基于水力压裂现场实验室的致密砾岩人工缝网特征

1

作者 覃建华 鲜成钢 +6 位作者 张景 梁天博 王文中 李思远 张津宁 张阳 周福建 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第1期217-228,共12页

为明确玛湖致密砾岩储层水力压裂后缝网发育特征,借鉴北美水力压裂试验场的成功经验,在玛131井区三叠系百口泉组二段(T1b2)和三段(T1b3)建立水力压裂现场实验室,共实施12口水平井和1口大斜度取心井,根据取心井MaJ02岩心裂缝CT扫描、成... 为明确玛湖致密砾岩储层水力压裂后缝网发育特征,借鉴北美水力压裂试验场的成功经验,在玛131井区三叠系百口泉组二段(T1b2)和三段(T1b3)建立水力压裂现场实验室,共实施12口水平井和1口大斜度取心井,根据取心井MaJ02岩心裂缝CT扫描、成像测井以及岩心直接观测结果,结合示踪剂监测资料,研究水力压裂缝产状、连通情况、扩展规律和主控因素。研究表明:①水力压裂形成张性和剪切两种性质的裂缝,张性缝近似平行于最大水平主应力方向,自井筒射孔簇最远可延伸50 m;剪切缝分布于张性缝之间,大部分受缝间诱导应力场影响呈走滑剪切模式,部分呈共轭成对出现,整体上压裂缝呈先张后剪、张剪相间、剪切为主的特征。②示踪剂监测结果表明,生产早期井间普遍存在连通,随着生产的进行,缝内静压力逐渐降低,井间连通性下降。③岩性和压裂参数影响水力裂缝密度,泥岩夹层水力裂缝密度低于砾岩,并限制裂缝的扩展;更大的改造规模、更小的簇间距可提高裂缝密度,是提高单井产量的重要方向。 展开更多

关键词 致密砾岩 致密油 水力压裂现场实验室 大斜度井取心 张性缝 剪切缝 缝网特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

吉木萨尔凹陷页岩油储层压裂参数智能优化方法

2

作者 王云金 周福建 +5 位作者 苏航 郑乐怡 李明辉 于馥玮 李源 梁天博 《石油勘探与开发》 北大核心 2025年第3期734-743,共10页

针对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油压裂效果预测精度差、参数优化困难等问题,研发页岩油储层压裂参数智能优化技术,并开展现场应用。建立能够自动抓取、存储、调用和分析的自治理数据库,筛选并分析22个地质、工程变量间的相关关系。提... 针对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油压裂效果预测精度差、参数优化困难等问题,研发页岩油储层压裂参数智能优化技术,并开展现场应用。建立能够自动抓取、存储、调用和分析的自治理数据库,筛选并分析22个地质、工程变量间的相关关系。提出分离式压裂效果预测模型,将压裂学习曲线分解为整体趋势和局部波动两部分:结合卷积神经网络局部连接、参数共享的特点与门控循环单元能够解决梯度消失的优势,构建卷积神经网络-门控循环单元算法,实现整体趋势的预测;利用自适应增强算法集成策略动态调整随机森林权重,实现局部波动的预测。设计策略梯度-遗传-粒子群算法,该算法在迭代过程中能够自适应调整惯性权重和学习因子,显著提升寻优策略的优化能力。将压裂效果预测与寻优策略相结合,实现了压裂参数的智能优化。经现场试验验证,该方法对油井压裂效果提升显著,具有较好的实用性。 展开更多

关键词 吉木萨尔凹陷 页岩油 压裂参数 学习曲线 智能优化 强化学习 粒子群算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

致密砂岩油藏纳米乳液渗吸增产作用机理 被引量：8

3

作者 袁帅 周福建 +3 位作者 李源 梁星原 梁天博 姚二冬 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期126-136,共11页

纳米乳液作为一种纳米级胶体分散体系,因其优异的界面性能以及提高采收率效果被广泛应用于非常规油藏开发。基于低能乳化法制备了水包油型纳米乳液体系,通过室内实验明确纳米乳液静态吸附性能、润湿反转性能以及自发渗吸的内在联系,并... 纳米乳液作为一种纳米级胶体分散体系,因其优异的界面性能以及提高采收率效果被广泛应用于非常规油藏开发。基于低能乳化法制备了水包油型纳米乳液体系,通过室内实验明确纳米乳液静态吸附性能、润湿反转性能以及自发渗吸的内在联系,并分析纳米乳液在致密砂岩油藏中的渗吸增产作用机理。实验结果表明:纳米乳液的平均粒径小于10nm,满足进入致密砂岩绝大部分孔喉的粒径要求,在致密孔喉内能充分扩散运移,从而扩大渗吸作用范围。纳米乳液的临界胶束质量分数为0.015%,能够有效降低油水界面张力至2 mN/m左右。纳米乳液的吸附等温线符合Langmuir吸附模型,其润湿反转机理以吸附机理为主。纳米乳液能够增溶原油,并通过乳化作用进一步分散原油,减小乳状液中油滴尺寸,减弱油滴通过孔喉时的贾敏效应,降低渗流阻力。岩心润湿性会影响渗吸采收率,随着岩心亲水性增强而增加,不同润湿性岩心自发渗吸时孔隙动用程度存在差异,加入纳米乳液能显著提高油湿岩心内小孔渗吸采收率。同时,增加纳米乳液浓度与边界开放程度可以提高渗吸采收率,这主要是由于致密砂岩自发渗吸受毛细管力主导,边界开放程度增加能够扩大纳米乳液接触面积,纳米乳液浓度增加能够增强润湿反转作用与乳化作用,从而增强自发渗吸效果。 展开更多

关键词 致密砂岩 纳米乳液 润湿反转 静态吸附 自发渗吸

在线阅读 下载PDF 职称材料

微流控模型在油气田开发中的应用 被引量：18

4

作者 李俊键 苏航 +5 位作者 姜汉桥 于馥玮 梁天博 赵玉云 高亚军 HOSSEIN Hejazi 《石油科学通报》 2018年第3期284-301,共18页

在过去的30年内,微流控技术在包括疾病诊断、药物筛选、细胞分析、材料化学、环境监测、食品安全、航空航天等在内的各个领域开展应用,取得了丰硕的成果。在油气田开发领域,1952年俄克拉何马州立大学Alfred Chatenever和宾夕法尼亚州立... 在过去的30年内,微流控技术在包括疾病诊断、药物筛选、细胞分析、材料化学、环境监测、食品安全、航空航天等在内的各个领域开展应用,取得了丰硕的成果。在油气田开发领域,1952年俄克拉何马州立大学Alfred Chatenever和宾夕法尼亚州立大学John C.Calhoun, JR最先利用微观模型研究了剩余油的分布规律。本文介绍了1952年至今,微流控模型在油气田开发领域的发展与应用现状。目前,针对不同的研究目标,可制造不同材质的模型。模型中的流体分布情况、流动路径分析可用共聚焦显微镜、PIV(Particle Image Velocimetry,图像粒子测速系统)、CCD相机(Charge Coupled Device Camera,电荷耦合摄像机)等设备来观察和实现。微流控技术所带来的精准、定量、快速、安全的可视化研究将在油气田开发领域的油气水在裂缝、微尺度基质、纳尺度基质中的渗流规律和化学驱提高采收率等方面发挥出无可替代的作用。 展开更多

关键词 微流控模型 微观剩余油 可视化模型 油气田开发

在线阅读 下载PDF 职称材料

变黏滑溜水性能评价及吉木萨尔页岩油藏矿场应用 被引量：5

5

作者 梁天博 苏航 +4 位作者 昝晶鸽 柏浩 赵龙昊 姚二冬 周福建 《石油科学通报》 2022年第2期185-195,共11页

非常规油气储层需要大规模压裂改造形成复杂裂缝网络从而实现经济开发的目的。滑溜水是该领域应用最为广泛的压裂液体系,但其黏度低,携砂性能差,砂堵风险高。变黏滑溜水可有效解决以上问题,该体系通过浓度的变化,即可实现低黏和高黏的转... 非常规油气储层需要大规模压裂改造形成复杂裂缝网络从而实现经济开发的目的。滑溜水是该领域应用最为广泛的压裂液体系,但其黏度低,携砂性能差,砂堵风险高。变黏滑溜水可有效解决以上问题,该体系通过浓度的变化,即可实现低黏和高黏的转换,在简化施工工艺与降低降阻剂用量的同时,能够有效降低管路摩阻损失,增加压裂液携砂效率与压裂液体效率。通过流变性能评价、室内降阻性能测试及室内悬砂等一系列性能评价实验,以常规滑溜水作对比分析,对变黏滑溜水的降阻及携砂性能进行了评价。室内实验表明:通过控制降阻剂的浓度,可实现大范围连续变黏的效果。0.6wt%及以上浓度的变黏滑溜水在高剪切状态下仍可保持50 mPa·s以上黏度,而在0.1wt%浓度下的变黏滑溜水与常规滑溜水区别较小,均低于5 mPa·s。0.1wt%的变黏滑溜水管内流速达到11 m/s以上,降阻率可达到77.5%,与常规滑溜水表现相近。0.6wt%的变黏滑溜水管内流速达到10 m/s以上,降阻率可达到60%以上。相比同浓度常规滑溜水,其室内悬砂实验没有明显的砂堤形成且砂粒较为均匀的填充至整个裂缝,携砂能力显著提升。吉木萨尔页岩油储层应用效果显示,使用变黏滑溜水体系的压裂试验井降阻率最高可达81%,改造后增产效果显著,最高日产油接近90 t/d,80天累产油高达4000 t,最高为常规压裂液体系施工井产量的4倍,应用效果良好。 展开更多

关键词 非常规油气 变黏滑溜水 降阻率 悬砂性 水力压裂

在线阅读 下载PDF 职称材料

致密油储集层高效缝网改造与提高采收率一体化技术 被引量：39

6

作者 周福建 苏航 +4 位作者 梁星原 孟磊峰 袁立山 李秀辉 梁天博 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1007-1014,共8页

基于对提高致密油储集层压裂改造效果面临挑战的分析,提出高效缝网改造与提高采收率一体化技术。通过调研发现,形成密集有效的裂缝网络以及提高压裂液的渗吸效果是目前所面临的两大挑战。针对这两大挑战,通过室内实验模拟与现场应用效... 基于对提高致密油储集层压裂改造效果面临挑战的分析,提出高效缝网改造与提高采收率一体化技术。通过调研发现,形成密集有效的裂缝网络以及提高压裂液的渗吸效果是目前所面临的两大挑战。针对这两大挑战,通过室内实验模拟与现场应用效果评估,提出一套适用于中国致密油开发的高效缝网改造与提高采收率一体化技术:①利用暂堵剂实现段内多簇改造,形成密集裂缝网络,可以最大化储集层的泄油面积;②利用微支撑剂,在前置液造缝阶段对大量诱导性裂缝进行有效支撑,可以形成有效密集缝网;③利用一种新型的纳米乳液体系(LNF)作为压裂液添加剂,提高油水置换效率,可以高效利用“万方压裂液”实现储集层的增能压裂开发。 展开更多

关键词 致密油 水力压裂 渗吸采油 暂堵剂 微支撑剂 纳米流体 表面活性剂 提高采收率

在线阅读 下载PDF 职称材料

乳液在多孔介质中的微观赋存特征及调驱机理 被引量：10

7

作者 苏航 周福建 +5 位作者 刘洋 高亚军 成宝洋 董壬成 梁天博 李俊键 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1241-1249,共9页

利用微计算机断层扫描技术(Micro-CT)同步岩心驱替实验直观呈现乳液在人造砂岩岩心中的赋存状态,并通过一系列定量化图像处理方法,对孔隙中乳液的赋存特征以及调驱机理进行评价。实验研究表明:①乳液在岩心中呈球形分布,其球形度与剩余... 利用微计算机断层扫描技术(Micro-CT)同步岩心驱替实验直观呈现乳液在人造砂岩岩心中的赋存状态,并通过一系列定量化图像处理方法,对孔隙中乳液的赋存特征以及调驱机理进行评价。实验研究表明:①乳液在岩心中呈球形分布,其球形度与剩余油具有显著差异,可以将球形度作为特征参数对乳液进行识别;②特定尺寸的乳液更倾向于在特定尺寸的孔隙中赋存,当乳液体积小于孔隙占有率下限与对应孔隙体积乘积时将无法有效滞留在孔隙中发挥调剖作用,在进行乳液调驱时,需要根据储集层孔隙分布设计合理的乳液粒径;③实验岩心条件下,通过乳液调驱作用,后续水驱结束后可将动用孔隙数量比例从水驱的23.1%提高至59.3%,并将平均孔隙驱油效率从22.9%提升至75.8%;④乳液调驱后,簇状剩余油和滞留乳液中的油相是后续提高采收率的主要动用目标。 展开更多

关键词 MICRO-CT 乳液驱 赋存特征 调驱机理 提高采收率

在线阅读 下载PDF 职称材料

砂砾岩储层重复射孔工艺优化 被引量：6

8

作者 郭长永 李雅飞 +3 位作者 于会永 范海燕 周福建 梁天博 《石油机械》 北大核心 2020年第9期51-58,共8页

针对准噶尔盆地玛湖地区百口泉组储层非均质性强的地质特征,进行了压裂施工射孔工艺优化,分析了常规深穿透射孔、深穿透重复射孔和等孔径重复射孔等3种技术,开展了地面模拟试验及玛18井区百一段A、B两口水平井现场试验。试验结果表明:... 针对准噶尔盆地玛湖地区百口泉组储层非均质性强的地质特征,进行了压裂施工射孔工艺优化,分析了常规深穿透射孔、深穿透重复射孔和等孔径重复射孔等3种技术,开展了地面模拟试验及玛18井区百一段A、B两口水平井现场试验。试验结果表明:等孔径射孔的孔眼具有较大的孔径和较好的孔眼一致性;玛湖地区砂砾岩储层采用常规深穿透射孔,不进行酸处理无法达到设计排量;深穿透重复射孔能有效减少酸处理,比另外两种技术更有效;对于非均质性较强的储层,深穿透重复射孔穿深会降低;采用高孔密射孔技术补偿可获得期望的产率比,重复射孔难实现对同一位置的两次有效射孔。研究结果可为砂砾岩储层压裂施工提供技术参考。 展开更多

关键词 砂砾岩 重复射孔 深穿透 酸处理 试挤

在线阅读 下载PDF 职称材料

滑溜水减阻剂实验室评价及现场应用 被引量：4

9

作者 张乐 周福建 +1 位作者 汪杰 梁天博 《重庆科技学院学报（自然科学版）》 CAS 2018年第6期62-66,共5页

减阻剂实验室评价常用指标主要有减阻能力评价、配伍性评价及地层伤害评价等。其中,减阻能力是评价滑溜水最为重要的技术指标,准确估算压裂摩阻,对施工排量的设计十分关键;配伍性评价,通常首先采用环路摩阻测试评价不同基液下的减阻能力... 减阻剂实验室评价常用指标主要有减阻能力评价、配伍性评价及地层伤害评价等。其中,减阻能力是评价滑溜水最为重要的技术指标,准确估算压裂摩阻,对施工排量的设计十分关键;配伍性评价,通常首先采用环路摩阻测试评价不同基液下的减阻能力,然后使用流变仪对添加不同添加剂的滑溜水流变性能进行测试;地层伤害一般通过测定伤害前后渗透率的变化来确定。目前典型的现场应用有4种情况,不同的施工环境、施工要求对减阻剂的要求均不同。 展开更多

关键词 滑溜水 减阻剂 实验室评价 减阻能力

在线阅读 下载PDF 职称材料

暂堵转向结合高排量体积重复压裂技术 被引量：20

10

作者 蔡卓林 赵续荣 +3 位作者 南荣丽 陈华生 李秀辉 梁天博 《断块油气田》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期661-665,共5页

新疆油田503井区下乌尔禾组油藏老区重复压裂技术主要面临2个挑战:一是地层压力下降明显,平均压力系数由原始的1.30降至0.83,地层能量累计亏空110.37×104 m3;二是油水关系复杂,水驱后平面上形成水线,侧翼驱替程度有限。针对老区油... 新疆油田503井区下乌尔禾组油藏老区重复压裂技术主要面临2个挑战:一是地层压力下降明显,平均压力系数由原始的1.30降至0.83,地层能量累计亏空110.37×104 m3;二是油水关系复杂,水驱后平面上形成水线,侧翼驱替程度有限。针对老区油田开发中存在的问题,开展了暂堵转向结合高排量体积重复压裂技术的研究与应用。利用暂堵转向技术,使用高强度水溶性暂堵剂,达到了有效层内、层间多次转向的效果,形成了复杂体积缝网;采用高排量、低黏度滑溜水体系沟通人工裂缝周边的天然裂缝,提升了人工裂缝控制面积。暂堵转向结合高排量体积重复压裂技术为老井难动用储层的开发提供了新的模式。 展开更多

关键词 暂堵转向 体积重复压裂 老区提高采收率 新疆油田

在线阅读 下载PDF 职称材料

致密油藏纳米乳液渗吸规律及应用

11

作者 梁星原 韩国庆 +3 位作者 周福建 梁天博 岳震铎 杨凯 《特种油气藏》 2025年第2期95-102,共8页

针对矿场尺度下致密储层纳米乳液渗吸规律不清楚的问题,基于数值模拟方法,从实验室尺度和矿场尺度2个方面对纳米乳液渗吸采收率的影响因素进行分析。结果表明:实验室尺度下,随着渗透率的增加,渗吸采收率增至47%后保持稳定;随着毛细管压... 针对矿场尺度下致密储层纳米乳液渗吸规律不清楚的问题,基于数值模拟方法,从实验室尺度和矿场尺度2个方面对纳米乳液渗吸采收率的影响因素进行分析。结果表明:实验室尺度下,随着渗透率的增加,渗吸采收率增至47%后保持稳定;随着毛细管压力的增加,渗吸采收率逐渐增至61%;随着临界吸附量逐渐增加,渗吸采收率先稳定在28%,后降至2%。矿场尺度下,随着渗透率、毛细管压力和扩散系数的增加,渗吸采收率分别增至38%、35%、11%;随着临界吸附量逐渐增加,渗吸采收率逐渐降低至5%。矿场尺度的渗吸采收率影响因素变化规律与实验室尺度有所不同,主要原因为实验室尺度下基质体积小,岩心与压裂液接触面积大,压裂液能够进入岩心所有孔隙,与实际现场不符。该研究对致密油藏的压裂液参数设计具有指导作用。 展开更多

关键词 致密油藏 纳米乳液 低渗储层 水力压裂 表面活性剂 润湿

在线阅读 下载PDF 职称材料