Динамическое кооперативное регулирование капиллярных сил при инжекции и откачке фреона в глубоких плотных песчаниковых газоносных коллекторах

LI SONG ,  

YANG JIAN ,  

FANG HONGMING ,  

JIN CENHONG ,  

WANG ZHOUYANG ,  

LI YING ,  

摘要

Глубокий плотный песчаниковый газоносный коллектор блока Цзытун в Сычуаньском бассейне, относящийся к форме Шасимяо (глубина 3680~4250 м), характеризуется геологическими особенностями с нанес级ными порами и горлышками, сильным уплотнением цементирования, эффектами задержки смачиванию и набухания глин, что приводит к глубокой инвазии фреона, низкой эффективности удаления жидкости (обычно менее 20%), вызывая выраженное водозапирание и комбинированные повреждения от набухания глин, серьезно ограничивающие эффективную эксплуатацию коллектора. В данной работе использовались природные керны из первого интервала формации Шасимяо (обозначается как Ша-1), для исследования на основе динамической капиллярной силы при высоких температуре и давлении, имитируя реальные температурно-давленческие условия коллектора (82 °С, 40 МПа окруженного давления). Проведены систематические полные циклы опытов при вытеснении воды газом (моделирование закачки фреона) и вытеснении газа водой (моделирование откачки фреона), что позволило выявить динамическую эволюцию капиллярных сил при процессе гидроразрыва и откачки, а также уточнить их механизмы, контролируемые взаимодействием "проницаемость — доля нанос级ных пор и горлышек — задержка смачивания". В опытной работе отобраны 15 кернов с газопроницаемостью (K) в диапазоне от (0,071~1,158)×10^-3 мкм^2, разделённые на три группы: сверхнизкопроницаемые (K ≤ 0,1×10^-3 мкм^2), низкопроницаемые (0,1×10^-3 < K ≤ 1,0×10^-3 мкм^2) и относительно высокопроницаемые (K > 1,0×10^-3 мкм^2). Результаты показали: ① На этапе вытеснения воды газом динамическая капиллярная сила с увеличением насыщения водой меняется от движущей силы вытеснения к сопротивлению потоку, критическая точка перехода при насыщении воды около 37%, сопротивление увеличивается с уменьшением проницаемости (K ≤ 0,1×10^-3 мкм^2); ② На этапе вытеснения газа водой капиллярная сила проявляет сопротивление потоку и усиливается с уменьшением насыщения водой, сопротивление в сверхнизкопроницаемых кернах в 1,5~4,0 раза выше, чем в высокопроницаемых; ③ Выстроена количественная зависимость динамической капиллярной силы от проницаемости, раскрыт механизм синергетического усиления за счёт доли нанос级ных пор (более 70%) и задержки смачивания, обусловленной иллитовой минералогией (отклонение динамического угла смачивания 30°~45°); ④ Предложена стратегия оптимизации откачки, включающая "контроль скорости подачи воды, этапный замедленный возврат, стабилизацию глин, оперативное регулирование", разработаны дифференцированные технические меры с учётом подразделения проницаемости и геологических особенностей. Результаты исследования предоставляют надёжную экспериментальную и теоретическую базу для детальной разработки плана гидроразрыва и оптимизации схемы откачки блока Цзытун, а также важный ориентир для эффективной эксплуатации аналогичных глубоких плотных песчаниковых газоносных коллекторов Сычуаньского бассейна.

关键词

глубокий плотный песчаниковый газоносный коллектор; динамическая капиллярная сила; задержка смачивания; фреон; проницаемость

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website