石油学报杂志

石油学报杂志2021年第4期

• 深层背斜圈闭中泥岩盖层完整性评价方法及其应用——以四川盆地川中地区震旦系气藏为例

  鲁雪松, 柳少波, 田华, 马行陟, 于志超, 范俊佳, 桂丽黎, 刘强

  摘要： 深层致密泥岩盖层由于成岩程度高、脆性强，易发生脆性破裂并造成盖层泄漏，因此，盖层的完整性评价十分关键。泥岩盖层的变形特征主要受泥岩密度和围压控制，随着埋深增大，泥岩会经历塑性—脆性—塑性的复杂转变，但在沉积盆地埋深范围内总体以发育脆性变形为主。深层泥岩盖层在抬升过程中由于脆性增强，更易发生脆性破裂。在同样的抬升背景下，浅层泥岩盖层比深层泥岩盖层会优先破裂；对于同一套泥岩盖层，抬升量大的地区，其泥岩盖层会优先破裂。综合考虑泥岩的脆性程度以及泥岩盖层所经受的构造应变大小，建立了泥岩盖层完整性评价方法，利用该方法对四川盆地川中地区震旦系气藏中的寒武系筇竹寺组泥岩盖层进行了实例研究。结果表明，威远构造在喜马拉雅期的抬升量和应变大，由于寒武系筇竹寺组泥岩盖层发生破裂形成泄漏窗口，导致威远气田现今为残留气藏，其圈闭充满度仅为25%；安岳气田晚期构造稳定、应变小、埋深大，尽管其寒武系筇竹寺组泥岩盖层保持完整，但天然气可从圈闭溢出点沿着震旦系—寒武系不整合面向威远构造的泄漏窗口发生侧向泄漏，造成安岳气田震旦系灯影组的古超压气藏在现今转变为常压气藏。在四川盆地腹部寒武系筇竹寺组泥岩盖层埋深大于4 km且断裂不发育的地区，震旦系灯影组天然气藏的保存条件好，勘探潜力大。该方法适用于对断裂不发育的背斜圈闭进行泥岩盖层完整性评价，可推广应用到深层勘探目标的评价和优选中。

• 川南长宁地区龙马溪组富有机质页岩裂缝发育特征及其与含气性的关系

  吴建发, 赵圣贤, 范存辉, 夏自强, 季春海, 张成林, 曹埒焰

  摘要： 富有机质页岩的裂缝控制页岩气的解吸、赋存及保存，与页岩的含气性密切相关。以川南长宁地区龙马溪组富有机质页岩为研究对象，对露头、岩心以及镜下岩石薄片的裂缝发育特征进行观测，并结合岩石力学实验、测井资料，重点研究了不同类型裂缝的成因、主控因素，并深入探讨了裂缝发育特征与页岩含气性的关系。研究结果表明：①露头的宏观裂缝以高角度—直立的剪切缝为主，延伸距离短、间距小且密集；井下呈现由多期剪切缝相互交切形成的类似于"棋盘格子"的网格缝，以及高角度—直立缝与水平层理缝垂直切割的多种形态的裂缝组合；镜下观察到由构造作用、成岩作用以及有机质生烃和排烃作用所形成的多种微裂缝，岩石内部错综复杂的裂缝系统可能为早期成岩作用和晚期构造运动综合作用的结果。②这种多向的构造剪切缝受控于至少3期构造运动；富有机质硅质页岩岩相是控制该地区页岩裂缝发育的主要岩相类型，裂缝主要类型包括层理缝、网状缝、高角度缝以及斜交缝。页岩脆性处于中等水平，受泊松比影响程度较大，其埋深起主要的控制作用。③目的层主要处于脆性—延性转换带，岩石多呈现1~2条主裂缝和数条伴生微裂缝的破坏模式，其岩石的完整性能够得到有效的保证；裂缝垂向开启程度低、封堵性较好，纵向逸散风险程度低，对应较高的压力系数和含气量；龙马溪组一段Ⅰ亚段中裂缝发育段对应较高含量的有机质和脆性矿物，两者共同促进了裂缝在页岩内部的发育，由此形成良好的气体赋存空间，在一定程度上增强了页岩的含气性。

• 塔里木盆地东部古城—肖塘地区寒武纪—奥陶纪台地类型、演化过程及有利储集相带

  张友, 李强, 郑兴平, 厉玉乐, 沈安江, 朱茂, 熊冉, 朱可丹, 王显东, 齐井顺, 张君龙, 邵冠铭, 佘敏, 宋叙, 孙海航

  摘要： 基于岩心、岩石薄片和地震资料分析，对塔里木盆地东部（塔东）古城—肖塘台地—盆地过渡区寒武纪—奥陶纪碳酸盐岩台地类型、演化过程及其油气勘探潜力进行了系统研究。从盆地构造演化、岩性特征、地震相特征等方面详细分析了不同时期碳酸盐台地边缘的类型及特征，建立了4种碳酸盐岩台地边缘类型及沉积模式。寒武系纽芬兰统—黔东统肖尔布拉克组—吾松格尔组沉积期为匀斜碳酸盐岩缓坡，有利储集相带为古隆起围斜部位的浅缓坡微生物丘滩；寒武系苗岭统为镶边碳酸盐岩台地，发育加积型丘滩体，有利储集相带为古地貌高点的丘滩体核部及丘坪滩体；寒武系芙蓉统发育弱镶边碳酸盐岩台地，丘滩脊和前积滩体为有利储集相带；下奥陶统蓬莱坝组—鹰山组三段沉积期为远端变陡的碳酸盐岩缓坡，浅缓坡上部的白云石化滩为有利储集相带；中奥陶统鹰山组二段—一间房组沉积期为弱镶边开阔台地，有利储集相带为古地貌高点的泥粒灰岩滩及礁滩相；晚奥陶世演化为淹没台地。受构造运动和海平面变化影响，塔东古城—肖塘台地—盆地过渡区寒武纪—奥陶纪碳酸盐岩台地经历了"缓坡—镶边台地—缓坡—弱镶边开阔台地"的演化过程。苗岭统—芙蓉统镶边台缘带丘滩、蓬莱坝组—鹰山组三段远端变陡缓坡白云石化滩、鹰山组二段—一间房组弱镶边开阔台地颗粒灰岩滩是近期增储上产的3类现实勘探领域，纽芬兰统—黔东统肖尔布拉克组—吾松格尔组匀斜缓坡微生物丘滩、苗岭统—芙蓉统斜坡重力流是2类潜在的风险勘探领域。

• 深层—超深层高孔高渗碎屑岩油气藏地质特征、形成条件及成藏模式——以墨西哥湾盆地为例

  张兴文, 庞雄奇, 李才俊, 于吉旺, 汪文洋, 肖惠译, 李昌荣, 余季陶

  摘要： 深层与超深层作为当前墨西哥湾盆地油气勘探的热点领域，具有巨大的油气资源潜力，分析深层—超深层油气藏的地质特征、形成条件及其成藏模式对于明确深层—超深层油气藏的分布规律具有重要意义。与中层—浅层相比，墨西哥湾盆地深层—超深层具有较低的地温梯度和较高的压力梯度，发育大量高孔高渗碎屑岩油气藏。不均衡压实成因型超压是深部高孔高渗碎屑岩储层形成和油气富集的主要原因，其与浮力共同构成深部油气运移的主要动力。盆地北部和南部的沿海平原、陆架和陆坡发育区域性厚层状盐岩层。盐岩变形诱导邻近地层发育一系列断层、形成多种构造圈闭，为深层—超深层油气提供了极好的运移通道和聚集场所。墨西哥湾盆地深层—超深层高孔高渗碎屑岩油气成藏与不均衡压实型超压和区域性厚层状盐岩发育密切相关，表现为"高压驱动、高孔高渗聚集、高点赋存和高位封盖"的成藏模式。被动大陆边缘盆地盐下探区是深层—超深层高孔高渗碎屑岩油气藏的有利发育区和勘探热点区。

• 基于产气剖面的页岩气离散裂缝网络反演方法

  糜利栋

  摘要： 页岩气井压后裂缝描述对页岩气井生产动态预测、生产后期重复压裂设计以及加密井井眼轨迹设计等具有重要意义。以涪陵页岩气田开发和地质参数为基础，基于高效离散裂缝网络（EDFN）数值模拟方法，研究裂缝长度、压裂段裂缝累计总长、裂缝间距、裂缝相对位置等对压裂段贡献率的影响，通过水平井生产动态解释得到的裂缝特征参数反演离散裂缝网络。以JY46-3HF开发井产气剖面、产气贡献率和裂缝特征参数的相关性为基础，建立压裂裂缝网络模型，各压裂段产气贡献率模拟结果和实测结果高度吻合。研究结果表明，压裂段产气贡献率和压裂段裂缝累计总长正相关，裂缝间距、裂缝相对位置则通过影响裂缝对基质区域控制的大小影响压裂段对页岩气井的贡献率。

• 气藏平均地层压力跟踪计算新方法

  张磊, 王永科, 倪军, 乔向阳, 辛翠平, 张涛, 康宇龙, 石军太, 吴克柳

  摘要： 平均地层压力是产能评价和动态分析的基础，准确、快速获取平均地层压力对高效开发气藏意义重大。基于地层压力随时间变化的规律，分析了平均地层压力的变化规律。研究结果表明：平均地层压力等效点仅随时间发生改变，平均地层压力的下降速率等于或者近似等于井底流压的下降速率。从封闭弹性驱动气藏的物质平衡方程出发，考虑偏差系数和井底流压随平均地层压力的变化，推导建立了平均地层压力跟踪计算新方法，根据生产数据可迭代计算平均地层压力。方法验证结果显示，采气速度和采出程度共同影响模型的计算结果。应用实例表明，跟踪计算法与压力恢复试井和物质平衡法之间的相对误差均较小，满足工程计算精度要求，且跟踪计算法不需依托生产测试数据，节约了测试费用，避免了测试占产。

• 近钻头钻具姿态测量的多传感器最小二乘原理加权融合方法

  汪跃龙, 李凌云, 贺艳, 毛艳慧, 高怡

  摘要： 钻进过程的高速旋转和强振动，使得测量钻具姿态的三轴惯性加速度计信号中叠加了离心加速度和振动加速度，导致工具姿态测量结果严重失真。针对由三轴惯性加速度计、三轴磁通门和角速率陀螺仪构建的姿态测量系统，提出了一种多传感器加权融合的姿态测量方法。利用后两组传感器对振动不敏感和钻进过程中井斜角变化缓慢的特点，反解得到加速度计信号的两组参考值，而后依据最小二乘原理确定参与融合的各组信号的权系数，使得融合结果的方差达到最小。仿真实验验证了该方法的有效性，当井斜为1.5°时的振动和转速波动组合实验表明，井斜角解算准确性的各项指标均有明显改善，工具面角随工具旋转呈现明显的周期性变化，该加权融合方法能有效提高钻具姿态动态测量的精度。

• 人工智能在测井地层评价中的应用现状及前景

  李宁, 徐彬森, 武宏亮, 冯周, 李雨生, 王克文, 刘鹏

  摘要： 测井是求取储层物性参数、发现与评价油气藏、预测油气储量的重要手段。测井技术更新换代、测井技术种类发展多样化、测井数据管理方式多元化等多重因素导致测井信息具有测量种类多、数据量大和多源异构等大数据特征。人工智能技术的快速发展为解决测井地层评价中的多解性、不确定性等难题提供了新的思路和方法，"测井＋人工智能"也是一个亟待探索的新领域。在系统回顾人工智能在测井领域的研究现状和进展基础上，重点讨论了有监督机器学习和半监督机器学习、神经网络和深度学习等人工智能技术在测井曲线重构、岩相预测和物性参数计算等测井地层评价中的应用。受样本数量有限、处理流程不完善和自我调节能力较差等因素制约，人工智能在流体研究、储层综合评价等测井领域具有较大的发展空间和广阔的应用前景。

• 天然气水合物藏增产研究现状与展望

  孙嘉鑫, 张凌, 宁伏龙, 刘天乐, 方彬, 李彦龙, 刘昌岭, 蒋国盛

  摘要： 天然气水合物作为一种资源储量巨大的潜在能源，对保障国家能源安全具有重要的战略意义，但开采产能较低一直是制约其产业化的关键瓶颈之一。突破开采产能掣肘，将有助于加快水合物产业化进程。因此，系统总结当前国内外水合物藏增产研究现状，将有助于指导后续水合物试采研究乃至商业性开发。通过简要分析常规水合物开采方法和当前水合物试采研究现状，分别从水合物储层增产开采方法和开采井身结构设计两个角度进行了重点阐述，详细概括了不同增产方案的优点与不足，并给出了相应的研究建议，展望了未来水合物藏增产研究方向，从而为后续水合物产业化研究提供新的思路和参考。

• 辽河坳陷欢喜岭油田稠油成藏条件及勘探开发关键技术

  李晓光

  摘要： 欢喜岭油田位于辽河坳陷西部凹陷西斜坡南段，生-储-盖组合条件优越，发育翘倾断块披覆型复式圈闭带和9种圈闭类型。优质的生-储-盖条件保证了欢喜岭地区大规模油气成藏，具有良好的勘探潜力。斜坡构造是欢喜岭油田油气运聚的指向区，流体包裹体分析指示多期油气充注，主要成藏期为沙河街组三段和东营组沉积期。依托复式油气成藏理论，欢喜岭地区发现稀油、稠油多种油气藏类型，油气储量规模达5×108t。针对油田油藏埋藏跨度大、含油层系多、非均质性严重、油品类型多样的特点，在预探阶段形成多批次地震资料连片处理解释技术、基于地质模型的薄储层反演技术，提高了油层解释精度；在开发阶段形成稠油蒸汽驱物理模拟技术、热采稠油油藏精细描述技术、普通稠油蒸汽吞吐技术、中—深层稠油蒸汽驱技术，并配套完善了稠油分注、选注、防砂、举升等工艺技术，提高了原油采收率，为欢喜岭油田高效勘探和开发提供了技术保障。