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富含气页岩储层超低含水饱和度成因及意义

天然气地球科学 2014年第3期25卷 471-476页

作者：方朝合黄志龙王巧智郑德温刘洪林中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 中国石油集团非常规油气重点实验室河北廊坊065007

在页岩气开采过程中,需要对储层进行改造才能实现有效经济开采。目前北美和国内普遍采用的储层改造方法是水平钻完井结合大型水力压裂。开展入井流体与储层相互作用研究是提高储层改造成功的基础,而储层原始含水状态和成因研究则是开展... 详细信息

在页岩气开采过程中,需要对储层进行改造才能实现有效经济开采。目前北美和国内普遍采用的储层改造方法是水平钻完井结合大型水力压裂。开展入井流体与储层相互作用研究是提高储层改造成功的基础,而储层原始含水状态和成因研究则是开展上述工作的前提。通过对南方海相页岩储层研究发现,富含气页岩储层普遍存在超低含水饱和度现象,其成因主要有压实排水、生烃消耗和汽化携液排水等。超低含水饱和度增加了页岩吸附能力,延伸了可动孔喉范围,提高了气相渗透率,但在工程作业过程中加速了水相渗吸速率,强化了水相滞留效应,使页岩气藏水相圈闭损害潜力增大。在页岩气开发有利区评价、气藏改造及开发过程中,须加倍重视超低含水饱和度这一客观事实及其可能衍生的工程作业损害。

关键词：页岩储层超低含水饱和度生烃水相圈闭

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密砂岩超低含水饱和度气藏形成机理

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天然气工业 2014年第1期34卷 37-43页

作者：姚泾利王怀厂裴戈袁晓明张辉中国石油长庆油田公司勘探开发研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油长庆油田公司勘探部

鄂尔多斯盆地东部上古生界石盒子组8段、太原组致密砂岩气藏存在超低含水饱和度现象,研究该现象的形成机理,对制定合理的储层保护和压裂改造的技术措施、提高气藏单井产量等均具有重要的意义。为此,采用密闭取心岩样,借助气水相渗、核... 详细信息

鄂尔多斯盆地东部上古生界石盒子组8段、太原组致密砂岩气藏存在超低含水饱和度现象,研究该现象的形成机理,对制定合理的储层保护和压裂改造的技术措施、提高气藏单井产量等均具有重要的意义。为此,采用密闭取心岩样,借助气水相渗、核磁共振、流体包裹体测温等技术手段,分析了致密砂岩气藏的含水饱和度特征和天然气成藏特征。结果表明:①应用气水相渗、核磁共振2种实验技术方法所测定的束缚水饱和度均高于密闭取心测定的原始含水饱和度值,说明该区盒8段、太原组致密砂岩气藏普遍存在超低含水和度现象;②气藏形成过程中由于温度、压力增大,随着烃源岩在过成熟演化阶段干气的注入,天然气的携水能力不断增强,束缚水不断蒸发气化,并随着天然气的大规模运移及气藏后期的泄漏散失而带出储层,从而形成超低含水饱和度气藏。因此,针对超低含水饱和度储层吸水易形成永久性水锁的问题,制订了合理的水锁伤害预防与补救措施,以期有效提高储层气相渗透率和单井产量。

关键词：鄂尔多斯盆地晚古生代致密砂岩气藏水锁超低含水饱和度气相渗透率单井产量

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页岩气藏超低含水饱和度形成模拟及其意义

地球化学 2015年第3期44卷 267-274页

作者：方朝合黄志龙王巧智游利军康毅力王义凤中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 中国石油集团非常规油气重点实验室河北廊坊065007 油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学四川成都610500

页岩气属于非常规天然气,资源丰富,开发潜力巨大。含水饱和度是控制致密气藏持续生产最关键的储层参数,然而现阶段对页岩气成藏中超低含水饱和度是否存在尚存在疑问。选取川渝地区页岩露头岩样,采用气驱法模拟了成藏过程中含水饱和度变... 详细信息

页岩气属于非常规天然气,资源丰富,开发潜力巨大。含水饱和度是控制致密气藏持续生产最关键的储层参数,然而现阶段对页岩气成藏中超低含水饱和度是否存在尚存在疑问。选取川渝地区页岩露头岩样,采用气驱法模拟了成藏过程中含水饱和度变化,结合川南页岩气储层地质特征,建立了生烃排驱的地质模型,提出了气携液的概念模型。结果表明,页岩气藏存在超低含水饱和度现象;页岩气成藏过程中大量生烃产生排驱效应与气携液作用,有利于页岩气储层超低含水饱和度的形成,气携液作用、裂缝和高温环境加速了含水饱和度降低;超低含水饱和度增加页岩气储层吸附能力,增大储层可流动孔喉范围,提高气相传输能力,但在工程作业过程中加大水相渗吸速率,强化水相滞留效应,使页岩气藏水相圈闭损害潜力更大。在页岩气有利区评价、气藏钻完井、开发过程中,须倍加重视超低含水饱和度这一客观事实和其衍生的工程作业问题。

关键词：页岩超低含水饱和度生烃充注汽化携液裂缝

碳酸盐岩凝析油气藏超低含水饱和度及其对开发动态的影响

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钻采工艺 2007年第1期30卷 31-34页

作者：彭珏康毅力李前贵吴林刚夏玉民西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室中油国际阿克纠宾油气股份公司

油气藏含水饱和度认识直接影响油气藏储量评价及开发决策。哈萨克斯坦M碳酸盐岩凝析油气藏密闭取心含水饱和度为1．6％～19．9％，平均为6．1％，通过室内建立束缚水饱和度实验得到平均含水饱和度为27．7％-42．5％。这说明该油气藏初... 详细信息

油气藏含水饱和度认识直接影响油气藏储量评价及开发决策。哈萨克斯坦M碳酸盐岩凝析油气藏密闭取心含水饱和度为1．6％～19．9％，平均为6．1％，通过室内建立束缚水饱和度实验得到平均含水饱和度为27．7％-42．5％。这说明该油气藏初始含水饱和度低于束缚水饱和度，即存在超低含水饱和度现象。文章对形成超低含水饱和度的可能原因，即油气藏沉积史、温度、润湿性、距离自由水接触面的高度以及孔隙大小的分布进行了分析，厚的砂泥岩层和膏盐层的封隔作用使油气藏超低含水饱和度最终得以保存。开发生产中所呈现的见水便停喷、停产或间开等问题是超低含水饱和度油气藏的特殊动态行为。在钻井完井及开发过程中防止水相圈闭损害，提高水驱效率具有重要意义。

关键词：哈萨克斯坦碳酸盐岩凝析油气藏超低含水饱和度水相圈闭

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超低含水饱和度致密砂岩气藏损害因素

化工管理 2020年第15期 36-37页

作者：卓仁燕中联煤层气有限责任公司山西吕梁033200

油气在地壳中经过迁移、聚集之后形成油气藏,油气藏也是油气聚集的基本单位。传统观念认为油气层的初始含水度与束缚水饱和度一致,近年来研究学者认识到这种理论的局限性。本文以鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏为例,对储层初始含水饱和度实... 详细信息

油气在地壳中经过迁移、聚集之后形成油气藏,油气藏也是油气聚集的基本单位。传统观念认为油气层的初始含水度与束缚水饱和度一致,近年来研究学者认识到这种理论的局限性。本文以鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏为例,对储层初始含水饱和度实验数据进行分析,发现其与束缚水饱和度并不相等。通过毛细管自吸、气驱水等实验研究,发现毛细管自吸的情况更易出现在初始含水饱和度较低的气藏中。而这种情况也更易导致井周附近含水饱和度增大,进而引发地层对流体的敏感性加剧。因此如何抑制毛细管自吸是超低含水饱和度气藏开采过程中的关键问题。文章从理论角度对致密砂岩气藏的含水饱和度进行分析,并提出超低含水饱和度致密砂岩储层的损害因素,希望能够促进相关气藏开发技术的发展。

关键词：致密砂岩气藏超低含水饱和度毛细管自吸损害因素

致密储集层初始含水饱和度形成过程实验模拟——以鄂尔多斯盆地延长组长7致密油藏为例

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新疆石油地质 2018年第6期39卷 701-707页

作者：田键康毅力罗平亚游利军西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

鄂尔多斯盆地延长组长7致密油藏储集层原油充注程度高,平均含油饱和度超过70%,局部存在超低含水饱和度现象。前人开展致密岩心原油充注实验时,在实验方法上很少考虑岩心出口端加回压对油水流动的影响,驱替时仅有入口端附近的液体在驱替... 详细信息

鄂尔多斯盆地延长组长7致密油藏储集层原油充注程度高,平均含油饱和度超过70%,局部存在超低含水饱和度现象。前人开展致密岩心原油充注实验时,在实验方法上很少考虑岩心出口端加回压对油水流动的影响,驱替时仅有入口端附近的液体在驱替压力下建立起孔隙压力用以克服流动阻力,出口端则为大气压,导致驱替得到的含水饱和度与测井分析含水饱和度差异明显。为了研究回压对致密油藏储集层原油充注时超低含水饱和度形成过程的影响,选取鄂尔多斯盆地延长组长7致密油藏岩心,开展了饱和水岩心出口端加回压来模拟不同孔隙压力下的单相渗流实验,根据实验结果选出实验回压开展原油充注实验。实验结果表明:单相渗流时,回压下能够显著降低测得稳定视渗透率时所需的驱替压力梯度,且在相同低压力梯度下能够测得更大流量;两相驱替时,回压下驱替得到的含水饱和度与测井解释结果具有很好的一致性,说明回压下能够再现超低含水饱和度的形成过程。研究认为,加回压对于提高致密岩心液体流动实验测试效率和模拟原油充注超低含水饱和度形成过程均有重要意义。

关键词：鄂尔多斯盆地延长组致密油藏超低含水饱和度回压原油充注实验模拟

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中国南方海相页岩气超压机制及选区指标研究

地学前缘 2016年第2期23卷 48-54页

作者：刘洪林王红岩方朝合郭为孙莎莎中国石油勘探开发科学研究院廊坊分院河北廊坊065007 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 中国石油非常规油气重点实验室河北廊坊065007

在页岩气勘探开发选区的过程中,首先要寻找含气量较高的地区作为开发区块,含气量高的地区其资源丰度高,在同样的增产改造规模下单井EUR也较高,经济性也好。由于页岩含气量等于吸附气加上游离气,再加上溶解气,游离气、吸附气和溶解气都... 详细信息

在页岩气勘探开发选区的过程中,首先要寻找含气量较高的地区作为开发区块,含气量高的地区其资源丰度高,在同样的增产改造规模下单井EUR也较高,经济性也好。由于页岩含气量等于吸附气加上游离气,再加上溶解气,游离气、吸附气和溶解气都与压力系数关系密切。在美国开展页岩气地质选区过程中,由于地质条件稳定,认为超压对于页岩气田没有那么重要,正常压力、甚至欠压都可以实现开发,因此美国页岩气地质选区指标中没有压力系数的概念,并没有将超压作为一个关键指标。但是由于中国与北美地质成藏背景不同,北美页岩气主要位于环加拿大克拉通盆地,背景非常稳定,而我国是由多个地块拼接而成,构造复杂,同时页岩形成的时代较久,因此,我国与北美地质条件最大的差别为页岩成熟度高低和构造运动的强弱。因为我国海相成熟度高,导致孔隙压实,孔隙度降低;我国构造运动相对活跃,断裂发育,保存条件相对差。对于高成熟、低孔隙度的页岩,要达到同样的含气量需要较大的地层压力系数,这样单井最终可采储量才能达到经济极限,才能实现商业开发。我国南方分布有丰富的海相页岩气,具有厚度大、分布稳定的特点,普遍经历了高成熟演化和强烈地质构造运动。在油气生成过程中由于排烃作用的发生形成了广泛发育超低含水饱和度的特征,超低含水饱和度存在为形成超压富集区创造了条件,这种超压核心区是南方海相页岩气近期主要的勘探目标。扬子地区已经发现的超压页岩气田的增压机制主要包括构造抬升型增压、水热型增压、黏土矿物脱水型增压、生烃型增压。焦石坝海相页岩气田主要为构造型增压所形成的超压页岩气田,长宁页岩气田主要为生烃增压型页岩气田。页岩气选区指标应该是核心区/富集区优选指标,指标取值依据必须与超压气田地质特征参数匹配才有意义。北美地区页岩气地质选区需要考虑埋深、页岩厚度、TOC含量、含气量、硅质矿物含量。由于北美地质条件简单、成熟度适中,在低压、欠压条件下可实现商业化,但在高成熟、断裂发育背景下,地层压力系数尤其重要,应该考虑地层层压力系数。因此,本文认为页岩气地质选区中,除了考虑页岩埋深（1 500~4 500m）、页岩厚度（〉30m）、总有机碳含量（〉2%）、硅质矿物含量（〉30%）等基本参数外,应把地层压力系数大于1.3以上作为我国南方海相页岩气选区的重要指标之一,才能体现我国南方海相页岩气特点,同时提高页岩气选区的准确性和科学性。

关键词：海相页岩超压核心区超低含水饱和度地层压力系数

储层含水条件下致密砂岩/页岩无机质纳米孔隙气相渗透率模型

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力学学报 2015年第6期47卷 932-944页

作者：李靖李相方李莹莹石军太吴克柳白艳改徐敏冯东中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249 中海油研究总院北京100028 加拿大卡尔加里大学化学与石油工程学院

页岩及致密砂岩储层富含纳米级孔隙,且储层条件下页岩孔隙(尤其无机质孔隙)及致密砂岩孔隙普遍含水,因此含水条件下纳米孔隙气体的流动能力的评价对这两类气藏的产能分析及生产预测具有重要意义.本文首先基于纳米孔隙内液态水及汽态水... 详细信息

页岩及致密砂岩储层富含纳米级孔隙,且储层条件下页岩孔隙(尤其无机质孔隙)及致密砂岩孔隙普遍含水,因此含水条件下纳米孔隙气体的流动能力的评价对这两类气藏的产能分析及生产预测具有重要意义.本文首先基于纳米孔隙内液态水及汽态水热力学平衡理论,量化了储层孔隙含水饱和度分布特征;进一步在纳米孔隙单相气体传质理论的基础上,考虑了孔隙含水饱和度对气体流动的影响;最终建立了含水饱和度与气相渗透率的关系曲线.基于本文岩心孔隙分布特征,计算结果表明:储层含水饱和度对气体流动能力的影响不容忽视,在储层含水饱和度20%的情况下,气相流动能力与干燥情况相比将降低约10%;在含水饱和度40%的情况下,气相流动能力将降低约20%.

关键词：超低含水饱和度纳米孔隙页岩致密砂岩气相渗透率

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南方海相页岩气超压特征及主要选区指标研究

天然气地球科学 2016年第3期27卷 417-422页

作者：刘洪林王红岩孙莎莎吝文中国石油勘探开发科学研究院廊坊分院河北廊坊065007 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 中国石油非常规油气重点实验室河北廊坊065007

针对我国南方海相高成熟、强改造的地质背景,结合国内典型的超压页岩气田的特征分析,系统开展页岩气超压特征、成藏机制研究,认为增压机制主要包括构造增压、水热增压、黏土矿物脱水增压及生烃增压,焦石坝页岩气田为典型的构造增压型超... 详细信息

针对我国南方海相高成熟、强改造的地质背景,结合国内典型的超压页岩气田的特征分析,系统开展页岩气超压特征、成藏机制研究,认为增压机制主要包括构造增压、水热增压、黏土矿物脱水增压及生烃增压,焦石坝页岩气田为典型的构造增压型超压页岩气田,长宁页岩气田为典型的生烃增压型超压页岩气田。认为针对我国南方整体较为复杂的构造特点,应该把地层压力系数作为一项重要指标纳入页岩气地质选区指标体系,可以充分体现我国南方海相页岩气成藏的特征,同时提高页岩气地质选区的准确性。

关键词：海相页岩超低含水饱和度超压核心区地层压力系数