官984区块储层射孔液配方实验研究

在射孔完井作业中,射孔液质量的好坏与油气井产能有直接的关系。根据X-衍射与地层流体分析的结果,结合射孔液对储层的损害机理,对射孔液的防膨性、防腐性、射孔液对储层岩芯渗透率的损害程度以及与地层流体、压井液、压裂液间的配伍性进行了评价研究。线性膨胀实验表明该射孔液体系的防膨率大于94%;防腐性评价实验表明该射孔液体系的腐蚀速率小于0.076 mm/a;岩芯渗透率损害实验表明射孔液对岩芯渗透率的最大损害率为13.76%,平均损害率为11.14%;综合实验表明该射孔液体系抗高温,与原油不会形成乳状液,与处理剂配伍性良好。通过上述各项评价实验研制出适合大港油田官984区块的无固相射孔液体系,满足了施工作业和储层保护的要求。     

特低渗透油藏入井流体顺序接触储层损害评价

特低渗透油气资源在剩余油气资源中的地位越来越凸显。由于低孔低渗的特点,特低渗透油层在钻井、完井、采油、增产改造、EOR 等全过程均会发生储层损害。以镇泾油田长8 组为研究对象,对钻井完井液、压井液和压裂液顺序接触储层对储层的损害进行了方法探讨和实验评价。结果表明,钻井完井液对储层的损害最严重,压裂液次之,压井液最轻。分析表明,流体敏感性损害和漏失损害是钻完井液损害储层的主要因素。压裂液乳化、残渣、液相圈闭、浸泡时间损害,天然裂缝与水力裂缝堵塞,压裂液的冷却效应是压裂液损害的主要因素。最终提出了加入封堵剂改善钻完井液性能,从压裂工艺、压裂液体系出发改善压裂液的解决方式,实现全过程储层保护是特低渗油藏开发的关键。     

砂岩储层酸化智能复合酸液体系研究及应用

常规砂岩酸化为了实现有效解堵,必须采用前置液、处理液和后置液多段液体,其作业程序复杂,研制出一套 智能复合酸液体系InteAcid。该酸液能替代常规砂岩酸化的多段酸液,实现单步酸化,显著简化作业程序,特别适 合于海上酸化作业。室内实验表明,InteAcid 在溶解砂岩矿物和解除伤害的同时,能有效抑制二次沉淀,对金属氟化 物、氟硅/铝酸盐和金属氢氧化物沉淀抑制率可分别达到71.81%、70.51% 和78.59%;单步岩芯流动实验后,无伤害、轻 微伤害、重度伤害岩芯渗透率提高为原始渗透率的1.35 倍、3.60 倍和15.00 倍;酸处理后孔隙结构微观分析表明,该酸 液具有提高岩芯渗透率和稳定黏土作用,对岩石骨架破坏很小。该酸液现场单步酸化11 口注水井,成功率100%,效 果显著率达90%。     

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     

高含硫气藏中元素硫沉积形态和微观分布研究

元素硫沉积是高含硫气藏开采过程中存在而又必须解决的难题之一。随着高含硫气藏储层压力不断下降,元素硫溶解度也不断下降,一旦元素硫溶解度低于元素硫含量,元素硫就会从地层中沉积下来。沉积的元素硫会堵塞地层孔隙,降低渗透率,严重影响气井产能。为了研究元素硫在地层中的沉积形态和沉积特征,利用自主设计的实验流程和实验方法,使TD5-1井高含硫气体通过岩芯,并降低压力让元素硫在岩芯中沉积下来,然后对沉积了元素硫的岩芯进行电镜扫描和能谱分析,首次得到了元素硫在岩芯中的沉积形态,即元素硫主要以膜状形式分布在岩芯孔隙壁面上。该研究结果为深入认识、掌握元素硫沉积规律以及指导高含硫气藏合理开发奠定了基础。     

交联聚合物动态成胶及运移的室内模拟研究

室内采用长岩芯填砂装置模拟了交联聚合物注入、成胶封堵和运移过程。室内模拟结果表明,注入的调剖体系能够达到设计的封堵位置,在注入过程中体系受稀释、剪切和吸附等因素影响,其浓度和成胶前的初始黏度沿程呈下降趋势。在实验所用的浓度（0.2%HPAM）条件下,孔隙介质中的堵剂体系形成有效堵塞的时间显著延长,是静态条件下的6 倍;从不同部位堵剂取样成胶后黏度和岩芯封堵前后注水压力变化情况看,有效封堵距离r 小于设计封堵距离r′,0.67r′ < r < r′。在后续水驱作用下,一部分凝胶能够沿高渗层发生运移,产生深部调驱作用。     

一种插层聚合纳米复合材料的调堵特性研究

针对苛刻油藏条件下对调剖堵水材料性能要求越来越高的现状，利用烯丙基单体和黏土以及实验室自制的层间修饰剂、扩链剂形成插层聚合纳米复合材料CAG，研究其调堵性能。性能评价结果显示其在80～140℃条件下老化30d，断裂应力变化不大。在140℃条件下，断裂应力变化仅为3.2%；断裂应力和有效黏度基本不受实验用水矿化度的影响；在剪切速率为 10s^-1条件下，基液黏度为39.54mPa·s；在裂缝条件下的封堵强度为23.6MPa，压力梯度为0.393MPa/cm，封堵率为98%；在三层非均质岩芯中的采收率实验中，比水驱采收率增加了5%。插层聚合纳米复合材料CAG具有耐温抗盐能力强、注入压力低、封堵强度大的优点，成功地解决了调堵剂注入性能与封堵性能的矛盾，是一种具有广阔发展前景的调堵材料。     

耐温耐盐聚合物堵剂的制备及性能研究

针对高温高矿化度地质条件特点，合成了对苯乙烯磺酸钠–2–丙烯酰胺基–2–甲基丙磺酸–膨润土聚合物堵剂。采用不同浓度盐溶液、使用温度及时间评价其耐盐耐温性能，优化了携带液体系，采用岩芯模拟实验考察堵剂封堵效果及耐冲刷性能。结果表明：该堵剂在80130 ℃恒温放置60 d 后树脂的吸水率和强度基本保持不变，树脂耐温性能良好；在质量分数30% 的模拟盐水溶液中吸水率仍可达12.00 g
g..1，树脂的耐盐性能良好；树脂在含水40% 的乳化油中3 h 不膨胀；岩芯实验测定聚合物堵剂在高渗和中渗通道中封堵率达到99.96% 和96.41%，经30 PV 水长期冲刷封堵率仍可达95.12% 和94.43%。     

上浮剂隔层控制裂缝高度延伸实验研究

对于遮挡层(隔层)较差的低渗透储层，采用人工隔层控制压裂缝高非常必要。分析了影响人工隔层阻抗的因素，对岩芯流动装置进行了改造。用Malvern激光粒度测试了一种上浮剂的粒度分布，对岩芯进行沿轴向剖分2/3的特殊处理，通过岩芯流动实验来模拟人工隔层的形成。按正交设计原理设计实验方案，并按照岩芯流动实验行业标准进行实验。应用非线性处理后的逐步回归方法得到了人工隔层强度与携带液黏度、上浮剂浓度和岩芯渗透率的统计公式。为指导现场控制缝高的压裂设计提供了依据。     

泥浆滤液侵入对岩石物性及电性影响的实验研究

评价工作液俊入所造成的地层报害是保护储层的钻井完井技术的基拙工作.本丈应用高泥高压多点长宕心摘害评价系统，对西那某油田休罗系若心进行了泥浆泌液任入实脸研究.所获得的涟液设入深度、摘害深度，很害程度及宕心含油饱和度变化千方面的结果，在理论上和实际应用上有-定价值.     

储层应力的二次分布及其对储层的损害

储层打开后,由于原地应力平衡的破坏,井眼周围应力将重新分布。当储层胶结强度较低时,近井带存在塑性区。由于塑性区的存在和钻井过程中泥浆滤液及固相颗粒侵入的双重作用使近井带的渗透率很低,并将地层分为具有不同渗透率的三个带,即损害带(含塑性作用)、塑性带和弹性带。在测试、生产过程中由于地层流体的流入将增大塑性带宽度,从而加剧对储层的损害。临界流量与损害带的渗透率、地层的胶结强度成正比,与产出流体的粘度成反比。塑性带的宽度随流量的增加而增加,随胶结强度的增加而降低。     

涠西南凹陷流沙港组成岩相与有效储层研究

在岩石薄片、粘土X 衍射、镜质体反射率研究基础上,划分流沙港组砂岩于早成岩B 至中成岩B 阶段,通过成岩参数定量分析,区分8 种成岩相,厘定了压实是主要成岩作用。研究区中深层存在差异孔隙演化,岩石类型与成岩差异对孔隙演化起控制作用。根据地层测试、岩类孔渗关系综合确定常规有效储层渗透率下限为5 mD。采用经验公式法作为基本孔隙演化模型,孔隙预测误差为0.2%2.8%。建立以孔隙度、渗透率、岩石类型、压力、产能多因素约束的精细度储层分类。中等—好储层类型与三角洲水下分流河道和中等压实成岩相有关。同深度背景条件下,湖底扇浊流储层性质比三角洲滩坝差。     

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。     

羽状水平井欠平衡钻井环空流动特性研究

羽状水平井欠平衡钻井技术是近几年来国内外煤层气开发中普遍采用的一项减少储层伤害、提高低渗储层煤层气采收率的新技术。针对该技术的技术特征,建立了物理模型和数学模型,结合现场井例分析了井筒环空内各流动特性参数的变化规律。结果表明：井底压力随泥浆排量的增加单调递增,同一泥浆排量条件下,环空注气量越大,井底压力值越低;羽状井自注气点至井口的井筒环空内,水平段由于静液压力占主导,空隙率、混相流体流速增长幅度较小,混相流体密度少许降低,压降损失也较少;竖直井筒环空内空隙率及混相流体流速自井底沿井筒向上初始缓慢增大,当环空压力降低到一定程度后,由于气液滑脱效应,而急剧增大,环空内混相流体密度变化规律与之相反,环空压力自井底沿井筒向上呈线性减小。     

射孔完井有限元模型的建立及网格划分

介绍了射孔完井中二维和三维有限元热流模型的建立及网格划分的基本方法,用热流场模拟射孔完井渗流场,用同一种导热率材料来模拟井筒和孔眼,该材料导热率相对于地层模型导热率为无限大时,能模拟整个射孔完井渗流场。该二维和三维模型,能研究射孔深度、有无钻井污染和压实带情况下,孔眼内流体流速、压实带外边界渗流速度、渗流压力场、全井产量及产能比。并用APDL程序语言编写了二维和三维模型及网格划分的通用程序,为射孔完井优化设计及产能预测提供了实用的有限元网格模型,同时也为这方面的研究提供了简捷的方法。     

基于浓缩理论的大型压裂破胶优化技术及应用

针对储层孔、渗条件很差的致密砂岩油气藏，常规的破胶剂加量技术已经不能满足大型压裂对破胶的更高要求，在考虑了压裂液在地层中由于滤失而产生浓缩效应的基础上，提出了一种新的压裂液破胶优化技术。通过压裂施工裂缝温度场模拟，不同温度条件下的破胶实验以及考虑液体滤失浓缩后的破胶实验，认为大型压裂施工现场破胶剂加量应该在常规加量基础上进行一定程度的增加，才能保证大型压裂的破胶效果，实现快速排液，降低伤害。该破胶优化技术在CX491井155.6m³大规模压裂施工成功应用，开井17h液体返排率达到了74.9%，且返排液破胶彻底，天然气测试产量从射孔后的0.2×10⁴m³/d（敞井）增加到14×10⁴m³/d（井口压力22MPa），目前该技术正在川西地区大型压裂施工中逐步推广。     

复杂致密储层裂缝特征研究

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层是一类典型的复杂致密油藏,奥陶系地层经过多期构造运动和古岩溶共同作用形成的岩溶缝洞型碳酸盐岩油藏,其中的一间房组和鹰山组储层以灰岩和白云岩为主,属于超低孔超低渗复杂致密储层。根据岩芯资料分析,一间房组岩芯分析孔隙度低于2% 的占90%,鹰山组岩芯孔隙度低于2% 的占67.3%,平均基质孔隙度约1.69%。露头、岩芯以及镜下薄片观察发现,在此类储层中,基质基本不具有储渗意义,绝大部分油气是储存在成岩后期产生的溶洞和裂缝中。储集空间是以构造变形产生的构造裂缝与岩溶作用形成的孔、洞、缝为主,其中洞穴是本区储层最主要的储集空间。裂缝具有双重作用,既是重要的储集空间,又是洞穴和裂缝连通的关键通道。裂缝和溶洞也是这类储层储集空间形态多样、大小悬殊、分布不均、具有很强的非均质性的根本原因。本文重点对一间房和鹰山组裂缝性进行了研究,分析裂缝测井响应特征,裂缝发育和分布规律,采用序贯高斯随机建模方法建立裂缝孔隙度、张开度和渗透率的三维分布模型,模拟结果表明,裂缝对渗透率的改造作用特别大,说明裂缝在储层储渗方面起着重要作用。     

川西地区侏罗系浅层气勘探配套技术研究

川西侏罗系浅层气丰富,属河流—湖泊三角洲沉积体系的构造—岩性圈闭次生气藏。储层以河口坝和分流河道砂体为主,砂体小而多呈透镜状、敏感性和非均质性强,单井自然产能低,属非常规致密型气藏。经反复试验、攻关,深化了气藏内在规律的认识,形成了一系列针对性强的勘探配套综合技术:即以岩性识别、油气水判识为核心的测井评价技术;以地震有井约束反演为主的砂体、含气砂体定性—定量的储层预测技术;减小伤害、保护油气层的欠平衡钻井技术;旨在提产增效的低温破胶压裂液体系的加砂压裂储层改造技术等。此套技术用于白马庙蓬莱镇气藏,使气井成功率从40 %提高到80 %;用于川西侏罗系浅层,3 年钻井61 口,获气井44 口,成功率77 % ,发现了白马庙等两个气田和5 个含气构造;提交探明储量268. 72 ×10⁸ m³ ,控制加预测储量1 463. 31 ×10⁸m³ 。在储层改造上也取得了显著成效,单井产能成倍或数十倍的增加。     

多孔介质中油气体系相平衡规律研究

油气体系和储层多孔介质是一个相互作用的系统,当地层压力低于饱和压力时,储层中同时存在气、液、固(指岩石) 三相。在多孔介质中,由于孔隙半径小,因而毛细管压力应予以考虑。在建立了考虑毛细管压力的相平衡计算模型之后,针对二个凝析气藏,一个黑油油藏和一个挥发油藏,分别对其油气体系的毛细管压力、饱和压力和恒组成膨胀过程中液相含量进行了相态模拟计算,并总结出毛细管压力对油气体系相平衡的影响规律。