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致密砂岩气藏产水机理及其对渗流能力的影响

天然气地球科学 2019年第10期30卷 1519-1530页

作者：张杰李熙喆高树生叶礼友刘华勋朱文卿方飞飞中国科学院大学北京100190 中国石油勘探开发研究院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油集团科学技术研究院北京100083 重庆科技学院石油与天然气工程学院重庆401331

致密砂岩气藏具有低孔、低渗,储层物性差,非均质性强等地质特征,在岩性构造背景下,气水关系复杂,地层中气水赋存状态多样。烃类充注成藏时,很难将地层中的水完全驱替出来,会有部分滞留水残存在地层中。对于不存在边底水、层间水等自由... 详细信息

致密砂岩气藏具有低孔、低渗,储层物性差,非均质性强等地质特征,在岩性构造背景下,气水关系复杂,地层中气水赋存状态多样。烃类充注成藏时,很难将地层中的水完全驱替出来,会有部分滞留水残存在地层中。对于不存在边底水、层间水等自由水的致密砂岩气藏,储层中的可动水是气井产水的主要来源。气井见水将严重影响气井的产能和泄流半径,导致井底压力和产量迅速下降,生产压差和废弃压力显著增加,缩短了气井生产周期。为此,调研了国内外学者对致密砂岩储层可动水赋存状态和产出机理、可动水产出规律及控制因素、可动水对储层渗流能力影响等多方面的研究方法及成果,在分析和总结目前研究成果的基础上,针对致密砂岩气藏开发过程中的产水问题及其对开发的影响,提出了下一步的研究方向及改进建议,以期改善致密砂岩气藏的开发效果,提高最终采出程度。

关键词：致密砂岩气藏可动水渗流能力赋存状态产水机理

致密砂岩气藏可动流体分布特征及其控制因素——以苏里格气田西区盒8段与山1段为例

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岩性油气藏 2019年第6期31卷 14-25页

作者：柳娜周兆华任大忠南珺祥刘登科杜堃中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院西安710018 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 西安石油大学陕西省油气田特种增产技术重点实验室西安710065 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏开发前景良好,但储层广泛发育的微纳米孔喉使得多孔喉介质空间内流体赋存、运移规律复杂,导致天然气开采难度较大。为明确储层可动流体分布特征及其控制因素,对苏里格气田西区主力产气层盒8段与山1段储层开展... 详细信息

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏开发前景良好,但储层广泛发育的微纳米孔喉使得多孔喉介质空间内流体赋存、运移规律复杂,导致天然气开采难度较大。为明确储层可动流体分布特征及其控制因素,对苏里格气田西区主力产气层盒8段与山1段储层开展核磁共振、扫描电镜、物性测试及恒速压汞等实验研究。结果表明:①盒8段与山1段储层可动流体饱和度特征差异明显,前者(平均为48.75%)明显高于后者(平均为23.64%)。②盒8段可动流体分布特征受物性及孔喉结构控制明显,优势渗流通道的广泛发育及相对丰富的较大孔喉是储层较高可动流体饱和度的重要控制因素,复杂的孔喉配置关系导致山1段可动流体赋存特征影响因素复杂。③可动流体综合评价模型表明,强粒间孔-溶孔信号,高过渡半径及高过渡进汞饱和度均是较大可动流体饱和度的关键控制因素。该研究成果明确了不同段致密砂岩气藏可动流体控制因素,为致密砂岩气藏“甜点”预测提供了理论依据,对致密砂岩气藏开发具有指导作用。

关键词：致密砂岩气藏可动流体储层物性孔喉结构苏里格气田西区

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致密砂岩气藏井网加密优化

天然气地球科学 2020年第9期31卷 1326-1333页

作者：胡勇梅青燕王继平陈颖莉徐轩焦春艳郭长敏中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油西南油气田分公司四川成都610051 中国石油长庆油田分公司陕西西安710018

采用物理模拟实验与数学评价方法相结合,系统研究了井控范围从500 m逐步加密至100 m(相当于井距从1000 m加密至200 m)过程中不同渗透率砂岩储层在不同含水饱和度条件时的储量采出程度,揭示了井网加密对提高储量采出程度作用,以采出程度... 详细信息

采用物理模拟实验与数学评价方法相结合,系统研究了井控范围从500 m逐步加密至100 m(相当于井距从1000 m加密至200 m)过程中不同渗透率砂岩储层在不同含水饱和度条件时的储量采出程度,揭示了井网加密对提高储量采出程度作用,以采出程度提高5%~10%和大于10%为依据,建立井网加密可行性判识图表,为气藏井网部署和加密方案优化提供了参考依据。实验岩心常规空气渗透率分别为1.63×10^-3μm^2、0.58×10^-3μm^2、0.175×10^-3μm^2、0.063×10^-3μm^2,含水饱和度介于30.3%~71.1%之间。研究结果表明:渗透率为1.63×10^-3μm^2的储层,采出程度总体均较高,除了在含水饱和度高达69.9%时的采出程度与井控范围有关外,其余含水饱和度条件下,采出程度与井控范围关系不大,可以采用大井距开发;渗透率为0.58×10^-3μm^2的储层,采出程度与含水饱和度和井控范围关系密切,随含水饱和度降低、井控范围加密而增加;渗透率为0.175×10^-3μm^2的储层,采出程度受含水饱和度的影响十分显著,只有在含水饱和度≤52.3%时,井网加密优化可提高储量采出程度,当含水饱和度>52.3%时,储量采出程度均较低,一般≤10%,即使井控范围加密至100 m,也难以得到提高;渗透率为0.063×10^-3μm^2的储层,总体上采出程度非常低,即使含水饱和度仅有31.6%,井控范围加密至100 m,其采出程度最高也只有2.3%,因此,该类储层依靠井网加密难以得到有效动用。

关键词：致密砂岩气藏井网加密储量动用物理模拟开发优化

致密砂岩气藏黏土矿物特征及其对储层性质的影响——以鄂尔多斯盆地苏里格气田为例

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岩性油气藏 2019年第4期31卷 42-53页

作者：任大忠周兆华梁睿翔周然柳娜南郡祥西安石油大学石油工程学院西安710065 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007 中国石油长庆油田分公司第八采油厂西安710021 中国石油川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院西安710021 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710018 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院西安710018

为了研究致密砂岩气藏的储层性质,以 X 射线衍射定量评价黏土矿物赋存特征为基础,结合铸体薄片、扫描电镜、高压压汞及核磁共振等资料,对鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系盒 8 段致密砂岩气藏 15 块黏土矿物样品进行了物性特征、孔隙结构... 详细信息

为了研究致密砂岩气藏的储层性质,以 X 射线衍射定量评价黏土矿物赋存特征为基础,结合铸体薄片、扫描电镜、高压压汞及核磁共振等资料,对鄂尔多斯盆地苏里格气田二叠系盒 8 段致密砂岩气藏 15 块黏土矿物样品进行了物性特征、孔隙结构及可动流体的影响因素等研究。结果表明:伊利石(体积分数为 3.07%)及高岭石(体积分数为 1.86%)是研究区主要的黏土矿物;黏土矿物本身发育丰富的微-纳米级孔隙,并贡献部分储集空间,同时也是论证次生溶蚀孔隙形成的间接证据;绿泥石主要起到晚期充填破坏孔隙的作用,伊利石及伊/蒙混层的大量出现会破坏储层性质;可动流体修正参数将孔隙表面亲水性考虑在内,突出了亲水性黏土与可动流体赋存特征的关系(R2>0.70)。该项研究提供了致密砂岩气藏黏土矿物与储层性质耦合关系的新视角,可为生产实践提供理论指导。

关键词：黏土矿物储层性质致密砂岩气藏二叠系鄂尔多斯盆地

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致密砂岩气藏多段压裂水平井优化部署

天然气地球科学 2019年第6期30卷 919-924页

作者：位云生贾爱林郭智孟德伟王国亭中国石油勘探开发研究院

国内致密砂岩气藏普遍存在含气砂体分布零散、储集体内非均质性强的特征,含气砂体准确预测的难度较大。对于水平井开发方式而言,2口相向水平井靶点B之间留有较大间距,将造成储量平面控制和动用程度降低。从国外致密气开发实践调研入手,... 详细信息

国内致密砂岩气藏普遍存在含气砂体分布零散、储集体内非均质性强的特征,含气砂体准确预测的难度较大。对于水平井开发方式而言,2口相向水平井靶点B之间留有较大间距,将造成储量平面控制和动用程度降低。从国外致密气开发实践调研入手,基于鄂尔多斯盆地苏里格致密砂岩气藏有效砂体空间展布、规模尺度及开发动态特征分析,结合数值模拟方法,论证水平井在不同部署方式下的开发效果,提出水平井的优化部署方案。研究表明:相向2口水平井靶体B点接近重合、压裂段等间距部署,可以大幅度提高水平井对储量的控制和动用程度,同时有效提高气田整体开发经济效益。研究成果在致密气实际开发中具有可操作性和推广应用前景。

关键词：致密砂岩气藏多段压裂水平井井距设计数值模拟采出程度经济效益

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致密砂岩气藏水平井细分段适应性分析

天然气地球科学 2017年第3期28卷 460-465页

作者：黄禹忠刁素尹琅栗铁峰刘琦中国石化西南油气分公司工程技术研究院四川德阳618000

水平井分段压裂是致密砂岩气藏开发的有效手段,数值模拟表明,缩短缝间距,可以大幅度降低油气流动压差,从而提高单井产量。随着储层品质变差,川西沙溪庙组气藏常规分段(缝间距80~100m)效果变差,采出程度低。在地层压力不同的区域,采用自... 详细信息

水平井分段压裂是致密砂岩气藏开发的有效手段,数值模拟表明,缩短缝间距,可以大幅度降低油气流动压差,从而提高单井产量。随着储层品质变差,川西沙溪庙组气藏常规分段(缝间距80~100m)效果变差,采出程度低。在地层压力不同的区域,采用自主研制的不动管柱不限级数滑套分段工具,试验了水平井细分段、拟体积压裂改造。不动管柱分段数最多达到20段,平均段间距为46.3m,平均入地液量为2 775.6m^3。压后对比表明,高压气藏压裂效果好,生产相同时间,较常规分段井累计产量高,稳产好;但常压气藏压后压力降落快,返排困难,压后效果差。对此,结合岩心伤害实验分析了常压气藏压后效果差的原因,认为长时间、大液量施工,对储层渗透率伤害大,同时常压储层地层能量低,滤失到储层的液体难以返出,是导致该类气藏细分段、拟体积压裂返排困难,压后效果差的主要原因。建议致密砂岩常压气藏,不采用水平井细分段、大规模拟体积压裂改造;高压气藏可以推广应用。研究为类似气藏开发提供了借鉴。

关键词：致密砂岩气藏细分段常压储层适应性分析

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致密砂岩气藏损害机理及低损害钻井液优化

钻井液与完井液 2018年第4期35卷 33-38页

作者：黄维安雷明滕学清朱金智李宁张震周斌中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 塔里木油田公司油气工程研究院新疆库尔勒841000 渤海钻探塔里木钻井分公司新疆库尔勒841000

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏... 详细信息

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计"协同增效"型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。

关键词：致密砂岩气藏应力敏感性损害水锁损害低损害钻井液储层保护

致密砂岩气藏水平井开发关键技术——以苏里格气田上古生界为例

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西安石油大学学报（自然科学版） 2022年第4期37卷 26-35页

作者：费世祥余浩杰陈存良朱李安刘雪玲王一军中国石油长庆油田公司勘探开发研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油长庆油田气田开发事业部陕西西安710018 中国石油长庆油田油气工艺研究院陕西西安710018 东方地球物理公司研究院长庆分院陕西西安710021

为了解决苏里格气田上古生界致密砂岩气藏单砂体接触方式复杂多样、砂体空间展布预测难度大、单井产量低、压力下降快、稳产难度的问题,结合研究区地质情况,从储层空间展布预测和水平井的部署与设计、导向、改造等方面研究提高致密砂岩... 详细信息

为了解决苏里格气田上古生界致密砂岩气藏单砂体接触方式复杂多样、砂体空间展布预测难度大、单井产量低、压力下降快、稳产难度的问题,结合研究区地质情况,从储层空间展布预测和水平井的部署与设计、导向、改造等方面研究提高致密砂岩气藏产量的技术。研究表明,三维地震预测河道和多期砂体逐级精细刻画可有效提高砂体钻遇率和储层空间展布预测精度;水平井的差异化部署以及水平段差异化设计对具有多种含气层类型地区的水平井部署更具有针对性;沉积模型优化导向、三维地质建模、三维地震预测导向以及多学科思维融合导向等多元化的导向技术可以解决水平井导向效率低、精度较差的问题;地质工程一体化精准布缝技术、桥塞分段+多簇射孔压裂技术、多方法压裂设计优化技术以及水平井压裂作业工厂新模式等是提高水平井压裂改造效率的有效途径。

关键词：致密砂岩气藏水平井差异化部署地质导向固井桥塞工厂化压裂苏里格气田上古生界

致密砂岩气藏地层水地球化学特征——以天环坳陷北段上古生界为例

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西安石油大学学报（自然科学版） 2022年第1期37卷 23-33页

作者：高阳陈姗姗高阳吴德海贾鹏黄福喜范晶晶刘策中国石油勘探开发研究院北京100083 自然资源部油气资源战略研究中心北京100034 大庆油田昆仑集团有限公司黑龙江大庆163000

采用砂岩岩石铸体薄片、扫描电镜等方法对地层水赋存介质特征进行研究,通过常规离子浓度测试结果分析地层水的地球化学性质,探讨储层岩石学特征、成岩作用与地层水地球化学性质之间的成因联系,揭示天环北段上古生界山1—盒8段致密砂岩... 详细信息

采用砂岩岩石铸体薄片、扫描电镜等方法对地层水赋存介质特征进行研究,通过常规离子浓度测试结果分析地层水的地球化学性质,探讨储层岩石学特征、成岩作用与地层水地球化学性质之间的成因联系,揭示天环北段上古生界山1—盒8段致密砂岩气藏地层水地球化学特征、成因及其地质意义。结果表明:①地层水为CaCl_(2)型,Cl^(-)、Na^(+)和Ca^(2+)是主要的离子类型,其浓度控制了地层水总矿化度,具有Ca^(2+)富集、Mg^(2+)和Na^(+)亏损特征;②地层水地球化学性质与成岩作用密切相关,浓缩作用是影响地层水矿化度的主要因素,火山岩岩屑溶蚀是Ca^(2+)富集的主要原因,方解石白云石化和高岭石绿泥石化是Mg^(2+)亏损的主要原因,Na^(+)来源不足和吸附作用是Na^(+)亏损的主要原因;③地层水具有低钠氯系数、高变质系数和低镁钙系数特征,变质程度高,表明水岩作用强烈,为较封闭的水体环境,有利于天然气藏的保存;④地球化特征的成因决定地层水地球化学参数与储层质量的关系,高渗透率砂岩的地层水中以Ca^(2+)含量低、Mg^(2+)含量高为主要特征,具有较低的变质系数和较高的镁钙系数。

关键词：致密砂岩气藏地层水地球化学特征成岩作用鄂尔多斯盆地

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