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考虑流固耦合作用的超深缝洞型碳酸盐岩储层连通性表征:以塔里木盆地富满油田满深区块为例

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地学前缘 2024年第5期31卷 301-312页

作者：蔡振忠赵海涛王彭李静徐国金中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000 中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆库尔勒841000 新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心新疆库尔勒841000 中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室山东青岛266580

超深缝洞型碳酸盐岩储层埋藏深,压力高,储集空间复杂多样,流体流动渗流、自由流并存,储层连通性表征困难,而储层连通性的精确表征是寻找油气富集区、储量精确预测、井网优化和井位部署的关键所在。为此,以塔里木盆地富满油田超深缝洞型... 详细信息

超深缝洞型碳酸盐岩储层埋藏深,压力高,储集空间复杂多样,流体流动渗流、自由流并存,储层连通性表征困难,而储层连通性的精确表征是寻找油气富集区、储量精确预测、井网优化和井位部署的关键所在。为此,以塔里木盆地富满油田超深缝洞型碳酸盐岩储层为研究对象,考虑流固耦合作用,建立缝洞型储层应力渗流自由流耦合数学模型,采用岩石渗透率演化试验和数值模拟相结合的方法,系统开展了超深缝洞型碳酸盐岩储层连通性研究。研究结果表明:随着围压、轴压的增加,岩石渗透率逐渐降低,岩石连通性减弱;低围压条件下,轴压对岩石渗透能力和连通性影响显著;随着裂缝开度和倾角的增加,储层连通性逐渐增强;裂缝连通溶洞能够显著改善储层连通性;随着溶洞体积的增加,流体流速与等效渗透率增大,显著改善储层连通性;而单纯增加溶洞数量,会减弱自由流(Stokes)效应,改善储层连通性效果不明显。研究成果可为深层碳酸盐岩储层精确评价,提高油气高效勘探开发效果提供技术支撑。

关键词：超深层碳酸盐岩储层连通性岩石力学特性流固耦合作用

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塔里木盆地麦盖提斜坡罗探1井奥陶系断控岩溶新类型油气藏勘探突破及意义

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中国石油勘探 2024年第2期29卷 1-15页

作者：王清华杨海军蔡振忠李勇杨宪彰陈才陈常超中国石油塔里木油田公司

塔里木盆地麦盖提斜坡罗探1井在奥陶系碳酸盐岩获得勘探新突破,是麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶新类型油气藏的首次勘探突破,标志着斜坡区发现一个重要的战略接替领域。结合区域钻井、测井、地震等资料,开展罗探1等井分析化验资料的综合分析... 详细信息

塔里木盆地麦盖提斜坡罗探1井在奥陶系碳酸盐岩获得勘探新突破,是麦盖提斜坡奥陶系断控岩溶新类型油气藏的首次勘探突破,标志着斜坡区发现一个重要的战略接替领域。结合区域钻井、测井、地震等资料,开展罗探1等井分析化验资料的综合分析,对麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩的成藏条件进行再认识。麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩断控岩溶储层的形成主要与走滑断裂活动相关,是麦盖提斜坡三类主要成储模式之一;麦盖提斜坡目前已发现油气均来自寒武系玉尔吐斯组烃源岩,基底古构造控制了下寒武统的沉积和烃源岩的分布;斜坡区存在加里东期、海西期—印支期和喜马拉雅期3期油气充注成藏过程,烃源岩、古构造演化及通源断裂控制油气复式聚集成藏,断裂活动期次、断穿层系决定了油气富集层系与油气藏性质。麦盖提斜坡奥陶系走滑断裂十分发育,延伸距离累计可达1000km以上,控制了断控岩溶储层和油气藏的分布,平面上具有明显的分区特征,资源规模大、可部署性强,展示出巨大的勘探潜力,是塔西南地区规模油气勘探发现和战略接替的重要现实领域。

关键词：麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩断控岩溶成藏条件勘探潜力

塔西南山前地区柯克亚周缘叶探1井油气勘探重大突破及意义

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中国石油勘探 2024年第4期29卷 1-16页

作者：王清华杨海军李勇蔡振忠杨宪彰谢会文陈才孙春燕中国石油塔里木油田公司中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心新疆超深油气重点实验室

塔西南山前西昆仑冲断带柯东构造带叶探1井在二叠系普斯格组获得重大突破,标志着塔西南山前地区发现一个重要的勘探接替层系。结合区域地质资料,根据野外露头、钻井、地震等综合研究,对柯克亚周缘二叠系普斯格组的成藏条件进行再认识。... 详细信息

塔西南山前西昆仑冲断带柯东构造带叶探1井在二叠系普斯格组获得重大突破,标志着塔西南山前地区发现一个重要的勘探接替层系。结合区域地质资料,根据野外露头、钻井、地震等综合研究,对柯克亚周缘二叠系普斯格组的成藏条件进行再认识。研究认为,研究区内二叠系普斯格组发育陆相湖泊—三角洲沉积体系,上段发育半深湖—深湖相烃源岩,面积1.0×10^(4)km^(2),厚度最大达到800m,集中段有机质丰度为0.92%~1.16%,以菌藻类生源为主,有机质类型主要为Ⅱ型,有机质丰度高;普斯格组下段发育三角洲前缘、滨浅湖沙坝优质砂岩储层,砂体厚度为42.5~63m,砂地比为27%~47%,是一套分布较广的区域性储层,与普斯格组上段泥岩组成优质储盖组合;柯克亚周缘发育印支期、喜马拉雅期两期构造变形,古生界叠瓦冲断、强烈逆掩叠置,圈闭成排成带,喜马拉雅期进一步挤压抬升改造,局部复杂化,形成的叠瓦冲断带为勘探有利区。根据普斯格组天然气干燥系数分析,折算Ro为1.31%~1.42%,与下盘烃源岩成熟度相当,表明油气来自下盘逆掩叠置烃源岩,经历早油晚气的成藏过程,成藏具有“逆掩叠置下盘供烃、下生上储、断裂输导”的特点。综合分析认为该地区二叠系普斯格组圈闭成排成带分布,已发现圈闭9个,面积301km^(2),天然气资源量约为2930×10^(8)m^(3),凝析油资源量约为2×10^(8)t,具有较好的勘探前景。

关键词：塔西南山前地区柯克亚周缘二叠系普斯格组叶探1井重大发现成藏条件

塔里木盆地F_(Ⅰ)17走滑断裂北段奥陶纪差异变形机制

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新疆石油地质 2024年第4期45卷 401-408页

作者：蔡振忠李兵罗枭李会元李梦勤李正阳王青红中国石油塔里木油田分公司新疆库尔勒841000 中国石油天然气集团有限公司深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆库尔勒841000 新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心新疆库尔勒841000 中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000

为明确走滑断裂对碳酸盐岩油气成藏的作用,基于三维地震资料,分析F_(Ⅰ)17走滑断裂北段的发育特征与构造变形过程,结合地质建模,开展走滑断裂形成及演化的砂箱物理模拟。研究区内的F_(Ⅰ)17走滑断裂可分为南、北2段,南段为近北东—南西... 详细信息

为明确走滑断裂对碳酸盐岩油气成藏的作用,基于三维地震资料,分析F_(Ⅰ)17走滑断裂北段的发育特征与构造变形过程,结合地质建模,开展走滑断裂形成及演化的砂箱物理模拟。研究区内的F_(Ⅰ)17走滑断裂可分为南、北2段,南段为近北东—南西走向,主要发育雁列式断裂,奥陶纪一间房组整体以隆升为主,垂向上的变形幅度较大;北段为近北北东—南南西走向,主要发育线性走滑断裂,在奥陶纪一间房组变形微弱,局部地区可见地层微幅度下掉。砂箱物理模拟实验结果表明:线性走滑断裂的主位移带上会形成一系列隆起带,而走向偏转的走滑断裂在南段形成一系列隆起带,在北段则表现为地层下掉;在同一应力条件下,走滑断裂初始走向的差异会导致断裂受力发生变化,进而影响其演化过程。F_(Ⅰ)17走滑断裂南段的压隆段应力更加集中,局部裂缝和溶洞更发育,油气更为富集,油气勘探效果优于北段。

关键词：塔里木盆地阿满过渡带奥陶纪走滑断裂差异变形机制物理模拟

超深层断控碳酸盐岩油藏地质力学建模及其在开发中的应用

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石油实验地质 2024年第4期46卷 868-879页

作者：蔡振忠张辉徐珂尹国庆王志民王海应钱子维张禹中国石油天然气股份有限公司塔里木油田公司新疆库尔勒841000 中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆库尔勒841000 新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心新疆库尔勒841000 新疆超深油气重点实验室新疆库尔勒841000 国家能源碳酸盐岩油气重点实验室新疆库尔勒841000 中国石油天然气集团有限公司碳酸盐岩储层重点实验室新疆库尔勒841000

为提高超深断控碳酸盐岩油藏的开发效益,通过开展大尺寸岩样力学实验,揭示高角度—近直立断裂面变形与连通机理;基于高压注水提采的力学与流动耦合原理,通过地质力学建模,明确了断控碳酸盐岩油藏现今地应力场和断裂活动性分布规律;发现... 详细信息

为提高超深断控碳酸盐岩油藏的开发效益,通过开展大尺寸岩样力学实验,揭示高角度—近直立断裂面变形与连通机理;基于高压注水提采的力学与流动耦合原理,通过地质力学建模,明确了断控碳酸盐岩油藏现今地应力场和断裂活动性分布规律;发现不同方位的断裂活动性以及不同部位的缝洞体连通性有明显差异,进而分析了不同井眼轨迹的开发效果,提出了地质工程一体化工作方法,科学指导井眼轨迹设计和注水方案优化。结果表明:①走滑断裂变形中的大尺度破碎体和高角度裂缝系统是影响储层品质的关键因素,高压注水一方面能够激活先存裂缝,一方面还能在先存裂缝基础上发生延伸扩展,甚至可以产生新的裂缝,促进了断控缝洞体在纵横向上的互相连通;②高压注水过程中断裂体内部发生力学与流动之间的耦合变化,渗流环境得到改善,通过循环举升,从而提高油气采收率;③根据断裂体形态、产状以及断裂面动态剪切变形连通性,可优选定向井最佳井点和井眼轨迹,并优化注水方案;④塔里木盆地断控油藏试验区通过高压注水,采收率提高5个百分点,该方法为超深断控型油藏高效开发提供了较好的理论依据和技术支撑。

关键词：超深层断控碳酸盐岩油藏缝洞体地质力学断裂活动性井眼轨迹注水开发地质工程一体化

塔里木盆地超深层走滑断控油气藏研究进展与趋势

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新疆石油地质 2024年第4期45卷 379-386页

作者：王清华蔡振忠张银涛邬光辉谢舟万效国唐浩中国石油塔里木油田分公司新疆库尔勒841000 中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆库尔勒841000 新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心新疆库尔勒841000 中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000 西南石油大学地球科学与技术学院成都610500

在塔里木盆地开辟了超深层走滑断控油气藏勘探开发领域,但断控油气藏极为复杂,难以效益开发,亟需加强油气藏基础地质研究。走滑断控油气藏具有非均质性强、储集层与流体分布复杂、油气产量变化大及采收率低的共性,不同地区走滑断控油气... 详细信息

在塔里木盆地开辟了超深层走滑断控油气藏勘探开发领域,但断控油气藏极为复杂,难以效益开发,亟需加强油气藏基础地质研究。走滑断控油气藏具有非均质性强、储集层与流体分布复杂、油气产量变化大及采收率低的共性,不同地区走滑断控油气藏的断裂、储集层、成藏与流体存在较大的差异,面临一系列勘探开发难题。建立了差异成因的走滑断裂破碎带及其控储模型,揭示了沿走滑断裂带“相-断-溶”三元复合控储、连片差异规模发育的成储机制;构建了“源-断-储-盖”四元耦合成藏、“小藏大田”的走滑断控油藏模型,揭示了超深层走滑断控油藏的形成与保存机理。突破了克拉通盆地弱走滑断裂难以形成走滑断控大规模储集层与大油气田的理论认识局限,明确了克拉通盆地走滑断裂系统大规模发育的成因机制、走滑断裂破碎带差异成储成藏机理与油气富集规律。

关键词：塔里木盆地超深层走滑断裂断控油气藏克拉通盆地成藏模式

Paleostructural geomorphology of the Paleozoic central uplift belt and its constraint on the development of depositional facies in the Tarim Basin

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Science China Earth Sciences 2009年第6期52卷 823-834页

作者： LIN ChangSong YANG HaiJun LIU JingYan PENG Li cai zhenzhong YANG XiaoFa YANG YongHeng School of Energy Resources China University of GeosciencesBeijing 100083China Petroleum Exploration and Production Institute Sino-Petroleum and Chemistry CooperationBeijing 100083China

Inclined eastward and consisting of the Hetianhe, Hetianhedong, Tazhong paleouplifts and Bachu paleoslope, the central paleouplift belt in the Tarim Basin was a large composite paleouplift and paleoslope belt with complicated palaeogeomorphic features during the Middle to early Late Ordovician. A number of paleostructural geomorphic elements have been identified in the paleouplift belt and surrounding areas, such as the high uplift belts, the faulted uplift platforms, the marginal slopes and slope break zones flanking the paleouplift belt, the surrounding shelf slopes or low relief ramps, the shelf slope break zones and deep basin plains. They exerted great influence on the development of paleogeography of the basin. The marginal slopes and slope break zones flanking the uplift belt constrained the formation and deposition of the high-energy facies including reefal and shoal deposits during the Late Ordovician, which comprise the major reservoirs of the Lower Paleozoic in the basin. Toward the end of the Ordovician, the Tazhong paleouplift hinged westward and became a westward-dipped nose as the southeastern margin of the basin was strongly compressed and uplifted. The tectono-paleogeomorphic framework of the central northern basin during the Early Silurian and the Late Devonian to Early Carboniferous changed remarkably in topography from the initial low in east and high in west to high in northeast and low in southwest. The major paleogeomorphic elements developed in these periods included the strong eroded uplift high, the uplift marginal slope, the gentle ramp of the depression margin and the depression belt. The sandstones of the lowstand and the early transgressive systems tracts were deposited along the uplift marginal slopes and the gentle ramps of the depressions comprise the prolific reservoirs in the basin. The study indicates that the distribution patterns of the unconformities within the basin are closely related to the paleogeomorphic features and evolu

关键词： palaeostructural geomorphology unconformity distribution patterns central paleouplift belt Tarim Basin

The U-Pb chronologic evidence and sedimentary responses of Silurian tectonic activities at northeastern margin of Tarim Basin

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Science China Earth Sciences 2012年第9期55卷 1445-1460页

作者： LIU JingYan YANG HaiJun YANG YongHeng cai zhenzhong LIU YongQuan RUI ZhiFeng SU ZhenZhen Ministry of Education's Key Laboratory of Marine Reservoir Evolution and Oil&Gas Accumulation Mechanism China University of GeosciencesBeijing 100083China Institute of Petroleum Exploration and Exploitation Tarim Oil Field CompanyPetroChinaKorla 841000China

U-Pb ages of Devonian detrital zircons from Tabei Uplift have been determined through LA-ICP-MS test *** results revealed that most zircon ages concentrate on 460-414 Ma,especially around 436-423 Ma,indicating possible occurrences of strong tectonic events at the northern margin of Tarim Basin during that *** with previous researches on the basin marginal orogenic belts,intense tectonic activities developed at the northeast margin of Tarim Basin and its obvious sedimentary responses in basin during the end of Ordovician to Early-Middle Silurian are *** include(1) several unconformities within the Late Ordovician-Silurian,showing truncation,erosion,and onlap characteristics,which reflected the local uplift formed during the surrounding extrusion process;(2) the Silurian fluvial delta system from northeast to southwest in Keping,Yingmaili,Hade,and Caohu areas,which reflected the partial uplift at the northeast margin and provided clastic supply to basin;and(3) as indicated by heavy mineral analysis,the Silurian sediments came mainly from the recycles of orogenic belts provenance,which indicated the compress tectonic *** addition,a wide range of red mudstone layer distribution in the upper part of the Silurian may be closely related to the surrounding tectonic uplift and the rapid decline of sea levels.

关键词： detrital zircon U-Pb geochronology tectonic activities Silurian northeastern margin of Tarim Basin

Petroleum geological characteristics of Kela-2 gas field

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Chinese Science Bulletin 2002年第S1期47卷 94-99页

作者： JIA Chengzao ZHOU Xinyuan WANG Zhaoming LI Qiming PI Xuejun cai zhenzhong HU Xiaoyong PetroChina Company Limited Beijing 100083China PetroChina Tarim Oil Field Company Korla 841000China

The Kela-2 gas field is located in the center ofKelasu structural belt in Kuqa Depression. This trap is oneof a series of traps in the folded belts which are distributed ina string of pearls in the dual structure. The primary gas-bearing layers are sandstone of Lower Cretaceous K1bswhile the secondary layers are dolomite member and gluten-ite member of Lower Tertiary E1-2km and sandstone ofLower Cretaceous K1b. The main component of natural gasis methane whose content is higher than 97%. It is charac-terized by dry gas whose source rock is Jurassic coal meas-ure. The Kela-2 structural trap was formed during the Xiyuperiod and then became a reservoir in the late time. The res-ervoir formed late and the thick seal rock of Lower Tertiarygipsmantle are the avail reason why the giant Kela-2 gasfield has been well kept. The abnormal high pressure of theKela-2 gas field results from the strong structural compres-sion in the northern part during the Xiyu period.

关键词： Tarim Basin foreland basin thrust fold belt Kela-2 gas field abnormal high pressure.