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摘要:鄂尔多斯盆地油气勘探已进入储量发现高峰期,围绕延长组烃源岩的石油资源和来自上古生界煤系地层的天然气资源基本探明。随着盆地油气勘探的深入,急需寻找新的油气勘探接替领域。研究认为,古老海相烃源岩发育2套:即中上奥陶统海相碳酸盐岩烃源岩系和中上元古界海相碎屑岩烃源岩系。中上奥陶统海相烃源岩在不同海域有不同的特征。中奥陶统海相烃源岩发育于盆地东部华北海台内盐坳周边,以泥灰岩为主,单层厚度薄,但层系多,有机质丰度差—中等,高成熟度,有规模生烃潜力,对奥陶系盐下自源气藏有重要贡献。上奥陶统海相烃源岩主要发育于盆地西部和南部“L”型秦祁海槽斜坡相带,以泥页岩、泥灰岩为主,有机质丰度中等,累计厚度大,在天环凹陷上达到高—过成熟生气阶段,分布范围有限,在盆地西缘逆冲带上盘处于成熟生油阶段,生烃潜力较大。而中上元古界海相泥岩烃源岩系在邻区为有效烃源岩,以泥板岩为主,厚度大,有机质丰度中等,高过成熟度。在盆地本部甘陕裂陷槽新钻井中也有部分揭示。围绕2套海相烃源岩系分布的奥陶系海相碳酸盐岩和中上元古界深层海相层系是未来天然气勘探的2个新领域,其中5个有利勘探区带天然气勘探潜力大,有望形成天然气勘探接替区带。
摘要:鄂尔多斯盆地上三叠统延长组张家滩页岩为一套湖相富有机质页岩,已在其中发现了工业性页岩气。张家滩页岩的有机质成熟度相对较低(Ro为0.7%~1.3%),页岩中滞留有大量液态烃,其对页岩气的赋存状态和原地气量的估算具有重要影响。利用荧光显微镜、扫描电镜和能谱分析技术,结合索式抽提、热解和甲烷等温吸附测试等手段分析了张家滩页岩中液态烃的赋存状态及含量,研究了液态烃对页岩气赋存状态、含气量的影响。结果表明,张家滩页岩中液态烃含量高,氯仿沥青“A”含量介于0.2%~1.2%,平均0.72%;热解S1含量主要变化在1.00~7.00 mg/g,平均3.87 mg/g。显微观察与测试结果表明,液态烃主要以游离态赋存于页岩的孔隙、裂缝中,或吸附于有机质及黏土矿物表面。进一步研究发现,液态烃的存在会导致页岩的甲烷吸附能力明显降低,降低程度达35%~57%,平均约45%。在地层温度、压力条件下,张家滩页岩的液态烃中会溶解大量的天然气,溶解气量变化在0.21~1.21 mL/g,平均0.65 mL/g,约占总含气量的20%。如果考虑损失的轻烃部分,溶解气含气量还会更高,平均约0.91 mL/g,约占总含气量的28%。此外,张家滩页岩中的液态烃还影响到了各种赋存状态页岩气的含气量。在评价类似延长组张家滩页岩这类较低成熟度的页岩气资源量时,除了需要对液态烃含量进行轻烃校正和重烃补偿外,还需要考虑液态烃中的溶解气含量、液态烃所占据的孔隙空间大小、液态烃对吸附气量及游离气量的影响,这样获得的页岩气资源评价结果才更为客观、可靠。
摘要:由于致密油藏储层致密,原油充注的阻力较大,烃源岩的高剩余压力是致密油藏原油充注的主要动力,因此,致密油藏一般为源内型和近源型。与以往已发现的大多数致密油藏不同,三塘湖盆地马朗凹陷条湖组凝灰岩致密油藏属于源-储分离型致密油藏。通过油源对比、压汞、岩石润湿性和油水驱替实验等方法,结合地质条件综合分析了条湖组凝灰岩致密油藏的类型、原油的来源、原油充注机理和成藏模式。研究表明:凝灰岩致密油藏的原油主要来自下伏芦草沟组二段烃源岩,属于源-储分离型致密油藏;条湖组凝灰岩中沉积有机质生成原油的极性组分优先吸附在孔隙表面,使得岩石润湿性转为偏亲油,加之凝灰岩孔喉比小,从而导致油驱水启动压力梯度较小,这是远源的凝灰岩致密储层内原油能够得以充注成藏和富集的主要原因。凝灰岩内致密油的成藏与富集主要受控于凝灰岩储层质量和芦草沟组二段良好的排烃条件及断裂-裂缝输导体系,其成藏模式为:“自源润湿、它源成藏、断-缝输导、多点充注、有效凝灰岩储层大面积富集”。
摘要:通过对饶阳凹陷留107区块断层-岩性油藏的解剖,明确了该类型油气藏的成藏主控因素。留107区块位于饶阳凹陷中部富油气的肃宁构造与大王庄构造的结合部,为东西两侧受断层夹持的NE向单斜构造,储油层为古近系沙河街组一段上亚段—东营组三段三角洲前缘河口坝、分流河道及河流相砂体。留107区块断层-岩性油藏富集程度高,开发效果好,其成藏与富集的关键因素是:1区块西北侧低部位断层在主生排烃期(馆陶组—明化镇组沉积期)持续性活动,沟通了油气源,区块东、西两侧高部位断层在主生排烃期前就停止了活动,起到封挡作用;2小于35%的中低砂/地比和断层与砂体的走向斜交,有利于断层-岩性油藏的形成和富集,并形成平面上多个油藏、纵向上多套层系的成藏特征;3区域性稳定的盖层控制了油气的主要聚集层位。
摘要:库车坳陷白垩系巴什基奇克组大面积厚层状砂体为塔里木油田重要的产气层段,厚层状砂岩的沉积环境研究一直存在争议。在厚层状砂岩中,普遍发育有褐色泥质砾石和少量粉细砂质砾石,明确与厚层砂岩相伴生的砂泥质砾石成因机制与沉积环境,可从全新角度来探讨大面积厚层状砂岩的沉积环境。通过野外露头与多口钻井的岩心观察,分析泥质砾石组成矿物成分及含量,将泥质砾石、粉细砂质砾石按照成分、形态及赋存状态(产状)进行了种类划分。依据砂泥质砾石成分判断其主要来自于厚层砂岩附近褐色粉砂质泥岩,进而采用“将今论古”的方法,发现在现代塔里木河(季节性曲流河)、赣江浅水三角洲上平原—下平原环境中,发育有泥质砾石沉积,并结合前人成果,综合类比分析后认为厚层砂岩中的砂泥质砾石具有同样的成因机制与发育环境。研究表明巴什基奇克组中的泥质砾石、砂质砾石为季节性河流及/或季节性河流浅水三角洲上平原—下平原(受间歇湖水影响区)环境下的产物,即属于处于陆上、间歇有湖水影响的沉积环境下的产物,并非长时期处于“水下”的三角洲前缘—滨浅湖环境下的产物。砂泥质砾石的成因机制为:河道堤岸沙泥质垮塌、原地堆积而成;堤岸沙泥质垮塌后短距离搬运而成。受此启示,认为巴什基奇克组厚层砂岩主要发育于季节性河流以及季节性河流浅水三角洲上平原—下平原的沉积环境。
摘要:塔河油田奥陶系岩溶洞穴系统内具有较大的油气资源。基于三维地震资料、地震属性提取、岩心资料及钻井资料,对地下岩溶洞穴系统、古地貌和古水文系统进行精细刻画,探讨水文地貌对洞穴发育的控制作用,研究结果表明:1东部主体区古地貌处于岩溶高原、岩溶斜坡区,以峰丛等高幅差地貌为主,地表水系垂向侵蚀作用强烈,大部分转入地下;西部区位于岩溶盆地,以低幅度溶丘为主,地形平缓,水系展现出大量蛇曲特征,以水平溶蚀为主。2东部主体区洞穴网络主要表现为单支状、树枝状,局部发育网络状洞穴,洞穴具有发育规模大、埋藏深、连通性较好的特征;西部地区洞穴主要表现为孤立状,未形成连续的洞穴网络,洞穴具有发育规模小、埋藏浅、连通性较差的特征。3综合水文地貌发育特征,提出塔河地区水文地貌控制下的岩溶洞穴发育模式,为下一步储层预测和勘探实践提供理论借鉴。
摘要:利用蒙特卡罗方法研究甲烷在蒙脱石中的吸附行为,构建了蒙脱石狭缝孔模型,讨论了不同孔径、温度、含水量和组成对甲烷在蒙脱石中吸附行为的影响,揭示了甲烷在蒙脱石中微观吸附机理。研究结果表明:甲烷平均等量吸附热随着孔径增大而下降,且小于42kJ/mol,说明甲烷在蒙脱石中吸附属于物理吸附;随着压力增大或孔径减小,甲烷在孔中吸附逐渐由能量较高吸附位向能量较低吸附位转移,造成甲烷吸附量增加;蒙脱石微孔中,甲烷吸附量随着孔径增大而增大,而中孔中,随着孔径增大而减小;甲烷分子在蒙脱石孔中吸附气量所占比例随着压力增大或孔径增大而呈下降趋势,当孔径大于6nm时,蒙脱石孔中以游离气为主;随着温度升高,甲烷等量吸附热减小,甲烷在孔中的吸附逐渐由能量较低吸附位向能量较高吸附位转移,造成蒙脱石对甲烷吸附能力降低;水分子在蒙脱石孔中受到范德华力和静电能共同作用使其以定向方式堆积在孔壁表面,且水分子占据了甲烷分子吸附位和吸附空间,造成蒙脱石对甲烷吸附能力降低;多元组成竞争吸附中,蒙脱石对气体吸附能力大小的顺序为二氧化碳、甲烷、氮气;氮气或二氧化碳的增加,会造成甲烷在气相中摩尔分数降低、甲烷吸附位的变化以及甲烷吸附空间减小,三者的综合作用导致了蒙脱石对甲烷吸附能力降低。
摘要:通过建立油藏高温、高压反应模拟实验装置,物理模拟了稠油注空气开采过程中焦炭的生成过程,研究了反应气氛、温度、压力以及空气通风强度对稠油生焦量的影响。研究表明:在空气气氛下,原油低温氧化显著促进了焦炭生成,5 MPa反应压力下,每克稠油最高焦炭生成量为0.375g,是氮气气氛下最高生焦量的2.5倍,焦炭初始生成温度受低温氧化影响比氮气条件降低了近200℃。随压力升高,加剧的低温氧化反应提高了焦炭生成量,但是5 MPa后压力影响不再显著。随空气通风强度增加,生焦量并非持续增加,而是在33.4 N·m3/(m2·h)附近存在极值。进一步对比分析了焦炭的高温氧化消耗与原油组分蒸馏失重对焦炭生成量的影响。其结果表明,焦炭氧化是空气气氛下温度自225℃升高至300℃过程中焦炭净生成量减少的主要原因。在氮气气氛下,随温度升高至450℃,加剧的原油热解缩聚反应增加了生焦量,但温度进一步升高引起焦炭自身热解失重,生焦量降低。另外,实验还发现,当温度超过200℃时,反应管内油砂中心温度超过外壁面加热控制温度。分析表明,超温现象由原油组分的低温氧化和部分活性较强的焦炭高温氧化引起,因此该稠油存在油层自燃点火的应用潜力。
摘要:疏松砂岩储层成岩过程简单,胶结疏松,对该类油藏的取心及获取孔隙结构与岩石组分信息较为困难,因此基于二维岩石信息的三维多孔介质重建方法对于该类储层的微观尺度模拟尤为适用,现有的重建技术虽然能较为准确地构建岩石骨架和孔隙结构,但无法对储层中的各类黏土矿物做详细的划分和构建。为准确构建含黏土三维多孔介质模型,基于真实储层二维信息,利用过程法构建多孔介质模型,并将其作为混合算法的输入模型构建了三维多孔介质模型,通过引入交换单位体像素点对其邻域不稳定性的贡献程度作为参数,可以提高混合算法的运算速度和准确性;重建模型与参考模型具有相似的统计学和拓扑学特征,以此为基础,结合真实储层中黏土矿物的分布及产状,通过Hoshen-Kopelman算法和黏土矿物基团的主要结构特征分类,构建了含黏土矿物分布的三维重建多孔介质;最后对重建模型中岩石矿物分布及结构特点进行了分析。结果表明,基于Hoshen-Kopelman算法的重建模型较好地反映了储层中主要黏土矿物的分布及产状,该算法为含黏土矿物疏松砂岩油藏的微观尺度储层模拟提供了新方法,基于该算法得到的三维多孔介质模型为模拟油气田开发过程中由于岩石矿物性质差异造成的储层伤害研究提供了新手段。
摘要:针对螺杆钻具定转子啮合热滞后常常引起定子烧心失效这一工程难题,建立了三维螺杆马达定转子动态仿真模型,编写相关计算程序与仿真软件二次开发子程序,利用单向解耦方法,将复杂的动态超弹性材料热力耦合问题分解为形变分析、损耗分析和传热学分析3部分,对影响定子衬套线型及温度分布的相关因素进行热力耦合有限元分析。研究发现,热滞后对定子的温度分布与定子型线位移有较大影响,钻井液压力对定子型线的位移分布影响最大,同时也会加大定子的滞后生热,而过盈量的大小也对定子的滞后生热有着较大影响,当井深达到一定深度时,不适当的过盈量会导致螺杆马达效率降低。研究结果为螺杆钻具在使用过程中常常出现的烧心、效率降低、转速慢等现象提供了理论支撑,同时也为螺杆钻具定转子线型结构优化提供理论依据。
摘要:连续油管带筛管喷射侧钻多分支井钻完井一体化技术具有快速、高效、低成本钻完井的特点,可实现一趟管柱同时完成连续油管喷射钻井和割缝筛管完井。为研究该技术所特有的连续油管外套割缝筛管的双重管柱对岩屑运移的影响,实验研究了不同筛管割缝参数和钻井条件下环空内岩屑床高度、岩屑体积分数及携岩率的分布规律。分析结果表明,与单一连续油管环空相比,连续油管带筛管喷射侧钻分支井双重钻柱环空具有过流面积小、环空局部流速高的特点,在较高的机械钻速下仍能保证良好的井眼净化能力,岩屑运移效率可提升56.94%~72.28%;随着排量增大,携岩效果提升最明显;为增强双重管柱的携岩能力,宜选取短缝长、窄缝宽、低缝密和高缝单元中缝数的筛管。
摘要:超临界二氧化碳作为一种新型压裂液,是目前国内外的研究热点,但其携砂机理尚不明确,成为制约该项技术的关键问题之一。将跟随性的概念引入压裂液携砂研究,以支撑剂水平速度和压裂液水平流速的比值来表征支撑剂的跟随性或压裂液的携砂性能,并以跟随性为标准,对超临界二氧化碳的水平携砂性能进行了评价。在经典BBO方程的基础上,改进了拖曳力的表达式,联立拖曳力系数辅助方程组,建立了支撑剂在超临界二氧化碳中的跟随性计算模型,为评价和优化超临界二氧化碳输送支撑剂提供了理论依据。采用自主研发的实验设备,通过跟随性实验对该模型进行了检验,并采用模型进行了支撑剂在超临界二氧化碳中跟随性的影响因素分析。研究结果表明,在常用密度范围内,支撑剂密度对跟随性的影响不大,该数值分析结论与以往学者的实验研究结果相一致。此外,对比了砂粒在超临界二氧化碳、滑溜水以及空气中的跟随性,超临界二氧化碳的高密度特性对其携砂性能的影响大于低黏度特性对其携砂性能的影响,两者综合作用导致其携砂性能远高于空气,小于并接近滑溜水的携砂性能,特别是在较高流速下,超临界二氧化碳的水平携砂性能与滑溜水相当。
摘要:《石油学报》主要刊载石油和天然气地质勘探、油气田开发技术与工艺、石油与天然气钻井、海洋油气工程、油气储运、石油矿场机械以及相关分支学科、交叉学科的基础和应用研究的创新性成果和高水平论文.主要设立3大固定专栏,即地质勘探、油田开发和石油工程,同时不定期开设学术论坛、综述、特约来稿等专栏.