致密砂岩天然气扩散能力研究

致密砂岩储层岩性致密,自生粘土矿物类型丰富且含量高,造成致密砂岩储层晶间微孔发育,岩石比表面积巨大,实验测得平均比表面积为2.13 m~2/g.在储层发育的纳微尺度空间内,天然气分子在其中的赋存状态以吸附为主,一旦微孔介质中天然气浓度发生变化,克努森数大于10时,吸附天然气将解吸、扩散、运移.实验室测定致密砂岩天然气扩散系数平均为6.86×10~(-5)m~2/s,通过模拟典型致密砂岩气井生产周期内天然气扩散量,证实扩散是致密砂岩天然气重要产出方式之一.     

油藏表征技术在低丰度、薄油层水平井设计与导向中的应用

针对动用低丰度、薄互层发育的油层,采用水平井技术,可冲破该类油田有效开发的技术经济界限.以大庆外围油田葡萄花油层为例,阐述了油藏描述中的测井、地震、地质建模等技术,井网优化中的数值模拟、经济评价等技术,单井地质设计及现场地质导向中的地质模型、随钻测井(LWD)、综合录井等技术.通过多学科油藏研究保证了超薄储层阶梯状水平井的56.3%含油砂岩钻遇率,实现了在1m左右的薄单砂层中穿行,水平井产量达到直井的3~5倍,取得了较好的开发效果.     

碱敏损害是塔里木盆地东河塘构造东河1井减产的主因

利用岩相学分析手段，结合东河１井（塔里木盆地一口重要的油气发现井）减产的主要原因是高ｐＨ值盐水压井液造成的碱敏损害，揭示出：以高岭石为主，伊／蒙间层矿物含量低，间层比亦低的粘土矿物微结构属稳定类型，从而决定了储层潜在损害必以碱敏为主。这与实验和矿场试验结果恰好吻合。碱敏损害的机理包括：粘土断键处电性变化而使微结构失稳、阳离子交换、新矿物相生成等。由此提出了相应的缓解碱敏损害的技术措施。     

稠油热采有限多井试井模型研究

根据稠油的渗流特征，建立了邻井为注汽井考虑热损失的稠油热采有限多井试井模型。应用拉氏空间叠加方法，得到了压力在Laplace空间的解析解，利用Stehfest数值反演，绘制了样板曲线，并对样板曲线进行了敏感性分析。结果表明：考虑热损失时，油井受邻井的影响不明显；而不考虑热损失时，油田开发的中后期油井受邻井的影响将较为明显。     

界面修饰提高富有机质页岩裂缝摩擦系数机理

裂缝摩擦系数降低是导致页岩井壁失稳的重要因素,而表面润湿性对材料的摩擦行为有着显著的影响。为此,采用界面修饰手段来改变岩石润湿性,利用自制的COF-1型摩擦系数测试仪,开展了润湿接触角、摩擦系数的测试及微观扫描。实验结果表明：①阳离子氟表面活性剂（FW-134）修饰后的页岩的疏水、疏油性都增强,且疏油性更加显著,水相接触角平均增大56%,油相接触角平均增大559%;②界面修饰后富有机质页岩裂缝摩擦系数呈现增大的趋势,3%KCl盐水润湿下的裂缝摩擦系数增大5%,而白油润湿下裂缝摩擦系数增幅为25%。结论认为,阳离子氟表面活性剂在页岩表面吸附后,摩擦面间润滑膜变薄,页岩表面的粗糙度增大,页岩裂缝面可保持较大的摩擦系数,更利于井壁稳定;界面修饰后岩样的疏水、疏油性增强,接触界面间不能形成均匀的润滑膜,岩石润滑方式由混合润滑向边界润滑转变,会产生高的干摩擦状态。其研究结果对优化富有机质页岩气井防塌钻井液体系具有重要意义。     

裂缝网络地层钻井液漏失模拟

针对复杂裂缝性地层的钻井液漏失问题,基于蒙特卡罗随机建模理论,构建了三维离散裂缝网络地层模型。采用宾汉模式钻井液,建立了考虑裂缝线性变形的裂缝网络地层钻井液漏失模型,并利用有限元法求解该模型,对钻井液漏失行为进行模拟。研究表明,该模型可以进行裂缝内流速、漏失速率及漏失量等动态模拟;近井筒附近裂缝内钻井液流速较高,远离井筒处裂缝内流速较低;经过对数变换后,钻井液漏失速率曲线具有明显的无规律波动现象,与单条裂缝的漏失存在明显区别,可以用于识别裂缝网络地层;裂缝应力敏感性对漏失影响较大,考虑应力敏感性后,钻井液漏失量增加;数值模拟得到的漏失量与理论漏失量十分接近,证实模型可靠度高。现场应用表明,研究成果可有效识别出裂缝网络漏失,并以此采取了合理的堵漏技术方案,堵漏一次成功。      

考虑裂缝宽度及压差的裂缝-孔隙型储层屏蔽暂堵实验研究

孔隙型储层的屏蔽暂堵技术研究应用较成熟，而裂缝一孔隙型储层的研究不够深入，未充分考虑裂缝宽度及正压差的影响，因此有必要研究不同缝宽及压差条件下的屏蔽环暂堵效果。对川东北区改性后的钻井液进行评价，以碳酸盐岩为实验岩心，进行了裂缝宽度分别为10m、20m、50m的岩样的屏蔽暂堵实验及同一岩样在正压差为1MPa、2MPa、3MPa和4MPa的屏蔽暂堵实验。研究结果表明，改性浆对裂缝宽度在10～50m的岩样暂堵和返排效果好，强度高，并且和该钻井液粒度峰值相匹配的裂缝宽度为50m左右的岩样，暂堵和返排效果最好。裂缝宽度在10m左右的岩样，合理的正压差为2MPa。     

钻井完井液损害对致密砂岩应力敏感性的强化作用

致密砂岩储层在钻井完井作业过程中易遭受应力敏感，许多学者对基质岩样或裂缝岩样进行大量实验研究工作，然而对钻井完井液损害裂缝性致密砂岩储层后的应力敏感性研究较少。文章以四川盆地某典型致密砂岩气藏为研究对象，选取工作液侵入损害后的裂缝岩样和未损害裂缝岩样，再利用SCMS－I型高温高压岩心多参数测量系统对两类岩样进行加压、降压应力敏感实验。结果表明，常规裂缝岩样应力敏感系数平均为0.43，应力敏感程度为中等；工作液损害裂缝岩样应力敏感系数平均为0.66，应力敏感程度为中偏强。建立岩样受力模型，分析认为，随有效应力增加，侵入裂缝的固相颗粒在裂缝中充当胶结物，极大地降低了裂缝的渗流能力，导致储层产能降低。     

水平井钻井完井液损害实验评价技术新进展

使用常规实验仪器评价水平井储层损害并未充分考虑其损害持殊性，国内外研究者一直在探索用于评价水平井侍层损害的方法和技术。国外研究者通过设计专用水平井岩心夹持器来研究水平井损害问题，如模拟水平井径向流动条件的实验装置，研究水平井顶部、侧面及底部损害程度的三向多岩心夹持器等。国内研究者在自行研制的高温高压动态损害仪、长岩心评价仪等设备进行损害评价的基础上，又设计了多功能组合损害评价仪，充分考虑了各向异性、时间效应及钻具偏心等因素对水平井钻进过程损害的影响，进一步深化了水平井油气层损害过程机理的认识。     

裂缝性地层测试压裂分析在川西须家河组的应用

川西地区须家河组砂岩气藏埋藏深，储层基质渗透率低，天然微裂缝局部发育，主要依靠大型加砂压裂工艺提高气井产量。为了解地层特征及为压裂优化设计提供必要的基础数据，在水力压裂施工前，采用测试压裂技术分析裂缝型地层的滤失系数、地层渗透率、闭合应力，计算近井筒区域的摩阻压力损失等参数。系统地介绍了裂缝性地层测试压裂分析的具体方法，结合川合148井的实例分析，对该方法在川西须家河组储层压裂设计中的应用进行了详细论述，为同类型储层的压裂优化设计提供了借鉴。