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| 1 | 基于纳米压痕实验和均匀化方法评价砾岩多尺度力学性质——以玛湖凹陷南斜坡致密砾岩储层为例显示文摘玛湖凹陷南斜坡部分致密砾岩储层水敏性较强、岩芯松散,常规力学实验方法难以获得较为准确的力学参数。提出一种砾岩宏观岩石力学性质跨尺度评价方法,采用纳米压痕实验,在细观尺度表征砾石和基质的弹性模量、压入硬度和断裂韧性,进而应用均匀化方法升尺度获得砾岩宏观力学特性。研究成果表明,砾石定位压入力学响应聚类特征明显,反映石英和长石矿物的力学性质;而基质网格压入力学响应复杂,主要反映石英类颗粒、黏土基质和复合相的力学性质。基质四组分模型能够考虑界面相、矿物蚀变体相和基底效应相等复合相的影响,从而实现石英类颗粒、黏土基质单一力学响应与复合相复杂力学响应的统一。应用Mori-Tanaka均匀化方法预测的砾岩宏观弹性模量具有比岩芯实测值高的趋势,通过偏离系数进行修正,能够给出不同矿物含量砾岩和不同岩相砾岩弹性模量更为准确的预测范围,为玛湖地区致密砾岩储层力学参数表征提供借鉴。 | 张兆鹏 张士诚 石善志 邹雨时 李建民 马新仿 肖凤朝 | 2022 | 岩石力学与工程学报2022,41,5: | 9 |
| 2 | 基于射孔成像监测的多簇裂缝均匀起裂程度分析--以准噶尔盆地玛湖凹陷致密砾岩为例显示文摘针对玛湖砾岩油田采用水平井段内多簇+暂堵压裂技术压后产量未达预期问题,选择MaHW26X试验井中第2—6段开展不同泵注参数冲蚀试验,利用射孔成像监测孔眼磨蚀程度,进而分析各簇裂缝起裂均匀程度及支撑剂进入情况。研究表明:76.7%的射孔孔眼有支撑剂进入,大部分射孔簇进入的支撑剂量有限,支撑剂的分布主要集中在个别簇中。试验井中第4段支撑剂分布较为均匀,段内各簇裂缝起裂的均匀程度较高;第2、3、5、6段支撑剂分布不均匀,段内各簇裂缝起裂的均匀程度较低。个别近跟端射孔簇的支撑剂进入量占该段的70%以上,在加入暂堵剂后并未促进水力裂缝均衡起裂。支撑剂进入量与孔眼磨蚀程度呈正相关关系,试验井孔眼磨蚀程度为15%~352%,平均值为74.5%,远大于北美页岩储集层部分水平井。采用180°相位角(水平方向)射孔可减小孔眼磨蚀的相位倾向,促进孔眼均匀磨蚀与进液。研究结果可为优化泵注程序、减轻炮眼冲蚀、提高暂堵成功率提供依据。 | 臧传贞 姜汉桥 石善志 李建民 邹雨时 张士诚 田刚 杨鹏 | 2022 | 石油勘探与开发2022,49,2: | 7 |
| 3 | 砾岩致密油藏直井重复压裂裂缝形态分析显示文摘油井重复压裂是目前国内多数低渗油田恢复老井产能的主要措施之一。新疆某低渗砾岩油藏采用了不同直井重复压裂改造措施,其改造机理尚不清晰。通过建立地质力学模型、基于有限元法的孔隙压力诱导应力变化机理模型以及非结构化油藏数值模型,对重复压裂的裂缝形态及改造措施效果进行研究分析。结果表明:相较于首次压裂和普通重复压裂,体积重复压裂后裂缝形态变化显著。生产前后地应力方位变化不显著,但孔隙压力及地应力变化对水力裂缝的形态的影响较大。对于已经射开的层位,由于地层能量亏空较大,导致其裂缝扩展难度大,缝长较短,缝宽较大;而当存在补层时,由于地层能量充足,裂缝扩展较为容易。补层位置较高井可有效提高储层纵向动用程度,增产效果较好。重复压裂时机对增加产油效果影响明显,及时开展重复压裂更有助于提升单井产油能力。 | 雷洋洋 王辉 武鑫 杨莉 史乐 王帅 | 2021 | 油气藏评价与开发2021,11,5: | 4 |
| 4 | 玛湖凹陷风城组薄互层分层压裂优化方法显示文摘玛湖凹陷石油地质储量大,二叠系风城组储集层厚度大,油气显示佳,但薄互层岩性组合复杂,地应力变化大,需要精细分层压裂实现储量充分动用。基于数值模拟方法,研究多段储集层合压时压裂裂缝扩展的影响因素,为储集层压裂方案的选择提供依据。结果表明:储集层应力差对压裂裂缝扩展的影响最大,压裂液排量和黏度次之,储集层厚度比影响最小。基于BP神经网络算法,对数值模拟结果开展机器学习,建立了综合考虑地质和工程因素的多因素精细分压决策模型。采用该决策模型在玛南斜坡风城组开展了6井次的合分压预判与施工参数优化,实现压裂改造后试产普遍自喷,部分井日产油10.34~32.37 t,单井平均产量较采用传统压裂工艺提升近50%,可供同类油藏开发参考。 | 潘丽燕 阮东 惠峰 刘凯新 张敏 彭岩 | 2022 | 新疆石油地质2022,43,2: | 4 |
| 5 | 砂砾岩储集层水力压裂裂缝扩展规律与可压性评价显示文摘为探究准噶尔盆地二叠系乌尔禾组砂砾岩储集层水力压裂裂缝扩展延伸规律,采用真实破裂过程分析软件,研究砾石特征、地应力等因素对裂缝扩展的影响。根据数值模拟,研究不同条件下裂缝的扩展过程,描述岩石裂缝演化及形态,建立砂砾岩储集层可压裂性的评价模型。结果表明:乌尔禾组砾石强度和基质强度差异较大,砾石强度为216.62~2032.64 MPa,是基质强度的2~4倍,砾岩岩石力学特性差异明显;砾石含量较小时,裂缝扩展主要受主应力的影响;砾石粒径较小时,裂缝扩展方式主要为绕砾;随着粒径增大或砾石含量增加,砾石对裂缝的抑制和屏蔽作用明显,裂缝延伸距离减小;砾石强度与基质强度差异越大,裂缝遇砾石受阻越强,扩展方式越易由穿砾变为绕砾,降低了裂缝延伸距离。运用灰色关联法和层次分析法,综合考虑砾石特征、水平地应力差等因素,建立了砂砾岩储集层可压裂性评价系数计算模型,无因次压裂裂缝面积和米采液指数与可压裂性评价系数呈正相关关系。 | 刘向君 王小军 赵保伟 熊健 梁利喜 | 2023 | 新疆石油地质2023,44,2: | 4 |
| 6 | 前置蓄能压裂中的CO_(2)在玛湖凹陷砾岩油藏中的作用显示文摘准噶尔盆地玛湖凹陷砾岩储集层致密,渗流能力差,油藏产量递减快,稳产难度大。CO_(2)前置蓄能压裂比水力压裂效果好,但对CO_(2)与玛湖凹陷原油及储集层岩石间的作用规律尚未有系统研究。因此,对CO_(2)水溶液的置换能力及其对岩心矿物的溶蚀、岩心孔隙度和渗透率的改变等进行了研究。对于玛湖凹陷砾岩油藏,CO_(2)水溶液置换原油率高于纯CO_(2)或水。玛湖凹陷砾岩油藏储集层碳酸盐岩含量较高,CO_(2)水溶液的溶蚀作用明显,可提高储集层孔隙度和渗透率。实验结果表明,孔隙度平均增加了27%,渗透率平均增加了110%。在地层中,CO_(2)水溶液优先溶蚀方解石,其次是白云石,对绿泥石也有一定溶蚀作用;矿物溶蚀主要发生在前5天,约5天后溶蚀量较少。 | 易勇刚 黄科翔 李杰 牟善波 于会永 牟建业 张士诚 | 2022 | 新疆石油地质2022,43,1: | 4 |
| 7 | 玛北斜坡百口泉组致密砾岩水力压裂裂缝表征显示文摘水力压裂是致密砾岩油气开发的主要手段,主要通过物理实验和数值模拟研究水力压裂裂缝,由于缺少现场数据的验证,增产措施的设计存在较强的不确定性。为了描述致密砾岩压裂裂缝的形态,证实储集层有效改造,在玛湖凹陷北斜坡钻取了1口以获取压裂裂缝为目的的取心井。在致密砾岩岩心观察与分析的基础上,对比岩心、成像测井、CT扫描等资料,描述了压裂裂缝形态,表征了裂缝产状和密度。致密砾岩具有粒径大、分选差、颗粒支撑以及非均质性强的特征。从长度为323 m的岩心中识别了335条压裂裂缝,主裂缝扩展以与井筒垂直的方向为主,分支裂缝较少且与主裂缝近垂直,部分层段出现破碎带,是不对称的双翼缝。裂缝具有绕砾和穿砾2种扩展方式,分别在拉张和剪切作用下形成,因此,将其分为张性缝和剪切缝。张性缝和剪切缝产状一致,均为接近90.0°的高角度倾角,近南北向的倾向,剪切缝的密度整体上大于张性缝。 | 李向阳 季汉成 卞腾飞 陈亮 陈亮 郭心舒 李梦凯 | 2023 | 新疆石油地质2023,44,2: | 1 |
| 8 | 砾岩储层水力裂缝扩展形态及影响因素显示文摘水力压裂技术已成为致密油气储层增产改造的主要措施之一。目前针对水力裂缝形态的研究主要集中在致密砂岩及页岩储层,以玛湖油田为代表的砾岩致密油储层由于其发现时间较晚,相关研究较为缺乏。砾岩储层非均质性较强,砾石的存在进一步加大了水力裂缝形态研究的难度。基于有限元中的内聚力模型实现了大型物理模拟实验尺度下基质和砾石的差异化表征,并通过现有实验结果,验证了模型的可行性。在此基础上,开展了影响砾岩储层裂缝形态扩展关键因素机理研究,明确了储层在低应力差下主要表现为绕砾和分叉,高应力差则以穿砾、转向为主的特征行为。在机理研究的基础上,结合现场压裂施工数据、有限元机理模型结果及微地震监测结果,基于边界元方法,论证了可采用等效天然裂缝的方式对砾岩宏观人工裂缝扩展过程进行模拟,并得出水力裂缝在宏观上以双翼缝特征为主,主缝周边可能存在小尺度分支缝的认识。基于现场压裂井的裂缝扩展模拟,验证了宏观裂缝形态的准确性。 | 唐慧莹 梁海鹏 张烈辉 覃建华 李扬 张景 | 2022 | 石油学报2022,43,6: | 1 |
| 9 | 砾石影响下裂缝扩展规律数值模拟显示文摘大规模水力压裂是致密砂砾岩储层经济高效开发的必备技术,砾石参数是影响水力裂缝形态以及整体改造效果的关键因素。砾石的存在使压裂改造施工难度增大,裂缝形态复杂、迂曲度高,支撑缝长较短,难以达到设计的裂缝导流能力。基于连续-非连续单元法(CDEM),建立了含砾石二维流-固全耦合裂缝扩展模型,系统研究了应力差、砾石含量和施工排量对裂缝扩展形态的影响。数值模拟结果表明:基于CDEM方法的多相复合介质水力压裂模型能够准确模拟砾石影响下裂缝扩展形态;裂缝遇到高强度砾石时易偏转绕流,产生迂曲裂缝;高应力下,水力裂缝先绕砾偏转,后转向至水平最大主应力方向扩展;砾石影响下,裂缝扩展会憋压形成“高压区”,促进产生局部微裂缝,提高储层改造体积。研究为砂砾岩储层压裂设计优化奠定了理论基础。 | 王涛 程垒明 项远铠 承宁 王博 周航 | 2023 | 新疆石油天然气2023,19,1: | 0 |
| 10 | 玛湖1井区上二叠统乌尔禾组一段成岩特征显示文摘近年来,玛湖凹陷油气勘探不断取得突破,但对砂砾岩储层非均质性成岩控制研究相对较少。玛湖1井区上二叠统乌尔禾组一段为典型的强非均质性砂砾岩储层,储层成分成熟度和结构成熟度较低。以铸体薄片、储层物性和扫描电镜等资料为基础,通过分析成岩作用对储层物性破坏和建设作用,明确了研究区储层凝灰岩碎屑和长石溶蚀是次生溶孔含量高的主要原因;沸石在成岩早期对储层具有很强的胶结破坏作用,但进入中成岩A期后,沸石溶孔大量形成,成为次生溶孔的重要组成部分;同时乌尔禾组一段储层存在大量铁方解石和丝状伊利石,表明玛湖1井区乌尔禾组一段现今处于中成岩B期。 | 于景锋 李平 陈乃志 孟鑫 罗帅 何乃祥 | 2023 | 石油地质与工程2023,37,6: | 0 |