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石油学报 2017年第08期杂志 文档列表

石油学报杂志地质勘探

济阳坳陷古近系页岩文石含量与烃源岩热演化的对应关系855-862

摘要：文石在济阳坳陷古近系湖相页岩中较为常见,多发育于富碳酸盐矿物的页岩中,属于化学成因。统计发现,济阳坳陷古近系湖相页岩文石含量的变化包络线与埋藏深度具有明显对应关系。在埋深2 300 m以上的地层中,文石含量变化不大;当埋深超过2 300 m时,文石含量包络线随埋藏深度的加大而快速降低;埋深达到约3 000 m,文石含量包络线降低的速率达到最大;当埋深超过约3 500 m时,页岩中的文石大部分消失。文石含量包络线的这种变化趋势与烃源岩热演化阶段基本一致,表明页岩地层中文石的含量变化明显受有机质热演化的控制。为进一步验证该解释,将研究区富文石和富方解石的页岩样品分别与有机酸（乙酸）和油层水在高温高压下进行多组溶解实验,测试实验前后碳酸盐矿物的溶解程度,结合不同埋藏深度烃源岩热演化的流体特征分析文石含量的变化趋势。分析认为：文石含量与有机质成熟演化过程中排出的有机酸浓度成反相关,有机酸生成的越多,文石的溶解越严重。当埋深大于3 500 m时,烃源岩进入高成熟—过成熟阶段,有机酸的生成逐渐停止,文石含量的减少也趋于停滞,并在页岩孔隙水中开始重新结晶出较稳定的方解石。

川中地区寒武系龙王庙组沥青成因与油气成藏史863-875

摘要：运用有机岩石学、有机地球化学和扫描电镜等方法和技术,深入研究了川中地区寒武系龙王庙组中高演化沥青的成因类型、形成期次和来源;并在此基础上,结合包裹体及构造演化特征等,恢复了安岳气田龙王庙组气藏的成藏史。结果表明：（1）川中地区龙王庙组储层中沥青均来自于下寒武统烃源岩,沥青成因类型多样,以热裂解成因为主;（2）沥青的形成分为3个阶段,第1阶段为氧化水洗型沥青的形成,第2阶段为沉淀型沥青的形成,第3阶段为热裂解成因沥青的形成;（3）安岳气田龙王庙组气藏先后经历了5期的油气充注,包括2期液态烃的充注、晚三叠世—早侏罗世干酪根裂解气的充注、晚侏罗世—早白垩世原油裂解气的充注以及喜马拉雅期圈闭改造调整阶段干气的充注。

致密砂岩孔喉大小表征及对储层物性的控制——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例876-887

摘要：孔喉大小是评价储层质量的重要因素,而致密砂岩储层孔喉分布较强的非均质性使其表征难度较大。在分析目前孔喉表征方法的基础上,通过场发射扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等实验,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组7段致密砂岩储层孔喉大小分布特征及其对储层物性的控制作用。结果表明：储层孔隙类型主要为剩余粒间孔、溶蚀孔、微孔和少量微裂缝;高压压汞表征孔喉的大小分布在0.014 8~40μm,大于1μm的孔喉分布较少;恒速压汞测试表明对于不同物性的样品其孔隙半径分布相对集中,主要分布在80~350μm;喉道半径则表现出较强的非均质性,分布在0.12~30μm;高压压汞和恒速压汞结合有效地表征了致密砂岩储层整个孔喉分布特征,孔径分布在0.0148~350μm。储层渗透率主要由比例较小的大孔喉（大于R_（50））所控制,对于渗透率大于0.1 mD的致密砂岩,其渗透率主要由微孔和中孔所控制,而小于0.1 mD的致密砂岩则主要由纳米孔和微孔所控制;此外,小孔喉的比例随着渗透率的减小而增加,虽然其对渗透率影响较小,但对储层储集性的影响却十分重要。

南堡凹陷柳赞地区沙河街组三段中上部物源演化及砂体分布控制因素888-901

摘要：沉积物源分析是沉积相分析、砂体分布预测及岩性油气藏形成和分布研究的核心内容。前人研究认为,南堡凹陷柳赞地区储集相类型单一,物源仅来自于NE向边界断层,然而钻探揭示的相序特征与NE向扇三角洲唯一物源的观点并不完全相符,导致砂体分布规律认识不清,制约了油气勘探。综合利用岩心、录井、测井和地震资料,通过高频层序地层分析、地震相和地震属性分析、有色反演等技术,在三级层序地层格架内对沉积物源分布、充填演化及砂体迁移特征进行研究,取得了以下新认识：（1）柳赞地区沙河街组三段除扇三角洲沉积以外,存在第二种有利储集体——近岸水下扇;（2）根据前积地震相反射特征分析发现,沙河街组三段中—晚期陡坡带物源方向变化剧烈,受构造沉降控制明显,呈现＂顺时针旋转＂演化：即SQIII沉积期,湖盆整体北高南低,发育来自NW向物源的扇三角洲相;SQIV沉积期,NE向剧烈抬升,形成NE向的扇三角洲相;SQV沉积期,湖盆东部开始抬升,发育来自东部物源的扇三角洲相;（3）建立了南堡凹陷柳赞地区沙河街组＂三级控砂＂模式：断层差异活动控制沉积物源发育特征;坡折带和湖平面变化控制储集体类型;沉积相类型控制砂体类型和分布。研究深化了陆相断陷盆地陡坡带强烈构造变动控制物源迁移的理论认识;同时,对于南堡凹陷老区的进一步挖潜具有一定指导意义。

核磁共振技术定量表征致密砂岩气储层孔隙结构——以临清坳陷东部石炭系—二叠系致密砂岩储层为例902-915

摘要：核磁共振技术能够实现岩石微米—纳米级孔隙高精度、快速、无损测量,为致密砂岩孔隙结构定量表征提供新的手段。基于压汞数据刻度核磁共振T_2谱的方法,针对致密砂岩压汞进汞饱和度不足100%而造成的测不准问题,提出采取压汞曲线和T_2谱从右边界的最大孔隙向左侧小孔隙累加,选定右累加曲线中压汞测量的孔喉半径范围作为核磁共振孔喉半径的可对比区间,利用纵向插值法和最小二乘法构建T_2谱转换的孔喉半径分布曲线。选择临清坳陷东部石炭系—二叠系致密砂岩气储层为研究对象,利用改进方法获得核磁共振T_2谱和孔喉半径转换系数及孔喉半径分布,定量研究了储层孔隙结构特征,并结合岩石薄片、扫描电镜观察,探讨了致密砂岩孔隙结构差异成因及储层有效性。结果表明,利用改进方法得到的核磁共振孔喉半径曲线与压汞曲线吻合度高,显著提高了致密砂岩核磁共振测试的准确度。研究区石炭系—二叠系致密砂岩孔喉半径主要分布于0.002~2μm,总体为亚微米—纳米级孔隙,但不同类型砂岩孔喉半径分布具有明显差异：岩屑石英砂岩富硅质、贫塑性岩屑和杂基,总体以亚微米级孔喉为主,含微米级孔喉;岩屑长石砂岩和长石岩屑（富石英）砂岩石英含量高、塑性岩屑和杂基含量较低,为亚微米—纳米级孔喉（纳米级占优）;而长石岩屑（富岩屑）砂岩和岩屑砂岩贫石英、富塑性岩屑和杂基,主要是小于0.05μm的纳米级孔喉。微观岩石学组分是控制孔隙结构差异和储层有效性的关键因素,储层质量宏观上可能受控于沉积微相,粗粒和细粒的点砂坝/河床滞留微相岩屑石英砂岩是最有利储层,细粒的点砂坝微相岩屑长石砂岩、分流河道和障壁砂坝长石岩屑（富石英）砂岩是较有利储层,而潮坪相长石岩屑（富岩屑）砂岩、岩屑砂岩均是孔、渗性极差的无效�

泥岩盖层的溶蚀作用机理实验——不同pH值盐水中溶蚀速率变化规律916-924

摘要：为了查明泥岩在不同性质流体环境中的溶蚀速率及随时间的变化关系,以松辽盆地南部青山口组黑色泥岩为研究对象,开展4组pH值分别为3、5、7、9的水岩相互作用实验研究,实验持续时间为153d,泥岩粉末样品中黏土矿物含量为50%、石英和长石类矿物含量为35%、方解石为2%,还有少量菱铁矿和黄铁矿。结果分析表明,方解石在酸性流体中快速发生溶蚀溶解,Ca离子析出速率高于Mg、Si和Al离子;长石和黏土矿物溶蚀作用缓慢;在中性—碱性流体环境中形成了三水铝石片状矿物沉淀;方解石的快速溶蚀溶解消耗了酸性流体实验中的氢离子,导致溶液pH值由最初的3升高至7.5;4组实验开始的15d内反应速率较快,反应至50d时,各离子浓度基本保持稳定,即反应体系达到平衡状态,平衡状态下各组溶液的pH值为7~9,呈中性—弱碱性;据4组实验平衡状态下Si离子浓度计算得到的泥岩整体溶蚀速率为-13.29~-13.79 mol/（m~2·s）,较为接近同等条件下蒙皂石或高岭石单矿物的溶蚀速率,略高于泥岩中含量最高的伊利石单矿物溶蚀速率。实验研究表明,地层中CO_2或有机酸等酸性流体能够对泥岩盖层产生溶蚀溶解作用,而酸性流体对泥岩盖层封盖能力的破坏程度取决于长期水岩相互作用至系统平衡的过程;封闭的流体环境有利于保护泥岩盖层,泥岩中含有适量的碳酸盐矿物有利于缓冲酸性流体对泥岩盖层的溶蚀作用,起到保护盖层封闭性的作用,而碳酸盐等矿物的沉淀作用能够提高盖层的封盖能力。

综合沉积正演与多点地质统计模拟碳酸盐岩台地——以巴西Jupiter油田为例925-934

摘要：为有效提高碳酸盐岩沉积相（岩相）模拟的精度,以巴西Jupiter油田为例,在岩心、测井及地震资料综合分析的基础上,通过多条件约束建立该地区碳酸盐岩台地沉积正演模型,以此作为多点地质统计模拟的三维训练图像,并利用成熟的Snesim算法对实际油田数据进行模拟。研究结果表明：沉积正演模拟初始控制条件对碳酸盐岩台地沉积分布影响较大,主要包括水深、风向、波浪能量、碳酸盐岩产率等,其中水深（主要影响温度和光照）对碳酸盐岩产率影响最大;波浪能量大小控制不同类型碳酸盐岩分布特征,高能环境沉积物主要为生物礁及颗粒灰岩,低能环境沉积物主要为泥晶灰岩;碳酸盐岩沉积正演模型体现了高能生物礁与低能泥晶灰岩的渐变接触关系,符合碳酸盐岩生长规律,将其转化为三维训练图像,多点模拟结果既满足所有钻井认识又体现了训练图像反映的相结构关系。本研究总结了碳酸盐岩台地沉积正演模拟的分析方法,提出三维训练图像获取较新的思路,综合了沉积正演模拟与多点统计模拟的优势,并在实际油田应用中取得一定效果,对类似孔隙性碳酸盐岩油藏地质建模具有借鉴意义。

石油学报杂志油田开发

稠油老区直井火驱驱替特征与井网模式选择935-946

摘要：伴随着直井火驱技术在新疆、辽河等注蒸汽稠油老区的成功试验和工业化应用,其提高采收率的潜力正得到广泛认同。通过室内实验、矿场试验和油藏工程等多种方法,系统研究了稠油老区直井火驱的驱替特征。室内实验和矿场取心资料证明,直井火驱具有较高的驱油效率,燃烧前缘波及范围内基本没有剩余油,可实现较高的平面波及系数和最终采收率,是一种后续无需再转换开发方式即可实现大幅度提高采收率的战略性接替技术。基于以上研究,全面论证了面积火驱和线性火驱两种井网模式的开发特点及各自优势,并将研究成果应用于新疆红浅火驱工业化试验方案设计中。研究表明,线性井网具有地面设施建设及管理容易、阶段管理井数少、配套工艺相对简单、燃烧前缘的目的性调控容易实现等优点,面积井网则在降低火驱阶段空气油比、提高油藏总的采油速度、减少地质及油藏管理风险等方面具有优势。火驱井网的选择应重点考虑地质、储层及流体物性、油价、油藏已开发程度等因素。红浅火驱工业化试验方案采用了新、老井组合下改进的线性井网模式,既吸取了线性井网先导试验的经验教训,也借鉴了面积井网的相关优点。

单相水流诱发裂缝内煤粉启动机理与防控对策947-954

摘要：煤层气井排水阶段是产煤粉的关键时期,煤粉运移不但会降低煤层渗透率,而且还会堵塞井筒和损坏设备。基于水动力学原理、扩展DLVO理论和JKR接触理论,开展了单相水流阶段裂缝面黏附煤粉的受力分析,建立了以＂压力梯度＂为判决条件的煤粉启动力学模型,分析了颗粒尺寸、颗粒类型、裂缝缝宽和离子强度对煤粉启动的影响,并围绕＂适度出煤粉＂和＂阻止煤粉运移＂两大思路提出了相应的防控对策。结果表明：煤粉启动压力梯度随着粒径的增加,先减小、后增大;裂缝缝宽越大,煤粉启动压力梯度越小;在不利化学黏附条件下有机质颗粒的启动压力梯度小于黏土矿物微粒,但在有利条件下却大于黏土矿物微粒;有利条件下的煤粉启动压力梯度远大于不利条件下的启动压力梯度。基于＂适度出煤粉理论＂设计煤层合理压力梯度区间时,应以优先改善最大缝宽裂缝的渗透性为原则,向煤层中注入煤粉稳定剂可提高煤粉-裂缝面间的黏附力,从而有效阻止煤粉运移。

石油学报杂志石油工程

控压钻井线性节流阀及其控制955-962

摘要：针对现有节流阀难以满足实时精细调控的难题,设计出了在25%~85%的开度范围内压降随开度线性变化的节流阀,进行了整体结构设计,并通过性能试验验证了设计理论。针对井口回压控制不够精确、响应速度慢的问题,提出了一种井口回压三层反馈控制方法,实现了底层开度曲线直接控制,中间层压力快速粗调,外层压力精细调节。开发了井口回压控制模块,通过实验验证了控制方法的响应时间和精度,井口回压控制精度达到±0.1 MPa,最大响应时间为28s。

游离甲烷气在井筒内形成水合物的动态模拟963-972

摘要：深海油气钻井及海洋水合物钻采过程中均存在水合物形成进而阻塞井筒的风险。在恒温4.0℃,压力由3.5 MPa逐渐升至6.5 MPa的实验条件下,动态观测了甲烷气体以定速＂鼓泡＂形式在模拟井筒内的运移特征和井筒内不同位置水合物的形成、聚集形态,并依此对水合物的生长机制进行分析。实验结果表明：井筒内有障碍物或气体运移通道出现变径等情况时,不会改变水合物形成的相平衡条件,但会影响水合物的堆积形态和聚集过程;其次,气体在井筒内运移受阻的强弱直接决定水合物能否彻底阻塞循环通道;同时,气泡表面水合物薄膜的生长机制会受釜内压力变化及水合物膜破裂剥离等影响,并且由于气泡表面水合物膜的生长无法将气泡内气体完全消耗,使得游离气在井筒内形成的水合物体系为非均质的多孔介质体系。