简介:岩溶作用对碳酸盐岩储层的品质既有建设性影响又有破坏性影响;例如,溶蚀作用和角砾岩化能够增大孔隙度和渗透率,而洞穴坍塌或岩溶期后流体流动引发的胶结作用则可能减小孔隙度和渗透率。岩溶还会对钻井作业带来挑战,其原因是它会使岩石的孔隙度和渗透率结构(permeabilitystructure)高度变化而难于预测,从而增大钻井泥浆比重预测的难度。露头、岩相与地球化学资料相结合,可以约束地震尺度(seismic—scale)岩溶类型、分布和成因的预测,从而有助于提高人们对碳酸盐岩储层建筑结构的认识,进而制定出更加安全的钻井方案。然而,很少有人利用地震反射资料来描述地震尺度(seismicscale)的区域性岩溶构造(karstfeatures)。在本次研究中,我们利用时间偏移后的二维地震反射资料研究了波斯湾地区一套以碳酸盐岩为主、厚度3km的侏罗系一中新统地层中岩溶的分布、规模和成因。我们识别出了43个地震尺度的岩溶构造,它们表现为由杂乱反射构成的垂直管状地层柱(verticalpipecolumns),这些地层柱被向下倾斜的洼地(downward—deflecteddepressions)封盖,而在这些洼地之上又上超了上覆的地层。这些地层柱高可达2km,涉及了从上侏罗统到上白垩统的地层,而且其直径可达5.5km。我们解释认为,这些地层柱是深成岩溶作用(hypogenekarstification)的产物,岩溶流体主要是沿着先存断层运移,在地层出露地表的关键时期,表生岩溶作用则使深成岩溶作用产生的洼地(hypogene—generateddepressions)进一步加宽加深。我们的研究结果表明,与岩相和地球化学资料相结合,地震反射资料能够而且也应当被用于预测深成岩溶储层,帮助改善碳酸盐岩储层的描述质量,更好地认识与其相关的可能危及钻井作业的因素。
简介:在上个十年左右,随着钻井、压裂和完井技术的进步,以往不具经济性的油气资源得以开发,非常规页岩油气资源在油气生产中发挥着越来越大的作用,分段压裂技术已经在北美非常规油气资源的开发中得到了广泛的应用。在这个时期,完井技术在不断进步,最早出现的是桥塞分段射孔法(PlugandPerfmethod),后来又出现了球座尺寸渐小的丢球打开式滑套法(multipleballseatsizeactuatedslidingsleeves)。但这两种方法都有缺陷,前者需要多次重新返回已钻井眼和开展铣钻作业,而后者的压裂段数有限,因为球座的尺寸需要逐渐变小,而且在完井后可能还需要铣钻球座,以便消除流动障碍(Wozniak,2010)。由于这两种方法存在这样的缺陷,业界一直在努力研发高性能的多段压裂完井系统,现在市场上已经出现了可以替代上述两种方法的新型完井技术。最近业界已开发出了3种无限制的多段压裂系统,在需要的情况下,它们可以用水泥进行固定,具有全井眼内经(ID),或者说在压裂后与管柱(tubularstring)尽可能接近,而且不需要进行铣钻作业,因而缩短了总体完井作业时间,提高了压裂和生产效率。它们分别是:(1)挠性管(CT)操作的套筒:这种工具结合了井下钻具组合(BHA),用于封隔目的层,打开套筒,沿着挠性管/套管环空向下开展压裂作业,套筒的数量几乎不受限制。(2)改进的丢球启动式压裂工具系统:每个压裂段都采用同样尺寸的球和球座,压裂的段数几乎不受限制。(3)射频识别(RFID)压裂套筒:简单地在完井管柱中放入RFID标签即可,采用RFID压裂套筒系统进行作业时,压裂的段数几乎不受限制。文中将回顾这些多段压裂完井技术的研发,详细描述以往压裂系统所不具备的独特特征和性能,介绍基于定量对比方法
简介:过去三十年来,梅迪纳(Medina)群砂岩一直是美国宾夕法尼亚州西北部的主要钻探目标。已有很多公司对这套致密的含气砂岩钻成了数千口井。随着压裂技术的进步,采用了很多不同类型的压裂方案,包括含有少量低密度砂子的“滑水”压裂(“slickwater”fracs)、携带大量高密度砂子的交联凝胶压裂、含砂量和密度有很大变化的线性凝胶压裂以及也可以输送不同体积和密度的氮泡沫液压裂。虽然每个人都认为梅迪纳砂岩气井只有采取增产压裂措施才能产气,但有关最成功技术的看法却几乎与经营公司的数量一样多。然而这些看法通常都是推测性认识,缺乏可以对比的支持数据。位于克劳福德(Crawford)、默瑟Mercer)和维嫩戈(Venango)县的克拉穆文(Cramerven)一库帕斯汤(Cooperstown)气田,是分析梅迪纳群砂岩增产史以及对比不同压裂方案效果的良好场所。为了确定效果最好的增产压裂技术,分析了该气田的很多气井并追踪了产量。虽然地质条件差异所引起的变化可以明显影响单井结果,但为了把这种影响降至最低限度,对大量的气井作了对比分析。本文将讨论这个气田的增产压裂历史,联系估算最终储量(EUR)对比增产压裂方案,为所采用的压裂方案提供设计和开发背景,最后还要介绍基于产量递减分析的当前设计思路。
简介:通过所记录波形的互相关(cross—correlation)和偏移,匹配滤波技术(matchedfiltertechnique)已经成功地运用于微地震事件的相对定位。除此之外,它还可以校正辐射效应和近地表构造的影响。采用这种方法确定的相对位置与采用直接定位法(PSET(r)技术)确定的位置进行了对比。采用新方法得出了一个解集(solutionset),这个解集揭示了两个平行的微地震事件分布带(trend),它们被解释为长1500英尺、宽100英尺的裂缝带。观察到了不对称的裂缝生长和以前已经历过压裂的层段再次被压开的现象。所观测的微地震事件的发展与泵压曲线存在时间一致性,这表明裂缝呈线性生长,生长速度为每分钟数英尺,而且诱发裂缝中可能有支撑剂进入。
简介:哈西迈萨伍德(HassiMessaoud)油田是阿尔及利亚中部地区东北部的一个厚砂岩油藏。该油田发现于1956年,产层为寒武纪砂岩,深度约为3400m。从1990年以来,油田成功地应用了水力压裂来提高产油量。对大约250口井进行了压裂前的注水试验,实际上大约有200口井中使用了支撑剂。对有50口只进行了注水试验的井作了总结回顾。回顾表明注水试验后未进行压裂的原因主要有三个:(1)井的机械故障;(2)压裂压力过高;(3)裂缝几何形态是根据目的层以外的温度测井曲线解释的。为了提高压裂成功率,最后采用了2项新技术。·推井剂刺激技术,目的是减少初始压力并控制压裂起点。·双压裂技术,目的是为了控制形成的裂缝向下延伸。本文通过3个典型实例说明了这些技术的应用。展示资料包括压裂前后的产量、最大推进压力、注水后的温度和放射性示踪剂录井以及显示支撑剂实际定位的放射性录井。
简介:泥岩是分布最为广泛的一种沉积岩,在油气系统中它们既可以充当烃原岩,又可以充当盖层,还可以充当页岩气的储层。泥岩很多重要的物化性质都强烈地受多种因素的影响,例如矿物学组成和沉积物颗粒的大小以及成岩变化(压实前和压实后的变化),而这些因素往往都是可以预测的。泥岩矿物成分的多样性反映了注入盆地的碎屑物质及其水动力学分离作用、盆地内原始有机物产量以及沉积物的成岩作用(沉积和溶蚀)。利用高放大倍数显微镜对现代和古代沉积地层的观测结果表明,泥岩的结构和矿物学特征都具有非均质性;而这种变化性并不总是显而易见的。虽然部分泥层的确是通过低能羽烟(buoyantplumes)的悬浮沉淀作用而沉积的,但泥岩结构分析发现,这些泥层通常会在多种因素的共同作用下而分散,包括波浪、重力驱动的作用以及风暴或潮流驱动的单向流。这些分散机理表明,泥质沉积序列一般可以在层序地层学的框架下进行解释。早期的生物活动会使泥层均质化,而早期的化学成岩作用会导致高度胶结地层的发育,尤其是在地层表面。埋藏较深的成岩作用涉及压实作用、矿物溶解、重结晶、矿物重新排列定向和岩化以及油气生成等,这要取决于泥层的沉积特征和早期成岩特征。
简介:针对直径小于62.5μ(4Phi)的颗粒在颗粒组合中的重量或体积占比超过50%的沉积物和沉积岩,提出了三角成分分类法(tripartitecompositionalclassification)。Tarl(陆源-泥质)的颗粒组合中有75%以上的碎屑来自盆外,既包括来自大陆风化的碎屑,又包括火山成因的碎屑。Carl(钙质-泥质)的颗粒组合中来自盆外碎屑的占比低于75%,而且在其盆内颗粒中,包括碳酸盐集合粒(aggregates)在内的生物成因碳酸盐颗粒占主导地位。Sarl(硅质-泥质)的颗粒组合中来自盆外碎屑的占比低于75%,而且生物成因硅质颗粒的数量要比碳酸盐颗粒占优势。划分出这三种类型的细粒颗粒状(particulate)沉积物和岩石,有效区分了具有明确的沉积环境而且有机质含量和次要颗粒类型存在系统性差异的物质(materials)。在地下,定义这些岩石类型的颗粒组合经历了差异明显但可预测的成岩途径,而这些成岩途径对全岩性质(bulkrockproperties)的演化具有明显的意义,因此把细粒沉积岩归入这三种岩石类型之一,是预测其经济价值和工程品质(engineeringqualities)的重要的第一步。为了便于进行描述,这三种岩石类型的名称还可以与指示岩石结构的修饰词、更准确的成分划分、重要性比较大的具体颗粒类型以及成岩特征等结合使用。
简介:了解岩石物理性质和多相流动特性,对于油气评价和开发是非常有必要的。而这些特性往往受控于孔隙空间的三维几何形态和连通性。目前,碳酸盐岩孔隙大小分布的确定仍极具挑战性。由于碳酸盐岩的沉积环境变化非常大,而且这类岩石极易受后沉积作用的影响,导致其孔隙结构很复杂,孔隙的长度从数十纳米到几厘米不等。要更加深入地认识孔隙结构对连通性、导流能力、渗透率和采收率的影响,就需要在连续的70个长度尺度范围内(从10nm到10cm)研究碳酸盐岩的孔隙结构,并对不同尺度下的信息进行综合分析。本文利用微计算机层析成像技术(micro—CT)、反向散射扫描电子显微镜03SEM)、聚焦离子束扫描电子显微镜(FIBSEM)实验技术,研究在数十个尺度下碳酸盐岩的孔隙结构。然后利用图像叠合技术对不同长度尺度下的数据进行综合。首先将一个岩心柱的三维图像(4cm,20微米体素[voxel])与一个宏孔隙分辨率下的样品(8mm直径,4微米体素)进行对比。然后,重点将在亚微米(submicron)分辨率下获得的扫描电镜(SEM)及聚焦离子束扫描电子显微镜(FIBSEM)数据与在大约3~5微米分辨率下获得的微计算机层析成像(micro-CT)数据相结合。为了实现SEM图像的最佳像素叠合,我们开发了一个精确的模板,以便消除由SEM扫描方法导致的人为弯曲,同时我们已经成功地按照三维图像的灰度级对在SEM图像上可见的次分辨率孔隙度和孔隙大小进行了成像。利用FIBSEM技术也可以研究样品的三维结构,研究精度可达到数十纳米。我们简要地探讨了如何利用这种多尺度信息来加强碳酸盐岩岩石物性的研究。