石油学报杂志

石油学报杂志2019年第9期

• 断陷湖盆湖相页岩油形成有利条件及富集特征——以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段为例

  赵贤正, 周立宏, 蒲秀刚, 金凤鸣, 时战楠, 肖敦清, 韩文中, 姜文亚, 张伟, 汪虎

  摘要： 有别于北美海相页岩油气，中国湖相页岩油地质特征十分复杂，湖相页岩油是否具备形成的条件、如何寻找富集层段等问题亟待解决。为了探究湖相页岩油形成的有利条件与富集特征，以渤海湾盆地黄骅坳陷沧东凹陷孔店组二段为例，综合利用G108-8井、GD12井和GD14井3口取心井的635.8 m取心资料、12 000余块次分析化验资料及20口井的试油、试采资料，从页岩油形成的烃源岩、沉积组构及热演化等方面，对湖相页岩油成藏机理等进行了系统分析。研究结果发现：广泛分布多类型高丰度有机质、高脆性矿物组成、高密度纹层结构及中等热演化阶段是页岩油形成富集的主要条件；湖相页岩层系可划分为纹层状长英质页岩、纹层状混积质页岩、薄层状含灰白云质页岩及厚层状含灰白云质页岩4类组构相，处于中等热演化成熟阶段的纹层状长英质页岩、纹层状混积质页岩组构相为最优组构相类型；S1*/TOC值（以单位有机碳的含油量表示）平均大于135 mg/g、滞留烃含量大于阈值100 mg/g的超越效应明显，揭示了"优势组构相-滞留烃超越效应"的页岩油富集特征。采用这一新认识有效指导了页岩油勘探，研究区GD1702H井最高产油量达61 m3/d，自喷生产已超416 d，产量基本稳定在17 m3/d，GD1701H井、GD1702H井两口水平井累积产油量超1.4×104t，证实了中国东部湖相页岩油具备工业性开发的良好潜力。

• 陆相页岩有机质孔隙发育特征及成因——以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例

  高凤琳, 宋岩, 梁志凯, 李卓, 原园, 张瀛涵, 陈磊, 郭望

  摘要： 陆相页岩有机质孔隙的非均质性强。以松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩为例，通过场发射扫描电镜与偏光显微镜的定位观察，探讨了陆相页岩有机质孔隙的非均质特征及成因机理。研究结果表明，控制陆相页岩有机质孔隙非均质性的主要因素有4种：原生有机质孔隙残余、生烃潜力差异、固体沥青反射率差异以及黏土矿物催化作用。结构镜质体、丝质体、半丝质体以及少量菌落体等具有高等植物纤维结构的组分，因细胞腔未被充填或受外力作用褶曲叠覆可残留孔隙。固体沥青中孔隙发育最好，其次为镜质体和惰质体；三者的碳元素重量百分比依次增大，表明这3种有机质中孔隙发育程度的差异本质上受生烃潜力差异控制。不是所有的固体沥青中都发育有机质孔隙。统计显示，多孔固体沥青的反射率多为1.60%~2.00%，处于石油裂解生气阶段，而无孔固体沥青的反射率多为1.20%~1.60%，处于干酪根裂解生烃阶段。黏土矿物的催化作用使得有机黏土复合体中几乎所有的固体沥青均发育丰富的蜂窝状孔隙，伊利石的存在可增加比催化活度，导致气态烃更易生成并产生孔隙。

• 准噶尔盆地南缘齐古油田油气成藏再认识及勘探启示

  鲁雪松, 赵孟军, 陈竹新, 李学义, 胡瀚文, 卓勤功

  摘要： 准噶尔盆地南缘白垩系之下的下组合勘探潜力大，但目前勘探发现率低。齐古油田位于准噶尔盆地南缘山前断褶带，发现于1957年，2011年在齐古背斜西侧低部位钻探的齐古1井获工业气流，为齐古油田带来了新生命，给久攻不克的准噶尔盆地南缘下组合勘探增强了信心。对齐古油田复杂油气成藏过程的再认识有助于厘清准噶尔盆地南缘下组合的成藏条件与有利勘探方向。通过分析齐古背斜构造模型及构造演化，结合油气的分布及地球化学特征，综合利用油气源对比、流体包裹体观察和测温、盆地模拟、泥岩盖层有效性评价等技术和方法，详细分析了齐古油田多层系和多期油气成藏过程与运移聚集规律。研究结果表明，齐古北断裂为晚侏罗世-新近纪长期继承性活动断裂，对齐古构造的形成与油气的运移和聚集都起到重要的作用。齐古地区在晚侏罗世末期发育古构造，晚新生代以来的冲断褶曲作用形成现今的齐古背斜，而古构造发育区则在构造掀斜作用下成为现今背斜的北翼。"早油晚气"的成藏过程导致的蒸发/运移分馏作用使得残留原油密度大、含蜡量高。受喜马拉雅晚期强烈冲断作用影响，齐古北断裂沟通下盘深埋的侏罗系烃源岩生成的高成熟煤成气进入齐古背斜形成聚集，但在不同部位，由于多期油气的充注过程和晚新生代构造抬升对盖层保存条件的破坏程度存在差异，齐古地区总体上形成"上油下气"的异常油气分布格局。齐古油田成藏过程的再认识对勘探有着重要启示：在齐古背斜北翼的古构造发育区找早期残留油、西北倾伏端构造低部位找气；齐古北断裂下盘侏罗系的原地冲断构造、古近系紫泥泉子组的冲断构造为潜在勘探领域。齐古油田高成熟煤成气的发现证实准噶尔盆地南缘下组合的侏罗系烃源岩规模有效生气，指示在靠近齐古油田的乌奎背斜带中段，下组合的天然气勘探潜力大。

• 西湖凹陷中部西斜坡地区超压成因机制

  侯志强, 张书平, 李军, 赵靖舟, 刘云, 田连辉, 仲晓, 陈梦娜, 徐泽阳

  摘要： 沉积盆地超压成因研究已取得了重要进展，关于超压主要成因的认识也发生了重要变化，以往一些被普遍认为属于典型不均衡压实成因的超压已被部分或完全否定，生烃作用作为超压成因的普遍性得到愈来愈多的证实。西湖凹陷多个构造带的不同层位均发育超压，目前认为超压的形成仍然离不开不均衡压实（欠压实作用）的贡献。根据异常压力形成的基本地质条件和异常压力产生的地质、地球物理效应两方面因素，利用测井曲线组合分析法、鲍尔斯法（加载-卸载曲线法）、声波速度-密度交会图法、孔隙度对比法、压力计算反推法以及综合分析法系统解剖分析了西湖凹陷中部西斜坡地区平湖组不同岩性异常压力成因。研究结果表明：西湖凹陷中部西斜坡泥岩中烃源岩超压主要为自源生烃增压，非烃源岩超压为邻源压力传导成因。储层中至少存在常压-超压型和常压-超压-常压型两种压力结构类型，异常压力自南向北顶界面逐渐变深，主要为油气在生烃增压驱动下向储层运移过程中的压力传导所致。

• 四川盆地震旦系灯影组丘滩体发育分布及对储层的控制

  兰才俊, 徐哲航, 马肖琳, 胡超, 陈浩如, 邹华耀

  摘要： 四川盆地震旦系灯影组储层主要发育于微生物丘滩体中，但不同成因类型丘滩体对储层的影响尚不明确。通过钻井岩心和野外露头观测、岩石薄片分析和物性测试等手段，将丘滩体划分为丘基、丘核、丘翼和丘坪4种微相，并根据微相的组合划分出台缘并进型丘滩体、台缘追补型丘滩体和台内饥饿型丘滩体3种丘滩体类型。台缘并进型丘滩体的生长速率快，与可容空间的增加速率相同步，其微相组合以"丘基+丘核"垂向加积为主，在海平面升降过程中易暴露于大气淡水环境，造成海水胶结作用弱、淡水溶蚀作用强，形成以格架溶蚀孔洞为主的储集空间，储层物性好，储集性能最优。台缘追补型丘滩体的生长速率次之，其早期的生长速率滞后于可容空间增长速率但后期逐渐同步，呈现出"丘基+丘核+丘翼/丘坪"侧向加积的微相组合；由于暴露于大气淡水环境的几率减小，其海水胶结作用强，淡水溶蚀作用减弱，储集性能稍差。台内饥饿型丘滩体的生长速率最慢，严重滞后于可容空间的增长速率，呈"云坪（丘基）+丘核+丘坪"微相组合，难以暴露于大气淡水环境，淡水溶蚀作用最弱，储集性能也最差。台缘带古地貌对丘滩体的生长速率影响较大，可控制丘滩体的沉积样式。陡坡台缘带有利于台缘并进型丘滩体发育，缓坡台缘带主要发育台缘追补型丘滩体，台内高地中发育台内饥饿型丘滩体。胡家坝-阆中-安岳地区一带的震旦系灯影组四段发育于典型的陡坡台缘带，是储层发育的最有利相带。

• 天然气水合物沉积物等效变弹性模量损伤本构模型

  祝效华, 孙汉文, 赵金洲, 张烈辉, 张爽

  摘要： 准确描述水合物沉积物的变形规律和力学性质是经济安全开发天然气水合物资源的重要前提。天然气水合物沉积物受到有效围压和水合物含量等多种因素的影响从而表现出应变软化和应变硬化两种力学特性。为精确描述其变形特性，基于复合材料细观力学混合率理论和岩石孔隙损伤理论，考虑岩石统计损伤，考虑水合物含量、围压和沉积物内部孔隙变化对天然气水合物沉积物力学性质的影响，结合水合物沉积物的微元强度统计分布规律，建立了天然气水合物沉积物等效变弹性模量损伤本构模型，并建立了全部参数的确定方法。与已有实验研究结果对比表明，该模型不仅可以很好描述水合物沉积物的变形规律和力学特性，且具有模型参数易于确定、便于使用的优点。所建模型可用于水合物沉积物破碎工艺选择中的破碎模拟和破碎成孔中的孔稳定性分析评估，对非成岩天然气水合物的经济安全开采具有一定推动作用。

• 特低渗透砂岩油层钻井液侵入程度及影响

  王建民, 张三

  摘要： 根据地质录井、实验分析、压裂试采等资料，基于动态分析、渗流理论及物质平衡原理，动、静态分析相结合，对特低渗透砂岩油层钻井液（泥浆滤液）侵入程度及其影响的评价方法进行了研究。利用压裂试采曲线特征将特低渗透油层的生产动态划分为初产与稳产2个阶段：1初产阶段主要表现为大量外来流体沿人工及天然裂缝系统的快速返排，产水量及含水率变化迅猛；2稳产阶段主要表现为地层原始流体在饱和度控制下的相对渗流，产水量及含水率变化处于低稳状态。正常油层具孔隙型单孔介质，通常无明显的钻井液侵入，其初产阶段的地层吞吐水量大致相当。低阻油层具微裂缝-孔隙型双孔介质，具有显著的钻井液侵入特征，其初产阶段的地层吞吐水量差异大致等于钻井液的侵入体积。利用地层初始吞吐液量差异确定了特低渗透砂岩油层的钻井液侵入程度，并以地层吞吐液量、钻井液侵入深度、结合压裂曲线特征，量化判断油层属性。建立了油层电阻率与钻井液侵入深度关系图版，定量评价了钻井液侵入的影响，分析了低阻油层成因。结果表明，钻井液侵入深度越大，则油层电阻率越小，低阻油层是钻井液超深侵入的结果；由于双孔介质及其微裂缝的发育，低阻油层的钻井液侵入深度通常超过了感应系列的径向探测半径，因此导致了"低阻"的发生。

• 大庆油田聚合物驱配注工艺技术

  李杰训, 赵忠山, 李学军, 王梓栋, 李娜

  摘要： 大庆油田采用聚合物驱油弥补水驱后期产量下降和提高采收率，并同步开展了聚合物配注工艺的研究与聚合物驱油试验。应用聚合物分散装置、熟化搅拌器和聚合物熟化储存合一配制工艺，实现聚合物干粉的大容量分散和快速搅拌溶解；通过大排量输送泵、母液过滤器、低黏度损失流量调节器、母液静态混合器等核心工艺设备，研发一管多站母液外输工艺、一泵多井注入等简化配注工艺，实现了聚合物母液低黏度损失与长距离多环节输送、注入，优化形成"集中配制、分散注入"的总体工艺流程。简化的聚合物驱地面工艺技术既保证了聚合物溶液低黏度损失高精度配注，又降低了地面工程投资和运行成本，技术上支撑了聚合物驱油技术的大规模工业化应用，并根据聚合物配注工艺技术的发展趋势，提出了相关建议。

• 玻璃钢动态结垢机理和评价方法

  林元华, 李瑞云, 邓宽海, 郭长永, 刘婉颖, 黄坤

  摘要： 为了解决玻璃钢管道输油结垢问题并找到抑制结垢的控制措施，研制了一种动态结垢评价装置及评价方法，并开展了玻璃钢动态结垢实验，研究了玻璃钢在不同温度、不同流速及不同时间下的动态结垢规律以及不同条件下结垢的形貌特征和组成，利用灰色关联度法分析了温度和流速对玻璃钢结垢影响的相关性。研究结果表明，该装置和试验方法简便可靠，数据准确；温度越高、时间越长，结垢量越多，晶粒越大，硬度越低；流速增加，结垢量先随之增大，然后急剧减小，再缓慢减小；温度和流速对结垢的影响最大，且温度的影响大于流速；溶液中Mg2+对针状文石形成起促进作用，而对方解石起抑制作用，Fe2+对结垢量无明显影响，但有利于柱状方解石的形成，垢层晶粒掺入两种离子均对方解石有一定的硬化作用。

• 蓬莱19-3特大型油田成藏条件及勘探开发关键技术

  薛永安, 邓运华, 王德英, 杨海风, 吕丁友, 康凯

  摘要： 蓬莱19-3油田是目前渤海湾盆地唯一一个油气储量达到十亿吨级的特大型整装油田。随着勘探开发的不断深入，为蓬莱19-3特大型油田的形成条件积累了丰富的资料。以油田勘探开发历程、油藏基本特征为基础，基于勘探开发中的地质、地球物理以及分析化验资料，综合论述了蓬莱19-3特大型油田成藏条件及油田成功勘探开发的关键技术。该特大型浅层油田形成的关键条件主要有4个方面：①蓬莱19-3油田位于与渤海最大的富生烃洼陷多脊斜坡短轴接触的凸起高部位，具有充足的油气来源，且运移条件极其优越；②新近系受郯庐断裂走滑活动控制形成完整大型扭断背斜，为油气的赋存提供充足的空间；③特殊的浅水三角洲沉积环境形成的不同于一般亿吨级油田的"多套复式储-盖组合体"，极大地增加了油气有效储存空间；④新构造运动期凸起与走滑的耦合，形成的大量断裂活动造成持续释压，与渤中凹陷晚期大量排烃相匹配，保证了油气的晚期持续强充注。这些特殊地质条件耦合作用控制了蓬莱19-3特大型油田的形成。另外，针对油田受走滑作用控制改造强烈、浅水三角洲特色沉积等特点，形成了实用性较强的勘探开发关键技术，主要有：气云区叠前深度偏移特色处理技术，基于地质体连续性模型高精度反演的薄互层地震预测技术，浅水辫状河三角洲沉积体系储层描述技术，大井距长井段合采油藏剩余油定量描述技术，复杂河流相油田中高含水期层系井网调整技术。