温度对气层气体钻井井壁稳定的影响

气体钻井过程中气体经过钻头喷嘴后产生焦耳-汤姆逊冷却效应,导致井底温度远小于地层温度。当气层被钻开后井壁围岩温度、孔隙压力和应力分布发生改变,容易引起井下复杂事故。为此,分析了井底低温对致密砂岩气藏气体钻井井壁稳定的影响。研究表明,井眼钻开后井底低温产生拉热应力,使近井壁有效应力减小,有利于防止岩石剪切失稳,但增加了岩石产生拉伸破坏的可能。气层气体产出使近井壁地层孔隙度和渗透率减小,不考虑井底低温时减小程度偏大。气体钻井近井壁可能存在塑性区,低温使塑性区向地层延伸更容易导致井壁失稳。塑性区的形成不仅取决于水平地应力,而且与垂向地应力有关。通常致密砂岩气藏埋藏较深,垂向应力影响大,其弹塑性分析需考虑三维主应力的影响。     

库车裂缝性砂岩气藏渗透率模型研究与应用

裂缝性气藏中孔隙介质包括压裂裂缝、天然裂缝及基质孔隙。考虑裂缝与基质间的物质交换,建立了考虑压裂裂缝的多重孔隙介质渗流数学模型,研制了裂缝性气藏压裂后生产动态模拟器。根据库车天然裂缝发育程度综合量化分类,天然裂缝发育程度是影响压裂后产能的重要因素之一;裂缝系统连通差、发育差的气藏,压裂后也难以获得理想的增产效果。统计分析了裂缝参数与渗透率的关系,裂缝密度与测试渗透率相关性好,给出了裂缝密度与渗透率的关系,建立了渗透率地质模型。结合裂缝性砂岩气藏压裂井生产动态模拟器,通过拟合试采压力校正渗透率,打破了关井测试计算地层渗透率的传统做法。通过实例计算表明,所建立的多重介质渗流数学模型和渗透率地质模型是合理的,试采压力拟合精度高,校正渗透率准确且误差较小,为油田开发提供了一种新思路。     

塔里木盆地库车坳陷东部天然气地球化学特征及成因类型

库车坳陷是塔里木盆地重要气源地之一,富含油气资源。但是,对于该区油气成藏认识还存在较大争议。通过统计库车坳陷东部600余个天然气样品地球化学特征,对该地区天然气组成、碳同位素、轻烃及成因类型进行了详细剖析。研究发现,库车坳陷东部天然气烃类气体以甲烷为主,重烃含量较低;非烃类气体主要以N2为主,含有少量的CO2。天然气碳同位素特征显示,库车坳陷东部天然气主要处于高成熟—过成熟阶段,且为有机成因烷烃气;并具有一定的同源性。天然气主要为正碳同位素系列,部分碳同位素表现出局部倒转现象。通过对库车坳陷东部天然气地球化学特征综合分析可知,该地区天然气为偏煤成气;且存在少量煤成气与油型气混合气,或者为"同型不同源"气或"同源不同期"的混合气。     

低渗气井水锁伤害半径研究

水锁伤害是一个长期而持续的过程,评价水锁伤害对低渗气井产能影响时主要通过岩心水锁伤害实验实现。由于实验时间短、岩心长度小等限制,因此无法准确描述作业周期长的低渗气井水锁伤害半径。通过对水锁伤害机理分析,确定影响水锁伤害半径主要因素。结合渗流力学理论将水锁伤害过程近似为毛管束模型的活塞式运动,推导出水锁伤害半径的计算方法;并结合实际井的钻完井和测试资料,进一步验证了计算方法的准确性。运用该方法可以准确计算作业周期长的低渗气井水锁伤害的半径,准确评价其对产能的影响。     

平均模型在致密气井产量预测中的应用

在致密气资产快速评价中应用经验型递减模型能够快速得到气井产量的递减情况;但不同的递减模型在完成历史拟合后,长期产量和累积产量预测结果相差很多。应用GLUE法评价各模型预测结果的不确定性,并引入平均模型的概念,计算各模型权重后建立平均模型。以加拿大致密气田两口致密气井的实际生产数据为例应用平均模型进行累积产量的计算,结果表明GLUE法可进行各模型预测结果的不确定性进行分析,且通过设定筛选标准后,利用满足条件的模型进行聚合得到的平均模型计算结果具有更小的标准差与变异系数。     

川南丹凤场－塘河构造嘉陵江组成藏条件及成藏模式

以川南丹凤场-塘河构造嘉陵江组钻探和开发成果为基础,结合地层、沉积相、储层、成藏研究成果,系统研究了研究区嘉陵江组气藏发育的主控因素,研究认为:有利的沉积微相控制了储层发育,并控制了气藏的平面分布;联通下伏烃源岩层系的断层控制了天然气供给;发育的裂缝体系改善储层渗透性与连通性,形成裂缝-孔隙型储层,提高了储集性能;岩性及构造——岩性复合圈闭为天然气聚集提供了储集场所;膏岩层的封盖及保存条件影响气藏的分布.并且研究区嘉陵江组成藏要素具有良好的时空匹配关系.通过上述气藏主控因素研究,认为研究区嘉陵江组气藏成藏条件优越,具有较大的天然气勘探潜力.而混源气源的混入,烃源断层和石膏盖层的分布,是油气聚集层位及有利成藏区块确定的重要因素.成果的取得,为川南地区嘉陵江组气藏的勘探及开发提供重要的地质依据.     

苏里格气田东部致密砂岩储层的沉积-成岩约束

鄂尔多斯盆地苏里格气田是我国陆上产能最大的气田,而储层低孔低渗的特点是制约该气田开发的关键因素。为了探讨砂岩储层低孔低渗的成因机理和主控因素,在岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体分析、X-射线衍射、阴极发光分析、扫描电镜分析等基础上,进行了系统的沉积微相和成岩作用研究。研究表明,主要产气层山1、盒8段砂体形成于辫状河心滩、辫状河道及曲流河边滩等水动力条件强的沉积微相;成岩作用无疑是砂岩储层物性变差的主要原因;但沉积微相奠定了岩石结构和沉积期后作用的物质基础,对成岩作用和储集性能产生重要影响。     

气体钻井地层出水定量预测模型研究

气体钻井地层出水定量准确预测是气体钻井可行性钻前论证的关键。目前,已有的出水量预测方法较少考虑气体钻井井底压差下地层渗流过程与地层应力变化的流固耦合作用对出水量的影响,在渗流力学和岩石力学的基础上,综合考虑地层渗流过程与岩石应力变化的流耦合作用对地层应力、孔隙度、渗透率以及孔隙压力的影响,建立气体钻井孔隙性地层和孔隙-裂缝性地层出水量预测动态流固耦合模型。结合工程实际,通过该模型计算得到气体钻井快速钻穿水层后出水量随时间的变化关系,计算结果与现场监测吻合。研究对于钻前准确预测出水量和筛选气体钻井层位具有重要意义。     

川东北气田储层微量元素及沉积环境分析

海相沉积碳酸盐岩微量元素值域变化对了解古海平面起伏变化、气候条件和及古沉积海水温度具有较大的意义。以PG1井为检验井,取其储层岩芯样品共计122组,分析微相元素纵向演化特征,判识其沉积环境。实验分析表明:Ca/Mg比值从下至上逐渐增大、飞一~飞二段边缘浅滩相的Ca/Mg值(约1.2)小于飞三段的潮坪相的Ca/Mg值(约2.0),说明飞一、飞二段白云化程度高于飞三段;因此其白云化岩较发育,是优势储层。长兴-飞仙关组Sr、Mn、Fe元素含量分别位于80~500μg/g、7~90μg/g、0.6%~1.4%之间,具有高Sr,低Fe、Mn的特征,二者白云岩化流体具有同源性,反映其白云岩成因是在封闭、淡水没有参与的体系下形成。研究认为:川东北晚二叠世-早三叠世气候非常干旱赤热,强烈的蒸发作用导致沉积物中的孔隙水及海水盐度慢慢增大,Mg2+逐渐置换了水体中的Ca2+离子,不仅有利于碳酸盐岩发生准同生白云岩化作用,同时有利于在台地两侧高能边缘礁滩沉积环境中发生埋藏白云岩化作用。     

火山岩气井动态储量预测模型研究

气藏单井控制储量的确定在气藏的开发过程中占有重要地位。由于火山岩气藏在横向上物性差异很大,它的动态储量的计算应当考虑火山岩气藏双重介质储渗模式和存在启动压力梯度的特点。通过流动分析,将火山岩动态储量的增加分为未达到拟稳态流阶段和拟稳态流阶段,建立了火山岩气藏井控储量预测数学模型。以徐深1-1井为例,通过模型计算结果与试井解释结果的对比,验证了模型的正确性;并参照试井解释结果,进一步给出了井控储量随时间的变化模式,从而更加有利于确定动态储量,为火山岩气藏的开发提供了依据。