非线性渗流对低渗气藏采收率的影响

 低渗透气藏开发过程中普遍存在非线性渗流,研究非线性渗流对采收率影响对于合理开发此类气藏具有一定意义。选取塔里木某低渗透气藏的岩心开展不同渗透率和含水饱和度条件下的非线性渗流实验,实验表明低渗透气藏存在启动压力梯度和较强的应力敏感性。渗透率越低、含水饱和度越高,启动压力梯度越大,应力敏感性越强,非线性渗流特征越明显。非线性渗流对低渗透气藏采收率有较大影响。启动压力梯度越大、应力敏感性越强的气藏,最终地层废弃压力越高,采收率越低。在低渗透气藏开发部署时,尽量寻找较高渗透率和较低含水饱和度的储层,优先开发。同时,井网加密调整、储层改造、降低含水饱和度也是提高低渗透气藏采收率的有效途径。     

东胜气田致密砂岩储层渗流机理

致密砂岩气藏渗流阻力大,废弃压力高,采收率低,含水饱和度影响显著,明确致密砂岩储层气体的渗流机理对于气藏的有效开发具有重要意义。选取东胜气田致密砂岩储层样品100余块,开展了孔渗测试及其相互关系与分布特征分析;进行了致密砂岩储层在不同含水饱和度下的气体渗流特征实验,计算了单相气体及不同含水饱和度下气体渗流的滑脱因子;测试了样品在不同驱替压力下的气水两相相对渗透率曲线。实验研究结果表明：东胜气田致密砂岩储层覆压渗透率约为常压下测得的标准渗透率的1/10,且普遍低于0.1mD,孔隙度偏低;滑脱效应受渗透率、孔隙压力、含水饱和度影响明显;干岩心气体临界流态特征明显,小于0.1mD岩样渗流特征曲线为线性,大于0.1mD岩样非线性特征明显;含水饱和度对于渗流特征曲线影响显著,随着含水饱和度增加,气体渗流由气态渗流过渡到液态渗流,气相渗流滑脱效应逐渐变弱;驱替压差对残余水饱和度影响大,控制气藏生产压差,防止大压差驱动储层水,导致气井大量产水。渗流机理研究对于东胜致密砂岩含水气藏的合理、有效开发具有重要的基础理论支撑作用。     

涩北气田疏松砂岩气藏微观气水驱替实验*

利用岩石薄片模型,采用微观可视化技术,通过气水驱替实验模拟疏松砂岩气藏成藏过程中束缚水的形成以及开发过程中地层出水的渗流机理,进行了疏松砂岩气藏微观气水驱替实验,实验结果表明：（1）充气完全时,储层中仅有束缚水,地层压力的降低导致束缚水转化为次生可动水,在驱替压差下逐渐产出,但其实际出水量较小,对气井生产几乎不会造成任何影响;（2）充气不完全时,超过束缚水饱和度的地层水在原始状态下就可动,形成原生可动水,开井后原生可动水逐渐产出,由于出水量较大,对气井生产将产生严重影响;（3）利用气驱水实验得到的初始含气饱和度以及水驱气实验得到的残余气饱和度估算涩北气田最终采收程度为64.00%,分析了次生可动水及原生可动水对气藏开发的影响、气藏的合理开发年限及最终采收率,为气藏的开发提供了依据。     

苏里格大气田盒8段、山1段气藏含气控制因素研究

依据油气成藏理论分析苏里格气田上古生界盒8段、山1段气藏的气水分布特征。研究结果表明,研究区各成藏要素对含气性的控制程度具有差异性,其中生烃强度、源储配置等因素决定了不同区域、不同层位气水分布差异的总格局;砂体的展布形态决定了气藏分布的空间形态为大面积分布、纵向多层叠置的岩性集群式成藏。在微观尺度下,物性的致密性及非均质性决定了天然气与地层水在储层内"弥漫式"分布,且不同部位的含气饱和度不均一;同等级别的孔隙度与渗透率条件下,大孔大喉的相对含量与含气饱和度呈正相关;由于充注方式的不同,储层之间的含气性也可能存在相对性差异。受成藏要素在不同区带、不同层段的差异性及共同作用的控制,研究区气藏表现为空间分布不稳定,气水含量不统一,气藏的形态介于连续与不连续之间。研究认为,苏里格气田盒8段、山1段气藏类型为准连续型致密砂岩气。     

致密砂岩含气区成藏条件与模式研究

在大量资料调研的基础上,总结出致密砂岩气藏(田)具有低孔隙度、低渗透率、高含水饱和度、复杂气水关系、地层压力异常、砂体多呈透镜状等一般特征;对鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩含气区、川西坳陷超致密砂岩含气区及准噶尔盆地南缘高丰度致密砂岩含气区的成藏条件、成藏机理及成藏模式进行了系统对比分析。认为我国不同致密砂岩含气区的地质条件、成藏机理均有较大不同:鄂尔多斯盆地致密砂岩含气区构造平缓,储层的致密化程度中等,气藏具有明显的气水倒置关系;川西坳陷致密砂岩含气区的突出特点是储层超致密化,由于受喜马拉雅运动及超压的影响,形成大量的断裂和裂缝,气体沿裂缝运移至圈闭聚集成藏;准噶尔盆地南缘高丰度致密砂岩含气区超压产生的裂缝是气体运移的主要通道,气藏的分布主要受背斜构造带及优质盖层分布的控制。     

致密砂岩储层不同成藏环境下气水分布研究——以东胜气田十里加汗气区下石盒子组为例

中国致密砂岩气资源丰富,勘探开发潜力广阔,但已有的开发实践证明致密砂岩气藏的开发仍然面临巨大挑战,其中气水分布的精细认识是目前的主要挑战之一。为了深入揭示致密砂岩储层在不同成藏环境下的气水分布规律,本文以东胜气田十里加汗气区上古生界气藏下石盒子组1段和2+3段储层为例,在相似准则的基础上,建立宏观物理模拟实验,研究了一口水平井底部位置成藏过程中的不同充注方式、不同充注动力、不同岩心类型条件下的气水分布规律。结果表明：与连续充注相比,幂式充注下储层中的含气饱和度更高,平均比连续充注高7.95%,阶段性的充注方式使得注入气在停住期间可以进行饱和度场再分布,增大波及体积,气水分布类型主要以气水同层或含气水层为主,无边底水;充注动力研究发现,连续充注条件下强充注动力会加剧不均匀充注程度,降低充注气体的波及效率,导致致密储层中上部的大量地层水被封存,而幂式充注条件下强充注动力可以改善不均匀充注程度,改善波及区域的驱替效率,提高储层的含气饱和度;岩心类型实验显示,储层露头岩样由于其更强的非均质性,充注气体在低物性区域会绕行或充注不彻底,断裂带沟通或远离充注位置区域,充注气体未波及,形成不同规模水体...     

低渗砂岩克氏渗透率影响因素实验研究

室内实验是认识储层渗流规律的有效手段,低渗岩石气体渗流受到滑脱效应的影响。国内外学者在滑脱效应影响因素及受滑脱效应影响的渗透率参数测量方面进行了大量研究,但结论仍存在分歧。以鄂尔多斯盆地苏里格气田低渗砂岩气藏为研究对象,设计了新的岩心含水饱和度的建立方法,通过实验方法研究了含水饱和度、有效应力及二者耦合作用对低渗岩石气体滑脱效应的影响规律。结果表明,不同含水饱和度条件下(低于束缚水饱和度)岩心的气测渗透率与平均压力倒数仍然呈线性正相关关系,含水饱和度越高,滑脱因子越小,滑脱效应越弱;对于干岩样,围压增大气体滑脱效应变强,且滑脱因子随有效应力的增加呈线性增加的趋势,进行岩石应力敏感性实验过程中,若忽略滑脱效应的影响,未对气测渗透率做校正,实验评价结果偏低;含水饱和度比介质变形对气体滑脱效应的影响更强,对于高含水饱和度的低渗岩心,滑脱效应影响微弱,且受有效应力的影响不大。这为低渗砂岩气藏渗流机理研究提供了新思路。     

盒8致密砂岩储层气水驱替特征及其形成机理

储层气水驱替效率是影响油气层开发的关键。盒8段储层样品束缚水饱和度普遍超过50%,原始含气饱和度低,气水驱替实验显示样品气驱效率差别大,粒度的差异影响了颗粒间孔隙充填情况,样品中亲水性矿物、钙质胶结物含量、孔喉结构都是影响样品中流体渗流能力的关键原因。C39-1样品中方解石胶结物少,主要孔喉半径相对较大,分布均匀,排驱压力低,两相相对渗透率大,使其气驱效率相对较高,当盒8气层含水饱和度高于32%的时候,就会出现气水同产。     

低渗气藏岩心孔隙结构与气水流动规律

为了搞清楚低渗气藏岩心孔隙结构及其对气水渗流的影响,综合物性测试、核磁共振、压汞、气驱水等实验技术,研究了某低渗气藏岩心的孔隙类型、孔隙结构、水的赋存状态以及气水流动特征。研究表明:该气藏岩心孔隙类型以粒间溶孔为主,孔喉半径细小,排驱压力大,分选较差,岩心渗透性受孔喉半径大小控制;低渗气藏岩心孔喉中含水使气体流动产生启动压力,气驱压力低于启动压力时,气相流量为零,不能有效流动;水在低渗岩心孔隙中以可动水和残余水两种形式赋存,在气驱实验过程中,随着气驱压力增加,气体开始流动,水的赋存状态会发生改变,岩心孔隙中的水会被逐渐驱出,岩心渗透性能得到改善,气相流量也会增加。所以,对于低渗含水气层,确定合理的生产压差控制气水渗流是有效开发的关键。该研究成果对低渗气藏合理开发具有一定指导意义。     

莺歌海盆地DF区高温高压带高含水及低含气饱和度天然气藏成因分析

利用超高压流体相态分析系统测定不同温度、压力条件下天然气中凝析水的含量,利用半渗透隔板实验测定不同物性储层样品的最大含气饱和度,结合实际地质资料,分析莺歌海盆地DF区高温高压带气藏中水的来源、气藏较高含水饱和度及较低含气饱和度的原因。结果表明:甲烷气相中凝析水的含量随温度的增高而增加,随压力的增高反而降低,实验最高温度、最高压力条件下(180℃、130 MPa)甲烷气中凝析水的摩尔分数仅占整个气相体系的1.51%,说明高温高压条件下气藏中凝析水含量并不高,高温高压带气藏产出的水主要是孔隙水,凝析水不是主要的;储层含气饱和度主要与储层物性和是否发育隔层有关,储层物性变差,其最大含气饱和度迅速降低,非(或差)渗透性隔层的存在也会使气藏纯气段含气饱和度降低。莺歌海盆地DF区高温高压带天然气藏较高含水及较低含气饱和度的主要原因是低渗储层和隔层发育,而不是高的凝析水含量。     

低渗透砂岩气藏渗流特征及渗透率下限研究

针对川中须家河组低渗气藏含水饱和度高、气井单井产能低、稳产困难的现状,急需优化调整生产方案提高产能。为此,通过计算机断层扫描(computed tomography, CT)技术分析了不同类型储层的孔隙结构特征及其影响;其次,在地层条件下进行实验研究了不同类型岩心的气-水两相、气相单相的渗流特征,并确定了气藏开发的渗透率下限。研究表明,与孔隙度、孔喉半径相比,孔隙类型对渗透率的影响程度更高;随着含水饱和度的提高,气相流动能力大幅降低;束缚水条件下,孔隙型岩心内的气相流动存在启动压力梯度;当生产压差为16 MPa和20 MPa时,对应的渗透率下限分别为0.34、0.27 mD。实际生产过程中,可以通过控制含水饱和度、提高储层渗透率或生产压差的方式提高气井产能。该研究对掌握低渗气藏的气相流动特征、优化调整生产方案具有借鉴意义。     

英南2井预防水锁水敏的钻井液配方室内试验研究

在英南2井储层地质特征、储层伤害特征及程度研究的基础上,针对储层具有严重的水锁效应和水敏效应,确定使用低密度钾基聚磺钻井液体系,设计了防止水锁效应和水敏效应的钻井液配方,并对其进行了室内静态伤害实验.实验结果表明,储层在束缚水含水饱和度为63%时和原始含水饱和度为43%时,岩心渗透率的恢复率均大于86%.因此,钾基聚磺钻井液能较好地控制储层孔隙喉道中的黏土矿物膨胀,相对增大了孔隙和喉道大小,减轻了储层的水锁与水敏伤害程度,提高了气相渗透率.所确定的钻井液体系与配方较好地满足了英南2井钻井工程的现场要求.     

水驱油地层电阻率变化规律数值模拟及拐点影响因素分析

为确定水驱过程中地层电阻率与含水饱和度之间的关系,提出变倍数多倍注入水物质平衡理论模拟方法,模拟分析淡水水淹时各种地质因素对地层电阻率变化规律和拐点含水饱和度的影响,并与岩心水驱试验数据进行对比.结果表明:数值模拟方法精度较高;地层物性越好、注入水与原始地层水电阻率比值越大,拐点含水饱和度越小,水淹进程就越快越强;束缚...     

塔中隆起奥陶系储层与油源断裂复合控藏模式

基于现有油、气、水勘探成果及储层、断裂资料,利用常规测井、地震、地化及数理统计等多种方法,对塔中隆起奥陶系油气分布及成藏特征开展研究。结果表明,奥陶系储层以礁滩沉积为基础,发育大量溶蚀孔洞及裂缝,控制了油气相对高孔渗富集。储层孔隙度和渗透率越大,与围岩之间的毛细管力差就越大,含油气概率越大、含油饱和度越高,存在油气富集的临界毛细管力（2.5 MPa）。奥陶系油源断裂交汇处为油气优先充注点,控制了油气的近源富集。距离充注点越远,油气充注强度越小,油气产能越低,油气地球化学性质规律性变化,存在油气富集的临界距离（距充注点20 km）。在储层和油源断裂联合控制下,塔中隆起奥陶系油气富集呈"近充注点-相对高孔"的地质模式,于充注点近端的高孔渗储层内优先成藏。     

“二三结合”开发模式渗流特征研究

L油田B区块开展"二三结合"实验区,"二三结合"开发模式渗流特征对区块的合理高效开发具有重要意义。为了明确其渗流特征,利用油藏数值模拟软件Eclipse建立代表意义的油藏数值模型,研究区块"二三结合"开发模式下原射孔层和补孔层的渗流特征,分析了"二三结合"开发模式下,不同开发阶段综合含水率、采出程度、井底压力、地层压力及含水饱和度的变化特征。研究表明,"二三结合"开发模式先通过水驱开发挖潜原射孔层剩余油,提高厚油层顶部剩余油的采出程度,再通过聚合物驱进一步提高开发效果,通过水驱与聚驱的综合作用,最终得到较好的开发效果。     

考虑地层水存在的高温高压凝析气藏相态研究

高温高压凝析气藏地层水的存在对相态和开发动态的影响不容忽略.基于活度系数模型并结合PR状态方程,建立了考虑地层水的烃水体系气-液-液三相相平衡计算模型.针对实例凝析气藏,通过实验和理论模拟手段研究了地层水存在时温度和压力对凝析气中水含量、油气水三相相体积、饱和压力、p-T相图以及反凝析液量的影响规律.研究结果显示,温度越高气中凝析水含量越高,而且随压力降低呈指数增加.地层水存在使凝析气藏露点压力和最大反凝析液量均增加,这说明地层水存在加剧了反凝析.考虑地层水存在的烃水体系p-T相图更能反映油气水三相相态特征.由此可见,高温高压凝析气藏必须考虑地层水存在对相态及开发过程可能带来的影响.     

薄荷台-大榆树地区扶余油层成藏因素与有利油气富集区研究

研究区油气分布受构造、断层、沉积和油源等因素影响,造成油水关系复杂,油藏类型多样,给油藏评价和开发带来困难．薄荷台一大榆树地区扶余油层油气成藏受多种因素制约,对其成藏主控因素的分析是下步油藏评价、油气开发突破的关键．着重分析油气成藏控制因素,建立油气成藏模式,总结油气富集规律,寻找有潜力的油气富集区块,为开发优选有利目标区打基础．研究结果表明,预测研究区存在2个构造和4个岩性有利油气聚集带．     

火山岩储层启动压力梯度影响因素研究

火山岩储层做为我国重要的勘探目标和油气储量的增长点,对其渗流特征进行研究具有重要意义。以实验为手段,具体地研究了火山岩储层启动压力梯度的影响因素。研究表明,在脆性较大、裂缝较发育的火山岩储层中启动压力梯度相对较小;火山岩储层的渗透率越低,启动压力梯度越大;无论岩性如何,火山岩储层的启动压力梯度都随束缚水饱和度的增加而增大;对同一块岩芯,含水饱和度越高,启动压力梯度值越大。综合而言,裂缝不发达,束缚水饱和度较高的火山岩储层中,由于渗透率较低,如果含水饱和度较高,则会产生较高的启动压力梯度,从而大大降低生产井的产能。鉴于启动压力梯度对渗流机理的影响,研究工作必将对火山岩油气藏的开发产生普遍的积极意义。