石油学报杂志

石油学报杂志2024年第9期

• 四川盆地寒武系筇竹寺组页岩气勘探发现及其意义

  雍锐, 吴建发, 吴伟, 杨雨然, 徐亮, 罗超, 刘佳, 何一凡, 钟可塑, 李彦佑, 朱逸青, 陈丽清

  摘要： 寒武系筇竹寺组是中国最早进行页岩气勘探和研究的层系之一,早期由于整体地质认识不清,加之受工程技术条件限制,仅在埋深小于3 500 m、构造相对平缓的威远背斜和长宁背斜实施勘探评价工作,但生产情况不佳,未实现大规模的商业开发。近期,资201井和威页1H井取得重大勘探突破,标志着"德阳—安岳"裂陷槽筇竹寺组深层页岩气在地质认识上取得了重大进展。"德阳—安岳"裂陷槽控制了筇竹寺组的沉积环境,槽内深水硅质泥棚相和槽缘斜坡深水含粉砂质泥棚相为优势沉积相带,有利于页岩气富集成藏。筇竹寺组在纵向上发育多套页岩储层,以1小层、3小层、5小层和7小层为主。其中,5小层为主力突破层,其总有机碳含量为2.7% ~3.1%, 孔隙度为4.2% ~4.9%, 脆性矿物含量为69.5% ~76.5%, 含气量为7.8~9.5 m3/t,成熟度适中,为3.0% ~3.5%; 3小层为潜力勘探层。筇竹寺组有望实现多层段立体开发。裂陷槽 中段寒武系底界构造简单,无明显大断层,筇竹寺组的地层压力系数主体在1.8以上,保存条件良好。裂陷槽的存在提供了充足的沉积空间和物质基础,使得筇竹寺组页岩的烃源丰富,生气量高;乐山—龙女寺古隆起的存在避免了筇竹寺组页岩过高热演化。建立了"槽-隆"页岩气富集模式,明确了筇竹寺组有利勘探面积为4 400 km2,资源量为2×1012m3。筇竹寺组页岩气的勘探突破开辟了又一个万亿立方米储量、百亿立方米产量的页岩气增储上产新阵地。下一步将复制资201井地质—工程一体化高产模式,将其推广应用到整个南方上扬子地区海相深层—超深层页岩气勘探开发领域。

• 四川盆地威寒1井奥陶系宝塔组天然气勘探发现及其意义

  文龙, 罗冰, 周刚, 张本健, 葛冰飞, 杨岱林, 陶佳丽, 田兴旺, 马华灵, 严威, 史甲航, 刘常祺, 聂美怡, 李淑琦, 杨振中, 孙奕婷, 蒋航, 宋泽章

  摘要： 2023年11月1日,威寒1井上奥陶统宝塔组获产气量为9.02×104m3/d,展示出四川盆地奥陶系白云岩岩溶孔隙型储层较大的勘探潜力。以此为契机,基于威远气田上奥陶统宝塔组沉积相、储层岩性和物性等综合分析,研究了宝塔组天然气的特点及展布特征,立足生、储、盖等多方面条件,总结分析了四川盆地威远地区宝塔组的成藏优势。3大古隆起和3期构造运动控制了四川盆地奥陶系的沉积充填特征,盆地内宝塔组高能滩体环绕川中古隆起呈规模展布。宝塔组发育3类储层,即白云岩岩溶型储层、灰岩岩溶型储层和弱白云石化区断溶体,其中,威寒1井宝塔组主要为白云岩岩溶型储层。奥陶系发育两套成藏组合:威远地区是以斜坡背景为主的上组合成藏富集区块,由志留系、五峰组供烃;而威寒1井缺失上覆盖层,生-储-盖组合类型主要为"下生上储",气源均来自寒武系筇竹寺组。威远地区宝塔组经历了"先油后气"的成藏过程,生油高峰期在晚二叠世,生气高峰期在早侏罗世。受潮缘滩体、构造背景和地层控制,威远气区宝塔组潮缘滩发育大型背斜构造背景下的构造-地层复合气藏。

• 珠江口盆地顺德凹陷深水古近系石油勘探突破及其意义

  吴克强, 尤丽, 龚宇, 庹雷, 高梦天, 窦婧瑛, 向远高, 李珊珊, 郑飞

  摘要： 珠 江口盆地是南海北部油气勘探的主战场之一。顺德凹陷位于珠二坳陷西侧,早期勘探程度低、凹陷内无钻井。基于顺德凹陷新采集的三维地震及周边钻井资料,开展了区域石油地质研究。通过系统分析顺德凹陷的构造演化与断裂特征,研究了构造作用对烃源岩、储-盖组合、圈闭特征和运聚条件的控制并建立了成藏模式,提出了油气的优势运聚方向。研究结果表明:①顺德北凹断陷期的强烈伸展作用控制了凹陷结构和半深湖亚相烃源岩沿凹陷带—斜坡带分布,发育东、西2个主力烃源灶;②断坳期的伸展-走滑作用控制了沿断裂带分布的大型扇三角洲—辫状河三角洲储集体及断鼻-断块圈闭群;③伸展-走滑作用形成的正向构造与长期活动断裂,共同控制了油气运移与聚集;④建立了伸展-走滑作用控藏模式,提出顺德北凹的近凹鼻状构造带、南斜坡带、凹中地垒带是油气的优势运聚方向。顺德北凹的凹中地垒带钻探的W36a井揭示厚度超过45 m的油层,测试获得产油量超过100 m3/d的高产工业油流,实现了南海北部深水区新凹陷、新领域石油勘探的重大突破,证实顺德北凹在强断陷期发育优质厚层半深湖亚相烃源岩,对顺德凹陷乃至南海北部石油勘探具有重要指导和借鉴意义,展现顺德凹陷及其边缘凹陷具有发育亿吨级油田群的勘探前景。

• 准噶尔盆地中—下二叠统构造-岩相古地理特征与烃源岩分布

  曹正林, 周川闽, 龚德瑜, 王瑞菊, 丁立华, 杨春, 张志杰

  摘要： 晚古生代,伴随着欧亚板块的形成与古亚洲洋的关闭,哈萨克斯坦板块(山弯构造)得以形成。早—中二叠世,因受准噶尔—巴尔喀什洋关闭及炎热干旱古气候影响,位于哈萨克斯坦板块东缘的准噶尔盆地沿洋陆闭合带形成了一系列残余洋与近海陆缘咸化湖盆。岩性、沉积相、地球化学、地震地层和地震岩性综合分析表明:①准噶尔盆地中—下二叠统的风城组、芦草沟组、红雁池组和平地泉组以咸化沉积(包括残余洋和咸化湖沉积)为主,其中,风城组主要沿西准噶尔残余洋和北天山残余洋的闭合带分布于玛湖凹陷—盆1井西凹陷—沙湾凹陷—阜康凹陷一线,芦草沟组和红雁池组主要沿北天山—索伦克残余洋分布于阜康凹陷—博格达山一带,平地泉组主要沿卡拉麦里残余洋分布于五彩湾凹陷—石树沟凹陷—石钱滩凹陷一带;②咸化沉积的分布规律明显,在早二叠世—中二叠世逐渐呈自西向东、自下向上迁移;③风城组、芦草沟组和平地泉组是准噶尔盆地二叠系最主要的烃源岩,含富菌藻类有机质,具有典型的咸化湖沉积特征;④准噶尔盆地早—中二叠世残余洋和咸化湖盆的形成与迁移控制了沉积相与优质烃源岩的分布。勘探实践揭示,盆地西部玛湖凹陷和东部吉木萨尔凹陷优质咸化湖相烃源岩控制了十亿至数十亿吨级规模储量聚集区的形成,这预示着在盆1井西凹陷、沙湾凹陷、南缘—阜康凹陷一带等咸化沉积烃源岩分布中心可能有巨大的油气资源潜力,尽管目前尚无深井钻揭,但其勘探前景值得期待。

• 富铝硅酸盐岩风化壳结构划分

  张云蛟, 王冠民, 殷梓原

  摘要： 包括花岗岩、变质岩、火山岩和碎屑岩在内的基岩风化壳在垂向上具有明显的结构分带特征。但对于这些风化壳结构的划分方案,学者们还未达成共识,导致对此类潜山风化壳储层发育规律认识混乱。基于野外实际考察和对已有研究成果进行梳理认为,花岗岩、变质岩、火山岩和碎屑岩均属于富铝硅酸盐岩,其风化过程和风化壳结构特征具有共性。基于风化壳的发育过程与机理分析,提出了统一的风化壳结构划分方案,其自下向上依次包含:含裂缝基岩带、崩解带和淋滤带。含裂缝基岩带的主要特征为发育多期构造运动形成的构造裂缝;崩解带的特征为物理风化缝与构造缝叠加形成网状裂缝,密集的裂缝导致岩石崩解破碎和淋滤作用增强;淋滤带以铝硅酸盐矿物的化学蚀变为主。从淋滤带底部到风化壳表面,铝硅酸盐矿物沿各种裂缝进行的化学蚀变不断增强,形成黏土矿物和溶蚀孔隙,岩石变得疏松和砂化。由于剥蚀作用、物理风化作用和化学风化作用强度变化,富铝硅酸盐岩风化壳具有含裂缝基岩型、崩解型、崩解-淋滤型和淋滤型等不同模式。按照风化作用机理,将各种富铝硅酸盐岩风化壳的结构进行统一划分,以期推动富铝硅酸盐岩潜山储层发育规律的研究和认识。

• 四川盆地中北部二叠系茅口组复杂滩相白云岩储层地震预测——以角探1井区为例

  唐浩钦, 张本健, 熊晓军, 李天军

  摘要： 四川盆地中北部(川中北)地区下二叠统茅口组广泛发育高能颗粒滩相白云岩储层,区域内角探1井茅口组的气测产量达112.8×104m3/d,展现出较大的油气勘探潜力。以川中北地区具有代表性的角探1井区为例,基于茅口组储层的地质特征、测井响应和地震反射分析认为,储层预测存在2大难点:滩相白云岩沉积的非均质性强,沉积边界难以预测;储层与围岩物性差异小,导致储层响应特征不明显且受茅口组顶界地震反射影响。提出了一套适用于川中北地区茅口组复杂滩相白云岩储层的地震预测技术:首先进行古地貌恢复,确定滩相沉积相带;然后在有利相带内,基于正演模拟明确滩相白云岩地震响应,并结合去强轴方法进行地震波形、振幅属性分析,确定滩相白云岩发育区;再以白云岩发育区作为相控条件,进行叠前反演,刻画储层平面分布;最后结合茅口组断裂发育特征,进行储层综合评价。该技术包含3项主要的方法和认识:①采用基于频谱分解的相位重构方法来准确识别茅口组内的弱反射岩性界面,以提高古地貌恢复精度;②提出了波形结构可以反映茅口组滩相白云岩发育情况的认识,采用波谷数属性表征其平面分布;③采用优化的匹配追踪去强轴方法,准确去除茅口组顶界地震波强轴对储层响应的屏蔽作用。基于该技术研究成果部署的2口井的测试产气量均大于100×104m3/d,且预测储层厚度与测井解释误差小于5 m,有效解决了川中北地区茅口组复杂滩相白云岩储层地震预测的难点。

• 黄骅坳陷古近系细粒沉积区勘探开发认识技术迭代与页岩油增储上产成效

  蒲秀刚, 柴公权, 许静, 时战楠, 韩文中, 官全胜, 刘学伟, 李昊东, 王栋, 董姜畅

  摘要： 渤海湾盆地黄骅坳陷纹层型页岩油资源量为32.6×108t,是常规油资源量的1.2倍,勘探开发潜力巨大,但规模效益开发动用仍面临高产甜点层优选、复杂断块长水平段优快钻完井、均匀高效压裂改造、高效开采等多方面难题。为此,持续深化陆相纹层型页岩油"中源-高储-优保"富集条件认识,针对复杂断块陆相页岩油效益甜点评价和箱体优选、井网部署、优快钻完井、压裂改造和排采制度等方面进行了系统攻关,提出了"中高匹配"的页岩油富集规律及模式,总结形成可复制推广的多甜点"W"型立体开发布井、密切割高强度前置二氧化碳增能高效压裂、"焖井置换+高压钻塞+控压生产"高效排采等开发主体技术。迭代技术应用在沧东5号平台效益开发试验中取得了良好效果,5口试验井测试单井峰值日产量为39.6~122.3 t,截至2024年6月28日已连续自喷生产545~574 d,累积产油量为8.9×104t,建成中国首个10万吨级纹层型页岩油效益开发示范平台;进一步推广主体开发技术,歧口凹陷沙河街组三段首个先导试验平台(6号)建成投产,3口井已连续自喷生产222~225 d,累积产油量为1.64×104t。

• 压驱一体化双子表面活性剂滑溜水特性及高效渗吸排驱机制

  赵明伟, 戴彩丽, 刘棚, 高明伟, 吴一宁, 袁彬

  摘要： 压裂-增能-排驱一体化技术被认为是超低渗油藏高效开发的重要技术手段,为满足"小加量、强减阻、高排油、低伤害"的压驱工艺需求,基于疏水缔合和静电屏蔽作用,研发了双子表面活性剂滑溜水压裂液。体系由质量分数为0.21%双子表面活性剂YZS18-YZS18、0.17%甜菜碱助剂COHSB和0.17%反离子助剂NaPts组 成。该体系表现出优良的压裂特性和界面调控特性,80 ℃ 连续循环剪切30 min,减阻率达75%以上,减阻保留率大于98%;岩心动态滤失伤害率仅为3.2%,较聚合物滑溜水岩心伤害率降低78.9%;破胶液界面张力可降至10-1mN/m;润湿反转能力强,可将油湿表面反转为水湿。通过物理模拟和核磁共振技术相结合探究了体系渗吸排驱机制。研究结果表明,相比注水吞吐和常规聚合物滑溜水增能排驱,双子表面活性剂滑溜水体系降压率最高可达73.5%;排驱采出程度为15.5%,是注水吞吐的2.9倍,是聚合物滑溜水的1.6倍;相比滤失后直接返排,焖井可将排驱采出程度提高27.0%~31.1%,揭示了双子表面活性剂滑溜水"走得远、排得净、采得多"的高效排驱机制。焖井可进一步有效强化油水渗吸置换,渗吸过程中,小孔原油动用程度最高,为72.1%。渗吸初期采收率主要贡献来源于小孔,而中后期采收率主要贡献源于中孔和大孔,优化排驱工艺能使中孔和大孔原油得到更高程度动用。

• 基于节点网络模型的缝洞型碳酸盐岩油藏动态描述技术

  郑松青, 计秉玉, 顾浩, 王秀坤, 宋考平

  摘要： 缝洞型碳酸盐岩油藏非均质性极强,缝洞体离散分布,基于地球物理雕刻技术的静态描述存在较大不确定性。动态描述技术利用动态资料深化油藏认识,是动静结合提高油藏描述精度的重要途径。现有动态描述技术多基于连续介质理论构建,很难反映缝洞体离散分布的特征,与地球物理雕刻结果"兼容性"较差。针对缝洞体离散分布的特征,创建一种基于节点网络模型的动态描述技术。首先,提出基于节点网络的离散缝洞表征方法,建立节点网络模型自动生成方法,实现地球物理雕刻模型与节点网络模型快速转换;其次,基于节点网络模型,建立流动表征及开发指标计算方法,算例显示,产量、压力等开发指标计算结果吻合度超过93%, 计算速度提升156倍;最后,形成缝洞关键特征参数反演方法,明确缝洞型油藏3个Ⅰ类、4个Ⅱ类共7个关键特征参数,基于拉丁超立方抽样建立辅助历史拟合方法,确定缝洞关键特征参数概率分布,算例显示,缝洞体储量、水体体积、断裂渗透率等反演误差约为10%, 满足动态分析需求。该技术在塔河油田多个单元(井区)进行验证及应用,开发指标历史拟合符合率达90 % 以上,实现了缝洞体地质储量及动用程度的量化表征,提高了开发措施实施的针对性和有效性。

• 岩石可钻性分级标准的改进建议

  石祥超, 陈帅

  摘要： 岩石可钻性分级是指导钻井工艺技术优化、提高钻井效率的重要依据,对推动钻井工程技术进步具有重要意义。在过去几十年,岩石可钻性分级标准不断完善,但随着工业的进步和钻井深度的不断增加,岩石可钻性分级标准也逐渐与钻井工业技术的进步不相适应,存在难以区分难钻地层、难以指导钻井工艺技术优化等问题。因此,有必要对可钻性分级方法进行改进以便适应当前和未来技术的发展。通过回顾岩石可钻性分级方法的发展历史及其局限性,开展了大量覆盖三大类岩性的可钻性试验并进行统计分析。分析结果表明,不能依据可钻性测试结果的统计分布情况建立分级标准,两种微钻头测试的结果相关性较差,PDC微钻头可钻性测试结果可重复性较好,作为可钻性测试方法更科学;通过对岩石可钻性计算模型进行讨论,建议未来可钻性的分级标准应将区分硬地层为重要目标进行改进;针对PDC微钻头和牙轮微钻头提出了可钻性指数概念及计算方法;建议将PDC微钻头有效钻进时间0~60 s、60~360 s、360~600 s和大于600 s分别归为"软"、"中下—中—中上"、"硬下—硬—硬上"和"极硬",可钻性指数分别对应0~10、10~60、60~100和大于100;建议将牙轮微钻头有效钻进时间0~40 s、40~280 s、280~400 s和大于400 s分别归为"软"、"中下—中—中上"、"硬下—硬—硬上"和"极硬",可钻性指数分别对应0~10、10~70、70~100和大于100。