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Inter-well interferences and their influencing factors during water flooding in fractured-vuggy carbonate reservoirs

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Petroleum Exploration and Development 2020年第5期47卷 1062-1073页

作者： WANG Jing ZHAO Wei LIU Huiqing LIU Fangna ZHANG Tuozheng dou liangbin YANG Xinling LI Bo State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting in China University of Petroleum Beijing 102249China MOE Key Laboratory of Petroleum Engineering in China University of Petroleum Beijing 102249China College of Petroleum Engineering Xi’an Shiyou UniversityXi’an 710065China PetroChina Xinjiang Oilfield Company Xinjiang 834000China

Based on the characteristics of injection-production units in fractured-vuggy carbonate reservoirs,nine groups of experiments were designed and performed to analyze the interference characteristics and their influencing factors during water *** on percolation theory,an inversion model for simulating waterflooding interferences was proposed to study the influence laws of different factors on interference *** results show that well spacing,permeability ratio,cave size,and cave location all affect the interference characteristics of water *** the cave is located in high permeability fractures,or in the small well spacing direction,or close to the producer in an injection-production unit,the effects of water flooding are much *** the large cave is located in the high-permeability or small well spacing direction,the well in the direction with lower permeability or smaller well spacing will see water breakthrough *** the cave is in the higher permeability direction and the reserves between the water injector and producer differ greatly,the conductivity differences in different injection-production directions are favorable for water *** the injection-production well pattern is constructed or recombined,it’s better to make the reserves of caves in different injection-production directions proportional to permeability,and inversely proportional to the well *** well close to the cave should be a producer,and the well far from the cave should be an *** ratios of cave reserves to fracture reserves correspond to different optimal well spacings and optimal permeability ***,both optimal well spacing and optimal permeability ratio increase as the ratio of cave reserves to fracture reserves increases.

关键词： fractured-vuggy carbonate reservoir water flooding inter-well interference physical modeling experiment numerical inversion

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碳酸溶蚀对砂岩储层物性特征及孔隙结构的影响

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华南师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期56卷 1-10页

作者：窦亮彬王婷方勇程学彬陈景杨程志林西安石油大学石油工程学院西安710065 油气资源与探测国家重点实验室/中国石油大学(北京) 北京102249 西安石油大学/西部低渗—特低渗透油田开发与治理教育部工程研究中心西安710065

以鄂尔多斯盆地长6不同渗透率级别砂岩岩心为研究对象,系统研究了碳酸溶蚀前后岩心物性特征、矿物组成以及孔隙结构的变化特征。结果表明:对于较低渗透率的岩样,碳酸水的溶蚀作用造成除石英外的其他矿物组分含量均有所下降,而对于高渗岩... 详细信息

以鄂尔多斯盆地长6不同渗透率级别砂岩岩心为研究对象,系统研究了碳酸溶蚀前后岩心物性特征、矿物组成以及孔隙结构的变化特征。结果表明:对于较低渗透率的岩样,碳酸水的溶蚀作用造成除石英外的其他矿物组分含量均有所下降,而对于高渗岩样,由于孔隙空间比表面积较小,使得矿物与碳酸水作用强度较弱,少量方解石和长石被溶解而含量下降,其他矿物相对含量有所升高。随着碳酸水的不断注入,渗透率为0.1 mD的岩心孔隙度和渗透率均不断增大,渗透率为1.0 mD的岩心孔渗均是先减小后增大,当岩心渗透率为10 mD时,岩心孔隙度和渗透率均不断减小。总体上,孔隙度相对变化率在-5.77%~-3.68%之间;渗透率相对变化率在-21.87%~-18.47%之间。研究结果揭示了不同孔渗级别砂岩与碳酸水相互作用下孔喉结构变化特征,能够为低渗储层CO_(2)驱油和埋存方案的制定提供重要理论依据。

关键词：砂岩溶蚀孔隙特征孔隙度渗透率

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致密油藏裂缝动态渗吸排驱规律

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石油学报 2021年第7期42卷 924-935页

作者：黄兴窦亮彬左雄娣高辉李天太西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 非常规油气勘探开发协同创新中心陕西西安710065

为明确裂缝性致密油藏注水动态渗吸特征,解决水驱采收率低下等问题,以姬塬油田延长组长6油层组为研究对象,采用高压压汞、核磁共振T2谱、扫描电镜和铸体薄片分析等方法研究了目标储层微观孔隙结构特征,建立了3类储层分类评价标准,并对... 详细信息

为明确裂缝性致密油藏注水动态渗吸特征,解决水驱采收率低下等问题,以姬塬油田延长组长6油层组为研究对象,采用高压压汞、核磁共振T2谱、扫描电镜和铸体薄片分析等方法研究了目标储层微观孔隙结构特征,建立了3类储层分类评价标准,并对代表性岩心开展了基于核磁共振在线扫描的动态渗吸实验,模拟了水驱过程中裂缝-基质间的动态渗吸过程,从微观孔隙尺度定量表征了不同孔径孔隙原油的动用程度,评价了8个储层物性参数对动态渗吸效率的影响程度。实验结果表明,目标储层孔隙结构可划分为3类,随着储层孔隙结构变差,孔隙类型逐渐单一化、储集性能和渗流能力不断降低,导致动态渗吸效率不断下降。Ⅰ类和Ⅱ类储层动态渗吸过程可以划分为3个阶段:大孔隙在驱替作用下采出程度快速上升阶段、微小孔隙在渗吸作用下采出程度缓慢上升阶段和动态渗吸平衡阶段;而Ⅲ类储层在实验中仅存在前2个阶段。随着储层孔隙结构变差,微小孔隙动用比例增大,渗吸作用明显,虽然对岩心总采收率贡献程度增加,但总采收率低下。渗透率、可动原油饱和度、孔隙半径、可动原油孔隙度、黏土矿物含量和润湿性是影响动态渗吸效率的主要因素,对渗吸效率的影响程度依次逐渐减弱。分选系数和孔隙度是影响动态渗吸效率的次要因素,对渗吸效率的影响程度相对较小。

关键词：致密砂岩孔隙结构核磁共振动态渗吸裂缝基质

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泡沫钻井液配合生物酶在煤层气钻井中的应用

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石油机械 2014年第7期42卷 7-11页

作者：宋一男窦亮彬中石油煤层气有限责任公司西安石油大学石油工程学院

针对煤层气井施工过程中易垮塌、裂缝渗漏及水平段携岩困难等问题,研究并应用了泡沫钻井液配合生物酶钻井液技术。利用泡沫钻井液能够降低正压差,降低储层的应力敏感性,减少滤液侵入储层和水锁伤害的特点,并且生物酶可对钻进过程中侵入... 详细信息

针对煤层气井施工过程中易垮塌、裂缝渗漏及水平段携岩困难等问题,研究并应用了泡沫钻井液配合生物酶钻井液技术。利用泡沫钻井液能够降低正压差,降低储层的应力敏感性,减少滤液侵入储层和水锁伤害的特点,并且生物酶可对钻进过程中侵入地层和粘附在井壁上的钻井液物质进行生物降解,实现解堵。在优选生物酶的基础上,将泡沫钻井液应用于WL05-1H井进行了试验研究。研究结果表明,在水平段长达627 m的长井段煤层钻进过程中,未进行短起下,井眼稳定通畅,泡沫钻井液防塌抑制能力强,悬浮携带能力较强,能满足施工需要;泡沫钻井液配合生物酶技术具有很好的降解能力,能够很好地保护煤储层的原始状态。泡沫钻井液配合生物酶技术为韩城地区水平井钻探提供了技术保障。

关键词：煤层气水平井泡沫钻井液生物酶降解能力

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致密砂岩油藏微观孔隙结构及水驱油特征

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中国石油大学学报（自然科学版） 2020年第1期44卷 80-88页

作者：黄兴高辉窦亮彬西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 陕西省油气田特种增产技术重点实验室陕西西安710065

基于铸体薄片分析、扫描电镜、高压压汞和核磁共振测试等试验结果,对姬塬油田长8油层组的微观孔隙结构进行研究,并建立目标储层的孔隙结构分类标准。通过选取每种类型储层有代表性的样品开展真实砂岩微观模型水驱油试验,进一步研究微观... 详细信息

基于铸体薄片分析、扫描电镜、高压压汞和核磁共振测试等试验结果,对姬塬油田长8油层组的微观孔隙结构进行研究,并建立目标储层的孔隙结构分类标准。通过选取每种类型储层有代表性的样品开展真实砂岩微观模型水驱油试验,进一步研究微观孔隙结构特征与驱油效率的关系。结果表明:研究区长8储层的孔隙类型以粒间孔和长石溶孔为主,喉道类型以弯片状喉道为主;目标储层孔隙结构可以划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3种类型,3种类型孔隙结构对应的储集空间和渗流能力依次下降;不同类型储层间的注水驱替类型、驱油效率和残余油分布特征存在较大差异,Ⅱ类储层是未来挖潜的主要方向;影响驱油效率的因素是多方面的,其中可动流体饱和度、可动流体孔隙度是比其他物性参数更能反映与驱油效率之间关系的重要参数。

关键词：致密砂岩微观孔隙结构可动流体饱和度分类标准驱油效率

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酸性气体侵入井筒瞬态流动规律研究

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石油钻探技术 2013年第4期41卷 8-14页

作者：李根生窦亮彬田守嶒宋先知油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)) 北京102249 西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

酸性气藏一般位于海相沉积,钻井液安全密度窗口极窄,钻井过程中酸性气体易侵入井筒,发生气侵后井筒流动变得十分复杂,易造成井涌、井喷等井下故障。为实现气侵时井筒流动的准确预测与控制,将井筒流动与地层非达西渗流耦合,井筒流动、传... 详细信息

酸性气藏一般位于海相沉积,钻井液安全密度窗口极窄,钻井过程中酸性气体易侵入井筒,发生气侵后井筒流动变得十分复杂,易造成井涌、井喷等井下故障。为实现气侵时井筒流动的准确预测与控制,将井筒流动与地层非达西渗流耦合,井筒流动、传热和流体物性耦合,建立了酸性气体侵入井筒瞬态多相流动模型,并引入酸性气体溶解度公式,给出了模型的求解方法。利用某井的基本数据,模拟了酸性气体气侵时的环空气液两相瞬态流动参数的变化特征,并对酸性气体气侵时的瞬态流动影响因素进行了敏感性分析。结果表明:酸性气体溶解度大,侵入后更加隐蔽,不易被检测到,但靠近井口处酸性气体溶解度降低,酸性气体大量析出,体积迅速膨胀,井筒压力降低迅速,井控更加危险。研究结果可为酸性气藏钻井井控参数设计提供指导。

关键词：酸性气体气侵溢流瞬态流动数学模型

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液相欠平衡钻井合理欠压值设计方法

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断块油气田 2017年第2期24卷 247-250页

作者：窦亮彬李天太张明毕刚西安石油大学石油工程学院陕西西安710065

液相欠平衡钻井井底欠压值的确立和控制直接决定着钻井的成败。目前钻井行业井底欠压值确立方法一般基于现场经验,误差较大,在现场应用时,其控制调节缺乏理论依据。欠压值过大,易导致井壁失稳,出现井控风险及速敏、应力敏感等储层伤害问... 详细信息

液相欠平衡钻井井底欠压值的确立和控制直接决定着钻井的成败。目前钻井行业井底欠压值确立方法一般基于现场经验,误差较大,在现场应用时,其控制调节缺乏理论依据。欠压值过大,易导致井壁失稳,出现井控风险及速敏、应力敏感等储层伤害问题;欠压值过小,易导致钻井液进入储层,无法实现有效保护储层及提高机械钻速的目的。为此,利用井眼力学稳定及井控风险分析确定欠压值上限,利用储层毛细管力确立欠压值下限,建立液相欠平衡钻井合理欠压值设计新方法,并结合塔里木盆地塔北地区X井现场数据进行分析优化。结果表明,此欠压值设计新方法能够为欠平衡钻井现场设计提供理论指导,避免了单纯依靠经验值确立欠平衡钻井欠压值导致的钻井事故或储层保护效果不好等问题。

关键词：液相欠平衡欠压值井壁稳定毛细管力塔里木盆地

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自进式旋转射流钻头破岩效果

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石油学报 2016年第5期37卷 680-687页

作者：毕刚李根生屈展牛继磊黄中伟席仲琛窦亮彬西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司陕西西安710021

利用有限的排量实现高效的破岩效率并尽可能增大径向水平井眼的延伸能力是实施新型径向水平井技术的关键,射流钻头的性能是该关键技术要解决的首要问题。在多孔射流钻头的基础上,设计研制了自进式旋转射流钻头,分析了其工作原理,并通过... 详细信息

利用有限的排量实现高效的破岩效率并尽可能增大径向水平井眼的延伸能力是实施新型径向水平井技术的关键,射流钻头的性能是该关键技术要解决的首要问题。在多孔射流钻头的基础上,设计研制了自进式旋转射流钻头,分析了其工作原理,并通过试验对自进式单孔旋转射流钻头、自进式单孔直旋混合射流钻头、自进式多孔旋转射流钻头以及自进式多孔直旋混合射流钻头随时间、射流压力和喷距的破岩钻孔规律进行了研究。研究结果表明：当喷距范围为9~12 mm、射流压力为20~35 MPa时,在相同的射流压力和喷距条件下,自进式多孔直旋混合射流钻头的破岩效果优于自进式多孔旋转射流钻头,其中1＋4孔的多孔直旋混合射流钻头的破岩效果最好。设计得到的新型射流钻头可以提高径向水平井的钻进速度。

关键词：旋转射流直旋混合射流单孔射流多孔射流破岩效果

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鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩储层微观孔喉特征差异及其成因

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石油与天然气地质 2019年第2期40卷 302-312页

作者：高辉朱耿博仑王泫懿史华王明磊何梦卿窦亮彬王琛西安石油大学石油工程学院陕西西安710065 西安石油大学西部低渗-特低渗油藏开发与治理教育部工程研究中心陕西西安710065 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油勘探开发研究院北京100083

为分析不同沉积与成岩作用改造下致密砂岩储层的孔喉类型及其参数差异,利用物性、铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、图像粒度与X衍射实验结果,对比了鄂尔多斯盆地合水地区延长组长8储层和薛岔地区延长组长6储层的孔喉类型,定量评价了孔喉... 详细信息

为分析不同沉积与成岩作用改造下致密砂岩储层的孔喉类型及其参数差异,利用物性、铸体薄片、扫描电镜、恒速压汞、图像粒度与X衍射实验结果,对比了鄂尔多斯盆地合水地区延长组长8储层和薛岔地区延长组长6储层的孔喉类型,定量评价了孔喉参数,揭示了形成原因。结果表明,合水地区长8储层孔隙更为发育,粒间孔、溶蚀孔、晶间孔和微孔、弱压实成因缩颈状喉道和溶蚀成因、粘土胶结成因管束状喉道含量高;薛岔地区长6储层的孔隙类型少且发育程度较差,压实成因片状、弯片状喉道含量高。两个区块的孔隙参数差异小,喉道参数差异大,前者大喉道更为发育,喉道差异大,孔喉比大,对渗透率起贡献的喉道分布范围更宽。相同渗透率条件下,前者的平均喉道半径、主流喉道半径和孔喉比大于后者。沉积水动力条件、粒度、碎屑组分、填隙物、成岩作用类型及其改造程度是两个研究区孔隙发育程度不同、喉道类型差异和孔喉参数表现出不同特征的主要原因。

关键词：定量评价孔喉类型孔喉参数致密砂岩鄂尔多斯盆地

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信息缺失条件下的海上区块地应力三维分布综合研究

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地球物理学进展 2021年第4期36卷 1676-1687页

作者：曹杰余佩蓉高家轩窦亮彬张明李天太西安石油大学石油工程学院西安710065 中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油新疆油田勘探开发研究院克拉玛依834000

地应力是油气勘探开发过程的重要参数.受到设备、技术水平和自然条件等因素的影响,某些区块勘探钻井信息获取困难;同时存在深水钻井数量少、取心代价高、地应力实测难度大、成本高等困难,使得新勘探区块的地应力相关信息缺失严重、认识... 详细信息

地应力是油气勘探开发过程的重要参数.受到设备、技术水平和自然条件等因素的影响,某些区块勘探钻井信息获取困难;同时存在深水钻井数量少、取心代价高、地应力实测难度大、成本高等困难,使得新勘探区块的地应力相关信息缺失严重、认识程度还比较低.针对上述问题,本文在信息缺失条件下利用多种方法开展地应力研究:通过单井计算建立单井地应力一维剖面;结合区域地质概况,运用Petrel软件和Abaqus软件,利用空间插值法和有限元数值模拟法分别建立地应力模型,通过一维单井地应力计算重构三维地应力分布.通过分析对比发现,利用有限元数值模拟法建立的模型与实际结果相比误差较小,地应力三维分布趋于合理,该研究方法能够为该区块的地应力研究提供一定的参考意义.

关键词：地应力地质力学模型空间插值 Abaqus

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