非常规油气概念、特征、潜力及技术——兼论非常规油气地质学
摘要：提出了石油地质学正向常规油气地质学与非常规油气地质学两大学科方向发展,常规油气地质学研究的核心是＂圈闭是否成藏＂,重点评价＂生、储、盖、运、圈、保＂6要素匹配关系;非常规油气地质学研究的核心是＂储集层是否含油＂,重点评价＂岩性、物性、脆性、含油性、烃源岩特性、应力各向异性＂6性及其匹配关系。建立了不同喉径下限油气运聚模式和理论公式、非常规油气开采＂L＂型生产曲线与产量理论预测模型,揭示了非常规油气形成机理与开采规律。重点阐述了非常规油气的内涵、特征、潜力与技术,提出了鉴别非常规油气的两个关键标志：①油气大面积连续分布,圈闭界限不明显;②无自然工业稳定产量,达西渗流不明显。全球非常规与常规油气资源比例大约8∶2,其中非常规石油资源与常规石油大致相当,非常规天然气资源约是常规天然气的8倍。中国非常规石油资源约240×108t,非常规天然气资源约100×1012m3。近期非常规油气增储上产的重点为致密油和致密气,要加大页岩气工业化试验区建设和页岩油探索力度,未来需要建立＂非常规油气地质学、细粒沉积学、非常规储集层地质学、地球物理预测六性、水平井规模压裂、平台式工厂化开采、管理低成本与政策补贴、非常规人才培养＂等非常规油气工业体系。苏里格气田与川中须家河组气田成藏共性与差异
摘要：鄂尔多斯盆地苏里格气田与四川盆地川中须家河组气田都是由常规和非常规气混合成藏形成的低孔渗大气田,在中国低品位天然气资源成藏分布上具代表性。研究发现,两者在成藏条件、成藏机理与气藏分布特征上既有共性更有差异。共性特征是：①成藏条件皆呈大型化发育,源储紧密接触是大型化成藏的基础;②源灶埋藏期规模储蓄能量,抬升期规模排气,是天然气大型化成藏的重要条件;③体积流和扩散流共存,形成常规气藏与非常规气藏共生之面貌;④皆表现为岩性气藏集群式成藏,总体规模大。主要差异有：①生储盖组合不同,形成大面积成藏与大范围斑块状成藏两种类型;②源灶连续性与供气潜力不同,导致气藏富集层系和丰度有别。及早认识两盆地中低孔渗天然气资源大型化成藏的共性和差异,有益于趋利避害,提高勘探成功率与效益。全球油气勘探进展与趋势
摘要：分析了全球油气勘探在油气储量、油气田数量和大油气田发现等方面取得的重要进展,阐述了油气资源勘探8个方面的进展与趋势,提出了对中国油气勘探4个方面的启示。从储油气层到生油气层,从局部圈闭到大面积储集层,从构造油气藏、岩性油气藏到非常规＂连续型＂油气聚集,从高点找油气到下洼、下坡找油气,从常规油气资源到非常规油气资源,从中深层到深层、超深层,从中浅海到深海、超深海,从常规地带到极端地带,已经成为全球油气勘探的趋势。中国应加强油气勘探基础理论和关键技术攻关,更加重视勘探工程技术的作用,探索油气资源综合勘探的有效方式,强化老油气田二次勘探。油气勘探领域和战略的重大转变,将在新、老探区发现更多油气资源。优质碳酸盐岩缝洞型储集层地质建模——以塔中北斜坡及塔北南缘奥陶系为例
摘要：基于单井储集层特征解剖,采用储集层主控因素和储集空间生产组合单参数定量、多参数综合建模法,建立塔中—塔北奥陶系储集层地质模型。共发育6类单井地质模型：①层序界面控制洞穴＋洞顶裂缝-孔洞型;②断裂面控制洞穴＋洞顶裂缝-孔洞型;③层序界面及断裂面控制表层洞穴＋下部裂缝-孔洞型;④层序界面及断裂面控制单一裂缝-孔洞型;⑤断裂面控制下部热液单一孔洞型;⑥断裂面控制单一裂缝型。由此建立了单面山构造背景塔中台型斜坡及塔北南缘缓斜坡2大类储集层综合地质模型,其中塔北南缘哈拉哈塘地区鹰山组至一间房组主要发育①、②两类储集层,而塔北ZG8井—ZG43井区鹰山组主要发育③、⑤两类储集层。综合评价认为,层序界面控制的洞穴＋洞顶裂缝-孔洞型储集层最有利,其次为断裂面控制洞穴＋洞顶裂缝-孔洞型。储集层地质模型符合洞穴和裂缝-孔洞型配置关系以及断裂面控制热液的区域是勘探开发的重点。四川盆地湖相页岩气地质特征与资源潜力
摘要：分析页岩有机质丰度、类型、成熟度等地球化学特征,及页岩沉积环境、地质特征和发育规模,研究四川盆地下侏罗统自流井组湖相页岩气地质特征及资源潜力。四川盆地自流井组湖相页岩主要发育于东岳庙段和大安寨段,页岩样品有机碳含量、干酪根显微组分、生物标志化合物和镜质体反射率等地球化学分析表明,页岩TOC值一般大于1.0%;有机质类型为Ⅱ1—Ⅲ型,湖盆中心主要为Ⅱ1型;Ro值为1.05%～1.82%,具有较强的生气能力。自流井组页岩厚度约为40～150 m,分布面积广,页岩平均孔隙度为1%～5%,渗透率主要为0.001×10 3～0.100×10 3μm2。湖相页岩发育3种地层组合模式：纯页岩、页岩夹灰质条带、页岩夹薄—中层介壳灰岩,页岩中石英含量较高,利于页岩气开采;页岩中发育的灰质条带、介壳灰岩可进一步提高页岩储集层的经济可采性。容积法估算四川盆地自流井组湖相页岩气资源量约为3.8×1012～8.7×1012m3。柴达木盆地英东一号油气田成藏机理
摘要：柴达木盆地西部英东一号油气田为一埋藏浅、产量高、含油气丰度高的大型油气田,基于对断层输导、封堵机理的分析,研究其成藏模式。该气田断层具有＂上封下开＂特征：受成岩作用影响,浅层处于早成岩阶段,泥岩处于塑性状态,拉长而不间断形成泥质涂抹,而砂岩则发生碎裂作用,故断层封闭;深层成岩作用较强,泥岩发生脆性断裂,形成大量裂缝,难以形成泥质涂抹,故断层开启。气田成藏模式为：深层断裂输导、浅层断裂封堵、晚期源上成藏,即烃源岩生成的油气沿深部开启断层向上运移,在浅层因断层封堵而成藏。柴西狮子沟—油砂山、开特米里克、盐山和油墩子构造浅层构造形式和成藏模式与英东一号构造类似,是下一步勘探的有利目标。基准面旋回对河口坝储集层微观非均质性影响——以胜坨油田三区沙二段9砂层组河口坝储集层为例
摘要：为探究不同旋回阶段同类微相储集层微观非均质性差异的影响因素及控制机理,运用基准面旋回沉积动力学原理,基于高精度层序地层格架及储集层微观非均质性定量评价参数,分析胜坨油田三区沙二段9砂层组河口坝储集层微观非均质性主控因素。不同级次基准面旋回对河口坝储集层微观非均质性产生差异控制,不同级次基准面升降引起的自旋回与异旋回因素的变化,使可容纳空间与物源供给条件发生改变,导致不同旋回阶段河口坝储集层沉积环境出现差异,使短期旋回中单一河口坝储集层微观非均质性表现为底强顶弱特征,中期旋回中复合河口坝（多期单一河口坝组成）储集层微观非均质性自下向上总体呈变弱趋势,长期基准面旋回中多期复合河口坝间储集层微观非均质性变化规律性不明显。基于概念决策模型的油气勘探模拟——以伊朗西南部德兹夫尔海湾为例
摘要：针对含油气盆地勘探模拟问题,提出伊朗西南部德兹夫尔海湾地区油田勘探的概念决策模型。模型主要由特性生成、勘探模拟、决策分析、经济评价4个部分组成,基于贝叶斯决策理论进行勘探决策,制定合适的勘探策略。以伊朗德兹夫尔海湾地区油气勘探为例,获取了该地区油田对不同勘探方法的响应关系,生成异常区和油藏的空间分布,进行盆地勘探模拟。模拟结果证实了模型的准确性,研究区储集层受构造要素控制,要准确确定油藏规模和目标点,应依据地震勘探方法,而非地质图和地下构造图,研究区未来勘探中采用地震勘探方法可获得更好的勘探效果。长石族矿物对致密油储渗条件的影响——以鄂尔多斯盆地长_6油层组为例
摘要：在岩石薄片观察、铸体薄片鉴定、高压压汞、恒速压汞及X射线衍射实验等多种测试分析基础上,通过高分辨率场发射万倍扫描电镜观察和分析,从结晶学和矿物学角度研究长石族矿物对鄂尔多斯盆地延长组长6油层组致密油储集层储渗条件的影响。由于晶体结构和化学组成差异,不同长石族矿物脆性和溶蚀的难易程度差别明显,地层条件下,钙长石等偏基性斜长石更易沿解理破裂形成新的渗流通道;钾长石等富钾的碱性长石更易沿解理溶蚀形成次生孔隙;钠长石等偏酸性斜长石的脆性和溶解性介于钙长石和钾长石之间。鄂尔多斯盆地长6油层组主要孔隙类型为残余粒间孔,长石溶蚀和破裂形成的次生孔缝对孔隙度贡献不大;研究区钙长石含量相对较高,其沿解理破碎形成的微裂缝有效改善了储集层渗流条件,长石族矿物对渗透率的贡献从大到小依次为：钙长石、钾长石等、钠长石。利用测井曲线评价碎屑岩岩石物理参数——以埃及尼罗河三角洲El-Wastani气田上中新统为例
摘要：利用埃及尼罗河三角洲El-Wastani气田10口气井的测井数据,对该气田主要储集层上中新统Qawasim组和Abu Madi组进行岩石物理分析,利用测井参数交会图进行岩性分析,并评估泥质含量、孔隙度、含水饱和度、含油气孔隙体积等参数。分析各井中子孔隙度-密度交会图、中子孔隙度-无铀伽马交会图和岩性-饱和度交会图发现：下Abu Madi组主要为砂岩,偶夹页岩;Qawasim组主要为页岩,偶夹砂岩。利用参数交会图及无铀伽马测井结果,得到有效产层各参数的临界值分别为：泥质含量50%,孔隙度10%,含水饱和度70%。分别绘制了产层有效厚度、平均孔隙度、泥质含量、含水饱和度等参数的等值线图,综合分析发现,研究区Qawasim组和Abu Madi组碎屑岩为优质储集层,天然气有利聚集区呈北西—南东向展布,中部尤为有利。大规模油藏数值模拟的块压缩存储及求解
摘要：针对三相黑油模型模拟时大规模对角稀疏线性方程组存储占用大量内存、求解耗时的问题,研究大规模稀疏系数矩阵的压缩存储及求解方法。提出了有效节点压缩和块压缩存储结合的压缩存储方法,以油藏节点为单元,利用3个实数组分别存储稀疏矩阵块主对角元素、下三角及上三角的非零块元素;由于模拟中形成的系数矩阵具有位置对称性,利用3个整型数组存储下三角非零块元素的地址信息,减少了内存损耗及运算中非零元素的搜索次数。在此基础上,采用Krylov子空间块广义极小余量GMRES迭代法结合块不完全LU预处理方法求解上述线性方程组。结果表明,解法收敛速度快、稳定性好,可以提高大型稀疏线性方程组的求解速度。经过黑油模型标准考题的测试证实,该方法能够有效求解大规模油藏数值模拟问题。塔河油田缝洞型油藏高产油井见水预警评价技术
摘要：利用塔河油田已见水高产井资料,总结其见水预警参数,研究水淹预警机理,并结合油井见水影响因素,建立水淹预警机制。塔河油田奥陶系溶洞型和裂缝-孔洞型油藏开采过程中,底水经历水侵前—成锥期—托锥期—突破期4个阶段的变化。托锥后期,水侵会使溶洞系统的压力发生震荡,这种震荡对井底流压有一定的影响;根据节点分析思想,井底流压变化时,井口油压也变化,在生产指标上出现流压、油压、套压或产量的异常信号。根据影响油井见水的地质因素、工程因素、生产管理因素及油井见水前异常信号,总结出缝洞型油藏油井见水风险分级评价的31项指标,形成了高产井预警技术。经塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏146口未见水高产井验证,预警评价技术预警效果好,延长了油井无水采油期。交联聚合物溶液在岩心内成胶效果及机理
摘要：采用黏度计、动/静态激光光散射仪、扫描电镜和岩心流动实验装置,对两性离子聚合物溶液和两性离子交联聚合物溶液黏度、分子线团尺寸、分子聚集态和多孔介质内静态成胶效果及其影响因素进行实验研究,分析交联聚合物溶液在岩心内成胶机理。结果表明,随溶剂水矿化度增加,交联反应速度加快;放置时间越长,岩心内交联反应增强并趋于稳定;剪切时间延长,聚合物分子定向排列趋势加剧,岩心孔隙内成胶效果变差;渗透率较低条件下,岩心孔隙内交联反应以＂分子内＂交联为主;随岩心渗透率增加即孔隙尺寸增大,岩心内成胶效果变好,发生＂分子间＂交联概率增大。实验数据和理论分析表明,在两性离子交联聚合物溶液中,交联反应首先发生在同一分子的不同支链间,即＂分子内＂交联,形成局部性网状聚集态,然后扩展到不同聚合物的分子链间,即＂分子间＂交联,形成区域性网状聚集态。温度对页岩等温吸附/解吸特征影响
摘要：采用川南地区龙马溪组页岩样品,设计页岩吸附/解吸实验,研究不同温度下页岩的等温吸附/解吸特征。不同温度下页岩吸附/解吸特征实验结果表明,温度影响页岩的吸附量以及解吸量,温度升高,页岩的吸附量减少;页岩的吸附曲线和解吸曲线不重合,解吸曲线滞后,其热力学原因在于页岩吸附过程的等量吸附热大于解吸过程的等量吸附热;Langmuir模型与解吸式模型分别能很好地描述等温吸附和解吸过程。利用等量吸附热曲线可以预测不同温度下的页岩等温吸附和解吸曲线,理论计算结果与实验结果误差较小。页岩气在生产过程中为解吸过程,页岩气的解吸规律直接影响页岩气井的产量,页岩气产能预测以及数值模拟中应该考虑用解吸模型。基于数字散斑技术的垂直裂缝扩展实验
摘要：利用砂/泥岩相似材料进行垂直裂缝扩展实验,采用数字散斑相关技术分析加载过程试样中应力应变场,以分析垂直裂缝的扩展特性。实验结果表明：在界面层强度较高时,裂缝从低强度材料一侧扩展比从高强度一侧扩展更易发生偏转,当界面粘接强度较弱时,无论裂缝从高强度材料一侧还是从低强度材料一侧扩展,经过界面时,均极易发生界面脱胶,导致裂缝经界面后错动传播;裂缝穿过界面前,扩展路径越长,经过界面后越易发生偏转;预制裂缝越短,裂缝经界面时越易发生偏转。引起裂缝偏转的主要原因在于层状介质间材料的力学性能差异,其导致界面层处产生了剪切应变,剪切应变可诱导Ⅱ型剪切裂缝的产生,致使裂缝扩展转向,界面处产生的剪切变形越大,裂缝偏转的角度越大。硬土-软土插桩过程数值分析及验证
摘要：基于Hossain M S的土工离心模型试验,建立自升式平台插桩过程的数值模型,根据数值计算结果分析插桩过程中土壤流动特性以及插桩深度与插桩阻力的关系,并首次对桩靴底部压力分布规律进行研究。利用Hossain M S的试验结果对数值模型进行了验证,数值解与试验值吻合程度较好,说明模型可靠。数值计算结果表明：插桩过程中发生了硬土表面局部隆起、硬土-软土界面变形、空腔形成、土壤回流等现象;硬土、软土的强度比越小,桩靴下方硬土块体积越小,桩靴上方硬土分布越连续、均匀,空腔深度越大;土壤重度越大,桩靴上方硬土回流量越大,空腔深度越小,土壤重度对桩靴下方硬土块形状和体积几乎没有影响;硬土软土的强度比越大、有效重度比越小,发生＂刺穿＂的可能性越高。桩靴底部压力由内向外先增大、后减小、再增大,证明《海上移动平台入级与建造规范》中桩靴底部压力的线性分布假设与实际不符。基于仿生技术的强固壁型钻井液体系
摘要：基于仿生技术,模仿海洋生物贻贝分泌的贻贝蛋白具超强黏附性能的特点,合成了仿生固壁剂GBFS-1和仿生页岩抑制剂YZFS-1,并以这2种仿生处理剂为核心,研制了可有效加固井壁并维持井壁稳定的仿生钻井液体系。2种仿生处理剂的性能评价结果表明：GBFS-1具有良好的降滤失性能,且在井壁岩石表面形成的仿生壳能胶黏岩石,胶黏能力强于常见的市售胶黏剂;YZFS-1具有良好的抑制页岩水化膨胀和分散、剥落的能力,抑制效果优于目前国内常用的页岩抑制剂,且有良好的造浆抑制能力。通过处理剂配伍性评价和加量优化,确定了仿生钻井液体系的配方,对其性能进行了评价并与现场应用的某种防塌钻井液体系进行了对比,结果表明：仿生钻井液体系各项基本性能良好,且能有效抑制页岩水化膨胀和分散剥落,总体上优于对比钻井液体系。缝洞型碳酸盐岩储集层高效井预测地震技术
摘要：针对塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩缝洞型储集层＂高产而不稳产＂、高效井预测成功率低的难题,基于缝洞型储集层尺度小、埋深大、非均质性强的特征,从相似的地震串珠状反射入手,发现并量化储集单元之间含油气规模的差异,准确落实储集单元的含油气规模。提出了以全方位高密度地震采集为基础、叠前保幅深度偏移为核心、缝洞储集层量化描述为重点的一体化地震技术对策,通过落实缝洞体储集空间的大小、缝洞体之间的连通关系以及缝洞体的含油气性等关键问题,优选含油气规模较大的缝洞单元作为钻探目标。在塔北哈7井区实际应用结果表明,该方法能够实现缝洞体的精细研究和缝洞单元的准确划分,从而提高高效井预测成功率。
