摘要：2019年中国地下储气库(以下简称储气库)进入高速发展期,气藏储气库面临着部分在役库达产率低、低渗泛连通气藏建库设计难度大等难题;盐穴储气库面临造腔速度慢和储气空间利用率低等挑战;油藏储气库建库机理与相关技术尚处于探索阶段,亟需攻关研究。为此,以破解气藏、盐穴、油藏不同类型储气库建库机理、储气空间优化设计等难题为目标,开展了系列理论研究与技术攻关。研究结果表明:(1)形成的在役库提高上限压力优化、大型低渗泛连通气藏建库、储气库群协同调峰优化等技术,助力气藏储气库高效建设与扩容增产;(2)建立的大井眼与水平井造腔、残渣空隙空间利用预测技术,指导了盐穴储气库高效造腔与储气空间利用最大化;(3)创建了气液高速交互滚动排驱仿真模拟与周期注采油气体系相行为模拟实验技术和油藏,形成了油藏建库驱替—传质耦合库容量预测方法,形成了油藏建库协同提高原油采收率的新模式;(4)复杂地质条件储气库高效建设运行和地下空间多元综合利用是未来增强储气保供能力和实现“3060双碳”战略目标的重要举措。结论认为,研究成果有力支撑了中国储气库快速发展,近5年来气藏、盐穴、油藏储气库建库能力全面提升,保障了储气库工作气量由100×10^(8) m^(3)向200×10^(8) m^(3)翻番增长,对我国地下储气库建设和地下空间综合利用具有重要指导和借鉴意义。

摘要：中国盐穴储气库建设运行时间短,与国外具有成熟技术的盐丘型地层建库相比,多为复杂层状盐岩地层建库,存在盐层品位低、夹层多、形成的盐腔不规则等问题,对盐腔的稳定性和储库运行的安全性评价提出了更高的要求。利用大型物理模拟实验装置,根据岩石力学相似性原理,研制相似性材料和相似模型,对盐穴储气库的注采进行全周期模拟,用以研究盐穴储气库注采运行规律、盐腔周围应力—应变特征及盐腔变形特征。研究结果表明,实验过程中腔周应力和应变的反应较盐腔内气压变化滞后;采气降压时腔周应力增大,应变也随之增大,腔顶位置较其他部位更易出现应力集中的趋势,而腔腰和最大腔径处的变形相对较大。结合数值模拟研究和现场生产测试,对JT盐穴储气库的盐腔和盐柱受力与变形特征进行研究的结果表明,目前运行各阶段应力分布均为压应力,主要在盐腔顶部和盐腔中间位置发生应力集中,但无拉应力,未产生拉应力损伤破坏;内压最小时盐腔周围的安全系数都在1.5以上,压力最大时安全系数在3.0以上,这两种状态下均未发生扩容损伤破坏。研究成果对中国类似盐穴储气库运行方案的设计、稳定性评价及腔体损伤评估、灾害预防等具有重要的指导作用。

摘要：对不同铺置浓度的支撑刻裂缝导流能力及渗透率试验结果进行了分析研究，论述了支撑剂导流能力及渗透率与铺砂浓度的关系；并使用二维教学模型以渗透率为变量进行模拟计算，研究了渗透率差异对增产效果与经济净现值的影响，这对正确地进行优化压裂设计有着重要的意义。

摘要：为了搞清吐哈油田凝析气藏致密岩心的储层特征和两相渗流规律,基于恒速压汞原理研究了微观结构特征,并利用稳压安全阀设计出一套稳态法相渗实验流程开展真实油气相渗曲线研究。研究表明:孔隙半径分布因渗透率不同而差别较大;平均喉道半径、主流喉道半径和最大喉道半径随渗透率的增加而增加,喉道半径主要分布在0.6μm左右,渗透率受喉道控制,且主要由微细喉道贡献;孔喉连通性差,排驱压力高,开发难度大;束缚水饱和度较高,相渗曲线存在气体单相流动区和液体单相流动区;气相相对渗透率随着含液体饱和度增加下降速度较快;共渗区跨度平均为13.7%,等渗点相对渗透率平均为0.015;油相相对渗透率曲线较低,因此,合理控制生产压差对凝析油气开采具有重要意义。

摘要：瞬间动用法和两端压力平衡法测定最小启动压力梯度,耗时都较长,且数据准确度不高。"压差-流量法"测试拟启动压力梯度,在定围压模式下的测试结果会偏大。基于上述分析,设计出了一体化实验流程,并制定出"非稳态动用-压力平衡法",优选出"压差-流量法"最佳实现方式。该流程通过采用精密设备来保证测试数据的精确度,且适用各种渗透率范围岩心的测试。通过将本方法应用于吐哈油田岩心测试,测定结果符合预期,可以将该方法推广到实验室测量中。

摘要：为研究致密砂岩凝析气藏启动压力梯度,在原有气泡法流程基础上增设高线性压差传感器,并通过给出一定的平衡时间解决压力传递缓慢的问题,利用回压控制衰竭速度,设计测定凝析气藏启动压力梯度的实验流程,并在精确模拟地层条件下进行室内研究。研究结果表明:所模拟凝析气藏3个区域的启动压力梯度都随着渗透率的增加先急剧降低而后降低的速度放缓,随着渗透率倒数的增加而线性增加,模拟Ⅰ区启动压力梯度最高,约为模拟Ⅲ区启动压力梯度的9.2倍,模拟Ⅱ区启动压力梯度约为模拟Ⅲ区的3.5倍;在影响启动压力梯度的各因素中,含液饱和度和主流喉道半径的影响最大,其次是微裂缝;润湿性主要影响Ⅱ区和Ⅲ区,对Ⅰ区影响极小,对于围压和温度的影响可以通过精确模拟地层条件来消除。

摘要：为了寻求回压应力敏感性评价合理的测定方法,对现行部颁标准中的方法进行详细分析,并指出其存在的问题,分析认为:现行部颁标准和原标准相比有改进,但仍不具体,仅对围压作了规定,测定结果不能排除净围压变化的影响,在气藏实际开采过程中,井底压力降低导致的有效应力变化由近井地带向远处延伸,并在压降漏斗控制下越来越弱。基于上述分析,设计出一套测定回压应力敏感性的方法,该方法要求围压和上游压力恒定,并分别等于实际储层上覆压力和原始地层压力,回压从原始地层压力降低至废弃压力,分别测定各回压下渗透率变化情况,通过将该方法应用到致密砂岩,测得渗透率伤害率为21%左右,弱敏感,实验曲线分为陡峭段和平缓段,存在拐点,测定结果符合预期,可以将该方法推广到以后的实验和研究中。

摘要：中国盐岩地层夹层多、杂质含量高,由于不同地区、不同类型盐岩杂质含量和成岩条件的差异,其水溶特性也会存在差异,从而对盐穴储气库建设中的溶腔速率、造腔形态控制等带来影响。选取平顶山、淮安、安宁3个地区的典型盐岩样品,通过对不同类型盐岩的组分和水溶实验的分析表明:盐岩在低浓度盐水中的溶蚀速率较快,注入清水后5~10 h内,溶液浓度增长迅速,随着卤水浓度的增大,溶蚀速率降低,溶液浓度增长速率减缓。比较不同地区盐岩溶蚀结果,安宁盐岩较平顶山和淮安盐岩的溶蚀速率更快,更易溶蚀。对于杂质含量相对不高(水不溶物质量分数少于40%)且分布较均匀的盐岩和含泥盐岩,其杂质含量对溶蚀速率影响不大,而不溶物含量高的含盐泥岩和钙芒硝岩则溶蚀速率低,较难溶蚀。研究结果对盐穴储气库的溶腔方案设计和现场施工具有重要的指导意义。(图7,表2,参21)

摘要：与常规油气田多相流体渗流特征实验研究不同,水侵气藏型储气库主要是解决多次注采循环条件下的气水渗流机理,在实验目的和实验设计等方面都有其特殊性、复杂性。通过水侵气藏型储气库物理模拟实验的自主设计和研发,主要形成2个方面的物理模拟评价技术,包括分区带气水吸吮-排驱稳态相渗特征评价技术、多次注采循环岩心微观核磁共振可动流体评价技术,从微观角度解决了流体渗流与空间动用评价的实验技术难题。将该技术方法应用于典型水侵气藏储气库HT,研究结果表明:①水侵气藏型储气库高速注采气运行过程中,储气空间出现气水过渡带、气驱水纯气带、建库前纯气带3个区带。②在储层发育、反复水侵、高速大压差注采等多因素影响下,各区带出现微观孔隙空间渗流及动用差异。此套技术为了我国水侵气藏型储气库的建设和运行机理评价提供了有效技术手段。

摘要：对苏里格气田40块基质岩心（覆压渗透率为0．002×10^-3～100×10-3μm2）进行毛管压力测试，精细刻画不同类型砂岩孔喉结构特征，在此基础上，设计气体在不同渗透率均质砂岩、非均质砂岩以及不同含水条件下的渗流实验，研究气体在致密砂岩中的渗流特征。研究表明，纳米孔喉、微毛细管孔喉是致密砂岩流体渗流的主要通道，天然气或气一水在其中流动时受到的阻力远大于在常规或中高渗砂岩中的流动阻力。衰竭开采模拟实验表明，天然气在渗透率小于0．1×10-3μm^2的不含水砂岩或渗透率小于1．0x10-3μm2的含水砂岩中渗流时，气体渗流阻力较大，存在启动压力，含水对岩心气体渗流影响较大，含水饱和度较高时，储量动用程度低。采用长岩心衰竭开采实验检测各测点压力拟合计算的压力梯度对于井控半径预测和储量动用评价更具科学性和实用性。