石油学报杂志

石油学报杂志2023年第5期

• 南海北部强活动型被动陆缘盆地宝岛21-1大气田的发现及地质意义

  徐长贵, 邓勇, 吴克强, 胡林, 尤丽

  摘要： 宝岛凹陷是琼东南盆地新生代构造活动最强烈的凹陷，2022年在宝岛21转换断阶带发现中国首个深水深层大型气田——宝岛21-1气田，证实了宝岛凹陷的天然气资源潜力。在宝岛21-1气田基本地质特征认识的基础上，系统分析气田烃源岩富集生烃机理、储层-圈闭形成机制、断裂体系运聚机理和天然气成藏期次及成藏模式，总结针对深水深层的地球物理与测试作业攻关创新技术。宝岛21-1构造发育"双源"有机质富集，地壳强烈薄化导致构造具高热流值，烃源岩热演化加速、生气强度大；隆起区物源沿转换斜坡注入凹陷，形成大型三角洲朵叶体控制的构造+岩性圈闭；大型构造脊利于天然气汇聚，主控断层差异活动与三角洲砂岩构成高效输导系统，具备形成大型气田的地质基础。宝岛21-1气田具有多期油气充注，证实转换断阶带发育"半封闭环境富集/高热加速生烃控源—转换斜坡控圈—长期活动断裂控运—晚期多期强充注—弱活动断裂控聚"的天然气成藏富集模式。建立深水陡陆坡崎岖海底区深层油气地球物理探测关键技术，实现了构造精细落实与含气性成功预测；创建深水深层复杂流体流动安全保障与产能释放关键技术，保障了地层真实产能释放。宝岛21-1大型气田的发现，证实强活动型被动陆缘盆地油气成藏富集模式，认为相对稳定的走向斜坡型转换带是大—中型气田富集的"黄金带"。研究认识为宝岛凹陷天然气勘探指明了方向，对琼东南盆地乃至南海北部及中—南部天然气勘探具有重要的借鉴与启示意义。

• 库车前陆盆地前缘隆起西段油气成藏类型及分布预测

  王清华, 张亮, 吕修祥, 周露, 汪瑞

  摘要： 库车前陆盆地前缘隆起位于库车前陆盆地的南端，油气资源丰富，是库车前陆盆地重要的油气勘探领域。目前在前缘隆起下部的海相克拉通构造层系和上部的陆相前陆构造层系中均获得油气勘探发现，复杂的地质背景使两套构造层系的油气成藏特征差异明显，制约了进一步油气勘探。综合钻井、岩石薄片和烃源岩测试、储集物性分析及油气化验资料，系统研究了库车前陆盆地前缘隆起西段的油气来源、油气成藏期、油气运移方向及输导体系特征，阐明了前缘隆起西段的油气成藏条件，并结合典型油气藏剖析，明确了研究区油气藏类型及分布特征。研究结果表明：①库车前陆盆地前缘隆起西段的油气主要来源于盆地北部三叠系—侏罗系湖相烃源岩和煤系烃源岩；②研究区发育中生界—新生界砂体—构造共控型油气藏和海相古风化壳主控型潜山油气藏，根据沉积背景与岩性差异，可将后者进一步划分为海相碳酸盐岩古风化壳型潜山油气藏和海相碎屑岩古风化壳型潜山油气藏；③综合各成藏要素，在研究区优选出海相古风化壳潜山有利勘探区（Ⅰ类有利区）、古近系底部砂岩砂体—构造共控型勘探有利区（Ⅱ类有利区）和白垩系巴西改组砂体—构造共控型勘探有利区（Ⅲ类有利区），以期为下一步油气勘探提供理论指导。

• 准噶尔盆地红车断裂带油气成藏条件及勘探潜力

  董雪梅, 李静, 潘拓, 徐倩, 陈亮, 任军民, 金科

  摘要： 准噶尔盆地红车断裂带尽管历经60多年的油气勘探，相继发现了多种类型的油气藏，但其成藏富集条件及成藏规律仍缺乏系统研究。综合分析红车断裂带的油气地质和成藏条件，总结成藏模式并指出下一步勘探领域，可为开拓新领域、新层系以及老区挖潜提供新思路。根据区域断裂特征、断裂的组合关系及构造演化等差异，可将红车断裂带自北向南分为红山嘴断裂带、车排子断裂带和红光镇断裂带3部分。红车断裂带的储层岩性以石炭系火山岩和二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系砂砾岩为主，储集条件良好。提出了2类成藏模式：①远源"源-储断接"油藏模式，该模式主要发育于红山嘴断裂带和车排子断裂带，因其距离沙湾凹陷烃源中心远，断裂的断距大小决定了油藏高度；红山嘴断裂带和车排子断裂带在立体勘探中均获得了较大的油气储量发现，尤其在车排子断裂带，不仅在老区新层系中获得了突破，在老层系的再挖潜中也获得了发现，是未来精细勘探的首选突破口。②近源"源-储对接"气藏成藏模式，该模式主要发育于红光镇断裂带，其距离沙湾凹陷的烃源中心近且发育多套规模储层，具备高压封存箱和规模气藏的形成条件，尽管目前尚无钻探井，但可作为风险勘探的首选领域。

• 典型低熟页岩原位加热产油气特征模拟

  卢梦蝶, 李贤庆, 米敬奎, 翟佳, 罗东旭

  摘要： 国内外页岩油开发实践表明，自然成熟的页岩油高产区对应的页岩成熟度主要处于中—高成熟阶段。而中国广泛发育的中生界—新生界页岩的成熟度相对较低，不适宜页岩油的直接开发，只能通过原位加热方式进行开发。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段（长7段）和松辽盆地白垩系青山口组1段（青1段）典型低熟页岩样品为研究对象，进行了升温速率为20℃/d的原位加热至450℃的模拟实验。实验结果表明：长7段和青1段低熟页岩通过原位加热产页岩油气特征有比较大的差别。长7段页岩通过原位加热页岩油的最大产率（以单位页岩为标准）为43.94 kg/t，青1段页岩原位加热页岩油的最大产率只有10.50 kg/t；相应的页岩气产率分别为15.68 m3/t和3.73 m3/t。两种页岩样品产页岩油的主要温度区间均为380~410℃，410℃以前的页岩油产率占最大产率的91.88%和75.71%。两种页岩样品原位加热产出的页岩油主要为轻质油，产油温度区间原油主峰碳数为C9—C10。对于页岩油的分子组成，青1段页岩原位加热所产页岩油中含有更多的甲基芳香烃和轻质二甲基环烷烃。而对页岩油气开发方案和开发工艺影响比较大的不同成分酸性气体产率明显不同。长7段页岩模拟产生的H2及H2S明显比青1段页岩高，而青1段页岩模拟产生的CO2产率则是长7段页岩的1.84倍。虽然长7段页岩有机质类型相对较差，但有机质含量更高，单位质量页岩原位加热产页岩油量和天然气量都是青1段页岩的4~5倍。因此，长7段页岩比青1段页岩原位加热开发页岩油气的效率更高。

• 准噶尔盆地滴南凸起多层系油气富集条件及勘探前景

  李艳平, 汪洋, 向英杰, 谢俊阳, 李雷, 姚华, 屈伟, 付基友

  摘要： 准噶尔盆地是中国西部典型的含油气叠合盆地，其陆梁隆起滴南凸起经过多年的持续勘探已发现储量达千亿立方米的克拉美丽气田、滴水泉油田、滴西12井油藏、滴西121井气藏4个高效油气田（藏），主要含油气层位为石炭系、二叠系、侏罗系八道湾组和头屯河组、白垩系呼图壁河组，显示出多层系的油气富集特征。滴南凸起以往由于石炭系气藏的规模较大，其石炭系火山岩多受关注，二叠系、侏罗系和白垩系的油气相关研究较少，更缺乏从多层系的角度开展整体宏观、系统的油气富集特征分析。通过对滴南凸起的沉积、构造、储层、烃源岩、油气特征和成藏模式进行多方面系统总结，分析了滴南凸起多层系的油气富集条件，形成以下认识：①滴南凸起及其周缘发育石炭系煤系和二叠系湖相两套烃源岩，其中，石炭系烃源岩油、气兼生，是滴南凸起内天然气藏和石炭系油藏的油气来源，二叠系烃源岩以生油为主，是侏罗系和白垩系油藏原油的主要来源；②滴南凸起在石炭系内、石炭系—二叠系、三叠系、侏罗系和白垩系中发育多套储-盖组合，其中，储层以火山岩、砂砾岩、砂岩为主，盖层多为区域厚层泥岩盖层；③滴南凸起的石炭系气藏受烃源岩、断裂、构造和有利火山岩相带控制，油气沿石炭系的不整合面运移成藏，且在受断裂改造、调整后于浅层三叠系、侏罗系和白垩系的构造、岩性圈闭中形成次生油气藏。滴南凸起多层系含油气的特征表明其具有立体勘探前景，是准噶尔盆地寻求油气规模、高效发现的现实领域。

• 塔里木盆地台盆过渡带多相态油气藏成因及差异富集模式——以玉科地区奥陶系为例

  李斌, 姜潇俊, 赵星星, 邬光辉, 韩剑发, 刘强, 汪如军

  摘要： 塔里木盆地台盆过渡带玉科地区的奥陶系获得了较好的油气勘探成果，其多相态油气藏沿斜坡带的有序分布和共存机制是勘探开发亟待探索的问题。基于油气物理性质和地球化学参数的分析认为：玉科地区的奥陶系油气主要来源于下寒武统玉尔吐斯组烃源岩，原油为成熟—高成熟油，天然气为干酪根降解气与古油藏裂解气的混合气。烃源岩的生烃史及油气成熟度特征显示，玉科地区存在多期油气充注。中寒武统膏盐岩层的封堵是控制玉科地区油气差异充注的主要原因。海西晚期是玉科地区轻质油充注的主要时期；喜马拉雅晚期，玉科地区东部因无膏盐岩盖层遮挡，强气侵作用导致凝析气藏和挥发油藏形成，并导致玉科地区中—西部奥陶系轻质油藏具有"早期成藏、垂向充注、膏岩封堵"的成藏特征，而东部凝析气藏具有"多期充注、侧向调整、晚期气侵"的成藏特征。以玉科地区为代表的台盆过渡带的深层油气勘探具有巨大潜力。玉科地区中—西部下奥陶统鹰山组和蓬莱坝组走滑断裂内的油气资源和东部走滑断裂控制的凝析气藏是值得关注的有利勘探目标。

• 珠江口盆地阳江凹陷始新统古湖泊环境与优质烃源岩发育模式

  蔡国富, 彭光荣, 吴静, 白海军, 李振升, 汪晓萌, 杜晓东, 熊万林

  摘要： 阳江凹陷是珠江口盆地近年获得重要油气勘探突破的凹陷，但其优质烃源岩形成条件尚不明确。综合应用钻井有机、无机地球化学和地震资料，分析了珠江口盆地阳江凹陷始新统文昌组烃源岩特征，探讨了其古湖泊环境和湖盆充填类型，建立了优质烃源岩发育模式。研究发现：①阳江凹陷文昌组发育厚层半深湖相烃源岩，有机质丰度高，有机质类型以Ⅰ—Ⅱ1型为主，文昌组下段横向非均质性强，TOC平均值为2.2%~3.5%，文昌组上段均质性强，TOC平均值为2.3%~2.6%，以浮游藻类成因有机质为主。②阳江凹陷中、小型物源输入与裂陷活动耦合创造了有利于半深湖发育的可容空间，温暖湿润的气候条件是水生浮游藻类勃发的前提，火山喷发提升湖盆局部初始生产力，强还原性的水体环境有利于有机质的保存。③依据不同裂陷活动、物源供给、古气候和古环境差异耦合作用结果，划分出了3种湖盆充填类型，其中平衡充填型湖盆在洼陷带发育厚层泥岩与薄层砂岩交互的波动深湖岩相组合，欠充填型湖盆具有满盆广覆厚层均质泥岩的特点，过充填型湖盆基本不发育半深湖亚相烃源岩。④平衡充填型湖盆具有以"生产力+保存条件"双因素控制的优质烃源岩发育模式，湖泊初始生产力高，总体处于中等还原环境，形成有机质类型好、丰度高的非均质烃源岩，欠充填型湖盆具有以"保存条件"主控的优质烃源岩发育模式，湖泊生产力中等，但水体还原性强，形成有机质丰度中等的均质烃源岩。综合分析认为恩平21洼、恩平20洼和恩平27洼的文昌组叠合了平衡充填型与欠充填型湖盆优质烃源岩，具有较高的生烃潜力。研究结果对阳江凹陷以及珠江口盆地其他新区洼陷烃源岩预测具有一定指导意义。

• “双碳”目标背景下的稠油开发对策

  关文龙, 蒋有伟, 郭二鹏, 王伯军

  摘要： 中国稠油资源量较为丰富，目前中国国内稠油的开发方式以蒸汽吞吐、蒸汽驱、蒸汽辅助重力泄油（SAGD）和火驱等热采方式为主。通过梳理中国稠油4种热采技术现状认为：占稠油产量规模50%以上的蒸汽吞吐方式普遍进入开发中、后期，亟需转换开发方式；蒸汽驱、SAGD和火驱技术近年来取得显著进步，但仍需进一步完善和升级。通过测算稠油不同开发方式下的吨油碳排放量结果显示，在国家"双碳"目标背景下，以"高能耗、高碳排"为主要特征的稠油热采技术面临着"提质增效和节能减排"双重挑战；通过分析中国国内主产区稠油的主要特点及其下游产业链、价值链认为，中国国内环烷基稠油更多地体现了其化工原料属性，其中间产品在下游产业链中具有重要地位和不可替代性，因此在"十四五"（2021—2025年）及今后相当长一段时间内保持中国国内稠油产量稳定十分必要。为贯彻国家及油公司的"双碳"目标、应对双重挑战，给出了今后稠油开发的对策建议。在政策层面，建议推动稠油加工产业升级，加大稠油产品开发力度，并适当调整稠油定价机制，以使其更多体现稠油的化工原料属性。在技术层面的对策包括：持续改进现有的热采方式，并优化调整各种热采方式的产量构成；有针对性地研发有限热采技术和低碳蒸汽发生技术；大力研发稠油聚合物驱、促乳化水驱等稠油高效冷采技术等。

• 抗高温高密度可逆油基钻井液体系

  任妍君, 翟玉芬, 路岩岩

  摘要： 为满足高温深井钻井需求以及弥补油基钻井液在完井固井和环境保护方面的不足，基于非离子表面活性剂CN-2构建了CO2和HAc双响应性可逆油基钻井液体系，并比较了两种纳米颗粒（OTS-KH550/SiO2、CTAB/SiO2）对体系性能的影响。结果表明：所建体系在CO2或HAc诱导下从油包水转相为水包油，该转相可由CaO或NaOH诱导回转。CN-2与OTS-KH550/SiO2协同稳定的乳状液性能更佳，抗温达250℃。纳米颗粒OTS-KH550/SiO2的加入不会影响钻井液体系的可逆性能，且能显著地改善体系抗高温性能，使得体系在低油水比50：50~60：40、高密度1.8~2.1 g/cm3及高温180~200℃条件下均具有良好的流变性能和滤失性能。含油钻屑、油基滤饼均可通过CO2鼓泡或HAc溶液浸泡很容易地被清洗。通过红外光谱分析和微观观察揭示机理为：在CO2或HAc诱导下，乳化剂发生盐化，亲水性增强，促使乳状液从油包水转相为水包油，从而所制油基钻井液易于被水清洗。纳米颗粒OTS-KH550/SiO2吸附在油水界面上并形成一层致密的颗粒膜，阻隔液滴聚并，强化了乳状液体系的抗高温稳定性。

• 小井斜姿态误差的等值距均衡校正

  陈烛姣, 程为彬, 李刚, 蔡昌新, 蒋邓飞, 许泽凡

  摘要： 为满足超深垂直钻探的精准控制需求，提出了一种等值距均衡校正方法，可以提升小井斜区域的姿态解算精度。首先，分析影响姿态角绝对误差的因素，研究常规最大值校正方法的误差模型；其次，基于均衡选取校正点以消除部分校正矩阵误差项的思想，建立等值距均衡校正的误差模型，探讨姿态误差校正效果；最后，采用常规校正方法和等值距均衡校正方法对小井斜角区域的测试数据进行处理和对比。实验结果表明，等值距均衡校正后，小井斜区域的工具面角绝对误差的平均值至少降至常规校正的29.2%，工具面角绝对误差的峰峰值至少降至常规校正的37.8%，井斜角绝对误差的平均值至少降至常规校正的19.8%。

• 基于漂移理论的泡沫排水采气井井筒压降预测模型

  张宇豪, 王志彬, 蒋琪, 刘岳龙, 李克智

  摘要： 泡沫排水采气（泡排）工艺因成本低、施工简单、见效快，在国内外各大气田中广泛应用，在众多排水采气工艺中扮演"主力军"作用。准确揭示泡排井井筒压降规律对于优化泡排工艺技术参数、提高泡沫排水采气工艺技术水平具有重要意义。由于漂移模型不划分流型，具有形式简单、便于工程计算的优点，是气液两相流发展的重要方向，而漂移模型的核心参数是漂移速度和分布系数。通过在30 mm内径的有机透明玻璃管中开展泡沫多相流实验，测试了不同倾斜角（0°~90°）液流速（0.01~0.20 m/s）、气流速（0~20 m/s）及泡排剂浓度[（0~5 000）×10-6]下的压降规律，利用实验数据对气液两相漂移模型的漂移速度和分布系数进行了改进，提出了泡沫流动条件下的含气率计算方法，以此建立预测泡沫排水采气井筒压降的新模型。利用现场数据对新建模型进行评价的结果表明，新建模型的预测能力优于采油气工程中常用的经验模型和机理模型。