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准中深层砂岩脆性及其对岩石破裂模式的影响规律

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油气地质与采收率 2024年第3期31卷 54-62页

作者：丁然张峰王勇李晓倩林柏华中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院山东东营257000 中国石化胜利油田分公司西部油气勘探项目部山东东营257000

致密砂岩储层由于埋深大,受机械压实、溶蚀、交代等成岩作用的强烈影响,岩性特征十分复杂。随着油气资源勘探开发不断向深部储层发展,深层高地应力、高围压对储层脆塑性的影响严重左右了水力压裂效果和油气资源产量。准中深层致密砂岩... 详细信息

致密砂岩储层由于埋深大,受机械压实、溶蚀、交代等成岩作用的强烈影响,岩性特征十分复杂。随着油气资源勘探开发不断向深部储层发展,深层高地应力、高围压对储层脆塑性的影响严重左右了水力压裂效果和油气资源产量。准中深层致密砂岩油藏储量丰富,但由于储层埋深大、物性差且围压异常高,同时对其原位地质力学岩心脆性变化规律认识受限,使得传统油气开采手段无法满足生产需求。为此,结合物理实验和数值模拟技术,开展准中深层岩心的岩石力学特征、脆塑性转化、破裂模式及声发射特征差异性研究。结果表明:随着围压增加,岩石从脆性破坏逐渐过渡为塑性破坏,且破裂模式由劈裂破坏向剪切破坏转变,砂岩脆性减弱;基于能量平衡方法和归一化处理的6种脆性指数所反映的砂岩脆性总体上呈下降趋势,但不同脆性指数的数值范围以及与脆性的相关性各异。不同脆性数值岩心模型的三轴压缩实验表明:当脆性矿物含量较低时,岩石呈现单斜面剪切破坏;随着脆性矿物含量增加,岩石破裂表现为多破裂面复合破坏模式。岩石破裂过程的声发射特征与其脆性存在相关性,主要呈现群震型、前震-主震-后震型和主震型3种模式。

关键词：深层砂岩高地应力脆性破裂模式声发射特征

准噶尔盆地重点领域油气勘探研究进展及潜力方向

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油气地质与采收率 2024年第4期31卷 24-41页

作者：王金铎张关龙庄新明宫亚军张翊曲彦胜薛雁程世伟中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015

准噶尔盆地胜利探区主要位于盆地周缘超剥带、复杂山前带和深洼区,油气成藏条件复杂,勘探难度大。为明确胜利探区重点领域的潜力方向,指导下步油气勘探部署层次优选,基于胜利探区准西缘超剥带领域、准中地区上组合深层领域、准中地区下... 详细信息

准噶尔盆地胜利探区主要位于盆地周缘超剥带、复杂山前带和深洼区,油气成藏条件复杂,勘探难度大。为明确胜利探区重点领域的潜力方向,指导下步油气勘探部署层次优选,基于胜利探区准西缘超剥带领域、准中地区上组合深层领域、准中地区下组合超深层领域、准北缘及准东南山前带领域沉积、储层、油源对比、输导体系、成藏模式、油气富集控制因素等勘探研究进展系统总结,对各重点领域下步的潜力方向进行了分析。结果表明:准西缘超剥带领域的哈山地区侏罗系—白垩系、车排子地区新近系沙湾组、车排子地区石炭系及准中地区上组合深层领域的永进-征沙村地区侏罗系齐古组、莫西庄地区侏罗系三工河组及东道海子凹陷成6井区侏罗系八道湾组是下步主要的增储上产阵地;准中地区下组合超深层领域的沙湾凹陷征10井区二叠系上乌尔禾组—三叠系克拉玛依组、盆1井西凹陷庄深1井区二叠系风城组—夏子街组是下步重要的接替阵地;准北缘哈山山前带及准东南博格达山南、北山前带准原地系统是下步需要持续探索的有利阵地;石北凹陷及石钱滩凹陷石炭系深层非常规页岩气领域是今后需要积极准备的后备阵地。“十四五”—“十五五”期间,胜利探区应以“立足全区、决胜深层、常非并重、统筹推进”勘探思路为指导,持续、有序地推进盆地各重点领域的勘探。

关键词：勘探历程含油气系统重点领域勘探研究进展潜力方向准噶尔盆地

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胜利油田油藏描述技术回顾与发展方向

油气地质与采收率 2024年第5期31卷 171-185页

作者：李伟忠宋力张华锋郭长春武刚刘丽李坚路言秋中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015

胜利油田为典型的陆相复式油气区,油藏类型多、含油层系多、断裂系统复杂,20世纪90年代初进入含水率为90%以上的特高含水开发阶段,如何针对不同类型油藏和开发阶段,精细刻画地下储层变化、精准认识剩余油,是实现高含水老油田提高采收率... 详细信息

胜利油田为典型的陆相复式油气区,油藏类型多、含油层系多、断裂系统复杂,20世纪90年代初进入含水率为90%以上的特高含水开发阶段,如何针对不同类型油藏和开发阶段,精细刻画地下储层变化、精准认识剩余油,是实现高含水老油田提高采收率的基础。为此,从1996年始开展了针对老油田剩余油挖潜的精细油藏描述,通过精细储层构型表征、低序级断层精细描述、砂砾岩期次划分与连通性评价、薄互层滩坝砂储层预测、三维精细地质建模及剩余油精细描述等关键技术攻关,以及多轮次油藏描述技术迭代,形成了一套胜利特色的精细油藏描述技术,编制了精细油藏描述技术规范。截至2023年累计描述开发单元600余个,覆盖石油地质储量为43.6×108 t,建模数模技术在老区调整和新区方案编制中得到广泛应用,有效支撑了油田的规模建产与效益稳产。系统分析胜利油田油藏描述技术发展历程,总结不同类型油藏形成的特色技术,分析特高含水后期老油田精细油藏描述面临的5项挑战,阐述下一步油藏描述技术的5个发展方向,对推动陆相油田精细油藏描述技术具有指导和借鉴意义。

关键词：油藏描述技术历程技术进展发展方向胜利油田

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胜利滩浅海油田高效开发技术进展及展望

油气地质与采收率 2024年第5期31卷 66-76页

作者：翟亮刘丽胡晨彬张海娜唐晓红中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015

胜利滩浅海油田位于海陆交汇处,以埕岛油田、新北油田为典型代表,具有油藏类型多样、地面条件复杂、海工配套投资大的特点,效益开发难。立足胜利滩浅海油田开发实践,重点梳理了“十一五”以来技术成果,经过持续技术攻关,形成了以滩浅海... 详细信息

胜利滩浅海油田位于海陆交汇处,以埕岛油田、新北油田为典型代表,具有油藏类型多样、地面条件复杂、海工配套投资大的特点,效益开发难。立足胜利滩浅海油田开发实践,重点梳理了“十一五”以来技术成果,经过持续技术攻关,形成了以滩浅海油田细分加密综合调整、滩浅海油田整体注采调控、海油陆采高效开发、滩浅海边际油藏有效动用、复杂裂缝性潜山油藏开发为核心的胜利特色滩浅海油田高效开发技术,建成国内首个400万吨级滩浅海油田——埕岛油田,实现了从陆上到海上的跨越。通过剖析滩浅海油田目前高质量发展面临的问题,明确了在新区效益建产与老区提高采收率技术支撑上面临的挑战。作为胜利油田持续上产的重要阵地,针对未来滩浅海油田面临的上产需求与未动用储量品位低以及老区稳产基础与液量受限两大挑战,提出了滩浅海油田“少井高产、高速高效”的发展方向,即持续攻关滩浅海复式油气藏效益动用、基于平台集约化的“3+2”开发方式下的二次井网重构、基于大模型的智能注采调控等关键技术,支撑胜利滩浅海油田高质量持续发展。

关键词：滩浅海油田高效开发埕岛油田整体注采调控边际油田裂缝性潜山油藏

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华北地区煤系地层油气资源研究现状及启示

油气地质与采收率 2024年第4期31卷 96-111页

作者：张鹏飞张仲达邱贻博高阳刘辰宇赵兰全中国石化胜利油田分公司西部油气勘探项目部山东东营257000 中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院山东东营257015 中国石化胜利油田管理局有限公司博士后科研工作站山东东营257000

石炭系—二叠系是华北地区重要的含煤层系,发育煤层气、煤系页岩气、煤系致密砂岩气、煤成油等多种油气资源,大量的研究和勘探结果表明煤系地层具有良好的勘探前景。与鄂尔多斯盆地相比,济阳-临清地区石炭系—二叠系煤系地层勘探和研究... 详细信息

石炭系—二叠系是华北地区重要的含煤层系,发育煤层气、煤系页岩气、煤系致密砂岩气、煤成油等多种油气资源,大量的研究和勘探结果表明煤系地层具有良好的勘探前景。与鄂尔多斯盆地相比,济阳-临清地区石炭系—二叠系煤系地层勘探和研究程度相对较低,在系统总结华北地区煤系地层油气资源类型与富集条件研究现状的基础上,对比分析济阳-临清地区与鄂尔多斯盆地煤系地层的成藏条件,提出济阳-临清地区煤系地层勘探方向。研究结果表明:华北地区煤系地层主要为太原组和山西组,形成于陆表海-三角洲沉积环境中,旋回性强且发育共生的煤层气藏、煤系页岩气藏和煤系致密砂岩气藏。高有机碳含量的煤岩、碳质泥岩、暗色泥岩是形成煤系地层油气资源的物质基础,富氢煤系烃源岩发育区具有一定的煤成油藏勘探潜力,保存条件是煤层气、煤系页岩气富集的关键要素,沉积与成岩作用导致的高孔渗带是煤系致密砂岩气的甜点区。济阳-临清地区具有良好的煤系气和一定的煤成油勘探前景,将一套岩性组合作为勘探对象开展系统评价是提升煤系地层勘探效益的重要技术途径,惠民凹陷与东营凹陷南坡、车镇凹陷西部和孤北潜山太原组是有利的勘探目标。

关键词：煤系地层煤系三气富集条件济阳-临清地区华北地区

东道海子凹陷下侏罗统物源分析及沉积物源响应特征

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沉积学报 2024年

作者：朱雪清刘圣乾朱青刘彬曾治平李松涛长江大学地球科学学院中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院

【目的】明确准噶尔盆地东道海子凹陷下侏罗统八道湾组和三工河组的物源组成及演化，对东道海子凹陷下侏罗统沉积充填响应特征具有重要的指导意义。【方法】基于砂岩碎屑组成、全岩元素地球化学特征及碎屑锆石U-Pb年龄特征，对八道湾组... 详细信息

【目的】明确准噶尔盆地东道海子凹陷下侏罗统八道湾组和三工河组的物源组成及演化，对东道海子凹陷下侏罗统沉积充填响应特征具有重要的指导意义。【方法】基于砂岩碎屑组成、全岩元素地球化学特征及碎屑锆石U-Pb年龄特征，对八道湾组和三工河组物源特征及演化过程展开了详细的分析。【结果】研究区下侏罗统砂岩样品以长石质岩屑砂岩为主，薄片中岩屑平均含量为37.7%，以凝灰岩岩屑、玄武岩岩屑为主，少量变质岩岩屑；泥岩样品经过北美页岩标准化后，八道湾组样品表现出轻、重稀土分异并不明显的特征，而三工河组则为轻微的轻稀土富集、重稀土亏损的特征；砂岩样品中的碎屑锆石年龄分布则表现为：八道湾组碎屑锆石年龄主要集中在280～330 Ma，400～440 Ma及490～520 Ma三个区间，而三工河组则以280～350 Ma，380～430 Ma及460～520 Ma三个峰值区间为主，年龄组成上较为相似。【结论】综合物源特征分析认为，东道海子凹陷八道湾组物源主要源自准噶尔盆地东部克拉美丽物源体系，西部乌尔禾及克拉玛依物源影响较小；三工河组时期，西部开始供源，而东部克拉美丽物源体系仍是研究区最主要的物质来源；至中侏罗统，西部物源影响增强，车—莫古隆起形成，东道海子凹陷受两大物源体系共同影响。东道海子凹陷下侏罗统物源区母岩以中—酸性岩浆岩及基性岩浆岩为主，物源主要来自再循环造山带的过渡再旋回带，构造背景以大陆岛弧为主，与准噶尔盆地周缘受洋—陆俯冲以及洋盆关闭后形成的混杂物源背景显示较为一致。在此大地构造背景下，八道湾组沉积时期，东道海子凹陷受东部克拉美丽物源体系影响，形成了浅水三角洲—湖泊的沉积体系，分流河道砂体大面积发育，但物性较差，有利砂体较少；三工河组沉积时期，东道海子凹陷受到东西两大物源体系影响，发育了浅水三角洲—湖泊体系，发育了中砂岩—细砂岩为主的水下分流河道微相及少量河口坝微相，其物性较好。

关键词：东道海子凹陷下侏罗统物源分析碎屑锆石沉积物源响应特征

基于弹塑性井周的井筒-射孔地层破裂压力预测模型

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中国矿业 2024年第5期33卷 173-180页

作者：杨峰张敏孟宪波丁然陈磊彭岩中国石化胜利油田分公司工程技术研究院山东东营257001 中国石油大学(北京)石油工程学院北京102249 中国石化胜利油田分公司西部油气勘探项目部山东东营257001 中国石化石油勘探开发研究院北京102249

深部“高地应力、高温度、高地层压力”的赋存条件,使储层呈现脆性-延性-应变硬化的塑性特征。针对深部塑性储层的水力压裂改造,存在人工裂缝起裂、延伸压力高的挑战。本文通过开展实时高温高围压的储层岩石三轴压缩实验,明确了储层岩... 详细信息

深部“高地应力、高温度、高地层压力”的赋存条件,使储层呈现脆性-延性-应变硬化的塑性特征。针对深部塑性储层的水力压裂改造,存在人工裂缝起裂、延伸压力高的挑战。本文通过开展实时高温高围压的储层岩石三轴压缩实验,明确了储层岩石的塑性破坏特征。建立了深部储层岩石的塑性硬化本构模型,推导了井周的弹塑性应力场分布。结合断裂力学理论,建立了考虑井周塑性区的射孔尖端应力强度因子计算模型,并提出相应的迭代求解方法。采用模型预测室内实验与新疆某油田实际条件下的水力压裂裂缝起裂压力,模型预测结果与实测结果对比表明,考虑弹塑性井周应力场的破裂压力预测值比实际压裂预测值高,储层塑性特征不利于水力裂缝的起裂。模型预测值与油田实测结果的误差为6.6%,验证了模型的可靠性。考虑弹塑性井周的破裂压力预测模型可保证压裂设计的安全性,为深部储层的压裂方案设计提供有效指导。

关键词：深部地层破裂压力弹塑性井周应力场井筒-射孔

渤海湾盆地惠民凹陷中央隆起带张扭性断裂演化的构造物理模拟研究

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高校地质学报 2024年第1期30卷 22-35页

作者：王衍迪王毛毛闫兵汤梦静贾红义河海大学海洋学院南京210098 中国石化胜利油田有限公司物探研究院东营257022

惠民凹陷位于渤海湾盆地济阳坳陷西部,新生代时期经历了南北向伸展,形成了典型的“北断南超”半地堑结构。平面上,惠民凹陷中央隆起带发育了NE至近EW向的张扭断裂体系;垂向上,中央隆起带断裂体系从深部到浅部呈现出由雁列式分段到逐渐... 详细信息

惠民凹陷位于渤海湾盆地济阳坳陷西部,新生代时期经历了南北向伸展,形成了典型的“北断南超”半地堑结构。平面上,惠民凹陷中央隆起带发育了NE至近EW向的张扭断裂体系;垂向上,中央隆起带断裂体系从深部到浅部呈现出由雁列式分段到逐渐连接贯通的特征。目前对惠民凹陷中央隆起带断裂体系的结构特征有了较好的刻画,但是对于该断裂体系形成的运动学过程及其控制因素仍然停留在描述阶段。文章设计了一组张扭构造物理模拟实验,以探究惠民中央隆起带断裂构造演化过程及其控制因素。实验再现了惠民凹陷中央隆起带断裂体系在平面上由早期孤立分段、侧向传播、最终贯通的三个阶段;在剖面上也很好对应了中央隆起带沿走向由共轭断裂系向阶梯式断裂的结构转变特征。基于粒子成像测速(PIV)的应变分析,文章构建了三阶段的应变—断层距离统计图,揭示了各分段断裂由早期无连接,经历侧向生长,从软连接到硬连接的构造演化过程。研究证实在南北向区域伸展作用下,盆地基底NEE向先存断裂的活化是惠民凹陷中央隆起带张扭构造形成的根本原因。文章利用砂箱构造物理模拟实验揭示了惠民凹陷中央隆起带断裂发育的机制,可为类似的张扭性断陷盆地的断裂演化与油气成藏研究提供有益的启示。

关键词：构造物理模拟张扭构造断层连接构造转换带惠民凹陷中央隆起带

干旱型浅水三角洲沉积特征及沉积模式——以准噶尔盆地腹部永进地区侏罗系齐古组为例

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石油与天然气地质 2024年

作者：宋璠孔庆圆张学才曹海防焦国华杨悦深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 中国石化胜利油田分公司西部油气勘探项目部中国石化新疆新春石油开发有限责任公司

浅水三角洲是沉积学研究领域的热点，但是干旱气候背景、水体间歇振荡、沉积特征与沉积过程较为复杂的浅水三角洲研究报道较少。综合利用岩心、测井、分析化验和地震等资料，根据现代沉积分析与沉积数值模拟，对准噶尔盆地腹部永进地区... 详细信息

浅水三角洲是沉积学研究领域的热点，但是干旱气候背景、水体间歇振荡、沉积特征与沉积过程较为复杂的浅水三角洲研究报道较少。综合利用岩心、测井、分析化验和地震等资料，根据现代沉积分析与沉积数值模拟，对准噶尔盆地腹部永进地区侏罗系齐古组开展系统的沉积相研究，建立了齐古组沉积模式。研究表明：(1)中-晚侏罗世准噶尔盆地气候转为干旱，齐古组沉积水体变浅且频繁振荡，1砂组—3砂组发育浅水辫状河三角洲沉积，4砂组物源供给减弱、气候持续干旱，沉积相转变为曲流河三角洲。(2)与湿润气候背景下的浅水三角洲相比干旱型浅水三角洲，水下分流河道变化较快，随着河道延伸逐渐分叉、改道出多种类型的河道砂。三角洲砂体颜色呈红灰间互的变化规律，砂岩岩性较细、成熟度低、分布规模不大。持续干旱的气候条件导致湖盆可容空间不断减小，三角洲朵叶体中几乎不发育河口砂坝，沉积砂体主要为多种形态类型的水下分流河道砂。(3)单一供给河道控制的沉积体规模有限且顺水流方向分异明显，发育高能水下主干河道、中-高能网状分流河道和低能改造型分流河道3种沉积微相。单砂体间连通性较差、储集空间非均质性强，油气勘探开发难度大。

关键词：干旱气候沉积模式浅水三角洲齐古组侏罗系永进地区准噶尔盆地