针对安塞油田长2储层低孔、低渗、物性变化快、纵横向非均质性强的地质特点,综合应用目的层段的岩心分析、试油、生产动态及测井等资料,在储层四性关系研究基础上,采用直方图法和交会图法确立了有效厚度下限标准,采用多种测井曲线半定量、半定性分析结合的方式,建立了不同类型夹层测井定量识别图及夹层扣除标准。研究区长2储层有效厚度含油性下限为油迹级,岩性下限为细砂岩,物性下限为孔隙度11.5 %、渗透率0.63×10 ^-3μm ²,电性下限为RILD≥13 Ω·m、Δt≥230 μs/m;夹层类型主要为泥质夹层和钙质夹层,利用自然伽马、声波时差、井径和微梯度等曲线的定量和自然电位、深感应电阻率、中感应电阻率、微球电阻率及微电位等曲线的定性可以识别和扣除夹层。

针对目前常规气藏产能评价方程,无法用于准确预测异常高压低渗透气藏产能这一事实。在考虑了异常高压低渗透气藏地层实际渗流情况的基础上,对气藏渗流区进行了分区,建立了新的物理模型。通过引入新的拟压力函数,运用叠加原理,在综合考虑气体渗流临界半径、气体高速非达西流动效应、脉冲效应、渗透率应力敏感效应及启动压力梯度的基础上,推导了异常高压低渗透气藏产能新方程,并运用实际测试资料检验了该方程的可靠性。结果表明：不考虑渗流区域划分和多因素综合影响的常规气藏产能方程计算结果与实际产能测试结果相对误差可高达21.5 %,而新方程的产能计算结果与实际产能测试结果相对误差小于5 %,且随着井底流压的降低,近井区气体高速非达西流动效应、远井区启动压力梯度效应以及渗透率应力敏感效应会导致气井产量严重降低,而气体低速渗流临界半径和脉冲效应对气井产能影响较小。

压后压降测试分析对于获取致密油气藏储层参数、优化致密储层压裂设计有着十分重要的意义。但目前常用的压后压降分析方法存在闭合压力分析结果无法验证,裂缝几何尺寸计算不准确,无法获取储层有效渗透率等问题。为此,通过分析裂缝闭合后压降特征得到了另一种储层闭合压力分析方法以验证常规方法的分析结果,基于G函数和拟三维裂缝模型对裂缝几何参数求解方法进行了优化,推导了利用闭合后拟线性流数据快速获取致密储层有效渗透率的方法,并通过现场施工实例验证了上述优化方法在致密油气藏压后压降分析中的实用性与准确性。

高含硫气藏在开采过程中,当近井地带压力降低到临界值后,溶解在气体中的硫就会逐渐沉积并堵塞孔道,严重影响气井的产能。利用分形理论,基于高含硫气藏的硫沉积区和未沉积区建立了复合气藏模型。该模型考虑了井筒相分离、井筒储集效应、表皮系数以及硫沉积区渗透率变化等因素的影响,利用Stehfest数值反演得到真实空间下模型井底拟压力解,结合Visual Basic 6.0绘制井底拟压力及导数的双对数曲线,并就表皮因子、渗透率变化指数、流度比等因素进行了敏感度分析,所得结论具有重要的实际意义。

川西气田气井普遍产水,对气井稳产影响较大。及时掌握气井井筒流动工况可以判断气井积液情况,指导排水采气措施的制定。常规地采用井下压力计的气井工况判断方法存在时效性差、成本较高等缺点,而常规两相流理论对于不能连续携液气井压力分布预测亦存在较大偏差。通过搜集大量气井生产数据和流压测试资料训练形成了基于RBF神经网络的井筒流动工况预测模型,RBF网络具有结构自适应性,输出不依赖于初始权值的特性,15口井预测结果与实际结果符合率为86.67 %,表明应用神经网络模型预测气井井筒流动工况较为可靠,可以用来指导生产。

针对新疆红山嘴油田火驱试验区烟道气气窜和火驱前缘突进、常规封堵技术不适应火驱高温要求等问题,利用泡沫岩心流动装置和可视化微观驱替模型,开展了烟道气泡沫封堵岩心流动实验及烟道气泡沫微观机理研究。实验研究表明：气液比是影响泡沫封堵能力的重要因素,当泡沫体系与气体混注且气液比为1∶1时,泡沫封堵能力最强,采用烟道气泡沫调驱采收率提高了12.6 %。微观机理研究表明：新的泡沫堵塞大孔道,增加了流体的渗流阻力,是泡沫能够进行封堵的主要原因;泡沫在多孔介质中的运移是气相和液相的单独运移,且泡沫的捕集和流动状态随外界条件变化而不断转换。该研究可为新疆红山嘴油田火驱试验区控制气窜提供参考依据,有助于进一步完善泡沫体系控制气窜理论。

渭北油田属于中浅层油藏,埋深200 ~ 1 000 m,压裂过程中形成复杂裂缝形态,存在水平缝、垂直缝、斜交缝等裂缝形态,影响压裂施工的进行和压裂效果的评价。以渭北油田长3储层为研究对象,结合储层岩石力学及地应力实验,通过对测井资料、压裂施工曲线分析,计算垂向应力和水平应力的相对大小,揭示裂缝形态形成规律,形成渭北油田长3储层裂缝形态识别与预测技术。当储层埋深H<450 m,形成水平缝,当H>550 m时,形成垂直缝,当450 m<H<550 m时,形成复杂裂缝形态,建议进行小型压裂测试后确定裂缝形态。

用气测导流能力结果指导致密气藏的压裂设计优化,压后效果预测,支撑剂优选评价等更具有针对性和合理性。目前常见的气测导流能力测试主要研究了闭合压力、支撑剂粒径、支撑剂类型对于导流能力的影响。基于分析研究压裂液类型与铺置方式对导流能力影响的实验方案,采用DL—2000支撑裂缝导流能力试验仪,根据SY/T6302—1997《压裂支撑剂填充层短期导流能力评价推荐方法》进行气测导流能力测试。结果显示,随着闭合压力的增加,裂缝导流能力的下降;支撑剂粒径越大导流能力越大,但随着闭合压力的增加,导流能力降幅越大;铺置方式为尾追时裂缝气测导流能力最好;压裂液伤害使裂缝气测导流能力下降了80 %~95 %。

为进一步探索三元复合体系在储层中的运移变化规律,针对大庆油田流体性质和地质特征,以油藏工程、表面活性剂化学和油田化学为理论指导,基于复合体系各组分浓度动态测试结果,开展了三元复合体系黏度、界面张力和驱油效果变化规律实验研究和机理分析。结果表明,三元复合驱过程中,聚合物、表面活性剂以及碱呈现出不同的沿程滞留特征,出现色谱分离现象,表面活性剂浓度下降速率远快于聚合物和碱浓度下降速率,整个驱替过程中超低界面张力和高黏度状态仅能够保持大约1/3的井距长度。超低界面张力对三元复合驱阶段采收率的贡献比有限,有大约60 %以上原油不是复合体系在超低界面张力状态下采出的。三元复合驱使用体系只要在保持较低界面张力状态的同时兼顾充分的黏度性能,也可能获得同样良好的驱油效果。

钻井过程中,当钻遇复杂段地层时,由于钻井液的渗漏,容易引发井壁失稳。针对这种情况提出了钻井液成膜封堵思路,室内采用扫描电镜分析了成膜钻井液泥饼的微观结构,通过透水实验评价了封堵膜的抗水化性能,利用改进的砂床实验模拟了成膜钻井液对不同渗透性地层的封堵情况,使用自主设计的未固结砂岩心流动实验对形成封堵膜的正向承压能力和返排效果进行了研究。实验结果表明：成膜钻井液抗温能力可达150 ℃,API滤失形成的泥饼更加致密;相同时间段内,泥饼透水量基本保持不变,封堵膜具有一定的抗水化性能;当成膜封堵剂加量为2 % ~ 3 %时,不同目数的砂床被完全封堵,钻井液无滤失,封堵膜形成后正向承压值较高,可以达到16 MPa,反向驱动时,突破压力为0.5 ~ 1 MPa,返排效果好。

针对水平井在特殊的透镜状薄层底水油藏实际运用中与油层条件的适应性问题十分突出,国内外研究报道很少等问题。以新疆准噶尔盆地陆梁地区白垩系呼图壁河组低幅度、中高渗、透镜状薄层砂岩底水油藏为研究对象,采用地质、钻井、油藏工程、数值模拟等多种方法,结合水平井实际开采效果,研究认识了透镜状薄层底水油藏水平井长度与井筒压力损失、油层适应性、油层钻遇率和开发效果等多种因素之间的关系,提出了透镜体薄层底水油藏水平井合理长度的技术范围及界限,理论与实际应用相结合,研究结果具有较好的可靠性和可应用性,为类似底水油藏水平井开采研究与应用提供了方法和重要的技术参考依据。

玉尔吐斯组烃源岩作为塔里木盆地重要的烃源岩之一,其热演化史至今仍缺乏较为客观的认识,从而影响下一步勘探方向的选择。在钻井资料和分析测试基础上,运用盆地模拟技术中的Easy%R_o模型,对盆地不同构造单元的玉尔吐斯组烃源岩进行热演化史及热演化差异性分析,提出有利的勘探区,对下一步深层碳酸盐岩油气藏勘探具有重要意义。研究结果表明：玉尔吐斯组烃源岩的热演化受构造运动和热液活动的双重控制,具有多期、动态差异的特征;在环满地区以及塘沽巴斯坳陷区,玉尔吐斯组烃源岩在奥陶世先后进入生烃门限,其中孔雀河斜坡和古城墟隆起东段在志留世进入生烃停滞阶段;顺托果勒底隆起西部和满西地区受热液活动的影响,分别在中二叠世初期和早石炭世初期进入生烃枯竭阶段且枯竭范围逐渐扩大;麦盖提斜坡东部地区的热演化进程明显晚于盆地其他地区,现今处于晚成熟阶段;沙雅隆起西部、顺托果勒低隆起西部、麦盖提斜坡东部以及塘沽巴斯坳陷西部斜坡带均为有利勘探区。

页岩气藏低孔超低渗的储层特征决定其只有通过水平井压裂改造才能获得经济产能,而压后产量预测对施工优化设计和经济评估结果都具有重要影响。在总结前人研究的基础上,基于修正后的Warren & Root模型,考虑解吸附、滑脱流动、微裂缝应力敏感等多因素,建立了一个不稳定渗流早期的页岩气产量预测模型,利用拉普拉斯变换和试井方法得到拟压力的解析解,并进行了实例验证与敏感性因素分析。结果表明：该模型计算得出的单井平均日产量与实际值十分接近,证实了该模型的准确性;解吸附和滑脱流动对产量有较大影响,解吸附是页岩气开发过程中重要的产气机制;微裂缝的应力敏感性也会在一定程度上影响产量大小,但影响幅度不及前两个因素。研究结果对页岩气产气机理研究以及早期产量预测具有一定的积极意义。

页岩油在世界范围内资源丰厚,具有广阔的开采前景。然而水平井以及大量水力压裂措施使得成本大大提高。大量的实验和数值模拟结果表明,通过注气能极大提高页岩油采收率,目前还没有将这一技术商业应用的成功案例,因此页岩油注气提高采收率是否可行还存在争论。通过对比页岩岩心气驱实验、页岩油注气数值模拟及矿场试验三个方面的研究,发现实验条件及数值模拟模型与实际页岩储层存在较大差异。结合李传亮提出的页岩储层微型岩性圈闭构造理论,得出只有在压裂改造,或建立正交水平井井网缩短井距的条件下进一步注气,才能达到提高页岩油采收率的目的。这对于我国乃至世界页岩油采收率的提高具有重要指导意义。

油气井数据采集系统已在页岩气井测试中广泛使用。由于数采设备操作管理,整理记录现场数据资料,上报现场实时和阶段生产报表均需专业技术人员操作,因此该工作占用时间长且易出错。报表自动化管理技术是一种将页岩气实际生产情况与数据采集系统相结合,基于Python计算机程序设计语言编制的获取现场数据、记录并以此为依据编制、发送报表的技术,该技术的运用可大幅提升数据记录准确率和报表效率,降低技术人员劳动强度。