同离子效应和温度场对裂缝中酸液有效作用距离的影响

酸液有效作用距离是酸压设计的重要参数,也是影响酸压效果的重要因素。酸液中的反应产场(同离子)和裂缝中温度分布对酸液沿裂缝流动时的有效作用距离影响很大。到目前为止,尚未见到研究同离子效应和温度场对酸液有效作用距离综合影响的文章。本文从酸压设计计算的实际需要出发,考虑影响酸液有效作用距离的主要因素,建立裂缝中酸岩流动反应数学模型,并将该模型与裂缝中温度分布模型、速度场模型和表面反应动力学模型联立求解,编制电算程序,进行系统计算。分析对比,给出了同离子效应、酸液浓度、地层温度、反应生成热等因素对酸液有效作用距离影响的对比数据和图表。本文所编制的计算机程序和得到的结论可供酸压施工和设计计算使用。     

压裂液滤失的二维数值模拟

结合油藏工程和数值模拟技术,根据压裂施工过程中滤失的压裂液在地层中二维流动和压裂液为非牛顿型流体的实际,建立了非牛顿型压裂液的二维动态滤失模型,用数值方法求解,并将计算结果与一维模型结果进行对比分析。计算表明:仅考虑压裂液垂直于裂缝壁面一维流动所计算的滤失速度会偏小,并且这种差值会因地层渗透性的增加而加大。二维方法由于考虑了压裂液的非牛顿特性和二维流动,其结果也比一维模型更符合现场实际,可以减少压裂施工的风险,提高压裂设计的可靠性。     

裂缝性油藏高效压裂技术研究与应用

裂缝性油藏中天然裂缝的存在使得液体滤失量大, 人工裂缝延伸扩展规律复杂, 压裂施工砂堵率高,如何提高该类油藏压裂效果是油藏改造领域的重大难题。针对乾北—大情字井地区裂缝发育程度, 压裂引起的储层污染等进行分析并开展高效压裂技术研究, 基于天然裂缝分布规律分析和油藏两个水平主应力差值与裂缝延伸净压力的关系, 提出了实现支撑天然裂缝的条件和工艺技术措施; 综合分析了压裂过程的伤害因素, 研发出能有效降解压裂液残渣的中高温生物酶破胶剂。研究成果在乾北—大情字井地区 16 口井应用, 增产效果明显, 为裂缝性油藏压裂改造提供了新思路。     

裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟研究

研究的低渗裂缝性油藏包括基质、天然裂缝及人工裂缝,根据压裂后流体在各系统的渗流特征,建立了考虑高速非达西、启动压力梯度、毛管压力、重力作用的三重介质三维油水两相渗流数值模型,给出了其数值解法。利用研制的低渗裂缝性油藏压裂水平井生产动态模拟器分析了裂缝及储层参数对生产动态的影响。模拟结果表明,基质中启动压力梯度、人工裂缝中导流能力随时间的递减、高速非达西系数、天然裂缝渗透率、裂缝条数及裂缝长度等对压裂水平井生产动态有很大影响。要准确评价水平井压裂效果,在此类油藏压后生产动态模拟时应该考虑这些因素的影响。     

储层岩石矿物成分对酸蚀裂缝导流能力的影响

储层岩石矿物成分是酸压改造效果影响因素之一。研究认为，在储层岩石矿物成分中易溶物的含量及分布方式决定了酸蚀裂缝导流能力大小，易溶蚀物的含量越多，岩石溶蚀速率越快。室内测试了不同溶蚀速率下的灰岩和白云岩的酸蚀裂缝导流能力，研究了岩石溶蚀速率、易溶蚀物含量对酸蚀裂缝导流能力的影响，对酸压工艺设计方案提出了指导性建议。研究结果表明，储层岩石溶蚀速率与酸蚀裂缝导流能力增加倍比存在抛物线关系，易溶蚀物占30%40% 时酸蚀裂缝导流能力保持较好。     

压裂酸化施土时，氢离子有效传质系数变化规律的试验研究

裂缝中流动酸液的有效穿透距离，是压裂酸化施工设计和预测增产效果的一个重要参数。迄今为止，国内外的研究者，在解决这一问题时，均未考虑酸一岩流动反应过程中，酸浓度下降和反应产物浓度升高对氢离子传质速度的影响。我们的研究发现，同离子效应对氢离子有效传质系数的影响较大，是一个不可忽视的重要影响因素。本文在系统试验研究的基础上，给出不同浓度的盐酸和四川二迭系阳新灰岩反应时，氢离子有效传质系数与余酸浓度的关系曲线，用数理统计的方法，给出了无因次氢离子传质系数与无因次余酸浓度及流动雷诺数函数关系的经验方程。将此经验方程代入并求解变系数的对流扩散偏微分方程，即可获得考虑酸浓度变化和同离子效应时的酸液有效穿透距离的计算方法。也可用分段迭加计算法来近似计算这一距离。     

基于有限体积法的离散裂缝模型两相流动模拟

正确认识裂缝性油藏流体流动规律是其高效开发的基础，离散裂缝模型因其对裂缝予以显式降维处理，能够大大提高计算效率而逐渐成为当前研究的热点。有限体积法在控制体单元上具有明确的物理意义，能够严格保证局部质量守恒，适用于流场性质不连续的情况。基于Delaunay 三角网的对偶网格构建有限体积控制单元，推导了离散裂缝模型油水两相流动控制方程的有限体积数值计算格式，实现了离散裂缝模型油水两相数值模拟，通过算例验证了该方法的正确性与高效性。研究表明：该方法能够严格保证局部质量守恒，计算过程中收敛性较好，适用于离散裂缝油藏的数值模拟，与单孔隙介质模型计算结果具有很好的一致性，计算效率提高2.5∼3.0 倍。     

新型交联酸液体系的研制及其应用

针对滩坝砂低渗透油藏渗透率低、储量规模大、储层物性差、非均质严重、层间差异大等地质特点，研制了新型地面交联酸液体系，通过室内交联和破胶实验，筛选出了能在强酸性条件下交联，成本较低的稠化剂和交联剂，并配制了交联酸进行室温成胶和破胶实验，确定了室内最优的交联比和聚合物黏度，加入添加剂配制成交联酸体系，分别进行成胶、破胶、缓蚀、助排、耐温实验。新型地面交联酸液体系具有高黏度、低滤失，低酸岩反应速度，更大改造半径等优点，在滨10X1 井应用取得良好增产效果。     

水平裂缝井压后产量影响因素分析

针对目前对水平裂缝井产量的影响因素认识不够充分和增产效果评价不够完善,对水平裂缝井产量的影响因素和增产效果评价进行了深入的研究。结合油藏工程理论和数值模拟技术,考虑裂缝导流能力随时间的变化和地层弹性膨胀能等因素对压后产量的影响,以水平裂缝井在生产过程中的渗流特性为理论前提,采用二维柱坐标模型,建立了含水油藏水平裂缝井中油藏-裂缝系统的压力方程和饱和度方程,采用有限差分法对压力方程和饱和度方程进行差分离散求解。实例计算表明：建立的水平裂缝井压后产能预测模型,可以分析影响水平裂缝井产量的地层因素和裂缝因素,计算压后增产效果。对于优化浅层油气藏压裂设计方案具有一定的指导意义。     

油井酸压后三维渗流动态预测

本文综合考虑了影响酸压裂缝导流能力的诸因素；生产压降变化、非达西效应、油藏污染、裂缝几何尺寸、和导流能力沿缝变化等；推导并建立了三维酸压油井生产动态预测模型。通过模拟计算表明，裂缝闭合应力和岩石嵌入强度是酸压适应性的重要影响因素，非达西效应、油茂藏污染和裂缝闭合应力使油井产量降低，优化设计合理的裂缝几何尺寸和导流能力可提高产量。     

缝洞型油藏三重介质数值试井模型

基于多重介质渗流的概念模型和数学模型，建立了缝洞型油藏三重介质数值试井模型。该模型是一般三重介质模型的推广，可以很好地反映缝洞型油藏的各种非均质特征，能灵活处理油藏中各种断层和边界，且允许产量的任意变化。采用基于积分的有限差分方法求解，得到三重介质油藏试井响应曲线，分析了其渗流规律：三重介质不同的渗透性致使在半对数曲线上出现两个台阶、导数曲线上出现两个下凹。分别计算了层状非均质地层模型、直线断层模型、变产量模型、复合模型等几个复杂模型的试井响应。该数值试井模型可以进一步考虑缝洞型油藏中具体的裂缝和溶洞，进而推广至缝洞型油藏的两相流试井。     

等效连续介质模型在低渗透油藏的适应性分析

形成裂缝网络的裂缝性油气藏可用Kazemi模型、WarrenRoot模型和De Swaan模型进行描述,而没有形成裂缝网络的局部裂缝发育油藏就不适合应用这3种模型。针对低渗透油藏存在的局部裂缝特征,利用平行板理论、张量原理和等值渗流阻力原理,建立了裂缝区的等效连续介质模型,在等效连续介质模型的基础上,建立了低渗透油藏三维数值模型,并用黒油模拟程序进行实例计算。研究结果表明：等效连续介质模型可以应用到具有局部裂缝的低渗透油藏数值模拟和动态预测中。     

花岗岩储层损害机理及保护技术研究

花岗岩储层由于岩性、物性、孔隙结构和敏感性矿物特征与常规储层有一定的差异，所以其损害机理也与常规储层不尽相同。本次研究利用扫描电镜、铸体薄片等手段，系统分析了花岗岩储层的损害机理，并对其有效的储层保护措施进行了探讨。研究结果表明：花岗岩储层主要的损害机理为固相侵入、应力敏感性损害和水锁损害，“五敏”损害中水/盐敏、碱敏损害较弱，主要为酸敏和速敏损害。研究认为欠平衡钻井技术是开发花岗岩储层的最佳选择，将欠平衡钻井与非直井工艺相结合可穿越储层中多条裂缝，获得更佳的产能；低压屏蔽暂堵技术虽然难以解决储层中宏观缝、大缝的封堵问题，但可以有效封堵储层中小于50μm的裂缝，使部分产能得到保护     

河口坝储层内部结构及对剩余油分布的影响

为了揭示河口坝储层内部结构，提高剩余油描述的精度，指导油藏开发调整，以胜坨油田沙二段8 砂组三角 洲前缘储层为例，利用密井网条件下的构型分析方法，对河口坝储层进行了分析。研究认为，河口坝储层中发育的沉 积界面可分为5 级：第5 级界面限定河口坝复合体，为稳定分布的泥岩，厚度较大，顶界呈水平产状，底界呈S 形产状； 第4 级界面限定单一河口坝，主要为泥质或钙质非渗透层，在坡折带呈倾斜产状，在湖底平原呈近水平产状，单一河口 坝具有S 型前积结构和“同期不同体”分布特征；第3 级界面限定单一河口坝内部的增生体，主要为薄泥质夹层，与第 4 级界面有斜交和平行两种产状，增生体具有S 型和斜交型两种前积结构。特高含水后期，河口坝储层内部结构特征 对剩余油分布的控制作用明显，普遍分布的S 型前积结构主导了剩余油的低饱和度均匀分布，局部存在的斜交型前积 结构主导了剩余油的差异分布，同期不同体结构主导了剩余油的局部富集。     

吐哈盆地巴喀油田特低渗透砂岩储层裂缝研究

巴喀油田中侏罗统砂岩产层,基质岩块平均渗透率为0.3×10^-3μm²,发育有四种裂缝类型。地面调查和岩芯统计分析等表明:该油田砂岩裂缝与灰岩裂缝相比,具有规模小、充填剧烈、低渗透等特点;裂缝分布主要受岩性、层厚、地应力等影响;产层中裂缝是主要渗透通道,储集类型为裂缝孔隙型;基质岩块形态取决于裂缝类型及组合,尺寸取决于裂缝频率。最后提出了储层裂缝分布网络的概念模型。     

川弥87井二叠系茅口组的成岩后生变化及其对储集性能的影响

四川盆地二叠系茅口组是主要的天然气产层,控制储层性能的因素较多且复杂。本文通过对川弥87井成岩后生作用的研究,认识该组气层的储集规律。通过岩芯和浮片研究认识到,胶结、压实、压溶、破坏性重结晶、硅化等作用对储层起破坏性作用;溶解、白云石化、后期重结晶等作用及构造裂球的形成时储层起建设性作用。作者建议,在研究区茅口组地层勘探过程中,应把注意力放在孔隙一裂隙型储层气藏上。     

川西致密砂岩气层保护技术——进展与挑战

为了解决妨碍致密砂岩天然气勘探开发中的地层损害问题,以川西致密砂岩气藏为研究对象开展了国家重点科技攻关。项目研究立足于钻井完井中有效地保护天然裂缝,以屏蔽式暂堵技术思想作指导,通过建立井筒周围原地裂缝参数预测技术、裂缝性致密储层的敏感性和损害评价技术,基本形成了适于裂缝性致密砂岩气层保护的钻井—完井—增产配套技术系统,关于裂缝性致密砂岩气层开发获得了“保护与改造并举,二者相得益彰”的新认识。文章分析了面临的技术—经济—环境方面的严重挑战,提出要不断完善适应各种复杂地质对象的能力,在保护致密气层新技术开发中应特别注重与环境保护需求的结合。     

遇水膨胀封隔器分段酸压技术及应用

中国西北某油田奥陶系碳酸盐岩油藏以裂缝溶洞为主要储集空间，具有超深、高压和高温的特点，水平井笼统酸压存在效果差以及分段改造方式和工具选择困难等问题。阐述了遇水膨胀封隔器分段酸压技术原理、技术关键、施工程序和工具性能参数。根据试验井实际钻、录、测井资料和分段酸压级数优化结果，结合储层裂缝、溶蚀孔洞特点，并考虑完井工具对井径、井眼轨迹的要求，以有利储层段有效改造为原则，确定分段酸压完井方案，优化了封隔器下入和膨胀座封时间，开展了分段酸压优化设计以及现场试验。试验表明：分段酸压完井方案及酸压优化设计方法是正确的，但投球滑套等工具质量以及完井酸压过程中的质量控制需进一步提高和完善。     

苏里格地区转换波初至识别方法研究

P-SV转换波静校正是转换波处理中的一个难题，常规的纵波静校正方法不能用于转换波处理。利用初至波进行纵波静校正取得了很好的效果，但是由于转换波初至识别和拾取困难，针对转换波的折射静校正方法一直没有得到较好的应用。对转换波初至的组成和特点进行了讨论，通过推导共检波点道集中初至的时距曲线得到了共检波点道集中P-P-P波初至和P-P-SV波初至在一定偏移据范围内平行的结论。根据这一结论，提出了共检波点域初至波叠加法确定转换波初至的算法，并对苏里格地区的转换波资料进行了转换波初至识别，取得了满意的效果。     

多裂缝系统垂直裂缝井不稳定渗流分析

高能气体压裂和脉冲压裂能在近井地带形成多条径向裂缝，对此建立了均质油藏和双重介质油藏多裂缝系统垂直裂缝井的物理模型。利用叠加原理，在单裂缝系统压力分布公式的基础上，得到了多裂缝系统垂直裂缝井不稳定渗流压力响应的计算方法，绘制并分析了油藏参数、裂缝条数和裂缝分布影响下的压力动态典型曲线。结果表明：流体在多裂缝系统的流动特征与裂缝条数和裂缝分布有关，当裂缝条数较少并且夹角较大时，压力动态曲线主要分为3个流动阶段：线性流段、椭圆流段和拟径向流段；当裂缝较多或者夹角较小时，由于裂缝之间相互影响，线性流段和椭圆流段之间的过渡段变长，线性流段可能消失；裂缝条数越多，供液能力越强，相同时间下，井底压力下降得越少。