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石油学报 2017年第12期杂志 文档列表

石油学报杂志地质勘探

塔里木盆地西南缘古老层系巨厚黑色泥岩的发现及勘探意义1335-1342

摘要：前寒武系是全球一个重要的含油气层系。塔里木盆地该层系埋深大,一直未取得勘探突破,是否发育优质烃源岩也不确定。塔里木盆地西南部及昆仑山前十余万平方公里范围内,已钻探30多口探井,虽然发现了和田河、巴什托普、玉北、罗斯2等海相油气田,但始终未钻遇寒武系或奥陶系烃源岩,其油气来源也存在争议。近期笔者在盆地西南部踏勘中,发现一套巨厚的黑色页岩和泥岩,出露较好。实测泥页岩厚度大于140 m（未见顶,花岗岩体侵位）,有机碳含量（TOC）主要分布在0.6%~1.9%,83块样品平均TOC为1.0%。最高热解温度Tmax主要分布在490~520℃,相当于Ro在1.9%~2.9%。泥岩层中黄铁矿十分富集。根据地层接触关系及同位素定年,该地层年龄可能大于517 Ma,准确定年目前正在进行,因此暂且命名为＂西昆仑黑色岩系＂。通过板块构造分析,这套厚层泥岩可能在塔里木盆地西南部广泛分布,其形成有可能受裂陷槽的控制。这套黑色泥岩很可能是塔西南地区重要的烃源岩,提出塔里木盆地前寒武系—寒武系具备油气成藏的地质条件,该发现必将推动塔里木盆地向深层—超深层以及古老层系开展油气勘探工作。

川东忠县—鱼池地区二叠系—三叠系海槽相、台缘相的发现及勘探意义1343-1355

摘要：川东—鄂西地区晚二叠世—早三叠世发育开江—梁平海槽与城口—鄂西海槽,明确环海槽分布的台地边缘及沉积相带展布对指导二叠系—三叠系礁滩气藏的勘探开发具有重要现实意义。基于川东忠县—鱼池地区窑厂、千野草场、楠木桠和三墱坡剖面长兴组—飞仙关组的现场实测和系统取样分析,结合钻井资料和建南地区前期研究成果,认为大池干—石宝寨—高峰场区块为开阔台地相沉积,而开江—梁平海槽主体未向该区延伸;忠县—鱼池地区发育海槽相深水沉积,开江—梁平海槽与建南地区浅水陆棚直接相连,向东直接连通城口—鄂西海槽主体,其两侧发育台地边缘相礁滩沉积。通过确定台地边缘平面展布规律,进一步扩展了研究区内台地边缘分布范围,为川东地区二叠系—三叠系礁滩气藏的勘探开发揭示了全新的领域。

龙门山地区中泥盆统观雾山组岩相古地理恢复1356-1370

摘要：川西地区近期部分井的油气勘探发现显示,龙门山地区中泥盆统观雾山组发育展布良好的白云岩储层,但受龙门山断裂带推覆影响,观雾山组地层展布特征仍然认识不清、岩相古地理研究仍处于定性分析阶段。为厘清川西龙门山地区中泥盆统观雾山组岩相古地理特征：首先,基于平衡剖面技术定量恢复了龙门山断裂带北、中、南3段的剖面,建立起野外露头点现今位置与初始位置之间的函数关系,恢复了露头点的推覆距离,认为龙门山断裂带总体推覆距离约40 km,地层展布恢复后,观雾山组在彭灌古岛与都江堰之间存在一个沉降中心,观雾山组整体呈西厚东薄、南厚北薄的分布趋势;其次,以恢复后的观雾山组地层展布为基础,通过野外实测、岩心及测井资料综合分析,重建了龙门山地区观雾山组岩相古地理特征。研究发现,龙门山地区中泥盆统观雾山组岩石类型以白云岩（粉晶-细晶白云岩、砾屑-角砾白云岩、生屑白云岩和生物白云岩）为主,局部发育灰岩（泥晶灰岩、生屑灰岩和生物灰岩）及少量的碎屑岩与碳酸盐岩混合沉积;识别出台地边缘礁滩相、开阔台地相和局限台地相3种主要的沉积相类型;台地边缘礁滩相分布于桂溪—大木垭地区,开阔台地发育在K2井、擂鼓镇、龙王庙一带,局限台地位于彭灌古岛—宝兴古岛以东至上扬子古陆之间的地区;随着海平面上升,台地边缘礁滩相呈现出向东迁移的趋势。

海相页岩中斑脱岩发育特征及对页岩储层品质的影响——以涪陵地区五峰组—龙马溪组一段为例1371-1380

摘要：以岩心精细描述为基础,借助全岩/黏土X射线衍射分析、氩离子抛光扫描电镜等测试技术,从斑脱岩发育特征、页岩储层品质和储层品质差异性发育机理3个方面,对涪陵地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段海相页岩中斑脱岩的发育特征及其与页岩储层品质之间的关系进行了研究。研究表明,本地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一段共发育42层斑脱岩层,结合斑脱岩层单层厚度和层间厚度,将其划分为密集发育段、较发育段和欠发育段3个阶段。通过对比不同发育段页岩储层品质特征发现,较发育段具有高脆性矿物、高有机碳含量和高含气性的特征,为最有利页岩储层发育段。此外,从古海洋氧化还原环境和古生产力2个方面阐述了间发性火山活动是导致沉积期氧化还原环境变化的主要原因,且适度的火山活动有利于有机质和生物成因硅质矿物的富集,促进了优质页岩的形成。

高演化富有机质页岩储层特征及孔隙形成演化——以黔南地区下寒武统九门冲组为例1381-1389

摘要：为厘清高演化富有机质页岩孔隙特征及形成机理,以上扬子黔南地区下寒武统九门冲组页岩为例,采用岩石薄片、全岩X射线衍射、低温氮气吸附、高压压汞-吸附联合测定、氦气孔隙度测试、氩离子抛光-扫描电镜、热演化史及孔隙演化史恢复等多种技术方法,开展了高演化富有机质页岩孔隙结构、类型及储集性能研究,并基于成岩压实和热演化过程建立了富有机质页岩微观孔隙形成演化模式。研究结果表明：（1）下寒武统高演化富有机质页岩总比表面积平均值为12.66 m2/g,总孔容平均值为11.54×10-3cm3/g,两者具有较好的正相关关系,与下志留统页岩相比,总比表面积与总孔容均略低。孔隙以微孔和介孔为主,宏孔基本不发育。（2）富有机质页岩孔隙类型以有机质孔为主,孔径极小,一般以小于30nm为主,孔边界形态不规则,无机质矿物质孔基本不发育。（3）与志留系页岩相比,其储集性能相对较差,平均孔隙度仅为2.80%,水平渗透率为垂直渗透率的1~3倍,平均值约2倍,反映其水平页理欠发育。（4）高演化富有机质页岩孔隙形成演化主要受成岩压实作用控制的无机质矿物粒间孔隙演化过程、热演化作用控制的生烃—成油—油气转化序列中有机质孔隙的形成过程及后期孔隙保存状态下天然气散失与补给平衡过程共同控制。

湖相泥页岩中碳酸盐成因及页岩油气地质意义——以东营凹陷沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段烃源岩为例1390-1400

摘要：利用岩心、薄片、全岩矿物组分、元素、同位素等资料,对东营凹陷沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段深湖相烃源岩中碳酸盐成因机理进行了研究,认为深湖主要发育透镜状粗晶、纹层状微细晶、纹层状隐晶和块状隐晶4种类型碳酸盐。其中,透镜状粗晶碳酸盐为成岩重结晶的产物;纹层状微细晶碳酸盐和纹层状隐晶碳酸盐为藻类光合作用不断从水中萃取CO_2,导致水体CO_3~（2-）浓度升高,与湖水表层携带的Ca~（2＋）相互作用的产物,咸水环境有利于碳酸盐晶粒保存,碳酸盐多呈微细晶纹层状分布,微咸水环境水体较深,碳酸盐晶粒在碳酸盐补偿深度面以下通常会发生溶蚀,大多呈隐晶纹层状保存下来;块状隐晶碳酸盐是浅水地带沉积碳酸盐由重力流搬运至深水地带的产物。碳酸盐一定程度上控制了东营凹陷沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段泥页岩的储集性和可压性,也将为古湖泊沉积环境恢复提供重要信息。

核磁共振冻融法表征非常规油气储层孔隙的适用性1401-1410

摘要：核磁共振冻融法是当前非常规油气储层孔隙分布研究的一个热点技术,但因这类孔隙分布与成因复杂,使得该方法的适用性和准确性仍不很确定,是领域研究的难点。为加深对此的认识,采用核磁共振冻融法,结合相对传统的压汞法、氮气吸附法以及核磁共振T2法,分别对页岩、煤、致密砂岩3类端元非常规储层样品进行了孔径分布特征测试对比研究。结果表明,核磁共振冻融法在表征非常规储层纳米孔隙分布特征方面具有很好的适用性和准确性,但样品和实验条件也在一定程度上影响着测试精度,如制样大小、探针液体的KGibbs-Thomson（KGT）、冻融损伤以及金属矿物（黄铁矿）的含量等。因此实际分析中需根据研究对象选择合适颗粒大小的样品进行测定,需首先计算得出适合待测样品的KGT,需要探索新的探针液体,而因大多数非常规储层样品中的黄铁矿含量较低（〈10%）,所以测试结果仍能够比较完整定量地刻画孔隙。核磁共振冻融法对于表征非常规储层孔隙很有潜力,其适用性和准确性还需进一步探索。

石油学报杂志油田开发

致密油藏多级压裂水平井同井缝间注采可行性1411-1419

摘要：以大庆油田L致密油藏为例,评价了L致密油藏的压裂改造效果;通过现代产量递减分析和试井分析,总结了生产动态规律;论证了水平井准天然能量、注水吞吐、注CO_2吞吐开发效果。针对致密油藏水平井产量递减快的问题,提出多级压裂水平井同井缝间注采方法,即通过注采分隔装置和注采阀进行同井缝间注采,将井间驱替问题转化为缝间驱替问题。采用数值模拟方法,分别计算了准天然能量衰竭开发、注水吞吐、CO_2吞吐、同井缝间注采4种方式的开发指标。分析结果表明,注水吞吐只能短期内提高累积采油量,不能显著提高采收率;同井缝间注采的产量比CO_2吞吐的产量高、稳产期更长、递减率更小、开发效果更好。进一步提出了致密油藏有效开发方式,即先以准天然能量衰竭式开采,控制地层压力均衡下降,在井底压力降到饱和压力附近时,转入同井缝间异步注采。现场实施时,采用水平井缝间强凝胶封堵完井工艺,即在注采缝之间的水平段射孔、注入强凝胶、封堵套管外侧与岩石连通空间。安装注采分隔装置和配注阀,采用温和注水方式,发挥裂缝的渗吸作用,能控制注入水的快速推进,提高致密油藏产量和采收率。

各向异性断块油藏水平井产能公式的推导1420-1424

摘要：封闭性断块油藏在中国分布广泛,具有较多原始地质储量和剩余可采储量,因此评价断块油气藏水平井的产能方法具有重要意义。利用水电相似原理和等值渗流动阻力法,对于布井位置不同的断块油藏,在考虑油层渗透率各向异性条件下,得到了预测水平井产能的公式和水平井产量与水平井长度成正比的直线关系。通过应用实例表明,对于断块油藏,水平井布置在油层中央时的产能显著高于布置在边部的产能,这主要由于前者的流动阻力明显低于后者;不同垂向拟平面径向流的半径,对水平井产能的影响较小,且水平井的产能主要受控于线性流动区的阻力。

基于p-stable LSH的多点地质统计建模算法1425-1433

摘要：SIMPAT将图像重建思想引进储层地质建模领域,借助于弱化概率的相似性判别指标,用最相似地质模式替换待估点处的数据事件完成预测。当模型较大且数据样式较多时,海量的数据样式相似度计算使得SIMPAT的计算效率较低。为了有效平衡多点地质统计建模算法效率和内存的矛盾,基于SIMPAT算法,提出基于p-stable局部敏感哈希的多点地质统计建模算法LSHSIM,该方法使用局部敏感哈希将数据样式的特征向量映射到哈希表。建模时从哈希表里取出与数据事件的特征向量具有相同哈希值的数据样式,用最相似的数据样式替换覆盖待估区的数据事件完成建模。利用实例对比新算法与SIMPAT等现有方法的结果表明,LSHSIM算法计算效率高,并节省了内存空间,对算法的关键参数进行了敏感性分析、非条件和条件模拟,能较好再现训练图像的先验地质模式。

石油学报杂志石油工程

油井产量计量技术现状与发展趋势1434-1440

摘要：油井是石油开采重要的基本生产单元,油井的产量计量是油田开发生产的重要基础工作,准确计量油井的产量对于掌握油田的生产动态、科学制定和实施油田开发调整方案、检验各种油田开发措施的效果、实现油田生产经营绩效的量化考核具有重要意义。目前,中国各油田采用的油井产量计量技术主要有玻璃管量油、液位自动量油、翻斗量油、功图法量油和不分离多相量油等技术。油井的产量计量综合反映了油田的生产管理水平,通过对计量技术的使用方法、技术原理、应用环境和相关特点等进行对比分析,明确了油井产量计量技术未来的发展方向,并提出了相关建议。

预弯底部钻具组合横向振动响应的快速求解1441-1447

摘要：底部钻具组合（BHA）的横向振动特性对井眼轨迹控制及井壁稳定性有重要的影响。目前,应用于BHA分析的数学方法主要包括有限差分法、能量法、有限元法和加权余量法。针对带预弯结构和稳定器BHA（Pre-bent BHA）的结构特征,提出一种可快速求解Pre-bent BHA横向振动响应的新型分析方法。首先,建立小变形条件下Pre-bent BHA的三维静力学模型,并用加权余量法和切点优化法求解该模型,得到其在三维井眼内的变形特征;其次,在静力学计算的基础上,根据Pre-bent BHA与井壁的接触特征来确定其上切点的位置,并以此切点位置定义Pre-bent BHA的上边界;随后建立Pre-bent BHA的有限元模型并求解其模态特征;最后,在考虑井壁约束的条件下,利用振型叠加法求解其稳态动力学响应,计算了实际钻井过程中使用的Pre-bent BHA的动态特性,得到其临界转速及工作状态图版。通过与相同结构参数（除弯角外）的常规BHA动态特性对比发现,合适的预弯结构可以大幅改善BHA的横向振动特性。该方法可用于钻前分析以便合理地设计Pre-bent BHA的结构并优选钻井参数,也可用于钻后分析找出Pre-bent BHA失效的初步原因。

内孤立波作用下深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学特性1448-1456

摘要：中国南海内孤立波自然环境频发,内孤立波下深水锚泊平台-隔水管系统动力学失效风险高,为此建立了内孤立波下的深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学模型及分析方法,开发了深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学求解器,开展内孤立波下深水锚泊平台-隔水管耦合系统动力学特性分析,识别内孤立波下深水锚泊平台与隔水管系统的动力响应、耦合作用规律以及隔水管系统安全弱点。结果表明,在内孤立波作用下深水锚泊平台向内孤立波传播方向运动,当内孤立波波峰到达平台中心位置时锚泊平台的偏移达到最大,然后锚泊平台逐渐向初始平衡位置运动并最终趋于稳定;内孤立波促使隔水管系统顶部向内孤立波传播方向偏转,导致隔水管系统对锚泊平台运动产生一定的促进作用;当锚泊平台位移最大时隔水管系统关键参数响应值最大,但隔水管系统上球铰转角峰值时间有一定的滞后性,下挠性接头转角是内孤立波下的深水钻井隔水管系统安全弱点。