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鄂尔多斯盆地陇东地区铝土岩有效压裂技术

天然气地球科学 2024年第8期35卷 1488-1501页

作者：徐晓晨陆红军王文雄叶亮王龙吴勇赵倩云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 中国石油长庆油田分公司陕西西安710018

铝土岩与常规储层不同,在岩石力学参数、压裂地质特征等方面具有较大差异,前期先导试验井压裂施工难度大。为解决储层改造难题,针对复杂铝土岩系储层开展了岩石力学、地应力、储层伤害等基础实验,明确了泥质铝土岩、铝土质泥岩具有高杨... 详细信息

铝土岩与常规储层不同,在岩石力学参数、压裂地质特征等方面具有较大差异,前期先导试验井压裂施工难度大。为解决储层改造难题,针对复杂铝土岩系储层开展了岩石力学、地应力、储层伤害等基础实验,明确了泥质铝土岩、铝土质泥岩具有高杨氏模量(35.5~44.5 GPa)、高脆性(55%~60%)和高地应力(最小水平主应力53~71 MPa)等压裂地质特征。同时不同取心方向的铝土岩岩石力学也具有显著差异,表明各向异性程度较强。储层伤害主控因素主要包括水锁伤害、水敏伤害及固相伤害,应力敏感性较弱。综合实验认识与现场实践分析,针对黏土含量高、杨氏模量高、裂缝起裂延伸难度大、加砂难度大等工程难题,通过集成“体积压裂增大裂缝体积、高黏液提净压造缝携砂、加密射孔确保起裂、前置酸液降低工压”四项技术措施为一体,通过单项技术的持续优化,初步固化形成多岩性铝土岩压裂改造技术模式,在矿场实践中获得显著成效。储层改造加砂成功率由前期的44%提升至100%。

关键词：鄂尔多斯盆地铝土岩体积压裂环空气举阀多效耦合活性酸

鄂尔多斯盆地陇东地区复杂岩性铝土岩储层改造酸化液研究及应用

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天然气地球科学 2024年第8期35卷 1480-1487页

作者：祖凯刘汉斌问晓勇李辉吕宝强丁雪峰王亚娟中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710021 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710021 中国石油长庆油田分公司勘探事业部陕西西安710021

鄂尔多斯盆地陇东地区铝土岩储层纵向岩性复杂,矿场改造过程中储层压不开及难压的问题突出。为解决陇东铝土岩施工压力高和储层难破裂的难题,提出在酸溶水铝石之外以黏土矿物为主要目标的酸液研发思路,创新形成了多效耦合活性酸体系。... 详细信息

鄂尔多斯盆地陇东地区铝土岩储层纵向岩性复杂,矿场改造过程中储层压不开及难压的问题突出。为解决陇东铝土岩施工压力高和储层难破裂的难题,提出在酸溶水铝石之外以黏土矿物为主要目标的酸液研发思路,创新形成了多效耦合活性酸体系。缓速机理及电离实验表明,多效酸是一种多元弱酸,在溶液中可形成多级可逆平衡体系并存在6种型体,主要通过多级电离特性来达到对岩石矿物的缓速效果;溶蚀实验表明,多效酸体系对Ⅱ、Ⅲ类铝土岩岩心溶蚀率达20%~42%;螯合测试实验表明,多效酸能有效抑制氟化钙沉淀的产生;通过对主剂活性酸及助剂缓蚀剂的优化与评价,优选了一套多效酸体系。在矿场完成的先导性试验表明,降压可达10~22 MPa,初步显示出较好的降压改造效果。

关键词：铝土岩多效酸缓速络合酸化效果

含氟纳米乳液的制备及在储层润湿逆转中的应用

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精细化工 2024年第2期41卷 440-446页

作者：卢丽娟王磊吴江赖小娟刘贵茹刘雅梦陕西科技大学陕西省轻化工助剂重点实验室陕西西安710021 中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院超低渗国家工程实验室陕西西安710000

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、全氟己基乙基丙烯酸酯(PEA)为原料,制备了一种可改变储层润湿性、防止储层水锁的含氟纳米乳液(FPA)。采用FTIR、SEM、XRD、马尔文激光粒度仪对FPA乳液进行了表征,采... 详细信息

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、全氟己基乙基丙烯酸酯(PEA)为原料,制备了一种可改变储层润湿性、防止储层水锁的含氟纳米乳液(FPA)。采用FTIR、SEM、XRD、马尔文激光粒度仪对FPA乳液进行了表征,采用表面张力、排出率、毛细管自吸、接触角测试方法考察了FPA-3(PEA质量分数为1.5%)乳液质量分数对改变岩心润湿性的影响。结果表明,PEA成功引入到聚合物链上,随着PEA质量分数的增加,乳液粒径增大,当PEA质量分数>1.5%时,乳液出现分层,FPA-3乳液稳定性最好。随着FPA-3乳液质量分数的增大,FPA-3水溶液表面张力减小,排出率增大,毛细管自吸高度减小,与水的接触角增大。当乳液质量分数均为2.0%时,与PA水溶液相比,FPA-3水溶液的表面张力由46.01 mN/m减小至22.68mN/m,降低了50.70%;排出率由19.89%增至29.47%,提高了48.16%;岩心的表面自由能由73.2 mN/m减小至8.7 mN/m;使岩心由亲水性(θ=69.8°)转变为疏水性(θ=125.1°)。质量分数为2.0%的FPA-3水溶液的毛细管自吸高度由清水的42 mm减至30 mm。

关键词：致密砂岩表面自由能接触角疏水表观稳定性润湿性逆转

鄂尔多斯盆地上古生界煤岩气成藏地质条件及勘探方向

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天然气工业 2024年第10期44卷 33-50页

作者：牛小兵喻健徐旺林王康乐问晓勇孙远实张君莹低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西省西安市710018 中国石油长庆油田公司中国石油勘探开发研究院北京市100083 中国石油长庆油田公司勘探开发研究院中国石油长庆油田公司油气工艺研究院

为了进一步提高鄂尔多斯盆地煤岩气勘探开发效益,综合钻井、录井和分析测试等资料,从盆地尺度上系统地研究了上古生界煤系地层聚煤环境、煤质特征、储层物性和含气性,分析了盆地煤岩气成藏条件,总结了煤岩气勘探开发关键技术,评估了盆... 详细信息

为了进一步提高鄂尔多斯盆地煤岩气勘探开发效益,综合钻井、录井和分析测试等资料,从盆地尺度上系统地研究了上古生界煤系地层聚煤环境、煤质特征、储层物性和含气性,分析了盆地煤岩气成藏条件,总结了煤岩气勘探开发关键技术,评估了盆地煤岩气资源,并指出了煤岩气的勘探方向。研究结果表明:①盆地石炭纪本溪期海陆交互相沉积与二叠纪山西期陆相三角洲沉积发育形成广泛分布的煤岩,热演化程度较高,镜质组含量高,生烃规模大。②盆地深层煤质优良,以光亮煤和半亮煤为主,煤体结构良好,以原生结构煤为主,固定碳含量高,挥发分和灰分产率低。③煤岩储层发育储集空间包括气孔、植物组织孔和无机矿物质孔,割理和裂隙发育,平均孔隙度为4.80%,平均渗透率为2.35 mD,属于致密储层;煤岩平均含气量为22.53 m^(3)/t,其中游离气平均含量为5.65 m^(3)/t,占总含气量的25.08%。④煤岩与上覆不同岩性形成了煤岩-泥岩、煤岩-石灰岩和煤岩-砂岩3种储盖组合,控制了游离气富集分布,提出了“源储一体、持续生烃、盖层封堵”的煤岩气成藏模式。⑤在煤岩气勘探实践中形成了地震地质综合建模、水平井钻完井、压裂改造和限压排采等一系列配套工程技术。⑥盆地本溪组8号煤岩和山西组5号煤岩埋深1500 m以深煤岩叠合总面积16.70×104 km^(2),估算煤岩气总资源量23.47×10^(12) m^(3)。其中8号煤岩分布面积10.63×104 km^(2),煤岩气资源量17.43×10^(12) m^(3);5号煤岩分布面积6.06×104 km^(2),煤岩气资源量6.04×10^(12) m^(3)。结论认为:①鄂尔多斯盆地煤岩气地质条件优越,资源潜力巨大,勘探配套技术已基本形成,煤岩气勘探开发前景良好;②神木周边、榆林周边、乌审旗周边、米脂北、佳县、绥德、吴堡、大宁-吉县等区带8号煤岩,神木-伊金霍洛旗、榆林-佳县、乌审旗北、横山-子洲等区带5号煤岩是近期煤岩气的重点勘探方向。

关键词：鄂尔多斯盆地石炭系本溪组二叠系山西组煤岩气成藏条件煤岩气资源量勘探方向

天然气井多相流强化携液理论及排液采气关键技术

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西安交通大学学报 2024年第5期58卷 10-18页

作者：白博峰田伟赵昆鹏贾友亮李丽杨旭东赵峥延李旭日沈志昊刘磊西安交通大学绿色氢电全国重点实验室西安710049 中国石油长庆油田公司油气工艺研究院西安710018

天然气田稳产是保障我国能源安全的重大需求,气井积液是制约稳产的瓶颈,排液采气是保障稳产的关键。我国60%气井因积液年均产气量递减23%以上,且积液井数以年均5%的速率快速递增。由于对气井多相流动特性认识不足,传统排液采气技术仅适... 详细信息

天然气田稳产是保障我国能源安全的重大需求,气井积液是制约稳产的瓶颈,排液采气是保障稳产的关键。我国60%气井因积液年均产气量递减23%以上,且积液井数以年均5%的速率快速递增。由于对气井多相流动特性认识不足,传统排液采气技术仅适用于积液轻微的浅直井且排液率较低。研究团队近年来聚焦天然气井排液采气难题,构建了基于气液流动结构调控的强化携液理论,突破了经典临界流速携液理论仅适用于环雾状流的局限;发明了抗油耐矿化度泡沫排液、复杂井筒速度管柱排液、超声速喷嘴雾化排液、气举柱塞接力举升排液等适用气井不同积液状态的高效低成本排液采气系列关键技术。研究成果已推广至长庆气田、中外合作开发区等11个气区,累计应用近12000口气井,占我国积液气井总数的30%以上。

关键词：多相流动强化携液排液采气气田稳产能源安全

铝土岩储层水平井完井分段压裂关键技术及应用——以鄂尔多斯盆地陇东地区太原组为例

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天然气地球科学 2024年第8期35卷 1467-1479页

作者：肖元相解永刚李明瑞唐梅荣陈宝春周长静邝聃李达苏煜彬段志锋刘欣佳低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油长庆油田公司油气工艺研究院陕西西安710018 中国石油长庆油田公司勘探事业部陕西西安710021 中国石油长庆油田公司天然气评价项目部陕西西安710018

近年来,鄂尔多斯盆地庆阳气田太原组铝土岩新类型储层勘探取得重大突破。为精细评价太原组铝土岩储层发育及含气状况,落实含气富集区规模及潜力,急需探索水平井提高单井产量的可行性。结合前期铝土岩地质特征分析和直定井压裂施工总结,... 详细信息

近年来,鄂尔多斯盆地庆阳气田太原组铝土岩新类型储层勘探取得重大突破。为精细评价太原组铝土岩储层发育及含气状况,落实含气富集区规模及潜力,急需探索水平井提高单井产量的可行性。结合前期铝土岩地质特征分析和直定井压裂施工总结,明确了铝土岩水平井完井压裂的工艺难点和技术方向,通过论证完井井身结构设计,开展岩石力学及地应力实验,优选地质与工程双甜点,优化分段压裂差异化参数设计,应用多组分耦合活性酸及压裂液关键添加剂,完成了L47-1CH首口铝土岩水平井完井压裂现场试验。L47-1CH井试验结果表明:①庆阳气田太原组铝土岩储层埋藏深(3900~4500 m)、岩性特征复杂,气藏呈“鸡窝状”分布,储层岩石破裂压力高,可压性差,试气产量变化较大;②在结合水平段测井数据聚类分析法综合确定地质甜点段的基础上,根据太原组铝土岩储层地应力分布特征,运用岩石断裂力学理论优化分段多簇压裂工艺,增大气藏的泄流面积;③通过水平井完井压裂工程试验,试气获无阻流量353×10^(4)m^(3)/d,试采日产气达15×10^(4)m^(3),单井产量实现大幅提升;④综合测试压裂分析、主压裂施工分析、试采评价分析和产出剖面分析,证实庆阳气田太原组铝土岩具有一定的勘探开发潜力,采用水平井开采是可行的,为鄂尔多斯盆地太原组铝土岩下一步高效开发积累了经验。

关键词：太原组铝土岩多效耦合酸水平井分段压裂

鄂尔多斯盆地天然气勘探新领域、新类型及资源潜力

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石油学报 2024年第1期45卷 33-51,132页

作者：席胜利闫伟刘新社张才利殷亮亮董国栋井向辉魏柳斌中国石油长庆油田公司低渗透油气田勘探开发国家工程实验室、中国石油长庆油田勘探开发研究院陕西西安710018

鄂尔多斯盆地蕴藏多种类型天然气资源。随着勘探领域由常规到非常规、浅层到深层深入,鄂尔多斯盆地逐渐展现出一批新领域、新类型天然气藏。基于近年来的勘探成果,梳理出深部煤层气、太原组灰岩气和铝土岩气、奥陶系盐下气、海相页岩气... 详细信息

鄂尔多斯盆地蕴藏多种类型天然气资源。随着勘探领域由常规到非常规、浅层到深层深入,鄂尔多斯盆地逐渐展现出一批新领域、新类型天然气藏。基于近年来的勘探成果,梳理出深部煤层气、太原组灰岩气和铝土岩气、奥陶系盐下气、海相页岩气和深层元古界气等新类型气藏,并从沉积构造背景、源-储配置、封盖保存条件等方面进行了深入分析。通过分析其生-储-盖配置关系,总结不同类型天然气的成藏特征与差异,认为这些气藏整体上具有近源成藏、自生自储的成藏模式。在落实气藏富集特征的基础上,评价了各领域天然气藏的有利勘探区,明确了其资源潜力和储量规模。深部煤层气的有利含气区面积为6.9×10^(4)km^(2),资源量预计为13.80×10^(12)m^(3),预计可落实万亿立方米储量规模;太原组灰岩气藏的有利含气区面积为1.5×10^(4)km^(2),初步估算资源量为1.6×10^(12)m^(3),储量规模达5000×10^(8)m^(3);太原组铝土岩气藏的勘探面积为7000 km^(2),天然气资源量超过5000×10^(8)m^(3);奥陶系盐下马家沟组四段天然气的有利勘探面积为2.5×10^(4)km^(2),预计储量规模超过7000×10^(8)m^(3);乌拉力克组海相页岩的有利含气区面积为9000 km^(2),天然气资源量预计为1×10^(12)m^(3),并落实了含气富集区2个;深层元古界优选出2个天然气有利区,勘探面积为5.71×10^(4)km^(2)。鄂尔多斯盆地天然气资源仍具有较大的勘探潜力。

关键词：鄂尔多斯盆地天然气勘探新领域新类型资源潜力

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鄂尔多斯盆地奥陶系盐下含气系统及勘探方向

天然气地球科学 2024年第3期35卷 435-448页

作者：任军峰师平平张涛魏柳斌包洪平王前平中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018 中国石油长庆油田分公司勘探事业部陕西西安710018

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段首次发现了工业性聚集的天然气藏,揭示出盆地深层盐下含气系统也具有良好的勘探前景,但目前对该套含气系统的基本成藏条件及天然气富集规律的认识不清,严重制约了勘探进程。综合利用地震、测井、钻井岩... 详细信息

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段首次发现了工业性聚集的天然气藏,揭示出盆地深层盐下含气系统也具有良好的勘探前景,但目前对该套含气系统的基本成藏条件及天然气富集规律的认识不清,严重制约了勘探进程。综合利用地震、测井、钻井岩心、岩石薄片及天然气同位素等资料,以含气系统的方法对其成藏条件及富集规律进行了整体研究。结果表明:盐下含气系统主要表现为断层输导型的自生自储天然气成藏模式,晶间孔和溶孔是滩、丘体白云岩储层主要储集空间,广泛分布的膏盐岩是优质盖层,断裂及相关裂隙系统构成自身海相碳酸盐岩烃源岩与有效储集体之间的疏导介质,局部构造、断裂与白云岩储层的叠加有利于形成高产富集区。盆地东部的米脂—神木区域是盐下马四段目前最有利的勘探区带,马三段、马二段是未来勘探的有利目标层系。

关键词：盐下含气系统自生自储膏盐岩盖层断层疏导有利目标

基于环形阵列的油管损伤三维成像检测方法研究

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现代电子技术 2024年第2期47卷 155-159页

作者：罗有刚桂捷富锐萍胡相君黄周启王策长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710021 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710021 中石油长庆油田分公司第五采油厂陕西西安710299 西安石油大学陕西西安710065

传统的瞬变电磁套管损伤检测技术是通过采集数据来反映套管损伤情况的二次场信息,反演套管二维壁厚曲线,为套管损伤提供解释依据。为了使套管损伤解释得更加高效、直观、精准,满足井口油管三维成像的需求,建立一种基于环形阵列式的井口... 详细信息

传统的瞬变电磁套管损伤检测技术是通过采集数据来反映套管损伤情况的二次场信息,反演套管二维壁厚曲线,为套管损伤提供解释依据。为了使套管损伤解释得更加高效、直观、精准,满足井口油管三维成像的需求,建立一种基于环形阵列式的井口油管三维成像检测系统,利用探测仪器中环形阵列分布的TMR传感器,对井口油管各个方位的信息进行采集,使得采集到的数据能够描述不同深度、不同角度的损伤情况。结合套管半径、涡流扩散时间以及径向探测角度之间的关系,通过对井口三维数据的处理,实现套管内外壁三维成像,进而实现井口油管的非对称损伤解释。通过与传统的电磁探伤曲线的对比,验证了所提井口油管三维成像检测方法的有效性,为现场套管损伤解释工作提供重要依据。

关键词：油管损伤环形阵列三维成像瞬变电磁 TMR传感器空间坐标转换