低渗气藏主要损害机理及保护方法的研究

针对低渗透砂岩的特点,就气藏损害的特殊性、影响气藏损害的因素以及评价方法特殊性的研究结果进行了概括性的论述,并给出相应的预防气藏损害的方法。     

低渗气藏应力敏感性及评价方法的研究

中国的大多数气藏属于低渗气藏。低渗气藏与油藏相比 ,具有不同的渗流特点 ,其评价需要采用能模拟气藏特点的实验方法。目前 ,国内外尚无针对气藏损害特点的实验及评价方法。在对低渗气藏应力敏感性进行研究的基础上 ,提出了模拟气藏特点的储层应力敏感性实验和评价方法。     

低渗致密砂岩气藏岩石的孔隙结构与物性特征

根据表面与胶体化学原理，分析了低渗致密砂岩气藏的孔隙结构特征、物性特征以及它们之间的关系。孔隙结构特征表现为喉道小，分形维数高，孔喉径比大，弯曲度大且大多呈扁平形状，物性特征表现为渗透率低且对应力敏感，毛管压力高，毛管压力曲线陡峭，临界水饱和度高，气水界面模糊，并在深盆气藏中可能出现气水倒置、反常低的原生水饱和度、滑脱效应及明显的菲达西流动效应，着重用孔隙结构特征来解释它们的物性特征，对前人关于水膜及边界层性质异常等观点提出了质疑。     

地层压力和产水对低渗透气藏气井产能的影响

通常情况下,随着地层压力降低,储层渗透率及流体性质的变化会导致气井产能方程随之发生变化。对于低渗透产水气藏,由于应力敏感、紊流效应、滑脱效应等非线性渗流效应及后期产水的影响,气井产能急剧降低。为了定量评价以上因素对气井产能的影响,基于常规二项式产能方程,建立了综合考虑地层压力变化、非线性渗流效应及产水对气井产能影响的产能方程。通过实例计算表明,由于应力敏感、紊流效应、滑脱效应等非线性渗流效应的综合影响,二项式系数A随地层压力的降低而减小,而系数B随地层压力的降低而增大;此外,由于后期产水影响,含水饱和度不断上升,气相相对渗透率随水气比的上升而减小,使二项式系数A、B均随水气比的上升而增大;因此,气井的产能下降幅度随地层压力下降呈线性升高趋势,随水气比下降呈对数降低趋势。该研究成果对于低渗透产水气井的产能预测及分析具有指导作用。     

南海西部异常高温高压气藏区域产能预测技术

南海西部存在大量高温高压高二氧化碳气藏,“三高”气藏气井测试费用高、产能预测难度大,设计变内压建束缚水应力敏感实验、含CO₂天然气PVT实验研究应力敏感、CO₂含量、表皮系数对高温高压气井产能的影响.通过大量实验,明确了高压气藏“两段式”应力敏感变化规律,得到了靶区应力敏感综合评价系数;分析不同压力下CO₂含量对天然气偏差系数、黏度等参数的影响,高压下影响较低压下大,基于实验数据推导建立一种适用于高中低二氧化碳含量的全范围偏差系数校正模型.最终建立同时考虑应力敏感、二氧化碳、表皮系数影响的区域产能预测图版,提高产能预测精度,降低测试费用,在南海西部高温高压气井应用效果较好.      

低孔低渗储层自然产能测井预测方法——-以朝阳沟油田为例

油气储层产能预测既是提高油气田勘探效果的关键环节,又可为开发的部署与规划提供重要的基础数据。本文以平面径向流理论为基础,从影响产能的各个参数入手,同时,充分考虑储层内的非均质性,将一个储层分成几个相对均匀的亚层,应用该方法对朝阳沟油田井的自然产能进行了预测,预测的产能级别与测试的产能级别符合,符合率为100%。这种方法不但适用于单层测试,也适用于多层合试。     

裂缝参数对考虑滑脱效应页岩气水平井产能的影响

低渗透页岩气藏中,气体渗流时会受滑脱效应的影响。建立了考虑滑脱效应的气、水两相页岩气藏渗流数学模型,并建立了理想地质模型,采用数值模拟方法,研究了水力压裂的不同裂缝参数对水平井产能的影响。模拟结果表明:裂缝条数、长度和间距是影响页岩气井产能的重要参数,而裂缝宽度和渗透率对产能的影响相对较弱;页岩气井的产能随着裂缝条数和裂缝长度的增加而增大;水平井的水平段长度及裂缝条数一定时,可通过增大裂缝间距来减少裂缝间的相互干扰。     

煤层应力敏感性对煤层气产量预测的影响

大量现场实践和室内实验表明,煤层气藏为典型的应力敏感性气藏,随着煤层气的开采,储层孔隙压力降低,渗透率大幅度降低,引起产量下降。为了研究煤层应力敏感性与渗透率的关系,进行了应力敏感性实验,结果表明:煤层渗透率对于应力变化非常敏感,当有效围压从1MPa增加到12MPa时,其渗透率最大值只有初始的10%,即使围压恢复至1MPa,岩心渗透率损失率在54.98%~79.09%。由于煤层这种应力敏感性,其渗透率不再是常数,而是压力的函数,利用实验得到的动态渗透率与有效围压的关系,建立了考虑渗透率变化、带人工裂缝的预测煤层气产量的二维气、水两相数值模型,现场应用表明预测的产量与和实际产量吻合。     

复杂岩性储层渗透率-应力敏感性及其对气井产能的影响

采用变流压定围压试验方式,在高温、高压条件下模拟了气藏开发过程,研究了复杂火山岩气藏储层渗透率应力敏感性,对比了变流压定围压与常规的定流压变围压方式评价储层应力敏感性的异同。试验结果表明,火山岩储层渗透率随着孔隙压力的减小而减小,渗透率减小主要发生在孔隙压力从40 MPa下降至25 MPa的变化区间,渗透率损失率与其初始渗透率之间的相关性较差,这与常规沉积砂岩储层具有一定的差别。变流压定围压试验评价的应力敏感性强于定流压变围压评价结果,气藏储层有效应力变化范围内两种试验评价的应力敏感性结果差异更大。基于渗流力学理论,推导得到考虑应力敏感性的气井产能方程。计算结果表明,考虑应力敏感性时气井无阻流量约为不考虑应力敏感性时的63.28%,应力敏感性对气井产能的影响随着生产压差的增大而增大。     

岔路河断陷梁家-新安堡地区低渗储层敏感性影响因素分析及预测

为了准确的认识梁家-新安堡地区储层敏感性的影响因素及建立其预测模型,从实验分析入手,测量不同样品的敏感性及其物性和粘土矿物等参数,结合铸体薄片、压汞、扫描电镜等实验方法,从宏观和微观两个角度,分析储层敏感性与沉积相带、孔隙度、渗透率和各类粘土矿物相对含量之间的关系,以及储层敏感性与储层的孔喉类型、孔隙结构参数、粘土矿物产状和储层岩石的润湿性之间的关系。采用多元回归方法建立了速敏、水敏、酸敏和碱敏的预测模型。结果表明:梁家-新安堡地区储层具有较强的水敏和速敏性,从辫状河道的心滩相到浅湖席状砂相,其五敏性逐渐增强;孔隙度、渗透率、粘土矿物类型和含量是控制该区储层的重要参数;采用多元回归方法建立的敏感性指数预测模型对敏感性程度预测的吻合率达75%。     

隐蔽气藏的多参数综合分析预测

针对目前隐蔽油气藏难以预测的现状,本文完整论述了结合叠前反演结果采用多参数综合分析预测来解决此问题的方法。具体说明了叠前反演的主要工作步骤。其中横波拟合采用了Gassmann方程的方法,与传统叠后波阻抗反演相比具有准确度高、可以进行含气性预测等优点。将其应用于地质情况复杂的隐蔽油气藏储层预测研究中,其预测结果与实际钻井吻合较好,对于本地区的勘探开发具有一定的指导意义和参考价值。     

超低界面张力体系对低渗岩心非线性渗流规律的影响

低渗储层中启动压力梯度导致流体渗流规律呈现非线性特征,使得低渗储层的开发方式与中高渗储层不同。为了研究新立油田低渗储层中的非线性渗流现象,以新立油田天然低渗岩心为研究对象,通过精密压力测试多孔介质渗流实验分析超低界面张力体系对新立油田低渗岩心中单相及两相流体启动压力梯度的影响。研究结果表明:对于任何流体,新立油田低渗岩心均表现出非线性渗流特征,存在着一定启动压力梯度;低渗岩心拟启动压力梯度的值高于启动压力梯度,且两者均随着渗透率的提高而降低且与渗透率之间均为幂关系;超低界面张力体系可以明显地降低低渗岩心最小启动压力梯度与拟启动压力梯度;对于不同渗透率的岩心,两相临界启动压力梯度与含水饱和度的关系均表现出相似的变化规律,即两相临界启动压力梯度随着平均含水饱和度的上升先上升后降低;在不同渗透率下,对比水驱和超低界面张力体系驱的临界压力梯度最高点,超低界面张力体系下的临界压力梯度最高点明显小于水驱,这表明界面张力的减小可以明显地降低驱油时产生的两相临界压力梯度,超低界面张力体系改善了油藏的注入性。本研究对新立低渗储层水驱后开发方式的选择提供了参考。     

渤海高地饱压差油藏考虑应力敏感的产能评价方法

渤海高地饱压差油藏有着高地饱压差、储层压力变化幅度大等特点,为明确此类油藏应力敏感特性对于其储层产能的影响,论文以Q油田W组油藏为例,在岩心覆压气测渗透率实验的基础上,通过改变岩心有效应力,得出了岩心渗透率与所受有效应力的变化规律。实验表明岩心渗透率与其所受有效应力存在着乘幂式关系,将此变化规律应用于产能分析中,推导考虑应力敏感的稳态产能公式,并绘制产能图版进行对比分析。考虑应力敏感后的产能明显出现整体降低的现象,在不同的储层渗透率下,都存在一个相应的最优生产压差限,这对于渤海高地饱压差油藏合理生产制度的制定具有指导意义。     

《CO2气藏的气源和成藏及预测》即将出版

谈迎等著的《CO2气藏的气源和成藏及预测》一书是中国科学技术大学地球和空间科学学院天然气地质资源环境研究中心的工作成果之一,将于2009年二季度由中国科学技术大学出版社出版。该书是在中国科技大学兼职教授、天然气地质资源环境研究中心学术委员会主任戴金星院士的主持指导下,取材于中心主任刘德良教授具体负责的4个相关专题报告,即：“郯庐断裂带无机成因天然气研究”,“松辽盆地CO2气资源评价”,     

考虑多因素交互作用的岩石强度预测

影响岩石强度的因素相互作用与相互耦合,常规方法难以快速准确描述影响因素间相互耦合作用对岩石强度的影响。结合前人研究成果与实践经验,引入岩石工程系统（RES）理论的交互作用矩阵,采用增大系数的双曲正切函数为激活函数的BP网络编码方式,提出了基于RES交互作用矩阵的BP网络岩石强度预测模型,并进行网络训练。结果表明：运用RES理论系统分析思想,在构造相互作用矩阵基础上,采用改进的BP网络,不仅能够快速进行岩石强度预测,而且也提高了预测精度。该方法不仅为岩石强度预测提供一种新思路,同时也为工程岩体评价提供了一种新途径。     

隧道系统预测的多因素模型

建立了隧道系统预测的多因素分析模型 ,弥补了以往单因素时序分析的不足 ,并编制了相应的分析程序。结合沈大高速公路韩家岭隧道部分断面的多种实测数据 ,对隧道系统的多因素模型及稳定性进行了研究 ,对相应预测结果进行了讨论     

基于地震正演的低渗油藏甜点预测方法及应用——以渤海B油田为例

低渗储层成因及控制因素多样,相对高渗储层(甜点)分布规律复杂,储层非均质性强,预测难度大.常规的地球物理方法可以有效区分岩性,但对低渗储层中的甜点区并不能很好地进行甄别.这里以海上某辫状河三角洲沉积低渗油田为例,通过总结低渗油藏储层高低渗分布模式特点,在此基础上建立相应的机理模型,研究低渗储层中相对高渗条带的地震正演响...     

火山活动影响下的致密砂岩气储层特征及气藏富集主控因素

受火山活动影响的致密砂岩气藏是一种特殊的致密气藏。本文以松辽盆地南部德惠断陷为例,综合应用岩芯、分析化验、测井、地震和气藏测试资料,研究火山活动特征、火山活动影响下致密砂岩沉积、储层特征及富集主控因素。在火山作用和火山相分析基础上,研究砂岩储层的沉积、岩性和物性特征,明确扇三角洲前缘为有利储层相带,提出致密砂岩储层划分标准。通过对德惠断陷致密气藏系统研究表明,火山作用对致密砂岩气藏的天然气形成、气藏温压系统、成藏有重要影响。主要表现在四个方面:(1)晚期火山活动形成的火山侵入,增加了地层温度压力,促进了烃源岩生排烃;(2)火山活动影响湖盆沉积充填,控制储层分布,促进优质储层发育,为气藏富集提供了良好储集空间;(3)早中两期火山活动对整个地层起到了"包裹作用",促进了圈闭的形成;(4)火山活动与区域生排烃期次的时空配置好,保证了致密砂岩气成藏和富集。这些认识对致密砂岩气藏的形成与分布研究有重要的借鉴意义。     

焦坪矿区低阶煤储层因素对煤层气井产能的影响及敏感性分析

利用CBM-SIM煤层气数值模拟软件,以焦坪矿区低阶煤层为例,研究了煤层厚度、渗透率、含气量、吸附性、储层压力、含气饱和度和临储比等煤储层因素对煤层气井产量的影响。结果表明:气井产量随煤层厚度、渗透率、含气量、Langmuir压力、含气饱和度和临储比的增大而增大,随Langmuir体积的增大而减小;储层压力不影响产气量大小,只改变气井的产气时间;含气饱和度和临储比能更好地反映多个因素变化时的产气量变化。