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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

渤海湾盆地保定凹陷早熟低熟油特征及成烃机制

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石油学报 2024年第3期45卷 500-516页

作者：李志军马学峰罗强肖阳王权庞秋菊吴小梅邵彦蕊金娟娟钟雪梅宋军美中国石油华北油田公司勘探开发研究院河北任丘062552

早熟低熟油是生烃活化能低的特定有机母质在低温早熟条件[镜质体反射率(R_(o))为0.3%~0.6%,地温为60~100℃]下生成的石油,较未成熟油的成熟度高、油质好,易于形成商业油藏及自然工业产能。这类石油在中国发现早,但其成烃机制和成藏潜力... 详细信息

早熟低熟油是生烃活化能低的特定有机母质在低温早熟条件[镜质体反射率(R_(o))为0.3%~0.6%,地温为60~100℃]下生成的石油,较未成熟油的成熟度高、油质好,易于形成商业油藏及自然工业产能。这类石油在中国发现早,但其成烃机制和成藏潜力并未被充分认识。近年来,中国石油华北油田公司勘探开发研究院对早熟低熟油进行了探索并在冀中坳陷保定凹陷中—浅层东营组钻获高产油流和规模效益储量,突破了传统认知。对保定凹陷原油和烃源岩开展的有机地球化学分析、储层含烃包裹体分析和生/排烃热模拟实验等成烃机制研究揭示,沙河街组一段下亚段有机质富集层中的低活化能菌藻类和可溶有机质在成岩晚期的强还原咸化水体、高地温场演化环境下,经生化作用、低温热催化作用生成了大量的早熟低熟油,产油量达190 mg/g,排油量达86 mg/g;生油量和排油量分别占干酪根生油高峰阶段(R_(o)为0.8%~1.3%,地温>120℃)生油量和排油量的46.4%和37.3%,这为早熟低熟油藏的形成提供了充足的油源。早期生成的石油经通源断裂网络和砂体输导,完成了从源到藏的运聚过程,呈现出近源富集的规律。

关键词：保定凹陷早熟低熟油地球化学特征形成机制富集规律

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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

河套盆地临河坳陷古近系临河组深层——超深层碎屑岩储层物性差异成因

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天然气地球科学 2024年

作者：伍劲刘占国王少春刘静胡延旭陈树光王浩宇王标厚刚福中国石油杭州地质研究院中国石油华北油田公司

河套盆地临河坳陷临河组在6 000 m以深仍发育优质储层且高产工业油流，但相似埋深碎屑岩储层物性存在明显的差异性。为明确储层物性差异成因，降低深层—超深层油气勘探的风险，以临河坳陷临河组为研究对象，综合岩心、铸体薄片、扫描... 详细信息

河套盆地临河坳陷临河组在6 000 m以深仍发育优质储层且高产工业油流，但相似埋深碎屑岩储层物性存在明显的差异性。为明确储层物性差异成因，降低深层—超深层油气勘探的风险，以临河坳陷临河组为研究对象，综合岩心、铸体薄片、扫描电镜和黏土矿物等资料，以岩石学、物性及成岩特征研究为基础，开展储层特征及物性差异成因研究。结果表明：临河组储层岩石以富含石英为主要特征，石英含量平均值为72%，填隙物含量介于1%～28%之间。储层孔隙度介于1%～29.2%之间，储集空间主要为原生粒间孔。储层具有总体弱压实—弱胶结、部分强压实—强胶结的差异成岩特征。储层主要发育富胶结物砂岩、富泥杂基砂岩和低填隙物砂岩3类岩石相类型。富胶结物砂岩粒度较细，胶结作用强，物性致密；富泥杂基砂岩塑性碎屑含量较高且分选差，压实作用强，物性较差；低填隙物砂岩富含刚性颗粒且分选好，压实和胶结作用弱，原生孔隙发育，物性好。临河坳陷临河组储层物性受沉积和成岩作用共同控制，沉积水动力条件决定了砂体的粒度、分选和泥杂基含量，进而影响储层后期压实强度及物性演化。砂体厚度控制了储层中胶结物含量及分布，进而影响储层物性。

关键词：深层—超深层碎屑岩物性差异成因临河坳陷河套盆地

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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

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

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南马庄油田地面集输管线腐蚀机理研究

热加工工艺 2024年第14期 147-150+154页

作者：焦凯杨婧姚佳杉盛楠冯文洪中国石油华北油田公司第一采油厂

针对南马庄油田地面集输管线腐蚀穿孔严重的问题，对4条集输管线输送的采出水组成进行分析，通过失重法测定20碳钢在其中的平均腐蚀速率，并对腐蚀产物膜和点蚀坑进行表征。结果表明：南马庄油田采出水呈中性或弱碱性，Cl-和HCO3-含量... 详细信息

针对南马庄油田地面集输管线腐蚀穿孔严重的问题，对4条集输管线输送的采出水组成进行分析，通过失重法测定20碳钢在其中的平均腐蚀速率，并对腐蚀产物膜和点蚀坑进行表征。结果表明：南马庄油田采出水呈中性或弱碱性，Cl-和HCO3-含量高，可能造成腐蚀和碳酸盐结垢；采出水对20钢的平均腐蚀速率较低（50；造成点蚀的主要原因为腐蚀产物膜不完整、Cl-和CO2腐蚀。结合地面管线腐蚀形貌，建立了南马庄油田地面集输管线腐蚀机理模型，并阐述了其机理。

关键词：南马庄油田集输管线腐蚀 20碳钢机理模型

郑庄北中深部煤层气水平井产能影响因素及开发技术优化

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煤田地质与勘探 2024年第6期52卷 21-32页

作者：张聪李可心贾慧敏张武昌杨瑞强李俊王琪侯伟明中国石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司山西长治046000 中国石油渤海钻探工程有限公司第二录井分公司河北任丘062550

【目的】沁水盆地郑庄北中深部煤层气早期采用压裂直井开发,整体表现为低产低效。采用单支套管压裂水平井开发后,单井产量达到直井的10~50倍,目前已成为主体开发井型,但各井产量差异较大。为明确郑庄北中深部煤层气分段压裂水平井产能... 详细信息

【目的】沁水盆地郑庄北中深部煤层气早期采用压裂直井开发,整体表现为低产低效。采用单支套管压裂水平井开发后,单井产量达到直井的10~50倍,目前已成为主体开发井型,但各井产量差异较大。为明确郑庄北中深部煤层气分段压裂水平井产能影响因素,改善开发效果。【方法】基于郑庄北部水平井开发实践,结合地质特征与工程参数,分析了中深部煤层气水平井产能的主控因素,并针对性提出实现中深部水平井高效开发的建议。【结果和结论】结果表明:单支套管压裂水平井产能受地质和工程因素综合影响。地质条件下,中深部储层含气饱和度明显高于浅部储层,整体资源富集;高产井主要分布在构造曲率较小的平缓区域内;原生煤层射孔段数与水平井产气效果呈正相关关系;研究区水平主应力差介于8~16 MPa,且随埋深增加而增大,无法形成复杂缝网是导致前期产气效果差的原因。工程条件上,当井眼轨迹方位与最大水平主应力方位夹角为60°~90°时产气效果最好,井平均稳产气量可达到9 700 m^(3)/d;水平段越长,煤层稳产气量越高;采用泵送桥塞射孔压裂方式的水平井产气效果明显优于油管压裂方式,稳产气量随压裂规模增加而显著提高,压裂参数中施工排量对改造效果的控制作用显著,当排量<7 m^(3)/min时,水平井稳产气量整体小于2 000m^(3)/d;当排量增大到8~10 m^(3)/min时,稳产气量逐渐增高;当排量保持在10~12 m^(3)/min,稳产气量持续稳定在10 000~12 000 m^(3)/d;当排量提高到16~18 m^(3)/min时,稳产气量突破18 000 m^(3)/d。最后,优选含气性、构造曲率、煤体结构、地应力等地质参数与水平段长度、压裂段数、单段压裂液量、单段压裂砂量、施工排量、砂比等工程参数,通过灰色关联法分析了中深部水平井产能主控因素。结果表明煤体结构和压裂规模是影响水平井产能的主要因素。提高原生煤层钻遇率与选点效率以及进一步提升施工排量及压裂规模是实现研究区中深部煤层压裂水平井更高产能的主要途径。

关键词：沁水盆地郑庄北部中深部煤层气压裂水平井压裂规模施工排量

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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