简介:阿普斯(Arps)提出的确定性递减曲线分析已经成为业界预测产量和估算储量的标准方法,但该分析方法的缺点是具有很强的主观性和很大的不确定性,尤其是在井的早期生产阶段。概率递减曲线分析(PDCA)法已经被提出来对页岩气区带储量估算中的不确定性进行量化。然而,所有已公开发表的PDcA法都采用Arp递减曲线模型进行分析。新的递减曲线分析(DCA)模型已经开发出并用于经水力压裂改造的水平井。然而,这些模型主要应用于确定性分析,而没有对不确定因素进行定量分析。我们应用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)概率法和不同数量的生产数据对文献中出现的六种DCA模型进行了追算测试,这6种DCA模型分别是阿普斯模型、具有最小递减的阿普斯模型、改进后的阿普斯模型、幂律模型(powerlaw)、拓展的指数模型(stretchedexponential)和Duong模型。结果显示,MCMC概率法非常可靠地对产量追算的不确定性以及由页岩气井衰减曲线模型得出的累计产量估算值的不确定性进行了定量分析。甚至对于基于Arp方程的DCA模型,这种概率法也能非常合理地进行标定。随着拟合的产量数据的增加,追算不确定性降低,但是不管拟合的产量数据有多少,MCMC概率法都能非常合理地进行标定。甚至,由MCMC概率法得出的P50储量估算值要比早期采用确定性评价方法得到的结果更准确。产量预测和储量估算估算结果的不确定性总是存在的,而且这种不确定性在页岩气藏开发的早期是很大的。可靠的不确定性定量分析能够改善生产早期阶段的决策,从而实现这类非常规气藏更加高效的开发。
简介:现在已可利用新的测井技术现场描述含气砂岩储层,以用于优化整个完井过程。由电缆地层测试器获取的动态储层信息以及由核磁共振测井获取连续的高分辨率孔隙度和渗透率数据,极大地提高了产层识别的质量。由于低渗透率页岩质砂岩层段的有效完井往往需要耗时很长的不用修井机的作业,因此采用这项新技术可以大幅度降低作业成本。本文讲述了如何结合使用裸眼井储层质量的全面评价和天然气产能指数进行完井设计,以便缩短从开钻到投入商业开采的时间。这种分多个步骤的综合方法可用于优化各产层段的水力压裂作业,从而提高天然气的总产量。根据各层段的模拟生产动态和预测的气井产量,提出完井设计建议。从这个意义上讲,本文将首先介绍这种方法(与储层的“实地”电缆测值相结合)在几口重要气井完井设计中的应用,而最后还要介绍并讨论这些应用实例到目前为止的结果。
简介:工作经验表明,开发期间原油和凝析气井的实际产能会明显降低。当井底压力(Pp)低于泡点压力(Pbp)时油藏的产量就会降低。凝析气井中的产能下降主要是由于近井地带中的反凝析引起的。在原始凝析油含量高,尤其是带有残余油的油气藏中,这种效应是非常显著的。该研究的实验结果证明,在孔隙表面最初为部分非水湿(疏水),或者原油和凝析油在多孔介质中渗滤期间变为疏水的油藏中,产量降低就会发生。本文概述了用于实际油气井产能恢复的方法。其基础是用各种化学品将孔隙表面从完全或部分非水湿(疏水)改变为水湿(亲水)。该过程称之为亲水化,它可以恢复初期产能,降低水驱期间可动水层水锥进和水侵的可能性。介绍了亲水化的实际效果及现场应用情况。
简介:墨西哥东南部的韦拉克鲁斯盆地中新世和上新世在板块的交互作用下,经历了削减、走滑和火山作用等一系列演化过程。根据时代和构造变形类型将盆地分成六个构造区,盆地充填可以分为两个长期沉积阶段,每一个沉积阶段都能够和主要盆地边界构造事件的强弱变化联系起来。第一个沉积阶段发生在早至晚中新世,受拉腊米造山运动减弱的影响。中新世的盆地是从构造陡峭的盆地边缘演变来的,穿过盆地的深峡谷被切割,并不同程度的被泥岩、粗粒砂岩和砾岩的薄层的侵蚀残余填充。这个侵蚀和无沉积的地带逐渐过渡成厚的富砂的盆底扇。在第一个沉积阶段晚期,由于远处的板块俯冲,水下的火山在海上生长,并形成一个深海的屏障,阻止浊流涌入原来的墨西哥湾。这些火山也作为固定的支柱,作为对区域性削减的响应,在它们周围发育了一些盆地内的逆冲断层带。第二个沉积阶段受到内部盆地的削截和北部盆地边缘——众所周知的贯穿墨西哥的火山岩带的抬升所限制。这个抬升引起沉积物分散体系强烈的结构变形,由此引发大陆架下斜坡沉积沿着盆地由北向南前积。与第一阶段的上超叠加样式相反,第二阶段沉积单元以强烈的退覆样式堆积。已证明和假定的储层圈闭组合,包括从四向到三向组合(地层),再到纯地层圈闭都是一致的。根据二维和三维的地震数据画出的四向圈闭很大(P50:5000km^2)并被巨厚的下中新统冲积扇砂岩覆盖。地层圈闭在规模上更薄更小(P50;1000km^2),但比四向的封闭多。因为一些构造经历了长期的压缩脉冲作用,所以顶部的盖层对保存大的气柱高度有较大的地质风险。
简介:我们为砂岩中纤伊利石的形成构想了一种模型,其中高岭石是基本反应物,而钾来自原地钾长石颗粒的溶解或被输入到这一模型的基准构架中。利用除温度和时间外还考虑了饱和状态的阿雷尼乌斯方程,模拟了伊利石纤维的成核和生长。成核作用发生在孔隙壁上,同时可以确定白云母和碎屑伊利石是动力学性质有利的基质。为了考虑其他成岩作用对表面积和反应物体积的影响并为渗透率模拟提供输入参数,可以将这一模型与“试金石”(TouchstoneTM)模型结合起来。在两个数据集的基础上我们评价了这一伊利石模型的性能。一个是中挪威海域最高温度为108—173~C的侏罗系石英砂岩数据集,另一个是东南亚海域最高温度为157—182℃的岩屑砂岩数据集。采用同样的动力学参数,这一模型拟合了两个数据集测出的伊利石、高岭石和钾长石的含量。考虑到与碎屑混入有关的不确定性,预测的K—Ar年龄是符合现有数据的。虽然这些分析样品没有获得伊利石粒径数据,但挪威数据集得出的模拟雏晶厚度仍然与北海类似温度史样品0.004—0.012um的已发表测量结果相当。
简介:详细的生物标志物和轻烃地球化学资料证实,得克萨斯州中北部沃思堡(FortWorth)盆地的油气源岩以海相密西西比系巴尼特(Barnett)页岩为主,但也可能存在其它源岩。生物标志物资料表明,主要生油的巴尼特页岩属于海相,沉积于洋流上升作用很强但盐度正常的缺氧环境。2个露头样品和7口井的岩屑分析表明,巴尼特页岩有机相是变化的,有可能存在其它石油亚类。轻烃分析表明,部分油藏充注了大量陆源凝析油,从而造成了许多油样具有陆源和海-陆混源轻烃的特征。从轻烃资料可以看出,这里有一种生成了凝析油的次生烃源岩,它含有陆源和陆-海混源的有机质。生物标志物分析并没有揭示这种次生烃源岩的性质,这突出表现了在确定油气源岩时综合运用生物标志物和轻烃资料的重要性。沃思堡盆地的天然气是热成因的,而且似乎与石油一起都是由巴尼特页岩生成,但也有一部份天然气可能产生于石油的裂解。同位素资料表明还存在少量生物成因气。这里的天然气分布似乎具有地层分异性,储层越新含成熟气越少,同时储层越老含成熟气也就越多。但宾夕法尼亚系本德(Bend)群的储层除外,它所含的天然气遍及已观察到的所有成熟度。我们不能排除沃思堡盆地的其它源岩层位有成为局部重要生油气源岩的可能,例如史密斯威克(Smithwick)页岩。
简介:在萨斯奎汉纳/页岩山(susquehanna/shaleHills)观测站(SSHO),我们利用小角度和超小角度的中子散射(SANS/USANS)研究了正在风化的罗斯山(RoseHill)组页岩的超微尺度特征的演化。这里称为中子散射(NS)的SANS/USANS技术可以描述大小为3nm上下到几个微米的孔隙。利用NS研究了在山顶用气动钻获取的页岩碎片(“风化岩”)或手控螺旋钻获取的页岩碎片(“风化层”)。可以推测大约在20m深度溶蚀作用已使铁白云石在基岩中消失,而用于NS研究的所有页岩碎片都采自这一铁白云石溶蚀带的上方。NS研究证实,无铁白云石岩石的总体积有5—6%是由分隔的粒内孔隙构成的。在5m深度,孔隙度和表面积的突然增大对应于有关风化岩中长石溶蚀作用的开始,因而其主要成因可以归结为15000年前开始的冰穿边缘作用。在风化岩一风化层界面以下几十厘米处,由于绿泥石和伊利石开始发生溶解,所以孔隙度和表面积也有明显增加。这些黏土矿物的溶解反应促进了风化岩向风化层的转化。在整个风化层,页岩碎片的粒内孔隙连接成为较大的粒问孔隙,而散射特征也由深处的体分形变为接近地表的面分形。孔隙形态也由深处的各向异性变为最上部的各向同性,前者可能与早先的大地构造活动在岩石中形成的铅笔劈理有关,而后者的成因在于黏土的风化。在风化作用最强烈的风化层,高岭石和氢氧化铁发生沉淀,堵塞了一部分连通的孔隙。这些沉淀物的出现以及因黏土风化而使更多石英暴露出来,都对最上部样品的矿物一孔隙界面面积的下降有作用。这些观测结果符合SSHO的基岩一风化岩一风化层的转化,其原因在于:(1)有反应物(即水、氧气等)运移进入了原生孔隙和由构造事件和冰川边缘效应所形成的裂缝中;(2)矿物一水反应以及颗�
简介:为了测定不同泥浆体系所形成泥饼的粘附-粘滞强度(ACBS)和粘附-粘滞模数(ACM),开发研制了一种独特的测试程序和一套新型的测试装置。测试装置是一台Wyke—hamFarrance无级压缩机,测试时它将柱形压块嵌入泥饼基质一定深度,然后施加一个提拉力将压块从泥饼中拔出。有一个数字式仪表能记录加载和提拉过程中压块的嵌入深度和位移,同时有一台电子天平记录嵌入和提出过程中作为位移函数的压力和提拉力。此外,还有一个千斤顶可将泥饼提升到预定高度,而一个计算机数据自动采集系统则能记录测试数据并监测测试过程。实验测试结果表明,嵌入深度相同而成分不同的泥饼,其ACBS和ACM会有明显不同。提拉力的大小及其与嵌入面积减少量的关系曲线形状,受控于泥饼材料的粘附和粘滞力及其性质。电解质的存在能明显影响金属与泥饼以及矿物与矿物的结合力。阳离子的水合离子直径对泥饼的粘附和粘滞性质也有一定影响。泥饼基质中存在重晶石能够明显增大泥饼的ACBS和ACM,其原因可能是重晶石颗粒的填充和质量粘附效应以及分子间作用力。研究了三种降失水剂对NaCl-膨润土泥饼ACBS的影响,它们是改性淀粉、CMC和PAC。在NaCl-膨润土泥浆中加入CMC和改性淀粉,其泥饼的ACBS和ACM几乎没有变化,而在NaCl-膨润土泥浆中加入PAC,其泥饼的ACBS有一定增加,但ACM明显减小。这此测试结果在不同泥饼对钻具、扩眼器、稳定器、钻头以及斜井和水平井眼的钻屑间的结合力方面提供了极有价值的资料。这些测试方法可用于筛选钻井泥浆添加剂,而本文的研究结果则可用于设计有理想泥饼质量的钻井液。
简介:研究区YB组段碳酸盐岩油气藏为非背斜圈闭成藏,按一般规律,该类储层的发育主要基于两个作用过程:侵蚀和溶解,所以储层与非储层之间的孔隙度差异非常小。在储层预测过程中,这种微妙差异的影响需要通过地震属性(振幅、能量等)来确定。为此必须对岩石物性参数(孔隙度、矿物组分等)有更详细的了解。为了得到地震属性与岩石物理参数的相关关系,建立了地质-声学模型。本文以实例描述了地震-地质模型的建立步骤:岩石物理模型、地质-声学模型和地震-地质模型。证明了储层物性的提高和岩石密度的下降降低了弹性波的传播速度、声阻抗和反射系数,这是在碳酸盐储层中利用地震属性变化进行储层预测的物理基础和条件。
简介:有效应力〈σij〉的精确表达式,特别是导致有孔隙流体材料的弹性应变的应力〈P〉(有效应力)是基于假设之上的,仅对Hook定律有效,即〈σij〉=σij-αPδij和〈P〉=Pc-Pp,这里α=1-(K/Ks),Pc和Pp是围压和孔隙压力,K和Ks分别是干燥岩石(排水状态下)和岩石基质(岩石固体部分)的体积模量。Gccrtsma(1957年)和Skempton(1960年)在实验的基础上首次提出关于〈P〉的方程。该表达式虽然不直接依赖于孔隙度,但是当有效应力〈P〉等于围压时孔隙消失,因此K=Ks。如果使用〈σij〉方程中的有效应力定理,那么可根据没有孔隙压力的固体弹性模量确定一个具有孔隙压力的多孔固体的应变。有效应力表达式非常准确地描述了砂岩和花岗岩样品在围压和孔隙压力达到2.5kb(250MPa)时的应变。结果表明,该有效应力定理不适用于非弹性过程(如断裂)。
简介:路易斯安那滨海中新统的退积层序包括10个三级层序和至少58个四级层序,平均时间跨度分别为1.1和0.19m.y.,这可与墨西哥湾盆地和全球范围内其它盆地测得的时间跨度进行对比。下中新统上部到中中新统的远端的三级层序主要由低位前积楔,斜坡扇和盆底扇沉积组成。与此相反,中中新统到上中新统的中部的层序则记录了更多的近陆体系域:(1)陆架上的下切谷充填与向盆增厚的低位前积楔近端部位之间的侧向迁移,(2)陆架上周期性的高水位和海进体系域。上中新统的内陆架和滨海体系域及大量的下切谷控制着薄的三级层序的发育。成因格架是烃类分布的一个主要影响。虽然在研究区有很好的构造圈闭,但是超过90%的油气储量来自于那10个三级层序,这些三级层序都是由四级体系域叠置形成的三级低位域。复杂的中新统地层及集中在中新统三级低位体系域内的油气的发现引起了高频层序格架的发展,而这些发展又引起了对墨西哥湾北部陆架内中新统丰富的隐蔽储量的开发模型产生广泛的关注。
简介:未来在墨西哥湾中新统下段砂岩的勘探将越来越聚焦在埋深大于4.5km的地层,而对于那些深一超深层岩层来说,储层物性是一个关键风险因素。本研究的目的是了解西墨西哥湾中新统下段砂岩储层物性的变化。为此,我们用取自深度在0.9~7.2km之间地层样品的岩相和岩石物性数据,分析了五个地区碎屑矿物组成、成岩过程、储层物性的区域性变化,这五个地区是1)路易斯安那;2)上得克萨斯海岸;3)下得克萨斯海岸;4)墨西哥布尔戈斯盆地;5)墨西哥韦拉克鲁斯盆地。在研究区内矿物组成变化非常明显。路易斯安那近海下中新统砂岩的平均矿物组成为石英:86%;长石=12%;岩石碎屑=2%(Q86F12R2)。往南,随着源区内火山岩和碳酸盐岩的出现,长石与岩屑含量增加。在从得克萨斯近海采集的样品中,上得克萨斯海岸岩样的矿物组成为Q67F24R9,及至下得克萨斯海岸,为Q58F24R19。墨西哥北部陆上布尔戈斯盆地中新统下段砂岩的平均矿物组成为Q64F22R23,而取自墨西哥南部韦拉克鲁斯盆地砂岩样品的岩屑比例最高,达Q33F12R55。路易斯安那地区富含石英的下中新统砂岩的主要成岩事件有机械压实作用和石英胶结物沉淀。往南,伴随岩石碎屑含量持续增加,压实造成的孔隙度损失增大。南部方解石胶结物丰富,储层物性明显下降。在中等埋深,路易斯安那的富石英砂岩储层物性最好,而在得克萨斯和墨西哥,因岩屑含量增加,储层物性下降。在所有深度和温度下,相较下得克萨斯和墨西哥的岩层,路易斯安那和上得克萨斯岩层的孔隙度要高些,但地层深度〉5km、温度〉175℃时,孔隙度差异变小。西墨西哥湾从路易斯安那到墨西哥中新统中、下段的变化趋势可作为一个典型例证,来阐述作为一个成岩作用和储层物性控制因素碎屑矿物
简介:重力、温度、储层流体类型、地质构造、流体聚集过程等多种因素,都可能对油气藏中烃类流体的空间组分变化有重要影响。组分梯度(CG)在近临界油气藏中是一种值得重视的因素,它可以对原始油气地质储量的估算、油气界面(OGC)位置的预测以及油气藏的开发策略产生明显作用。有些油气藏产油气层段从顶到底的厚度可达数百米,有时甚至超过2000m。在这么大的厚度中,重力分异作用会使较轻烃组分的摩尔分数随深度的增大而变小,而较重组分的摩尔分数则会因深度增大而变大。对这些流体热力学特性的模拟,需要有一个能复制有效压力、体积和温度(PVT)数据以及重力组分分级的状态方程(EOS)。本文研究了哥伦比亚库西亚纳(Cusiana)气田的挥发油。由恒组分膨胀(CCE)和恒定容降(CVD)试验构成的PVT报告,可用于标定有关流体的模型和EOS的参数。为确定和描述有关的拟组分,使用了具有容积转换和whitson方法的彭·罗宾森(PengRobinson)EOS。研究结果探讨了不考虑组分梯度时所出现的原始烃类容积的差异。即:不考虑组分梯度,原始油、气地质储量可以因取样深度的不同而被高估或低估。还表明,可以选定一个对应于特定深度的基准样品组分,以便在没有组分梯度时使用。由此估算的原始油气地质储量能相当于由组分梯度所得出的储量。在为挥发油藏和凝析气藏确定地质储量时,本文提供了如何评价等温重力组分梯度影响的指导原则和具体步骤。