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渤海湾盆地冀中坳陷新领域、新类型油气勘探潜力及有利方向

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石油学报 2024年第1期45卷 69-98页

作者：李志军肖阳田建章李晓燕王元杰王海燕焦亚先汤小琪贾颖超任春玲严梦颖王成云任艺中国石油华北油田公司勘探开发研究院河北任丘062552

冀中坳陷油气资源丰富,历经40余年勘探开发,是华北油田的主要油气生产基地和增储上产的重要战场。近年来,冀中坳陷的油气勘探在新领域、新类型取得了多项重要突破,展现出良好的勘探前景,但仍面临着油气成藏条件认识不清、规模接替领域... 详细信息

冀中坳陷油气资源丰富,历经40余年勘探开发,是华北油田的主要油气生产基地和增储上产的重要战场。近年来,冀中坳陷的油气勘探在新领域、新类型取得了多项重要突破,展现出良好的勘探前景,但仍面临着油气成藏条件认识不清、规模接替领域和区带不明的问题。基于对冀中坳陷油气成藏条件的系统解剖,通过分析油气成藏的控制因素,总结油气富集规律,重新认识了坳陷的油气成藏特征与勘探潜力,指出了冀中坳陷在今后一个时期的勘探新领域、新类型。综合评价认为,冀中坳陷发育古近系和石炭系—二叠系2套烃源层,形成海相碳酸盐岩和古近系碎屑岩2种主要储集体,具备新生古储、自生自储、下生上储、古生古储4类成藏组合,构成了以古潜山为主体的中央隆起型、陡坡型、斜坡型和洼槽型4种复式油气聚集带。冀中坳陷石油与天然气资源的探明率分别为45.7%和11.0%,剩余油气资源十分丰富。整体研究认为,深潜山及其内幕、古近系深层、页岩油、深部煤层气、新凹陷5大领域的整体成藏条件好,资源潜力大,勘探前景广阔。冀中坳陷北部在廊固凹陷河西务潜山、武清凹陷和文安斜坡等潜山及内幕落实了13个有利目标,预测天然气圈闭资源量为1453×10^(8)m^(3),是冀中坳陷天然气勘探的有利区带;在饶阳凹陷留楚—皇甫村、武清凹陷武清背斜带、深县凹陷榆科—深南背斜带、文安斜坡内带、廊固凹陷和晋县凹陷陡坡带等地区发育12个有利构造,预测石油圈闭资源量为2.4×10^(8)t,是冀中坳陷古近系深层领域勘探的主攻区带;保定凹陷在2个有利构造区的预测圈闭资源量为2.3×10^(8)t、武清凹陷的剩余天然气资源量达836×10^(8)m^(3),是凹陷新区勘探突破的现实地区;束鹿凹陷沙河街组三段下亚段和饶阳凹陷沙河街组一段下亚段的页岩油可动资源量为9.1×10^(8)t,文安斜坡外带深部煤层气有利勘探区的总资源量为1.53×10^(12)m^(3),是冀中坳陷非常规领域战略接替的有利勘探目标。

关键词：冀中坳陷成藏条件深潜山及内幕页岩油煤层气新凹陷勘探方向

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煤层气L型水平井防窜气排采控制方法研究

煤田地质与勘探 2024年第5期52卷 77-87页

作者：刘展张群霞耿宇欣罗丹王铭刚中国石油华北油田公司山西煤层勘探开发分公司山西长治046000

煤层气采用L型水平井开发,可使单井稳产气量达到8000m^(3)/d以上,但由于L型水平井无沉砂口袋,无法靠重力实现气、水自然分离,易发生油管窜气,导致泵效大幅下降,制约进一步排水降压。前期通过优化排采举升工艺,油管窜气现象得到了一定缓... 详细信息

煤层气采用L型水平井开发,可使单井稳产气量达到8000m^(3)/d以上,但由于L型水平井无沉砂口袋,无法靠重力实现气、水自然分离,易发生油管窜气,导致泵效大幅下降,制约进一步排水降压。前期通过优化排采举升工艺,油管窜气现象得到了一定缓解,但对低流压产气井和高流压产气井的治理效果仍然不理想。以沁水盆地樊庄-郑庄区块L型水平井为例,通过研究分析56口发生油管窜气井的气、水变化规律,建立了窜气严重程度评价指标,利用灰色关联度法找出影响油管窜气的主控因素,明确产生油管窜气的原因,并在优化排采制度方面提出了2种防治油管窜气的方法。结果表明:井筒环空的液柱高度是引发油管窜气的先决条件,油管窜气随液柱高度降低突然发生,当液柱高度大于75m时,出水口不窜气或以轻、中度窜气为主;当液柱高度小于75m时,以重度窜气为主,且发生窜气后其窜气程度随液柱高度的降低呈指数增大。气液比是影响窜气程度大小的关键因素,且窜气程度随气液比的增大呈对数增大,当气液比小于30时,以轻度和中度窜气为主,当气液比大于30时,以重度窜气为主。通过控制恒定高套压,采取“控压排水”法,可有效提高泵吸入口附近两相流的持液率;通过控制日产气量,采取“控产排水”法,将泵吸入口附近的气液比降低至30以下,可有效降低油管窜气程度。在此基础上,结合防窜气排采举升工艺,最终实现油管窜气的标本兼治。

关键词：煤层气 L型水平井油管窜气液柱高度气液比樊庄-郑庄区块沁水盆地

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沁水盆地南部煤层气水平井射孔优化

新疆石油地质 2024年第5期 581-589页

作者：李可心张聪李俊刘春春杨瑞强张武昌李邵楠任智剑中国石油华北油田分公司山西煤层气勘探开发分公司中国石油华北油田分公司华北油田经济技术研究院

为提高沁水盆地煤层气水平井压裂效果，基于分布式光纤水平井产水产气剖面监测、水平井录井导向、测井等资料分析，明确了煤岩煤质、煤体结构、水平井钻遇位置以及射孔改造方式是决定煤层压裂改造效果的关键因素。沁水盆地3号煤层中—... 详细信息

为提高沁水盆地煤层气水平井压裂效果，基于分布式光纤水平井产水产气剖面监测、水平井录井导向、测井等资料分析，明确了煤岩煤质、煤体结构、水平井钻遇位置以及射孔改造方式是决定煤层压裂改造效果的关键因素。沁水盆地3号煤层中—上部自然伽马低、煤质较好、煤体结构完整，是适合压裂改造的优质层段；根据双自然伽马曲线可准确判断水平井井眼轨迹在煤层中的钻遇位置，确定优质压裂层段及射孔方式。当井眼轨迹位于煤层中部时，采用常规射孔方式可实现高效改造；当井眼轨迹接近顶板或出层时，需采用向下定向射孔方式，实现上部优质煤层的有效改造；当井眼轨迹位于下夹矸层附近时，可采用向上定向射孔方式，实现中部优质层段的改造。该方法现场应用水平井46口，单井日产气量突破2.5×10～4 m3，日稳产气量达到2×10～4 m3，储集层压裂改造效率提升10%～50%，水平井开发效果好。

关键词：沁水盆地煤层气水平井煤体结构射孔层段优选射孔方式

河套盆地临河坳陷超深层碎屑岩油气勘探突破及高产富集因素

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石油勘探与开发 2024年

作者：武玺史原鹏陈树光武函蔡军淡伟宁刘喜恒王晓坤张晰蒙张建丽中国石油华北油田公司

基于钻井、录井、测井、地质实验等基础资料，对河套盆地临河坳陷超深层碎屑岩油气地质特征及富集高产因素开展研究。研究表明：(1)临河坳陷古近系发育的内陆咸化湖相水陆双源优质烃源岩具有早熟早排、高产烃率和持续高效生烃特征，为... 详细信息

基于钻井、录井、测井、地质实验等基础资料，对河套盆地临河坳陷超深层碎屑岩油气地质特征及富集高产因素开展研究。研究表明：(1)临河坳陷古近系发育的内陆咸化湖相水陆双源优质烃源岩具有早熟早排、高产烃率和持续高效生烃特征，为超高压高产油气藏形成提供重要资源基础；(2)弱压实、早充注、弱胶结保孔主导，叠加超高压扩缝增渗，导致6 500 m以深的超深层依然发育孔隙度大于15%、渗透率达226×10-3μm2的中孔中渗型优质储集体，极大拓展了油气勘探空间；(3)临洼构造临河组砂地比偏低、储盖组合好，且上覆巨厚优质泥岩盖层，为持续高效生烃增压并形成超高压油气藏提供有利条件；(4)邻近临河组生烃中心且具有良好构造背景和构造圈闭发育区是最有利勘探方向，主要包括兴隆断裂构造带和纳林湖断裂潜山带超深层领域。临河坳陷超深层油气勘探重大突破，揭示了该地区超深层碎屑岩良好的勘探潜力，同时对其他地区超深层碎屑岩油气勘探具有重要借鉴意义。

关键词：河套盆地临河坳陷超深层临河组河探101井千吨井富集因素

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蠡县斜坡沙一下亚段混积特征及其控储效应

沉积学报 2024年

作者：薛辉肖博雅许梦婷亢品叶大帅张瑞雪郭悦苗汤小琪韩春元中国石油华北油田分公司勘探开发研究院中国石油华北油田分公司第五采油厂

【目的】蠡县斜坡沙一下亚段混合沉积广泛发育，明确混积特征及其控储效应对确定下一步勘探开发目标具有重要意义。【方法】综合利用岩心、薄片、测井、地震及分析测试等资料，对沙一下亚段混合沉积类型、分布规律、控制因素、沉积模式... 详细信息

【目的】蠡县斜坡沙一下亚段混合沉积广泛发育，明确混积特征及其控储效应对确定下一步勘探开发目标具有重要意义。【方法】综合利用岩心、薄片、测井、地震及分析测试等资料，对沙一下亚段混合沉积类型、分布规律、控制因素、沉积模式及优质储层形成机理进行研究。【结果】沙一下亚段存在混积岩和混积层系2种岩石类型，发育混积砂岩类、混积碳酸盐岩类和混积泥岩类3大类、6小类混积岩，存在陆源碎屑岩—碳酸盐岩层系、陆源碎屑岩—混积岩层系、碳酸盐岩—混积岩层系、混积岩—混积岩层系4种组合、16种类型；发育三角洲前缘、滨浅湖、半深湖3种混积亚相、8种混积微相，混合沉积在横向上相变较快，纵向上多类型岩石频繁叠置，平面上各小层沉积特征差异性明显，发育低水位期和高水位期两种混合沉积模式；混合沉积受气候及水体环境、构造背景及古地貌、物源供给条件、湖平面升降等因素共同控制；高能相带发育的砂质滩坝和碳酸盐岩滩坝是有利的混积微相，封闭咸化水体环境控制优质储层的形成和展布，沉积旋回控制优质储层的发育程度和分布位置。【结论】西南部古地貌高地发育的混积型滩坝是有利的勘探目标。

关键词：混合沉积分布规律控制因素沉积模式控储效应沙一下亚段蠡县斜坡

沁水盆地南部高煤阶煤层气高效开发对策与实践

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中国石油勘探 2024年第4期29卷 17-30页

作者：杨延辉王玉婷刘忠陈必武吴春升张学英董晴中国石油华北油田公司中国石油天然气集团有限公司煤层气开采先导试验基地中国石油华北油田公司勘探开发研究院中国地质大学(武汉) 中国石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司

我国高煤阶煤层气资源丰富,其高效开发利用的能源、安全、生态意义十分突出。以沁水盆地南部高煤阶煤层气开发实践为例,系统分析了早期开发过程中面临的5个主要问题及挑战:高煤阶煤层气开发理论不完善;有利区选择精度低;储层改造技术适... 详细信息

我国高煤阶煤层气资源丰富,其高效开发利用的能源、安全、生态意义十分突出。以沁水盆地南部高煤阶煤层气开发实践为例,系统分析了早期开发过程中面临的5个主要问题及挑战:高煤阶煤层气开发理论不完善;有利区选择精度低;储层改造技术适应性不强;排采控制制度效率低、效益差;集输系统呈现“三难”“三高”。中国石油华北油田公司坚持问题导向、目标引领,室内研究与现场实践相结合,形成了高煤阶煤层气高效开发的新理念及关键技术对策:提出高煤阶煤层气疏导开发理念,构建套管单支水平井+分段压裂的煤层气开发方式;建立高产有利区优选技术,实现建产模式由大面积整体建设向精准建产选区转变;完善升级煤层气压裂改造技术,实现储层改造向构建多级有效缝网转变;创新疏导排采控制技术,实现排采控制向优快高效转变;建立低压环状地面集输技术,实现地面集输建设模式向高效益转变。经实践,平均新建产能到位率由37%提升至84%以上,平均单井日产气提高为原来的1.6倍,达产时间缩短20%以上,新建项目地面建设投资降低20%。沁水盆地不同储层类型煤层气开发均取得产量突破,沁水盆地南部煤层气田年生产能力突破21×10^(8)m^(3),建成我国最大的煤层气田,有力助推了我国煤层气的战略性发展。

关键词：沁水盆地高煤阶煤层气高效开发疏导开发理念精准建产区优选压裂改造排采控制低压环状集输

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宁武盆地南部深部煤层气临界深度与成藏特征

天然气工业 2024年第1期44卷 108-118页

作者：郗兆栋唐书恒刘忠张迁张鹏豹杨雄雄张珂中国地质大学(北京)能源学院中国石油华北油田公司勘探开发研究院

近年来,随着深部煤层气勘探开发技术的不断突破,深部煤层气已逐渐成为中国油气资源重要的勘探开发新领域。但是,关于煤层气深度界线的科学内涵、深部煤层气藏的地质特征、煤层气富集模式等基础科学问题仍处于初期探索阶段。为此,以宁武... 详细信息

近年来,随着深部煤层气勘探开发技术的不断突破,深部煤层气已逐渐成为中国油气资源重要的勘探开发新领域。但是,关于煤层气深度界线的科学内涵、深部煤层气藏的地质特征、煤层气富集模式等基础科学问题仍处于初期探索阶段。为此,以宁武盆地宁武南区块上石炭统太原组9号煤层为研究对象,基于区块20余口煤层气井的钻井、测井及试井资料等,联合等温吸附、气体同位素等实验测试手段,探讨了宁武南区块深部煤层气临界深度与成藏特征。研究结果表明:①研究区深部煤层气临界深度为1200 m,临界深度以深,深部煤层气藏具有煤层厚度大、热演化程度高、含气量及含气饱和度高、煤体结构好和孔隙度低的地质特征。②地温梯度和热演化程度是影响研究区深部煤层气临界深度及煤层气成藏条件的重要因素。结论认为,该盆地的宁武南区块深部煤层气地质特征与鄂尔多斯盆地大宁—吉县、临兴、延川南等深部煤层气区块具有可比性,展现出宁武盆地深部煤层气良好的勘探开发前景。

关键词：宁武盆地上石炭统太原组深层煤层气临界深度成藏特征

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沁水盆地南部中深部煤层气富集高产控制因素与有利区评价

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天然气地球科学 2024年

作者：杨延辉李梦溪张辉米忠波彭传利王宁缠玉慧中国石油华北油田公司北京奥能恒业能源技术有限公司

中深部煤层气具有高含气、高饱和、含游离气的特征，采用新型井震标定和多属性联合构造解释技术，精细认识构造、标定解释层位，准确识别断层和陷落柱。沁水盆地南部西翼安泽区块安13井储量区单位涌水量在区内为4m3/（m·d）以下，主体... 详细信息

中深部煤层气具有高含气、高饱和、含游离气的特征，采用新型井震标定和多属性联合构造解释技术，精细认识构造、标定解释层位，准确识别断层和陷落柱。沁水盆地南部西翼安泽区块安13井储量区单位涌水量在区内为4m3/（m·d）以下，主体在1m3/（m·d）以下，水动力条件较弱。评价井取心资料统计结果表明：①研究区裂缝比较发育，裂缝发育区每点处各向异性较强，近南北、近东西方向的裂缝相对发育，属于走滑断层应力机制，最大水平主应力方向NNE，有利于压裂裂缝的延伸。②3#煤层孔隙度平均为4.48%～4.5%。在构造形成过程中，背斜部位由于地层抬升，地层压力下降，甲烷通过孔隙和裂隙等通道由构造低部位向高部位运移，煤层水受重力作用，由高处向低处渗流，逐步形成“构造顶部富气贫水，腰部气、水共存，底部富水贫气”的煤层气富集模式，要获得较高产气量，须寻找煤层含气饱和度大于70%，含气量大于14m3/t的储层有利区。③对于有外水补给的储层开放体系，供给边界压力不变，外水补给造成泄流范围内压力降低缓慢；当储层为封闭体系时，储层水体为滞留型；当储层为半封闭体系时，储层水体为弱径流型。④沁水盆地南部西翼马必东区块煤层气井深度普遍为800～1 200 m，平均压裂液量为946.5 m3，返排后单相流期采用定产水量、定流压降速生产，单相流流压降幅保持在0.05～0.1 MPa/d之间，单相期平均时间为108 d，累计排水量为560 m3，平均解吸压力为4MPa，排采曲线呈产水上升型，解吸前出现尖峰，稳产期长。

关键词：中深部煤层富集高产开发单元地质—工程一体化压裂返排

深层—超深层优质碎屑岩储层成因及主控因素——以河套盆地临河坳陷古近系渐新统临河组为例

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石油勘探与开发 2024年第3期51卷 478-489页

作者：史原鹏刘占国王少春伍劲刘喜恒胡延旭陈树光冯广业王标王浩宇中国石油华北油田公司河北任丘062552 中国石油杭州地质研究院杭州310023

基于岩心、钻井和测井等新资料,结合大量岩矿测试分析,对河套盆地临河坳陷古近系渐新统临河组深层—超深层碎屑岩储层特征、成岩作用类型、异常高孔储层成因及发育控制因素开展系统分析。研究表明:(1)临河组深层—超深层碎屑岩异常高孔... 详细信息

基于岩心、钻井和测井等新资料,结合大量岩矿测试分析,对河套盆地临河坳陷古近系渐新统临河组深层—超深层碎屑岩储层特征、成岩作用类型、异常高孔储层成因及发育控制因素开展系统分析。研究表明:(1)临河组深层—超深层碎屑岩异常高孔储层储集空间以原生孔为主,抗压实能力强的物质组构基础、弱压实成岩动力场和流体弱压实-弱胶结成岩环境等3大有利成岩要素耦合利于原生孔大量保存;(2)临河组碎屑岩先存物质组构优越,石英、长石和刚性岩屑总含量平均值可达90%,抗压实能力强;(3)临河坳陷地温梯度低,仅为(2.0~2.6)℃/100 m,与早期长期浅埋—晚期快速深埋的埋藏方式共同形成弱压实成岩动力场环境;(4)咸化湖盆沉积地层的成岩环境中,成岩流体产生的压实作用弱,同时古盐度具有分异性,低盐度区胶结作用弱,利于原生孔保存;(5)沉积水动力条件、咸化湖盆古水体盐度分异和砂体厚度等3大因素共同控制临河组优质储层分布。

关键词：河套盆地临河坳陷古近系渐新统临河组深层—超深层异常高孔储层成因