石油学报杂志

石油学报杂志2024年第2期

• 南美桑托斯盆地深水区古拉绍-1井油气勘探发现及意义

  何文渊, 黄先雄, 王红平, 汪望泉, 范国章, 丁梁波, 赵俊峰, 朱晓辉, 张勇刚, 庞旭, 李伟强, 左国平, 杨柳, 王朝锋

  摘要： 2021年,南美桑托斯盆地深水区风险探井古拉绍-1井获得重大原油发现,地层测试获得日产千吨高产油流,确定了巴西阿拉姆区块超大型油藏的勘探潜力,证实其具有规模商业开发前景。为了更好认识这一重大突破,在区域地质背景分析的基础上,结合油气勘探历程,对古拉绍-1井的构造-沉积背景、油气成藏条件以及油藏特点进行了详细分析。研究结果表明:①阿拉姆区块位于桑托斯盆地阿拉姆—乌拉普鲁(阿—乌)隆起带,与卢拉—苏格(卢—苏)隆起带的卢拉油田隔"湖"相望,具有相似的构造沉积背景;盆地中央大型古隆起为碳酸盐岩沉积提供了有利条件。②阿拉姆区块邻近主力生烃凹陷,油源充足。③继承性古隆起控制了湖相碳酸盐岩储层连片分布。④盐岩、盐上灰泥岩和泥岩对油藏形成了多重有效封盖。⑤盐下背斜圈闭规模大,为有利油气指向区。⑥古拉绍-1井油藏属于低CO2、低H2S中质油超压油藏。古拉绍-1井的成功钻探是巴西桑托斯盆地盐下核心区向外围区拓展取得的重大突破,是中国石油天然气集团有限公司(中国石油)坚持海外风险勘探的重大成功,是中国石油海外深水油气合作发展的又一成功实践,对巴西桑托斯盆地盐下油气勘探工作以及中国石油深水油气业务发展战略具有指导意义。

• 吐哈盆地丘东洼陷侏罗系致密砂岩气勘探突破及意义

  支东明, 李建忠, 杨帆, 陈旋, 肖冬生, 王波, 武超, 于海跃

  摘要： 吐哈盆地台北凹陷丘东洼陷有多口井在中—下侏罗统水西沟群三工河组获得了高产油气流,展现了洼陷区深层的源内致密砂岩具有良好的油气勘探前景。为明确丘东洼陷水西沟群致密砂岩的油气地质条件,整体评价吐哈盆地水西沟群的勘探前景,基于新钻井取得的钻探认识,系统梳理和总结了丘东洼陷的有利成藏条件,指明了下一步的勘探方向。①丘东洼陷经历了多期构造运动,发育南部斜坡、中部洼陷、北部斜坡3个构造带,其中,中部洼陷区构造稳定,有利于多期叠合盆地的油气保存。②丘东洼陷水西沟群发育八道湾组、西山窑组2套煤系烃源岩和三工河组湖相泥质烃源岩,其干酪根类型以Ⅱ2—Ⅲ型为主,处于成熟演化阶段。③丘东洼陷水西沟群发育南、北双向辫状河三角洲沉积体系,洼陷区砂体发育,且受有利相带、溶蚀作用、超压、裂缝等因素控制,在5 000 m以下仍发育有效储层。④整体分析台北凹陷水西沟群致密砂岩气的勘探潜力,其内3个洼陷(胜北洼陷、丘东洼陷、小草湖洼陷)均具备大面积煤系烃源岩与辫状河三角洲前缘砂体叠置发育的条件;可在三工河组优选出葡东、红北、陵北、丘东、疙北5个主力扇体,有利勘探面积为1090 km2,评价的天然气资源量为5.29×1012m3,石油资源量为5.2×108t,资源潜力大,展现了吐哈盆地凹陷区具有良好的勘探前景。

• 源-储间隔夹层的分类、特征及其对陆相致密储层油气富集的控制作用

  张春雨, 陈世加, 朱星丞, 李勇, 刘广林, 李耀庭, 张洋洋, 顾天甫

  摘要： 目前认为致密油具有源-储一体或近源大面积分布的成藏特征,但勘探实践表明,中国陆相致密油区普遍存在紧邻优质烃源岩的"甜点区"不含油甚至有大量出水的现象,因此需对其富集"甜点区"进行重新认识。基于对已有源-储间隔夹层的分类方案与成因进行系统梳理,在大量岩心观察资料的基础上,将源-储间隔夹层划分为泥质隔夹层、含泥质纹层致密砂岩和砂泥岩渐变段3类,并分别对其物性、展布以及测井响应特征进行了描述。研究认为,致密油成藏的主要动力为烃源岩生烃增压所产生的膨胀力,当充注阻力大于膨胀力时,不利于油气成藏。定量表征显示,源-储间隔夹层的厚度、横向连续性以及裂缝的发育情况共同控制着充注阻力的大小,影响着源-储间隔夹层阻隔能力的强弱。基于此,建立了源-储间隔夹层对致密油富集的4种控藏模式:①当源-储间夹层厚度小于有效阻隔厚度时,油气将突破隔挡继续运移;②当源-储间夹层延伸半径小于波及区域半径时,油气可从边缘地区突破,形成辐射状油气聚集带;③当源-储间隔层厚度大于有效阻隔厚度且延伸半径大于波及区域半径时,能够有效阻隔油气运移,导致局部出现"有砂无油"的现象;④当源-储间隔夹层发育裂缝时,将会削减其隔挡能力,使油气能够较容易地突破。研究成果与认识以期完善中国陆相致密油的理论基础,为中国陆相致密油的勘探开发提供理论指导。

• 塔河油田主体区奥陶系表层岩溶带智能识别及缝洞发育规律

  杨德彬, 何新明, 张恒, 汪彦, 刘遥, 王明

  摘要： 塔河油田主体区中—下奥陶统表层岩溶带中—小尺度岩溶缝洞是油气开发的重要接替对象,智能识别表层岩溶带、厘定其中缝洞的发育规律至关重要。综合利用三维地震数据、成像测井、常规测井、岩心和岩石薄片资料,建立了表层岩溶带底界面人工智能识别方法,描述了不同尺度表层岩溶缝洞结构的特征及样式,探讨了表层岩溶带发育的主控因素,总结了表层岩溶缝洞发育的地质模式,并指出了此类储集体的有利发育部位。研究结果表明:①自相似系数法和动态时序匹配法可实现表层岩溶带底界面的智能识别,克服人为主观因素的干扰。②塔河油田主体区奥陶系表层岩溶带的厚度为4.5~62.5 m,平均为24.0 m;表层岩溶带呈现了5种不同的岩溶缝洞结构样式,以高角度溶扩裂缝和裂缝为主,局部见洞隙和溶蚀孔洞。③基于"薄化释然性(Thin Likelihood)属性分析+50 Hz分频+绕射波分离成像"多属性融合方法可有效预测表层岩溶带的中—小尺度缝洞。④不同级次的岩溶古地貌、岩溶水系和断裂裂缝共同控制了表层岩溶带缝洞的发育;建立了三级岩溶地貌控制下的表层岩溶缝洞发育模式与沟谷-断裂裂缝耦合条件下的表层岩溶缝洞发育模式。⑤岩溶台原区岩溶残丘的缓坡、核部是表层岩溶带缝洞最为有利的发育部位,其次为断裂和裂缝局部发育的沟谷,这些部位具有较好的开发潜力。

• 大庆油田古龙页岩油-CO2高压相态及传质规律

  宋兆杰, 邓森, 宋宜磊, 刘勇, 鲜成钢, 张江, 韩啸, 曹胜, 付兰清, 崔焕琦

  摘要： 大庆油田古龙页岩油轻质油带分布广泛,具有与CO2形成混相的有利组分、温度和压力条件,注CO2前置压裂和吞吐提高采收率潜力较大,但目前对于古龙页岩油-CO2高压相行为的认识尚不充分。在状态方程和气液两相相平衡理论的基础上,通过与页岩油恒质膨胀实验、细管实验等结果校验,构建了考虑纳米限域效应的古龙页岩油-CO2两相相平衡热力学模型和基于相平衡模型的油气最小混相压力计算方法。以古页2HC井和古页9HC井页岩油为研究对象,阐明了成熟度、油/CO2比例、压力、纳米限域效应等因素影响的页岩油-CO2相间传质规律。研究结果表明,随着CO2摩尔分数的增加,古页2HC井和古页9HC井页岩油的饱和压力逐渐降低。在储层温度和压力条件下,古页2HC井和古页9HC井页岩油能够与CO2混相。在相同的CO2注入量条件下,古页2HC井页岩油的分子量和黏度更高,降幅也更大,饱和压力和膨胀系数更小,变化幅度也更小。注CO2多级接触过程显示,CO2在古页2HC井和古页9HC井页岩油中的溶解能力和抽提效果较为接近。在充分接触后,古页2HC井和古页9HC井注气后缘油相中C1—C6组分全部被抽提到气相中,油相中CO2的摩尔分数分别攀升至86.63%和87.35%。纳米限域效应的存在,减小了纳米孔内油气间组成差异,导致了界面张力和最小混相压力的降低,有利于CO2与页岩油相溶、混相。纳米限域效应对古页2HC井和古页9HC井页岩油的影响无明显差异,当孔隙半径由100 nm降低到10 nm时,古页2HC井和古页9HC井页岩油与CO2的最小混相压力分别降低20.90%和21.31%。通过明确页岩油藏流体相态变化规律,可为注CO2开发优化设计提供理论指导。

• 压驱技术高压降吸附提高采收率机理

  王凤娇, 徐贺, 刘义坤, 杜庆龙, 张栋

  摘要： 以大规模压裂为基础的"压驱"技术,应用于特高含水老油田取得了显著的提高采收率效果。为进一步明确压驱技术对压驱剂驱油效率的影响,对高压作用下其在储层多孔介质表面的吸附损耗展开研究。通过开展常压/高压动态吸附实验,对比分析压驱过程压驱剂在岩心表面动态吸附量变化情况;结合常规压汞和扫描电镜测试,阐明了高压降吸附机理;通过反向压驱物理模拟实验,明确了高压降吸附作用对压驱提高采收率的影响。研究表明,压驱剂在岩心表面的动态吸附量随驱替压差升高而呈现降低趋势;驱替压差分别为0.5 MPa、1.0 MPa、1.5 MPa条件下,压驱剂在岩心表面的动态饱和吸附量分别可较驱替压差为0.1 MPa时降低40.67%、62.17%和72.38%;高压作用下岩心孔隙结构发生改变,平均孔隙半径增加,流体渗流阻力降低,渗流速度升高,压驱剂在岩心表面的动态饱和吸附量降低;高压降吸附作用可提高压驱剂驱油效率,为常压条件下的1.96倍;因此,压驱过程中高压作用可有效降低压驱剂在地层内的动态吸附量从而提高驱油效率。研究成果对压驱技术矿场应用阶段进一步提高采收率具有重要的指导意义。

• 储层改造对Ⅰ类天然气水合物藏降压开发效果的影响规律

  刘永革, 李果, 贾伟, 白雅洁, 侯健, Clarke M A, 徐鸿志, 赵二猛, 纪云开, 陈立涛, 郭天魁, 贺甲元, 张乐

  摘要： 针对目前天然气水合物藏数值模拟器无法精确表征基质和储层改造区传质传热规律的缺陷,在Tough+Hydrate软件中添加了PEBI非结构网格划分模块和基质—储层改造区传质传热计算模块,实现了储层改造辅助降压开发天然气水合物藏的数值模拟。首先对基质和储层改造区分别进行了建模,并根据离散裂缝理论对基质和储层改造区之间的传质传热规律进行了表征,建立了天然气水合物藏储层改造辅助降压开发数值模拟方法。然后以水力压裂储层改造方法为例,研究了中国南海神狐海域试采区天然气水合物藏水力压裂辅助降压开发的产能和物理场变化规律,并对产能影响因素进行了分析。研究结果表明,水力压裂可以加快气水流动相的产出速率和降压速率,进而更充分地利用储层热能和压能促进混合层和水合物层中水合物的分解和产能提升。相比于无压裂方案,水力压裂后峰值产量和长期开发累积产气量的增幅分别可达198.7%和108.1%,但受制于储层热能的大量消耗,降压开发后期水合物分解速率和产能均会出现明显下降,且降压结束后水合物层中仍会剩余大量未分解水合物。裂缝导流能力、条数和半长均会对产能产生较大影响,裂缝导流能力越强、裂缝条数越多、半长越大,降压开发的产能也越高。

• 梳型温敏聚合物对无固相水基钻井液高温流变性的调控

  谢彬强, 陶怀志, 张俊, 陈晋东, 吕军贤, 赵林

  摘要： 针对现有聚合物增黏剂存在高温降黏缺陷,不能有效调控无固相水基钻井液高温流变性能的难题,采用自由基胶束聚合法制备了丙烯酰胺(AM)/新型温敏单体(MVC)/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠(NaAMPS)梳型温敏聚合物(TSP-Comb)。采用红外光谱、核磁氢谱和凝胶渗透色谱等表征和测定了TSP-Comb的分子结构和重均分子量,采用热重分析和环境扫描电镜分别测定了TSP-Comb分子链的热稳定性和微观结构,采用流变仪和可见分光光度计研究了TSP-Comb的温度响应特性,并研究了TSP-Comb对无固相水基钻井液高温流变性能的调控效果。研究结果表明,TSP-Comb溶液在90~180℃范围内具有优良的高温增稠特性和较高的相变温度(高于60℃),相比较于线性温敏聚合物,TSP-Comb在高温流变稳定性和相变温度提升方面均有明显改善;TSP-Comb的高温增稠特性有助于改善无固相钻井液的高温流变性能,基于TSP-Comb构建的无固相钻井液的表观黏度、塑性黏度、动切力等流变参数在90~180℃较宽温度范围内的变化率小于25%,TSP-Comb显著提高了无固相钻井液的高温流变稳定性,为无固相水基钻井液高温流变性能调控提供了一种新方法。

• 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷昌吉页岩油成藏条件及勘探开发关键技术

  吴宝成, 吴承美, 谭强, 褚艳杰, 梁成钢, 李文波, 张金风, 陈依伟, 徐田录, 王良哲

  摘要： 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组自发现页岩油以来,历经十年的勘探开发,提交三级储量4.3×108t,并于2020年成为国家级陆相页岩油开发示范区,在2023年产油量突破60×104t。吉木萨尔凹陷页岩油在成藏地质理论、配套勘探开发技术、效益管理等方面取得了一系列理论创新和技术突破。研究结果表明:吉木萨尔凹陷为稳定构造背景下的广阔湖盆,沉积了多组分、高有机质富集的混积岩,厚度达275 m;源-储的薄互层一体式分布为页岩油的富集与保存起了重要作用;高源-储比(4.5∶1)、高有机质丰度(3.24%)、咸化湖沉积环境提高了凹陷内原油的成熟度(镜质体反射率Ro达1.05%);凹陷内普遍发育超压(压力系数平均为1.36),源-储压力差提高了充注效率和石油富集程度,形成了高含油饱和度、高压力系数的油藏。吉木萨尔凹陷页岩油目前的配套勘探开发技术基本成熟定型:宽频激发、井地联采的精细三维地震提高了地质认识;页岩油"甜点"精细表征和分类评价为开发部署提供了依据;"黄金靶体"钻遇率是水平井获得高产、稳产的基础;"复杂缝网"定制是高效开发页岩油的有效手段;合理排采制度有利于充分发挥水平井的生产能力;市场化降本是推进吉木萨尔凹陷页岩油效益开发的关键。吉木萨尔凹陷页岩油的技术、管理、效益都走在中国页岩油开发的前列,为中国陆相页岩油的高效勘探开发提供了借鉴与示范。

• 页岩气藏中硫化氢成因研究进展

  李乐, 胡远清, 彭小桂, 王伟, 余浩宇, 崔亚圣

  摘要： 传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和"施工人造"视为硫化氢出现在页岩区带中的两大主因,前者侧重于论证地质历史中天然地质作用所生成的原生硫化氢在气藏内的残留或运移过程;后者强调施工作业(钻井、水力压裂)过程中带入的微生物和化学物质在复杂井底环境中发生多类别作用后形成的后生硫化氢在气藏中的新生出现。"施工人造"因素的提出为解读页岩气藏中出现的硫化氢提供了新的思路,但目前尚未得到普遍关注;同时,其与"地质天然"因素间的互斥或互补的关联尚未梳理清晰。未来的工作应进一步开展页岩气藏中硫化氢的原生供给能力评价研究,同时应基于现场生产数据深入发掘及建立系统的后生硫化氢成因判别标志和产出预测,以深化认识页岩气藏中硫化氢的成因机制,为后续的页岩气勘探开发提供理论支撑。

• 2024年45卷第2期

  摘要： 2024年45卷第2期