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CO_(2)含量对天然气高压物性及烃-水相平衡的影响

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石油化工应用 2021年第4期40卷 48-54页

作者：张露税蕾蕾张旭东杨发荣陈科康楠刘泠杉中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司实验中心天津300452

以实验测试为基础进行富含CO_(2)天然气藏的高压物性特征分析,同时按照中国石油行业标准“SY/T 6434-2000天然气藏流体物性分析方法”,建立适用于含CO_(2)天然气高压物性的测试方法,运用室内物理模拟方法给出在天然气藏中不同含量的CO_... 详细信息

以实验测试为基础进行富含CO_(2)天然气藏的高压物性特征分析,同时按照中国石油行业标准“SY/T 6434-2000天然气藏流体物性分析方法”,建立适用于含CO_(2)天然气高压物性的测试方法,运用室内物理模拟方法给出在天然气藏中不同含量的CO_(2)对天然气物性的影响效果评价,并进行相态分析研究;通过对不考虑地层水和考虑地层水的含CO_(2)天然气进行PVT相态分析(单次闪蒸、等组成膨胀等)实验测试,全面地分析了含CO_(2)天然气藏地层流体相态变化特征,获得含CO_(2)天然气的偏差系数、体积系数、密度和压缩系数等物性参数变化规律,结果表明:CO_(2)-烃-水体系的相态特征很大程度上受到CO_(2)含量的影响;另外文章对在不同状态方程模型下,富含CO_(2)天然气偏差因子的计算精确度进行对比分析表明:PR状态方程精确度高,相对平均误差不超过1%,适应性好。

关键词：富含CO_(2)的天然气相态特征分析 CO_(2)-烃-水相平衡偏差因子计算精度

硫沉积对气井产能影响分析 ——以元坝长兴组气藏为例

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硫沉积对气井产能影响分析 ——以元坝长兴组气藏为例

作者：廖强成都理工大学

学位级别：硕士

随着全球天然气需求日益增长,含硫气藏开发成为重要研究课题。元坝气田作为继普光气田之后中石化勘探开发的又一重要气田,其开发对于川渝地区和长江中下游地区的天然气供给,促进经济的持续快速发展有重要意义。元素硫的沉积是含硫气藏... 详细信息

随着全球天然气需求日益增长,含硫气藏开发成为重要研究课题。元坝气田作为继普光气田之后中石化勘探开发的又一重要气田,其开发对于川渝地区和长江中下游地区的天然气供给,促进经济的持续快速发展有重要意义。元素硫的沉积是含硫气藏开发的难题。随着含硫气藏开发的进行,含硫天然气中的元素硫会随着温度压力的下降析出沉降,元素硫在地层中呈固相或液相沉积会堵塞气体流动的孔隙空间,降低地层孔隙度和渗透率,进而降低了气井产能,严重时会造成气井无法生产。为保证气井高效安全合理开采,急需对硫沉积对气井产能影响开展深入的研究,从而为元坝气田投产初期和后续开发提供技术支撑和理论指导。元坝气田长兴组气藏具有埋藏深,原始地层压力高,原始地层温度高,硫化氢含量高,局部地区有边底水,裂缝-孔隙型,受礁滩体控制等多种复杂特征。在认识地质特征和学习前人研究的基础上,结合地质资料、产能报告、高压物性实验数据等资料对该地区硫的相态、流体物性参数、硫的溶解度进行计算分析,结果表明元坝长兴组地层中如果发生硫沉积伤害,呈液态硫状态。利用VB编程计算常规方法和非烃校正方法下的偏差因子及粘度,与实验测试值进行误差对比分析,优选出计算方法,并在其基础上运用多元回归方法建立元坝长兴组气藏偏差因子和粘度综合计算模型,预测值与实验值十分接近,提高了计算精度。溶解度计算公式是在Chrastil经验关系式基础上结合元坝长兴组实际实验数据进行系数修正,并针对密度拐点,采用分段计算,得到适合元坝长兴组气藏的溶解度经验公式,能有效地提高计算精度。运用达西渗流硫沉积预测模型和非达西硫沉积预测模型对硫沉积进行预测,非达西渗流模型考虑非达西流动速度和密度等影响比达西渗流模型预测的含硫饱和度要稍高,更加符合实际生产。该模型能对一定生产时间和一定径向距离下的含硫饱和度进行预测,这对除硫剂的下入时机及下入位置有指导意义。预测结果表明近井地带更容易发生硫沉积,距离井筒径向距离越短,生产时间越长,硫沉积越严重。对含硫饱和度的分布进行孔隙度、渗透率、有效厚度、产量等参数敏感性分析,发现孔隙度、渗透率、有效厚度越小,产量越大,含硫饱和度越高,硫沉积越容易发生。分别从两区复合产能方程和附表皮系数法对含硫气井产能进行预测。结果表明硫沉积会使气井表皮增大,产能下降,如果解除了硫的伤害后会让含硫气井产能增加。但由于元坝地区地质特性和液硫伤害,在投产初期,硫沉积对地层和产能伤害并不大。由于元坝长兴组气藏属于高含硫气藏,在开发中要求尽量少井多产,在井型上多采用水平井、大斜度井。在常规水平井产能方程的基础上考虑了裂缝和硫沉积的影响,建立裂缝型含硫水平井产能方程,并进行含硫饱和度、裂缝渗透率、水平段长度对无阻流量的影响分析,结果表明含硫饱和度越大,裂缝性含硫水平井产能越小;裂缝渗透率越大、水平段长度越长、油管内径越大、有效厚度越大,裂缝性含硫水平井产能越大。这对生产中合理配产、酸化压裂、水平井钻井等都有一定的指导意义。

关键词：高含硫气藏硫沉积硫溶解度产能预测含硫水平井

川西北地区泥盆系-二叠系输导体系对油气富集的控制作用

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川西北地区泥盆系-二叠系输导体系对油气富集的控制作用

作者：罗帆成都理工大学

学位级别：硕士

川西北双鱼石地区泥盆系-二叠系多口井获得高产工业气流,油气勘探取得了重大突破,且具有较大的勘探潜力,是寻找油气富集的有利区域。目前研究已认识到四川盆地深层海相地层不整合面和断裂系统非常发育,其与优质储层一道共同构成了绝佳... 详细信息

川西北双鱼石地区泥盆系-二叠系多口井获得高产工业气流,油气勘探取得了重大突破,且具有较大的勘探潜力,是寻找油气富集的有利区域。目前研究已认识到四川盆地深层海相地层不整合面和断裂系统非常发育,其与优质储层一道共同构成了绝佳的油气输导系统,但有关研究较少,对于川西北泥盆系-二叠系的油气运移输导条件以及油气成藏模式仍然存在较多的疑惑。本论文综合利用沉积学、层序地层学、地震地层学以及储层地质学等新理论和新方法,在对川西北双鱼石地区断层、不整合面、储集层等输导要素进行分析的基础上,利用地震资料对断层作精细解释且刻画不整合面输导体系特征,以及系统研究了储集层输导体系的物性发育特征和平面相展布特征。进而综合利用烃源岩特征、油气源对比与流体来源、输导体系与成藏过程等研究成果,系统总结了泥盆系-二叠系输导体系对油气富集的控制作用。通过川西北双鱼石地区主要断层的纵向剖面分布和平面分布的精细刻画,分析研究区层位地震反射构造图以及描述研究区的储层岩石学特征、储集空间特征、物性特征、沉积相展布特征和储层成因分析,明确了川西北双鱼石地区断层、不整合面、储集层的输导特征。进而确定了研究区的输导体系空间配置,即发育复式输导体系,各输导要素的空间组合形式主要有断层-不整合输导体系、断层-储集层输导体系和断层-储集层-不整合输导体系。根据野外地质勘察、实验测试、钻井分析、薄片观察等手段,明确川西北地区烃源岩特征、流体来源,由此可知:研究区下寒武统筇竹寺组和下二叠统栖霞组和茅口组及上二叠统龙潭组是主力烃源岩,其中,笻竹寺组烃源岩厚度大、有机质丰度高、生烃能力强,是该区优质烃源岩。川西北地区泥盆系和二叠系灰岩样品锶同位素比值和同期海水相当,表明成岩期受外来流体影响较小;泥盆系和二叠系白云岩样品锶同位素比值较同期海水偏高,表明均存在来自寒武系的富锶流体侵入。川西北地区泥盆系样品δC、δO值与同期海水相当;二叠系样品δC值偏小,存在来自下部热液影响。结合实钻数据模拟计算地层埋藏史-热演化史过程,利用包裹体综合分析技术明确泥盆系-二叠系气藏的油气充注期次,在此基础上研究输导体系和成藏过程。研究表明:双鱼石气藏具有断层-储集层或不整合面复合输导,多层系立体成藏的特征,共经历了印支末期原油充注、燕山期原油裂解、喜山期气藏调整定型等三期演化。分析切源断裂和裂缝以及不整合和储集层与油气成藏的关系,其结果表明:切源断裂和裂缝是控制油气成藏与否的先决条件,不整合和储集层的横向输导性是控制油气成藏规模与成藏部位的核心,现今纵横向输导体系的逸散性是控制油气藏保存的关键,建立了川西北双鱼石地区“纵向主输、立体成藏”的规律性输导体系模式。

关键词：川西北地区泥盆系-二叠系输导体系油气成藏控制作用

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莺琼盆地高温高压对储层物性的影响研究

莺琼盆地高温高压对储层物性的影响研究

作者：王磊成都理工大学

学位级别：硕士

莺歌海盆地和琼东南盆地是我国近海海域典型的高温高压型盆地，历经几十年的勘探开发取得了重大突破。但由于高温超压盆地错综复杂的地质情况，使得近期勘探工作遇到了一定的困难。本文以莺琼盆地储层砂岩为研究对象，以气藏地质资料为... 详细信息

莺歌海盆地和琼东南盆地是我国近海海域典型的高温高压型盆地，历经几十年的勘探开发取得了重大突破。但由于高温超压盆地错综复杂的地质情况，使得近期勘探工作遇到了一定的困难。本文以莺琼盆地储层砂岩为研究对象，以气藏地质资料为基础，结合油层物理学、石油地质学、岩石力学及矿物学等多学科理论和方法为指导，以实验分析为主要手段，最后结合储层的孔隙结构、水岩相互作用，系统开展了高温高压对储层物性的影响研究，研究结果表明： 1）以惰性气体为介质的变温实验，随着的温度升高岩石渗透率逐渐降低;各储层岩石渗透率的下降幅度差别不大。 2）以模拟地层水为介质的变温实验，随着温度的升高岩石渗透率有三种变化类型。类型一，随着温度的升高岩石渗透率呈下降趋势，温度升至80℃左右时岩石渗透率的下降幅度超过30%，随着温度的进一步升高，岩石渗透率的下降幅度较小;类型二，随着温度的升高岩石渗透率平缓下降，渗透率的下降幅度小于20%;类型三的岩石渗透率随着温度的增加初始阶段（60-80℃之间）下降明显，80-120℃岩石渗透率的下降趋势逐渐减缓;温度超过120℃之后岩石渗透率又出现明显的上升现象。 3）充注CO2变温实验岩石渗透率下降幅度明显低于不充注CO2实验，地层水中充注CO2对岩样渗透率下降具有一定的抑制作用。 4）应力改变对渗透率的影响大于孔隙度;高温条件下，应力改变对岩石渗透率的影响减弱。 5）高温条件下，由于实验介质的不同，应力改变对岩石渗透率的影响程度也不同，模拟地层水大于惰性气体。增加孔隙流体压力能够使储层的物性得到改善。 6）实验前后气水毛管压力能反映实验前后岩石孔隙结构的变化。实验后水介质中离子含量的变化以及实验后水介质中析出的沉淀物也能很好的解释实验造成的岩石渗透率变化。

关键词：莺琼盆地高温高压储层物性水岩作用

东营凹陷中浅层断裂运聚特征与油气成藏规律研究

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东营凹陷中浅层断裂运聚特征与油气成藏规律研究

作者：李涛中国海洋大学

学位级别：硕士

东营凹陷中浅层发育的多数油气藏都与断裂有关,研究断裂对中浅层油气运聚特征与油气成藏规律对寻找油气藏至关重要,本课题以石油地质学、构造地质学、地震、测井地质学、油藏工程、岩石力学和流体力学的理论和方法为指导,采用把实际资... 详细信息

东营凹陷中浅层发育的多数油气藏都与断裂有关,研究断裂对中浅层油气运聚特征与油气成藏规律对寻找油气藏至关重要,本课题以石油地质学、构造地质学、地震、测井地质学、油藏工程、岩石力学和流体力学的理论和方法为指导,采用把实际资料分析与实验室分析技术相结合的手段,开展了东营凹陷中浅层断裂运聚特征与油气成藏规律研究。在详细阐述并证明了断裂的幕式活动会导致油气沿断裂的幕式运移的基础上,把东营凹陷的断裂体系划分为直接油源断裂和间接油源断裂,其中直接油源断裂是指直接与烃源岩沟通的断层,间接油源断裂是指通过骨架砂体、连通小砂体或不整合面间接与烃源岩沟通的断层。通过对比,采用了具有多种优点的断层落差分析方法对东营凹陷各时期断层活动强度进行了评价,为研究断层对中浅层油气运聚和控制成藏打下了坚实的基础。研究表明:烃源岩的排烃强度和超压程度越强,直接油源断层两侧中浅层砂层越易于聚集油气;直接油源断层中油气的充注强度越大,与间接油源断层的距离越近时,间接油源断层两侧的中浅层砂层越易于聚集油气。结合断层活动期与油气运移期的配置,烃源岩排烃强度及超压、地震泵的分析,对断裂运聚油气的效率进行了评价,分别划分出了I、II类直接油源断裂和I、II、III类间接油源断裂。I类直接油源断层和I类间接油源断层是油气聚集的有利区,II类次之,III类更次。分析了断裂幕式活动期油气沿断裂运移的特征,明确了断层幕式活动期油气运移的2种动力—超压、地震泵,从这2种动力出发,以能量平衡为依据,分别推导出了2种动力作用下油气在断裂中运移的压力降公式,指出油气在断裂中运移时存在顶界面,导致中浅层不同地区形成的与断裂输导有关的油气藏深浅上的差异。通过物理模拟实验,指出中浅层砂层越厚、物性越好,越利于成藏。而砂岩内部厚度和物性的变化时,靠近断层的砂层越厚,物性越好,越利于成藏,相反不利于成藏,且影响相邻砂层内油气的聚集。系统论述了断裂控制的中浅层油气输导模式。最后,总结了断裂控制的中浅层油气成藏规律,对有利区进行了预测,希望有益于东营凹陷的勘探。

关键词：东营凹陷断裂中浅层模拟实验油气运移和聚集

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丰深1凝析气藏相态特征研究

西南石油大学学报（自然科学版） 2008年第3期30卷 81-84页

作者：周伦先褚小兵胜利油田分公司地质科学研究院山东东营257015 胜利油田分公司科技处山东东营257000

丰深1凝析气藏是济阳拗陷古近系深层凝析气藏的首次发现。通过对地层流体组成分析、恒质膨胀和定容衰竭实验,及井下温度、压力连续测量,对丰深1凝析气藏相态特征进行了深入研究。结果表明,丰深1凝析气藏为高温、高压不饱和凝析气藏,无油... 详细信息

丰深1凝析气藏是济阳拗陷古近系深层凝析气藏的首次发现。通过对地层流体组成分析、恒质膨胀和定容衰竭实验,及井下温度、压力连续测量,对丰深1凝析气藏相态特征进行了深入研究。结果表明,丰深1凝析气藏为高温、高压不饱和凝析气藏,无油环;地层流体中间烃、重烃含量高,凝析油含量为606g/m3,属高含凝析油的凝析气;该凝析气藏地露压差6.70MPa,衰竭式开采地层压力下降快,6mm气嘴生产时,生产初期近井地层压力就降到露点压力以下,出现反凝析现象,反凝析损失严重,重质组分采收率低,油气两相流动造成渗流阻力增加,使单井产能下降。相态研究为丰深1含油气砂砾岩体储量评估和开发方案编制提供了依据,对济阳拗陷同类型油气藏勘探开发具有指导意义。

关键词：凝析气藏流体相态恒质膨胀定容衰竭济阳拗陷

南堡凹陷厚层泥岩的封盖作用及期与油气的关系

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石油实验地质 2001年第4期23卷 418-423页

作者：王家豪王华王根发中国地质大学资源学院湖北武汉430074

南堡凹陷下第三系内共发育了 5套厚层泥岩 ,属中 -深湖相沉积 ,具有分布广、厚度大、含砂率低等特点 ,对热、流体形成有效封盖作用 ,导致其内部及下伏地层高古地温梯度、高矿化度以及深蚀作用等异常带发育 ,同时也是研究区异常高压发育... 详细信息

南堡凹陷下第三系内共发育了 5套厚层泥岩 ,属中 -深湖相沉积 ,具有分布广、厚度大、含砂率低等特点 ,对热、流体形成有效封盖作用 ,导致其内部及下伏地层高古地温梯度、高矿化度以及深蚀作用等异常带发育 ,同时也是研究区异常高压发育的主要原因之一。厚层泥岩内能形成岩性油气藏 ;它们的封盖作用增强了异常带内的热演化 ,促进了有机质的热成熟和生烃作用发生 ;深蚀作用使异常带内砂岩次生孔隙发育 ,改善了储层物性 ;厚层泥岩封盖作用评价对分析深部 ( 4 0 0 0m以下 )含油性提供了理论依据 ;根据北堡和老爷庙地区异常热流体活动特征合理推测了超压分布 ,对油气勘探具有重要的指导意义。

关键词：封盖作用异常带超压厚层泥岩南堡凹陷冀东油田

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沉积盆地异常低压的成因

石油实验地质 2004年第5期26卷 422-426页

作者：张立宽王震亮于在平西北大学地质学系陕西西安710069

将异常低压的形成机制归纳为4大类:1)构造抬升和地层剥蚀、孔隙水化学作用引起的孔隙体积增大;2)封闭层压力的释放、物性差异引起的非均匀流、渗析作用和轻烃扩散作用等流体排出造成的压力降低;3)饱和天然气藏的深埋;4)承压面低于地表... 详细信息

将异常低压的形成机制归纳为4大类:1)构造抬升和地层剥蚀、孔隙水化学作用引起的孔隙体积增大;2)封闭层压力的释放、物性差异引起的非均匀流、渗析作用和轻烃扩散作用等流体排出造成的压力降低;3)饱和天然气藏的深埋;4)承压面低于地表。分析了每一类成因机制对形成异常低压的贡献大小。其中,构造抬升引起一定程度的孔隙回弹和温度降低,从而导致地层压力下降,是构造抬升强烈的沉积盆地中形成异常低压的主要原因。而在抬升幅度较小的地区,低压的形成则常与轻烃扩散和饱和天然气藏的深埋有关。孔隙水的化学作用和渗析作用受自身因素的制约,对异常低压贡献不大。除物性差异引起的非均匀流外,其它的低压形成机制都需要以好的封闭条件为前提,否则地层压力将衰减至常压。在中国西部盆地,因地形起伏较大,承压面低于地表,使得地层压力偏低,但并非真正意义上的低压,只是由于表达方式(起算深度是否等于地表)的原因而造成。

关键词：成因异常低压封闭沉积盆地