使用纳米碳酸钙降低低孔低渗煤层气储层伤害

传统暂堵剂难以封堵低孔低渗煤层气储层中的大量纳米级别孔隙.通过煤岩显微观测、钻井液基本性能测试、泥饼清除实验、煤岩孔隙分布实验和气体渗透率实验,探讨了纳米碳酸钙降低低孔低渗煤层气储层伤害的效果.结果表明:纳米碳酸钙材料只有在水溶液中保持纳米级的分散状态,才可能对低渗煤岩起到暂堵作用;基于纳米碳酸钙的可降解钻井液既能封堵低孔低渗煤岩中微米级别孔隙,也能封堵其中的纳米级别孔隙;经过生物酶和稀盐酸双重解堵后,煤岩渗透率恢复值达77.17%~97.98%,储层保护效果好;煤岩孔隙分布实验可以在纳米尺度上研究纳米材料对低孔低渗储层的暂堵效果.研究成果可为纳米碳酸钙在低孔低渗煤层和页岩钻完井过程中的应用奠定良好技术基础.      

煤层气井层内转向压裂技术研究与应用

贵州煤层气储层具有高应力、低渗透、低孔隙的特点,常规的压裂技术对该地区煤层改造的程度较低,获得的改造体积和降压面积有限。为探索更高效的煤层改造技术,结合常规油气田暂堵转向理论,引入层内暂堵转向压裂技术,从煤层层内裂缝转向机理、转向半径及影响因素和适应性3个方面进行分析。为确保层内暂堵转向压裂能够更大限度的改造煤层,筛选出ZDJ-02暂堵剂,并对暂堵剂粒径、用量、投加工艺以及施工排量进行了优化。最后,在贵州六盘水和毕节地区优选出3口井开展了层内暂堵转向压裂现场试验,取得了很好的应用效果。      

福山油田保护油气层钻井完井液技术研究

福山油田为典型凝析油气藏,储层孔隙度10%～20%,平均渗透率35?10-3 μm2,属于中孔低渗储层,部分为低孔特低渗储层,且水敏、易塌。通过试验选用了以XZD-Ⅱ为暂堵剂的屏蔽暂堵钻井完井液实施油气层保护,取得了较好的保护效果。     

东胜气田致密砂岩气藏钻井储层保护研究及应用

东胜气田上古生界下石盒子组为致密砂岩储层,部分区域储层物性好,具备不压裂自然建产潜能,钻井过程中存在井壁失稳及储层损害问题,各因素叠合造成的储层伤害阻碍了气层的产能释放。为进一步提升储层自然建产能力和增加单井产量,在储层渗透率恢复率的基础上,通过储层伤害影响因素分析,引入钻井液侵入深度定量化评价方法,深化了储层伤害机理认识,明确了低密度、无土相、低失水和强封堵的钻井液对策,室内优选了防水锁剂和致密承压复合暂堵剂,优化形成了无土相复合暂堵高酸溶钻井液,储层渗透率恢复率提高至91.11%,泥浆侵入深度降低46.28%。形成的钻井液在锦66井区推广应用,平均单井产量提升11%,并实现3口井自然建产,进一步提高东胜气田致密砂岩储层高效勘探开发的效果。     

海南流沙港组致密砂岩体积压裂工艺研究及应用

福山凹陷流沙港组致密砂岩是海南福山油田勘探开发的重要目标之一。受复杂构造演化影响,该区致密砂岩具有砂泥薄互层明显、低孔低渗、高温等特征,为了解决以往储层改造中经常出现的施工压力高、缝高失控、砂堵、单井产量低、压裂后产量下降快等问题。借鉴非常规体积压裂技术,采用变排量、人工隔层控缝高、暂堵转向等工艺,同时进一步优化压裂液,应用纳米增效洗油剂,在福山油田致密砂岩开展了4口井次试验。研究结果表明：非常规体积压裂技术可有效降低砂堵风险,提高福山油田致密砂岩储层的改造效果。变排量、人工隔层控缝高、暂堵转向压裂等储层改造工艺的实施,有效控制了缝高,提高了储层的压开程度。纳米增效洗油剂的应用,最大限度地降低了液体对地层和裂缝的伤害,发挥了纳米液滴渗吸洗油作用,增加了油气井的稳产期。     

土体微观结构对冻胀影响的灰色关联及粗糙集评价

以季冻区粉土为研究对象,进行不同条件下室内冻胀试验,测得冻胀指标--冻胀率;同时运用扫描电子显微镜WD-5图像处理系统提取并定量化冻胀前土样微观结构参数（包括孔隙参数和结构单元体参数）。由于结构对冻胀影响具有非线性、复杂性、模糊性等特点,选择灰色关联法及粗糙集２种非线性评价方法,评价各结构参数对冻胀率的影响程度。评价结果表明：与冻胀率关联度较高的孔隙参数为形态分布分维数、平均丰度、平均圆形度和平均各向异性率,单元体参数为平均各向异性率、形态分布分维数和定向概率熵。粗糙集约简结果中,对冻胀影响较明显的孔隙参数为平均各向异性率、平均丰度、定向分维数和形态分布分维数,单元体参数为形态分布分维、平均各向异性率、平均形状系数。比较2种评价方法所得结果,分析其中的异同。最后综合考虑２种评价结果,确定8个对冻胀意义较明显的结构参数：孔隙的形态分布分维、平均丰度、平均各向异性率、定向分维数;单元体的平均各向异性率、形态分布分维、平均形状系数和定向概率熵。     

高邮凹陷永安地区戴南组一段储层特征及主控因素

通过岩心、铸体薄片、扫描电镜、物性分析和孔隙图像分析等资料,对高邮凹陷永安地区戴南组一段砂岩储层特征进行了系统分析,从沉积和成岩两方面对储层物性主控因素进行了研究。研究结果表明:岩石类型为长石岩屑砂岩,成分成熟度较低,粒度偏细,分选中等偏差; 储层物性以低孔低渗为主中孔中渗为辅,孔隙类型有粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔,平均孔径为37.53 μm,喉道主要为可变端面的收缩部分,其次为片状和弯片状喉道,平均喉道半径为10.25 μm,孔喉配位数主要为3,分选性好。沉积作用是高邮凹陷永安地区戴南组一段砂岩储层物性主控因素之一,水动力强分选程度高的沉积环境形成的砂岩粒度大分选好,储层物性好; 不同的成岩作用类型对储层物性具有不同的控制作用,压实和胶结作用导致储层孔隙空间变小,物性变差,而溶蚀作用形成次生孔隙空间,储层物性得到改善,在2 500～2 700 m和2 850～2 950 m处形成了明显的次生孔隙发育带。     

分形数学在土壤滞水量预测中的应用

在这篇论文中,我们通过对Arya和Paris(1981)提出的反映土壤物理性质的土壤滞水模型的研究,提出一种分析相关拟合参数α的方法。分形数学的应用表明α即是土壤孔隙形迹的分维,同时对孔隙形迹的弯曲度进行测量。粒度分布的分维数很容易求得,且这个分维数与Arya和Paris模型中的α参数有一定关系。通过阐明该参数的物理意义,使模型的通用性得到很大提高。直接据粒度分布估算出的土壤滞水量经证明与实测滞水量非常接近。经检测的土样除一个以外,其余的孔隙形迹的分维均介于1.011～1.485之间。     

黔西北多层薄煤储层暂堵转向压裂技术应用

黔西北地区煤层具有层数多、单层薄、非均质性强等特点,为探索经济高效的煤储层压裂改造技术,进行了煤层纵向暂堵转向压裂技术应用研究。结合转向压裂技术特点,从煤层压裂裂缝形态、力学屏蔽、射孔井段和煤体结构4个方面进行了适用性分析。为确保暂堵转向压裂能够更大限度沟通煤层,实现煤层均匀改造和压裂水平缝较长延伸,对暂堵材料和用量进行了优化组合。同时,在黔西北地区优选2口煤层气井分别开展了机械暂堵和化学暂堵转向压裂现场应用试验。结果表明,采用化学暂堵剂组合模式基本能够满足纵向（层间）暂堵转向压裂工艺的要求,取得了较好的应用效果,为贵州多煤层与薄煤层压裂改造提供了有效的技术支撑。      

南堡凹陷南部不同构造带东二段储层孔隙结构差异及其对储层质量的影响

为阐明碎屑岩储层孔隙结构差异性及其对储层质量的影响,以南堡凹陷南部4号和2号构造带东二段碎屑岩储层为例,采用常规物性、铸体薄片、扫描电镜、压汞、粒度分析、X衍射等手段,在储层基本特征研究的基础上,对储层孔隙结构差异及其对储层质量的影响进行了研究。结果表明,4号构造带东二段以岩屑质长石砂岩为主,碎屑含量平均为Q40.6F30.1R29.3,平均成分成熟度0.69,2号构造带东二段则主要以长石质岩屑砂岩为主,碎屑含量平均为Q32.9F26.8R40.2,平均成分成熟度为0.49;4号构造带东二段主要以低渗砂岩储层为主,而2号构造带则以致密储层(渗透率小于1 m D)为主;4号构造带东二段砂岩储集空间主要以原生剩余粒间孔为主,且孔喉间的连通性相对较好,2号构造带砂岩储集空间则以粒间溶孔等次生孔隙为主,孔喉间的连通性较差;4号构造带东二段孔喉大小分布主要呈现单峰式,进汞增量主要集中在大于1μm的喉道半径范围,2号构造带东二段储层的孔喉分布也主要为单峰式,但进汞增量主要集中在小于1μm的喉道半径范围。整体上,造成南堡凹陷4号与2号构造带东二段储层差异的原因主要是微观孔隙结构的差异,而微观孔隙结构存在差异的原因是两个构造带东二段储层的沉积和成岩作用后期改造的不同。     

断裂分维值对矿产资源预测的指示意义—— 以西藏地区为例

应用分形几何的原理,采用数盒维法计算了西藏地区（Ｄ＝１７８４）及其内部羌塘（Ｄ＝１２１７）、比如盆地西部（Ｄ＝１２２７）、措勤（Ｄ＝１２９７）三个油气勘探区和三江金属矿产勘探区（Ｄ＝１８２０）的断裂分维值。分别与四川盆地含油气区、江西德兴和湘中金属矿产区的断裂分维值比较,发现含油气区的断裂分维值大致介于１＜Ｄ＜１２４,明显低于整个区域断裂分维值,Ｄ值越小,越有利于油气成藏;金属矿产区Ｄ＞１．８０左右,大于整个区域分维质,Ｄ值越大,矿床规模越大。此预测了羌塘、比如盆地西部具备含油气区的构造条件,三江地区的构造情况利于形成大规模金属矿床。     

分形油气藏双对数图版的制作及应用

本文通过用分形几何这一工具对油气渗流规律进行重新认识，对传统描述油气运动的数学模型加以改进，改进后的油气渗流数学模型更能准确地刻画油气渗流规律。并将此理论应用到试井分析中，根据传统模型图版制作原理，作出分形格林咖顿图版，并用实际生产数据加以匹配应用。所求得的各种参数更接近地下真实情况，对于油气田开发工作有很重要的现实意义。     

分形理论在油气井测试中的应用--分形麦金利图版的制作和使用

分形几何理论的产生和发展为刻画非欧几里得几何系统(即分维系统)的性质提供了有效手段，使用这一工具对油气渗流规律进行重新认识，对传统描述油气运动的数学模型加以改进，并应用于试井分析中．根据传统模型图版制作原理，作出分形麦金利图版，可以看出：与传统模型拟和很差的实际数据，与分形麦金利图版的匹配效果却很好．说明油气藏更接近分维系统，所求得的各种参数更接近地下真实复杂情况，这对于油气田开发工作有重要的指导意义．     

分形方法在微量元素油气化探异常下限分析中的应用

在研究松辽盆地（松嫩平原南部）土壤样品中与油气化探相关的I、S、Cl、Sr四种微量元素地球化学场数据特征的基础上,应用传统方法和分形方法分别确定其地球化学异常下限,并对研究区土壤元素地球化学异常区域进行了固定。通过对比,发现分形方法圈定的异常区域与已知油气区吻合更好,该方法既避免了遗漏有用的油气信息,同时也剔除了部分干扰因素。     

碎屑颗粒圆度的分形描述

碎屑颗粒圆度是指碎屑颗粒的原始棱角被磨圆的程度,用来表征碎屑沉积物的结构成熟度。目前普遍的做法是采用Powers 1953年作的一组图,表示从尖棱角状至滚圆状各级圆度的特征,这一做法属于定性描述。本文借助分形几何学理论,利用盒维数法实现了计算机对颗粒维数的自动统计计算,结果表明碎屑颗粒维数可以作为刻画碎屑颗粒圆度的定量指标。      

利用分形参数进行地貌定量分区研究——以鄂尔多斯块体及周边为例

地貌分区是地学研究的基础内容之一.传统的地貌分区大多是定性的划分,随着数字地形技术以及分形分析方法的成熟,利用分形参数进行定量化的地貌分区成为可能.本文利用水平分辨率为90m的SRTM数据,采用元分维模型,通过变差函数法计算了鄂尔多斯块体及周边地形的分形参数.在65×65,129×129以及257×257等3种尺度滑动...     

Uncertainty in fractal dimension estimated from power spectra and variograms

The reliability of using fractal dimension (D) as a quantitative parameter to describe geological variables is dependent mainly on the accuracy of estimated D values from observed data. Two widely used methods for the estimation of fractal dimensions are based on fitting a fractal model to experimental variograms or power-spectra on a log-log plot. The purpose of this paper is to study the uncertainty in the fractal dimension estimated by these two methods. The results indicate that both spectrum and variogram methods result in biased estimates of the D value. Fractal dimension calculated by these two methods for the same data will be different unless the bias is properly corrected. The spectral method results in overestimated D values. The variogram method has a critical fractal dimension, below which overestimation occurs and above which underestimation occurs. On the bases of 36,000 simulated realizations we propose empirical formulae to correct for biases in the spectral and variogram estimated fractal dimension. Pitfalls in estimating fractal dimension from data contaminated by white noise or data having several fractal components have been identified and illustrated by simulated examples.     

断层体系分维与油田分布

本文将分形几何学的原理和方法，应用于东营凹陷Ｔ２，Ｔ６和ＴＲ３个不同构造层的断层体系的二维平面分布特征研究，发现在研究的标度范围内（ｌ＝０．５－４ｋｍ）不仅具有统计自相似性，并且同一构造层不同子区域不同的分维值Ｄ．分维值分布特征为南区分维值略低于北区分维值，东区分维值略高于西区分维值，将本区断层体系的这种分维值布特征与油田分布特征对比，可发现分维值越高，油田规模越大。     

利用毛管压力曲线分形分维方法研究流动单元

利用取心井铸体薄片获得的图像资料和毛管压力曲线,通过图像分形几何学方法以分维数的形式定量地表征出了复杂的微观孔隙喉道结构特征,发现能够很好地划分和评价孔隙岩石中油、气、水的渗流差异,可以用于储层微观流动单元表征。文中阐述了岩石微观孔隙喉道结构分形的理论基础、计算方法和应用于表征流动单元的依据。建立了中国西部砾岩低渗透油藏微观孔隙喉道分维数与孔隙度、渗透率之间计算图版,据此在油藏中利用常规测井资料获得的孔隙度、渗透率参数计算微观孔隙喉道分维数,开展全油藏流动单元划分与评价,取得了良好的效果。研究结果表明,利用毛管压力曲线分形分维方法研究储层微观流动单元是一种很有效的途径。