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CO_(2)地质利用与封存中碳迁移及其相态分布规律

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天然气工业 2024年第4期44卷 56-67页

作者：胡婷芮振华油气资源与工程全国重点实验室·中国石油大学(北京) 中国石油大学(北京)碳中和未来技术学院

CO_(2)地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO_(2)矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利... 详细信息

CO_(2)地质利用与封存技术是“双碳”战略下重要的碳减排手段,前人的研究多集中于地质利用方面,而对地层的碳封存潜力尤其是CO_(2)矿化潜力的定量评价存在不足。为此,通过程序开发手段,将闪蒸计算加入开源的反应溶质运移模拟软件中,利用改进后的软件建立了松辽盆地大情字井油田H59区块的三维地质模型,通过历史拟合注采过程校正模型地层参数,最后采用校正后模型量化表征了不同注入阶段及注采结束后CO_(2)迁移与相态转化的时空演化过程。研究结果表明:①在油藏CO_(2)混相驱条件下,CO_(2)在注入井端的小范围内呈现气相,在接触到油相前缘后,CO_(2)受浮力影响减弱,在垂向上逐渐趋于均匀分布,并向开采井端均匀推进;②气水同注阶段与注气阶段均有超过70%注入的CO_(2)溶解于油相,但气水同注阶段溶解于水相的CO_(2)含量明显增加;③注采结束后的相态演化特征表现为溶解水相CO_(2)逐渐转变为矿物相,而溶解油相CO_(2)存在转变为游离态气相的趋势;④注采结束后,主要矿化过程为绿泥石及铁白云石溶解产生铁、钙离子,与碳酸根离子结合构成方解石和菱铁矿等沉淀矿物(固碳矿物),而主要溶解矿物有钾长石、钙蒙脱石、铁白云石及绿泥石。结论认为,基于现场实测数据,利用嵌入闪蒸计算的CO_(2)地质利用与封存组分模拟软件,提高了对CO_(2)迁移及分布相态规律的进一步认识,研究结果对实现注CO_(2)高效提高采收率与封存具有重要指导意义。

关键词： CO_(2)地质利用与封存软件开发碳迁移 CO_(2)分布相态矿物固相封存

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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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塔里木盆地塔北地区多期断裂差异匹配控制下超深岩溶缝洞储层成藏特征

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地学前缘 2024年第4期31卷 219-236页

作者：李凤磊林承焰任丽华张国印关宝珠深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛266580 山东省油藏地质重点实验室山东青岛266580 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 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

超深断控岩溶缝洞型油藏是塔北地区重要油藏类型,探讨多期构造活动与深层油气成藏匹配关系对区域油气勘探具有重要意义。基于哈拉哈塘油田、金跃油田和富满油田连片地震资料,以野外地质露头断裂特征为指导,采用多种地震精细解释手段,分... 详细信息

超深断控岩溶缝洞型油藏是塔北地区重要油藏类型,探讨多期构造活动与深层油气成藏匹配关系对区域油气勘探具有重要意义。基于哈拉哈塘油田、金跃油田和富满油田连片地震资料,以野外地质露头断裂特征为指导,采用多种地震精细解释手段,分期、分级、分段刻画研究区断裂。基于研究区中寒武统玉尔吐斯烃源岩认识,结合加里东期、海西期和喜马拉雅期3期成藏的特点,将研究区走滑为主的控藏断裂划分为加里东早期、加里东中晚期、海西晚期和喜马拉雅期。进一步分析多期断裂继承性关系、通源特点和调整作用等,结合多种类型岩溶缝洞型储层的开发现状,探讨了研究区走滑断裂控制下的岩溶缝洞型储层成藏差异性。结果表明:(1)研究区油气藏关键因素是油源断裂通源性与后期断裂的调整作用,将加里东早期正断裂系统定义为源内断裂,加里东晚期形成的走滑断裂系统定义为源外断裂,源内断裂利于寒武系烃源岩排烃,源外断裂进一步沟通烃源岩实现油气运移成藏,基于这种认识建立4种通源模式;(2)结合研究区存在加里东晚期、海西期和喜马拉雅期3个主力生烃期的认识,海西晚期部分北西向走滑断裂继承性发育至二叠系,对加里东期油藏有一定的破坏和调整作用,喜马拉雅期部分北东向走滑断裂系统继承性发育至新近系,对早期油气藏起破坏和调整作用,建立了3种调整样式;(3)根据断裂匹配关系,建立6种走滑断裂控藏等级,并将研究区加里东中晚期走滑断裂带逐一划分,叠合开采现状图显示差异控藏断裂与油气生产情况匹配度较高;(4)选择发育断裂与岩溶共同控储的研究区,建立多期断裂系统与多种类型岩溶缝洞油气藏的匹配关系,并将认识成功应用于研究区井位勘探中,取得较好效果,为受控于走滑断层的岩溶缝洞油气藏勘探开发提供一定指导意义。

关键词：超深断控岩溶缝洞型油藏塔里木盆地塔北地区通源断裂油气调整成藏模式

基于压力衰减法的低渗透储层高温敏感性评价实验

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天然气工业 2024年第3期44卷 164-171页

作者：赵欣苏文治单锴孙昊王超群邱正松张宇飞中国石油大学(华东)石油工程学院深层油气全国重点实验室·中国石油大学(华东) 中海油田服务股份有限公司油田化学研究院

低渗透油气藏在钻完井过程中易受到损害且难以解除,而利用传统的稳态驱替法评价低渗透储层损害存在适用性差及实验效率低等技术局限。为此,基于压力脉冲衰减法基本原理,分析了上游压力衰减规律及其与岩心渗透率的关系,以岩心损害前后压... 详细信息

低渗透油气藏在钻完井过程中易受到损害且难以解除,而利用传统的稳态驱替法评价低渗透储层损害存在适用性差及实验效率低等技术局限。为此,基于压力脉冲衰减法基本原理,分析了上游压力衰减规律及其与岩心渗透率的关系,以岩心损害前后压力脉冲衰减时间为评价指标,建立了适用于低渗透储层损害评价的实验设备与方法,并利用渤海湾盆地渤中凹陷深部低渗透砂岩岩心,开展了室温和150℃高温条件下的敏感性实验。研究结果表明:(1)当实验条件一定时,压力衰减时间仅与岩心的渗透率有关,压力脉冲衰减法可在无需计算渗透率的情况下对低渗透岩心的损害程度进行评价;(2)实验设备组成简单且操作便捷,避免了复杂的渗透率计算及其带来的误差,实验所需时间远低于常规的稳态法且可重复性良好,在低渗透气藏、特低渗透及超低渗透油藏具有很好的适用性;(3)高温环境明显加剧了储层的敏感性损害,深部高温储层损害特征及技术对策研究需要充分考虑高温的影响。结论认为,该认识解决了传统低渗透储层敏感性评价方法适用性差的难题,为高温低渗透储层保护技术对策研究提供了实验方法支撑和理论依据。

关键词：低渗透储层压力衰减稳态驱替渗透率储层损害评价高温敏感性储层保护

柴达木盆地古近系下干柴沟组上段碎屑锆石U-Pb测年及盆山耦合探讨

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地质学报 2024年第1期98卷 79-95页

作者：曾旭付锁堂王波龙国徽吴志雄崔海栋王琛茜中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油青海油田分公司勘探开发研究院甘肃敦煌736202

柴达木盆地被祁连山、阿尔金山及昆仑山所环绕,盆地古近系下干柴沟组(E32)地层独特的岩性和沉积格局指示了复杂盆山体系和源区多样成因。本文选取了盆地内部不同构造带5口钻井下干柴沟组的中粗砂岩样品,利用碎屑锆石U-Pb定年等分析方法... 详细信息

柴达木盆地被祁连山、阿尔金山及昆仑山所环绕,盆地古近系下干柴沟组(E32)地层独特的岩性和沉积格局指示了复杂盆山体系和源区多样成因。本文选取了盆地内部不同构造带5口钻井下干柴沟组的中粗砂岩样品,利用碎屑锆石U-Pb定年等分析方法对柴达木盆地进行了构造、物源系统分析。研究结果表明,位于祁连山前的XX-1井样品下干柴沟组锆石年龄介于2692~156Ma之间,主要峰值年龄为448Ma和249Ma,L6-1井样品锆石年龄介于2693~220Ma之间,主要峰值年龄为499Ma和415Ma;位于盆地西部沉降中心内部的YIT-1井样品下干柴沟组锆石年龄介于2796~266Ma之间,主要峰值年龄为423Ma和255Ma;阿尔金山前的N-105井样品下干柴沟组锆石年龄介于2481~242Ma之间,主要峰值年龄为422Ma和259Ma,N-109井样品锆石年龄介于2638~228Ma之间,主要峰值年龄为444Ma和246Ma。通过与主要源区年龄对比可知,盆地不同构造带下干柴沟组的物源差异较大,靠近祁连山前的XX-1井、L6-1井的物源主要来自于祁连山内部;位于阿尔金山前相邻的N-105、N-109井物源主体来自于阿尔金山内部,但N-109井存在祁连山物源贡献;柴西坳陷内部YIT-1井物源受祁连山及东昆仑共同控制。物源分析结果表明祁连山在古近纪已大规模隆升,并且作为青藏高原北部边界为柴达木盆地持续提供物源;阿尔金山及昆仑山在下干柴沟组沉积时期已经形成雏形,但并未大规模隆升,造成了山前带复杂的物源体系。

关键词：柴达木盆地下干柴沟组碎屑锆石 U-Pb年龄物源分析

基于复合机器算法的致密气井产能预测模型——以鄂尔多斯盆地SM区块为例

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大庆石油地质与开发 2024年第5期 69-78页

作者：柳洁田冷刘士鑫李宁张佳超平曦马旭晴周建张楠中国石油长庆油田公司第三采气厂中国石油大学(北京)石油工程学院中国石油大学(北京)天然气地质与工程研究中心

产能精准预测是致密气藏经济高效开发的关键环节。传统产能预测方法假设条件严苛，因而在实际现场应用存在精度较低的问题。为了进一步提高致密气产能预测的精度，以鄂尔多斯盆地SM致密砂岩气藏压裂直井作为研究对象，综合考虑地质参数... 详细信息

产能精准预测是致密气藏经济高效开发的关键环节。传统产能预测方法假设条件严苛，因而在实际现场应用存在精度较低的问题。为了进一步提高致密气产能预测的精度，以鄂尔多斯盆地SM致密砂岩气藏压裂直井作为研究对象，综合考虑地质参数、压裂施工参数，应用K-近邻、多元线性回归、支持向量机、随机森林、BP神经网络和复合机器学习算法搭建了气井产能预测模型，并应用机器学习模型分别预测了SM致密气藏的气井产能；测试集气井产能真实值和预测值的均方误差、均方根误差、平均绝对百分比误差和决定系数分别是1.2、1.1、9.5、0.96。实例分析结果表明，复合机器学习模型预测精度高于其他机器学习模型，决定系数为0.97，相较于气井产能公式提高了0.02，适用于对本区块进行气井产能预测，可以实现基于数据的快速预测，最终选择复合机器学习模型作为研究区气井产能预测模型。研究成果可为致密气藏的产能预测提供理论指导。

关键词：致密气气井产能机器学习地质参数压裂施工参数鄂尔多斯盆地

渤海湾盆地渤中凹陷西南洼古近系东营组超压分布特征及成因

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 96-112页

作者：杨小艺刘成林王飞龙李国雄冯德浩杨韬政何志斌苏加佳中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452

渤海湾盆地渤中凹陷西南洼古近系东营组超压广泛发育,但压力分布特征、超压形成机理及其对油气成藏的影响尚未完全明确。基于实测地层压力和测井资料,对渤中凹陷西南洼地区东营组现今地层压力进行研究,分析现今地层压力空间分布特征,并... 详细信息

渤海湾盆地渤中凹陷西南洼古近系东营组超压广泛发育,但压力分布特征、超压形成机理及其对油气成藏的影响尚未完全明确。基于实测地层压力和测井资料,对渤中凹陷西南洼地区东营组现今地层压力进行研究,分析现今地层压力空间分布特征,并通过测井曲线综合分析法及声波速度-密度交会图法分析超压成因类型,根据盆地模拟技术恢复成藏时期古压力演化,研究地层古压力对油气成藏的影响。研究结果表明:(1)东营组纵向上发育一套完整的超压系统,平面上超压围绕生烃洼陷分布,越靠近凹陷中心超压越大。(2)超压由浅层欠压实主导型转化为深层欠压实-生烃膨胀复合型。(3)东营组三段和东营组二段下亚段烃源岩层内发育的超压不仅为油气运移提供充足动力,同时向下形成超压流体封盖,阻止油气向上逸散。最后提出古潜山是渤中凹陷西南洼下一步深层和超深层油气勘探的有利目标。

关键词：超压成因异常高压油气成藏东营组古近系渤中凹陷渤海湾盆地

页岩气运移证据及其动态富集模式——以四川盆地南部深层页岩气为例

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天然气工业 2024年第5期44卷 29-44页

作者：缪欢姜振学吴建发伍秋姿石学文邓泽唐相路吴伟陶传奇郑洪扬油气资源与工程全国重点实验室•中国石油大学(北京) 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院中国石油西南油田公司页岩气研究院中国石油勘探开发研究院中国石油集团非常规油气重点实验室辽宁石油化工大学土木工程学院

页岩气存在运移现象,但页岩气运移现象对页岩气富集的影响尚不明确。为了查明深层页岩气运移证据及其富集模式,以四川盆地南部下志留统龙马溪组深层页岩气藏为例,基于页岩气藏天然气地球化学特征、赋存于顺层低角度裂缝中方解石脉包裹... 详细信息

页岩气存在运移现象,但页岩气运移现象对页岩气富集的影响尚不明确。为了查明深层页岩气运移证据及其富集模式,以四川盆地南部下志留统龙马溪组深层页岩气藏为例,基于页岩气藏天然气地球化学特征、赋存于顺层低角度裂缝中方解石脉包裹体特征、储层孔隙结构,查明了页岩气运移通道及运移能力,并结合典型气藏解剖,划分了龙马溪组页岩气动态富集模式。研究结果表明:①页岩气藏流体势场指示运移方向与气体组分指示方向一致,表明页岩气存在运移现象,且赋存于顺层裂缝中的流体包裹体揭示了研究区龙马溪组页岩气存在2期运移,分别发生在生烃高峰和后期抬升阶段;②现今研究区龙马溪组页岩储层存在满足页岩气运移的孔隙,且龙马溪组页岩孔隙以满足菲克扩散的孔隙为主,其次为满足滑脱渗流的孔隙和满足达西渗流的孔隙;③页岩气运移对页岩气富集具有重要的影响,研究区可划分出高抬升过渡带富集型、断裂散失背斜过渡带富集型、断裂散失向斜核部富集型、高部位富集型、弱运移能力断裂散失型5种页岩气动态富集模式。结论认为,在地质历史时期,页岩气存在运移现象,多期次的运移现象决定了现今的页岩气富集程度与富集区的优选。

关键词：四川盆地南部下志留统龙马溪组深层页岩气页岩气运移动态富集模式

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川东寒武系高台组碳酸盐岩-蒸发岩共生体系地球化学特征及沉积模式

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古地理学报 2024年

作者：王纪煊胡忠贵远光辉李世临庞宇来张宸瑜中国石油大学(华东)地球科学与技术学院中国石油西南油气田公司重庆气矿长江大学沉积盆地研究中心长江大学地球科学学院

碳酸盐岩-蒸发岩共生体系与油气关系密切,研究其沉积环境和成因模式对该地区油气勘探和古环境的恢复具有重要意义。通过岩石薄片、钻井资料、包裹体均一温度、阴极发光、碳氧同位素、Fe、Mn和S同位素等资料分析,识别出四川盆地东部寒武... 详细信息

碳酸盐岩-蒸发岩共生体系与油气关系密切,研究其沉积环境和成因模式对该地区油气勘探和古环境的恢复具有重要意义。通过岩石薄片、钻井资料、包裹体均一温度、阴极发光、碳氧同位素、Fe、Mn和S同位素等资料分析,识别出四川盆地东部寒武系高台组碳酸盐岩-蒸发岩共生体系的主要岩石类型,恢复其沉积古环境,定量表征共生体系岩石组合序列并建立了蒸发岩的发育模式。结果表明:(1)高台组沉积期,川东气候温暖、炎热,古海水具咸化、氧化特征;(2)在高台组碳酸盐岩-蒸发岩共生体系岩石组合序列中,以碳酸盐岩厚度和蒸发岩厚度占比(25%、37.5%、50%、62.5%和75%)为标准,对该类共生体系岩石组合序列可以进行快速和较为准确的划分;(3)碳酸盐岩-蒸发岩共生体系主要发育在四级层序的高位体系域,可以1期沉积形成,也可以是多期旋回叠加沉积形成。推测碳酸盐岩-蒸发岩共生体系的形成是古隆起与同沉积断裂综合作用的结果,海平面的升降、滩体的障壁作用、气候的干旱炎热和海水盐度较大等因素的耦合作用促使该共生体系发育。研究成果丰富了对海相碳酸盐岩-蒸发岩共生类型及沉积体系形成机理的认识。

关键词：四川盆地高台组碳酸盐岩-蒸发岩共生体系地球化学特征成因模式