华庆探区长63储层破裂压力及裂缝开启压力估测与开发建议

根据露头地层、钻井岩心及薄片等实物资料,结合古地磁岩心定向,对长63储层构造裂缝几何学等特征参数进行定量观测.结合储层现今应力状态数值模拟成果和岩石力学属性,对长63储层不同方向天然裂缝重新开启压力及储层破裂压力进行估算;预测储层裂缝开启压力和地层破裂压力分布,提出合理有效的注水压力范围.研究结果表明:长63储层破裂压力主要介于49.50～57.50 MPa之间,合理注水压力应控制在54.0 MPa以下,使得与现今最大水平主应力方向夹角小于40°的天然裂缝易开启,能有效地改善低渗储层渗流能力,提高石油高采收率.     

低渗透砂岩油藏天然裂缝开启压力及影响因素

以鄂尔多斯盆地安塞油田王窑区长6低渗透油层为例,利用岩心和测井资料,在分析储层天然裂缝发育特征的基础上,求取不同产状天然裂缝的开启压力并分析其影响因素,为低渗透油藏的注水开发提供地质依据。研究后发现,王窑区长6低渗透储层主要发育构造裂缝和成岩裂缝两种类型,其中以高角度构造裂缝为主。构造裂缝主要为剪切裂缝且大多数在单岩层内发育,与层面近垂直,在平面上呈雁列式排列。计算得到王窑区天然裂缝的开启压力主要分布在19.26~27.61 MPa,平均为22.60 MPa。研究后认为,裂缝的开启压力与裂缝产状、埋藏深度、孔隙流体压力、现今地应力方向及其大小等因素有关。该区主要发育NE—NEE向、EW向、SN向和NW向4组高角度天然裂缝,受现今地应力的影响,其中与现今地应力方向近平行的NEE向裂缝的开启压力最小,且随着裂缝倾角变大,裂缝的开启压力逐渐变小。控制注水压力低于裂缝的开启压力,防止NEE向高角度构造裂缝的开启和扩展延伸,可有效地提高低渗透油藏的注水开发效果。     

裂缝对大庆台肇地区低渗透砂岩储层注水的影响

在裂缝分布特征研究的基础上，对大庆台肇地区裂缝对注水的影响进行了分析。结果表明，该区葡萄花低渗透砂岩油层发育有近东西向、北西向、近南北向和北东向4组高角度构造裂缝，裂缝的储集能力较弱，主要起渗流通道作用。受现今地应力等因素的影响，上述4组裂缝在井口的开启压力分别为15.1，19．6，27.8和28.0MPa，反映了不同方位裂缝在油田注水开发过程中的开启序列。目前，该区的注水压力基本超过了东西向裂缝的开启压力，因而东西向裂缝的注水反映特征十分明显。根据不同方向裂缝的渗流特点，采用线性注水、动态调配水、周期注水、层断间注及高含水井关井问抽等措施，进一步完善注采系统，可有效地提高注水开发效果。     

裂缝对大庆台肇地区低渗透砂岩储层注水的影响

在裂缝分布特征研究的基础上,对大庆台肇地区裂缝对注水的影响进行了分析。结果表明,该区葡萄花低渗透砂岩油层发育有近东西向、北西向、近南北向和北东向4组高角度构造裂缝,裂缝的储集能力较弱,主要起渗流通道作用。受现今地应力等因素的影响,上述4组裂缝在井口的开启压力分别为15.1,19.6,27.8和28.0 MPa,反映了不同方位裂缝在油田注水开发过程中的开启序列。目前,该区的注水压力基本超过了东西向裂缝的开启压力,因而东西向裂缝的注水反映特征十分明显。根据不同方向裂缝的渗流特点,采用线性注水、动态调配水、周期注水、层断间注及高含水井关井间抽等措施,进一步完善注采系统,可有效地提高注水开发效果。     

塔中地区中-下奥陶统古构造应力场模拟与裂缝储层有利区预测

依据塔中地区地震资料解释的断裂体系、中-下奥陶统顶底界面古构造图和40多口井裂缝特征统计等成果,在对塔中地区中-下奥陶统碳酸盐岩声发射地应力测量、岩石力学参数和单轴抗拉强度测试的基础上,考虑断裂对裂缝形成的影响,采用三维有限元法对塔中地区中-下奥陶统加里东中期裂缝形成期的古构造应力场进行模拟.结果表明:裂缝形成期地应力的最大主应力有效值为51.8～62.4 MPa,平均值为57.0 MPa,抗张强度为4.13～8.02 MPa,平均值为5.75 MPa;有效张应力高值区是构造裂缝储层发育的有利区和较有利区,主要分布在大的断裂带交汇处和断裂带的部分区段内,与实际钻井统计的中-下奥陶统裂缝线密度和油气井分布区基本吻合,可以为研究区的油气勘探提供新的地质依据.     

鄂尔多斯盆地现今地应力测量及其在油气开发中的应用

油气田开发中实施水力压裂措施、部署和优化注采井网必须考虑现今地应力方向、大小及其分布规律.通过岩石声发射法、钻孔井臂崩落法、古地磁定向岩石差应变法以及岩石压缩等实验方法,测定了鄂尔多斯盆地伊陕斜坡区现今主应力大小和方向,并以吴旗探区为例,讨论了现今地应力在油气开发中的初步应用.认为伊陕斜坡区不同深度砂岩的现今最大水平主应力(δ1)值介于20.3～60.01MPa之间,与深度线性相关性好,相关系数=0.952;现今最大水平主应力方向为NE-NEE-近EW向,由盆地西南(西)向东北(东)方向逐步偏转变大.在现今应力状态下,吴旗探区中生界延长组长6储层NNE-NEE向裂缝系统在水力压裂过程中将首先启动张开并连通,最先形成有效主渗流通道,随着外界流体压力逐步增大,NW及NWW向裂缝系统可成为次级渗流通道;同时认为长61储层人工裂缝扩展方位约为NE-SW向,压裂缝为沿最大水平主应力方向延伸的垂直裂缝,且井孔相对稳定.     

克深气田储层地质力学特征及其对开发的影响

克拉苏构造带深层裂缝型致密砂岩气藏经历强挤压构造变形,复杂的现今地应力场和天然裂缝系统导致储层非均质性和各向异性较强,不同构造之间和同一构造不同位置的气井产能差异明显。为明确影响该区天然气开发中的地质主控因素,在井筒一维地质力学参数评价和构造格架搭建的基础上开展了克深气田储层地质力学建模,深入分析克深气田多个构造带储层岩石力学性质、现今地应力场及天然裂缝的发育特征,归纳总结不同构造带、同一构造带不同部位及不同层位的储层地质力学特征,并结合克深气田典型井的开发现状,建立地质力学特征与产能的关联,最后,针对不同类型的气藏分别提出与之匹配的布井原则。研究表明：（1）不同构造类型气藏地应力场分布特征差异较大,应力方位与天然裂缝产状之间的关系也有明显不同;（2）气藏内储层地质力学属性呈现自分层特征,其直接影响储层孔隙度和渗透率分布;（3）气藏内部处于应力低值、裂缝走向与水平主应力方位之间夹角小的位置,储层渗透性能较好,单井产能更高。研究不仅为储层评价和气藏描述提供了有力的补充,同时也为井位优化提供有利的依据。     

川南泸州区块五峰-龙马溪组现今地应力特征与页岩气开发

川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大。现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用。分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩气储层现今地应力状态,并探讨在其影响下的天然裂缝活动性与压裂裂缝扩展。结果表明:五峰-龙马溪组页岩气储层现今地应力方向呈现WNW-ESE的优势方位;现今地应力值大小为:水平最大主应力最大、垂向主应力居中、水平最小主应力最小,指示走滑型地应力机制。五峰组和龙一₁¹小层水平主应力差分别介于11.90～15.76 MPa和11.80～16.75 MPa范围内,具备形成复杂压裂缝网的地应力条件。在现今地应力条件下,川南泸州区块五峰-龙马溪组页岩气储层天然裂缝不活动,随着开发流体的注入,天然裂缝逐渐活化,其压力增量的临界值为15～23 MPa;压裂后主要形成垂向延伸的裂缝系统。研究成果可为川南泸州区块深层页岩气效益开发提供现今地应力分析的基础与科学依据。     

超深层走滑断裂带应力场模拟及其开发意义: 以顺北5号断裂带南段为例

为了分析顺北5号断裂带南段应力场平面分布及其开发意义,选取一间房组为研究对象,在岩石力学实验基础上,通过ANSYS软件进行应力场数值模拟,结合地应力驱油理论,对应力场进行了平面分布预测。结果表明：顺北地区一间房组地应力受断裂带控制,最大水平主应力方向为北东-南西向为主,断裂带周围地应力方向变化快,断裂带内最大主应力方向趋向于与断层走向向平行。地应力分布与流体势分布具有一致性,断裂带对应低流体势分布区,为油气有利聚集带。结合一间房组储层发育类型,井轨优化方位根据储层的差异而变化,天然裂缝性储层、基质低渗透性薄储层油气藏水平井的钻井方位应平行于最小主应力方位,基质低渗透性厚储层水平井的钻井方位应与最大主应力方向平行。     

延安地区长6油层裂缝特征及对注水开发影响

通过露头、岩芯、显微薄片多尺度裂缝描述及应用古地磁、地层倾角测井等裂缝检测方法,并结合注水开发动态分析,对鄂尔多斯盆地延安地区长₆油层储层裂缝特征及其注水开发影响进行系统研究。研究表明：长₆储层显裂缝主要以EW为主,次为SN向,局部发育NE及NW向裂缝;微裂缝由构造缝及成岩缝组成,近平行于大裂缝方向发育;在最大主应力方向为NE80°的现今应力场背景下,外力诱导致使东西向裂缝优先开启和连通,油井受效明显,含水上升快且易产生水淹,近南北向裂缝处于挤压闭合状况,裂缝孤立、连通性差,油井见效缓慢。采取适应性较好的菱形反9点注采井网形式以及不压裂投注、注水井组不同方向生产井采取不同的压裂参数等技术方法是改善裂缝向特低渗储层注水开发效果的关键。     

压降及储层压力与煤变形的相关性研究

为了进一步完善解吸瓦斯煤体变形机理,探讨压降和储层压力对煤解吸瓦斯的影响,采用原煤试件,进行了不同储层压力和压降的煤解吸瓦斯变形实验。实验结果表明,解吸达到平衡所需时间与储层压力及压降呈正相关关系;降压0.3 MPa时,收缩应变随储层压力的增加而减小;降压至大气压时,收缩应变随储层压力的增大而增大,储层压力0.9 MPa的大于储层压力0.6 MPa的大于储层压力0.3 MPa的;当储层压力相同时,收缩应变随压降的增大而增加;当储层压力较小时,大压降储层瓦斯解吸量大于小压降储层瓦斯解吸量。     

分段启动压力对宝浪油田驱动压差的影响

摘要：渗透率低于 10 mD 的特低渗储层与平均渗透率大于 20 mD 的低渗储层开发技术政策界限和开发方案制定等有很大的差别,渗透率越低,其启动压力成倍增加,这就影响了开发技术和方案的制定。应用分段启动压力梯度进行分段计算并进行对比,计算结果表明：用同一启动压力梯度计算的结果不符合实际情况,而应用分段启动压力梯度计算的结果更能很好地反映特低渗储层的实际情况;井距对较高渗透率的驱动压力计算影响并不大,但对于特低渗储层的驱动压力计算则影响很大。     

葡南油田低渗透储层应力敏感性研究

通过实验模拟地层在不同上覆压力下,孔隙度、渗透率的变化,研究低渗透储层的应力敏感性。其在增压过程中孔隙度和渗透率随着压力的增加而明显降低;在压力降低或撤除后,由于造成了岩石应力敏感性损害,孔隙度和渗透率不能恢复到原始的状态。低渗透储层应力敏感性的影响因素包括上覆压力的大小、加压次数、岩石覆压时间长短和流体饱和度的影响,在开发低渗透油田时应注意保持合理的生产压差、开采速度和降压方式。该研究为低渗透油藏的开发提供了理论依据。     

特低渗砂岩储层临界启动渗透率分析

根据特低渗油藏启动压力梯度的概念提出了临界启动渗透率概念.以鄂尔多斯盆地延长组特低渗砂岩储层岩心实验结果为基础,得到了拟启动压力梯度与储层渗透率之间的关系,建立了注采井间驱动压力梯度的变化规律分析.根据拟启动压力梯度与驱动压力梯度的关系,给出了临界启动渗透率的计算方法,以及注采井间临界启动渗透率的变化规律.结果表明,拟启动压力梯度的变化存在临界点;注、采井附近临界启动渗透率下限最低;在两井间中心附近临界启动渗透率下限达到最大.可见,建立有效的驱替压力系统,增大注采井间驱动压力梯度,降低临界启动渗透率,是实现特低渗储层高效开发的主要措施.     

葡萄花油层地层压力分布规律研究

通过对葡萄花油层地层压力状况及影响压力因素分析,指出地层条件差异和注采关系差异是造成地层压力分布不平衡的主要原因。并通过压力分析指导开发调整,对今后油田开发具有重要指导意义。     

特低渗储层应力敏感性及对油井产量的影响

对长6某特低渗储层进行了系统的应力敏感性实验研究.研究表明:该特低渗储层岩石的应力敏感程度在26%~80%的范围,岩石的渗透率越低,应力敏感性越强;原始条件下地下渗透率明显小于地面渗透率,它们之间有较好的线性关系;储层岩石应力敏感伤害后,储层岩石的渗透率不能立即恢复,最终渗透率恢复率在68.6%~100.0%,岩石渗透率越高,渗透率恢复值越大;当岩石的渗透率小于0.5×10-3μm2时,储层岩石的应力敏感性明显增强.模型预测表明,当地层压力降低5MPa时,该储层岩石的应力敏感性对油井产量的影响在8.6%~35.7%,渗透率越低下降幅度越大.     

定压外边界的双孔介质复合储层压力分布求解分析

针对外边界定压的双孔介质复合储层模型,研究了两种内边界条件下的变流率问题的无因次内、外区储层压力分布的Laplace空间解;此研究,无疑是对试井分析理论的一种完善,对相应的试井分析软件的研制具有应用价值。     

低渗透油藏压降漏斗影响因素研究

压降漏斗对油井产量具有重要影响.一方面压降漏斗扩大了储层的生产压差,使得更多的储层储量被动用;另一方面压降漏斗在供给边缘附近下降很缓慢,而在井底附近变陡,说明流体从供给边缘到井底其能量大部分消耗在近井地带.而与常规油藏相比,低渗透油藏的压降面更陡,能量补充更为困难.在此背景下,提出了描述低渗透油藏压力分布的公式.通过油藏实例,系统分析了影响低渗透油藏压降漏斗的因素.     

火山岩气藏开发现状综述

根据国内外火山岩气藏勘探开发的成功实例,分析总结了一般火山岩气藏的地质特征和开发特征,即火山岩气藏岩石类型繁多和岩性复杂、孔隙结构复杂、储集空间类型特殊多样、孔隙度小、渗透率低并且孔隙度和渗透率差异大、储层非均质性严重、含气面积和有效厚度变化大、气水分布复杂、双重介质储层。着重分析了升平气田火山岩储层的地质特征和该火山岩气藏开发特点。指出了产量稳定、地层压力下降小,气井产量大小与裂缝关系等火山岩气藏一般开采特征。提出了火山岩气藏增产措施和储层保护措施。     

高压半渗透隔板仪的研究

本文介绍了一种用国产材料研制的GBY-1型双岩芯室高压半渗透隔板仪。从国内工厂所研制的13种隔板中挑选出气驱水突破压力为7bar的冲压烧结陶瓷隔板,它适用于10md以上的油气储集岩岩样,所测得的毛细管压力—水饱和度关系曲线更为逼近油层条件,且具有不污染样品,测试精度高,重复性好等优点。目前已由江苏海安石油科研仪器厂批量生产。