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渤海湾盆地内黄隆起东斜坡奥陶系岩溶热储地热资源评价

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现代地质 2024年第2期38卷 398-408页

作者：章惠汪新伟周总瑛贺婷婷刘晓红黄旭高楠安中国石化集团新星石油有限责任公司北京100083 中国石化地热资源开发利用重点实验室北京100083

渤海湾盆地内黄隆起东斜坡断裂构造发育,地热资源丰富,其奥陶系优质岩溶热储分布与城市供暖匹配良好,开展研究区地热资源精细评价对本区岩溶热储的整体开发具有指导意义。本文基于前人研究成果,综合钻井数据与物探等资料,开展岩溶热储... 详细信息

渤海湾盆地内黄隆起东斜坡断裂构造发育,地热资源丰富,其奥陶系优质岩溶热储分布与城市供暖匹配良好,开展研究区地热资源精细评价对本区岩溶热储的整体开发具有指导意义。本文基于前人研究成果,综合钻井数据与物探等资料,开展岩溶热储空间展布、地温、物性和水化学方面的研究,建立地热田形成的概念模型,并精细评价地热资源量。结果表明,研究区奥陶系岩溶热储平面上分带,呈北东向展布,热储顶面埋深为800~3000 m,具有核部浅、两侧翼部深的特点;纵向上分层,单井含水层为19~43层,累计含水层厚度26.3~137.2 m,主要分布于奥陶系下马家沟组、上马家沟组和峰峰组,其中峰峰组为主力产水层。热储平均孔隙度为3.52%~15.45%,井口水温48~75℃,单井水量55~160 m~3/h,水化学类型为SO_(4)·Cl-Ca·Na型,矿化度1830~3560 mg/L。利用热储体积法平面上将研究区分为4个评价单元,垂向上分为5个层段,评价出南乐—濮阳段地热资源总量321亿GJ,可采资源量48.2亿GJ,折合标煤1.65亿t,年可采资源量可满足供暖面积5794万m^(2),是目前已开发面积393万m^(2)的近15倍,开发潜力巨大。

关键词：内黄隆起奥陶系岩溶热储形成演化资源评价

考虑深井井下动力钻具影响的钻柱粘滑振动规律

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天然气工业 2024年第6期44卷 87-97页

作者：石祥超焦烨刘景涛王兆巍陈帅油气藏地质及开发工程全国重点实验室•西南石油大学中国石化西北油田分公司

油气勘探开发统计数据显示,深井钻井过程中粘滑振动频发,占钻进时长的50%以上,严重影响了钻井井下安全,延长了钻井周期,增加了钻井成本。由于深井钻柱结构较为复杂,井下动力钻具应用普遍,但动力钻具对井底钻头粘滑振动的影响规律缺乏深... 详细信息

油气勘探开发统计数据显示,深井钻井过程中粘滑振动频发,占钻进时长的50%以上,严重影响了钻井井下安全,延长了钻井周期,增加了钻井成本。由于深井钻柱结构较为复杂,井下动力钻具应用普遍,但动力钻具对井底钻头粘滑振动的影响规律缺乏深入研究,目前尚未有学者提出深井动力钻具下的钻柱全尺寸动力学模型。为此,基于弹簧集中质量原理,建立了包含井下动力钻具的粘滑振动仿真模型和螺杆钻具输出参数的计算模型,研究了螺杆钻具、扭力冲击器及两种工具复合使用对钻头粘滑振动的影响,并基于模型分析了现场实钻案例。研究结果表明:(1)使用螺杆钻具复合钻进时,转盘转速与螺杆转速对粘滑振动影响较大,复合转速越大,越有利于消除粘滑振动;(2)钻压和钻头尺寸越大,需要消除粘滑振动的转速就越大;(3)在保证水力参数的情况下,螺杆输出较高的扭矩和转速,能够有效地抑制钻头粘滑;(4)扭力冲击器和螺杆钻具复合使用情况下,当螺杆钻具的输出参数不足以抑制粘滑振动时,提高扭力冲击器的冲击扭矩和冲击频率,可降低螺杆钻具的临界转速,抑制井底粘滑振动。结论认为,该动力学模型可以为深井合理使用动力钻具、避免粘滑振动和提高机械钻速提供有效的技术支撑,该理论新认识在指导钻井现场钻进,提高钻井效率和降低钻井成本等方面具有重要的现实意义。

关键词：深井钻柱振动粘滑振动动力学井下动力钻具顺北区块螺杆钻具扭力冲击器

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基于沉积模拟的总可容空间定量分析

地学前缘 2024年第2期31卷 391-401页

作者：沈禄银潘仁芳吕海涛段太忠贺婷婷刘义生赵磊中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011 长江大学地球科学学院湖北武汉430100 中国石化石油勘探开发研究院北京102260 中国石化集团新星石油有限责任公司北京100083

为了解决可容空间控制因素多、定量分析难的问题,在沉积过程中为沉积物提供可容空间的因素总结归纳为总可容空间,将影响总可容空间的多种因素总结为初始地形、全球(绝对)海平面变化和总沉降3种主控因素。基于总可容空间的提供量和充填... 详细信息

为了解决可容空间控制因素多、定量分析难的问题,在沉积过程中为沉积物提供可容空间的因素总结归纳为总可容空间,将影响总可容空间的多种因素总结为初始地形、全球(绝对)海平面变化和总沉降3种主控因素。基于总可容空间的提供量和充填量相符原则,建立了初始地形、全球海平面变化和总沉降与沉积厚度、水深的定量关系;分析了可容空间主控因素对地层结构的影响,提出了总可容空间定量分析方法。总可容空间定量分析不仅可以计算总沉降,降低了三维沉积参数的恢复和表征难度,保障了沉积正、反演过程中提供的总可容空间量符合预期,还可以建立主控因素之间的定量关系,快速恢复合理的地层沉积参数,有利于沉积模型的建立。该研究不仅对可容空间主控因素之间的定量关系有着更直观的认识,还为定量研究有效可容空间奠定了基础。

关键词：初始地形全球海平面变化总沉降可容空间沉积过程模拟

特提斯洋与古亚洲洋协同演化控制下的塔里木台盆区油气富集效应

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石油与天然气地质 2024年第3期45卷 637-657页

作者：何治亮杨鑫高键云露曹自成李慧莉杨佳奇中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074 中国石化深部地质与资源重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国石化西北油气分公司新疆乌鲁木齐830011

显生宙特提斯洋和古亚洲洋2大构造域演化历史对塔里木盆地产生了巨大的影响,其效应包括原型盆地的形成与沉积充填过程及油气成藏与调整改造等。原特提斯洋和古亚洲洋分别经历了扩张、俯冲-消减和关闭-碰撞造山过程。特提斯域经历了原特... 详细信息

显生宙特提斯洋和古亚洲洋2大构造域演化历史对塔里木盆地产生了巨大的影响,其效应包括原型盆地的形成与沉积充填过程及油气成藏与调整改造等。原特提斯洋和古亚洲洋分别经历了扩张、俯冲-消减和关闭-碰撞造山过程。特提斯域经历了原特提斯、古特提斯和新特提斯3个阶段,具有此消彼长的关系。古亚洲洋在新元古代—古生代多陆-岛-洋的格架下经历了复杂的伸展—聚敛过程。受特提斯洋(昆仑-阿尔金分支洋)和古亚洲洋(南天山洋分支)协同演化控制,塔里木盆地经历了新元古代—早古生代和晚古生代—新生代2个从伸展—聚敛的巨型盆地旋回,与海平面升降和气候旋回匹配,形成了优质烃源岩、多类型规模性储层和盖层,构成了油气形成的优越物质基础。特提斯洋和古亚洲洋多圈层协同演化控制的油气富集效应体现在:①多类型盆地原型与后期构造改造决定了塔里木台盆区不同部位油气成藏与富集的差异性;②北部坳陷广泛分布的优质烃源岩,是塔北—顺托—塔中地区大型油气富集区形成的基础;③多期构造运动伴随的构造破裂与古岩溶作用造就了断控缝洞型和岩溶缝洞型2类各具特点且规模发育的储集体;④区内构造与地温场差异演化决定了油气聚集区内油气相态与次生改造的规律性变化。台盆区大型古隆起和不整合面、走滑断裂带、高能相带及其叠加区是油气有利目标区。

关键词：富集效应成藏要素变形改造盆地原型构造演化古亚洲洋特提斯洋

开封坳陷中牟凹陷馆陶组砂岩热储地热系统成因模式及开发潜力

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现代地质 2024年

作者：贺婷婷杜利谈心刘均荣罗璐章惠李昊中国石油大学(华东) 中国石化集团国际石油勘探开发有限公司中国石化集团新星石油有限责任公司中国石化地热资源开发利用重点实验室

地热系统成因机制研究与地热资源量精细评价是实现区域地热高效开发的基础。本文选取开封坳陷中牟凹陷为研究对象，基于区域地质构造特征，结合地热井和水化学分析资料，对该凹陷地温场、热储展布规律及水化学特征等因素进行了剖析，构... 详细信息

地热系统成因机制研究与地热资源量精细评价是实现区域地热高效开发的基础。本文选取开封坳陷中牟凹陷为研究对象，基于区域地质构造特征，结合地热井和水化学分析资料，对该凹陷地温场、热储展布规律及水化学特征等因素进行了剖析，构建了地热系统概念模型，并分层系精细评价地热资源量。结果表明，中牟凹陷地热系统的热源主要来自壳幔的热传导，大地热流值约45～65mW/m2，其北部的焦作－新乡－商丘断裂为其深部热流向上传递的有利通道。热储为馆陶组砂岩，在区内分布较稳定，底板埋深在1600～2200m，热储垂向上可识别出30～48层砂体，累计厚度介于130～420m，孔隙度约16%～32%，砂地比最高可达67%。热储物性空间上具有凹陷东部优于西部、馆下段优于馆上段的特征。馆陶组地热井的井口水温68～85℃，单井水量106～155m3/h，水化学类型以Cl－Na为主，矿化度10000～30000mg/L。厚约1200m的上覆第四系和明化镇组地层构成区域的良好盖层。地热水的来源整体接受西部和西南部山区的大气降水补给，经深部热传导增温后，侧向补给给热储层。中牟凹陷馆陶组砂岩热储地热资源量约2245.41×108GJ，每年可开采地热资源量为5.61×108GJ，折合标煤1.92×106t。年开采地热资源量可满足约6770万m2的供暖面积，开发潜力巨大。

关键词：地热系统成因模式资源量评价砂岩热储馆陶组中牟凹陷

基于“扩缝串洞”理念的超深层小缝洞群碳酸盐岩储层改造数值模拟

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天然气工业 2024年第5期44卷 80-95页

作者：罗志锋程龙谢耀增刘举张雄罗攀登油气藏地质及开发工程全国重点实验室•西南石油大学中国石油塔里木油田公司油气工程研究院中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院

随着四川盆地和塔里木盆地碳酸盐岩油气藏勘探开发逐渐迈向超深层领域,受地质条件影响,储层由大型缝洞向以厘米—毫米级小缝洞群转变,以往针对大型缝洞储层改造的酸压技术系列难以适应小缝洞群储层。为充分释放超深层小缝洞群碳酸盐岩... 详细信息

随着四川盆地和塔里木盆地碳酸盐岩油气藏勘探开发逐渐迈向超深层领域,受地质条件影响,储层由大型缝洞向以厘米—毫米级小缝洞群转变,以往针对大型缝洞储层改造的酸压技术系列难以适应小缝洞群储层。为充分释放超深层小缝洞群碳酸盐岩储层的天然气产能潜力,基于小缝洞群碳酸盐岩储层特征,构建了多尺度离散缝洞方法,建立了考虑岩石变形、裂缝延伸、酸液流动反应、温度变化的热流固化多场耦合数值模型,最后提出了以多级转向扩面积、精准控黏串缝洞、定点生酸扩缝长为核心的“扩缝串洞”缝控改造理念,并对小缝洞群碳酸盐岩储层“扩缝串洞”缝控改造方式进行了优化分析。研究结果表明:①多级交替注入形成的黏性指进现象可以促进缝控改造面积的增加和裂缝非均匀刻蚀,从而提高改造后的产能,且缝控改造效果最佳;②酸液注入黏度比增加,缝控改造无因次产能指数呈现先增大后减小的规律,当黏度比超过30,缝控改造无因次产能指数开始迅速减小,缝控改造中酸液交替黏度比需控制在25~35区间;③酸液用量越大,缝控改造面积及改造后无因次产能指数越大,但对于一定地层参数和单井控制面积的缝控改造存在极限酸液用量,超过该酸液用量后缝控面积趋于极限值,而无因次产能指数仍随酸液用量的增加而稳定增大。结论认为,提高缝控改造面积和激活动用小缝洞群是小缝洞群碳酸盐岩储层提产的关键,该认识为超深层小缝洞群碳酸盐岩气藏的高效开发提供了理论指导。

关键词：超深层碳酸盐岩储层缝控改造扩缝串洞多场耦合酸压裂缝延伸

塔里木盆地顺北西部地区火成岩侵入体发育特征及其与断裂耦合关系

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 231-242页

作者：牛月萌韩俊余一欣黄诚林波杨帆余浪陈俊宇中国石油大学(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 中国石化西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

塔里木盆地顺北西部地区火成岩侵入体分布广泛,对地层和含油气系统改造作用明显,但该地区火成岩侵入体发育特征及其与深部走滑断裂带之间的耦合关系并不十分清楚。基于顺北西部地区最新二维和三维地震资料,精细刻画了火成岩侵入体形态特... 详细信息

塔里木盆地顺北西部地区火成岩侵入体分布广泛,对地层和含油气系统改造作用明显,但该地区火成岩侵入体发育特征及其与深部走滑断裂带之间的耦合关系并不十分清楚。基于顺北西部地区最新二维和三维地震资料,精细刻画了火成岩侵入体形态特征,划分了火成岩侵入体不同类型及组合关系,判别了火成岩侵入体发育期次,确定了火成岩侵入体与深部走滑断裂耦合关系。结果表明:(1)顺北西部地区火成岩侵入体具有“一”字形、舌形、碟形以及半碟形几种形态类型。(2)单一侵入岩床通过相接、相连及错断组合形成岩床复合体。(3)火成岩侵入体主要分布于中-下奥陶统顶面至中-下泥盆统顶面之间,侵入岩床活动类型包括单期单层、单期多层和多期多层3类。(4)不整合面和断裂作为岩浆侵入的通道,控制了火成岩侵入体发育数量和规模,导致研究区南部和北部侵入作用存在明显差异。(5)研究区北部深部走滑断裂作为岩浆主要侵入通道,纵向侵入作用较强;南部岩浆以不整合面为主要侵入通道,横向侵入作用更强。

关键词：断裂不整合面断裂耦合火成岩侵入体走滑断裂带顺北西部地区塔里木盆地

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西藏南部地热型锂资源特征与分布规律

矿产综合利用 2024年第4期45卷 35-42页

作者：罗璐周总瑛朱霞何春艳刘慧盈中国石化集团新星石油公司中国石化集团地热资源开发利用重点实验室北京100083

这是一篇矿业工程领域的论文。西藏南部是我国高温地热带的主要分布区之一,拥有丰富的地热资源。地热水化学分析测试结果显示,西藏南部高温地热带地热水中的锂含量最高可达34.51 mg/L,地热锂的相对丰度明显优于北美西部高原的克莱顿谷... 详细信息

这是一篇矿业工程领域的论文。西藏南部是我国高温地热带的主要分布区之一,拥有丰富的地热资源。地热水化学分析测试结果显示,西藏南部高温地热带地热水中的锂含量最高可达34.51 mg/L,地热锂的相对丰度明显优于北美西部高原的克莱顿谷和南美安第斯高原的乌尤尼等世界典型的高原型盐湖卤水锂的相对丰度的盐湖卤水,镁锂比大部分小于3,有利于卤水提锂。西藏南部高温地热带地热水中锂含量较高的区域均分布在雅鲁藏布江缝合带及其以南地区,与富锂岩石的分布范围一致,同时雅鲁藏布江缝合带及其以南地区地热水的Cl-Na型地热水比北部的更多,南部地热水的TDS更高,循环路径更长。根据地热水的氢氧稳定同位素和周围富锂盐湖卤水中锂的物源推断了地热水锂的物源主要有两种,分别是地热水对富锂岩石的溶滤作用和岩浆分异过程中形成的富锂岩浆热液。

关键词：矿业工程西藏南部高温地热带地热型锂资源

多期构造应力控制走滑断控储层发育机理与差异性研究——以塔里木盆地顺北地区为例

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石油实验地质 2024年第4期46卷 775-785页

作者：张继标邓尚韩俊李映涛刘大卫邱华标张仲培刘雨晴中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国石化西北油田分公司乌鲁木齐830011

塔里木盆地顺北油气田发育典型走滑断控缝洞型储层。区别于受原始沉积相带控制的基质孔洞、受岩溶改造的洞穴等储集类型,走滑断控缝洞型储层的形成主要受断裂活动期构造应力导致的破裂作用控制。为研究走滑断裂多期活动背景下构造应力... 详细信息

塔里木盆地顺北油气田发育典型走滑断控缝洞型储层。区别于受原始沉积相带控制的基质孔洞、受岩溶改造的洞穴等储集类型,走滑断控缝洞型储层的形成主要受断裂活动期构造应力导致的破裂作用控制。为研究走滑断裂多期活动背景下构造应力控制的断控储层发育机理与分布规律,综合应用野外、岩心、测录井、地震及钻井动态等资料,开展不同走滑断裂、同一走滑断裂沿走向不同部位、垂向不同层系断控储层发育特征表征,并结合应力场数值模拟手段开展多期构造应力恢复,预测断控储层发育的主要时期与分布规律。结果表明,走滑断裂活动期不同分段内部应力状态差异显著,其中拉分段内部以张应力为主,主要派生张性裂缝;压隆段内部以挤压应力为主,派生裂缝类型多样。顺北地区勘探目的层奥陶系一间房组顶面断控裂缝主要在加里东中期Ⅲ幕及加里东晚期—海西早期发育,海西中—晚期及之后裂缝基本不发育,且滑移距大的顺北18号断裂带较顺北1号断裂带派生裂缝开度、密度更高。走滑断控储层具有“簇状”结构特征,断裂活动期不同分段内部应力状态控制储层结构差异,拉分段“空腔”多,以“双簇”结构为主,核带规模大,压隆段核带结构多,以“多簇”结构为主,分割性强;走滑断裂活动期应力强度控制储集空间类型与规模,小型断裂储集空间以裂缝为主,大型断裂带发育核带结构,断控储层规模与断裂活动强度呈正相关关系;断控裂缝发育主要受断裂早期活动控制,晚期由于地层埋深增大,岩石不易破裂,新派生裂缝发育较少。

关键词：应力状态多期构造应力分段性断控缝洞型储层顺北地区塔里木盆地