水介质的化学性质和流动方式对深部碎屑岩储层成岩作用的影响

对东营凹陷下第三系深部碎屑岩储层成岩作用的影响因素进行了研究 ,结果表明 ,有机无机化学反应提供的酸性水介质环境和异常压力带流体的循环热对流是影响和控制深部碎屑岩储层成岩作用的重要因素。有机质热演化、粘土矿物转化、硫酸盐热化学氧化还原反应、油田水化学性质和烃类物质进入储层等因素引起地层水介质化学性质的变化 ,这严重影响了深部碎屑岩储层的成岩作用。循环热对流是深部储层流体的主要流动方式 ,它控制着自生矿物在砂层中的析出位置和次生孔隙的分布特征     

异常温压复合地层注热流体井井筒传热计算

考虑到储层温度、压力对于注热开采井井筒热损失的重要性,利用热量传递基本理论和能量守恒原理,建立了含有异常温压储层的注热流体井井筒热损失计算模型。分析了地温梯度和地层压力系数对岩石热物性参数的影响,计算了不同流体注入速率和不同隔热层参数下的井筒热损失程度,并讨论了地层温度压力对井筒流体稳定时间和稳定温度的影响。结果表明,对于单一的砂质沉积,地层压力系数越高,岩石的导热系数越大,热扩散系数越小;温度异常对井筒热损失影响较为明显,存在高温、低压地层的井筒热损失小,井筒流体到达稳定状态时温度较高。该模型可用于现场同类油藏的井筒沿程温度预测。     

水介质的化学性质的流动方式对深部碎屑岩储层成岩作用的影响

对东营凹陷下第三系深部碎屑岩储层成岩作用的影响因素进行了研究。结果表明,有机－无机化学反应提供的酸性水介质环境和异常压力带流体的循环热对流是影响和控制深部碎屑岩储层成岩作用的重要因素。有机质热演化、粘土矿物转化、硫酸盐热化学氧化还原反应、油田水化学性质和烃类物质进入储层等因素引起地层水介质化学性质的变化,这严重影响了深部碎屑岩储层的成岩作用。循环热对流是深部储层注体的主要流动方法,它控制着自生矿物     

苏丹M盆地萨加隆起储层有机包裹体地球化学特征

包裹体中的流体可以作为原始地层流体，用来判别油藏流体注入早期油气的地球化学性质，研究油藏形成初期流体的特性。对苏丹M盆地萨加隆起三套地层含油砂岩有机包裹体成分研究认为，包裹体中原油成熟度不高，主要反映源岩在低熟——成熟时期生成的原油，其源岩的原始母质是以陆源有机质的输入占绝对优势，与该盆地有机质为细菌、水生生物淡水藻类与经过细菌改造陆源有机质的混合输入的认识不同，说明源岩在热演化早期主要是陆源有机质生油；浅层油藏形成初期油气未遭受生物降解作用，后期的构造运动造成原油的蚀变。     

地质条件约束下川北二叠系大隆组富有机质页岩热模拟生烃过程及特征研究

选取川北大隆组低熟富有机质页岩样品作为实验对象,综合考虑了地质约束条件(静岩压力、流体压力和地层水等因素)对生烃作用的影响,从低熟到过成熟进行了全系列的热模拟,并对各温度点的热产物进行气体组分及同位素分析.结果表明:热模拟实验产生的烃类气体产率随温度升高而增大,在500℃达到峰值,随后明显下降并趋于平稳.烃类气体产率的降低与静岩压力、流体压力以及孔隙发育有着密切关系.压力的不断增大抑制了页岩中有机质的分解,并导致孔隙度降低和孔径减小,排烃不畅,影响了生烃产率.滞留于样品中的重烃组分发生热裂解,最终形成了以高CH_4含量特征的原油裂解气,并呈现鲜明的ln(C_2/C_3)随温度变化特征和碳同位素部分倒转现象.研究为大隆组深层页岩气的有效开发提供前期基础性实验数据和生烃、演化特征方面的成果支持.     

异常地层压力成因分析及地震预测

地层压力对烃类的生成、运移、聚集均有着极为重要的影响,它是评价油、气藏形成条件不可缺少的资料。地震压力预测是以地震速度分析为基础,以地震速度的分布特征预测地下流体压力分布,在平面上具有独特的优越性,因而具有良好的应用前景。本文以东营凹陷西部沙四上亚段为例,分析了异常压力(主要是异常高压)的形成机理,详细阐述了异常地层压力预测模型的建立过程,通过地层有效应力计算进行孔隙流体压力预测,并对预测结果、误差校正及应用前景进行了讨论,在理论与实践上都有一定的借鉴意义。     

稠油注蒸汽热采过程中地层稳定性分析评价

基于多孔介质热-流-变形耦合理论,综合温度、流体渗流、骨架变形等影响因素,建立稠油热采过程中地层稳定评价模型;采用Galerkin有限元全隐式顺序迭代的方法求解耦合模型,开发相应程序定量模拟热采过程中近井壁区域地层温度、压力、有效应力等物理量的空间分布及随时间的变化特征,结合强度准则判断地层稳定性变化.数值模拟结果表明:热采过程中温度升高导致岩层骨架压应力增大,而孔隙流体压力增加则使拉伸应力增大;有效应力受温度、压力影响大幅度改变是导致近井筒区域地层失稳的重要因素.     

热流体活动与油气成藏

通过对地球和岩石圈结构以及大地热流的产生和传导等的分析,探讨了热流体持续活动的条件;从镜质体反射率、流体包裹体、自生矿物的演化、孢子颜色、磷灰石裂变径迹等方面分析了热流体活动的主要示踪标志;从有机质演化、储层物性和油气运移等方面分析了热流体活动对油气成藏的影响。认为热流体活动可以促进有机质的热演化,增加油气运移的效率,并为油气运移提供动力和通道,对深部储层的物性具有改善的作用,但对浅部储层的物性具有负面影响。     

页岩结构完整性评价的热-流体-变形耦合理论与方法

该文应用连续介质力学理论建立了与蒸汽注入过程相关的热-流-变形耦合问题的基本数学模型;应用全隐式顺序Galerkin有限元数值解方案,对注蒸汽井的热-流体-变形耦合过程进行了数值模拟。结果表明,由于低渗透页岩地层流体高温膨胀导致的超高孔隙压力,有可能产生拉张应力,严重时会导致地层破裂。     

百色盆地田东坳陷热演化研究

百色盆地是一典型的第三纪走滑拉分盆地 .盆地虽小 ,但有机质含量丰富 ,储层发育 ,盖层条件较好 ,不足之处在于其热演化程度较低 .通过有机质镜质体反射率、磷灰岩裂变径迹和流体包裹体综合研究表明 ,该盆地最重要的构造单元田东坳陷热演化程度总体较低 ,仅那读组生油岩达到低熟 ,极少数为成熟 ,其他生油岩层未成熟 .田东坳陷热演化总的规律是 :从距今大约 55Ma开始 ,地层古地温随着坳陷沉降和沉积而逐步增加 ,并于距今大约 3 0～ 2 5Ma达到最大值 .然后随着地壳缓慢抬升 ,地层温度逐渐变冷 .热演化程度低是控制百色盆地油气远景较差的主要原因之一     

塔中西北部奥陶系异常压力成因及地质意义

塔中西北部地区奥陶系地层中存在异常压力,研究认为该异常压力的形成主要与油气聚集增压机理有关,其次为构造增压和流体热膨胀增压机理,火成岩侵入也是一种辅助的增压机理.异常压力的存在可以表征良好的储层和盖层的封盖能力,也与油气藏的分布有一定的关系,异常压力层的发育层位往往指示一定丰度的油气层,而油气层并不一定都是异常压力层.     

异常高压与页岩气保存

页岩气的高产层往往都具有较高的压力系数。为探讨页岩异常高压与页岩气保存的关系,通过研究常规与非常规储层异常高压的形成机制与破坏机制,并以四川盆地 JY-1井五峰－龙马溪组为例,从沉积、成岩、埋深、抬升不同阶段解析异常高压的形成与破坏;并与美国Barnett 页岩及中国相关井对比分析其 TOC 质量分数＞2％的有效厚度、成熟度、脆性矿物等,结果表明：（1）沉积大量有机质是页岩气形成异常高压的前提,这些有机质随埋深增加生烃排气体积增大,而页岩又具有自封闭性,这使得页岩异常高压的形成具有必然性;（2）页岩气的自封闭性使得常规破坏异常高压的机制并不会对其形成致命影响,但也有一些宏观因素会导致其逐渐破坏,如强烈隆升、断层过度发育、顶底板差等;（3）埋藏与抬升过程中,流体压力变化导致的沿应力面的破裂会使流体逸散并加大宏观破坏因素的影响。高产页岩气层是由大构造背景与沉积环境共同控制,而相控起到决定性的作用。     

考虑井筒温度场与压力场的深井井涌风险控制

深井、超深井井筒内温度场、压力场变化幅度较大。温度场及压力场的大幅度变化影响到了钻井液密度场,进而对井控安全产生影响。建立了井筒当量密度场分布模型,利用该模型计算了钻井液循环和静止时钻井液当量密度场分布情况,并探讨了井筒温度场压力场对井控过程的影响。研究表明:深井、超深井钻井井控过程中,应该考虑井筒温度场、压力场变化对钻井液物性参数的影响;钻井液循环和静止时,实际钻井液井底当量循环密度和当量静止密度低于将钻井液作为地面常数时的当量密度,井控时应该注意适当增大钻井液密度以平衡地层孔隙压力。采取相应的措施预防环空井底压力的减小带来的溢流、井涌甚至井喷。进行井身结构设计时,可以不考虑温度场与压力场的影响;另外井控事故预防控制需要技术及管理措施相结合。     

Formation of abnormal high pressure and its application in the study of oil-bearing property of lithologic hydrocarbon reservoirs in the Dongying Sag

The mechanisms of abnormal high pressures are studied in this paper, and it is concluded that the undercompaction, hydrocarbon generation and stratum denudation are obviously effective to fluid pressure buildup. Because of the episodic difference, the hydrocarbon generation and stratum denudation are the main factors influencing oil-gas migration. On the basis of basin evolutionary analysis in the Dongying Sag, it is considered that the undercompaction mainly caused the abnormal pressure before the first denudation by the uplift in Late Paleogene, while hydrocarbon generation was the main factor of abnormal pressure after the denudation. The second denudation occurred in Late Neogene, which changed the pressure field and induced the fluid migration. The development of overpressures is the necessary condition to the formation of lithologic hydrocarbon reservoirs, which have positive correlations to overpressures. According to the fullness of the present reservoirs, the quantitative relations between oil-bearing property and driving forces of reservoir formation were determined, the latter were decided by dynamic source, reservoir capillary pressure, fluid pressure of surrounding rocks and the dynamic attenuation in different conducting systems.     

陕甘宁中生代地层异常压力对次生孔隙形成的作用

陕甘宁盆地三叠系延长统是国内外典型的低渗特低渗油田 ,储集层主要为三角洲砂体 ,压实作用和胶结作用强烈 ,储层非均质性非常严重 ,因此预测次生孔隙发育带是寻找油气聚集带的关键 .通过对陕甘宁盆地陇东地区延长统次生孔隙形成的主控因素分析 ,认为陕甘宁盆地延长统次生孔隙的形成除了受沉积有利相带控制外 ,还与地层异常压力的作用密切相关 .研究认为陇东地区异常压力的形成机理主要由于成岩过程中粘土矿物脱水作用 .粘土矿物大量脱水时间正好与有机质脱羧期相一致 ,从而在异常压力作用下将生油岩中的大量有机酸及 CO2 带到与之相邻的储集层中 ,并沿着有利储集相带运移 ,在酸性水经过的地方形成大量的次生孔隙 ,为后期油气运聚提供有利通道及宿住空间 ,从现今的勘探结果来看 ,通过研究地层异常压力纵横向分布特征 ,并结合有利相带研究预测次生孔隙育良带是行之有效的方法 .     

储气库井油套环空压力影响因素分析

针对储气库注采井密闭环空带压问题,开展了储气库注采井在生产管柱内温度、压力变化时,密闭环空压力计算模型的研究。首先,根据储气库现场实际简化井身结构,建立了密闭环空分析模型。其次,采用管柱弹性力学平面应变理论、物质的热胀冷缩性质及流体PVT状态方程,建立了数理解析模型。最后,根据某井的基础数据得出储气库注采井生产管柱内温度变化是形成密闭环空压力的主要影响因素这一认识;在只考虑温度、压力变化对保护液影响的情况下,可以满足现场工程要求,误差小于5%,计算结果与现场数据吻合较好。计算方法便于现场的环空压力快速预估。     

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.     

水压裂缝缝内流场的理论研究

水力压裂过程就是地层在受到压裂液作用后裂缝向前延伸扩展的过程。水力压裂过程中,缝内流体的流动特征对裂缝的延伸和形态具有很大的影响。要确定水力压裂过程中的缝宽变化,首先应根据流体力学理论,找出缝内流体压力的分布规律,得出它与裂缝宽度的关系,再根据岩石力学和断裂力学理论,寻求二者在裂缝宽度或压力方向的流固耦合,从而最终确定出裂缝的几何形态。通过缝内流场的理论研究,推导出了一个新的描述缝内流场的理论模型,为求解全三维裂缝几何形态打下了理论基础。     

一种用于处理宾汉非牛顿稠油渗流的热采模型

温度对稠油流变性有一定的影响,且存在某一临界温度Ｔｃｒ．当温度高于Ｔｃｒ时,稠油可以视为牛顿流体;当温度低于Ｔｃｒ时,为非牛顿流体,并存在一个初始剪切应力,可以用宾汉型本构方程来描述。根据宾汉流体的渗流方程,建立了新的热采数值模型,该模型中考虑了稠油在低于临界温度时呈现为宾汉流体的特性。采用粘度校正法和系数校正法对采油参数进行了计算,并引入了初始压力梯度项。为了测试这两种方法的优劣,对新疆风城某采油方案进行了试算。试算结果表明,后一种方法在模拟精度、计算速度和计算稳定性方面比前一种方法更好。对曙１７５油藏进行的实例分析结果表明,数值模型模拟的渗流情况符合稠油地下渗流的实际情况,可用于实际的热力采油计算。