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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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四川盆地南部下寒武统筇竹寺组页岩孔隙结构特征与页岩气赋存模式

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天然气工业 2024年第3期44卷 131-142页

作者：梁峰吴伟张琴罗超王玉满刘宇姜巍卢斌中国石油勘探开发研究院国家能源页岩气研发(实验)中心中国石油西南油气田公司页岩气研究院中国矿业大学(北京) 中国石油集团川庆钻探工程有限公司

近年来,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发取得了实质性的突破,但是,关于筇竹寺组页岩气储层孔隙结构特征及其对页岩气赋存模式影响的研究还较为薄弱。为此,以川南地区W207井筇竹寺组页岩为例,以总有... 详细信息

近年来,四川盆地南部地区(以下简称川南地区)下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发取得了实质性的突破,但是,关于筇竹寺组页岩气储层孔隙结构特征及其对页岩气赋存模式影响的研究还较为薄弱。为此,以川南地区W207井筇竹寺组页岩为例,以总有机碳含量(TOC)不小于1.0%为界,将筇竹寺组页岩划分出4个高有机碳页岩层段(H1—H4层),并基于大视域扫描电镜、流体注入法孔隙定量表征、三维分子结构建模与分子模拟等方法,研究了不同富有机质层段页岩孔隙特征,并着重分析了H3层页岩孔隙发育特征与页岩气赋存模式。研究结果表明:(1)筇竹寺组页岩纵向上孔隙发育差异较大,其中H3层页岩孔隙系统最为有利,发育粒缘缝—有机质纳米连通孔隙—有机质基质分子内孔隙3级孔隙网络,其矿物粒缘缝与有机质纳米孔隙提供了较大的游离气储集空间,页岩有机质分子结构中普遍发育微孔,提供了较大的吸附空间;(2)微孔对总吸附量的贡献随压力增高而降低,但在30.0 MPa时仍贡献了56%以上的总吸附气量;(3)高温高压下(30.0 MPa、70℃),页岩中游离气甲烷含量占总含气量的57%,当压力由30.0 MPa降低至16.5 MPa,游离气贡献总开采气量超过80%;(4)粒缘缝、有机质纳米连通孔隙和有机质基质分子内孔隙良好的配置关系为页岩气富集及开发提供了良好的连通体系,远离风化壳的超压层段有利于页岩孔隙发育。结论认为,川南地区筇竹寺组H3层页岩孔隙系统发育,具备页岩气高产地质条件,是筇竹寺组下一步重点关注层段,在此基础上寻找远离风化壳、孔隙发育的超压页岩储层是筇竹寺组选区选层的关键。

关键词：四川盆地南部下寒武统筇竹寺组甜点段孔裂隙系统分子结构页岩游离气页岩气赋存模式

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纳米材料提高水基钻井液页岩稳定性研究进展

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 74-82页

作者：孙金声李贺吕开河黄贤斌杨峥中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102200

维持井壁稳定一直是油气钻探过程中的技术难题。由于页岩微纳米孔缝与层理发育、水敏性高,井壁失稳问题在页岩层尤为突出。提高钻井液的性能是减少井壁失稳的重要途径。纳米材料因其独特的尺度和性质,可作为水基钻井液添加剂以提高页岩... 详细信息

维持井壁稳定一直是油气钻探过程中的技术难题。由于页岩微纳米孔缝与层理发育、水敏性高,井壁失稳问题在页岩层尤为突出。提高钻井液的性能是减少井壁失稳的重要途径。纳米材料因其独特的尺度和性质,可作为水基钻井液添加剂以提高页岩的稳定性。通过对国内外技术的跟踪与分析,阐述纳米材料提高页岩稳定性的评价方法、纳米材料类型及其作用机制。开展纳米材料在非均质地层的基础理论研究,开发在高温高压及高盐环境下稳定有效的新型纳米材料,建立纳米材料提高页岩稳定性的微观评价方法,是纳米材料的重要发展方向。

关键词：纳米材料页岩井壁稳定水基钻井液

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中国深层—超深层钻完井关键技术及发展方向

石油学报 2024年第1期45卷 312-324页

作者：刘岩生张佳伟黄洪春中国石油集团工程技术研究院有限公司油气钻完井技术国家工程研究中心北京102206

深层—超深层油气资源是中国油气增储上产的重要接替资源,实现深井、超深井安全优快钻完井对于深层—超深层油气资源效益开发具有重要意义。通过回顾中国深井、超深井发展历程,梳理对比深井、超深井钻完井技术发展现状、关键技术进展及... 详细信息

深层—超深层油气资源是中国油气增储上产的重要接替资源,实现深井、超深井安全优快钻完井对于深层—超深层油气资源效益开发具有重要意义。通过回顾中国深井、超深井发展历程,梳理对比深井、超深井钻完井技术发展现状、关键技术进展及应用效果,结合面临的主要问题指出了下一步的发展方向。通过对比全球及中国深井、超深井钻完井关键钻井装备、井身结构优化与拓展、钻井提速、钻井液、固井、随钻测控技术与装备、试油完井关键技术指标及应用情况,指出抗高温高压、高稳定性是当前存在的主要技术差距。剖析了支撑中国实现陆上8000 m超深井常态化,钻深能力迈上9000 m台阶,正向万米挺进的深井自动化钻机、井身结构优化、控压钻井、高效PDC钻头、抗高温超高密度油基钻井液、高效堵漏、高强度韧性水泥浆及自动化固井、抗高温酸压、深层连续管作业机等一批高端装备、尖端工具、核心助剂的最新进展及应用情况。针对超深层超高温、超高压、复杂地应力和多压力系统等给安全高效钻完井带来巨大挑战,提出进一步开展井身结构拓展、抗超高温高压井下工具仪器、超高温井筒工作液、超深高效破岩及提速工具、超高温特高压试油完井工具、超高温低伤害压裂液和酸液体系、数字化智能化钻完井装备与技术等攻关研究,加速关键核心技术的突破与迭代升级,为深层—超深层油气资源高效勘探开发提供支撑与保障。

关键词：深层—超深层油气钻完井关键技术发展现状发展方向

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中国石油陆上高难度探区地震勘探突破与启示

石油地球物理勘探 2024年第1期59卷 169-184页

作者：赵邦六董世泰刘依谋梁菁马晓宇中国石油油气和新能源分公司北京100007 中国石油勘探开发研究院北京100083

目前,中国石油油气勘探开发由隆起区向盆地斜坡、湖盆中心、盆地周缘不断拓展,目的层由中浅层向深层-超深层、对象由常规向非常规油气不断扩展,勘探开发面临探区更复杂、目标更隐蔽、作业难度更高等难题。针对陆上高难度探区地震勘探,... 详细信息

目前,中国石油油气勘探开发由隆起区向盆地斜坡、湖盆中心、盆地周缘不断拓展,目的层由中浅层向深层-超深层、对象由常规向非常规油气不断扩展,勘探开发面临探区更复杂、目标更隐蔽、作业难度更高等难题。针对陆上高难度探区地震勘探,中国石油强化地震资料采集、处理、解释等技术攻关,形成了“两宽两高(宽方位、宽频、高密度、高覆盖)”采集、“双高(高分辨率、高保真)”处理、真地表成像处理、叠前储层定量预测等技术系列,支撑了高难度探区勘探持续突破和储量长期稳定增长,实现油气产量稳中有升。以上成果的取得,得益于物探技术理念的转变,提出了“油气在地质家的脑海里,更藏在高品质的地震资料里”的找油找气新理念;得益于把握住了陆上地震勘探技术突破的牛鼻子,提出了“目标在深层,问题在浅层,关键是速度,核心是精细”的技术思路;得益于管理思路的创新与转变,建立了完整的物探技术管理体系,使各探区地震资料品质大幅度全面提升。这种认识上的突破和管理创新将指导下一步陆上油气地震勘探技术向全方位、高密度、全数字、多参数、自动化、智能化、全波形、全波场等方向发展。

关键词：陆上双复杂地震勘探智能化地震全波场

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面向复杂介质的地震散射波采集技术

中国石油勘探 2024年第1期29卷 156-165页

作者：邹启伟董世泰吴立青李东安中国石油辽河油田公司中国石油勘探开发研究院北京世纪金道石油技术开发有限公司

地震勘探是一项以地震采集技术为基础的系统工程。变革地震采集技术既是采集装备升级、波场理论创新的发力点,也是解决地震处理、解释技术问题的源头。地震勘探发展历程体现了采集装备能力提升、地质需求驱动、波场理论拉动的作用,其中... 详细信息

地震勘探是一项以地震采集技术为基础的系统工程。变革地震采集技术既是采集装备升级、波场理论创新的发力点,也是解决地震处理、解释技术问题的源头。地震勘探发展历程体现了采集装备能力提升、地质需求驱动、波场理论拉动的作用,其中,地震采集技术既充满活力,也面临着深刻的挑战。面对小尺度、非层状、非均匀介质成像问题,以及大数据与人工智能高速发展的时代背景,以共中心点叠加为特征,采用稀疏、规则、单一观测系统的反射波地震采集技术越来越显示出不适应性,为适应小尺度、非层状、隐蔽性目标成像要求,以共中心点离散化为特征,采用随机、遍历性、多观测系统的散射波地震采集技术势在必行。作为散射波地震采集技术的理论基础,随机理论及概率波的研究逐渐得到重视。

关键词：地震勘探散射波采集共中心点离散化概率波随机理论

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煤岩气:概念、内涵与分类标准

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 783-795页

作者：李国欣张水昌何海清何新兴赵喆牛小兵熊先钺赵群郭绪杰侯雨庭张雷梁坤段晓文赵振宇中国石油天然气股份有限公司北京100007 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油油气和新能源分公司北京100007 中国石油长庆油田公司西安710018 中石油煤层气有限责任公司北京100028 中联煤层气国家工程中心北京100028 中国石油天然气集团有限公司非常规油气重点实验室河北廊坊065007

近年来,准噶尔、鄂尔多斯等盆地深层煤岩储层中的天然气勘探开发取得重大突破。针对目前工业界和学术界对这种新类型非常规天然气表述不一致的现状,在前人研究的基础上定义了“煤岩气”概念,并系统对比剖析其赋存状态、运储形式、差异... 详细信息

近年来,准噶尔、鄂尔多斯等盆地深层煤岩储层中的天然气勘探开发取得重大突破。针对目前工业界和学术界对这种新类型非常规天然气表述不一致的现状,在前人研究的基础上定义了“煤岩气”概念,并系统对比剖析其赋存状态、运储形式、差异聚集和开发规律。在地质上,煤岩气不同于传统意义上的煤层气,具有游离气与吸附气并存、富含游离气,自生自储-微距运移并可有他源的聚集,煤岩割理裂缝发育、游离气差异富集等特点,埋深超过2000m的深层煤岩气具有“高压力、高温度、高含气、高饱和、高游离”的“5高”地质特征;在开发上,与页岩气、致密气特征相似,人工改善储层连通性后,无需排水降压,高势能游离气弹性驱动产出、压降后吸附气解吸接替,可依靠地层自然能量开采,游离气与吸附气连续接力长周期产气。按照埋深、煤阶、压力系数、储量规模、储量丰度和气井产量等,提出了煤岩气的分类标准和资源/储量估算方法。初步估算埋深超过2 000 m的中国煤岩气地质资源量超过30×1012m3,是国家重要的战略资源。提出鄂尔多斯、四川、准噶尔和渤海湾等盆地是煤岩气的规模富集有利区,梳理了技术与管理挑战并指出攻关方向,为中国煤岩气管理与勘探开发奠定理论、评价和生产实践基础。

关键词：煤岩气煤层气吸附气游离气分类标准储量估算方法

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中国油气行业甲烷排放估算与减排分析

天然气工业 2024年第4期44卷 160-170页

作者：李兴春程鑫薛明王玉希贾国伟闫业涛孙剑毅贾宇石油石化污染物控制与处理国家重点实验室中国石油集团安全环保技术研究院有限公司中国石油大学(北京) 山东电力建设第三工程有限公司中国21世纪议程管理中心南方石油勘探开发有限责任公司中国石油塔里木油田公司实验检测研究院中国石油西南油气田公司

甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,据统计全球甲烷排放中石油天然气行业排放占比高达三分之一,加强甲烷排放管控对推动“双碳”目标的实现具有重要的意义。为此,结合油气消费量预期、行业控排预期等,估算了2021—2060年中国油气行... 详细信息

甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体,据统计全球甲烷排放中石油天然气行业排放占比高达三分之一,加强甲烷排放管控对推动“双碳”目标的实现具有重要的意义。为此,结合油气消费量预期、行业控排预期等,估算了2021—2060年中国油气行业甲烷排放量;并进一步分析了减排目标下技术减排潜力和减排成本,最后结合各类排放源占比及现有减排技术的成本效益,测算了2030年与2060年2个时间节点油气行业甲烷减排的边际成本。研究结果表明:①2021—2060年期间,油气行业甲烷排放量略有下降,天然气系统甲烷排放量增速变缓,其中运输和输配环节有较大减排潜力;②油气行业90%的甲烷排放量集中在30%的排放源中,有10%~20%的甲烷无法彻底通过技术减排;③在2030年、2060年实施的减排技术中,具有收益的技术比例分别达22.0%和44.4%;④2030、2060年的甲烷平均单位减排成本分别为22.33元/m^(3)和14.57元/m^(3)。结论认为,中国油气行业在中长期需要加快推进甲烷排放检测、报告、核查体系的建设,推动排放数据的精细化,并通过绿色金融、中国碳减排核证方法学开发等多种方式,持续提升行业甲烷减排积极性。

关键词：油气系统甲烷排放核算减排边际成本碳价格

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态势感知技术下多传感器隐私数据防篡改方法

计算机测量与控制 2024年第10期32卷 326-332页

作者：罗立芳中国石油大学(华东)信息技术中心应用平台室山东东营257000

多传感器运行环境复杂化,隐私信息的外界威胁度较高,为了有效实现多传感器隐私数据防篡改,提出了一种态势感知技术下多传感器隐私数据防篡改方法;结合隐私数据安全需求,确定密钥分存策略,设置隐私数据加密查询范围;基于多传感器隐私信... 详细信息

多传感器运行环境复杂化,隐私信息的外界威胁度较高,为了有效实现多传感器隐私数据防篡改,提出了一种态势感知技术下多传感器隐私数据防篡改方法;结合隐私数据安全需求,确定密钥分存策略,设置隐私数据加密查询范围;基于多传感器隐私信息环境态势感知结果和隐私数据查询结果,制定动态防篡改机制,实现多传感器隐私数据防篡改;实验结果表明:该方法在不同节点环境下能够快速响应,防第三方篡改机制最小响应时间为1.8 s,单元块触发次数均较低,证实了该方法具备较好的隐私数据防篡改性能。

关键词：多传感器防篡改隐私数据态势感知技术