石油学报杂志

石油学报杂志2024年第4期

• 塔北西部喀拉玉尔衮构造带上寒武统下丘里塔格组油气勘探突破及意义

  王清华

  摘要： 2023年9月, 塔里木盆地塔北隆起西部喀拉玉尔衮构造带雄探1井在上寒武统下丘里塔格组获重大油气勘探突破,继白垩系、古近系后,塔北地区又获一重要层系发现,标志着塔北地区具备多层系立体成藏特征。基于构造样式、断裂特征及雄探1井钻井、测井、测试资料的综合分析,明确了喀拉玉尔衮构造带烃源岩条件、油源通道和储、盖条件及圈闭类型,系统梳理了喀拉玉尔衮构造带寒武系下丘里塔格组的油气成藏要素及成藏模式。塔北隆起深层发育两套烃源岩,其中,寒武系玉尔吐斯组为主要烃源岩层,前寒武系裂陷槽烃源岩为潜在烃源岩。研究区构造运动活跃,发育加里东期、海西期和喜马拉雅期断裂,NNW向走滑断裂叠加NW向及EW向逆冲断裂,形成相互交错的断裂体系,垂向沟通深部烃源岩与储集层。研究区上寒武统下丘里塔格组具有早期成圈、多期成藏的特点,晚海西期受强烈挤压作用的影响,多条通源断裂及相关构造圈闭雏形形成,后期构造运动叠加,研究区持续隆升,形成上寒武统大面积连片分布的构造圈闭,捕获多期油气充注。建立了下丘里塔格组“下生上储、断裂输导、近源成藏”的构造油气成藏模式。研究认识揭示,塔北西部寒武系下丘里塔格组具有巨大的油气勘探潜力,有望成为盆地台盆区新的油气增储上产战略接替区。

• 压力对页岩原位加热产出油气特征的影响——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段3亚段页岩为例

  侯连华, 米敬奎, 罗霞, 于志超, 林森虎, 廖凤荣, 庞正炼, 赵忠英

  摘要： 鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)页岩成熟度低、有机碳含量高、有机质类型较好,原位加热开发页岩油气的潜力巨大。为了探讨原位加热过程中压力对页岩产出油气特征的影响,为原位加热开发长7段页岩油气方案提供可靠依据,以长7段3亚段页岩为研究对象,对其典型样品以20 ℃/d的升温速率进行了4组不同压力(0 MPa、2 MPa、4 MPa、8 MPa)的原位加热模拟实验。实验结果表明:在相同加热条件下,压力变化对长7段页岩的最大产油量和产出油性质均有影响,对产出气体组成的影响更大。在4组不同压力下,长7段页岩原位加热的最大产油量为36.97~41.47 kg/t,产油量随压力增加有一定减少。随着压力增加,产出油中轻质组分增加,油品变好,其原因在于高压下有机质生成的重质油的裂解程度相对较高;当加热到450 ℃时,总产气量为14.28~21.05 m3/t,总产气量随压力增加而增加。4组实验序列产出页岩油气的气油比(289.70~427.04 m3/m3)随着压力增加而增大;不同气体组分随着压力增加产量变化差异较大,其中,烃类气体与CO2的总产气量随压力增加而增大,H2产量随压力增加而明显减少,H2S产量随压力增加变化较小。不同气体组分的产量随压力增加呈现出不同的变化规律,这与加热温压范围内不同气体的形成机理、页岩对不同气体组分吸附能力的差异和一些次级反应等因素有关。根据不同压力下页岩原位加热的产油量、油品、不同气体组分的产率,结合考虑油气价格与油气处理成本,提出在实施原位加热开发长7段页岩油气时应尽量保持低的生产井井底流压的建议,这一认识对长7段原位加热页岩油气开发方案的确定具有重要的参考意义。

• 四川盆地中部走滑断裂活动时间与控藏作用——来自断裂带胶结物U-Pb定年和流体包裹体的证据

  鲁雪松, 桂丽黎, 汪泽成, 柳少波, 刘强, 范俊佳, 陈玮岩, 马行陟, 姜华, 付小东, 李文正, 钟源, 李堃宇, 谢武仁

  摘要： 四川盆地中部(川中地区)深层海相地层发育多组走滑断裂,其垂向位移小且存在多期活动,断裂的形成时期难以判识。通过对断裂带附近发育的多期碳酸盐胶结物进行U-Pb定年,结合矿物的成岩序次分析、流体包裹体分析及其他矿物的定年结果,综合厘定了川中地区走滑断裂多期流体活动的时限,剖析了走滑断裂对油气成藏的控制作用。研究结果表明:川中地区的走滑断裂经历了多期活动,主要活动时间为早加里东期—燕山期,与峨眉地裂运动有关的晚海西期走滑拉张断裂在垂向上沟通了多个层系,有利于在断裂带附近形成优质储层,并为印支期大规模古油藏的形成提供输导条件;印支期,裂陷槽内烃源岩大量生油,原油沿着NWW向走滑断裂在纵向和横向上进行长距离输导,在川中地区形成了多层系、立体、差异化富集的古油藏;燕山期,古油藏发生准原位裂解而形成古气藏;晚燕山期—喜马拉雅期,古气藏发生调整改造和再运移,此时,NWW向走滑断裂主要起到封闭和横向遮挡的作用,控制了天然气的局部富集和保存。NWW向走滑断裂对川中地区油气的运移成藏与富集起到了重要的控制作用。

• 一种基于角度域傅里叶变换的逆时偏移生成角道集方法

  孙文博, 叶云飞, 王建花, 李飞鹏, 张洪亮, 魏衍雯

  摘要： 复杂地质构造条件下,介质横向非均匀强,地震波场存在严重交叠,常规方法难以准确识别不同波场分量的传播方向,影响角道集的提取效果。为了克服该问题,提出一种通过上、下行波场分离,同时利用角度域窗口傅里叶变换进行交叠波场分离获得每一个角度的切片,再应用Poynting矢量法计算对应波场分量传播方向的角道集生成方法。该方法无需划分空间窗口,具有较高的计算效率。通过数值模型验证了该方法提取角道集的有效性,相比常规的Poynting矢量法提取结果,地震波的振幅更加保真,信噪比更高。将该方法应用于海上实际资料,获得了理想的角道集数据,为地震属性分析、储层反演提供了高质量的叠前道集。

• 中国东部陆相断陷盆地中—低成熟度页岩油立体开发技术——以济阳坳陷古近系沙河街组为例

  杨勇, 张世明, 吕琦, 杜玉山, 李伟忠, 程紫燕, 吕晶, 刘祖鹏

  摘要： 济阳坳陷是中国东部陆相断陷盆地的典型代表,新生界古近系沙河街组沉积一套巨厚的中—低成熟度页岩,能否有效开发动用其页岩油对于认识同类型页岩油潜力意义重大。通过50余口取心井系统的岩相、储集性及含油性研究与评价,对比国内外不同盆地页岩油特征差异发现,济阳页岩油咸化湖盆碳酸盐含量高,断陷盆地发育不同尺度裂缝,演化程度低导致储集空间以无机孔-缝为主,储集物性好但原油流动能力差。依据济阳页岩油地质特点,提出了以甜点立体综合评价、立体井网优化设计、立体压裂优化设计、全过程实施优化调控为核心的立体开发技术,建立了整体压裂同步投产、分批压裂逐步投产、立体滚动开发3种立体开发模式,矿场先导试验取得了突破,证实了中—低成熟度页岩油具有广阔的开发潜力。

• 鄂尔多斯盆地页岩油开发井网优化技术及实践——以庆城油田为例

  何永宏, 李桢, 樊建明, 张超, 张旭泽, 马兵

  摘要： 鄂尔多斯盆地庆城页岩油纵向油层多期叠置,横向非均质性强、变化快,开发井网优化难度大。针对庆城页岩油地质特征,为实现储量动用程度最大化,综合利用矿场实践、油藏工程和数值模拟等方法对水平段方位、长度、井距和立体开发井网合理隔层开展了系统研究。研究结果表明:水平井的方位主体采用与最大主应力方向垂直的方案,但在靶前区、地面受限区要综合考虑砂体展布方向、地下储量动用程度和地面井场位置,水平段布井方位可以适当偏转;优化水平段长度主体为1 500 m,受砂体延伸长度短影响的水平段长度为600~800 m;优化单井控制储量为(25~30)×104t,主体井距为500 m,不同油层厚度部署区有所差异;纵向上隔层厚度大于10 m的油层段开展立体开发。基于以上研究,形成了页岩油多层系立体式布井模式。研究成果支撑庆城油田页岩油单井EUR达到(2.6~2.8)×104t,产油量达到165×104t/a,实现了规模效益开发。

• 基于深度学习的饱和度场样本库建立及预测

  李祯, 郭奇, 卜亚辉, 胡慧芳

  摘要： 复杂断块油藏剩余油预测一直是指导油藏开发后期井位部署、剩余油挖潜工作的关键。为了提高复杂断块油藏剩余油饱和度场预测效率和精度,构建了反映不同构造深度、储层厚度、渗透率、孔隙度等属性的2×104个数值模拟正演模型,并得到相应的各个模型的剩余油饱和度场分布,从而构建形成饱和度场数据样本库。通过深度卷积对抗神经网络模型对样本库数据进行训练,其中,随机选取70 % 的数据作为训练集,30 % 的数据作为测试集,最终建立形成能够应用于实际区块的饱和度场预测方法。研究结果表明:新的方法无需再对实际区块进行数值模拟研究,只需输入实际区块的储层物性参数、井位坐标、注采量等信息,即可通过深度卷积对抗神经网络模型得到区块在不同时刻下的剩余油饱和度分布,方法预测精度达到90 % 以上。经过测试,深度 卷积对抗神经网络模型表现出较好的泛化能力,模型能够被广泛应用于相似的复杂断块油藏剩余油饱和度场预测中,从而提高油藏开发研究的工作效率。

• 三段制圆弧轨道设计参数的谱集计算

  王海涛, 郑鹏, 邓青山, 孙立伟, 鲁港, 孟庆安, 覃吉

  摘要： 为了解决井眼轨道设计中设计参数输入“试凑”问题,发展了设计参数谱集计算的数值算法。以二分法为基础,推导出了两个设计参数各自的整体允许范围的算法,以及当一个设计参数给定时另一个设计参数允许范围的算法,使用这些算法能有效地计算出谱集边界,从而绘制出设计参数谱集图形。进一步证明了谱集结构定理:三段制设计参数谱集由一个二维有界连通闭集或者不相交的多个二维有界连通闭集的并集组成。数值算例的计算结果表明,谱集计算算法能求出连通和不连通等各种情况的谱集边界。谱集计算算法在井眼轨道设计软件中可为软件用户提供可视化的设计参数选择数值范围,提高设计效率。

• 非常规同位素在石油地质学中的应用与油气地球化学新进展

  朱光有, 艾依飞, 李婷婷, 王萌, 陈玮岩, 张志遥, 赵坤, 李茜, 张岩, 段鹏珍, 石军

  摘要： 近年来,油气地球化学与成藏学科在新技术、新方法和新思路的引领下快速发展,在指导万米深层油气、非常规油气和复杂油气藏的勘探与开发方面发挥了重要作用。其中,金属同位素(非传统稳定同位素)、卤族同位素、高维度稳定同位素(团簇同位素、三氧同位素、多硫同位素及分子内同位素)等非常规同位素体系受到学界高度关注,并成为地球化学学科中发展最为迅猛的方向之一。传统同位素技术进一步升级换代,C、H、O、S、N同位素系列分析技术依然发挥着主要功能;卤族、Si等同位素分析技术正在快速兴起;成藏年代学分析步入油气藏精准定年新时代;新的有机化学分析手段使得新化合物的发现成为可能,而这些新化合物的发现为研究油气成因提供了新证据。随着油气勘探对象的复杂程度提高,对油气地球化学研究的需求将愈加强烈,新技术的研发和应用将是未来油气地球化学与成藏学科科研工作者的重要使命。