特低渗透砂岩油田开发贾敏效应探讨——以鄂尔多斯盆地中生界延长组为例

鄂尔多斯盆地中生界延长组储层是典型的特低渗透砂岩储层,属于细孔微喉型,非均质性强,注水开发中贾敏效应异常强烈.通过微观砂岩模型水驱油实验发现贾敏效应是油田注水开发中不可忽视的阻力.实验中贾敏效应主要表现为:①水驱油过程中注水压力不断变化;②贾敏效应的循环作用;③油滴受贾敏效应作用无法运移;④贾敏效应致使水驱中油相渗透率急剧下降,水相渗透率缓慢上升.通过注采系统提高注水压力无法消除贾敏效应,因此在注水开发中要以预防贾敏效应为主.     

影响低渗透油藏注水开发效果的因素及改善措施

在单砂体划分和内部结构研究的基础上,运用地质因素与生产相结合的手段,研究了影响低渗油藏注水开发效果的因素,发现影响低渗油藏开发效果的地质因素主要有3个:(1)孔隙结构特征。一般孔隙结构越复杂,孔径越小,开发效果越差。(2)砂体内部构型。砂体建筑结构越复杂,开发效果越差。(3)夹层频率的影响。适量的夹层提高厚油层的开发效果,而过量的夹层,则降低开发效果。除地质因素以外,还分析了渗流特点、贾敏效应以及压敏效应等开发因素对低渗透油藏开发效果的影响。启动压力梯度越大,开发效果越差;贾敏效应降低开发效果;压敏效应越严重,开发效果越差。针对以上影响因素提出了5种改善低渗透油藏开发效果的措施:以小层为单位按单砂体合注合采、水平井开发、适当放大生产压差、尽量减小井距以及早期注水。     

探讨无机垢对低渗/超低渗透岩性油藏影响——以华庆油田长81油藏为例

依据注水开发过程中的矛盾,探讨无机垢对低渗/超低渗透岩性油藏影响。在储层特征与水质实验分析研究的基础上,开展真实砂岩微观模型水驱油对比实验。华庆油田长81油藏孔喉结构的非均质性强弱是由喉道结构特征决定,地层水为CaCl2型,洛河层注入水为NaHCO3型;注水开发过程中产生的主要无机垢为CaCO3,少量的MgCO3、CaSO4、BaSO4与SrSO4混合无机垢;无机垢对油藏的伤害是一个动态变化过程,表现为相对较好的物性和孔隙组合类型驱油效率损失率大于相对较差的物性和孔隙组合类型、驱替压力与倍数增大驱油效率损失率增大。注水开发过程中配伍性差产生的无机垢引起孔隙结构非均质性、贾敏效应与压敏效应增强,降低驱油效率,影响开发效果。     

苏德尔特油田兴安岭油层微观孔隙结构特征

针对海拉尔盆地苏德尔特油田兴安岭油层注水效果差、产能低的实际情况,开展了微观孔隙结构特征研究。确立了合理的喉道分类标准,将细喉道和吸附喉道之间的界限定为0.1μm。从孔隙分布特征、喉道大小、喉道分布范围及形态、渗透率贡献、储集空间及渗流通道、流动喉道下限、贾敏效应、可动流体饱和度等方面进行分析研究。各区块喉道大小及分布差别很大,以双峰型为主。储层物性受喉道控制,渗透率贡献率分布呈单峰且峰值在右。兴安岭油层平均喉道半径小,流动喉道下限低,储集空间与渗流通道不对应,贾敏效应阻力大,可动流体饱和度低是造成注水效果差、产能低的根本原因。提出了正方形井网中心加密油井的调整方式,见到了较好的开发效果。     

三元复合驱采出污水回注渗透率的影响因素分析

基于大庆油田三元复合驱采出污水回注对地层存在的损害现象,研究了污水回注渗透率的影响因素。采用室内水驱实验方法,对三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等因素进行了分析,阐述了各种成分对渗透率的影响机理。结果表明,悬浮物颗粒会堵塞孔隙喉道,油产生的“贾敏效应”将增大油水流动阻力,碱与岩石及黏土矿物问的物理化学作用会使地层结垢,聚合物在岩芯中的吸附和滞留共同造成地层渗透率的下降。因此,建议将三元复合驱采出污水中悬浮物、油、碱、聚合物等处理合格后再进行回注,以减轻对地层的损害。     

梯级水电开发对生态地质环境影响评价的思路与方法初探

笔者在充分调研和综合分析研究金沙江、雅砻江、大渡河水电工程区岸坡生态地质环境条件和主要生态环境地质问题及其环境演化效应的基础上.按照分类评价思想和原理.初步探讨了流域梯级水电工程开发对生态地质环境影响评价的思路与方法,初步提出以斜坡(岸坡)稳定性评价子系统、水土流失与水库淤积评价子系统、生态环境演化评价子系统和社会经济发展影响子系统等四大类子系统为主干的梯级水电开发对生态地质环境影响评价系统.初步建立了四大类评价指标体系,讨论了评价方法与成果表达方式,供大家讨论。     

六盘水地区煤层气井合层排采实践与认识

为了提高煤层气井合层排采效果，需要合理划分排采阶段并制定与之对应的管控措施。基于贵州六盘水地区以往煤层气勘查与试采工作，分析该区二叠系龙潭组煤层气地质条件和煤储层特征，对比分析两口煤层气井合层排采管控制度及其效果。结果表明:研究区具有煤层层数多、单层厚度薄、含气量高、储层压力大、煤层渗透率低、局部构造煤发育等煤层气地质特点，使煤层气井排采过程中压敏效应和贾敏效应较明显，储层伤害较严重，煤层气井高产时间较短，产气量较低。应该优选厚度较大、含气性好的原生结构煤层或煤组进行射孔压裂。在合层排采过程中，对排采阶段进行合理划分，并根据排采阶段控制流压、套压、流压降幅、套压降幅和液面高度等参数，可有效减小压敏效应、贾敏效应、速敏效应等储层伤害。合理的合层排采管控有助于实现控制产气量稳定平稳上升、煤层气井长期稳产与高产的目标。      

低渗透变形介质渗透率时变效应规律及对油田开发的影响

针对低渗透油田开发过程中存在的时变效应,以室内实验为基础,结合数值模拟方法研究了低渗透油藏渗透率时变效应规律及其对油田开发效果的影响.结果表明,上覆压力越大,渗透率时变伤害率越大,上覆压力增大至一定值之后,上覆压力的变化对渗透率伤害率的影响不大.渗透率越小,渗透率时变伤害率越大.当渗透率小于0.1×10-3 μm2时,渗透率时变伤害明显增大,同时难以恢复到原渗透率条件,裂缝性岩心时变伤害大且伤害后恢复更加困难.时变效应对渗透率的伤害主要集中在井筒附近,无因次半径越小,渗透率伤害越大;在相同的生产压差下,时变效应系数越大,油井产量越低.     

陆相页岩油效益开发的若干问题

我国陆相页岩油已经取得一系列重大勘探开发突破,但大规模开发的抗风险能力和可持续发展能力存在较大挑战.实现陆相页岩油规模效益开发,理念变革是关键,为此提出“全生命周期可接受经济指标条件下最大化采收率、最小化环境影响为根本目标”的效益开发理念.为了支撑上述开发理念,提出需系统性评价陆相页岩油的流动能力、改造能力和提高采收率能力并梳理出关键评价内容,对前人较少关注的页岩油原油性质空间非均质性、微观润湿性、大分子滞留、细观-宏观多尺度力学性质、主动应力干扰机理等关键评价问题进行剖析阐述.指出：页岩油流动能力是甜点评价和提高采收率的基础,地质时间尺度页岩油流-固耦合演化过程形成的累积效应具有控制性作用;页岩复杂组构多尺度力学性质及诱导应力场动态演化行为是改造能力的关键,可通过主动应力干扰提高“人工渗流体”的有效性;陆相页岩油在工作介质介入条件下的可流动能力是微观驱油效率的核心,在立体开发条件下构建和强化特殊的提高采收率机制;流体非均质性、微观润湿性、细观力学性质及人工渗流体基质有效渗透率是需要高度关注的基础性评价参数并强化其定量表征和理论建模.建议加强针对性实验装备研制和实验方法创新,强化陆相页...     

低渗透储集层应力敏感性评价方法

低渗透储集层在开采过程中,随着流体的采出而使地层有效应力升高,从而导致储集层岩石发生变形,渗透率随之发生变化,呈现出应力敏感的特征。国内外许多学者对于这一问题进行了研究,但就低渗透储层是否存在强的应力敏感性这一问题还没有达成共识。针对这一问题,对应力敏感性评价标准SY/T 5358-2002给出的实验流程和评价准则以及目前现有的各种评价方法进行了分析,并提出了切合实际油田开发的实验流程和评价方法,在此基础上测定了安塞油田的应力敏感性,测定其应力敏感性为中等或中等偏强。     

A study on the permeability and flow behavior of surfactant foam in unconsolidated media

Foaming injected gas is a useful and promising technique for achieving mobility control in porous media. The foam flow is influenced by the foam ability, stability, bubble size and the grain size of the porous media. In this study, the effects of two surfactants, their concentrations, foam quality (gas content) and the additive on the foam ability and stability are evaluated. The results show that the better ability and stability of foam can be obtained through regulating the parameters mentioned above. The permeability test indicates that the foam possesses a lower flow rate than the surfactant solution. Not only that, the conductivity discrepancy among three sands is also reduced when foam is present. The primary mechanism for foam flow in different type of unconsolidated sand is Jamin effect which depends on the foam ability and stability. Experimental determination of the foam distribution and morphology in heterogeneous pores, via two-dimension sand plate by means of stereoscopic microscope is carried out to explain the effect of foam size–bubble size relationship on Jamin effect. The results show that when the bubbles are adequately stable, the flow behavior (transfiguration and fracture) of foam is determined by the relationship between the foam size and the pore size. The resistances arising from transfiguration and fracture lead to different foam conductivity in three sands. The more decrease of discrepancy between medium and fine sand is caused by the fact that transfiguration is able to generate more resistance than fracture.     

渤海海域沙一二段湖相混积岩储层测井分类与识别

渤海海域沙一二段广泛发育混积岩储层,岩石种类复杂多样,识别困难.在大量岩心、壁心、薄片和全岩分析标定基础上,结合生产实践,提出成分-结构二级分类的混积岩测井分类方法并系统总结2个大类6个亚类10余种混积岩储层测井响应特征,采用箱型图法优选混积岩成分和结构敏感曲线并确定其区分界限.研究结果表明成分-结构二级分类方法不但利于岩性测井识别而且对储层品质也具有较好的区分效果;中子和光电吸收截面指数对岩石成分识别敏感性较高,而自然伽马、电阻率以及中子对岩石结构识别敏感性较高;建立的成分-结构二级解释流程可实现湖相混积岩储层岩石成分和结构的识别,具有简单、高效、准确的特点.该方法在实践中取的良好的应用效果,为复杂岩性识别及储层评价分类提供了思路,在渤海海域沙一二段及其他地区相似地质背景下湖相混积岩储层岩性识别中具有较好的应用前景.      

泥页岩储层岩石力学特性及脆性评价

泥页岩储层的岩石力学特性对油气开发影响极大,进行泥页岩力学特性和脆性评价方面的研究,可以为泥页岩油钻井和压裂设计工作提供技术支撑。实验研究表明,泥页岩抗压强度与围压、杨氏模量成正相关;体积应变量随杨氏模量减小而增大,随泊松比增加而增加;泥页岩破坏在低围压下以劈裂式破坏为主,高围压时多出现剪切式破坏。泥页岩的脆性与其弹性参数和矿物组成关系密切,通过数值模拟和实验测量,综合弹性参数和矿物组分两种方法提出了一种新的脆性评价方法-弹性参数与矿物成分组合法(EP&MC Method),并实现了单井脆性评价,效果较好。脆性评价既是储层岩石力学特性分析的重要内容,也是压裂选层的重要依据。     

基于煤储层水力压裂动态渗透率变化的压裂效果评价方法及其应用

压裂施工曲线是反映压裂效果的重要依据,而压裂阶段储层渗透率的动态变化能够更直观地反映造缝效果。借鉴试井渗透率测试原理,建立一种压裂阶段储层动态渗透率定量评价方法,并将该方法应用到准南某区块2口煤层气井水力压裂效果评价中,获得压裂阶段储层动态渗透率曲线;同时采用G函数对压裂效果进一步评价。结果表明:动态渗透率曲线所反映压裂效果与G函数分析和基于排量、井底流压关系的评价结果吻合较好,能够反映储层内裂缝开启、延伸效果;其中,CMG-01井通过实施煤储层与围岩大规模缝网改造,压裂阶段储层渗透率最高达到2.5 μm2,造缝效果良好;而CBM-02井实施煤储层常规水力压裂,储层渗透率保持在1.8 μm2之下,显示出煤储层常规水力压裂与煤储层?围岩大规模缝网改造的差异性。动态渗透率定量评价方法弥补前期压裂改造效果缺乏量化评价的不足,为煤层气/煤系气储层水力压裂工艺的优化提供依据。      

低渗致密砂岩渗透率应力敏感性试验研究

储层岩石中孔隙流体压力的变化会引起有效应力发生变化,进而导致渗透率的改变,引发储层岩石渗透率应力敏感现象。以试验研究了不同围压下渗透率随孔隙流体压力的变化规律,试验包含了老化处理和升降内压4个回路,每个回路是在围压不变降低和增加孔隙流体压力下实现的,采用稳态法采集每个测试点的数据。试验结果表明,渗透率随着孔隙流体压力的降低而减小,随着孔隙流体压力的增加而增加;在低围压下渗透率的变化幅度较大,在高围压下,则变化幅度较小;在不同围压回路下,净应力相等的点对应的渗透率不相等;渗透率在随孔隙流体压力的变化中呈现出“台阶式”变化。根据Bernabe的模型计算了渗透率有效应力系数,结合Bernabe的观点分析计算结果发现渗透率呈“台阶式”变化是微裂缝随应力的变化而发生变形的表现。对试验岩样进行了储层岩石应力敏感性评价,结果表明,该低渗致密砂岩储层表现为中等应力敏感。     

沁南地区高煤阶煤储层流速敏感性及影响因素

流速敏感性评价实验结果是确定煤层气藏合理排采速度的重要依据,对煤层气开发具有重要意义。高煤阶煤储层的低孔低渗特征使煤储层速敏性评价不能仿照常规储层的液体实验方法,为此提出利用氮气评价高煤阶煤储层流速敏感性的新方法,并对沁南地区高煤阶样品进行测试。结果表明:沁南地区高煤阶煤储层速敏损害程度相对较弱,主要损害程度为无敏感、弱敏感和中等偏弱3种;高煤阶煤储层原始渗透率是控制煤储层速敏损害率的主控因素,煤储层渗透率越大,速敏损害率越高;煤岩中黏土矿物含量对煤储层速敏损害率的影响相对有限,速敏损害率主要与黏土矿物赋存方式有关,当黏土矿物主要赋存于裂隙中时,煤储层速敏损害率相对较大。      

An approximate dynamic programming approachto decision making in the presence of uncertainty for surfactant-polymer flooding

The least squares Monte Carlo method is a decision evaluation method that can capture the effect of uncertainty and the value of flexibility of a process. The method is a stochastic approximate dynamic programming approach to decision making. It is based on a forward simulation coupled with a recursive algorithm which produces the near-optimal policy. It relies on the Monte Carlo simulation to produce convergent results. This incurs a significant computational requirement when using this method to evaluate decisions for reservoir engineering problems because this requires running many reservoir simulations. The objective of this study was to enhance the performance of the least squares Monte Carlo method by improving the sampling method used to generate the technical uncertainties used in obtaining the production profiles. The probabilistic collocation method has been proven to be a robust and efficient uncertainty quantification method. By using the sampling methods of the probabilistic collocation method to approximate the sampling of the technical uncertainties, it is possible to significantly reduce the computational requirement of running the decision evaluation method. Thus, we introduce the least squares probabilistic collocation method. The decision evaluation considered a number of technical and economic uncertainties. Three reservoir case studies were used: a simple homogeneous model, the PUNQ-S3 model, and a modified portion of the SPE10 model. The results show that using the sampling techniques of the probabilistic collocation method produced relatively accurate responses compared with the original method. Different possible enhancements were discussed in order to practically adapt the least squares probabilistic collocation method to more realistic and complex reservoir models. Furthermore, it is desired to perform the method to evaluate high-dimensional decision scenarios for different chemical enhanced oil recovery processes using real reservoir data.     

海相页岩缝网可压性靶窗空间分布预测——以川南长宁区块为例

靶窗的确定对海相页岩气储层增产改造具有重要意义。以川南长宁地区龙马溪组海相页岩气储层为研究对象,开展氩离子抛光扫描电镜、巴西圆盘实验和压裂施工统计,分析矿物颗粒粒径和断裂韧性、地应力对裂缝在水力压裂时能否快速穿透、稳定扩展、充分转向等方面的影响。针对现有方法未充分考虑储层压裂品质的情况,简化计算流程,分别采用声波、密度、伽马和矿物含量等建立脆延性指标,采用优化后的应力与应力差耦合模型建立应力差异指标,形成基于储层缝网可压性理论、根据测井解释曲线形态判别的靶窗预测方法。研究结果表明,脆延性指标和应力差异指标曲线呈现叠合度较高的Ⅰ类双"波谷"的层位最有利于开发,其次为Ⅱ类连续交错叠置的层位,最后为Ⅲ类不连续交错的层位。对长宁地区评价井、建产井的验证与实践表明,靶窗对应的指标多呈现双"波谷"形态,但靶窗对应的层位具有差异,区内自西向东靶窗呈现1小层—2小层—1小层的演化趋势。实现不同井区差异化靶窗的高钻遇率对单井获得较大储层改造规模、较高的测试产量和稳定的累计产量具有重要的控制作用。      

基于孔喉结构建立致密砂岩储层评价方案——以松南中央坳陷泉四段为例

致密砂岩储层评价方案是识别储层"甜点"的基础,也是致密油勘探的重点和难点,但目前国内对此尚无统一认识。为此,以松南中央坳陷区泉四段致密砂岩为例,综合常规压汞、恒速压汞、高压压汞等多种资料对致密储层微观孔喉结构进行了精细表征,并以此为基础建立了致密砂岩储层评价方案。结果表明:研究区致密砂岩孔喉小、物性差,储集空间以次生溶孔为主;储层渗透性主要由占小部分体积的最大孔喉半径所控制,喉道半径越大、大喉道所占比例越高,致密储层的渗透率(K)就越高、品质就越好。在此基础上,由孔喉结构的差异性出发,将松南中央坳陷区泉四段致密砂岩储层分类4类,其中,石油能够充注至Ⅰ—Ⅲ类致密储层,且Ⅰ类致密储层(K为(0.1~1.0)×10~(-3)μm~2)品质最高,可视为储层"甜点"。