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岩心油水两相渗流启动压力梯度实验研究

科学技术与工程 2024年第13期24卷 5372-5380页

作者：张国辉刘新荣李福堂秦毓莹李佳慧中国石油冀东油田公司勘探开发研究院唐山063004 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院大庆163712

低渗储层油水两相渗流时存在启动压力梯度,充分认清水驱油时启动压力梯度的变化和影响因素对油藏水驱开发至关重要。为了搞清油藏储层油水两相渗流启动压力梯度特点及其影响因素,对不同渗透率、不同含水饱和度、不同润湿性岩心水驱油两... 详细信息

低渗储层油水两相渗流时存在启动压力梯度,充分认清水驱油时启动压力梯度的变化和影响因素对油藏水驱开发至关重要。为了搞清油藏储层油水两相渗流启动压力梯度特点及其影响因素,对不同渗透率、不同含水饱和度、不同润湿性岩心水驱油两相渗流的启动压力梯度进行了室内实验测定,根据实验现象和实验结果,分析了产生启动压力的岩心孔隙内部的阻力效应和微观成因。研究结果表明:气体渗透率小于50×10^(-3)μm^(2)的低渗岩心随含水饱和度增加,启动压力梯度增大;气体渗透率大于50×10^(-3)μm^(2)的中高渗岩心启动压力梯度随含水饱和度变化不大,总体呈下降趋势,且数值较小;对于低渗油藏,启动压力梯度随岩心渗透率降低而增大,随岩心润湿指数增加而减小;岩心边界层液体厚度越大,启动压力梯度越大。产生启动压力的附加阻力效应有油滴毛管力产生的摩擦阻力、静润湿滞后导致油珠变形产生的阻力及液阻效应产生的阻力,其大小和岩石孔喉半径、润湿指数、微观孔隙的油水分布状态、边界层厚度及固液界面张力有关。

关键词：启动压力梯度两相渗流渗透率润湿指数边界层阻力效应毛管压力界面张力

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

海相细粒沉积成因机制与有机质富集模式研究进展

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石油与天然气地质 2024年第4期45卷 910-928页

作者：施振生周天琪中国石油石油勘探开发研究院北京100083

综合分析了国内外细粒沉积的特征、成因及有机质富集模式研究进展。海相细粒沉积主要由黏土矿物、石英、碳酸盐矿物和有机质组成,受风力、异轻流、重力流和底流4大搬运营力作用,发育泥纹层和粉砂纹层2类纹层,单一型、顺序型和交互型3类... 详细信息

综合分析了国内外细粒沉积的特征、成因及有机质富集模式研究进展。海相细粒沉积主要由黏土矿物、石英、碳酸盐矿物和有机质组成,受风力、异轻流、重力流和底流4大搬运营力作用,发育泥纹层和粉砂纹层2类纹层,单一型、顺序型和交互型3类纹层组(层系),块状层、递变层和交互层3类层(层组)。海相细粒沉积发育浊流沉积、底流沉积及远洋-半远洋沉积3种主要沉积相类型及其过渡类型。海相细粒沉积有机质存在高生产力和强保存2种富集模式,高生产力富集模式下黑色页岩主要通过“上升洋流”、“氧含量最低值区(OMZ)”和“近岸透光带缺氧(PZE)”模式形成高有机质富集,强保存富集模式下黑色页岩主要通过“受限盆地”、“改进的受限盆地”、“不规则底形”、“水洼扩张”、“海侵化变层”和“近岸海侵(TN)”模式形成高有机质富集。目前海相细粒沉积成因机制与相模式研究存在的主要问题包括名词术语不规范、不同矿物成分成因不明确,以及细粒浊流沉积、等深流沉积和半远洋沉积难以区分,需要今后进一步研究解决。

关键词：物质组成搬运营力层理相模式有机质富集细粒沉积学

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基于变尺度岩相组合的陆相页岩源-储耦合机理探讨——以四川盆地侏罗系页岩层段为例

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石油与天然气地质 2024年第4期45卷 893-909页

作者：胡宗全刘忠宝李倩文吴舟凡页岩油气富集机理与有效开发全国重点实验室北京102206 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国地质大学(北京) 北京100083

中国陆相页岩层系沉积成因及岩相组合复杂多样,陆相页岩源、储特征及耦合机理研究薄弱。以四川盆地侏罗系页岩层段为研究对象,以岩石学、沉积学及非常规储层地质学等理论为指导,综合运用岩矿、有机球化学及页岩储层表征等多种实验测试技... 详细信息

中国陆相页岩层系沉积成因及岩相组合复杂多样,陆相页岩源、储特征及耦合机理研究薄弱。以四川盆地侏罗系页岩层段为研究对象,以岩石学、沉积学及非常规储层地质学等理论为指导,综合运用岩矿、有机球化学及页岩储层表征等多种实验测试技术,开展了基于变尺度岩相组合的陆相页岩源-储耦合机理研究。提出了宏观与微观结合定岩相、变尺度分析定岩相组合的研究思路与方法,识别出陆源泥-砂沉积型、内源泥-灰沉积型和混源泥-砂-灰沉积型3种沉积成因岩相组合类型。研究发现:①页岩夹介壳灰岩或粉砂岩大尺度组合页岩段中可发育较多纹层-薄层状方解石介壳层或粉砂层,同一组合中不同尺度夹层类型具有较好的一致性;②大尺度岩相组合中米级介壳灰岩或粉砂岩层储集物性较差,对油气储集贡献有限,而小尺度岩相组合中毫米级纹层与厘米级薄层状方解石介壳粒内孔较发育,且内部有暗色有机质充填,可为油气提供有效储集空间。建立了3种沉积成因岩相组合的源-储耦合发育模式,提出由陆源型—混源型—内源型沉积岩相组合,源(总有机碳含量TOC)-储(孔隙度)参数相关性依次变好,其相关性主要与热演化程度、有机显微组分及无机矿物差异密切相关。探讨了不同类型、不同尺度岩相组合形成的影响因素,分析了从变尺度岩相组合角度认识陆相页岩油气源、储特征及耦合机理的必要性,旨在探索陆相页岩油气富集机理研究的新思路。

关键词：陆相页岩油气变尺度岩相组合介壳灰岩源-储耦合页岩储层侏罗系四川盆地

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中相微乳液形成及特性参数测定方法

应用化学 2024年第8期41卷 1175-1183页

作者：张相春毛恒博罗梓轩魏斌王靖华遵义师范学院生物与农业科技学院遵义563006 中国石油天然气集团有限公司长庆油田第十二采油厂庆阳745499 西安长庆同欣石油科技有限公司西安710016 中国石油天然气集团有限公司长庆油田勘探开发研究院西安710018

中相微乳液是一种特殊的稳定分散体系,其组分主要包括表面活性剂、水和油。这种微乳液体系具有独特的三相共存特性,即能同时与剩余水相和剩余油相存在,形成复杂的相态结构,对于污染物的去除和处理具有潜在的应用价值。为了进一步指导工... 详细信息

中相微乳液是一种特殊的稳定分散体系,其组分主要包括表面活性剂、水和油。这种微乳液体系具有独特的三相共存特性,即能同时与剩余水相和剩余油相存在,形成复杂的相态结构,对于污染物的去除和处理具有潜在的应用价值。为了进一步指导工业生产中的微乳液配制和优化,为设计和开发新型、高效的表面活性剂提供指导,提出中相微乳液形成及特性参数测定方法。将油藏水溶液、固体碳酸钠、表面活性剂与聚合物碱水溶液及蒸馏水按照一定比例配制为成5种基础水样和4种工作水样,自制结构不同的6种烷基芳基磷酸盐,测定不同烷基链长、不同芳环位置以及不同温度影响下,中相微乳液特性参数。通过实验分析可知:该工作水样中存在纳米级中相微乳液液珠和纳米级细小中相微乳状液液珠的2个粒径分散群,在不加碱或者加碱浓度较低时由于工作水样接触原油进而形成了中相微乳液;水样时间为7~91 d时,原油与工作水样U0D3形成的中相微乳液液珠累计由97%降至87%,证明中相微乳液存在不稳定性;中相微乳液耐盐能力与烷基链长、芳基位置负相关,与温度变化正相关;增溶能力与烷基链长、芳基位置正相关,与温度变化负相关。

关键词：石油磷酸盐中相微乳液特性参数

准噶尔盆地南缘高泉构造下组合油气成藏主控因素分析及有利区预测

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地球科学 2024年第10期 3529-3546页

作者：刘刚李建忠朱明齐雪峰冯有良袁波庞志超中国石油勘探开发研究院中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院

准噶尔盆地深层油气资源丰富，成藏过程复杂，深入认识控藏要素与富集规律具有重要科学及实践意义.以准噶尔盆地南缘高泉构造下组合白垩系清水河组为例，综合利用岩心观察、薄片鉴定、单井相分析、油藏解剖、地层水分析等技术手段，明... 详细信息

准噶尔盆地深层油气资源丰富，成藏过程复杂，深入认识控藏要素与富集规律具有重要科学及实践意义.以准噶尔盆地南缘高泉构造下组合白垩系清水河组为例，综合利用岩心观察、薄片鉴定、单井相分析、油藏解剖、地层水分析等技术手段，明确了高泉构造清水河组砂体成因、关键控藏要素及有利区带，丰富了复杂构造带沉积-成储-成藏理论认识.分析认为：（1）高泉构造白垩系清水河组砂体为扇三角洲前缘多期水下分流河道砂体叠置而成，砂体储集性能横向变化快，非均质性强.（2）清水河组油气保存条件差异大，高泉构造自燕山期以来为继承性构造，受多期构造运动影响，背斜构造受断裂切割改造严重，在挤压变形强烈的背斜翼部，深浅断层纵向对接，造成背斜构造翼部油气沿断裂调整散失，仅在构造高点富集成藏.（3）清水河组底部砂体物性受沉积期古地貌控制，古地貌相对较高的低凸起，砂体泥质含量低，分选好，物性优；古地貌相对较低的古沟槽沉积区，砂砾岩分选磨圆差，泥质含量高，储集物性差.（4）高泉构造清水河组油气成藏受优质储层及保存条件两大关键要素控制，围绕两大控藏要素，基于三维地震资料，开展古地貌恢复及敏感属性分析，预测高泉构造清水河组优质储层发育区，主要分布于三维工区西南部，呈北西-南东向条带状分布，有利面积约110 km2，为该区深层油气勘探提供有效支撑和借鉴.

关键词：油气成藏主控因素砂体结构保存条件有利区带清水河组准噶尔南缘石油地质学

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细粒沉积岩测井评价研究进展

石油与天然气地质 2024年第4期45卷 954-978页

作者：庞小娇王贵文岳大力李栋李红斌王重阳匡立春赖锦油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

细粒沉积岩是致密油气、页岩油气的烃源岩层和储集层,是石油地质研究的重点和前沿领域,测井评价细粒沉积岩在非常规油气勘探开发中具有非常重要的意义。通过系统分析国内外细粒沉积岩测井评价技术进展,研究认为:细粒沉积岩在常规测井基... 详细信息

细粒沉积岩是致密油气、页岩油气的烃源岩层和储集层,是石油地质研究的重点和前沿领域,测井评价细粒沉积岩在非常规油气勘探开发中具有非常重要的意义。通过系统分析国内外细粒沉积岩测井评价技术进展,研究认为:细粒沉积岩在常规测井基础上结合新技术测井开展了岩性、物性、电性、含油性、可动性、润湿性、脆性、烃源岩特性和地应力各向异性等“七性+”特性评价。进一步发展为细粒沉积岩储集性、含油性、可动性和可压性“新四性”评价方法。依据岩性、岩相、孔隙类型和微观孔隙结构、页理、总孔隙度和有效孔隙度等参数评价细粒沉积岩储集性。根据黏土矿物分布、TOC、游离烃含量、含油饱和度、赋存状态及可动油量等参数评价细粒沉积岩含油性。通过成熟度、地层压力、原油密度、原油黏度及气/油比等参数评价细粒沉积岩油可动性。依据黏土矿物成分和含量、脆性矿物成分和含量、杨氏模量、泊松比及最大和最小主应力等参数评价细粒沉积岩可压性。通过成像测井切片技术实现细粒沉积岩米级、毫米级甚至微米级纹层的人工识别与评价。用测井资料开展细粒沉积岩岩相识别与评价。细粒沉积岩测井从常规测井法、新技术测井法向基于数学统计的人工智能法发展。

关键词：甜点分级测井评价非常规油气储层细粒沉积岩

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碳中和“超级能源系统”内涵、路径及意义——以鄂尔多斯盆地为例

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石油勘探与开发 2024年第4期51卷 924-936页

作者：邹才能李士祥熊波陈艳鹏张国生谢小平刘翰林马锋梁英波朱凯关春晓潘松圻侯梅芳袁懿琳罗双涵中石油深圳新能源研究院有限公司深圳518000 中国石油勘探开发研究院北京100083 西南石油大学经济管理学院成都610000

超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系... 详细信息

超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系框架下,以巨量地下煤炭/石油/天然气/地热与地上丰富风光能源资源高度叠合、化石能源与新能源融合协同开发利用的区域性智慧用能系统构成的“超级能源系统”与以碳循环为主线的碳中和系统相融合,在传统含油气盆地中研究选择具备建成世界级能源生产与碳中和示范大基地条件的碳中和“超级能源盆地”。鄂尔多斯盆地区位优势明显,化石能源和新能源资源丰富,CO_(2)源汇匹配优势显著,具备建成世界级能源生产与碳中和盆地的基础条件,以鄂尔多斯盆地为代表的碳中和“超级能源盆地”给出了传统含油气盆地转型方向。“煤炭+石油+天然气+新能源+CCUS(碳捕集、利用与封存)/CCS(碳捕集与封存)”融合发展理念与模式下,盆地区域内基本实现碳中和,进一步夯实能源生产保供能力,助力“双碳”目标实现,建立现代能源产业体系,推动地区绿色可持续发展。在中国率先建成以鄂尔多斯盆地为代表的世界级碳中和“超级能源系统”示范盆地,将重塑超级能源盆地勘探开发新理念与新模式,对全球“碳中和”下的能源革命具有重大意义。

关键词：超级能源系统碳中和系统碳中和“超级能源系统” 碳中和“超级能源盆地” 鄂尔多斯盆地

基于沉积学原理的被动陆缘陆坡古地貌恢复方法

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石油物探 2024年第2期63卷 503-516页

作者：蔺鹏中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院辽宁盘锦124010 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

深入了解被动陆缘陆坡古地貌如何控制深水重力流储层的形成与分布对深水油气勘探意义重大。在少井探区,基于三维地震的地层厚度印模法在古地貌研究中应用广泛,但是,陆坡区容易因沉积物供给不足而处于“半饥饿欠补偿”状态和陆坡地形坡... 详细信息

深入了解被动陆缘陆坡古地貌如何控制深水重力流储层的形成与分布对深水油气勘探意义重大。在少井探区,基于三维地震的地层厚度印模法在古地貌研究中应用广泛,但是,陆坡区容易因沉积物供给不足而处于“半饥饿欠补偿”状态和陆坡地形坡度的存在会影响该方法的适用性和准确性,对沉积体系和油气储层的分布特征分析产生不利影响。为此,根据沉积型陆坡的特点,对地层厚度印模法进行了两方面的补充与改进:其一,通过三维地震资料的分析明确目的层陆坡补偿状态,讨论了地层厚度印模法的适用性;其二,根据研究区陆坡演化过程,以沉积物体积等分方式求取目的层段各层序对应的潜在坡度趋势,基于此实现古陆坡地形坡度校正。利用改进后的方法对非洲西部尼日尔三角洲盆地下陆坡古地貌进行恢复的结果与研究区现有构造演化认识高度一致,符合“构造活动主导地貌特征”这一普遍认识。另外,地震属性刻画出的深水沉积体系分布特征与古地貌恢复结果间存在良好的耦合关系。应用实例证明了改进方法的科学性和研究区古地貌恢复结果的客观性。

关键词：深水岩性油气藏古地貌恢复深水层序古陆坡地形坡度校正陆坡被动陆缘沉积学岩性圈闭