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煤岩二次暂堵压裂裂缝扩展规律试验研究

煤炭科学技术 2022年第6期50卷 254-259页

作者：刘忠张继东鲁秀芹穆福元张聪陈美瑾邹雨时赵洋钟小刚中国石油华北油田勘探开发研究院河北任丘062552 中国石油勘探开发研究院北京100083 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 中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油大港油田勘探开发研究院天津300280

二次压裂是煤层气开采中初次裂缝产量下降时有效增产手段。为研究煤层气储层二次压裂裂缝扩展规律、优化暂堵参数,开展了室内暂堵压裂模拟试验研究。使用大尺寸真三轴压裂模拟系统,样品尺寸为30 cm×30 cm×30 cm,采集沁水盆地煤岩后通... 详细信息

二次压裂是煤层气开采中初次裂缝产量下降时有效增产手段。为研究煤层气储层二次压裂裂缝扩展规律、优化暂堵参数,开展了室内暂堵压裂模拟试验研究。使用大尺寸真三轴压裂模拟系统,样品尺寸为30 cm×30 cm×30 cm,采集沁水盆地煤岩后通过包裹混凝土得到标准试验样品。首先通过加载三轴应力模拟地层环境,后以恒定排量向井筒中注压裂液模拟初次压裂,初次压裂完成后采用CT扫描对岩样内部的初次裂缝形态进行扫描观测,将暂堵剂注入井筒内部并开展二次压裂试验;试验结束通过CT扫描裂缝形态分析二次压裂裂缝形态。试验结果表明:暂堵效果受暂堵剂粒径和用量影响较大。暂堵剂粒径过大,影响压裂液的悬砂效果,暂堵剂容易在井筒内堆积,导致二次压裂施工压力异常升高,暂堵剂粒径过小,难以形成有效封堵,二次压裂时裂缝以沿初次裂缝扩展为主。随着暂堵剂用量的提高,对初次裂缝的封堵效果增强,二次压裂破裂压力升高,促进二次压裂裂缝沿垂直初次裂缝方向的扩展;另一方面暂堵剂进入二次压裂裂缝后形成二次封堵,促进分支裂缝的形成,二次压裂复杂程度升高。研究认为通过暂堵压裂可以促进分支裂缝的形成,提高二次压裂裂缝的复杂程度,增大压裂改造面积提升二次压裂效果。二次压裂裂缝形态主要受暂堵剂粒径与初次压裂裂缝匹配程度及暂堵剂用量等因素影响。

关键词：煤岩暂堵压裂裂缝扩展裂缝转向二次压裂煤层气

中国典型咸化湖盆页岩油富集与流动特征及在“甜点”评价中的意义

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中国石油大学学报:自然科学版 2023年第5期47卷 25-37页

作者：赵文智卞从胜蒲秀刚刘诗局关铭刘伟李永新董劲中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油勘探开发研究院赵文智院士工作室北京100083 中国石油大港油田研究院天津300280

咸化湖盆主要发育混积型页岩,长英质、碳酸盐矿物含量高,黏土矿物含量低,有机质形成液态烃时间偏早,但有机质丰度变化较大,且页岩油密度、黏度较高,流动性总体偏差。分析中国典型咸化湖盆页岩岩石组构、页岩油物性与流动性特征,总结提... 详细信息

咸化湖盆主要发育混积型页岩,长英质、碳酸盐矿物含量高,黏土矿物含量低,有机质形成液态烃时间偏早,但有机质丰度变化较大,且页岩油密度、黏度较高,流动性总体偏差。分析中国典型咸化湖盆页岩岩石组构、页岩油物性与流动性特征,总结提出“甜点”评价关键要素。有机质丰度较高(总有机碳TOC>1.5%或者2.0%)且单层集中段厚度较大(10~15 m或更大)的咸化湖盆页岩,在中低熟阶段(镜质体反射率R_(o)开发,并与需原位转化的淡水湖盆中低熟页岩油并列,构成中国中低熟页岩油两种主要类型,都具有良好的开发潜力,是陆相页岩油革命得于发生的重要资源基础。

关键词：中低熟页岩油非原位转化型多组分烃与非烃混相烃组分流动控制因素吸附性 “甜点”评价咸化湖盆

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系全油气系统地质特征与勘探开发实践

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中国石油勘探 2023年第4期28卷 14-23页

作者：支东明李建忠杨帆康积伦张伟马强陶林本中国石油吐哈油田公司中国石油勘探开发研究院中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院

为了深入剖析吉木萨尔凹陷二叠系含油气系统,对烃源岩、沉积物源体系、构造演化和源储时空匹配关系进行研究,认为吉木萨尔凹陷二叠系具备形成全油气系统的地质条件。平面上由凹陷中部向边缘依次发育页岩油、致密油、常规砂砾岩油藏3个带... 详细信息

为了深入剖析吉木萨尔凹陷二叠系含油气系统,对烃源岩、沉积物源体系、构造演化和源储时空匹配关系进行研究,认为吉木萨尔凹陷二叠系具备形成全油气系统的地质条件。平面上由凹陷中部向边缘依次发育页岩油、致密油、常规砂砾岩油藏3个带,纵向上围绕二叠系芦草沟组优质烃源岩自下而上发育致密油、页岩油、常规砂砾岩油藏,油气整体呈现“全油气系统”成藏特点。以该认识为指导,3种类型油藏勘探均取得突破,基本形成满凹含油、多层多类型油藏叠合有序共生态势。立足大平台、多套层系立体开发模式,最大限度实现效益动用的思路和技术在实践中逐渐成熟。解剖吉木萨尔凹陷二叠系全油气系统地质特征、成藏模式和勘探开发实践,对丰富全油气系统勘探理论,指导相似富油凹陷的勘探开发具有重大意义。

关键词：全油气系统有序共生立体开发二叠系吉木萨尔凹陷

准噶尔盆地深层——超深层致密砾岩储层特征及控制因素

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天然气工业 2023年第8期43卷 26-37页

作者：孙靖齐洪岩薛晶晶张全常秋生中国石油新疆油田公司勘探开发研究院

近年来,随着油气勘探向地球深部发展,深层—超深层领域已成为全球油气勘探开发的热点和亮点。虽然准噶尔盆地深层—超深层砾岩储层连获油气勘探突破,但储层基本特征及有效控制因素的研究仍显不足,导致油气勘探开发难度仍然较大。为此,... 详细信息

近年来,随着油气勘探向地球深部发展,深层—超深层领域已成为全球油气勘探开发的热点和亮点。虽然准噶尔盆地深层—超深层砾岩储层连获油气勘探突破,但储层基本特征及有效控制因素的研究仍显不足,导致油气勘探开发难度仍然较大。为此,利用盆地内重点探井和评价井的钻井、录井、测井、岩石薄片、扫描电镜及岩心分析化验等数据和资料,研究了深层—超深层领域砾岩储层特征,明确了储层类型及有效控制因素。研究结果表明:(1)深层—超深层砾岩储层以中砾岩、细砾岩和中—细砾岩为主,砾石成分主要为火山碎屑岩和中酸性岩浆岩;(2)储集空间为孔隙和微裂缝,孔隙以溶蚀型次生孔隙为主,微裂缝以压实裂缝为主;(3)砾岩储层为典型低—特低孔隙度和渗透率致密砾岩储层,可划分为原生孔隙型和次生孔隙—裂缝型2种类型;(4)砾岩有效储层控制因素主要包括岩石组构、异常高压和建设性成岩作用,岩石组构为形成压实裂缝和溶蚀型次生孔隙提供了基础物质,异常高压抑制压实作用、减弱胶结作用和促进溶蚀作用,建设性成岩作用以溶蚀作用为主,垂向上形成2个次生孔隙发育带,压实和胶结作用晚期也发挥一定程度建设性作用,促进微裂缝形成,为粒间溶蚀提供溶蚀通道。结论认为,准噶尔盆地深层—超深层致密砾岩储层特征和主控因素的深化认识,进一步明确了区内油气勘探的方向,也为其他盆地深层—超深层领域研究提供了参考。

关键词：准噶尔盆地深层—超深层致密砾岩储层特征控制因素

黄骅坳陷中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩生烃演化的控制

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天然气工业 2019年第9期39卷 1-10页

作者：张津宁周建生肖敦清韩国猛赵敏付立新李宏军楼达中国石油大港油田公司中国石油勘探开发研究院

近期,渤海湾盆地黄骅坳陷港北、乌马营和歧北等古潜山内幕与上古生界煤系有关的原生气藏勘探取得重大发现,揭示其巨大的油气资源潜力。为了深入认识该坳陷中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩生烃演化的控制作用,采用构造解析、埋藏—... 详细信息

近期,渤海湾盆地黄骅坳陷港北、乌马营和歧北等古潜山内幕与上古生界煤系有关的原生气藏勘探取得重大发现,揭示其巨大的油气资源潜力。为了深入认识该坳陷中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩生烃演化的控制作用,采用构造解析、埋藏—热史分析、岩心薄片观察以及盆地生烃模拟等手段,综合分析了中生代构造体制与演化、盆地迁移过程、煤系烃源岩地球化学特征和生烃史,研究了中生代盆地沉降、迁移及岩浆活动对煤系烃源岩生烃的影响。研究结果表明:①黄骅坳陷中生代发生了多期、多类型的构造运动,构造事件主要有三叠纪克拉通抬升—沉降运动、侏罗纪差异压陷—压扭运动、白垩纪火山活动和伸展抬升运动;②盆地迁移过程为由南向北,孔店隆起为南、北迁移的重要界限;③黄骅坳陷上古生界煤系烃源岩经历两次生烃过程,存在着早期油气藏;④沧东凹陷上古生界煤系晚侏罗世末进入有效生烃门限,歧口凹陷上古生界煤系烃源岩早白垩世末进入生烃门限;⑤中生代构造运动对烃源岩一次生烃演化的控制主要体现在中生代各时期盆地迁移事件控制烃源岩一次生烃序列、岩浆岩局部加热事件促使烃源岩中有机质加速生烃和异常成熟等两个方面。结论认为,该研究成果明确了中生代构造运动对上古生界煤系烃源岩一次生烃演化的控制作用,对华北地区中生代构造运动、原型盆地恢复、煤系生烃演化研究以及油气勘探等都具有参考价值。

关键词：渤海湾盆地黄骅坳陷中生代构造运动岩浆活动晚古生代煤系烃源岩生烃演化一次生烃

鄂尔多斯盆地本溪组煤岩气地质特征与勘探突破

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石油勘探与开发 2024年

作者：赵喆徐旺林赵振宇易士威杨威张月巧孙远实赵伟波史云鹤张春林高建荣中国石油长庆油田勘探开发研究院中国石油勘探开发研究院

通过对鄂尔多斯盆地石炭系本溪组煤岩分布、煤岩储层特征、煤质特征、煤岩气特征以及煤岩气资源和富集规律等方面开展系统研究,评价其勘探潜力。研究表明:(1)煤岩气是有别于煤层气的优质天然气资源,在埋深、气源、储层、含气性、碳同位... 详细信息

通过对鄂尔多斯盆地石炭系本溪组煤岩分布、煤岩储层特征、煤质特征、煤岩气特征以及煤岩气资源和富集规律等方面开展系统研究,评价其勘探潜力。研究表明:(1)煤岩气是有别于煤层气的优质天然气资源,在埋深、气源、储层、含气性、碳同位素组成等方面具有独特特征;(2)本溪组煤岩分布面积达16×104km2,厚度2～25 m,以原生结构的光亮和半亮煤为主,挥发分和灰分含量低,煤质好;(3)中高阶煤岩TOC值为33.49%～86.11%,平均值为75.16%,演化程度高(Ro为1.2%～2.8%),生气能力强,气体稳定碳同位素值高(δ13C1值为-37.6‰～-16‰,δ13C2值为-21.7‰～-14.3‰;(4)深层煤岩发育气孔、有机质孔和无机矿物孔等基质孔隙,与割理、裂缝共同构成良好储集空间,储层孔隙度0.54%～10.67%,平均值为5.42%,渗透率(0.001～14.600)×10-3μm2,平均值为2.32×10-3μm2;(5)纵向上发育5种煤岩气聚散组合,其中煤岩-泥岩聚气组合与煤岩-灰岩聚气组合最为重要,封闭条件好,钻井全烃气测峰值高;(6)构建了源-储一体赋存,广覆式分布的中高阶煤岩持续生气,煤岩基质孔和割理裂缝规模储集,致密岩盖层密闭封堵,煤岩侧向尖灭体、透镜体、低幅度构造、鼻状构造和岩性自封闭5种富集类型高效聚气的富集模式。(7)依据煤岩气地质特征评价划分出8个区带,估算埋深超过2 000 m的煤岩气资源量超过12.33×1012m3。上述认识指导风险勘探部署,两口井实施后分别获得工业气流,推动进一步部署预探井和评价井,获得规模突破,提交超万亿方预测储量和超千亿方探明储量,对中国天然气效益增储和高效开发具有重大意义。

关键词：煤岩气煤层气中高阶煤割理鄂尔多斯盆地石炭系本溪组风险勘探

四川盆地中部地区侏罗系沙溪庙组沉积体系演化及砂体发育特征

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天然气工业 2022年第1期42卷 12-24页

作者：杨跃明王小娟陈双玲文龙吴长江关旭韦腾强杨曦冉中国石油西南油田公司中国石油西南油田公司勘探开发研究院

四川盆地侏罗系沙溪庙组是致密气勘探的重点领域,但其沉积体系和砂体发育特征研究薄弱,制约了天然气的勘探开发。为进一步弄清沙溪庙组沉积体系演化和砂体发育特征,以四川盆地中部地区(以下简称川中地区)沙溪庙组为研究对象,综合利用岩... 详细信息

四川盆地侏罗系沙溪庙组是致密气勘探的重点领域,但其沉积体系和砂体发育特征研究薄弱,制约了天然气的勘探开发。为进一步弄清沙溪庙组沉积体系演化和砂体发育特征,以四川盆地中部地区(以下简称川中地区)沙溪庙组为研究对象,综合利用岩心、薄片、测录井和地震资料,系统研究沙溪庙组沉积相微相和砂体成因类型。研究结果表明:①受东北部大巴山和米仓山逐渐隆升影响,四川盆地沙溪庙组沉积时期为北东—南西向的前陆盆地,盆地内地势宽缓,古水系主要呈北东—南西向,北部的大巴山和南部物源联合控制川中地区沙溪庙组沉积格局;②川中地区砂岩多见海绿石矿物,表明沙溪庙组沉积中心位于盆地中部,沙溪庙组气候干湿交替频繁,湖盆水体较浅且动荡,地形较为宽缓,具备形成浅水三角洲的沉积背景;③沙一段半干旱气候条件下发育的浅水三角洲多呈朵叶状,沉积相带展布宽广,平面表现为多个朵叶体叠合而成的复合体,砂体叠置连片发育,单期河道砂体宽度大,常见河口砂坝;④沙二段干旱气候条件下主要发育枝状分流河道型浅水三角洲,多呈鸟足状或树枝状,砂体顺河道呈条带状分布,河道较窄且相互切割,河口砂坝仅仅分布于河道的末端,单个规模较小。结论认为,系统分析了川中地区沙溪庙组沉积相的演化与分布规律,总结了沙溪庙组的沉积特征及砂体发育模式,对下步川中地区沙溪庙组致密气勘探具有重要指导意义。

关键词：四川盆地川中地区沙溪庙组致密气沉积体系沉积演化砂体展布河道砂体

苏里格气田西区高含水致密砂岩气藏差异化开发技术对策

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天然气工业 2022年第1期42卷 73-82页

作者：何东博冀光江乾锋程立华孟德伟王国亭郭智程敏华韩江晨中国石油勘探开发研究院中国石油长庆油田公司

苏里格气田是典型的致密砂岩气田,年产气量达250×10^(8)m^(3),气田西区是苏里格气田长期稳产的重要后备储量区。由于该区低阻气层和富集区识别困难,生产井气水同产、携液能力弱,制约了该区天然气的有效开发。为此,以气藏地质特征为基础... 详细信息

苏里格气田是典型的致密砂岩气田,年产气量达250×10^(8)m^(3),气田西区是苏里格气田长期稳产的重要后备储量区。由于该区低阻气层和富集区识别困难,生产井气水同产、携液能力弱,制约了该区天然气的有效开发。为此,以气藏地质特征为基础,从动、静态结合角度出发,开展了产层测井识别、气水分布控制因素、富集区优选及不同天然气富集级别区差异化开发技术对策等研究。结果表明:①西区具有气水分异差,气、水层混杂分布,无统一气水界面的气水分布特征;②生烃强度、储集层非均质性对气水分布具有主控作用,生烃强度控制了气、水分布的宏观格局,区域生烃强度越大,气层相对越发育,储层非均质性则控制天然气的局部充注和聚集成藏;③气水分布模式纵向上可划分为上水下气型、上气下水型、上下水夹气型、巨厚储层气水混存型及纯气型5种类型;④针对气田开发主要面临的4个方面的挑战,提出了以产层测井识别、富集区优选、产水劈分、生产制度及排采周期优化为核心的高含水致密砂岩气藏差异化开发技术对策。结论认为,形成的高含水致密砂岩气藏差异化开发技术对策能够解决苏里格气田开发面临的4个挑战,可为气田持续稳产提供技术支撑,且对同类型气藏开发具有参考和借鉴意义。

关键词：苏里格气田西区高含水致密砂岩气水分布特征富集区优选气水层识别气井产水劈分开发技术对策

塔里木盆地南华系—寒武系烃源岩时空分布与生烃潜力评价

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中国石油勘探 2022年第4期27卷 121-134页

作者：张科潘文庆苏劲张敏中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院中国石油勘探开发研究院

塔里木盆地海相油气储量规模大,目前发现的下寒武统烃源岩TOC高,但厚度薄,能否支撑目前储量规模仍不确定,同时前寒武系烃源岩的发育情况及其对海相油气的成藏贡献不清。为了更全面地评价塔里木盆地海相油气资源的潜力,利用碳同位素地层... 详细信息

塔里木盆地海相油气储量规模大,目前发现的下寒武统烃源岩TOC高,但厚度薄,能否支撑目前储量规模仍不确定,同时前寒武系烃源岩的发育情况及其对海相油气的成藏贡献不清。为了更全面地评价塔里木盆地海相油气资源的潜力,利用碳同位素地层曲线、沉积充填和地震反射特征,建立了塔里木盆地南华系—寒武系与全球的地层对比格架,识别出南华系特瑞艾肯组、震旦系育肯沟组和水泉组等潜在烃源岩,明确了寒武系烃源岩发育的层段、厚度和有机质丰度。创新建立了烃源岩TOC归一化评价技术,更加精确地反映地层中有机碳的含量。通过烃源岩生烃评价,计算出寒武系烃源岩的油气资源量约为7500×10^(8) t油当量,是对塔里木盆地海相油气资源贡献最大的烃源岩。

关键词：南华系—寒武系地层格架烃源岩 TOC归一化厚度生烃评价