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源-储分离型致密砂岩气藏中气水分布控制因素——以四川盆地中部地区沙溪庙组致密砂岩气为例

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石油学报 2024年

作者：王茂云曾溅辉王小娟陈冬霞吴长江潘珂张欢乐崔虎旺 1.油气资源与工程全国重点实验室 2.中国石油大学(北京)地球科学学院 3.中国石油西南油气田公司勘探开发研究院油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)地球科学学院中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

复杂的气水关系严重制约着致密砂岩气藏的“甜点”预测与井位部署。为系统研究源-储分离型致密砂岩气藏中气水分布的控制因素，以四川盆地中部（川中）地区沙溪庙组为研究对象，结合岩心特征、储层物性特征、天然气组分的碳同位素组成... 详细信息

复杂的气水关系严重制约着致密砂岩气藏的“甜点”预测与井位部署。为系统研究源-储分离型致密砂岩气藏中气水分布的控制因素，以四川盆地中部（川中）地区沙溪庙组为研究对象，结合岩心特征、储层物性特征、天然气组分的碳同位素组成、地震与测井解释以及钻井生产资料等，分析了沙溪庙组储层内天然气的来源以及流体的宏观分布规律和微观赋存状态，建立了川中地区沙溪庙组致密砂岩气藏的气水分布模式。研究结果表明：川中地区南部（A区）产气井、产水/气井和产水井并存，而川中地区北部（B区）整体富气且不产水，地层水以束缚水为主；来自川西凹陷东坡须家河组、A区须家河组以及B区须家河组和大安寨段的天然气分别通过龙泉山断裂中—北段、区内通源断裂和角①断裂垂向运移至沙溪庙组，然后沿河道砂体侧向运聚成藏；储层物性和孔隙结构控制着储层流体的赋存状态，气层的孔隙度普遍大于7%，水层中裂缝发育且渗透率高（0.5mD）。烃源供给、通源断裂和储层差异三者协同控制着川中地区沙溪庙组的天然气充注范围和含气饱和度分布，主导着储层内气水分布的平面格局。A区致密储层的含气饱和度平均为50.7%，储层物性较好，局部自由水含量达40%，部分钻井产水；B区致密储层的含气饱和度平均为55.8%，储层物性差，束缚水饱和度高，钻井只产气而不产水。此外，A区复杂的气水分布关系还受低幅鼻状隆起构造与断裂的协调影响。

关键词：致密砂岩气藏源-储分离气水分布主控因素四川盆地中部沙溪庙组

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碳酸盐岩断溶体内部结构识别技术及应用

石油地球物理勘探 2022年第2期57卷 414-422,I0007页

作者：常少英曾溅辉徐旭辉曹鹏崔钰瑶李涛中国石油大学(北京)地球科学学院北京102200 中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院江苏南京211103 东方地球物理公司国际勘探事业部河北涿州072751

碳酸盐岩断溶体是近年来发现的一种重要的新型碳酸盐岩圈闭类型。断溶体内部结构复杂、识别难度大,一直制约着储量潜力的充分挖掘、油藏的高效开发以及新井投产成功率的提高。常规断裂检测方法如相干、曲率、蚂蚁追踪等以表征断裂分布... 详细信息

碳酸盐岩断溶体是近年来发现的一种重要的新型碳酸盐岩圈闭类型。断溶体内部结构复杂、识别难度大,一直制约着储量潜力的充分挖掘、油藏的高效开发以及新井投产成功率的提高。常规断裂检测方法如相干、曲率、蚂蚁追踪等以表征断裂分布特征为主,不能很好地刻画断溶体圈闭的外部轮廓及内部结构特征。地震反射特征分析是识别断溶体及其内部结构特征的重要技术手段。基于实际地震资料,首先构建了断溶体“围岩—破碎带—油源主断裂区—破碎带—围岩”地质模型并分析其地震响应特征,利用断溶体顶部地震反射相位一致性特征去除上覆地层反射波形的影响,突出断溶体的弱反射振幅特征;然后利用正交合成张量梯度属性识别断溶体系统外部轮廓;最后利用去除上覆地层波形影响的数据进行波形指示反演,以张量梯度属性作为波形指示反演初始地质模型的约束条件,进而得到既能表征断溶体轮廓特征又能刻画断溶体内部结构特征的反演数据体。研究成果的实际应用为高效井优选、剩余油挖潜、提高油藏采收率以及对断溶体实施措施井建议等提供了重要的技术支持,具有较好的实用推广价值。

关键词：断溶体油藏缝洞结构张量梯度波形指示反演小断距断裂识别

Kaiser效应点识别方法及储层地应力预测

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油气地质与采收率 2023年第6期30卷 54-60页

作者：孔政曾溅辉左名圣中国石油大学(北京)油气资源与勘探国家重点实验室北京02249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院北京102249

在储层岩心Kaiser实验中,声发射累积曲线通常出现多个突变点,导致常规Kaiser效应点识别方法不精确,甚至存在无法读取Kaiser点的问题。为此,提出将声发射能量图谱与声发射累积曲线结合的Kaiser效应点优化识别方法,并用于某油田X区块储层... 详细信息

在储层岩心Kaiser实验中,声发射累积曲线通常出现多个突变点,导致常规Kaiser效应点识别方法不精确,甚至存在无法读取Kaiser点的问题。为此,提出将声发射能量图谱与声发射累积曲线结合的Kaiser效应点优化识别方法,并用于某油田X区块储层地应力预测。岩心单轴加载实验结果表明:加载初期,岩心处于压缩阶段,声发射数量较多,声发射能量值波动范围较大;加载中期,岩心处于弹性形变阶段,声发射数量较少,声发射能量值较低,变化幅度均一;加载后期,应力达到储层岩心破裂压力,岩心发生破裂,声发射数量急剧增加,声发射能量值达到峰值。加载中期阶段,当轴向应力达到储层岩心承受的历史最大应力时,岩心突然释放大量能量,声发射数量和能量值均突增,随后迅速降低,该现象与Kaiser现象相吻合,因此通过声发射能量图谱与声发射累积曲线结合的方法能够识别Kaiser效应点。利用优化后的Kaiser效应点识别方法,分析某油田X区块地应力分布,计算结果与现场测试结果吻合。

关键词：岩石力学声发射曲线声发射能量 Kaiser效应点地应力

塔里木盆地顺北地区走滑断裂带压扭段和张扭段油气成藏实验模拟及成藏特征研究

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地学前缘 2023年第6期30卷 289-304页

作者：朱秀香曹自成隆辉曾溅辉黄诚陈绪云中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

近年来,塔里木盆地顺北地区在超深碳酸盐岩取得重要勘探突破,发现了断控缝洞型油气藏。该油气藏具有良好的生储盖组合,走滑断裂不同组合样式对油气运聚具有重要的影响和控制作用。本文选取顺北地区典型走滑断裂压扭段和张扭段开展解析,... 详细信息

近年来,塔里木盆地顺北地区在超深碳酸盐岩取得重要勘探突破,发现了断控缝洞型油气藏。该油气藏具有良好的生储盖组合,走滑断裂不同组合样式对油气运聚具有重要的影响和控制作用。本文选取顺北地区典型走滑断裂压扭段和张扭段开展解析,明确压扭段具有树枝状和树杈状两种断裂组合样式,张扭段具有非对称式和对称式两种组合样式,结合实钻油气藏的开发特征,建立实验模型,进行物理模拟实验,发现断裂带物性、断裂连接关系、供烃强度及缝网系统的发育是影响油气水分布的主要因素,压扭段直接相连主次断裂处于成藏优势区,可作为后期勘探开发的重点。建立了顺北地区压扭段和张扭段不同的油气成藏模式,对深化深部走滑断裂油气运移和成藏理论、指导顺北地区断控缝洞型油气藏的勘探具有重要意义。

关键词：塔里木盆地顺北地区奥陶系碳酸盐岩断控缝洞体油气藏物理模拟实验

成岩作用控制下低渗透砂岩润湿性演化过程及机制——以渤海湾盆地东营凹陷为例

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石油与天然气地质 2023年第5期44卷 1308-1320页

作者：王鑫曾溅辉贾昆昆王伟庆李博安丛赵文中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257029 中国石油勘探开发研究院北京100083

润湿性对低渗透砂岩中流体的渗流能力具有关键的控制作用。在成岩演化过程中,低渗透砂岩储层流体性质、矿物类型及成分变化频繁,导致润湿性演化机制尚不明确,严重制约了低渗透油气成藏机理的研究工作。以渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河... 详细信息

润湿性对低渗透砂岩中流体的渗流能力具有关键的控制作用。在成岩演化过程中,低渗透砂岩储层流体性质、矿物类型及成分变化频繁,导致润湿性演化机制尚不明确,严重制约了低渗透油气成藏机理的研究工作。以渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组四段上亚段为例,基于地质资料分析,采用铸体薄片观察、X射线衍射矿物组分分析、基于核磁共振技术的高温高压Amott法润湿性实验和高温高压固-油-水接触角实验,系统分析成岩作用对低渗透砂岩储层润湿性的控制作用。研究结果表明:复杂多样的成岩作用导致不同成岩阶段发育的主要孔隙类型存在差异。在早成岩A期、B期及中成岩A1期、A2期和B期的这5个成岩阶段,低渗透砂岩储层发育的主要孔隙类型依次为压实残余孔、长石溶蚀粒内孔-碳酸盐溶蚀粒间孔、石英边缘溶蚀孔、长石溶蚀粒内孔-碳酸盐溶蚀粒间孔和裂缝。随着成岩演化的进行,压实残余孔、石英边缘溶蚀孔和长石溶蚀粒内孔亲水性变强,而方解石溶蚀粒间孔亲油性变强,白云石溶蚀粒间孔由水润湿变为中性润湿。同时,不同成岩阶段发育的主要孔隙类型及其表面润湿特性决定了低渗透砂岩整体的润湿性。在成岩过程中低渗透砂岩润湿性主要表现为水润湿的特性,在从早到晚的5个成岩阶段依次为强亲水性、弱亲水性、亲水性、中性和亲水性。最后,建立了成岩作用控制下砂岩储层润湿性演化模式,对指导低渗透砂岩储层的甜点预测具有重要意义。

关键词：润湿性成岩作用滩坝砂深层油藏低渗透砂岩东营凹陷渤海湾盆地

塔里木盆地柯坪露头区震旦系微生物白云岩储层微观表征

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天然气地球科学 2022年第1期33卷 49-62页

作者：刘禹郑剑锋曾溅辉朱永进中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室浙江杭州310023

塔里木盆地寒武系盐下超深层领域资源量巨大,震旦系是该领域风险勘探的重要层系之一,虽然早些年该层系内尚未取得较大突破,但当前深层震旦系的勘探已经初现成效,进一步突破值得期望,其中储层特征、品质和规模认识不深是制约下一步勘探... 详细信息

塔里木盆地寒武系盐下超深层领域资源量巨大,震旦系是该领域风险勘探的重要层系之一,虽然早些年该层系内尚未取得较大突破,但当前深层震旦系的勘探已经初现成效,进一步突破值得期望,其中储层特征、品质和规模认识不深是制约下一步勘探的重要因素之一。研究以塔里木盆地西北缘阿克苏地区柯坪露头区为例,在对震旦系奇格布拉克组进行精细解剖的基础上,系统地开展了330个样品的铸体薄片分析和6个样品的氩离子抛光—扫描电镜分析,同时优选4个典型微生物白云岩储层样品,开展了基于工业CT的储层三维微观孔喉结构表征。结果表明:(1)奇格布拉克组微生物白云岩储层主要发育粒间(溶)孔、粒内(溶)孔、晶间(溶)孔、微生物格架孔、溶蚀孔洞和溶缝,其中泡沫绵层石白云岩和黏结颗粒白云岩的孔洞最发育,储层孔隙的发育与岩相具有明显的相关性;(2)奇格布拉克组微生物白云岩储层为具有中高孔、中低渗特征的孔隙—孔洞型储层,平均孔隙度为3.3%,最大孔隙度为19.6%,优质储层厚度约为53.7 m(孔隙度≥2.5%),储地比约为0.31,具有一定规模;(3)微孔隙(孔径≤10μm)在不同类型微生物白云岩中普遍发育,对提高储层的储集性能具有重要意义,初步推断其形成主要与微生物早期热解作用有关,热解形成的有机酸和CO;对碳酸盐矿物溶蚀和初始孔隙的保存起到了重要作用。研究成果为塔里木盆地寒武系盐下超深层领域勘探提供了可靠依据。

关键词：塔里木盆地柯坪地区奇格布拉克组储层微观表征微生物白云岩

东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层成岩作用及孔隙演化

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岩性油气藏 2023年第5期35卷 49-61页

作者：李盛谦曾溅辉刘亚洲李淼焦盼盼中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油长庆油田公司西安710200

东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区勘探程度高,油气资源丰富。根据薄片、扫描电镜及X射线衍射等资料,分析了孔雀亭地区平湖组成岩作用及其对孔隙演化的影响。研究结果表明:(1)东海盆地孔雀亭地区平湖组主要为三角洲-海湾沉积环境,平下段下部... 详细信息

东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区勘探程度高,油气资源丰富。根据薄片、扫描电镜及X射线衍射等资料,分析了孔雀亭地区平湖组成岩作用及其对孔隙演化的影响。研究结果表明:(1)东海盆地孔雀亭地区平湖组主要为三角洲-海湾沉积环境,平下段下部和上部主要为潮坪沉积环境,平中段和平上段由潮坪沉积环境过渡为三角洲沉积环境。(2)孔雀亭地区平湖组储层岩石类型主要为长石岩屑砂岩,储层砂岩成分成熟度中等,结构成熟度高,为低孔低渗储层,平均孔隙度为10.44%,平均渗透率为25.65 mD。(3)研究区经历了多种成岩作用,压实作用降低了储层物性,胶结作用使储层物性变差,但在一定程度上也使得岩石具有抗压实作用,保护了原生粒间孔,溶蚀作用对储层物性具有一定的改善作用。(4)研究区储层主要处于晚成岩A2期,在3 000~3 500 m和4 000~4 400 m处形成了2个次生孔隙发育带,相对优质的储集性有利于油气的聚集成藏。

关键词：成岩作用孔隙演化古近系孔雀亭地区西湖凹陷东海盆地

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页岩孔隙润湿性对自发渗吸的控制作用

中南大学学报（自然科学版） 2022年第9期53卷 3323-3336页

作者：王鑫曾溅辉孔祥晔仇恒远王乾右贾昆昆油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249

纳米级孔隙在页岩中占主导地位,孔隙润湿性成为控制页岩中流体渗吸行为的关键因素。以龙马溪组海相页岩和自流井组大安寨段陆相页岩为研究对象,采用总有机碳质量分数分析、X射线衍射矿物组分分析、接触角测试、扫描电镜观察、自发渗吸... 详细信息

纳米级孔隙在页岩中占主导地位,孔隙润湿性成为控制页岩中流体渗吸行为的关键因素。以龙马溪组海相页岩和自流井组大安寨段陆相页岩为研究对象,采用总有机碳质量分数分析、X射线衍射矿物组分分析、接触角测试、扫描电镜观察、自发渗吸测试和自发渗吸−核磁共振联测技术,系统分析页岩样品的孔隙润湿特性及其对自发渗吸的控制作用。研究结果表明:页岩主要发育有机质孔、黏土矿物晶间孔、黏土矿物微裂缝和碳酸盐矿物粒内溶蚀孔;有机质孔表面表现为亲油的润湿特性,其发育程度对正癸烷的自发渗吸行为起到了主要的控制作用;黏土矿物晶间孔及黏土矿物微裂缝表现为亲水的润湿特性,去离子水的渗吸行为主要受黏土矿物晶间孔所控制,而黏土矿物微裂缝可以明显提高页岩对去离子水的渗吸能力,并提高页岩对正癸烷的渗吸能力。页岩中流体渗吸行为表现为在毛细管力作用下渗吸流体不断驱替空气的过程;在渗吸方向上没有优势渗吸通道的情况下,页岩中流体的渗吸过程为先充填小孔隙,随后不断充填更大的孔隙;但具有不同润湿特性的孔隙在空间分布上存在非均质性,导致不同渗吸阶段流体在页岩中主要填充孔隙的孔径不同。

关键词：毛细管力有机质孔黏土矿物晶间孔核磁共振

吐哈盆地鲁克沁构造带流体地球化学、动力与油气运移和聚集

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石油勘探与开发 2002年第1期29卷 72-75页

作者：曾溅辉左胜杰石油大学(北京)盆地与油藏研究中心教育部石油天然气成藏机理重点实验室

通过对吐哈盆地鲁克沁构造带流体包裹体和地层水化学成分以及油气运移和聚集条件的研究 ,认为 :①鲁克沁构造带流体地球化学演化表现为 :从古至今封存条件变好 ,现今地层水经历了相对于古流体更为强烈的流体岩石相互作用 ,地层水矿化... 详细信息

通过对吐哈盆地鲁克沁构造带流体包裹体和地层水化学成分以及油气运移和聚集条件的研究 ,认为 :①鲁克沁构造带流体地球化学演化表现为 :从古至今封存条件变好 ,现今地层水经历了相对于古流体更为强烈的流体岩石相互作用 ,地层水矿化度和各种主要化学组分的含量增大 ,封闭条件比古流体更好。吐玉克区块的古流体经历了相对较强的蒸发浓缩作用和流体岩石相互作用 ,而玉东和鲁克沁区块的古流体大多经受过大气降水的淋滤作用。②鲁克沁构造带流体动力演化可划分为两个阶段 :第一阶段为印支末期—中燕山期 ,存在两种地下水流 ,一种为自西北向东南的沉积水流 ,另一种为自东南向西北的大气淋滤水流 ,水动力强度较大。第二阶段为燕山晚期—现今 ,主要表现为沉积水自深部向浅部的侧向和垂向运动 ,但流体动力强度较小。③地层流体地球化学和流体动力研究进一步证实 ,鲁克沁构造带油气是从西北向东南方向运移的 ,晚三叠世后期—中侏罗世早期边运聚边降解 ,中侏罗世中晚期—现今的降解作用减弱 ,主要表现为油气藏的保存和调整。图 2表 1参

关键词：吐哈盆地鲁克沁构造带流体包裹体地层水化学成分流体动力演化油气运聚条件