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准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油藏注CO_(2)吞吐提高采收率机理

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天然气工业 2024年第4期44卷 126-134页

作者：左名圣陈浩赵杰文刘希良孟展柏明星杨江武艺刘海鹏齐新雨程威铭中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院油气资源与工程全国重点实验室•中国石油大学(北京) 中国石油集团测井公司新疆分公司西南石油大学石油与天然气工程学院东北石油大学石油工程学院

页岩油藏的成功开发在缓解我国能源紧缺的问题上发挥了重要作用,但衰竭式开发采收率较低,传统提高采收率的措施难以有效增产,因此明确页岩油藏注CO_(2)提高采收率的机理,对于探索页岩油的开发技术具有重要意义。为此,以准噶尔盆地吉木... 详细信息

页岩油藏的成功开发在缓解我国能源紧缺的问题上发挥了重要作用,但衰竭式开发采收率较低,传统提高采收率的措施难以有效增产,因此明确页岩油藏注CO_(2)提高采收率的机理,对于探索页岩油的开发技术具有重要意义。为此,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油藏为例,开展了一系列注CO_(2)实验并结合流体注入能力和油气组分传质评价实验,揭示了注CO_(2)吞吐提高采收率的机理,并明确了注CO_(2)吞吐的埋存形式、埋存效率与其生产动态之间的耦合关系。研究结果表明:①CO_(2)的注入能力是水的7.77倍、N2的1.18倍;增加注入压力,促进CO_(2)与原油之间的相互作用,能有效提高CO_(2)的注入能力。②CO_(2)对原油物性的改善能力显著强于N2,在CO_(2)—原油组分传质的协同作用下,注CO_(2)吞吐的采收率比N2高6.84%。③原油膨胀和黏度降低是注CO_(2)吞吐前期提高采收率的主要机制,而后期主要通过CO_(2)对原油轻质烃类组分置换、萃取进一步实现了采收率的提高,混相压力(MMP)是注CO_(2)吞吐的阈值压力。④注CO_(2)吞吐过程中,埋存率从最初的77.77%持续降低到7.14%,不同形式CO_(2)的埋存比例具有动态变化的特征,但主要以游离态和溶解态埋存为主。结论认为,吉木萨尔凹陷页岩油藏注CO_(2)吞吐在提高采收率的同时实现了CO_(2)的埋存,实验结果为研究国内相似页岩油藏注CO_(2)吞吐提采—埋存效率提供理论支撑和经验借鉴。

关键词：准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油提高采收率注CO_(2)吞吐 CO_(2)埋存注入能力 CCUS

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准噶尔盆地吉木萨尔凹陷昌吉页岩油成藏条件及勘探开发关键技术

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石油学报 2024年第2期45卷 437-460页

作者：吴宝成吴承美谭强褚艳杰梁成钢李文波张金风陈依伟徐田录王良哲中国石油新疆油田公司吉庆油田作业区(吉木萨尔页岩油项目经理部) 新疆吉木萨尔8317000

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组自发现页岩油以来,历经十年的勘探开发,提交三级储量4.3×10^(8)t,并于2020年成为国家级陆相页岩油开发示范区,在2023年产油量突破60×10^(4)t。吉木萨尔凹陷页岩油在成藏地质理论、配套勘探开发技术、... 详细信息

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组自发现页岩油以来,历经十年的勘探开发,提交三级储量4.3×10^(8)t,并于2020年成为国家级陆相页岩油开发示范区,在2023年产油量突破60×10^(4)t。吉木萨尔凹陷页岩油在成藏地质理论、配套勘探开发技术、效益管理等方面取得了一系列理论创新和技术突破。研究结果表明:吉木萨尔凹陷为稳定构造背景下的广阔湖盆,沉积了多组分、高有机质富集的混积岩,厚度达275 m;源-储的薄互层一体式分布为页岩油的富集与保存起了重要作用;高源-储比(4.5∶1)、高有机质丰度(3.24%)、咸化湖沉积环境提高了凹陷内原油的成熟度(镜质体反射率Ro达1.05%);凹陷内普遍发育超压(压力系数平均为1.36),源-储压力差提高了充注效率和石油富集程度,形成了高含油饱和度、高压力系数的油藏。吉木萨尔凹陷页岩油目前的配套勘探开发技术基本成熟定型:宽频激发、井地联采的精细三维地震提高了地质认识;页岩油"甜点"精细表征和分类评价为开发部署提供了依据;"黄金靶体"钻遇率是水平井获得高产、稳产的基础;"复杂缝网"定制是高效开发页岩油的有效手段;合理排采制度有利于充分发挥水平井的生产能力;市场化降本是推进吉木萨尔凹陷页岩油效益开发的关键。吉木萨尔凹陷页岩油的技术、管理、效益都走在中国页岩油开发的前列,为中国陆相页岩油的高效勘探开发提供了借鉴与示范。

关键词：准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油成藏地质条件勘探开发配套技术

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油储层天然裂缝特征与压裂模拟

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岩性油气藏 2024年第4期36卷 35-43页

作者：徐田录吴承美张金凤曹爱琼张腾中国石油新疆油田公司吉庆油田作业区新疆吉木萨尔831700 新疆准东石油技术有限公司新疆阜康831511 北京远望景盛科技发展有限公司北京100020

综合利用岩心、地震、测井和微地震监测等资料,在天然裂缝模型和地应力模型的约束下,运用页岩储层压裂缝网模拟研究了吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组天然裂缝特征及其对压裂缝网扩展的影响。研究结果表明:(1)吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组天... 详细信息

综合利用岩心、地震、测井和微地震监测等资料,在天然裂缝模型和地应力模型的约束下,运用页岩储层压裂缝网模拟研究了吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组天然裂缝特征及其对压裂缝网扩展的影响。研究结果表明:(1)吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组天然裂缝包括层理缝和构造缝,以层理缝为主,数量多、倾角小,裂缝数量平均为251条,裂缝面密度为0.58~1.34条/m,平均为0.93条/m。构造缝倾角为70°~95°,裂缝数量明显少于层理缝,根据形成时间及产状,构造缝可分为Ⅰ类和Ⅱ类构造缝。(2)研究区最小水平主应力为50.41~55.22 MPa,最大水平主应力为53.52~74.43 MPa,有利于水力压裂缝网的延伸,芦草沟组纵向存在应力隔层,最大层间应力差可达12 MPa,水力压裂时人工裂缝不易穿层。(3)研究区芦草沟组页岩压裂改造以激活高角度构造缝为主,96.45%的压裂缝为“T形”裂缝,而“十字形”和“一字形”压裂缝仅占2.24%和1.21%,芦草沟组压裂缝半缝长度为70~100 m,高度为10~30 m,邻近断层时由于缝长过大,易发生井窜。

关键词：页岩油储层水力压裂天然裂缝层理缝构造缝压裂扩展模拟芦草沟组二叠系吉木萨尔凹陷

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油气运移约束陆相页岩油富集——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

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石油学报 2024年第6期45卷 932-946页

作者：刘胜男朱如凯靳军张婧雅中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油新疆油田公司实验检测研究院新疆克拉玛依834000

以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为研究对象,结合地层岩性特征与储层孔隙特征,应用地球化学分析资料厘定了芦草沟组页岩油的运移特征和富集机制。生物标志化合物分析表明:芦草沟组下甜点段和中部厚层泥岩段作为独立的含油气系统,页岩... 详细信息

以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为研究对象,结合地层岩性特征与储层孔隙特征,应用地球化学分析资料厘定了芦草沟组页岩油的运移特征和富集机制。生物标志化合物分析表明:芦草沟组下甜点段和中部厚层泥岩段作为独立的含油气系统,页岩油在纵向上不存在不同油源混合现象,储层砂体内的原油均来自邻近烃源岩,具有近源运移和原位聚集的特征,为自生自储、近源成藏模式;上甜点段的页岩油除来自邻近烃源岩外,主要来源于深部烃源岩,具有侧向运移富集的特征,为远距离侧向运移和近源垂向运移混合成藏模式。连井剖面、岩石薄片和高压压汞实验分析表明:上甜点段具有原油密度低、储层厚度大(单层砂体厚度>1.6 m)、粒间孔隙发育以及水平渗透性好的特征,为页岩油的侧向运移提供了有利条件;而中部泥岩段和下甜点段的原油密度较大,储层厚度较薄,粒间孔隙不发育,不利于页岩油的侧向运移富集。研究结果确定了芦草沟组上甜点段的2个页岩油有利开发深度段,即浅部高孔隙度深度段和深部次生溶蚀孔隙发育段,这两个深度段的页岩油在富集过程中的侧向运移距离分别为7300 m和4100 m。芦草沟组下甜点段和中部厚层泥岩段页岩油的富集需要考虑邻近烃源岩的生烃强度和排烃量,下甜点段的有利勘探层段在生油高峰深度以下(>3300 m)。研究成果对寻找夹层型页岩油甜点和页岩油开采具有一定的指导意义。

关键词：芦草沟组吉木萨尔凹陷成藏模式油源对比页岩油

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷北部芦草沟组高产页岩油特征及地质意义——以奇探1井为例

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天然气地球科学 2024年

作者：陈旋苟红光张有锦高岗徐雄飞林霖韩猛刚党文龙樊柯廷中国石油吐哈油田分公司勘探开发研究院中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与工程全国重点实验室(中国石油大学(北京))

针对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷北部奇探1井芦草沟组高产页岩油流的突破，通过原油、砂岩抽提物与烃源岩样品采集与相关分析测试，明确了奇探1井芦草沟组的烃源条件，分析了原油的物性、族组成与生标物分子特征，进而进行了油源与油源条件... 详细信息

针对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷北部奇探1井芦草沟组高产页岩油流的突破，通过原油、砂岩抽提物与烃源岩样品采集与相关分析测试，明确了奇探1井芦草沟组的烃源条件，分析了原油的物性、族组成与生标物分子特征，进而进行了油源与油源条件分析。研究认为吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩为好的成熟油源岩，油源条件好，其中下段优于上段。芦草沟组原油密度和黏度具有随深度的增加先增后降的规律，最高值对应生油高峰。奇探1井下段页岩油属于中质稠油。芦草沟组烃源岩形成的水体由早期到晚期还原条件逐渐减弱。原油与临近深度烃源岩的成熟度参数偏高是排烃、运移和成熟作用共同作用的结果，奇探1井试油段页岩油具有一定程度的运移和聚集过程，以纵向上源储互层、横向上源储紧邻型源储配置关系以及深部发育烃源岩的地区为凹陷勘探重点区域。该认识对于准噶尔盆地玛湖凹陷风城组及其他地区咸水湖相页岩油的勘探和开发均具有重要的指导作用。

关键词：吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油原油物性烃源条件

陆相混合细粒岩沉积微相及其对甜点的控制作用——以吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

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沉积学报 2024年第3期42卷 839-856页

作者：朱柏宇印森林郭海平唐攀赵俊威陈旭雷章树长江大学录井技术与工程研究院湖北荆州434023 中国石化江汉油田分公司工程院武汉430100 中国石油新疆油田公司新疆克拉玛依834000 长江大学地球科学学院武汉430100

【目的】吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育了一套陆相混积沉积体系,混积细粒岩沉积微相类型及甜点储层分布规律等研究的不足制约了该区页岩油高效开发。【方法】综合岩心、露头、测井、X射线荧光光谱(X-Ray Fluorescence,XRF)元素录井、... 详细信息

【目的】吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育了一套陆相混积沉积体系,混积细粒岩沉积微相类型及甜点储层分布规律等研究的不足制约了该区页岩油高效开发。【方法】综合岩心、露头、测井、X射线荧光光谱(X-Ray Fluorescence,XRF)元素录井、分析化验和试油试采等资料,采用岩相构型、沉积微相耦合分析和动静结合等方法,开展了沉积微环境及微相类型划分、沉积模式及其对甜点的控制作用等研究。【结果】(1)研究区主要发育浪成交错层理、水平层理、同生变形构造、黄铁矿、方解石条带、鸟眼构造和结核、缝合线构造、含生物化石和白云岩溶蚀孔8类沉积构造。研究区分为半深湖—深湖、混合浅湖和碎屑浅湖亚相,细分为半深湖泥、云坪、混合滩坝、混合浅湖泥、浅湖砂坝和碎屑浅湖泥等6种微相,不同微相沉积特征及其沉积机制差异明显。(2)建立了咸化湖泊相混积细粒岩沉积微相模式。芦一段自下而上从深湖—半深湖—浅湖演化过程,发育了浅湖砂坝、混合滩坝与云坪微相。其中,云坪呈连片状大范围分布,混合滩坝呈土豆状分布,发育程度较高,不同层规模有差异,浅湖砂坝发育程度一般,呈断续状局限分布,垂向上呈薄储集层与厚层泥岩叠置状。芦二段以浅湖为主,微相类型与芦一段类似,但形态、规模与叠置样式差异较大。云坪和混合滩坝发育数量和规模大大减小,浅湖砂坝则发育程度较高,呈大规模分散土豆状发育,垂向上呈厚层叠置状。不同位置剖面微相的叠置样式不同。(3)甜点段XRF元素分析显示,目的层沉积时为干燥炎热的半咸水环境到咸水过渡环境,古生产力水平较高;下甜点段为富氧环境,上甜点段则为厌氧亚还原到还原环境。(4)沉积微相控制了甜点分布和开发对策。混合滩坝微相Ⅰ类甜点发育程度高,非均质性弱,开发效果最好,采用大规模部署水平井平台化作业进行效益开发。云坪微相Ⅲ类甜点发育,非均质性强,开发效果一般,是后续接替区域。浅湖砂坝Ⅱ类甜点发育,整体分散状,连续性较差,非均质性强,开发效果较好。【结论】后续应在沉积微相空间分布精细研究基础上,参考核磁曲线参数部署水平井开发。

关键词：细粒沉积岩混合浅湖沉积微相页岩油芦草沟组吉木萨尔凹陷

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩水平井水力压裂裂缝形态

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新疆石油地质 2024年第1期45卷 72-80页

作者：方正陈勉王溯李嘉成吕嘉昕余延波焦冀博中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石油新疆油田公司工程技术研究院(监理公司) 新疆克拉玛依834000 中国石油西部钻探井下作业公司(储层改造研究中心) 新疆克拉玛依834000 中国石油西部钻探地质研究院(录井工程分公司) 新疆克拉玛依834000

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷、四川盆地南部等地区页岩水平井的微地震侧视数据云图中均出现了平行于层理方向数据点的密度与扩展程度都远远大于垂直方向的现象,与传统的水力压裂裂缝几何形态解释结果矛盾,但是目前没有明确的三维水力压裂裂... 详细信息

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷、四川盆地南部等地区页岩水平井的微地震侧视数据云图中均出现了平行于层理方向数据点的密度与扩展程度都远远大于垂直方向的现象,与传统的水力压裂裂缝几何形态解释结果矛盾,但是目前没有明确的三维水力压裂裂缝几何形态对这种现象做出解释。建立微地震数据反演方法,并对反演结果进行了二次重构,给出了页岩水平井三维水力压裂裂缝几何形态,并通过真三轴压裂物理模拟实验对裂缝形态以及微地震数据反演方法进行了验证。研究结果表明:反演得到的裂缝在三维空间中主要呈现出1条主裂缝与多条次生裂缝相互交错的形态,结合真三轴压裂物理模拟实验结果,说明了页岩水平井水力压裂裂缝几何形态呈水平垂直交错;通过对比声发射实验结果和吉木萨尔凹陷露头样品真三轴压裂物理模拟后呈现出的裂缝形态,验证了微地震数据反演方法的可靠性以及页岩水平井水力压裂裂缝的复杂性。

关键词：准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩水平井储集层微地震水力压裂裂缝形态

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组一段沉积期古地貌特征及有利储层分布

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岩性油气藏 2024年第1期36卷 136-144页

作者：邓远陈轩覃建华李映艳何吉祥陶鑫尹太举高阳中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 长江大学地球科学学院武汉430100 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518000

依据岩心、测井及地震等资料,对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组一段沉积期古地貌进行了恢复,并预测了其有利储层分布。研究结果表明:①吉木萨尔凹陷芦草沟组一段发育丰富的粒序层理、块状层理、爬升沙纹层理及植物碎片,频繁出现的对偶粒序... 详细信息

依据岩心、测井及地震等资料,对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组一段沉积期古地貌进行了恢复,并预测了其有利储层分布。研究结果表明:①吉木萨尔凹陷芦草沟组一段发育丰富的粒序层理、块状层理、爬升沙纹层理及植物碎片,频繁出现的对偶粒序及内部侵蚀面沉积构造为湖泊异重流成因,进一步识别出水道、水下天然堤、朵叶体及侧缘4种微相类型,其中水道和朵叶体为有利储集微相。②芦草沟组一段沉积期,吉木萨尔凹陷古地貌整体呈“南低北高、中部低东西高”的沉积格局,低部位发育古沟槽、古低凸起及古低洼3类微古地貌单元。古沟槽内水道储层为加积叠置、厚层状充填,古低洼区内朵叶体为进积—侧积叠置、薄层席状披覆,古低凸起分割异重流沉积;古斜坡区异重流欠发育。③吉木萨尔凹陷南部发育3个异重流供给水道区。异重流水道向北进积,主水流线分散成多支,在水道末端形成多个连片叠置的朵叶体。

关键词：古地貌页岩油异重流朵叶体水道芦草沟组二叠系吉木萨尔凹陷

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准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油效益开发关键技术与实践

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新疆石油天然气 2024年第3期20卷 15-22页

作者：齐洪岩吴承美胡可陈依伟徐田录王永娇中国石油新疆油田分公司吉庆油田作业区新疆吉木萨尔831700

新疆吉木萨尔页岩油示范区是首个国家级陆相页岩油示范区,位于准噶尔盆地吉木萨尔凹陷,目的层二叠系芦草沟组。该油藏历经十年的勘探开发,录取了丰富的动静态资料,地质认识不断深入,配套的勘探开发技术基本成熟定型。“宽频激发、井地... 详细信息

新疆吉木萨尔页岩油示范区是首个国家级陆相页岩油示范区,位于准噶尔盆地吉木萨尔凹陷,目的层二叠系芦草沟组。该油藏历经十年的勘探开发,录取了丰富的动静态资料,地质认识不断深入,配套的勘探开发技术基本成熟定型。“宽频激发、井地联采”的精细三维地震技术提高了地质认识;页岩油甜点精细表征和分类评价技术为开发部署提供了依据;“黄金靶体”综合录井技术提高了钻遇率,是水平井获得高产、稳产的基础;“复杂缝网”定制压裂技术为高效开发页岩油提供了有效手段;排采制度优化技术充分发挥了水平井的生产能力;市场化大幅度降本实现了提质增效。吉木萨尔页岩油的效益开发技术体系为中国页岩油的高效勘探开发提供了借鉴。

关键词：准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油钻井压裂效益开发