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Modes of Shale-Gas Enrichment Controlled by Tectonic Evolution

Acta Geologica Sinica(English Edition) 2018年第5期92卷 1934-1947页

作者： LI Chaochun ou chenghua State-Owned Asset Management Office Southwest Petroleum University State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Southwest Petroleum University

The typical characteristics of shale gas and the enrichment differences show that some shale gases are insufficiently explained by the existing continuous enrichment mode. These shale gases include the Wufeng–Longmaxi shale gas in the Jiaoshiba and Youyang Blocks, the Lewis shale gas in the San Juan Basin. Further analysis reveals three static subsystems（hydrocarbon source rock, gas reservoirs and seal formations） and four dynamic subsystems（tectonic evolution, sedimentary sequence, diagenetic evolution and hydrocarbon-generation history） in shale-gas enrichment systems. Tectonic evolution drives the dynamic operation of the whole shale-gas enrichment system. The shale-gas enrichment modes controlled by tectonic evolution are classifiable into three groups and six subgroups. Group I modes are characterized by tectonically controlled hydrocarbon source rock, and include continuous in-situ biogenic shale gas（Ⅰ_1） and continuous in-situ thermogenic shale gas（Ⅰ_2）. Group Ⅱ modes are characterized by tectonically controlled gas reservoirs, and include anticline-controlled reservoir enrichment（Ⅱ_1） and fracture-controlled reservoir enrichment（Ⅱ_2）. Group Ⅲ modes possess tectonically controlled seal formations, and include faulted leakage enrichment（Ⅲ_1） and eroded residual enrichment（Ⅲ_2）. In terms of quantity and exploitation potential, Ⅰ_1 and Ⅰ_2 are the best shale-gas enrichment modes, followed by Ⅱ_1 and Ⅱ_2. The least effective modes are Ⅲ_1 and Ⅲ_2. The categorization provides a different perspective for deep shale-gas exploration.

关键词： shale gas enrichment mode tectonic evolution hydrocarbon source gas reservoir seal formation

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Structural geometrical analysis and simulation of decollement growth folds in piedmont Fauqi Anticline of Zagros Mountains, Iraq

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Science China Earth Sciences 2016年第9期59卷 1885-1898页

作者： ou chenghua CHEN Wei LI ChaoChun ZHou WenJiang State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Southwest Petroleum University State-owned Asset Management Office Southwest Petroleum University Zhundong Oil Production Plant Xinjiang Oilfield Company

This study carried out detailed structural analyses of the plane structural deformation pattern and sectional structural deformation styles of the Fauqi Anticline by the 3D seismic section with full cover collection, and carried out the kinematical simulation of the Fauqi anticlinal deep decollement coupling shallow growth folds and faults based on the fault decollement fold model and the forward balanced geological section technique. The study subsequently evaluated the differentiated petroleum enrichment mechanism of the Fauqi Anticline by utilizing the results of the structural analysis and combining the spatial-temporal relationship analysis of the source, the reservoir, and the caprock. The results showed that the differentiated plane structural deformation pattern and hierarchical sectional structural deformation style were developed by the superposed coupling of deep decollement, syntectonic sedimentation of shallow growth strata, and the compression of the south-west horizontal tectonic stress from the Zagros Mountains. It was found that the differentiated structural deformation caused the differentiated enrichment of petroleum in the Fauqi Anticline. It was also found that the horizontal slip distance of the Fauqi Anticlinal Folds reached around 3.5 km by the simulation of deep decollement coupling the movement of the shallow growth folds and the faults.

关键词： Fauqi Anticline Decollement Growth fold Geometrical analysis of structures Kinematical simulation Petroleum enrichment Zagros Mountains

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四川盆地页岩气地质工程一体化高效开发关键技术与装备

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大庆石油地质与开发 2024年第4期43卷 191-203页

作者：刘清友朱海燕唐煊赫佘朝毅欧成华刘勇油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都理工大学能源学院(页岩气现代产业学院) 中国石油西南油气田公司西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油集团济柴动力有限公司成都压缩机分公司

四川盆地页岩气具有储层构造复杂、埋藏深、甜点储层薄、裂缝/断层发育、地应力差大、破裂压力高、产量衰减快等世界罕见的复杂特征，致使原有北美页岩气开发技术难以满足四川盆地的特殊需求，亟需自主研发适应于四川盆地复杂地质条件... 详细信息

四川盆地页岩气具有储层构造复杂、埋藏深、甜点储层薄、裂缝/断层发育、地应力差大、破裂压力高、产量衰减快等世界罕见的复杂特征，致使原有北美页岩气开发技术难以满足四川盆地的特殊需求，亟需自主研发适应于四川盆地复杂地质条件的页岩气高效开发技术。针对四川盆地复杂地质条件下的页岩气储层地质甜点与工程甜点科学评价、长水平井高效钻井、分段体积压裂和控压高效开发的关键技术与装备等难题，基于地质工程一体化研究思路，以地质建模为基础，发明了复杂页岩气储层“地质-工程”双甜点评价新方法、复杂难钻地层高效增压提速与动态多因素个性化钻头设计方法、基于双甜点的地质工程一体化分段体积压裂参数优化方法；自主研发了系列个性化高效复合钻头、无线电控趾端压裂滑套、全溶桥塞和专用压缩机等高性能关键工具与装备，形成了具有中国自主知识产权的四川盆地页岩气地质工程一体化高效开发关键技术与配套装备。研究成果先后在四川盆地长宁、威远、涪陵等页岩气田大规模应用834井次，通过提高钻头使用寿命、缩减钻井周期、提升压裂效率及单井测试产量，支撑了中国页岩气高效开发关键技术与装备进步。

关键词：四川盆地页岩气地质工程一体化双甜点评价个性化钻头分段体积压裂专用压缩机

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Three-Dimensional Modelling of a Multi-Layer Sandstone Reservoir： the Sebei Gas Field, China

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2016年第1期90卷 209-221页

作者： ou chenghua WANG Xiaolu LI Chaochun HE Yan State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Southwest Petroleum UniversityChengdu 610500SichuanChina Natural Gas Exploitation Company of Qinghai Oilfield CNPCGolmud 816000QinghaiChina Auditing Department Southwest Petroleum UniversityChengdu 610500SichuanChina

Multi-layer sandstone reservoirs occur globally and are currently in international production. The 3D characteristics of these reservoirs are too complicated to be accurately delineated by general structural-facies-reservoir modelling. In view of the special geological features, such as the vertical architecture of sandstone and mudstone interbeds, the lateral stable sedimentation and the strong heterogeneity of reservoir poroperm and fluid distribution, we developed a new three-stage and six-phase procedure for 3D characterization of multi-layer sandstone reservoirs. The procedure comprises two-phase structural modelling, two-phase facies modelling and modelling of two types of reservoir properties. Using this procedure, we established models of the formation structure, sand body structure and microfacies, reservoir facies and properties including porosity, permeability and gas saturation and provided a 3D fine-scale, systematic characterization of the Sebei multi-layer sandstone gas field, China. This new procedure, validated by the Sebei gas field, can be applied to characterize similar multi-layer sandstone reservoirs.

关键词： multi-layer sandstone reservoir 3D characterization procedure Sebei gas field geological model reservoir modelling

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3D visualization of hydraulic fractures using micro-seismic monitoring:Methodology and application

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Petroleum 2022年第1期8卷 92-101页

作者： chenghua ou Chenggang Liang Zhaoliang Li Li Luo Xiao Yang State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Southwest Petroleum UniversityChengdu610500China Petroleum Engineering School Southwest Petroleum UniversityChengdu610500China Jiqing Operation Area of PetroChina Xinjiang Oilfield Branch Fukang831511China Exploration and Development Research Institute of PetroChina Qinghai Oilfield Branch Dunhuang736200China Southwest Branch of China Petroleum Group Logging Co. Ltd.Chongqing400021China Southwest Research Institute of Dongfang Geophysical Exploration Co. Ltd.Chengdu610051China

In this paper,a new 3D visualization technical method was developed for hydraulic fractures using micro-seismic *** technical method consists of four steps:*** the geologic hydraulic fracture model based on seismic source location data from micro-seismic monitoring;*** a hydraulic fracture indication model,relying on the 3D spatial freeze-frame of micro-seismic monitoring sources from hydraulic fracturing;*** a hydraulic fracture density model using the intensity from the micro-seismic monitoring;and *** a 3D visualization of the hydraulic fractures,relying on the spatial constraints of the density model,the hydraulic fracture indication model,and the properties of the hydraulic *** proposed technical method was used to produce 3D visualizations of the hydraulic fractures in well X in the Jiao reservoir,China,and the 3D visualizations of the distribution,development,extent and cutting relationships of hydraulic fractures were successfully *** results show that this technical method can be used as a practical and reliable approach to characterize hydraulic fractures.

关键词： 3D visualization Micro-seismic monitoring Hydraulic fracture Jiao reservoir Reservoir modelling

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页岩岩相表征及页理缝三维离散网络模型

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石油勘探与开发 2017年第2期44卷 309-318页

作者：欧成华李朝纯西南石油大学成都610500 油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

以四川盆地焦石坝地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气为例,开展页岩岩相表征及页理缝三维离散网络模型研究。页理缝的发育受控于页岩的岩相类型,不同岩相内页理缝发育强度存在显著差异,据此,研制出基于岩相表征的页理缝三维离... 详细信息

以四川盆地焦石坝地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气为例,开展页岩岩相表征及页理缝三维离散网络模型研究。页理缝的发育受控于页岩的岩相类型,不同岩相内页理缝发育强度存在显著差异,据此,研制出基于岩相表征的页理缝三维离散网络模型建模方法。该方法通过页岩储集层岩相分析和页理缝描述,建立岩相与页理缝特征模式,依靠页岩岩相三维模型,建立页理缝发育指数三维模型和页理缝发育强度三维模型,最终建立页理缝三维离散网络模型。通过四川盆地焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩气储集层页理缝离散三维模型的建立,不仅在三维空间充分展示了页岩气主力产层内页理缝的分布位置、发育规模以及每条页理缝的倾角、方位角的信息,为后续的生产模拟提供了页理缝地质参数,也为类似页岩页理缝建模提供了借鉴。

关键词：页岩岩相页理缝发育指数发育强度三维离散网络模型四川盆地上奥陶统五峰组下志留统龙马溪组

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储层孔隙介质多组分气体吸附理论模型研究

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天然气工业 2003年第3期23卷 82-84页

作者：欧成华西南石油学院

由于气藏储层孔隙介质中贮存的天然气几乎都是多组分的 ,因此 ,气藏储层孔隙介质中的气体吸附问题只能用多组分模型才能最终得到解决。文章在对化工领域中应用得最为广泛的 10个多孔介质多组分气体吸附理论模型进行再研究的基础上 ,利... 详细信息

由于气藏储层孔隙介质中贮存的天然气几乎都是多组分的 ,因此 ,气藏储层孔隙介质中的气体吸附问题只能用多组分模型才能最终得到解决。文章在对化工领域中应用得最为广泛的 10个多孔介质多组分气体吸附理论模型进行再研究的基础上 ,利用拟合得到的单组分模型参数值 ,以及相应的储层孔隙介质多组分气体等温吸附实验数据对这些模型进行了储层孔隙介质气体吸附适用性研究。结果表明 :①当气体组分数目较少 ,可以利用WilsonVSM模型对储层孔隙介质混合气吸附进行关联 ,若考虑到计算的简便 ,则DSL模型是最佳选择 ;②当气体组分数目较多 ,用FHVSM模型计算所得的吸附数据和储层孔隙介质中的偏差最小 ;③由于气藏气体组分的数目都大于 3个。

关键词：储层孔隙介质多组分混合物气体吸附理论模型储集层岩心气藏

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吸附储层中CO_2封存与强化采气研究展望

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化工进展 2011年第2期30卷 258-263页

作者：欧成华曾悠悠西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500

介绍了吸附储层中CO2封存与强化采气的研究进展。分析了煤层气/页岩气等吸附储层的典型特点,论述了CO2、CH4及其与煤岩/页岩体间的相互作用特征,探讨了吸附储层中封存CO2的前景与优势、CO2封存与强化CH4解吸动力学过程的模拟思路、CO2... 详细信息

介绍了吸附储层中CO2封存与强化采气的研究进展。分析了煤层气/页岩气等吸附储层的典型特点,论述了CO2、CH4及其与煤岩/页岩体间的相互作用特征,探讨了吸附储层中封存CO2的前景与优势、CO2封存与强化CH4解吸动力学过程的模拟思路、CO2地下封存的评价方法,展望了未来的研究发展方向。

关键词：吸附储层 CO2封存 CO2强化采气

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扎格罗斯盆地Buzurgan背斜斜向逆冲断裂褶皱的几何解析及运动学模拟

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地球科学（中国地质大学学报） 2016年第3期41卷 385-393页

作者：欧成华陈伟韩耀祖李朝纯西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 中国石油东方地球物理公司研究院库尔勒分院新疆库尔勒841000 西南石油大学国有资产管理处四川成都610500

扎格罗斯盆地因其丰富的油气资源和复杂的构造体系而深受国际石油界的重视,其中是否存在斜向逆冲断裂褶皱对于进一步深化盆地构造特征的认识至关重要.基于断裂相关褶皱理论,采用地层倾角域分析和褶皱轴面分析方法,系统地开展了扎格罗斯... 详细信息

扎格罗斯盆地因其丰富的油气资源和复杂的构造体系而深受国际石油界的重视,其中是否存在斜向逆冲断裂褶皱对于进一步深化盆地构造特征的认识至关重要.基于断裂相关褶皱理论,采用地层倾角域分析和褶皱轴面分析方法,系统地开展了扎格罗斯盆地Buzurgan背斜地震剖面的构造几何解析,获得了时间构造等T_0图、沿层时间域水平切片图和平行于断层走向的地震剖面图.在此基础上,依据斜向逆冲断裂褶皱的构造几何识别特征,解释出Buzurgan背斜的斜向逆冲断裂褶皱几何变形样式.最后通过计算机正演模拟,再现了Buzurgan背斜斜向逆冲断裂褶皱构造样式的成生过程,验证了斜向逆冲断裂褶皱解释的合理性和可靠性.

关键词：扎格罗斯盆地 Buzurgan背斜斜向逆冲断裂褶皱构造几何解析运动学模拟石油地质

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柴达木盆地干柴沟—咸水泉地区渐新统—中新统沉积相分布特征

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地质论评 2010年第5期56卷 653-663页

作者：欧成华董兆雄西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610500

柴达木盆地干柴沟—咸水泉地区渐新统—中新统地层虽具有良好的油气勘探潜力,但至今未获突破,沉积相分布特征及规律研究不够深入是其主要原因之一。本文在区域地质背景、野外地质剖面、岩芯分析化验等资料的基础上,通过系统地分析该区... 详细信息

柴达木盆地干柴沟—咸水泉地区渐新统—中新统地层虽具有良好的油气勘探潜力,但至今未获突破,沉积相分布特征及规律研究不够深入是其主要原因之一。本文在区域地质背景、野外地质剖面、岩芯分析化验等资料的基础上,通过系统地分析该区渐新统下干柴沟组和中新统上干柴构组岩石类型和颜色、沉积构造、古生物等相标志,识别出冲积扇、扇三角洲、湖泊和湖底扇等沉积相类型及其特征;通过编制单井、剖面和平面沉积相分布图,揭示了沉积相的纵横向分布特征及规律并建立了沉积相模式。结果表明,沿山呈带状分布的各类滩坝和河道沉积砂体是下一步深入勘探寻求突破的主要方向。

关键词：干柴沟—咸水泉地区渐新统—中新统沉积相沉积模式柴达木盆地

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