稠油水平井溶剂辅助重力驱数学模型

以热力学相平衡理论和多孔介质流体渗流方程为基础,考虑溶剂对流弥散和沥青结晶效应的影响建立溶剂和稠油体系多组分数学模型,系统描述溶剂抽提稠油"稀释油"泄油机制。结果表明:模型能够反映溶剂腔发育过程;扩展阶段合理泄油速度是影响溶剂辅助重力驱储层伤害的关键因素,在抽提初期溶剂注入速度对腔体发育和泄油量贡献是有限的;该模型可应用于溶剂辅助重力驱效果预测及矿场试验可行性研究。     

基于热模拟实验探讨湘鄂西地区黑色页岩孔隙结构演化

利用湘鄂西地区低成熟度龙马溪组富有机质页岩制备不同热演化梯度的热模拟样品,分别进行低温N_2吸附等实验定量表征其孔隙结构,分析在有机质生烃过程中,页岩孔隙结构的变化规律,并将模拟样品与自然样品的实验结果进行对比分析,研究有机质成熟度对页岩孔隙结构的影响。结果表明:区内以发育有机质内孔隙为主的黑色页岩的热演化过程分为3个阶段:①有机质内部孔隙遭受压实和破坏作用(2%Ro3%),能够进行热解生烃的有机质消耗殆尽,部分生烃产物未能从页岩孔隙中及时排出,造成部分孔隙被堵塞;②有机质内部孔隙广泛发育阶段(3%Ro4%),有机质热解生烃导致微孔和介孔孔隙数量增多,页岩孔隙结构的非均质性增强,分形维数不断增大;③有机质热解消耗殆尽阶段(Ro4%),页岩中有机质逐渐被热解消耗殆尽,内部生烃作用残余的较小孔隙孔径增大,孔隙结构趋于简单。在有机碳含量较高的页岩中,甲烷分子的吸附空间主要由有机质生烃作用形成的孔隙提供,随着热成熟度不断提高,有机质热解生烃导致其自身含量减少,从而不利于甲烷分子的吸附。     

煤层气的置换解吸实验及机理探索

通过以煤样为吸附剂的CO_2置换CH_4模拟实验，发现了自然条件下和煤层气开采条件下的煤层气置换解吸现象，并借助于现代物理化学和界面化学的吸附理论，深入探讨了煤层气的竞争吸附与置换解吸机理，为深入研究煤层气开采过程中的煤层气解吸机理探索了一条新的途径．     

湘西北牛蹄塘组页岩气形成条件及有利区预测

基于野外露头和剖面资料,应用薄片观察、有机岩石学分析、扫描电镜、压汞、比表面和等温吸附实验等分析测试成果,研究了湘西北地区下寒武统牛蹄塘组形成条件及其有利区分布情况。研究表明:牛蹄塘组黑色页岩具有沉积面积广、厚度大、有机碳含量高(平均1.87%)和成熟度较高(大于1.0%以上)等特点。在储层物性方面,页岩孔隙度变化差异大(0.2%～25.9%),平均孔径12.5±3.0 nm,分选性好,有利于含气页岩储层改造后的运移;孔隙结构以微小孔为主,比表面积大,吸附甲烷能力较强,具有较好的含气潜力;对比美国五大盆地页岩气选区参数,认为永顺—桑植和慈利—石门一带为页岩气形成有利区带。     

超高压气藏裂缝应力敏感性实验方法

超高压气藏中裂缝是主要的渗流通道,不同分布形态的裂缝在气藏开发过程中应力作用是完全不同的,应单独进行评价。根据不同形态裂缝的受力特征,建立径向覆压和轴向覆压两种加载方式的裂缝应力敏感性实验方法,径向覆压用于模拟水平裂缝和低角度裂缝在开发过程中的应力敏感性变化,轴向覆压用于模拟垂直裂缝和高角度裂缝,同时依据气体高压物性特征,对气测渗透率的计算方法加以改进。研究表明:采用径向覆压和轴向覆压两种加载方式是研究超高压气藏裂缝应力敏感性的有效方法;对于超高压气藏垂直裂缝岩心没有应力敏感性,而水平裂缝岩心应力敏感性最大,高角度裂缝岩心应力敏感性介于两者之间。     

湘中南龙潭组页岩孔隙特征及其成藏意义

以湘中南龙潭组黑色页岩为研究对象,探明湘中南地区地区龙潭组黑色页岩孔隙发育特征及其影响因素,同时分析孔隙特征对于页岩气成藏的作用。压汞实验可以测试微米级孔径发育情况,低温氮吸附试验可以研究纳米级孔径发育特征,通过压汞实验、低温氮吸附实验测试,对比分析了两种实验条件下的页岩孔隙结构特征,并且探讨了孔隙发育的发育控制因素及其对页岩气成藏的意义。研究认为,龙潭组黑色页岩孔隙结构复杂,主要由纳米孔组成;孔隙多呈开放性,以两端开口圆筒形和四边开放的平行板状的透气性孔为主要类型。退汞效率在31.45%~63.82%之间,平均51.94%,说明样品的孔隙和喉道的尺寸大小相对均匀,孔喉均一性比较好。纳米孔平均介于(5~30)nm,占总孔体积的94.74%,对比表面积的贡献达到98.08%。脆性矿物含量较高,为有机碳和粘土矿物之外控制页岩孔隙发育的重要因素。纳米孔隙对气体的吸附能力较强,甲烷分子以结构化方式存在其中。研究结果表明,研究区页岩孔渗发育较好,较高的脆性矿物含量有利于页岩气后期开采,湘中南龙潭组黑色页岩具备良好的页岩气勘探开发潜力。     

五峰-龙马溪组页岩有机质赋存特征及其对孔隙结构的影响

有机质是页岩气富集成藏的物质基础,是选区评价的重要参数。本文选择上扬子地台东南缘的YY-1井五峰-龙马溪组为研究对象,基于岩心观察、扫描电镜观测（自然断面及氩离子剖光面）、低温氮气吸附等测试手段,研究了五峰-龙马溪组有机质赋存特征（显微组分、形态、孔隙）及其对页岩气储层储集能力（孔隙度、孔隙结构参数）的影响。结果表明：五峰-龙马溪组有机质以菌藻体和固体沥青为主,呈现四种形态,发育四种类型的有机质孔隙。有机质丰度是影响页岩储层储集能力的关键因素。在适宜的有机质丰度范围内,孔隙度随着有机碳含量的增加而逐渐增大,孔隙结构的非均质性逐渐增强。     

煤对二元气体等温吸附过程中的组分分馏效应

针对晋城地区煤样，分别进行了N_2，CH_4，CO_2气体，以及三组不同浓度的CH_4-N_2和CH_4-CO_2二元气体的等温吸附实验．在二元气体的等温吸附实验中，吸附能力较强的气体组分优先被吸附，因此造成游离相中该气体组分的相对浓度呈先降低然后逐渐增加的趋势，而游离相中吸附能力较弱的气体组分相对浓度有先增加然后逐渐减少的趋势．在吸附相中，吸附能力较强的气体组分的相对浓度逐渐增加，吸附能力较弱的气体组分的相对浓度逐渐降低。在二元气体的竞争吸附中，吸附能力较强的气体组分的吸附速率先快后慢，而吸附能力较弱的气体组分的吸附速率先慢后快．二元气体等温吸附过程中的组分分馏效应，是由于煤对不同气体组分的吸附能力差异而造成的．     

涟源凹陷下石炭统测水组页岩有利层段优选

基于钻井资料及相关实验测试结果,对涟源凹陷测水组海陆过渡相页岩储层特征进行了深入研究,建立了研究区海陆过渡相页岩气有利层段评价标准,并据此优选了测水组的页岩气有利层段。结果表明:研究区测水组主要发育两个富有机质页岩层段,各层段厚度均超过25 m,总有机碳含量平均达到1. 84%,干酪根类型为Ⅲ型,镜质组反射率为2. 05%～3. 62%,达到过成熟阶段;页岩中脆性矿物含量高,微裂缝发育; 7个页岩样品平均含气量为0. 31 m~3/t,总体保存条件良好,显示出研究区测水组海陆过渡相页岩具有较好的勘探开发前景。根据建立的评价标准,优选出层段二为测水组页岩气的有利层段。     

云南老厂雨旺区块煤层气井产出水化学特征

基于云南老厂矿区雨旺区块煤层气地质条件和6 口煤层气先导试验井产出水样品的常规离子测试,分析了区内煤层气井产出水化学特征、离子变化规律及其与产能的关系.结果表明:研究区煤系含水层自老厂背斜核部接受大气降水补给,整体称单斜向东南径流,并受次级褶皱和断层影响;煤层气井产出水阳离子以Na++K+为主,Ca2+、Mg2+含量较低,阴离子以HCO3-和Cl-为主,矿化度介于1 465～5 625 mg/L,水型主要为Na-HCO3·Cl和Na-Cl·HCO3,与压裂液水型相似.溶滤作用在研究区内普遍存在,脱硫酸作用强度较大,阳离子交替吸附作用强度较小,脱碳酸作用较弱综合分析煤层气井产出水化学特征和研究区产能特征可知:当前煤层气井主要产出压裂液,煤层本身产水较低,导致压降漏斗扩展范围较小,降压效果较差,煤层气解吸量较少,产能较低.