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不同类型有机质生烃动力学特征——以渤海湾盆地KL-A构造为例

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天然气地球科学 2024年

作者：王晓东王波杨纪磊郝鹏程焱李阔中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

油气是由干酪根在多种因素共同作用下演化形成的，难以用简单的化学反应表征。前人研究发现不同类型有机质生烃活化能存在显著差异，但具体分布规律和控制因素尚不明确，特别是有机质类型对烃源岩生烃过程的影响及其成因机制尚待阐明，... 详细信息

油气是由干酪根在多种因素共同作用下演化形成的，难以用简单的化学反应表征。前人研究发现不同类型有机质生烃活化能存在显著差异，但具体分布规律和控制因素尚不明确，特别是有机质类型对烃源岩生烃过程的影响及其成因机制尚待阐明，限制了油气资源潜力评价。本文对渤海湾盆地莱州湾凹陷KL-A构造古近系不同类型湖相烃源岩开展了4组不同升温速率的开放体系热模拟实验，通过对生烃曲线拟合计算动力学参数并分析了活化能的主要影响因素。研究表明：(1)化学动力学模型计算结果与实验结果的高度拟合，证明离散分布模型计算和反演有机质生烃过程的可靠性和适用性；(2)不同显微组分含量与平均活化能具有一定的相关性，各显微组分相互制约共同控制着有机质的平均活化能；(3)不同类型的有机质由于其显微组分的差异导致生烃门限、活化能分布特征和生烃转化均存在明显差异。（4）生烃热模拟实验结合生烃动力学方法，揭示有机质复杂生烃机制，为烃源岩评价与勘探提供了广泛的应用价值。

关键词：生烃动力学古近系烃源岩显微组分活化能热模拟

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海上超千米水平井射孔关键技术

中国海上油气 2024年第3期36卷 174-180页

作者：万宏春李艳飞葛俊瑞吴健冯大龙杨毅中海油能源发展股份有限公司上海工程技术分公司上海200335 中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335

海上超千米水平井射孔作业难度大,作业安全性面临巨大挑战。以东海某平台底水气藏水平调整井A3H射孔跨度1066.2 m为例,通过分析其射孔作业在传暴失败、射孔冲击载荷大、射孔后管柱遇卡、射孔枪连接密封失效、超长非均质底水气藏控水等... 详细信息

海上超千米水平井射孔作业难度大,作业安全性面临巨大挑战。以东海某平台底水气藏水平调整井A3H射孔跨度1066.2 m为例,通过分析其射孔作业在传暴失败、射孔冲击载荷大、射孔后管柱遇卡、射孔枪连接密封失效、超长非均质底水气藏控水等方面存在的难点,提出了超千米水平井射孔作业关键技术:射孔参数优选技术,如89 mm厚壁内定向射孔枪、后效复合射孔弹、变孔密、水平向上夹角60°四方位相位;管柱结构优化技术,如减振管柱、防沉砂缓冲装置、大直径防退扣传爆接头、管柱上提下放悬重敏感性计算;射孔点火工艺优选技术,如分段传爆、错峰设置延时点火和瞬间爆轰力计算。现场实践应用表明,本文提出的超千米水平井射孔作业关键技术明显降低了A3H井超长水平井射孔作业风险,实现了初期含水率20%以下、初期产量超配产2倍的效果。本文研究可为超千米底水低渗气藏井开发提供借鉴。

关键词：海上超千米跨度射孔水平井射孔定向射孔变孔密

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超高扩径不动管柱选层堵水工具及工艺

石油机械 2024年第1期52卷 82-87页

作者：邹先雄李晨泓何秀萍中海油能源发展股份有限公司上海工程技术分公司中海石油(中国)有限公司上海分公司

海上油气开发过程中,由于管柱特殊性,需通过?73.0 mm油管在?244.5 mm套管内实施选层堵水,堵水工具要求扩径比达到424%、耐压15 MPa。已有可膨胀桥塞和封隔器工具仅能实现最高扩径比350%、封堵底层。鉴于此,利用小管径连续管可穿过常规... 详细信息

海上油气开发过程中,由于管柱特殊性,需通过?73.0 mm油管在?244.5 mm套管内实施选层堵水,堵水工具要求扩径比达到424%、耐压15 MPa。已有可膨胀桥塞和封隔器工具仅能实现最高扩径比350%、封堵底层。鉴于此,利用小管径连续管可穿过常规油管优势,基于伞形扩径原理,研制了过油管双伞单封式超高扩径不动管柱选层堵水工具,并针对工具特点,对堵剂和施工工艺进行了优选与优化。试验结果表明,选层堵水工具可有效通过最小内径为55.6 mm的?73.0 mm油管,在内径为217.3 mm的?244.5 mm套管内实现选层坐封,封堵后过流通道内径25.4 mm,可实现不动管柱情况下一趟钻完成选层堵水,具有扩径比大、不动管柱、不使用火工品、作业周期短、费用低等显著优势。研究结果可为水淹井开发提供一项新的技术手段。

关键词：选层堵水堵水工具超高扩径不动管柱堵水工艺连续管过油管

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大尺寸砂岩靶射孔孔道损伤评价

中国海上油气 2024年第1期36卷 134-142页

作者：郭书生梁豪崔佳莉中海石油(中国)有限公司海南分公司海南海口570300 中海油能源发展工程技术公司湛江分公司广东湛江524057

射孔高速金属射流穿透油气层的同时也在孔眼附近形成压实带,造成油气层的孔隙度和渗透率损伤,严重影响油气井产能。当前对于射孔效果的检验主要基于地面水泥靶、钢靶或小尺寸砂岩靶进行实验,无法真实评价原位地层条件下的射孔效果、流... 详细信息

射孔高速金属射流穿透油气层的同时也在孔眼附近形成压实带,造成油气层的孔隙度和渗透率损伤,严重影响油气井产能。当前对于射孔效果的检验主要基于地面水泥靶、钢靶或小尺寸砂岩靶进行实验,无法真实评价原位地层条件下的射孔效果、流动效率,对于射孔孔道压实损伤机理认识不足,缺乏定量评价手段。针对上述问题,研发了模拟原位地层条件下的大型射孔物理模拟装置及实验技术,基于稳态气流注入技术的岩心自动扫描系统点测砂岩靶上任意点的渗透率以及纵、横波速,结合微CT、扫描电镜等手段实现对射孔砂岩损伤程度定量评价。结果表明:对比混凝土靶的射孔数据,砂岩靶穿深急剧下降且不存在明显的裂纹,不同弹型射孔穿深下降幅度为17%~40%,温度对射孔深度无明显影响;射孔孔道径向表现为破碎带、过渡带、压实带及原状带等4个区域,平均压实带厚度17.10~79.95 mm,压实损伤率12%~63%;孔道内壁受剪胀作用,孔隙度、渗透率增加,压实区域受塑性挤压,大幅降低喉道直径,导致孔隙度、渗透率显著下降。本文研究成果对于明确射孔孔道损伤机理、指导射孔参数设计优化具有借鉴意义。

关键词：砂岩靶射孔损伤岩心扫描渗透率压实

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耐高温海水基压裂液聚合物稠化剂流变性能

石油化工 2024年第3期53卷 374-382页

作者：滕大勇金鑫丁秋炜张昕陈庆栋周际永中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

为明确聚合物稠化剂分子量、功能单体种类及含量等参数对海水基压裂液流变性能的影响,选用分别具有强电解质单体2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)或可抑制酰胺基水解单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的超高分子量聚合物,研究了聚合物溶液的流变... 详细信息

为明确聚合物稠化剂分子量、功能单体种类及含量等参数对海水基压裂液流变性能的影响,选用分别具有强电解质单体2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)或可抑制酰胺基水解单体N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的超高分子量聚合物,研究了聚合物溶液的流变性能。对具有超高分子量及不同AMPS含量的5种聚合物进行了聚合物交联冻胶耐温耐剪切性能研究。实验结果表明,具有超高分子量及较低AMPS含量的聚合物黏弹性更好,具有超高分子量及高AMPS含量的聚合物在高温下耐剪切性能更好,具有超高分子量及NVP基团的聚合物在海水中增稠能力更好,具有高AMPS含量的聚合物耐温耐剪切性能更好;具有超高分子量(分子量不低于2×10^(7))、适宜的水解度(20%~23%)、低AMPS含量(3%~8%(w))的聚合物,更适于作为耐高温海水基压裂液稠化剂。

关键词：耐高温性海水基压裂液稠化剂聚丙烯酰胺流变性

渤中凹陷渤中A-2区新近系明化镇组岩性油气藏油气运移特征

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岩性油气藏 2024年第5期36卷 46-55页

作者：程焱王波张铜耀齐玉民杨纪磊郝鹏李阔王晓东中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

通过烃源岩特征分析及典型井原油样品的生物标志化合物参数对比,对渤中凹陷西南环带渤中A-2区新近系明下段岩性油气藏的原油来源及其运聚规律进行了研究。研究结果表明:(1)渤中凹陷西南环带纵向发育东三段、沙一段及沙三段等层段烃源岩... 详细信息

通过烃源岩特征分析及典型井原油样品的生物标志化合物参数对比,对渤中凹陷西南环带渤中A-2区新近系明下段岩性油气藏的原油来源及其运聚规律进行了研究。研究结果表明:(1)渤中凹陷西南环带纵向发育东三段、沙一段及沙三段等层段烃源岩,东三段烃源岩具C_(19)TT优势,Ts丰度值较大,C_(27)-C_(28)-C_(29)规则甾烷呈“V”形分布;沙一段烃源岩具C_(23)TT优势,Ts与Tm丰度值相近,γ蜡烷丰度值大,C_(27)-C_(28)-C_(29)规则甾烷呈“L”形分布;沙三段烃源岩具C_(21)TT或C_(23)TT优势,Ts丰度值较大,C_(27)-C_(28)-C_(29)规则甾烷呈“V”形分布,具C_(27)优势。(2)原油物性参数及气相色谱图差异性分析结果显示,渤中A-2油藏东南井区原油充注能力强于中部井区,C_(27)-C_(28)-C_(29)规则甾烷整体呈“L”形分布,4-甲基甾烷峰值较大。明下段上部原油C_(19)TT/C_(23)TT的值较小,MPI1和MPI2参数均较大,全油碳同位素稍重,显示其油源以沙一段供烃为主、沙三段供烃为辅。(3)渤中A-2油藏各井的1-甲基菲、9-甲基菲、C_(29)ααS/(S+R),C_(29)ββ/(αα+ββ)、二苯并噻吩系列、QGF指数等参数均呈规律性变化,指示了原油运移路径为经东南向西北运移聚集成藏。原油生物标志化合物对比结果显示,渤中凹陷西南环带深部原油先汇聚至渤中A-4油藏馆陶组,再通过垂向输导至浅层明下段,然后沿横向广覆砂体运移至渤中A-2油藏明下段,从而形成了现今的岩性油气藏。

关键词：岩性油气藏油源对比油气运移路径沙河街组烃源岩碳同位素生物标志化合物明化镇组渤中A-2油藏渤中凹陷

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白云凹陷天然气成因及混源气比例定量计算

海洋地质前沿 2024年第10期40卷 71-84页

作者：王宁中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300457

珠江口盆地白云凹陷古近系烃源岩类型多样,发育湖相、煤系及海相烃源岩,而钻遇该套烃源岩的探井较少。长期以来,对于该区天然气为原油裂解气还是干酪根裂解气、天然气是来源于恩平组煤系烃源岩还是文昌组湖相烃源岩存在争议。针对该问题... 详细信息

珠江口盆地白云凹陷古近系烃源岩类型多样,发育湖相、煤系及海相烃源岩,而钻遇该套烃源岩的探井较少。长期以来,对于该区天然气为原油裂解气还是干酪根裂解气、天然气是来源于恩平组煤系烃源岩还是文昌组湖相烃源岩存在争议。针对该问题,以番禺低隆起及白云主洼东部地区气田为例,选取珠江口盆地东部浅水区钻遇的文昌组和恩平组烃源岩以及浅水区和白云凹陷发现的不同成因类型原油,开展黄金管高温高压生成天然气模拟实验及产物分析,建立天然气成因判识图版,落实白云凹陷天然气成因并定量计算天然气混源比例。研究认为,白云凹陷的天然气为介于煤型气与油型气之间的混合成因气,且均为干酪根裂解气,未见原油裂解气的贡献。通过天然气混源比例计算认为,白云主洼北坡番禺低隆起气藏及白云主洼东部气藏的天然气主体源于文昌组烃源岩,贡献比例为68%~100%,而恩平组烃源岩所生成的干酪根裂解气对该区气藏天然气的最大贡献比例仅为32%。

关键词：白云凹陷生烃模拟实验天然气成因气源岩

陆丰油田古近系低渗高温深层储层自源闭式强化注水技术研究与应用

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中国海上油气 2024年第2期36卷 159-166页

作者：刘成林任杨孙林刘伟新匡腊梅张强马喜超中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452

受海上平台空间、作业成本、注水水源、施工工艺等条件限制,如何高效注水开发陆丰油田古近系低渗高温深层储层面临挑战。以陆丰油田古近系储层试验井为例,开展了注水可行性分析,优选了合适的水源层位和注入层;采用了同井自源类水层补充... 详细信息

受海上平台空间、作业成本、注水水源、施工工艺等条件限制,如何高效注水开发陆丰油田古近系低渗高温深层储层面临挑战。以陆丰油田古近系储层试验井为例,开展了注水可行性分析,优选了合适的水源层位和注入层;采用了同井自源类水层补充地层能量的自源闭式注水工艺,研发的配套配水器可满足调节扭矩≤5 N·m、耐压差35 MPa,测调仪器可满足耐温175℃、耐压60 MPa的性能要求,实现了海上平台深层一井多用、无须地面设备的注水新方式;采用了电缆传输的爆燃压裂工艺,实现快速、高效作业,措施的时间控制在14 h以内,时效提高10倍以上,火药密度超过6 kg/m;通过强溶缓速酸酸化复合增效。自源闭式强化注水技术已在陆丰油田试验井M10井取得成功应用,注水高效,受效井增产降水效果明显。本文研究成果有效拓展了注水技术在低渗、深层、高温储层中的应用,可为类似储层规模开发提供借鉴。

关键词：陆丰油田自源闭式注水古近系储层深层爆燃压裂酸化

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连续复合管缆投捞式人工举升技术研究

石油机械 2024年第7期52卷 123-128页

作者：葛嵩于志刚袁辉吕赟范远洪李新妍中海石油(中国)有限公司湛江分公司中海油能源发展有限公司工程技术湛江分公司

海上无修井机平台依赖钻井船修井,费用高、时效慢,现有非常规作业技术对平台条件要求高,难以推广。为此,开展了连续复合管缆投捞式人工举升技术研究和应用。针对复杂井况和无修井机平台特点,对管柱和井下工具结构进行了优化设计,通过管... 详细信息

海上无修井机平台依赖钻井船修井,费用高、时效慢,现有非常规作业技术对平台条件要求高,难以推广。为此,开展了连续复合管缆投捞式人工举升技术研究和应用。针对复杂井况和无修井机平台特点,对管柱和井下工具结构进行了优化设计,通过管缆选型计算和电泵扬程拟合,在南海西部涠洲11-1A平台A21H1井进行了先导性应用。研究结果表明:连续复合管缆投捞式人工举升工艺优化了管柱结构,取消湿接头设计,增设液控滑套,生产期间可实现换层;采用特质动力电缆集成的连续复合管缆强度大,防腐能力增强,大大降低了作业风险;完成了在A21H1井的不压井作业,目前该井投产后日增油60 m^(3)。研究结果可为海上油田无修井机平台的修井作业提供技术支撑。

关键词：连续复合管缆电泵举升配套工具无修井机平台现场应用

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