为了解决鄂尔多斯盆地大牛地气田水平井开发动态特征差异影响因素不明的问题,对储层类型、沉积微相、生产动态等资料进行综合分析,应用不稳定流动分析法和数值模拟方法开展水平井生产达到拟稳态流动阶段所需时间及主要影响因素研究,分气藏建立了气井达到拟稳态流动阶段时间评价图版。研究结果表明：① 气田水平井开发区自下而上发育上石炭统太原组障壁岛、下二叠统山西组分流河道和下二叠统下石盒子组辫状河等3种沉积类型储层;② 水平井总体均呈3段式生产动态特征,即稳产阶段、快速递减阶段和长期低压低产缓慢递减阶段,不同气藏水平井开发动态特征差异大,太2气藏水平井初期产量高,稳产能力强,生产效果最好,盒1、山2气藏动态特征相近,稳产时间短,初期递减快,液气比高,生产效果一般;③ 气田水平井达到拟稳态流动阶段的时间平均为19 mon,对应气井平均累产气量为1 235 × 10⁴ m³;④ 敏感性分析表明,渗透性越差、气层厚度越大、含水饱和度越低、孔隙度越高,达到拟稳态流动阶段所需的时间越长,影响大牛地气田水平井达到拟稳态流动阶段时间长短的主要因素为储层渗透率和含水饱和度。

为了提高致密砂岩气藏的采收率,改善气田开发的效果,以鄂尔多斯盆地大牛地气田大28井区为研究对象,分析了大28井区上二叠统上石盒子组盒1段气藏采收率低的原因 —— 由于有效储层孤立分散、规模小,叠置关系复杂,有效储层分布规律认识不清,使得气层钻遇率低,导致压裂改造缺乏针对性,对分散型储层控制程度不够,存在井间未动型和垂向未沟通的剩余气,最终导致采收率低。为了给剩余气描述及后期调整方案的制定提供地质支撑,开展了储层构型研究。在储层构型刻画研究的基础上开展差异化压裂改造,实现储量动用最大化,指导气藏的高效调整。研究结果表明：① 针对有效甜点薄、散、差的特点,形成“垂向分期、曲线定位、侧向划界”为核心的构型刻画方法,实现了滩坝宽度的精细刻画,气层钻遇率由54%提高到72%;② 通过采用可溶桥塞分段压裂工艺,基于有效砂体叠置特征,采取差异化改造措施,平均单井产气量提高50%。结论认为,所形成的基于储层构型刻画的致密砂岩气藏高效调整技术支撑了大28井区的高效调整,为大牛地气田的高效调整和持续稳产奠定了基础。

为了充分认识丛式气井智能化泡沫排水采气工艺对积液气井排水采气的作用效果及其经济性,为鄂尔多斯盆地延北项目排水采气策略的制订提供理论和实际指导数据,以逐渐积液的丛式气井为研究对象,分析了采用智能泡排气井的油套压、温度、气量等生产参数的变化趋势,并与常规人工注剂做了经济性对比。研究结果表明：① 丛式气井智能泡排设备安装调试便捷、运行稳定,结合延北项目的数字化气田项目使用,可以远程操控管理（调整注剂制度、安全高效）,节省人力物力,实现了一泵对井丛多个井口的全天候泡排剂加注,能够完全满足产水气井泡沫排水采气的注剂需求;② 使用丛式气井智能泡排注剂之后,气量稳定且增加显著,套压稳定并缓慢下降,油套压差不断减小,平均油套压差比人工加注降低1.4 MPa,温度也相对稳定,排水效果良好,气井积液问题得到了根本性的解决;③ 综合经济性能优异,较之于人工注剂,丛式气井智能泡排系统的花费降低了22.4%,丛式气井井台日增气量为1.36 × 10⁴ m³／d,日产气量增加24.8%。结论认为,丛式气井智能泡排排水采气效果明显,综合经济性能较好,有较高的推广应用价值。

鄂尔多斯盆地大牛地气田下古生界含硫气井地层水矿化度高,Ca²⁺、Mg²⁺离子含量高,天然气中含少量H₂S和CO₂,气井因出水缓慢堵塞,影响产能释放。为了有效减缓气井堵塞、清除已经生成的堵塞物,以下古生界含硫气井产出特征和堵塞物为研究对象,分析了气井气体组分、地层水水质和堵塞物成分,查明了气井堵塞物来源,为清防垢剂研究指明了方向;在此基础上研制出一种清防垢剂配方,并对其性能进行了评价。研究结果表明：① 大牛地气田下古生界含硫气井腐蚀严重,地层水易垢离子浓度高,为堵塞物生成提供了结晶核和物质基础,造成结垢堵塞严重;② 所研制的清防垢剂性能优良,可在12 h内溶解95%以上的堵塞物,并且对井筒腐蚀性较小;③ 当清防垢剂加注质量浓度为50 mg／L时,对各类无机垢的阻垢率均在80%以上。结论认为,该清防垢剂可以减缓大牛地气田下古生界含硫气井的结垢速率,清除已经生成的结垢堵塞物,提高气井生产时效,对同类型气田开发也具有借鉴意义。

为了进一步明确输气管道放空时间与作业控制方法的关系,以靖边 — 西安天然气输气管道放空作业过程为研究对象,通过临界流数值计算和TGNET Pipeline Studio 3.0软件瞬态模拟计算对放空作业过程控制与放空时间测算方法进行了研究,并与实际放空作业过程进行比对检验。研究结果表明：① 放空时间与放空阀开度有密切关系,可通过临界流数值计算模型对放空时间进行估算,但计算结果通常较实际放空作业时间偏小,利用TGNET Pipeline Studio 3.0软件构建合理的瞬态模型能够较准确的测算放空时间;② 在放空作业前半程控制放空阀相对开度处于20%以内的“先慢后快”的控制方法更符合此次放空作业实际需要;③ 施工管道放空作业与管道长度、直径、压力等固有物性参数有关,但同时会受到放空管周围环境、放空阀操作人员业务技能等因素的影响。结论认为,输气管道放空时间的测算与作业控制方法的研究具有现实意义,同时也应总结实践经验,利用大数据手段,引入环境影响因子、人员影响因子及综合影响因子,进一步优化改进模型以指导实际生产。

为了解决微观驱油中存在的严重黏性指进问题,将动态网络模拟算法与非稳态渗流理论相结合,研究了多孔介质中的非稳态两相渗流机理和压力传播过程。在验证模拟方法可靠性的基础上,分析了非稳态两相渗流过程中流体渗流与压力传播的规律,得出了注入流体速度、不利黏性比、压力传播和渗透率梯度等因素对黏性指进的影响规律,进而得到抑制黏性指进的措施。研究结果表明：孔隙尺度渗流过程中,孔隙流体压力传播影响压力波及区域内流体黏滞力和毛细管压力之间的平衡,进而影响两相流体界面移动,因此在孔隙尺度渗流模型中,考虑压力传播是准确描述两相流体界面移动的重要前提。在此基础上,提出了抑制黏性指进的措施：① 在渗透率梯度减小的方向上,压力传播速度逐渐降低,注入流体能够在压力波及范围内进行较为均匀地推进,从而有助于提高流体波及效率;② 以较慢的注入速度和沿孔喉半径减小的方向注入驱替介质将能够有效地稳定驱替前缘,从而达到提高微观驱油效率的目的。