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面向解堵措施的高含硫气井产量损失建模与优化决策
1
作者 闵超 王伊佳 +6 位作者 夏乙瑄 段季青 向九霖 高强 耿洪涛 张博 黄丽 《钻采工艺》 北大核心 2026年第1期206-217,共12页
针对高含硫气井在硫沉积作用下产能递减机制复杂、治理措施依赖经验判断、缺乏定量优化方法的问题,文章构建了一套融合机理认知与历史规律的解堵措施优化决策框架。在无措施干预的假设下,构建融合指数递减基线与残差序列学习的两层预测... 针对高含硫气井在硫沉积作用下产能递减机制复杂、治理措施依赖经验判断、缺乏定量优化方法的问题,文章构建了一套融合机理认知与历史规律的解堵措施优化决策框架。在无措施干预的假设下,构建融合指数递减基线与残差序列学习的两层预测框架,兼顾物理可解释性与短期扰动刻画能力,并通过共形分位回归输出置信区间。结合井筒动态、储层静态与作业参数,建立条件分位回归模型,预测措施实施后的增产值及其区间估计;以周期累计产量最大化为优化目标,设计可实施的联合搜索策略,实现对最优措施干预时机及加药参数的智能推荐。该框架在普光气田大湾和毛坝区块的6口高含硫气井中开展应用验证,结果显示,递减预测模型相较单一基线表现更稳健,措施效果预测模型在全样本中取得R2为0.88、MAE为0.60、预测区间覆盖率达75.6%的应用效果。通过现场回放式优化试验验证了模型在周期尺度上的适用性,单周期总产提升幅度平均为0.93%。研究表明,该方法可实现高含硫气井解堵措施的定量评估与优化,为现场智能化调控提供有效支撑。 展开更多
关键词 高含硫气井 井筒硫沉积 产量递减预测 分位回归 措施优化决策
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超深井气举管柱力学动态响应及失效风险评价
2
作者 邓宽海 王俊杰 +6 位作者 叶富铭 杨刘 姚明远 Sinan Ihsan AL-Shaibani 曾德智 张敬逸 刘乔平 《天然气工业》 北大核心 2026年第2期113-123,共11页
超深井通常伴随高温、高压及高含硫化氢、二氧化碳等腐蚀性介质的环境,套管在长期服役过程中有可能受到不同程度的腐蚀损伤,其气举过程因温度、压力波动与腐蚀损伤耦合作用易导致油套管柱失效,需要建立一套综合考虑多相流瞬态压力、腐... 超深井通常伴随高温、高压及高含硫化氢、二氧化碳等腐蚀性介质的环境,套管在长期服役过程中有可能受到不同程度的腐蚀损伤,其气举过程因温度、压力波动与腐蚀损伤耦合作用易导致油套管柱失效,需要建立一套综合考虑多相流瞬态压力、腐蚀缺陷及非线性力学行为的管柱安全评价方法。为此,采用有限体积法建立包含气举流态、井筒结构、流体参数及封隔器泄漏的气举瞬态多相流模型,结合非线性有限元法构建了基于风险点压力分布的腐蚀套管三维力学模型,进而形成了气举过程中腐蚀套管安全评价图版,并结合环空动态压力建立了系统性的风险评价方法。研究结果表明:①开始注气及气举过程中环空最大压力位于封隔器上方(井深6213.78 m),达86.5 MPa;停止注气后环空最大压力转移至油管鞋处(井深6401.9 m),分别为83.4 MPa(积液未排完)与60.9 MPa(积液排完)。②在温度为156℃,腐蚀半径为0.5~4.5 mm,环空压力为55~110 MPa的条件下,腐蚀半径与环空压力增大均会增加H140套管安全风险,其中环空压力的影响更为突出,实际作业中应重点监测其波动情况。③所构建的安全评价图版与风险评价方法可有效评估不同气举阶段及地层压力衰减程度下在役腐蚀套管的安全系数。结论认为,该项研究成果为超深井气举过程工艺参数优化及管柱风险评价提供了依据。 展开更多
关键词 超深井 气举 管柱力学 动态响应 多相流模拟 动态压力 安全评价 评价方法
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水平井内柱状柱塞举升气液流动密封特性
3
作者 白博峰 张宇豪 +3 位作者 万华旭 王予 缪云 赵昆鹏 《天然气工业》 北大核心 2026年第1期87-95,共9页
柱塞气举技术是保障非常规油气水平井生产后期井筒积液高效排液的关键手段之一,其核心机理在于利用柱塞在气液两相间形成固体密封界面,以减少气体上窜和液体滑脱,从而显著提高举升效率。当前研究对直井内柱塞举升的气液流动密封特性已... 柱塞气举技术是保障非常规油气水平井生产后期井筒积液高效排液的关键手段之一,其核心机理在于利用柱塞在气液两相间形成固体密封界面,以减少气体上窜和液体滑脱,从而显著提高举升效率。当前研究对直井内柱塞举升的气液流动密封特性已有充分认识,但对非常规水平井内气液界面动态密封机制缺乏定量描述。为此,通过数值模拟研究了0°~70°井斜角范围内柱塞举升的气液流动密封特性,重点关注了气液泄漏行为及其对携液能力的影响,最后基于两相流动力学控制方程,构建了泄漏流量预测模型,阐释了水平井柱塞气举过程中的多相流动机理。研究结果表明:①柱塞速度主导了泄漏模式,在高速条件下(>6 m/s)液膜剪切失稳是液体泄漏的主因;②液体泄漏流量随着井斜角增大呈先增大后减小的非单调变化规律;③井筒压力升高虽可抑制气体上窜,但会加剧液体的泄漏;④推导形成的理论模型量化了泄漏过程压差驱动与剪切驱动在泄漏过程中的竞争关系。结论认为:①模型揭示了井斜角对泄漏量的非单调变化规律,并构建了泄漏流量预测模型,有助于指导水平井柱塞结构设计、优化柱塞制度,提高水平井柱塞周期排液量;②揭示的动态密封机制可为水平井柱塞的密封优化与举升工艺参数设计提供理论基础,并对非常规油气藏水平井的高效排采与气田稳产增产具有重要理论指导意义。 展开更多
关键词 柱塞气举 气液泄漏 携液能力 VOF方法 定向水平井 井斜角 两相流
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大斜度拟水平井分段压裂产能计算及影响因素研究
4
作者 郑永旺 王伟 +3 位作者 任建华 倪振玉 卢比 胡春锋 《油气藏评价与开发》 北大核心 2026年第2期374-382,共9页
在低渗透复杂构造油藏水平井开发中,当地层倾角较大且最大主应力方向与地层倾向垂直时,受构造约束的水平井轨迹易演变为大斜度井拟水平井。此时,地层倾角对油井产能的调控作用已不可忽略。因此,为实现此类井压裂后产能的快速精准预测,... 在低渗透复杂构造油藏水平井开发中,当地层倾角较大且最大主应力方向与地层倾向垂直时,受构造约束的水平井轨迹易演变为大斜度井拟水平井。此时,地层倾角对油井产能的调控作用已不可忽略。因此,为实现此类井压裂后产能的快速精准预测,本文基于等效虚拟井径理论,融合地层倾角效应,建立了大斜度拟水平井分段压裂产能预测模型。通过与数值模拟结果对比,验证了模型的可靠性,并对大斜度拟水平井分段压裂产能影响因素进行了分析。研究结果表明:水平段越长,大斜度拟水平井产能越高;地层厚度与倾角对油井产能影响显著,随着地层厚度的增加,油井产能及其增幅均逐渐增大;而随着地层倾角的增大,油井产能降低,且降幅逐渐加大;裂缝半长和裂缝条数均对产能存在显著影响,油井产能随着参数的增大而提高,但增幅呈减缓趋势,存在最优取值范围;地层各向异性越小,大斜度拟水平井产能越高,且产能增幅随各向异性系数减小而增大。通过苏北某油田大斜度井现场实际应用,验证了本文所建立的大斜度拟水平井分段压裂产能模型计算结果与油井实际产能相近,相对误差小于5%,满足现场精度要求。该模型适用于地层倾角10°~40°的油藏条件,能为低渗透复杂构造油藏合理生产制度的制定提供依据,且模型形式简洁,计算效率高,实用性强,便于现场推广应用。 展开更多
关键词 大斜度地层 拟水平井 分段压裂 产能模型 影响因素
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水侵疏松砂岩气藏剩余气分布主控因素与潜力区识别评价——以柴达木盆地涩北气田为例
5
作者 李江涛 陈汾君 +5 位作者 刘俊丰 焦春艳 胡勇 王刚 谈志伟 李毓 《天然气勘探与开发》 2026年第1期175-187,共13页
为了实现水侵疏松砂岩气藏剩余气精准挖潜、提高其采收率,以柴达木盆地涩北气田为研究对象,采用室内机理实验、气藏工程理论与现场实践相结合的研究思路,系统开展了水侵区剩余气分布主控因素分析,提出了剩余气潜力区定量判识方法,建立... 为了实现水侵疏松砂岩气藏剩余气精准挖潜、提高其采收率,以柴达木盆地涩北气田为研究对象,采用室内机理实验、气藏工程理论与现场实践相结合的研究思路,系统开展了水侵区剩余气分布主控因素分析,提出了剩余气潜力区定量判识方法,建立了剩余气潜力区分级评价标准。研究结果表明:(1)涩北气田剩余气分布受微观与宏观因素共同控制,微观上包含疏松砂岩储层孔隙结构、黏土矿物组成、水敏与压敏效应影响,宏观上包含非均质性、构造位置、气藏压降、井网控制程度;(2)所提出的水侵气藏剩余气潜力区“2221”定量判识方法,综合考虑了包括储量基础、渗流条件、水侵状况、稳产能力等要素在内的7个参数;(3)所建立的剩余气潜力区5参数分级分类量化评价与划分标准,确定出高丰度剩余气、中丰度水封气、低丰度残余气3种类型,进而提出了有针对性的分类分区的挖潜对策。结论认为,该项研究成果在现场应用中表现出便捷、实用的优点,对剩余气潜力区实现了从“定性描述”到“定量界定”的转变,“精准识别、分类评价、靶向施策”技术体系在老气田提高采收率实践中展现出有效性,对同类有水气藏提高采收率具有借鉴作用。 展开更多
关键词 水侵 疏松砂岩气藏 剩余气 主控因素 潜力区 识别划分 挖潜对策 柴达木盆地涩北气田
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元坝气田超深层高含硫气藏高效开发关键技术与启示
6
作者 詹国卫 吴亚军 +2 位作者 王本成 柯光明 张明迪 《天然气勘探与开发》 2026年第1期161-174,共14页
位于四川盆地东北部的元坝气田是全球已开发气田中首个埋深达7000 m的超深层高含硫生物礁大气田,具有高温、高压、高含硫、储层非均质性强、气水关系复杂等特征,开发难度极大。通过十余年的技术攻关与开发实践,在该气田高效建成34×... 位于四川盆地东北部的元坝气田是全球已开发气田中首个埋深达7000 m的超深层高含硫生物礁大气田,具有高温、高压、高含硫、储层非均质性强、气水关系复杂等特征,开发难度极大。通过十余年的技术攻关与开发实践,在该气田高效建成34×10^(8)m^(3)/a净化气产能规模,并实现了连续10年稳产。为此,系统梳理了元坝气田二叠系上统长兴组气藏从评价到稳产全过程的开发实践,总结了该气田开发中的管理模式创新与实践启示。研究结果表明:①迭代创新超深层条带状多期次小礁体精准识别、精细刻画及薄储层定量预测技术,实现了目的层埋深7000 m、厚度最薄15 m的Ⅰ至Ⅲ类储层分类预测;②创新集成了以超深水平井优化设计、优快钻井与轨迹控制、长水平段多级暂堵分流酸化增产技术为核心的超深零散资源高效动用技术,实现了超深高含硫底水气藏高效产能建设;③所形成的生物礁底水气藏全生命周期差异化防控水、超深高含硫气藏异常井高效治理技术体系,有效破解了水侵、堵塞等长周期稳产瓶颈,实现了该气田较长周期稳产;④所形成的气藏不同类型剩余气高效动用、非整装酸性气藏增压、硫沉积与地层水综合治理等配套技术,支撑了高含硫生物礁底水气藏采收率的提高。结论认为,培育形成了“精神化传承、集团化决策、项目化管理、集成化创新”的元坝气田高效开发建设模式,提升了中国在超深层高含硫气田开发领域的技术领先地位,其管理模式及技术成果可以为同类气田高效开发提供借鉴。 展开更多
关键词 元坝气田 二叠系上统长兴组 超深层 高含硫 生物礁 底水气藏 高效开发 长周期稳产
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高含盐气田采出水不纯化电解制氢先导试验研究
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作者 徐文龙 陆红军 +4 位作者 何战友 周子健 孙支林 姬伟 王百 《油气田地面工程》 2026年第3期35-41,共7页
长庆油田、气田采出水产水量大、水质复杂,具有含高盐、高悬浮物、高COD的特征,以处理后回注地层为主,存在处理成本高、水资源浪费情况。国内外现有主流电解制氢技术普遍依赖纯水配置电解液,如果将气田采出水处理成纯水后制氢,则会大幅... 长庆油田、气田采出水产水量大、水质复杂,具有含高盐、高悬浮物、高COD的特征,以处理后回注地层为主,存在处理成本高、水资源浪费情况。国内外现有主流电解制氢技术普遍依赖纯水配置电解液,如果将气田采出水处理成纯水后制氢,则会大幅增加采出水处理站建设投资和运维成本。鉴于此,长庆油田借鉴“海水无淡化原位直接电解制氢海试”成功经验,选取了苏里格、靖边、榆林3大气田10种不同类型采出水,先后开展室内膜耐受性实验+处理补水实验和不纯化电解制氢先导试验,发现采出水中表活剂等COD组分会对疏水多孔膜材料产生改性作用,从而破坏膜的结构,影响电解液的纯度。通过简易预处理+疏水膜蒸汽渗透方式,实现了“采出水侧”向“电解液侧”的补给。利用0.4 m^(3)/h(0℃,1 atm)电解制氢设备,开展了5类含不同TDS和COD含量的采出水电解制氢试验,累计制氢时长385 h,制氢纯度99.999%,验证了高含盐气田采出水不纯化电解制氢的技术可行性。 展开更多
关键词 气田采出水 高含盐 不纯化 电解制氢
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特高含硫气田智慧化应急防控系统构建与应用——以TSP气田为例
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作者 李杰 王荣德 +6 位作者 于林 赖文华 任艳辉 王舟洋 和钰凯 王桥 孙超 《天然气技术与经济》 2026年第1期37-43,共7页
特高含硫气田开发安全风险极高,现有应急管理模式有可能存在信息孤岛、响应滞后、协同低效等瓶颈。为此,以四川盆地硫化氢含量最高达251 g/m3的TSP气田为对象,构建了一套数据驱动、流程再造的智慧化应急防控系统。该系统融合实时生产数... 特高含硫气田开发安全风险极高,现有应急管理模式有可能存在信息孤岛、响应滞后、协同低效等瓶颈。为此,以四川盆地硫化氢含量最高达251 g/m3的TSP气田为对象,构建了一套数据驱动、流程再造的智慧化应急防控系统。该系统融合实时生产数据、高精度空间数据、气象及视频数据,基于GIS平台进行多源信息融合与空间分析,建立了“感知-研判-指挥-复盘”的全流程闭环管理体系。研究结果表明:(1)该系统实现了应急响应的标准化与智能化,将事件接警与初步研判时间从10~15min缩短至2 min以内;(2)通过协同指挥平台,将应急方案制订与资源调度决策时间从20 min以上减少至5 min以内,效率提升超80%;(3)形成了基于全流程数据记录的复盘机制,为应急体系的持续优化提供了科学依据。结论认为,该系统的成功构建与应用,为国内外同类高含硫气田的智慧应急建设提供了可复制的成功范式。 展开更多
关键词 四川盆地 特高含硫气田 应急管理 社区应急 应急疏散 智慧化
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深层碳酸盐岩气藏开发效果评价方法——以四川盆地东部石炭系气藏为例
9
作者 罗瑞兰 李熙喆 《天然气勘探与开发》 2026年第1期140-150,共11页
深层碳酸盐岩气藏普遍埋藏深、非均质性强、气水关系复杂,投资风险高、开发难度大。为了克服传统评价方法难以区分主客观因素对深层碳酸盐岩气藏开发效果影响的局限,准确识别影响开发效果的主控因素并为同类气藏开发优化提供科学依据,... 深层碳酸盐岩气藏普遍埋藏深、非均质性强、气水关系复杂,投资风险高、开发难度大。为了克服传统评价方法难以区分主客观因素对深层碳酸盐岩气藏开发效果影响的局限,准确识别影响开发效果的主控因素并为同类气藏开发优化提供科学依据,基于传统技术经济指标,拓展引入“开发水平”指标,量化人为因素对开发效果的贡献,构建了一套融合技术、经济与开发水平的多维评价指标体系。研究结果表明:(1)所构建的评价方法能够有效剥离地质客观因素与人为主观因素,川东石炭系气藏群的开发水平指数整体较高(80%~97%),但开发效果指数差异显著(50%~91%),揭示了地质条件的根本制约作用。(2)明确了影响该区气藏开发效果的三大主控因素——储层品质、驱动类型,以及开发模式与储层非均质性的匹配关系。(3)对于早期均衡开发模式的气藏,开发效果与地层系数及储量丰度呈显著正相关;对于“少井高产”模式的气藏,水侵是核心风险,开发效果随水侵强度增加而明显恶化;对于强非均质性气藏,则必须采用“基础井网+多轮加密”模式才能有效动用储量进而获得较高的采收率。结论认为,通过量化各类因素(特别是人为因素)的贡献度,有效识别了影响开发效果的主控因素,可以为深层碳酸盐岩气藏的开发策略优化与管理决策提供依据。 展开更多
关键词 深层碳酸盐岩气藏 四川盆地东部 石炭系 开发效果 开发水平 评价指标 主控因素
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致密气单位完全成本概率模型构建
10
作者 余果 李海涛 程晓雯 《天然气技术与经济》 2026年第1期76-86,共11页
为了提升致密气田的经济效益并强化风险管理能力、实现开发成本的精准预测与投资决策的科学优化,以四川盆地致密气10项开发方案为样本气藏,采用雷达图分析了影响致密气单位完全成本主控因素,采用蒙特卡罗方法创新建立了致密气单位完全... 为了提升致密气田的经济效益并强化风险管理能力、实现开发成本的精准预测与投资决策的科学优化,以四川盆地致密气10项开发方案为样本气藏,采用雷达图分析了影响致密气单位完全成本主控因素,采用蒙特卡罗方法创新建立了致密气单位完全成本实现概率模型。研究结果表明:(1)致密气受“资源禀赋差异+技术复杂度高”的组合效应影响,单位完全成本显著高于常规气,为常规气单位完全成本的1.2~1.5倍;(2)现阶段致密气单位完全成本以单位折旧折耗为主,占比49.8%,操作成本中以维护及修理费、采出作业费、井下作业费3项费用为主,合计占比达到60.7%;(3)通过层次分析法筛选出6项关键成本因素,并基于高斯、三角、对数正态及伽马分布构建致密气单位完全成本的蒙特卡罗模拟目标函数,实现了多概率密度函数的综合拟合分析;(4)拟合精度对比结果显示,对数正态分布函数的拟合精度显著优于其他密度函数,其P50拟合结果显示致密气单位完全成本为1.049元/m^(3),与实际数据高度吻合。结论认为,该项研究成果为致密气田开发效益风险预警和最优决策提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 致密气 单位完全成本 蒙特卡罗模拟 折旧折耗 操作成本
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页岩自支撑裂缝闭合过程气-水流动机理与工程应用
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作者 杨洪志 程秋洋 +6 位作者 常程 康毅力 吴建发 杨学锋 谢维扬 张振宇 李佳峻 《石油勘探与开发》 北大核心 2026年第1期155-163,共9页
以四川盆地南部志留系龙马溪组井下页岩为研究对象,开展模拟储层条件的自支撑裂缝应力敏感实验、微观气-水流动可视化实验,探究裂缝闭合过程微观气-水流动机理并讨论工程应用。结果表明,自支撑裂缝闭合呈“前快后慢”两段式特征,有效应... 以四川盆地南部志留系龙马溪组井下页岩为研究对象,开展模拟储层条件的自支撑裂缝应力敏感实验、微观气-水流动可视化实验,探究裂缝闭合过程微观气-水流动机理并讨论工程应用。结果表明,自支撑裂缝闭合呈“前快后慢”两段式特征,有效应力以5 MPa/次增幅从5 MPa增加到60 MPa,拐点应力在32~35 MPa,闭合度为47%~76%;有效应力增加幅度由5 MPa/次逐级提高到20 MPa/次,裂缝前期闭合加快,闭合度最大提高8.6%;随着缝宽从500μm降至50μm,气相连续流向气相非连续流转变,维持气相连续流动的临界气相流量占比增加;裂缝闭合前期(缝宽大于300μm)气相连续流动受缝宽控制,缝宽越大则维持气相连续流动的临界气相流量占比越小;后期(缝宽小于300μm)随着裂缝持续闭合,缝面粗糙度的主导作用逐渐增强,维持气相连续流动的临界气相流量占比超过70%。生产早期稳产降压阶段(井口峰值压力降幅小于32 MPa)合理控压,延缓自支撑裂缝闭合,有利于气井稳产增产。 展开更多
关键词 页岩 水力压裂 自支撑裂缝 应力敏感 蠕变 气-水流动 生产制度
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天然气藏提高采收率机理与技术路径
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作者 杨洪志 梅青燕 +8 位作者 彭先 张连进 赵梓寒 蔡珺君 杨山 张楷 严予晗 赵益 秦楠 《天然气工业》 北大核心 2026年第1期75-86,共12页
中国大部分主力气田相继进入开发中后期阶段,气藏平均采收率不高,除资源禀赋外,气藏开发理念、技术路径对采收率高低存在较大影响,加强天然气提高采收率的研究与实践刻不容缓。在国内外天然气藏提高采收率开发实践的基础上,深入探讨了... 中国大部分主力气田相继进入开发中后期阶段,气藏平均采收率不高,除资源禀赋外,气藏开发理念、技术路径对采收率高低存在较大影响,加强天然气提高采收率的研究与实践刻不容缓。在国内外天然气藏提高采收率开发实践的基础上,深入探讨了气藏开发核心关注点、提高采收率机理、实现路径与主体技术、实践成效以及未来技术发展方向。研究结果表明:①气藏的开发需重点关注压力管理、储量的均衡动用、生产系统的通畅和水侵影响;②气藏提高采收率的核心机理是通过天然能量的高效利用和人工能量有效补充,持续完善地层流动体系、持续减小系统流动阻力或优化能量消耗构成;③提出气藏“三阶递进提采”技术路径,即一阶“增动用•筑基”、二阶“降废弃•提效”、三阶“补能量•拓界”,介绍了不同路径对应的主体技术;④总结国内外不同类型气藏提高采收率探索实践情况,详细剖析典型案例;⑤中国天然气藏提高采收率潜力巨大,未来需在深层气藏描述、水封气解封、全流程协同优化、注CO_(2)提高采收率实验、储层改造和渗流改善5个方向持续攻关。结论认为:研究成果进一步夯实了天然气提高采收率的理论基础、实现路径、技术方法和矿场实践基础,可为已开发气藏提高采收率提供坚实的理论支撑,有力助推气藏提高采收率技术的发展,保障国家能源安全。 展开更多
关键词 天然气提高采收率 气藏开发特征 机理 技术路径 案例分析 攻关方向
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基于非均匀渗透率和气水相渗时变的超深层裂缝性致密砂岩气藏数值模拟方法
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作者 汪如军 陈东 +7 位作者 代力 程时清 李健 任兴南 张宁涛 王福荣 汪洋 杨世龙 《天然气工业》 北大核心 2026年第1期96-104,共9页
超深层裂缝性致密砂岩气藏采用常规数值模拟方法无法考虑其开发过程中储层物性(如孔隙度)空间非均质性对渗透率下降程度的影响以及气水相渗特征的时变效应,进而影响了产能、见水情况预测的准确性。为此,考虑了超深层裂缝性有水气藏基质... 超深层裂缝性致密砂岩气藏采用常规数值模拟方法无法考虑其开发过程中储层物性(如孔隙度)空间非均质性对渗透率下降程度的影响以及气水相渗特征的时变效应,进而影响了产能、见水情况预测的准确性。为此,考虑了超深层裂缝性有水气藏基质和裂缝非均匀渗透率时变效应和气水相渗时变效应,进一步表征了基质和裂缝渗透率变化程度与储层物性之间的关联以及气藏水侵过程中气水两相流动能力的变化;然后基于投影嵌入式离散裂缝,建立了超深层裂缝性致密砂岩气藏时变数值模拟方法。研究结果表明:①考虑基质和裂缝非均匀渗透率变化,总体上渗透率非均匀下降的幅度比常规均匀下降幅度要小;②数值模拟获得的日产气量和累计产气量均高于均匀渗透率变化,反映基质和裂缝渗透率非均匀下降方式更合理;③考虑气水相渗时变的数值模拟计算表明,边水沿裂缝侵入特征更加明显,向产气井窜进速度加快,气井见水时间提前,稳产时间缩短,产气量降低。结论认为,基于非均匀渗透率和气水相渗时变提出的数值模拟方法能够更好地拟合实际历史数据,证实了该方法的可靠性与实用性,该认识为超深层裂缝性致密砂岩气藏的高效开发提供了强有力的理论和技术支撑。 展开更多
关键词 超深层 裂缝性致密砂岩 非均匀渗透率变化 气水相渗时变 投影嵌入式离散裂缝模型 数值模拟
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煤岩气全域支撑压裂的几个关键问题与思考
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作者 郭建春 曾杰 +7 位作者 赵志红 路千里 周航宇 任文希 张涛 刘彧轩 张涛 吴天宇 《煤炭学报》 北大核心 2026年第1期613-629,共17页
我国煤岩气资源丰富,水力压裂是有效开发煤岩气储层的关键工程技术。由于深层煤岩岩石力学特征、微构造、煤岩气赋存状态和产能控制因素等有别于中浅层煤储层且区块间储层差异大,当前压裂改造技术的适应性仍面临挑战,压裂改造技术创新... 我国煤岩气资源丰富,水力压裂是有效开发煤岩气储层的关键工程技术。由于深层煤岩岩石力学特征、微构造、煤岩气赋存状态和产能控制因素等有别于中浅层煤储层且区块间储层差异大,当前压裂改造技术的适应性仍面临挑战,压裂改造技术创新是煤岩气高效开发的必由之路。首先结合煤岩气储层的地质特征,论述了由此带来的压裂改造技术难题。针对地质特征的特殊性和压裂技术难题,提出了“点解吸,线疏通,面促缝,体支撑”的基质孔缝—割理裂隙协同改造的高效开发理念,并根据其内涵梳理了以下关键问题:①压裂诱导基质孔隙结构和表面性质改造促解吸、渗吸置换以及吸附−游离多态甲烷协同高效供气;②激活割理裂隙,缩短气体扩散距离,疏导基质释放储量;③促进裂缝均匀扩展,“控近扩远”造“长缝网”,精准调控裂缝形态;④实现“多级缝宽与支撑剂粒径精准匹配、层理缝平面支撑、割理缝和主缝立体支撑”的煤岩储层压裂缝网全域支撑。结论认为:需要基于深层煤岩的赋存特征和生产特征,进一步研究裂缝参数和生产动态的关系,明确能够满足吸附气和游离气“连续−协同”供气的裂缝参数,为裂缝调控和施工优化提供支撑。深入开展煤层水力裂缝网络扩展规律和裂缝扩展数值模拟技术研究,结合施工净压力双对数图版,实现煤岩气体积缝网的有效调控。采用前置高黏降滤失、造主缝,后置低黏造复杂缝实现“控近扩远”造“长缝网”。针对深层煤岩气压裂对裂缝网络体积和导流能力的更高要求,在有限砂液量下使裂缝体积最大化与流动能力最优化,是实现降本增效的有力途径。研发适用于深层煤岩的全域支撑压裂技术,实现“主缝+层理缝+割理缝”长效连通,提高裂缝有效支撑体积。通过多级裂缝、不同铺砂模式下的长效导流能力测试,优化不同支撑剂、纤维的组合模式和配比等。完善现有压裂液体系,探索减水、高砂比低成本压裂液和清洁促解吸剂。 展开更多
关键词 煤岩气 压裂改造 吸附解吸 水力裂缝 全域支撑
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有水气藏注气提高天然气采收率理论技术与矿场实践
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作者 李勇 郭建林 +8 位作者 甯波 袁贺 王军磊 叶礼友 闫海军 郭辉 唐海发 张钰祥 程刚 《天然气工业》 北大核心 2026年第1期14-23,共10页
含水型气藏、水驱边底水型气藏是中国有水气藏储量和产量的主要贡献类型,随着气藏开发进入中后期,气水分布关系日趋复杂,水侵形势更为严重,注气正在成为有水气藏全生命周期提高天然气采收率的关键技术。受制于注入介质物理化学性质、储... 含水型气藏、水驱边底水型气藏是中国有水气藏储量和产量的主要贡献类型,随着气藏开发进入中后期,气水分布关系日趋复杂,水侵形势更为严重,注气正在成为有水气藏全生命周期提高天然气采收率的关键技术。受制于注入介质物理化学性质、储层非均质性和气藏特征等因素,目前注气提高天然气采收率在机理认识、关键技术等方面还存在较多问题亟需攻克。为此,通过开展室内驱替实验、气藏数值模拟等相关研究,明确了注气提高天然气采收率的多重物理、化学机理,结合矿场实践系统论述了致密砂岩、碳酸盐岩、疏松砂岩3类典型有水气藏提高天然气采收率的主体开发技术。研究结果表明:(1)注气具有储层补能、重力分异、段塞阻水、解水锁、竞争吸附、延缓水侵及混相驱替等作用,其中二氧化碳(CO_(2))与甲烷(CH4)混相程度明显优于氮气(N_(2)),相同天然气采收率增幅条件下所需CO_(2)体积更少;(2)低部位注高部位采的注采方式有利于维持注气前缘的稳定性,较早的注气时机有助于延长气藏的无水采气期,结合注采参数优化等对策可进一步提高气藏采收率;(3)不同类型气藏注气提高采收率的注入气体和实现机制有所差异,其中致密砂岩气藏与碳酸盐岩气藏以注CO_(2)混相驱替为主、孔隙型边底水气藏以注N_(2)解水锁为主、裂缝-孔隙型边底水气藏以注N_(2)“解封-压锥”为主;(4)涩北气田某边疏松砂岩底水气藏注气实践表明,注N_(2)使得相邻生产井的产气量、产水量显著回升,具备增压挡水、驱替置换等正向提采效果。结论认为,成果对有水气藏注气提高天然气采收率的机理认识更加系统,形成了从机理研究到矿场应用的技术链条,对中国复杂气藏高效开发和CCUS-EGR技术推广具有重要参考价值。 展开更多
关键词 气藏 自然衰竭 水侵 注气 提高采收率
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普光气田高含硫气田提高采收率关键技术进展及应用
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作者 李中超 宿亚仙 +2 位作者 姜淑霞 张纪喜 郭现红 《石油与天然气地质》 北大核心 2026年第1期228-240,共13页
普光气田是中国首个投入开发的高含硫整装气田,已高效稳产15 a。随着气田开发进入稳产中、后期,长周期稳产面临3大困难和挑战:①高含硫气田特有的单质硫沉积叠加强边水侵入,长期稳产难度极大;②低渗储层如何有效经济开发是气田稳产的关... 普光气田是中国首个投入开发的高含硫整装气田,已高效稳产15 a。随着气田开发进入稳产中、后期,长周期稳产面临3大困难和挑战:①高含硫气田特有的单质硫沉积叠加强边水侵入,长期稳产难度极大;②低渗储层如何有效经济开发是气田稳产的关键,但常规方法识别精度低;③增压开采是开发中、后期降低气藏废弃压力、提高采收率的重要手段,而高含硫气田湿气增压目前没有先例,增压技术政策不明确。为实现气田长期稳产,进一步提高采收率,从机理实验入手,明确气田水侵、硫沉积及差异化渗流规律,形成了地质-工程一体化协同控水、全流程硫沉积预测及治理、低渗储层精细描述与有效动用以及高酸性气田湿气增压等4项关键技术。这些技术成果在气田开发中应用成效显著,实现了气田15 a高效开发,稳产期比设计延长5 a,预计2025年采收率突破70%,支撑中国石化高含硫气田开发指标居于国际同类气田前列。 展开更多
关键词 控水、治水 湿气增压 硫沉积 低渗储层 提高采收率 高含硫气田 普光气田
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基于深度学习的海上压裂砂堵风险实时预警方法
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作者 郭布民 徐延涛 +4 位作者 王晓鹏 王新根 宫红亮 巴广东 赵明泽 《深圳大学学报(理工版)》 北大核心 2026年第1期65-73,共9页
为有效解决压裂过程砂堵事故识别方法费时费力、精度低且无法实时预警的问题,基于施工压力、排量和砂比等多参数数据分析和深度学习算法,提出了海上压裂井砂堵风险自动识别与智能预警方法.利用具有注意力机制的长短期记忆(attention lon... 为有效解决压裂过程砂堵事故识别方法费时费力、精度低且无法实时预警的问题,基于施工压力、排量和砂比等多参数数据分析和深度学习算法,提出了海上压裂井砂堵风险自动识别与智能预警方法.利用具有注意力机制的长短期记忆(attention long short-term memory,Att-LSTM)神经网络,构建了施工压力实时预测模型,可提前40 s预测压力变化,精度高于92%;改进具有注意力机制的卷积—长短期记忆(attention-based convolutional neural network–LSTM,Att-CNN-LSTM)神经网络,建立了压裂砂堵识别模型,时间误差少于1 min.耦合两种模型并嵌入迁移学习技术,构建了具有可继续学习功能的压裂砂堵风险实时预警方法.结果表明,压裂砂堵风险实时预警模型通过压力预测值驱动砂堵识别,输出当前及未来40 s砂堵概率(取最高5个概率值均值),现场验证显示可提前38~42 s触发预警.同时,该模型中迁移学习模块使正式训练迭代次数从2000次降至300次,计算效率提升5.7倍.研究表明,机器学习方法可以提高压裂砂堵识别精度和效率,有效加快压裂决策智能化进程. 展开更多
关键词 石油与天然气工程 深度学习 压裂砂堵自动识别 压力智能预测 砂堵风险实时预警 迁移学习 数据特征增强
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深层页岩气井高频柱塞举升工艺
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作者 刘通 倪杰 +2 位作者 库尔班 许剑 江劲宏 《石油机械》 北大核心 2026年第2期92-100,共9页
随着威荣深层页岩气水平井开采进入中后期,气井产水量大、斜井段积液多,常规柱塞工艺因排液频率低、单周期排液量有限,已难以满足高效排液需求。为此,基于威荣气田完井特点,创新提出了一种高频柱塞举升工艺,研发了“井口套筒+井下撞针+... 随着威荣深层页岩气水平井开采进入中后期,气井产水量大、斜井段积液多,常规柱塞工艺因排液频率低、单周期排液量有限,已难以满足高效排液需求。为此,基于威荣气田完井特点,创新提出了一种高频柱塞举升工艺,研发了“井口套筒+井下撞针+分体柱塞”高频排液组合工具,引入Gidaspow稠密体系曳力修正,建立了分体柱塞连续举升与分离下落的力学平衡模型,在WY29-1HF井开展了先导试验,验证了工艺的有效性。研究结果表明:新工艺将单个开关井循环周期内的柱塞举升次数由传统的1次提升至最高3次,显著提高了单周期排液效率,现场试验日均排液量提升45%;针对井下撞针在柱塞频繁撞击作用下容易失效的问题,优化设计了卡箍式井下撞针工具,其定位爪结构相比卡瓦式结构抗冲击能力更强,配合定期维护解决了工具断裂问题;明确了分体柱塞连续举升所要求的最小临界气量条件,所建立的临界气量预测模型与实际观测符合率达95.8%;该工艺可与连续气举结合形成“柱塞辅助气举”新模式,实现不关井连续高频排液,日举升频次可达10次,大幅提升了排液连续性。研究形成的高频柱塞举升工艺及配套理论方法,可为深层页岩气水平井中后期高效排水采气提供有效的技术解决方案,对类似气田的稳产增产具有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 威荣气田 深层页岩气 水平井 柱塞 分体式 撞针 临界气量
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超临界CO_(2)压裂深部煤体的显微裂缝分布特征及其控制机理
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作者 王香增 吴金桥 +3 位作者 张锋三 曹文琦 阎纪伟 朱帝杰 《煤炭学报》 北大核心 2026年第1期181-192,共12页
深部煤层埋深大,煤岩结构致密,裂隙相对不发育,成为制约深部煤层气高效开采的重要因素。水力压裂主要在煤层中形成较宽大的裂缝,而超临界CO_(2)(ScCO_(2))由于其分子结构较小,黏度低,能够渗透到煤体微纳米尺度的孔裂隙内,从而产生较复... 深部煤层埋深大,煤岩结构致密,裂隙相对不发育,成为制约深部煤层气高效开采的重要因素。水力压裂主要在煤层中形成较宽大的裂缝,而超临界CO_(2)(ScCO_(2))由于其分子结构较小,黏度低,能够渗透到煤体微纳米尺度的孔裂隙内,从而产生较复杂的显微裂缝网络,有效增加气体运移空间。结合显微CT、声发射仪、形貌扫描仪研究了ScCO_(2)压裂延安区块深部煤体后显微裂缝的分布特征及扩展规律,获得了不同应力约束条件下煤中压裂裂缝的分布特征,分析了煤体结构、地应力、ScCO_(2)特性等因素对显微裂缝起裂与扩展的控制机理,定量表征了显微裂缝的形貌特征及其非均质性,揭示了显微裂缝扩展与分布的控制机理。研究结果表明,1~3号样的垂向应力差系数(Kv)均为0.4,4号样的Kv为0.6时,1~3号样的破裂压力均在25 MPa附近,而4号样的破裂压力仅为16 MPa,即Kv增加有利于煤体破裂。ScCO_(2)压裂后煤体中显微裂缝发育,其形态复杂且连通性增强,有利于气体运移。ScCO_(2)进入煤体,沿着较大孔裂隙通道逐步进入显微尺度的孔裂隙,随着注入气体量增大,ScCO_(2)对煤体的挤压强度不断提高,煤体先发生显微破裂,随着ScCO_(2)聚集压力增大,煤中裂缝被撑开发生整体破裂。由于ScCO_(2)能够进入不同尺度的煤体内且其分布较均匀,因此形成的裂缝分布范围较广。1~4号样裂缝面的粗糙度分形维数分别为1.915、1.828、1.814和1.797,表明煤体的破裂压力越大,裂缝面的分形维数越高,裂缝的非均质性越强。煤体结构、地应力和ScCO_(2)性质是影响深部煤体压裂裂缝展布的主要因素。研究结果为ScCO_(2)压裂改造深部煤体渗透率提供了指导。 展开更多
关键词 超临界CO_(2)压裂 煤体弱化 压裂裂缝 扩展特征 控制机理
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塔里木盆地迪那2气藏裂缝特征与水侵规律
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作者 毛金昕 解馨慧 +5 位作者 邓虎成 王志民 李朋 吴永平 相泽厚 张鑫 《油气藏评价与开发》 北大核心 2026年第2期423-433,共11页
迪那2气藏为塔里木盆地一大型边水致密砂岩气藏,储层非均质性强,天然裂缝是影响其高产和水侵的重要因素。裂缝研究对明确气藏水侵规律及防控水政策的制定意义重大。研究基于岩心、薄片、成像测井等地质资料,分析天然裂缝地质静态特征。... 迪那2气藏为塔里木盆地一大型边水致密砂岩气藏,储层非均质性强,天然裂缝是影响其高产和水侵的重要因素。裂缝研究对明确气藏水侵规律及防控水政策的制定意义重大。研究基于岩心、薄片、成像测井等地质资料,分析天然裂缝地质静态特征。结合产水、产气、压力等生产动态特征,分析不同因素对水侵的影响,利用层次分析法明确控制因素,研究不同形态构造裂缝对水侵特征影响,建立气藏水侵模式。研究结果表明:研究区构造裂缝分为剪切裂缝和张性裂缝,以充填裂缝为主,充填物主要为方解石,其次是石英和黏土等,但开度较大;根据生产动态特征可以分为早期暴性水淹井、晚期暴性水淹井、带水生产井和无水生产井,4种类型生产井生产特征明显不同;依据生产特征和地质特征,从构造位置、断层、隔层、地层系数和裂缝5个因素对研究区气藏主控因素分析,明确裂缝为主要因素,断层、隔层、地层系数为次要因素,构造位置为无关因素,利用层次分析法建立水侵综合评价指数;结合裂缝形态差异及生产特征,明确了复杂裂缝对气井高产及产水的影响。以此建立了优势裂缝型、断缝体局限型和优势裂缝-断层-砂体组合型的3种水侵模式,总结气藏水侵规律。研究成果对类似气藏开发具有一定的指导意义,为同类型有水气藏水侵规律研究和开发评价提供借鉴。 展开更多
关键词 塔里木盆地 库车坳陷 天然裂缝 水侵特征 水侵模式
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