气体泡压法在测试储集层孔隙结构中的应用

测试储集层岩石孔隙结构的常规方法是压汞和铸体的薄片图像分析法,气体泡压法利用流体在孔喉内流动的物理规律来测定孔隙结构特征,能较真实地反映流体通过喉道的实际情况.对比分析气体泡压法与压汞法测试结果,后者测试出的主流孔喉直径是前者的2～4倍,前者测试储集层中参与渗流的有效喉道的分布特征,且更切合工程实际需要;对岩样酸化前后以及含水敏性矿物的岩样在水化前后的有效喉道分布进行了对比分析,能够明显地表征出酸化及水化前后有效喉道分布特征的变化情况,测试结果的对比性强、价值高.气体泡压法为测试储集层孔隙结构提供一种新方法和新途径.     

致密砂岩气藏水基欠平衡钻井损害评价

致密砂岩气藏储层具有孔喉细小、强亲水、裂缝发育等特点，在作业过程中易于受到损害。采用水基钻井液欠平衡钻开致密砂岩气藏时，易发生逆流自吸效应及敏感性损害。这些损害究竟对致密砂岩气藏水基欠平衡钻井的储层保护效果产生多大影响，目前还没有一套完整的实验方法来模拟其对气藏的损害程度。为解决致密砂岩气藏水基欠平衡钻井的储层保护，设计了一套实验装置和实验方法来模拟水基欠平衡钻井。利用这套装置对川中某气田典型岩心进行了不同欠压值的储层损害程度评价，研究了水基欠平衡钻井的损害机理以及影响因素。实验结果表明：水基欠平衡钻井对储层损害程度弱，平均为11.8％，钻井液循环2 h滤液及固相侵入深度小于1 cm，侵入深度浅。为定量评价水基欠平衡钻井对储层损害程度提供了一套实用装置和方法。     

氮气吸附法和压汞法在测试泥页岩孔径分布中的对比

泥页岩比表面大，孔隙小，结构复杂，易吸水膨胀，一般方法很难准确描述其孔径分布情况。对泥页岩孔径分布的研究在石油钻井，完井，储层描述，泥页岩盖层封闭性等方面有着重要的意义。实验分别使用氮气吸附法和压汞法对同一泥页岩进行孔径分析。氮气吸附法中使用BJH 原理分析泥页岩的中孔径，使用DA原理分析泥页岩的微孔径；压汞法中使用Wasburn公式分析泥页岩整体孔隙，对两种方法实验结果进行对比。氮气吸附法在泥页岩微孔和中孔分析方面有优势，能分别对泥页岩的微孔和中孔进行详细的描述；而压汞法受泥页岩孔径分布不均一性影响相对较小，能弥补氮气吸附法在大孔分析方面的不足。把氮气吸附法和压汞法测得的孔径分布结果结合使用，可以得到泥页岩从微孔到大孔的孔径分布情况。     

裂缝性低渗砂岩气藏水基钻井液欠平衡钻井储层保护

采用水基钻井液欠平衡钻进裂缝性低渗砂岩气层时,裂缝面和基质孔隙内同时存在指向地层的毛细管力,欠平衡压差并不能完全抵消该力,因而为钻井液侵入提供了驱动力。评价水基钻井液欠平衡钻井是否对裂缝性低渗砂岩储层造成损害的相关研究较少,为此,设计了一套试验装置模拟水基钻井液欠平衡钻井条件,研究了裂缝性低渗砂岩气藏在水基钻井液欠平衡钻井过程中的损害情况及其机理。研究结果表明:水基钻井液欠平衡钻井过程中逆流自吸效应以及伴随的钻井液吸附是造成储层损害的主要原因,但损害程度低,侵入深度浅;如果欠压状态不稳定,钻井液会迅速侵入裂缝,影响其渗流能力,并且这种影响随裂缝宽度的增大而增强。     

储层孔隙结构分形特征与损害研究

采用泡压法测试得到储层岩石的孔隙结构特征,其包含多种储层损害内部和外部控制因素,能够反映连通喉道渗流分布特征,在此基础上建立分形维数计算方法,并对孔隙结构进行描述;进行水锁实验和应力敏感性实验,研究分形特征与储层损害之间的相关性,实验结果显示分形维数越大,水锁损害率和应力敏感损害率越高。     

基于孔隙结构分形特征的水锁损害预测新方法

水锁损害是致密砂岩气藏最主要的损害类型,损害一旦发生则难以完全解除,会严重影响气藏的发现、评价和开发,因此,对储层水锁损害程度进行准确的预测极为重要。运用泡压法测试得到了储层岩石的连通喉道对渗流能力的分布,反映了不同含水饱和度下的渗流特征;在此基础上,建立了包含多种水锁损害控制因素的孔隙分形维数计算方法;最终建立起了基于孔隙结构分形特征的水锁损害预测模型,便可容易地计算不同含水饱和度下的渗透率损害率。应用该模型对四川盆地西部上三叠统须家河组岩心的水锁损害进行了预测,结果显示：对于该类储层,只要保证直径大于1 μm的喉道连通,返排压差高于0.3 MPa,就能保证水锁损害率低于30%。由此表明新方法能够更准确地反映水锁损害程度。     

聚驱产出残余聚合物实验室模拟方法

注聚采油必然导致产出液中含有残余聚合物,然而产出的聚合物浓度不稳定,针对这种污水的实验研究需要模拟出与现场性质相同或相近的残余聚合物,实验结果才能真实的反映现场情况.采用乳化机模拟储层对聚合物的剪切,天然岩心模拟储层对聚合物的吸附,实验后的AFM(接触式原子力显微探测)照片显示:随着浓度的增加,疏水缔合聚合物(APP4)分子形态呈现由点到线、再到团块状变化趋势,与该聚合物性质相吻合;用乳化机和天然岩心联合剪切后聚合物与现场产出残余聚合物分子大小和形态相近,采用这种方法模拟残余聚合物可行.     

钻井液屏蔽暂堵层强度的确定模拟实验研究

钻井液屏蔽暂堵层强度的确定是钻井工程设计中的关键内容之一，它为设计井身结构、钻井液密度、钻井液类型与屏蔽暂堵材料选择等提供科学依据。选取具代表性的岩心，利用高温高压动态损害评价仪和RTR—100三轴岩石力学测试系统，模拟不同钻井液在实际钻井过程中形成暂堵层，定量测定了钻井液屏蔽暂堵层的强度。这种测试系统具有快速、精确、工作压力高的特点，为今后暂堵层强度测定提供了一种新思路。实验结果表明，油基钻井液体系形成的暂堵层强度小于水基钻井液；对于同一种钻井液，高渗透岩心的暂堵层强度小于低渗透岩心。最后通过对实验结果的分析，认为钻井液中的暂堵颗粒粒径分布必需与储层主流喉道半径相匹配，才能获得更致密的暂堵层；为了更好地保护储层，建议钻井正压差应尽量小于室内测定的钻井液暂堵层强度。     

川西洛带气田致密砂岩污水回注实验室研究

回注层的敏感性及与产出污水之间的配伍性直接决定回注能力,是回注处理产出污水是否成功的关键。文中以川西洛带气田产出污水回注为例,通过分析回注层侏罗系上统蓬莱镇组J3P21、J3P31两个分气藏储层基本地质特征,指出其岩性致密,对回注水质要求高;从宏观和微观评价了封隔层的封隔性;重点对回注层的敏感性和配伍性进行研究。敏感性实验表明两回注层盐敏性弱、速敏性中等偏弱,临界流速低、应力敏感性中偏强、水敏性J3P21强于J3P31;配伍性实验表明,同层产出污水之间配伍性较好,异层产出污水之间配伍性差;回注层与J3P各分气藏产出污水配伍性较好,与J3SN产出污水配伍性差。     

适度出砂在NB35-2稠油油田应用探索

针对通过一定量的出砂来大幅度提高油井产能及一次采收率的问题,开展了从防砂机理上对现场应用的完井方式进行剖析对比,优选完井方式的研究.研究中使用了砾石充填和优质筛管防砂的完井方式,并以典型的稠油油藏NB35-2油田为例,对砾石充填、金属编织网布筛管和金属棉筛管完井方式的矿场防砂效果进行了对比性研究,得出裸眼金属棉筛管完井方式更适合油田实现适度出砂技术的应用,且在保证金属棉筛管强度的基础上,适当增加筛孔上"微孔"和"中大孔"数量,增大生产压差,将地层微粒有效、有序产出,改善近井地带地层的渗透能力,达到提高产能的目的.此研究为油田实施适度出砂开采完井方式的优化提供实例依据,同时对类似稠油油藏开发具有一定的借鉴意义.