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CO_(2)快速吞吐提高页岩油采收率现场试验

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天然气工业 2024年第3期44卷 10-19页

作者：姚红生高玉巧郑永旺邱伟生龚月钱洋慧中国石化华东油气分公司

页岩油注CO_(2)吞吐提高采收率技术处于探索阶段,目前面临着CO_(2)与页岩储层及流体相互作用机制不明确、数值模拟技术不成熟、缺乏规模注采及低成本回收工艺等技术难题。为探索页岩油注CO_(2)提高采收率主控机理,以苏北盆地溱潼凹陷古... 详细信息

页岩油注CO_(2)吞吐提高采收率技术处于探索阶段,目前面临着CO_(2)与页岩储层及流体相互作用机制不明确、数值模拟技术不成熟、缺乏规模注采及低成本回收工艺等技术难题。为探索页岩油注CO_(2)提高采收率主控机理,以苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油为对象开展了超临界CO_(2)水岩反应实验,分析了高温高压条件下页岩矿物溶蚀作用及其对孔隙度和渗透率的影响,并通过注CO_(2)恒质膨胀实验、最小混相压力测试评价了地层超压条件下注CO_(2)后原油高压物性变化特征,并在此基础上开展考虑多因素数值模拟研究优化了设计注入参数,最终通过矿场试验验证了技术可行性。研究结果表明:(1) CO_(2)水岩反应以碳酸质矿物溶蚀占主导,长英质矿物部分溶解,生成中大孔隙;(2)在地层原油中注入适量的CO_(2),显著萃取了原油中间烃组分,原油黏度从5.151 mPa·s下降到1.250 mPa·s,且CO_(2)首先萃取轻烃组分,随生产时间增加萃取组分逐渐变为重烃;(3)基于人工压裂与天然缝网混合介质组分数模模型,优化设计单井吞吐注气量1.7×10~4 t,注气速度500~600 t/d,焖井时间50 d;(4)低压侧加热的页岩油CO_(2)吞吐地面工艺,可依据CO_(2)注入地面工艺多参数数据模型,实现精准控温,避免注入管线冻堵及井下油管和套管材料低温脆断问题;(5)产出气CO_(2)浓度高于80%时,采用气相回收直注工艺,实现产出气回收成本降至104元/t。结论认为,CO_(2)快速吞吐有效提高了页岩油采收率,形成的机理认识和技术系列可为页岩油注CO_(2)吞吐开发提供参考和借鉴。

关键词：页岩油注CO_(2) 水岩反应机理混合介质组分数模快速吞吐地面工艺现场试验

南川地区浅层常压页岩气吸附解吸机理与开发实践

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天然气工业 2024年第2期44卷 14-22页

作者：姚红生中国石化华东油气分公司

中国浅层常压页岩气勘探开发尚处于探索阶段,目前在四川盆地及周缘地区实施的多口浅层页岩气井钻遇含气层显示良好,初步揭示了浅层页岩气具有较大的勘探开发潜力。但浅层常压页岩中天然气的赋存状态以吸附气为主,勘探开发面临吸附解吸... 详细信息

中国浅层常压页岩气勘探开发尚处于探索阶段,目前在四川盆地及周缘地区实施的多口浅层页岩气井钻遇含气层显示良好,初步揭示了浅层页岩气具有较大的勘探开发潜力。但浅层常压页岩中天然气的赋存状态以吸附气为主,勘探开发面临吸附解吸规律不清、针对性排采工艺尚待建立等问题。为此,以重庆市南川地区武隆区块常压页岩气田为对象,选取不同埋深条件下的岩心样品,开展了页岩储层评价与室内等温吸附实验,基于等温吸附曲线,建立了浅层页岩气吸附解吸模型并划分了吸附气3个解吸阶段,明确了浅层常压页岩气吸附解吸机理及其影响因素。研究结果表明:(1)浅层常压页岩气等温吸附曲线呈“厂”字形特征,随着储层压力下降,解吸速率从缓慢解吸突变至快速解吸;(2)通过对解吸效率曲线的曲率进行求解,可得到解吸速率突变拐点对应的“敏感解吸压力”,盆外浅层常压页岩气敏感解吸压力一般介于1.8~2.5 MPa;(3) PD1HF井开展降流压解吸试验,通过人工举升将井底流压降至2.5 MPa以下时吸附气快速解吸释放,气井产能达到原来的5倍以上,实现了浅层常压页岩气井产能的重大突破。结论认为,南川地区武隆区块浅层常压页岩气吸附解吸特征的明确及其开发实践的成功,对推动南川地区浅层常压页岩气效益开发及国内同类型浅层常压页岩气的开发具有重要指导意义。

关键词：浅层常压页岩气南川地区武隆区块吸附机理解吸规律含气量敏感解吸压力

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陆相断陷湖盆页岩油开发技术迭代与发展方向

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 865-877页

作者：孙焕泉王海涛杨勇吕琦张峰刘祖鹏吕晶陈天成蒋廷学赵培荣吴世成中国石油化工集团有限公司北京100728 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国石化胜利油田分公司山东东营257000 中国石化油田勘探开发事业部北京100728 中石化石油工程技术研究院有限公司北京102206

对比、借鉴美国页岩油开发钻井技术、压裂技术、井网部署模式迭代历程及成效,围绕济阳陆相断陷湖盆页岩油地质特点和开发难点,通过开发技术、钻井技术和压裂技术的创新、迭代,初步形成了适合陆相断陷湖盆页岩油地质特征的开发技术体系,... 详细信息

对比、借鉴美国页岩油开发钻井技术、压裂技术、井网部署模式迭代历程及成效,围绕济阳陆相断陷湖盆页岩油地质特点和开发难点,通过开发技术、钻井技术和压裂技术的创新、迭代,初步形成了适合陆相断陷湖盆页岩油地质特征的开发技术体系,支撑了页岩油产量快速增长,降低了开发投资成本。通过与美国页岩油开发技术对比,提出了陆相断陷湖盆页岩油开发技术迭代的发展方向:持续强化整体立体开发,提高工程技术精细程度,完善工程技术指标体系,加快工程装备智能优化,探索应用复杂结构井,形成从设计到实施的全流程一体化质量管理体系,不断创新陆相断陷湖盆页岩油开发理念与技术,推动实现陆相断陷湖盆页岩油规模效益开发和高质量发展。

关键词：页岩油陆相断陷湖盆济阳坳陷钻井压裂开发技术迭代发展方向

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济阳页岩油开发“三元”储渗理论技术与实践

石油勘探与开发 2024年第2期51卷 337-347页

作者：杨勇中国石化胜利油田分公司山东东营257000

基于济阳坳陷页岩油储层上万米岩心资料与60余口水平井的开发实践,提出济阳页岩油“储元”、“缝元”、“压元”的“三元”储渗理论。“三元”协同支撑济阳页岩油的富集高产:“储元”控制页岩油的富集,咸化湖盆无机孔-缝及灰-泥优质纹... 详细信息

基于济阳坳陷页岩油储层上万米岩心资料与60余口水平井的开发实践,提出济阳页岩油“储元”、“缝元”、“压元”的“三元”储渗理论。“三元”协同支撑济阳页岩油的富集高产:“储元”控制页岩油的富集,咸化湖盆无机孔-缝及灰-泥优质纹层组构发育利于页岩油储集,高生烃能力、高游离烃含量为高产提供物质基础;“缝元”控制页岩油的渗流,天然裂缝为页岩油的运移和聚集提供渗流通道,压裂改造缝沟通天然裂缝形成复杂缝网,为高产提供渗流基础;“压元”控制页岩油的高产稳产,高地层压力为油气运聚提供原始动力,压裂增能可进一步提高岩石及流体弹性能,强化孔缝原油渗吸置换,减缓应力敏感性,为长期稳产提供能量基础。基于“三元”储渗理论,形成了以立体井网优化、立体均衡压裂、全周期优化调控为核心的立体开发技术,有效指导了现场生产实施,为济阳页岩油规模化效益开发提供技术支撑。

关键词：济阳坳陷陆相页岩油储集空间压裂改造裂缝网络储渗理论立体开发高产稳产

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烷基二磺酸盐/氧化胺复配体系协同增强泡沫性能

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精细化工 2024年第6期41卷 1284-1291页

作者：裘鋆何秀娟李应成马俊伟沈之芹崔乐雨中石化(上海)石油化工研究院有限公司中国石化三采用表面活性剂重点实验室上海201208

为强化高温高盐油藏条件下表面活性剂的泡沫性能,将十二烷基二苯醚二磺酸钠(DDBS)和椰油酰胺丙基氧化胺(CAO)进行复配制备了二元表面活性剂体系,选择最佳n(DDBS)∶n(CAO)=6∶4的二元表面活性剂体系制备了泡沫封窜剂(SHY-1)。采用罗氏泡... 详细信息

为强化高温高盐油藏条件下表面活性剂的泡沫性能,将十二烷基二苯醚二磺酸钠(DDBS)和椰油酰胺丙基氧化胺(CAO)进行复配制备了二元表面活性剂体系,选择最佳n(DDBS)∶n(CAO)=6∶4的二元表面活性剂体系制备了泡沫封窜剂(SHY-1)。采用罗氏泡沫仪、表面张力仪对二元表面活性剂体系的临界胶束浓度(CMC)、该浓度时的表面张力(γCMC)和泡沫性能进行了测试。采用高温高压泡沫装置、自动岩心驱油装置对SHY-1的性能进行了评价。结果表明,二元表面活性剂体系在界面吸附单层和胶束中的相互作用参数在–3~–7之间,呈中等强度的协同作用;与单一DDBS和CAO相比,二元表面活性剂体系的CMC分别降低了87%和64%,表面张力分别降低了12%和15%,饱和吸附量增加136%和57%。SHY-1耐盐范围宽,在矿化度≤158308 mg/L、Ca^(2+)或Mg^(2+)质量浓度≤10000 mg/L时均具有良好的泡沫性能。在105℃、15 MPa条件下,质量浓度为2500 mg/L SHY-1在多孔介质中原位产生泡沫的表观黏度达到了180 mPa·s。

关键词：烷基二苯醚二磺酸钠椰油酰胺丙基氧化胺协同作用氮气泡沫封窜表面活性剂

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塔里木盆地顺北地区顺北84X井超千米含油气重大发现及其意义

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石油与天然气地质 2024年第2期45卷 341-356页

作者：曹自成云露漆立新李海英韩俊耿锋林波陈菁萍黄诚毛庆言中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

塔里木盆地顺北中部北东向走滑断裂带长期处于油气运聚富集的优势区,顺北8号走滑断裂带实钻揭示沿断裂带发育断控缝洞型油气藏,顺北84X井纵向上沿断裂带含油气高度高达1088 m,揭示断控缝洞型油气藏含油气高度大、不受现今构造高低控制... 详细信息

塔里木盆地顺北中部北东向走滑断裂带长期处于油气运聚富集的优势区,顺北8号走滑断裂带实钻揭示沿断裂带发育断控缝洞型油气藏,顺北84X井纵向上沿断裂带含油气高度高达1088 m,揭示断控缝洞型油气藏含油气高度大、不受现今构造高低控制。为查明断控缝洞型油气藏含油气高度的主控因素,立足顺北中部奥陶系碳酸盐岩油气藏的成藏地质条件和钻探成果,开展顺北84X井的储层、圈闭及成藏特征等石油地质条件分析,为深化断控缝洞型油气藏认识和向深层评价拓展提供支撑。研究表明:①走滑构造破碎是致密碳酸盐岩成储的关键,其储层发育深度不受碳酸盐岩地层埋深的控制,在近9000 m的埋深条件下仍发育断控缝洞型储集体;②上覆巨厚泥岩盖层顶封、两侧致密灰岩侧封、走滑断裂平面分段和纵向分层变形是形成断控缝洞型圈闭的关键;③油-源对比分析表明油气来自寒武系玉尔吐斯组烃源岩,证实了前期顺北中、东部“寒武多期供烃、构造破裂成储、原地垂向输导、晚期成藏为主、走滑断裂控富”的成藏模式的合理性。顺北84X井的发现揭示塔里木盆地超深层致密碳酸盐岩发育受走滑断裂控制,储层纵向深度大,油气充注足,超深层勘探潜力巨大。

关键词：含油气高度超深层断控油气藏顺北84X井顺北地区塔里木盆地

齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道数智化关键技术与创新实践

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天然气工业 2024年第9期44卷 1-12页

作者：李阳张建范振宁李其锐潘杰李萌张俊朋张钧晖梁海宁中国石油化工集团有限公司中国石化碳捕集利用与封存(CCUS)重点实验室中国石化石油工程设计有限公司

二氧化碳(CO_(2))管道输送是碳捕集利用与封存(CCUS)的关键环节之一,齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道工程作为我国第一条百公里、百万吨级、超临界压力CO_(2)管道示范工程,将数智化作为保障管道安全运维的重要技术手段,取得了重要的... 详细信息

二氧化碳(CO_(2))管道输送是碳捕集利用与封存(CCUS)的关键环节之一,齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道工程作为我国第一条百公里、百万吨级、超临界压力CO_(2)管道示范工程,将数智化作为保障管道安全运维的重要技术手段,取得了重要的理论创新和建设新进展。为此,以该示范工程为例,分析了其面临的挑战,从流动保障、腐蚀防控及泄露监测等方面系统梳理了底层机理模型构建、多系统数据融合等长距离管道安全运维的关键技术及其数智化技术应用,最后对CO_(2)长输管道数智化技术发展进行了展望。研究结果表明:(1)通过“工程建设100%数字交付+多元机理数据驱动”的方式,打造了基于CO_(2)管输的水热力流动模型、管道腐蚀速率模型、管外土壤中气—固两相迁移模型,构建了站线一体化的多机理融合数字孪生管道;(2)形成了超临界CO_(2)管输流动保障关键技术体系;(3)揭示了超临界CO_(2)管输内腐蚀机制,建立了管道腐蚀预测模型;(4)创建超临界压力下密相CO_(2)管道小孔泄漏扩散模型,构建了CO_(2)管道泄漏数智化预警模型。结论认为,齐鲁石化—胜利油田CO_(2)长输管道以数智化建设为导向,在流动保障、腐蚀防控及泄露监测方面取得了理论创新成果,对“碳中和”目标下CO_(2)管道数智化技术的发展具有重要的指导作用和现实意义。

关键词： CO_(2)长输管道 CCUS 机理模型数智化数字孪生齐鲁石化—胜利油田

天然气运移轻烃地球化学示踪--以鄂尔多斯盆地东胜气田为例

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 273-284页

作者：吴小奇倪春华马亮帮王付斌贾会冲王萍中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化华北油气分公司油气勘探管理部郑州450006 中国石化华北油气分公司勘探开发研究院郑州450006

基于天然气中轻烃化合物组成分析和区域性对比,结合组分和甲烷碳同位素组成特征,揭示轻烃地球化学特征对鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界天然气运移和水溶及逸散等示踪作用,探讨运移作用对特定轻烃指标的关联效应。研究表明:①东胜气田二... 详细信息

基于天然气中轻烃化合物组成分析和区域性对比,结合组分和甲烷碳同位素组成特征,揭示轻烃地球化学特征对鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界天然气运移和水溶及逸散等示踪作用,探讨运移作用对特定轻烃指标的关联效应。研究表明:①东胜气田二叠系下石盒子组天然气C5−7异构烷烃含量高于正构烷烃,C6−7轻烃组成呈链烷烃优势分布且芳香烃含量明显偏低(小于4.0%),C7轻烃主体呈甲基环己烷优势分布,整体表现出煤成气特征且受到了水溶等作用影响;②东胜气田天然气经历了自南向北的游离相运移,并在充注后发生不同程度的水溶作用,其中泊尔江海子断裂以北什股壕地区天然气在聚集后具有明显的散失;③长距离的游离相运移导致天然气C7轻烃中甲基环己烷相对含量和甲苯/正庚烷值降低、正庚烷/甲基环己烷值和庚烷值增大,水溶作用导致轻烃异庚烷值增大,天然气散失导致什股壕地区天然气中C5−7正构烷烃相对异构烷烃含量增加。

关键词：鄂尔多斯盆地东胜气田二叠系下石盒子组轻烃化合物成熟度天然气成因运移相态散失作用

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四川盆地复兴地区侏罗系纹层型页岩油气富集主控因素

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石油实验地质 2024年第2期46卷 319-332页

作者：王道军陈超刘珠江杨殊凡刘苗苗谢佳彤中国石化勘探分公司成都610041

四川盆地复兴地区侏罗系发育多套富有机质页岩,多口井试获高产工业油气流。明确不同页岩岩相沉积储层特征及富集主控因素对勘探部署具有重要意义。基于岩心精细描述、实验分析及钻井勘探实践,开展了陆相地层细粒沉积岩岩相划分与对比、... 详细信息

四川盆地复兴地区侏罗系发育多套富有机质页岩,多口井试获高产工业油气流。明确不同页岩岩相沉积储层特征及富集主控因素对勘探部署具有重要意义。基于岩心精细描述、实验分析及钻井勘探实践,开展了陆相地层细粒沉积岩岩相划分与对比、储层精细表征、油气藏类型及富集高产主控因素解剖,形成了以下几点认识:(1)复兴地区侏罗系发育自流井组东岳庙段一亚段、凉高山组二段下亚段两套半深湖相优质页岩,具有多层叠置、中等有机碳含量、纹层发育、源储一体及高气油比特征;两套目的层页岩岩性复杂,为此,建立了基于“颜色—有机碳含量—沉积结构—矿物成分”四元岩相划分方案,明确了灰黑色高碳粉砂纹层型黏土页岩为凉二段下亚段有利岩相,灰黑色高碳介屑纹层、粉砂介屑纹层型黏土页岩为东一亚段有利岩相,3种有利岩相在研究区横向分布稳定。(2)灰黑色高碳粉砂纹层、介屑纹层、粉砂介屑纹层型黏土页岩具有“多孔共生、大孔大喉、孔缝一体”的储集特征,储集物性好、渗透率高,利于页岩油气在孔—缝储集体系中高效储集流动。(3)东一亚段为凝析气藏,凉二段下亚段为挥发性油藏。(4)明确了陆相页岩油气富集主控因素:中高生烃潜力、强滞留率为纹层型页岩油气富集提供物质基础;良好的成烃—成岩—成储—成藏配置关系利于油气聚集成藏;微裂缝发育及合适的热演化程度利于烃类富集及流动;大型宽缓向斜及高压—超压条件利于烃类持续保存。

关键词：纹层型页岩岩相划分储层特征富集主控因素侏罗系复兴地区四川盆地