考虑真实气体的低渗气藏动态预测模型

针对气藏的生产特征,基于稳定渗流理论,以气体高速非达西渗流为基础,考虑真实气体PVT参数动态变化,结合气藏物质平衡方程,推导建立同时考虑滑脱效应、启动压力梯度、应力敏感等因素共同影响的低渗气藏动态预测模型,分析各因素对气井产量变化的影响.结果表明:在考虑高速非达西流的基础上,考虑滑脱效应将导致渗流阻力降低而引起气井稳产年限增加和地层压力下降变快,考虑启动压力梯度和应力敏感效应时将导致渗流阻力增加而引起气井稳产年限降低和地层压力下降变慢;启动压力梯度和渗透率变形系数越大,气井稳产年限下降幅度越大,地层压力下降越慢,而滑脱因子越大,气井稳产年限增加幅度越大,地层压力下降越快.     

低渗透气藏双重渗流耦合流动的产能方程

针对低渗透气藏的特征,基于稳定渗流理论,建立低渗透气藏气体在远井区渗流和近井区渗流的耦合流动的气井产能预测模型,包括远井区考虑启动压力梯度和滑脱效应的气井产能方程,以及近井区考虑高速非达西效应的气井产能方程.研究结果表明:启动压力梯度和高速非达西效应使气井产量下降,且随着启动压力梯度的增大,气井产量不断降低;增产措施和...     

考虑多因素影响的低渗气藏气井产能预测新方法

由于低渗气藏具有低孔、低渗的特点,导致气水渗流特征较为复杂,传统意义上的经典渗流规律不再适用于低渗气藏。大量实验研究证实在低渗气藏生产过程中存在启动压力梯度、应力敏感和滑脱效应。目前,关于低渗气藏产能的研究中,大多都只考虑单一影响因素对气井产能的影响。鉴于此,建立了新的低渗气藏气井产能预测模型,该模型考虑了启动压力梯度、应力敏感及滑脱效应的影响,推导出了相应的气井产能方程。最后,应用新的产能预测方法对某低渗气藏气井进行了实例分析。      

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。      

亲水多孔介质柱状剩余油的微观运移机理

为分析剩余油微观分布特征,以毛细管束渗流模型为基础,建立柱状残余油微观渗流模型,推导毛细管中油水微观运动方程,进而导出基于微观渗流模型条件下油水相对渗透率表达式,分析毛细管半径、毛管力和原油黏度对油、水相对渗透率的影响.结果表明:随着毛细管半径增大,相对渗透率曲线向右平移;当驱替压力较高时,毛管力的影响可忽略不计;水湿条件下,驱替压力较低时,随着毛管力的增大,油的相对渗透率增大;随着原油黏度的增大,油相相对渗透率曲线下降.该结果为分析高含水期残余油渗流机理及提高采收率提供指导.     

东营凹陷增压减压条件下砂岩储层物性参数的变化规律实验研究

为了研究砂岩储层孔隙度、渗透率、压缩系数与压力的关系以及压缩系数与孔隙度的关系,选取东营凹陷6个砂岩样品进行了增压减压实验,结果表明:砂岩孔隙度和渗透率随压力的升高而降低,随压力的降低而升高,但不会恢复到原始孔隙度和渗透率水平。低渗透储层比中高渗透储层具有更好的应力敏感性,但是降压后其渗透率恢复能力却不如中高渗透储层。砂岩的孔隙体积压缩系数随着压力的增大而降低,孔隙体积回弹系数随着压力的降低而增大,并且压缩系数随着孔隙度的增大而增大,随孔隙度的降低而降低,岩石压缩系数与孔隙度之间的关系呈二次多项式,该公式对东营凹陷油藏工程研究具有一定的指导意义。      

沥青质沉积对原油渗流特征的影响

沥青质沉积不仅会伤害储层物性还会对流体饱和度分布和渗流特征产生影响。通过开展不同开发方式下的长岩心驱替实验,分别测定了有或无沥青质沉积影响下的油水、油气和三相相对渗透率曲线,研究了沥青质沉积对原油相对渗透率和岩石润湿性的影响。研究结果表明,沥青质沉积导致水驱、CO₂非混相驱和水气交替（WAG）驱的采收率分别降低了12.2%,5.9%,15.3%。并会引起驱替压差上升,岩石润湿性向亲油性转变,加速水或气突破时间。水驱中沥青质沉淀会使油水两相共渗区左移,含水饱和度对油相相对渗透率的影响增大。CO₂非混相驱中沥青质沉淀对气相渗透率影响较小,而油相渗透率更容易受到含气饱和度变化的影响。在三相渗流中沥青质沉淀会降低油相渗透率,加快油相相对渗透率的下降速度,增大残余油饱和度,减弱WAG驱效果。在注入水中添加JCF-1非离子表面活性剂后,能够降低驱替压差,延缓水或气突破时间,增大油相相对渗透率,降低残余油饱和度,弥补沥青质沉积产生的伤害。研究成果为富含沥青质油藏的高效开发提供了依据。      

基于紊流条件下的气井临界携液流量计算模型

国内外大部分气田现场通常运用 Ｔｕｒｎｅｒ模型与 ＬｉＭｉｎ模型进行携液能力预测,但这２个模型的适用范围具有较大 的限制性,均是基于直井和气相层流条件下的推导,没有考虑曳力系数和井斜角对携液能力的影响,将曳力系数视为常数,而紊流条件下雷诺数的不同对曳力系数的取值有较大影响,从而使模型的计算结果误差较大。针对这一问题,首先对定向井中的液滴进行了受力分析,然后对紊流条件下雷诺数与曳力系数的关系进行了非线性拟合,得出了基于气相紊流条件下定向井连续携液临界流量的预测新模型。现场实例计算分析表明:① 新模型的计算结果相对误差小于 １０％,相比于常用的计算模型,精 度 提 高 了１０．４１６％～６６．１２５％;②计算结果与现场实际数据吻合度更高,可以准确预测紊流条件下气井连续携液临界流量。新模型对于提高现场气井的合理配产和最终采收率具有一定的指导作用。      

低渗－特低渗油藏渗流特征及影响因素:以鄂尔多斯盆地安塞油田侯市－杏河地区长６油藏为例

安塞油田侯氏－杏河地区长６油藏属于低渗－特低渗油藏,针对导致该油藏注水开发过程中一系列问题的复杂多变的渗流特征,利用油水相渗实验与核磁共振实验,通过分析曲线特征与重要渗流参数分布将研究区油藏储层分为３类,并结合物性测试、恒速压汞、X衍射等实验结果,分析物性、孔喉结构、黏土矿物以及注水方式对渗流特征的影响.结果表明:３类油藏的渗流参数依次变差,渗流能力减弱;束缚水饱和度受黏土矿物含量的影响程度较大;驱油效率与渗透率和喉道半径呈正相关,与孔喉半径比呈负相关,且受微观均质程度以及注入压力以及注入水体积影响;可动流体饱和度随渗透率的增大而增大,主要受控于孔隙与喉道分布及二者的空间配置关系.从好到差的３类油藏对应的初期产量、稳产周期依次降低.储层因素通过影响渗流特征,进而对开发特征产生影响.      

越流含水系统抽水试验的压力效应及其水文地质意义

在松散沉积物孔隙越流含水系统中,对承压含水层进行抽水试验时,相邻含水层和弱含水层首先发生水位上升,然后才下降,我们称之为压力效应。其上升值可达总下降值的10～30％。承压水抽降后,由于压力降低引起邻层的应力调整,在邻层尚未释水及越流之前,形成超孔隙水压力,从而使水位上升。当弱透水层开始释水,上层水进入越流层,水位才由上升转为下降。随弱透水层释水,土层开始压缩,同时产生越流。因此,研究弱透水层的性质、土层压密机制和越流作用等都应考虑压力效应。     

考虑吸附相体积的页岩气储量计算方法

页岩气赋存于发育大量天然微裂缝的页岩中,主要以吸附态和游离态2种形式存在。准确评价裂缝中自由气量对于页岩气井开采的早期评价具有明显的实用价值。从物质平衡原理出发,运用Langmuir吸附模型、Bangham固体变形理论,同时考虑基质孔隙体积和裂缝孔隙体积随地层压力的变化,以及吸附气所占体积对储量的影响,推导出了修正吸附相所占体积的页岩气藏物质平衡方程,并给出了线性化方法。计算结果表明,考虑了吸附气所占孔隙体积后,基质中自由气量比不考虑吸附相体积时减小,且吸附气量减小,裂缝中自由气量相对增加,总储量减小,使得计算模型更符合实际,计算结果更为准确。      

天然气机理类型及其分布

从天然气成因机理和成藏机理两个方面对天然气类型进行划分,天然气成因机理分为有机成因气和无机成因气;天然气成藏机理分为煤层气、页岩气、水溶气、根缘气(深盆气)、常规气以及气体水合物等。在天然气分类基础上,认为天然气在运聚过程中存在天然气成因机理和成藏机理两种序列关系,不同的天然气机理类型之间存在着过渡关系,两种机理分类不是孤立的而是相互联系的,具体运用到前陆盆地与裂谷盆地中,提出了前陆盆地与裂谷盆地的气藏可能分布模式。     

页岩气现场解析气量影响因素探讨—以潍北凹陷昌页参1井为例

潍北凹陷是昌潍坳陷的次一级凹陷盆地,也是传统油气开采区,潍北凹陷孔店组二段沉积了较厚的暗色泥岩、泥页岩、油页岩,多为良好的烃源岩,也是潍北凹陷内页岩气的主要生、储层位。通过分析昌页参1井现场解析实验数据,探讨了潍北凹陷孔店组二段地层损失气量、损失时间、样品深度、样品岩性等与解析气量的对应关系。分析现场解析实验数据发现,样品的损失气量大于解析气量,两者的变化趋势基本一致;深度相近、岩性相同时,解析气量随着损失时间的增长而减小,深度相近时,泥岩解析气量大于粉砂质泥岩;岩性相同时,解析气量随深度的增加而增加,增速随深度的增加而减小。     

预测低渗气田水平气井积液的新模型

水平井是低渗气藏提高单井产量的有效井型和开采方式,但相较于直井更容易受到积液的影响,建立适用于低渗气藏水平井的积液预测方法具有重要意义。以水平井斜井段为分析对象,从液膜运动出发,考虑井斜角的影响,建立了新的临界携液预测模型。结合实例计算,讨论了该模型的适用性。计算结果表明,该模型在生产中后期能较为准确地预测水平井是否发生积液,对低渗气田水平井的生产具有一定的指导意义。      

Study of the Surface Morphology of Gas Hydrate

Study of the surface morphology of gas hydrate is of great importance in understanding its physical properties and occurrence.In order to investigate the surface morphology of different types(sI and sII)and occurrences(pore-filling and fracture-filling)of gas hydrate,both lab-synthesized and drilled-gas hydrate samples were measured using cryo-scanning electron microscopy(cryo-SEM).Results showed that the surface of s I hydrate was relatively smooth,and spongy nano-pores(200–400 nm)gradually occurred at the surface during continuous observation.The surface of sII hydrate was more compact,showing a tier-like structure.Hydrate occurred in quartz sand and usually filled the pores of the sediments and both hydrate and sediments were cemented with each other.SEM observation of the gas hydrates collected from the South China Sea showed that the surface morphology and contact relation with sediments varied with hydrate occurrence.For instance,hydrates dispersed in sediments mainly filled the pores of the sediments.The existence of microorganism shells,such as foraminifera,was beneficial to the formation of gas hydrate.When hydrate occurred as a massive or vein structure,it was easily distinguished from the surrounding sediments.The surface of hydrate with massive or vein structure showed two distinct characters:one was dense and smooth,the other is porous(several to tens of micrometers in diameter).The occurrence of different hydrate morphologies was probably caused by the supplement rates of methane gas.     

国内外页岩气研究进展及山东省页岩气资源潜力

当前国际能源供需矛盾突出,能源问题日益成为各国关注的焦点,页岩气资源勘查开发备受世界瞩目;全球页岩气资源非常丰富,主要分布在北美、中亚和中国、拉美、中东和北非、前苏联地区;近年来随着开采和利用技术的不断进步,美洲、欧洲、亚洲国家对页岩气的勘查开发正在形成热潮。中国页岩气资源丰富,对页岩气的区域勘查研究越来越多,取得了不错的成果,但总体上中国页岩气的研究和勘查尚处于起步阶段,同时中国的开发技术与国外相比还存在较大的差距。结合山东省不同类型富含有机质泥页岩的具体特点和国内外页岩气勘查经验,初步认为山东省具有一定的页岩气形成条件,山东省页岩气远景区地层主要为新生代古近纪济阳群和五图群及官庄群,中生代早白垩世莱阳群,古生代石炭—二叠纪月门沟群和石盒子群;在综合考虑页岩的赋存层位、页岩成气潜力和页岩气开发可行性的基础上,提出了山东省页岩气潜力区为:济阳坳陷区、临清坳陷区、胶莱坳陷区和黄县(龙口)凹陷以及鲁西南潜隆起区,其中济阳-临清坳陷地区页岩气潜力较好。     

克拉2大气田的发现与"西气东输"工程

改革开放以来,随着我国经济迅速发展,对能源,特别是对石油的需求急剧增加.2000年,我国年产原油1.62亿吨,进口原油达7,000万吨.据有关部门预测,2010年我国原油需求量为2.8亿吨,其中进口1亿吨.社会经济发展要求我国石油天然气供应有更快的增长,以减少对进口原油的依赖,保证国家经济安全.……     

页岩气储层研究新进展

随着页岩储层研究的不断深入,取得了一系列重要进展和认识,主要体现在对页岩储层孔隙空间类型、储层物性控制因
素以及页岩气预测与评价3方面。主要的认识有:①页岩储层中的纳米孔隙及微裂缝是重要的储集空间;②矿物组成是影响储层
储集性能及产能的重要因素,黏土矿物含量是影响页岩气吸附性及孔隙大小的主要因素,而脆性矿物可以有效改善储层物性并提
高压裂的成功率;③有机质含量和热成熟度是影响页岩储层有机质纳米孔隙发育的关键因素;④基于页岩岩性精细划分,可以根
据页岩储层岩性及岩相层段预测有利层段;⑤提出了利用层序地层学的方法对页岩储层进行研究的理念。这些成果和认识推动
了页岩气储层研究的步伐,但仍存在许多科学难题尚未解决。      

胶莱坳陷页岩气资源潜力评价

胶莱坳陷位于山东省东部,是山东省中生代白垩系沉积、保存最好的地区。据胶莱坳陷中生代地层及沉积特征显示,莱阳群水南组为胶莱坳陷暗色泥页岩沉积最好的层段,也是常规油气显示层位。通过对莱阳群水南组暗色泥页岩有机地化、储集物性等进行分析研究,莱阳群水南组暗色泥页岩有机碳含量介于0.17%～2.92%之间,平均为1.04%,干酪根类型以Ⅱ型为主,镜质体反射0.54%～2.04%;认为水南组暗色泥页岩具有页岩气形成的物质基础和较好的生烃能力,有机质演化程度已进入大量生烃阶段,部分进入大量生气阶段。水南组暗色泥页岩孔隙度一般为4.0%～8.0%,脆性矿物含量大于50%,说明水南组暗色泥页岩有利于页岩气的赋存和后期压裂改造。优选了莱阳凹陷、桃村凹陷、夏格庄凹陷和诸城凹陷4个远景区,估算了页岩气原地潜在资源量为537.8×10~8m~3,为进一步工作指明了方向。