致密碎屑岩中粘土矿物的形成机理与分布规律

随着油气勘探开发的逐渐深入,深层致密碎屑岩油气藏所占比例越来越高。致密碎屑岩油气藏勘探的重点往往是寻找高效储层的发育规律,而高效储层的形成机理与成岩过程中的粘土矿物有着密切的关系,致密碎屑岩储层中常见的粘土矿物有高岭石、绿泥石、混层粘土和伊利石。通过铸体薄片、扫描电镜、背散射等研究手段,分析不同类型粘土矿物的形成机理,结合沉积相和层序地层,对其分布规律进行研究。研究结果表明,成岩粘土矿物的形成与储层碎屑颗粒的成分、气候、沉积环境及古温度等有密切关系。海（湖）平面变化对成岩阶段早期形成的粘土矿物具有明显控制作用,随后这些早期形成的粘土矿物影响着成岩晚期的粘土矿物类型、含量和分布。碎屑岩颗粒组分、沉积相和层序地层相结合,可以有效地预测碎屑岩储层中粘土矿物的形成机理和分布规律,为深层高效储层的预测提供理论基础。     

低渗透气藏应力敏感性及其变形机制研究

低渗透气藏岩性致密、渗流阻力大、压力传导能力差，地层压力的下降会对渗透率造成伤害而影响气井产能。目前，一般通过室内物理模拟实验评价储层应力敏感性。以吉林油田龙深气藏为研究对象，从储层岩石硬度、裂缝分布、粘土矿物含量以及含水饱和度等方面进行了实验研究，结果表明该气藏具有较强的应力敏感性，储层岩石存在较强的泥化现象，粘土矿物含量高是产生应力敏感的主要原因，形成了储层岩石变形的规律性认识。为了降低应力敏感带来的危害，应用了降低粘土矿物膨胀程度的压裂液进行体积压裂，优化了合理的生产压差，新井试气结果理想。研究结果为该类气藏的合理开发提供了有力的技术支撑。     

新沟咀组下段粘土矿物分布特征与储层敏感性

江陵凹陷新沟咀组下段粘土矿物组合与分布受沉积环境影响明显,高岭石仅分布于三角洲平原相带中,粘土矿物以伊利石、高岭石和有序-无序伊蒙混层及少数绿泥石为特征;三角洲前缘相中粘土矿物组合则为伊利石、绿泥石和有序伊蒙混层;前三角洲及湖盆泥岩相中则以伊利石和绿泥石两种粘土矿物为主。储层的敏感性实验结果表明,本区储层具有中等强度速敏、强—特强水敏、强盐敏和强酸敏性。     

板桥油田低电阻率油层成因机制分析

板桥油田东营组—馆陶组低电阻率油层在测井曲线上的响应特征与正常油层有明显的差别，通过对板桥油田地质、粘土矿物分析等，综合研究其低电阻率油层的成因，认为粒度细、泥质含量高、岩石的亲水性是形成低电阻率油层的主要原因。研究区低阻油层岩性以粉砂岩、细砂岩为主，泥质含量较高，较高含量的泥质充填了颗粒的孔隙空间；以孔喉为主的孔隙类型，使自由水在较细的孔喉中无法自由流动产生束缚水；由于粘土矿物的存在，油层的粒间孔隙受到改造，引起孔隙直径变小及微孔隙发育，加之蒙脱石强烈的吸水能力，导致大量水被吸附于颗粒及粘土表面，同时由于较疏松的高岭石的迁移而堵塞孔喉，使部分自由水成为束缚水，造成油层束缚水含量较高。导致低阻油层形成的次要原因是粘土矿物的附加导电作用、较薄的油层厚度及泥浆侵入。     

编写《物相分析》教材的实践与体会

物相分析方法广泛应用于硅酸盐工业的各个领域,它可使工厂的生产和技术管理科学化,以达提高产品产量、质量的目的,《物相分析》是我校硅酸盐(水泥、玻璃)专业课程体系改革新设的应用性技术性的基础课程.根据教学大纲的要求,课程的教学目的主要是培养学生掌握硅酸盐工业原料及工艺产品物相分析的基础理论、基本知识和基本方法.以前,我校硅酸盐专业     

层状化合物Ca_(1.5)Si_(1.34)B_(6.44)Al_(4.0)(OH)_4·2H_2O的合成与结构

在CaO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2-TEA-H_2O水热体系中合成了一种硼取代型层状化合物。X-射线衍射物相分析表明其XRD谱图与粘土矿物Saponite相吻合;红外光谱(IR)及X-射线光电子能谱(XPS)研究表明,结构中的硼以四面体形式存在,说明硼取代了Saponite结构中的硅;用DTA-TG分析法研究了样品的热稳定性,考察了温度对结构的影响;研究了样品的离子交换性能。     

分支井连接段有限元建模与分析

分支井作为一种能够更加有效地开采油气藏的钻井技术,在国内外已经得到普遍推广。然而在应用该技术的实践中也遇到了一些新的难题,井壁稳定性就是其中之一。在前人研究的基础上,采用有限元方法建立分支井连接段的三维模型,综合考虑各向异性地应力,流体对岩石骨架的影响和方位角、倾角变化等,得出连接段附近的应力–应变和渗流场分布规律。并根据摩尔–库仑准则,利用有限元后处理程序图形化了井壁稳定的预测情况。分析结果表明：当支井方位角为90◦,即与最大水平主应力平行时连接段井壁最稳定;井眼直径和连接段位置深度对井壁稳定性影响较小;后期生产压差过大也会增大裸眼完井井壁失稳的可能性。     

淡水泥浆侵入引起的低阻油气层实例分析

针对淡水泥浆侵入对地层电阻率的影响,分析了造成油气层高侵的成因。认为在淡水泥浆打井时,泥浆矿化度与地层水矿化度差异较大的情况下,由于泥浆大量侵入地层,造成冲洗带混合液淡化对地层电阻率的影响大于含油饱和度降低对地层电阻率的影响,越靠近井壁现象越明显,从而在油气层段表现出高侵特征。指出用淡水泥浆打井,在井况差、泥浆比重大的情况下,由于泥浆大量侵入地层,而在油气层段形成高侵。     

煤岩坍塌的特殊性及钻井液对策

在煤层气钻井中,煤岩坍塌造成接单根困难、起下钻遇阻遇卡、蹩泵等事故和井下复杂。通过煤岩力学性能测试和结构构造特征分析,分析了煤岩失稳的特殊性及钻井液和其它因素的影响,确定了煤层钻井的钻井液技术对策,优选出钻井液体系及配方,应用表明钾铵聚合物钻井液能有效地防止煤岩井壁失稳。     

W油藏粘土矿物特征及油层低阻成因

W油藏Z1油组为高孔低渗低阻油藏，低阻油层的地质成因复杂多样。依据Z1油组储层发育特征，研究了储层粘土矿物的类型、颗粒的分布形式和泥质含量，以及上述粘土矿物特征对Z1油组低阻的影响。研究发现，Z1油组低阻层段的粘土类型以伊蒙混层为主，其相对含量高；粘土颗粒较均匀地成薄膜状、絮状分布；平均泥质含量高。粘土矿物组构产生的附加导电性和高泥质含量是影响Z1油组低电阻率的重要因素之一。      

粘土矿物产状和微结构对地层损害的影响

对120块岩样XRD、SEM分析结果表明,下二门油田纵向粘土矿物演化规律明显,浅、上层系以蒙皂石—高岭石组合为主,中、下层系为绿泥石—高岭石—伊/蒙间层组合,深层系为绿泥石—伊利石组合。发育七种粘土微结构类型,地层微粒的稳定性由占主导地位的微结构类型决定。微结构稳定性序列为层流状>绒球状>畴状>叠片支架状>絮团状>蜂窝状>支架状。预测碱敏、水敏、盐敏和出砂是最严重的地层损害方式。     

基于小波变换的随钻测试数据降噪方法研究

为消除随钻测试装置采集信号中的噪声,给工程人员提供准确的现场信息,提出了基于小波变换的方法对随钻测试数据进行降噪处理。首先,根据含噪声的随钻测试数据模型建立起小波变换降噪的基本流程。其次,在对含噪信号的小波变换特性分析的基础上,运用自相关函数对其在小波变换尺度空间中进行白噪声检验,确定小波最优分解层数。在分析对比小波降噪阈值的不同选取方式后,采用广义交叉确认理论来计算最优降噪阈值,从而在对信号降噪的同时还最大程度地保留了信号的有效特征成分。最后给出了基于该方法小波变换的随钻测试数据降噪的详细步骤,对实测的钻压和扭矩数据进行了小波降噪,取得了良好的降噪效果,为钻井工程后续分析提供了可靠的数据支撑,证明了本方法的优越性。     

塔里木盆地东河塘构造石炭系东河砂岩储层碱敏损害机理

钻采过程中,进入地层的流体与储集层敏感性组分不配伍常常导致地层损害。塔里木盆地东河塘油田下石炭系东河砂岩储层与高PH值工作液的相互作用也是如此。采集该储层岩样品200余块,进行岩相学分析和敏感性实验表明:PH值越高,地层损害程度越大;而高PH值的工作液不仅引起粘土矿物的分散、运移,而且还导致部分矿物的溶解和新矿物的沉淀,使渗透率大幅度下降;同时,碱敏损害程度亦与盐度和流速有关。     

对地质钻孔泥浆配制应用的探讨

在分析地质勘探中常引起钻孔缩径、钙质粘土自然造浆等原因的基础上,基于传统的泥浆配比,设计了新配比,并进行实验室实验和现场实验,结果表明:按新泥浆配方配制的泥浆能够很好地解决钻探生产中钻孔缩径、钙质粘土自然造浆的问题,使钻孔能够顺利施工,提高了地质评价的可靠性及真实性,减少了对坏境的污染。同时,对泥浆用量及不同地层对泥浆使用要求进行论述,为有效控制孔内事故提供了优化方案。     

井壁稳定性分析在靖边气田水平井钻井设计中的应用简

井壁稳定性问题（即井壁坍塌破裂）会引起系列严重的井下卡钻井漏等事故。靖边气田在钻井过程中,钻遇的地层当中存在多煤层,井壁稳定性问题十分突出,在该地区水平井钻井设计当中进行井壁稳定性分析有着重要的意义。分析了井壁围岩应力分布规律并建立地层坍塌（破裂）压力计算模式,根据库仑-摩尔强度准则和最大拉应力破裂准则,计算井壁坍塌（破裂）压力与钻井液安全密度窗口。通过实验研究分析煤层坍塌压力和破裂压力随井斜角、方位角变化规律,提出合理的方位角优选方案,指导水平井钻井方案设计。     

一种新型正电胶(Y-1)的研制

通过结晶氯化铝加热并水化合成一种新型正电胶Y-1,其生产工艺简单,产品的回收率高,生产成本和原料成本比现有的正电胶生产工艺低。性能测试表明:该正电胶与其它处理剂的配伍性好,在各种钻井液体系中加入Y-1后,钻井液的流变性、抑制性、抗膏盐污染能力等多项指标均优于用现有正电胶配制的钻井液体系,加有该正电胶的钻井液体系的动切应力高、动塑比值高、塑性粘度低、水眼粘度低、卡森切力及剪切稀释指数高、初终切力高且相近等,其正电胶特性比现有的产品更为突出;由该正电胶组成的钻井液体系能抗2%石膏、10%氯化钠的复合盐污染,至少能抗140℃以上的高温,且页岩回收率大于90%,由此说明该正电胶是一种优良的钻井液添加剂。     

稠油油藏注蒸汽储层热伤害规律实验研究

针对稠油油藏注蒸汽过程中储层的热伤害问题，研究了稠油油藏热采过程注入的高温、高pH 热流体对储层 渗透率的影响，研究中利用正反向流动实验方法，研究了高温冷凝液注入疏松砂岩后引起的微粒运移作用及储层渗透 率的变化特征；并利用储层矿物的水热反应实验，分析了疏松砂岩油藏注蒸汽开发过程中的微粒运移机理。实验结果 表明，注蒸汽过程中，稠油油藏储层渗透率随温度及pH 值的升高而降低。高速流动的蒸汽及冷凝液造成储层内固相 微粒的运移及滞留，使储层非均质性进一步加剧；同时，高温、高pH 的蒸汽冷凝液既促使黏土矿物发生膨胀又造成储 层矿物发生溶解与转化，从而进一步加剧了稠油油藏疏松砂岩储层的储层热伤害。     

水化对泥页岩地层“安全”钻井的影响

泥页岩地层与其它“惰性”岩石不同,当其与水基钻井液接触时,岩体强度、内部应力都将随钻井液类型及地层与钻井液的接触时间变化而变化,因此,一个有效的力学本构方程应该能够体现出发生在泥页岩地层中的力学和物理化学动态过程,Yew C H等在这一领域作了开创性工作;并引用Yew C H等提出的水化应力模型,计算分析了水化对水敏性泥页岩地层井周应力分布状态,地层坍塌应力和破裂应力的影响。