石油学报杂志

石油学报杂志2022年第7期

• 四川盆地陆相页岩油成藏地质特征与重大发现

  何文渊, 白雪峰, 蒙启安, 李军辉, 张大智, 王有智

  摘要： 四川盆地下侏罗统发育陆相湖盆页岩，烃源岩品质好、有机质丰度高、页岩油资源丰富，以往研究主要关注自流井组大安寨段，其他层位研究较少。通过分析侏罗系页岩沉积环境、有机质丰度、类型、成熟度等地球化学特征，以及页岩储集性能、储集空间类型等地质条件，明确了下侏罗统湖相页岩油的地质特征及资源潜力。结果表明：四川盆地发育自流井组东岳庙段、大安寨段和凉高山组3套湖相页岩，页岩TOC含量一般大于1.0%；有机质类型为Ⅱ1—Ⅱ2型，3套页岩均具有较好的生烃潜力；Ro值为1.00%~1.82%，热演化程度为中等偏高。页岩厚度大、分布面积广，页岩平均孔隙度为4%~9%，页理缝发育。东岳庙段为平缓的广盆静水沉积环境；大安寨段为侏罗系最大湖泛期沉积，表现为深盆深水环境；凉高山组为广盆浅水环境。页岩发育纯页岩型、页岩-碳酸盐岩互层型、页岩-砂岩互层型3种组合样式。通过对页岩油富集层段进行评价，明确纵向上划分5个甜点段，平面上划分稀油区、轻质油区和凝析油气区3个区带。特别是平安1井等的重大发现，证实了四川盆地侏罗系具备良好的页岩油勘探开发潜力。

• 准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油地质特征与分级评价

  姜福杰, 黄任达, 胡涛, 吕佳豪, 黄立良, 姜振学, 胡美玲, 张晨曦, 吴冠昀, 吴育平

  摘要： 准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油资源丰富，但勘探程度较低，对页岩油资源的潜力评价和资源禀赋差异缺少系统研究，制约着勘探部署和有利区优选。以玛页1井为例，综合钻井、测井、岩心和岩石矿物组成、有机地球化学特征、储集物性、含油性等地质资料，系统分析了风城组页岩油地质特征，探讨了页岩油甜点评价标准。结果表明，风城组页岩主要由长英质和碳酸盐矿物组成，黄铁矿发育，黏土矿物较少。风城组页岩主要发育Ⅱ2型干酪根，总有机碳（TOC）含量分布在0.08%~2.33%，多处于成熟阶段。页岩储集空间类型主要为狭缝状孔隙，孔隙分选性较好；总体上，宏孔较发育，孔隙体积分布在0.001~0.008 cm3/g，平均为0.003 cm3/g。风城组页岩内部烃类聚集，游离烃含量为0.52~13.31 mg/g，吸附烃含量为0.16~5.17 mg/g。明确了页岩岩相、微观孔隙特征、页岩油赋存形式是风城组页岩含油性的主控因素，在此基础上建立了风城组页岩油甜点的划分标准，在玛页1井风城组优选出8个最有利的页岩油勘探层段，有利储集岩相以长英质页岩为主。

• 页岩油综合甜点测井评价——以沧东凹陷孔店组二段为例

  姚东华, 周立宏, 王文革, 韩国猛, 蒲秀刚, 宋延杰, 许承武

  摘要： 地质甜点和工程甜点的识别与融合是实现页岩油效益开发的关键，以沧东凹陷孔店组二段页岩油为例，基于高精度岩石物理实验和常规测井资料，建立了页岩油综合甜点测井评价方法。利用最优化、神经网络、多元非线性拟合以及测井属性分析等技术手段，分别建立了页岩岩性、储集物性、含油性、脆性、断裂韧性、地应力特性以及天然裂缝发育程度等产能敏感参数的测井定量预测模型。进一步构建了表征地质甜点的储油指数、表征工程甜点的可压指数和缝网复杂指数。采用几何平均法建立页岩油综合甜点评价指数，实现了页岩油综合甜点分类，形成了各类综合甜点的地层参数评价标准。通过分析处理沧东凹陷孔店组二段11口页岩油试油井的测井资料，验证了分类方法及评价标准的有效性。研究方法及认识可以为页岩油勘探开发部署、压裂方案优化及储量评价提供必要的技术支撑。

• 库车坳陷北部构造带侏罗系阿合组构造成岩作用与储层预测

  王珂, 张荣虎, 唐永, 余朝丰, 杨钊, 唐雁刚, 周露

  摘要： 构造成岩作用是控制库车坳陷北部构造带侏罗系阿合组储层特征的重要因素，主要包括古构造应力的压实减孔作用和构造造缝两个方面。在储层特征及构造应力特征分析的基础上，通过定量分析古构造应力对北部构造带阿合组储层的压实减孔作用及构造裂缝的控制作用，对研究区阿合组的古构造应力和储层物性进行了有限元数值模拟，预测了储层有利区。研究表明，古构造应力是控制北部构造带阿合组储层物性和构造裂缝特征的重要因素。最大古构造应力与储层孔隙度呈负相关，与构造应力的压实减孔量呈幂函数正相关；最大古构造应力的方位控制了构造裂缝的优势走向，其大小控制了构造裂缝的发育程度；最大古构造应力与裂缝面密度和裂缝面孔率呈指数正相关。根据最大古构造应力与储层物性之间的交会关系，北部构造带阿合组储层可划分为孔隙型、裂缝-孔隙型和裂缝型3种类型，其中，裂缝-孔隙型又包含a型、b型、c型和d型4亚类。北部构造带巴什构造段中部黑英山—库车河一线发育裂缝-孔隙a型相对优质储层和裂缝-孔隙b型中等储层，目前尚处于勘探空白区，是北部构造带油气勘探的潜在领域，但存在一定勘探风险。

• 鄂尔多斯盆地庆城地区延长组7段源-储结构控制下致密砂岩油的差异富集机制

  王福伟, 陈冬霞, 解广杰, 李士祥, 曾溅辉, 姚东升, 成铭

  摘要： 基于砂地比及岩性厚度对鄂尔多斯盆地庆城地区延长组7段的源-储结构进行了系统划分，利用油井占比、有效充注强度和含油饱和度表征了不同源-储结构的含油性，揭示了源-储结构控制下致密砂岩油的差异富集机制。结果表明：鄂尔多斯盆地庆城地区延长组7段发育储夹源型、源储互层型和源夹储型3类一级源-储结构，其整体含油性依次降低，而在与其对应的9种二级源-储结构中以"厚储夹薄源型"、"厚储夹中源型"、"厚源厚储互层型"和"中源中储互层型"源-储结构的含油性最高。综合分析表明，受延长组7段3亚段黑色页岩和延长组7段1亚段+2亚段暗色泥岩供烃能力控制，不同源-储结构的纵向组合序列决定了供烃条件，其中，底部型源-储结构组合序列的供烃条件依次优于中间型和顶部型；致密砂岩油在异常压力驱动下沿剩余压力高值区向低值区充注，这使得剩余压力相对低的储夹源型和源储互层型源-储结构成为致密砂岩油聚集的有利部位，且充注强度随剩余压力的减小而增大；不同源-储结构内发育了类型和规模不同的裂缝系统，这使得以穿层高角度构造裂缝为主导的储夹源型源-储结构更有利于致密砂岩油垂向运移，而以层理缝、水平缝和层内低角度缝为主导的源夹储型源-储结构则限制了垂向运移距离，导致致密砂岩油在纵向上分布差异。最后，在储层非均质性控制下，致密砂岩油在孔隙度大于6%和渗透率大于0.02 mD的储层"甜点"内聚集，使得"甜点"发育的储夹源型和源-储互层型源-储结构内富集了大规模致密砂岩油，并在源-储结构"序（纵向组合序列）—压（异常压力）—缝（裂缝系统）—储（储层甜点）"的控制下呈现出6种不同的富集模式。

• 南堡1号构造带新生代断层与火成岩发育特征及其联合控藏作用

  李文科, 吴小洲, 王君, 陈胜, 刘哲

  摘要： 断层分期、分段特征的精细研究是渤海湾断陷盆地精细勘探的关键。然而，地震资料品质差和解释模型的固化极大地制约了对不同类型断层成因、构造样式及其控藏作用的系统认识以及潜力区的挖掘。基于地震资料、钻井取心及测试数据，系统研究了南堡1号构造带断层与火成岩的发育特征及其联合控藏作用。研究认为，南堡1号构造带的控区带断层在新生代经历3期构造运动、具有3段差异生长特征，形成了渐新世中、晚期—中新世早期与岩浆通道系统相伴生的构造和上新世—更新世由新构造运动产生的复式塌陷背斜构造，控制了馆陶组大面积广覆式喷发岩的分布、中—深层碟形侵入岩沿大型断层的侵入以及中—浅层复杂断块圈闭的形成。不同类型的断层与火成岩联合控制了南堡1号构造带的油气成藏和富集，上新世—更新世断层与厚层火山岩盖层的时空配置控制了东营组断块圈闭的形成，渐新世中、晚期的通道断层控制了岩浆通道系统相关圈闭的形成，晚期继承性活动的断层控制了油气运移而由断层分段连接点所形成的调节带则控制了油气富集。中—浅层复杂断块圈闭形成时间的厘定、岩浆通道系统相关圈闭以及调节带的发现拓宽了南堡凹陷中—浅层精细勘探的研究思路，对渤海湾盆地富油气凹陷的精细勘探具有一定指导意义。

• 全方位叠前道集在花岗岩基岩潜山缝洞型储层预测中的应用——以乍得Bongor盆地Baobab潜山为例

  姜晓宇, 宋涛, 甘利灯, 李贤兵, 杜文辉, 周晓越, 丁骞

  摘要： 花岗岩基岩潜山缝洞型储层的预测存在成像精度低、裂缝预测结果多解性强且分辨率低、洞穴地震响应弱等问题，制约了其内部油气藏的勘探效率。以乍得Bongor盆地Baobab潜山为例，基于全方位局部角度域深度偏移处理方法，应用角度域分解与成像，获取地层真实角度域信息，提取全方位共反射角道集和全方位共倾角道集，以提高潜山成像的精度和裂缝、洞穴预测的准确率。以潜山缝洞型储层发育地质模式为指导，采用全方位共反射角道集预测Baobab潜山的裂缝发育强度，有效提高了裂缝的预测精度、降低了裂缝预测的多解性。对全方位共倾角道集资料进行散射成像处理，加强了超出地震分辨率的几何特征，突出了小尺度地质体的不连续性，可在地震剖面上较清楚地识别溶洞。研究方法在Baobab潜山取得了良好的预测效果，在缝洞型花岗岩基岩潜山储层预测方面具有一定的应用前景和推广意义。

• 安岳气田灯影组四段气藏特征及开发技术对策

  何东博, 闫海军, 杨长城, 位云生, 张连进, 郭建林, 罗文军, 刘曦翔, 胡碟, 夏钦禹, 朱汉卿, 张岩

  摘要： 安岳气田灯影组四段为强非均质性碳酸盐岩气藏，面临储层非均质性强、气井产能差异大等众多难题。为了进一步提高气藏储量动用程度，采用动态和静态相结合、研究和管理并重的研究方法，综合地震、钻井、测井、生产动态等资料，深入分析了气藏地质特征和开发特征。研究结果表明，气藏地质特征为：①构造-沉积分异导致有效储层发育在平面上呈现出明显分区的特征；②优质储层的发育受沉积、岩溶和微裂缝3个因素综合控制；③由台缘向台内，地层岩性趋于复杂、储层变薄，储层非均质性变强。气藏开发特征为：①叠合岩溶发育导致气井产能在平面上具有明显分区分带特征；②储层强非均质性特征导致气井初期的高产与长期稳产能力不匹配；③特殊工艺井和分段酸压工艺可大幅度提高单井产量。在气藏特征分析的基础上，结合模型分析和同类气藏开发经验，确定开发技术对策：①多手段融合刻画气藏特征，明确优质储层发育特征，夯实储量基础；②全生命周期提高采收率，采用不规则井网，优选大斜度井、水平井井型，有针对性制定增产工艺方案，中—后期通过打补充井、地面增压、排水采气等多手段结合挖掘气藏开发潜力；③分单元管理提高气藏开发水平，以单井动态储量评价为核心制定开发指标，以气井类型划分为基础开展跟踪评价，以一体化布局为抓手提高管理水平，整体协同实现气藏高效开发。

• 富有机质页岩中不同矿物的解吸规律

  熊健, 林海宇, 李原杰, 闫森, 刘向君, 何海铭, 郑爽, 胡谍

  摘要： 四川盆地龙马溪组页岩气开发已由地质勘探转变为开发建产阶段，研究页岩中甲烷的解吸规律对于把握页岩气产出规律、正确评价页岩气可采储量有着重要意义。为了研究页岩中不同矿物的解吸特征及其对页岩气解吸的贡献，对龙马溪组页岩、蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石、Ⅱ型干酪根及石英样品开展了60℃下高压甲烷等温吸附/解吸实验。在此基础上，定量分析了页岩、黏土矿物、石英及Ⅱ型干酪根的解吸迟滞现象，并计算了黏土矿物、Ⅱ型干酪根及石英中甲烷解吸效率曲线，研究了不同矿物之间解吸规律的差异性。研究结果表明，甲烷在干酪根、黏土矿物样品中的解吸过程表现出明显的解吸滞后现象，且不同黏土矿物样品的解吸滞后程度存在较明显的差异；干酪根的解吸迟滞系数最大，达到43.67%，不同类型黏土矿物的解吸迟滞系数不同，其大小顺序为蒙脱石>高岭石>绿泥石>伊利石；随着压力降低，页岩岩样、黏土矿物、干酪根和石英的解吸效率都呈增大的趋势，且干酪根、黏土矿物、页岩的甲烷解吸效率曲线都呈现出明显的阶段性。

• 松辽盆地北部致密油水平井二氧化碳吞吐技术及其应用

  史晓东, 孙灵辉, 战剑飞, 李斌会, 韩雪, 陆慧敏, 蒋成刚

  摘要： 扶余油层致密油是保障大庆油田可持续发展的重要接替资源，主要分布在大庆长垣、三肇和齐家—古龙地区的扶余油层，开发潜力大，是长垣外围油田持续稳产的储量基础。通过近10年的技术攻关和现场试验，已经形成有效的开发技术系列。但从开发效果来看，水平井体积压裂弹性开采整体上具有高产期短、产量递减快的生产特点，初期月递减率为20%~30%、年递减率为40%~60%；弹性开采2~3 a后，生产井表现出难以保持饱和压力生产的特点，弹性采收率仅为5.7%~8.2%。为提高致密油水平井开发的采收率，开展了核磁共振、岩心物理模拟、岩心驱替、应力敏感等实验和数值模拟研究，确定了最佳能量补充时机的地层压力系数为0.60~0.65，优选CO2吞吐为首选提高采收率开采方式，优化水平井段注入量为7 000~9 000 t/km、注入压力为12~13 MPa、注入速度为130~150 t/d、焖井时间为40~50 d。经水平井现场试验，单井阶段提高采收率为1.44%~3.33%、平均为2.44%，在60美元油价下投入产出比为1∶1.63，技术经济性较好。

• 含水变化规律广义数学新模型的建立与应用

  高文君, 程龙, 张棚, 袁泉, 王万里

  摘要： 根据已有含水变化规律在半对数坐标系中呈直线关系的基础上，归纳出一种新的含水变化规律广义数学模型，并推导了该数学模型的油水渗流特征方程和对应的水驱特征曲线。新的数学模型在特征参数n、m取不同值时，不仅能转化为经典的凸形、S-凸形、S形、S-凹形、凹形含水变化曲线，而且也能描述近S形或近直线形含水变化曲线，克服了以往依靠原油黏度去选择某个特定含水变化规律的经验性方法的不足。利用新型含水变化规律广义数学模型，对国内外14个不同油藏稳定水驱阶段数据进行拟合的结果显示，特征参数n、m与原油的流度存在一定的关系，据此可以为不同油藏横向之间含水上升因素的对比分析提供新的研究方向。雁木西油田古近系—新近系油藏和Kumkol North油田Ⅲ油藏的应用结果表明，无论是采用新型广义数学模型进行直接拟合，还是采用其对应的水驱特征曲线进行间接拟合，其拟合效果均较好，表明新型广义数学模型具有较强的自适应性和稳定性。

• 深水疏松砂岩储层微粒运移损害的控制方法

  邱正松, 高健, 赵欣, 耿麒, 刘书杰, 孙昊, 邢希金

  摘要： 中国南海深水疏松砂岩油气层钻完井作业中，易发生微粒运移、堵塞，造成储层损害，需要探索微粒运移损害的控制方法。选用南海深水疏松砂岩储层岩样，通过微粒吸附和释放实验以及岩心动态损害评价实验，探讨了纳米材料控制微粒运移损害的作用效果；实验分析了纳米颗粒吸附对岩石表面形貌、粗糙度及电性的影响；利用微粒与吸附纳米颗粒的岩石孔壁之间的相互作用能计算模型，分析了不同离子强度下储层微粒与岩石孔壁之间的总相互作用势能及作用机制。结果表明，纳米颗粒能有效控制深水储层微粒的运移，将其吸附并固定在孔壁表面。随着流体离子强度增加，控制运移的作用效果增强。其中，纳米氧化铝NP-1的作用效果最好，可明显提高深水储层岩心的渗透率恢复值，并且与深水钻井完井液具有良好的配伍性。模型计算结果表明，吸附纳米颗粒后，岩石孔壁与储层微粒之间的总相互作用势能下降，有利于岩石孔壁吸附、固定微粒，原因是纳米颗粒的吸附增加了岩石表面粗糙度及黏附力矩，也影响了表面电荷分布，有利于降低排斥势垒，并使初级势阱加深，提高岩石表面固定微粒的能力。因此，深水钻完井中，可通过加入纳米颗粒、适当提高工作液矿化度来减少微粒运移引起的储层损害。

• 基于高速非达西渗流的断溶体油藏连通性预测模型

  赵辉, 李伯英, 周玉辉, 张琪, 刘洪发, 王文才, 王晓龙

  摘要： 针对断溶体油藏地质特征复杂、准确快速模拟难以实现的问题，以储层静态物性参数和动态注采数据为基础，将复杂的断溶体结构离散为井—缝—洞间的一维连通单元。提出了能够表征井间连通特性及物质基础的两个特征参数：传导率和控制体积。同时，引入流体高速非达西渗流项来描述断溶体内真实渗流特征，建立了断溶体油藏井—缝—洞间的连通单元物质平衡方程，实现了断溶体油藏油水动态模拟。研究结果表明：定液制度下，非达西渗流系数β=0，传导率值不变；β>0，随β值增大，连通单元内传导率下降程度增大，水相受非达西作用影响更明显，导致油井见水时间滞后，地层压力及井底流压下降，所需生产压差增加。针对Z断裂带，在达西渗流条件下，各计算指标与实际值难以拟合；当β取值在103~104时，单井流压及区块产油拟合效果理想，更符合实际流动。高速非达西作用明显的单元内连通性更好，对井间连通性准确预测具有指导意义。