基于氩气吸附的页岩纳米级孔隙结构特征

为了研究页岩储层微观孔隙结构特征,以川南地区龙马溪组页岩为研究对象,应用场发射扫描电镜（FE-SEM）定性描述页岩镜下孔隙形态及确定其类型,创新使用低温氩气（Ar）吸附实验测量页岩样品的比表面积、孔体积以及孔径分布,实现了页岩小于100 nm（纳米级）孔隙的连续测量,并根据FrenkelHalsey-Hill（FHH）模型研究了页岩孔隙结构的分形特征,探讨了有机质对页岩孔隙结构及分形特征的影响。结果表明：川南地区龙马溪组页岩储层主要发育有机质孔、粒间孔及粒内孔,并以有机质孔为主。Ar吸附等温线表明,纳米级孔隙以狭缝型为主,孔径主体分布在10 nm以下的微孔和介孔中,呈“三峰”特征,微孔主要集中在0.6～0.9 nm以及1.8～2.0 nm,介孔主要集中在4.0～5.0 nm。纳米级孔隙分形维数为2.55～2.64,表现出较强的非均质性。有机碳（TOC）含量控制了页岩纳米级孔隙的发育,TOC含量的增加使得页岩中微孔及其所占比例增高,分形维数增大,孔隙结构趋于复杂,有利于页岩储层吸附能力的增强。该研究成果对川南地区龙马溪组页岩储层纳米级孔隙结构特征研究具有重要意义。     

低渗致密气藏压裂水平井产能预测新方法

应用位势理论、叠加原理和流体力学的相关原理,建立了考虑裂缝干扰、污染表皮、裂缝非均匀分布、裂缝与井筒有限导流,以及裂缝-井筒汇聚流、裂缝内高速非达西流动的压裂水平井稳态流动数学模型,给出了模型的数值求解方法,并运用模型预测了实际水平井产能,分析了产能的影响因素。结果表明,该模型适用性强,能用于各种复杂情况下的水平井产能预测,预测精度较高;由于裂缝间的干扰作用,各条裂缝产量存在差异,水平井筒两端裂缝产量高,中间裂缝产量低;水平井产能随水平段长度、裂缝半长、裂缝导流能力的增大而增大;裂缝污染表皮对产能影响显著,产能随表皮系数的增加而急剧下降,因此应尽量减少压裂作业对地层的伤害;在相对合理裂缝间距范围内,裂缝分布形式对产能影响不明显;井筒半径对井筒压降有影响,应根据水平井产能的高低,设计合理的井筒半径。     

昭通示范区龙马溪组页岩微观孔隙结构特征及吸附能力

为明确四川盆地南缘昭通示范区下志留统龙马溪组富有机质页岩储层微观孔隙结构特征及吸附能力,设计低温氮气吸附实验和高温甲烷吸附实验,获得富有机质页岩的孔隙结构参数,使用修正过的Langmuir-Freundlich模型对等温吸附线进行拟合,以评价页岩样品的甲烷吸附能力,并探讨微观孔隙结构对页岩吸附性能的影响。实验结果表明:研究区富有机质页岩纳米级孔隙主体为墨水瓶状和狭缝型,比表面积为9.429~27.742 m~2/g,孔体积为0.011~0.02 cm~3/g,平均孔径为8.546~10.982 nm,分形维数为2.552 2~2.725 5。使用Langmuir-Freundlich模型拟合高温甲烷吸附曲线,30℃甲烷吸附的Langmuir体积为1.397 32~4.076 61 m~3/t,不同页岩样品吸附能力差异明显。富有机质页岩中,随着有机质含量的增大,一方面有机质孔数量增多,页岩比表面积增大,甲烷吸附位点增多,页岩吸附能力增强;另一方面分形维数增大,孔隙表面非均质性增强,孔径减小,孔隙壁之间的吸附势能增强,页岩吸附能力增强。富有机质页岩中粘土矿物对吸附性能的贡献较小。     

大型致密砂岩气藏水平井产能评价与新认识

压裂水平井技术是开发致密砂岩气藏的有效手段,已经在苏里格气田取得了良好应用效果,但存在生产规律认识不清、产能评价困难、生产工作制度不合理等问题,影响了水平井部署和生产管理。为此,深入研究了苏里格气田地质和水平井生产特征,评价了水平井产能并形成了新的认识,建立了考虑长期稳产的水平井合理产量确定方法。研究结果表明,苏里格气田历年投产水平井初期递减率很高,中后期递减率变低,符合衰竭式递减规律,且新完钻井的初期递减率逐年增大;水平井日均产量与无阻流量呈幂函数关系、与单井控制储量呈线性关系;提出了用单井控制储量指导压裂水平井合理配产的经验方法,以实现单井长期稳产。研究结果对致密气藏产能建设有积极意义。     

松辽盆地长岭断陷致密砂岩成岩作用及其对储层发育的控制

利用镜下鉴定、有机质分析与流体包裹体等资料,确定长岭断陷登娄库组与泉一段致密砂岩储层成岩阶段为中成岩A2期和B期。明确了主要成岩作用序列为:(1)早期方解石胶结;(2)斜长石钠长石化、自生浊沸石形成;(3)石英Ⅰ级次生加大;(4)钾长石溶解,自生纤维状伊利石与叶片状绿泥石形成;(5)石英Ⅱ、Ⅲ级次生加大;(6)残余钾长石少量溶蚀。导致砂岩储层致密的主要原因为强烈的压实作用和早期碳酸盐胶结物充填。其中,机械压实作用使最大埋藏深度大于3 000 m的砂岩储层损失70%以上的原生孔隙,是储层致密的主因。长石溶蚀是优质储层的主要成因,其中溶蚀作用以钾长石溶蚀为主,钠长石次之。     

致密砂岩有效储层形成的控制因素

在大面积分布的致密砂岩气藏中,通常局部发育相对优质的有效储层。在对比分析四川盆地广安须家河组气藏及鄂尔多斯盆地苏里格石盒子组八段和山西组一段气藏基础上,主要从沉积分异和成岩作用2方面研究了有效储层形成的控制因素,得出以下认识：物源体系和水动力环境差异造成的沉积非均质性强烈影响成岩作用,是有效储层形成的基础,高能复合水道中的“粗岩相”利于有效储层的形成;压实作用和胶结作用是砂岩致密化的主要机制,以粗粒级的石英颗粒为主的砂（砾）岩,利于原生孔隙的保存,并作为后期成岩流体运移的通道,但在煤系地层酸性成岩环境中,较纯的石英砂岩容易发生石英次生加大,从而显著降低了砂（砾）岩的孔隙度;自生黏土矿物可能会降低储层渗透率,但自生黏土矿物环边能阻止石英次生加大而保存原生孔隙;溶蚀作用是改善储层质量的主要机制,受长石等易溶矿物的分布、成岩流体性质和流体通道的共同控制。     

扇三角洲露头区沉积模拟研究

露头储层沉积体系的准确划分是建立储层地质知识库和研究随机建模方法的基础和关键。储层岩石相的模拟与预测是储层沉积学和油田实际生产的主要课题之一,通过对扇三角洲露头岩石相的模拟研究,总结出了该类扇三角洲沉积体储层建筑结构的模拟与预测方法,经对不同岩石相多种模拟方法的试运算,给出了对于该类沉积体系的最佳模拟方法,并通过实际检验证明是可信的。在本研究中,随着井距的扩大,原始数据点的减少,沉积相模拟的效果逐渐变差,但是该方法能够反映扇三角洲沉积相的分布规律,特别是扇三角洲平原亚相,基本可以恢复露头的原模型。     

川中广安须家河气藏气、水分布

川中广安须家河气藏为孔隙-岩性型致密气藏。根据78口试采井数据分析,认为储层的孔喉构成了成藏过程中主要的疏导体系,储层物性及非均质性控制气、水的运聚和分布;构造在气藏后期改造中影响天然气的聚集,较低的构造幅度致使气、水分异差,气井普遍产水。气藏内可划分出富气区、次富气区及气、水同产区3类气水分布区,相应地提出高渗透带、单砂体及微构造控制的3种气、水分布模式。     

中国大气田科学开发的内涵

大气田是指天然气探明地质储量超过300×10⁸ m³、天然气峰值年产量在10×10⁸ m³以上且具有一定稳产期的气田。其是中国天然气储产量快速增长和未来长期稳定发展的重要基础,也是保障我国供气安全的关键。通过对国内外260余个大气田开发实践的系统分析和典型气田的解剖模拟,综合研究了大气田科学开发的内涵、核心技术以及全生命周期指标体系。大气田科学开发的内涵包括:①提出以"识别水、控制水、治理水"为技术体系的天然气开发理念,即常规气田"控水开发"、非常规气田人工压裂"注水开发",根据气藏类型和气藏特征,确定合理的采气速度;②综合评价气田开发经济效益和社会效益,保障气田长期稳产;③根据气井生产特征和储层发育特征,选取适用的气田稳产方式;④依据对常规与非常规气藏不同开发阶段的精细描述、气藏开发特征和生产动态的监测,确定气田可采储量、气田水与人工注水开发规律、气田提高采收率技术对策、气田效益稳产期与发展战略。大气田科学开发的核心技术包括:规模优化技术、科学布井技术、均衡开采技术和深度挖潜技术。进而综合优选出产...     

致密砂岩气藏有效砂体规模及气井开发指标评价——以鄂尔多斯盆地神木气田太原组气藏为例

新层系有效砂体规模尺度不明确及作为新投产气田尚缺乏系统的开发指标评价体系是面临的两大问题.本文以储集层地质特征为基础,从静、动态结合角度出发,综合利用野外露头测量、密井区地质解剖、不稳定试井边界探测及生产动态泄流半径分析等手段,系统论证神木气田有效砂体规模尺度,提出气田合理的开发井网;以压降法和产量不稳定分析法为基础评价气井动态控制储量并建立低渗-致密气藏气井动态储量变化趋势图版加以修正;综合静态储层物性参数、生产测试及产能试井解释交汇分析,回归建立适合目标气藏的产能计算公式;指示曲线、合理生产压差及数值模拟相结合确定气井合理的生产制度.研究结果表明:神木气田太原组气藏有效砂体宽度范围452~650m,长度范围678~1 000m,合理的开发井网为600m×800m;形成了以动态控制储量、无阻流量、稳产3a合理配产3项关键指标为基础的分类气井开发指标综合评价体系,明确了气井的开发潜力,该评价成果可为气田实现"规模建产、高效开发"提供技术支撑.