基于导流能力评价实验的复合酸化压裂技术

酸化压裂是碳酸盐岩油气藏增产的主要措施和手段,即使采用较大规模施工,酸蚀缝长一般不超过120 m,而水力压裂技术能够实现大规模造长缝的目的。为此,开展水力压裂与酸携砂压裂相结合的复合酸化压裂技术研究及现场实验,以探索碳酸盐岩增产措施的新工艺技术。实验采用塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩岩心,模拟高温高压地层条件,通过测试水力加砂压裂裂缝、酸化压裂酸蚀缝、酸携砂压裂裂缝、水力压裂与酸携砂复合酸压裂缝的短期导流能力,探索评价了碳酸盐岩地层增产改造的新工艺技术,实验结果表明了碳酸盐岩地层实施复合酸化压裂可以实现较好的导流能力。基于导流能力实验评价结果,优化设计了4 口井的复合酸化压裂方案并进行现场施工,增产效果良好,为碳酸盐岩地层实施复合酸化压裂提供了有力的理论支持。     

基于孔隙网络模型的碳酸盐岩岩心跨尺度分析

现有微观孔隙结构研究手段多局限于在微尺度提供孔喉尺寸、孔喉比等孔隙结构参数,所得结果无法直接应用于岩心尺度及矿场尺度等宏观尺度的研究中,其研究结果与储层实际结合具有一定困难。为此,从多尺度评价角度出发,以碳酸盐岩岩心数据体为研究对象建立孔隙网络模型分析碳酸盐岩微观孔隙结构,在此基础上,根据分布函数及分形函数对其进行尺度升级,获得岩心尺度评价参数。结果表明：尺度升级后的岩心表现出明显低渗、致密特性,与孔隙网络模型分析结果相符。可见,对微观孔隙结构分析结果进行尺度升级具有一定可行性,并且升级结果对于宏观尺度的评价工作具有一定的理论意义。     

深水复合泡沫压缩性能试验与现场应用

深水油气井生产测试阶段采用复合泡沫材料技术能有效减缓环空热膨胀压力上升,保护管柱结构不受损坏,因此开展针对复合泡沫材料压缩性能的研究具有重要意义。根据Gibson模型中的多孔材料力学行为理论,对试制的复合泡沫材料进行压缩力学特征预测,在准静态单轴压缩试验和静水压压缩试验中,复合泡沫材料压缩过程中呈现出线弹性变形、屈服破坏和致密化压缩三个阶段的力学特征。分析了泡沫材料在不同配比、温度条件下的体积压缩率随静水压力的变化规律。试验结果表明：理论预测与试验结果基本一致,静水压力下的泡沫材料的启动压力要大于单轴压载屈服强度;环境温度对泡沫材料的体积压缩率影响不大,但会改变泡沫材料启动压力,随着温度的升高,启动压力会相应降低;不同微珠填充量对材料性能影响较大,随着空心玻璃微珠含量的增高,泡沫材料启动压力降低,体积压缩率增大。在案例井的现场应用中,证实了采用复合泡沫能有效控制环空热膨胀压力,保障管柱安全和井筒完整性。     

考虑应力敏感的缝洞型油藏三重介质试井分析理论模型

碳酸盐岩储藏资源潜力巨大,是当前研究的热点和难点领域.为了准确评价缝洞型油藏产能特征,以三重介质流体渗流方程为基础,考虑应力敏感对储层渗透率的伤害,建立基质-孔隙-裂缝的三重介质试井分析模型.研究结果表明:无量纲压力及压力导数曲线随应力敏感性增强而整体向上抬升,随着时间的增加,上升幅度逐渐增大;将无量纲压力导数曲线的水平段取值作为特征值,当其值大于0.5时应考虑应力敏感的影响,反之亦反;"双下凹"形态可作为判断三重介质缝洞型油藏的曲线特征.对于强应力敏感性储层,应力敏感的影响不可忽视,渗透率应力敏感的准确表征有利于提高产能预测精度.     

密闭环空热膨胀压力全尺寸模拟实验

为了验证多层密闭环空热膨胀压力预测模型的准确性和适用性,更深入地探究油气井筒传热与环空压力之间的关系,有必要开展全尺寸环空压力模拟实验研究.通过设计符合油气井身结构特点和现场工况的双环空井段实验装置,模拟高温热流体在不同循环温度、循环流量和循环时间的条件下对密闭环空温度和压力造成的影响,分析实验中环空压力随温度增量的变化关系,验证理论模型结果的适用性.结果表明:双环空升温阶段,A环空比B环空升温增压速率更快,温度压力峰值更高;由于环空流体中含有部分无法消除的可压缩溶解气体,导致环空压力上涨幅比环空温度要小;提出环空压温比的概念来评估环空流体产生压力的能力大小,其中纯水受热膨胀产生的环空压温比最高,自然散热前期环空压温比更能反映流体产生热膨胀压力大小;实验测试数据与模型计算结果偏差均在10％以内,满足理论和现场实际需求.可见在实际计算中应该参考实验数据,考虑环空流体特性和气体压缩性质,提高预测精度.     

基于热电效应的地热资源发电技术

地热资源是一种低碳环保的可再生清洁能源,高效合理开发地热资源对于我国能源产业结构调整,推进实现“碳达峰”与“碳中和”目标具有重要意义。针对传统地热发电转化效率低、规模化开发难等问题,提出一种基于热电效应的油气井井下地热发电技术,通过设计井下热电机装置构建具有流体温度差的闭合回路,实现井下热电高效转化；建立井下热流温度场数学模型,定量预测井筒热量传递效率；创建地热发电经济评价指标,评估地热发电经济可行性。研究结果表明,井下地热发电技术能有效将热能转换为电能,适用于高含水的油气井；提高注入速率,串联安装多个热电机可以提高发电量；地热发电技术单位电量费用为0.6元/千瓦时,随着规模化应用发电成本会进一步下降。本文为我国地热发电技术提供了一种低成本、大规模、高效开发的解决方案,为我国能源结构调整和节能降耗减排等研究提供借鉴。