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油田开发提高采收率新方法研究进展与展望

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 841-854页

作者：袁士义韩海水王红庄罗健辉王强雷征东席长丰李军诗中国石油天然气集团有限公司咨询中心北京100724 提高油气采收率全国重点实验室北京100083 中国石油勘探开发研究院北京100083

总结近年来油田开发基础研究手段方法方面的进展,以及老油田和陆相页岩油开发提高采收率新方法的研究和试验进展,分析各类方法存在的问题、提出下一步研究方向与建议。阐述了原位获取地下岩石/流体样品与无损检测分析等基础研究手段的进... 详细信息

总结近年来油田开发基础研究手段方法方面的进展,以及老油田和陆相页岩油开发提高采收率新方法的研究和试验进展,分析各类方法存在的问题、提出下一步研究方向与建议。阐述了原位获取地下岩石/流体样品与无损检测分析等基础研究手段的进展,综述了“纳米水”驱等改善水驱,低浓度中相微乳液驱等化学驱,微纳米气泡驱等气驱,注空气热辅助混相驱等热采,以及密切割均匀压裂/无水压裂等常规油和页岩油提高采收率新方法的驱油机理、技术路线、关键技术研究与矿场试验进展。油田开发提高采收率新方法研究已取得了显著的进展,有些已在矿场试验中取得了良好的初步效果,但仍然面临机理研究欠深入、方法和配套工艺待完善、产业链不完整等问题,建议持续加强基础研究、加大现场试验规模,进而促进新技术系列的形成和推广应用。

关键词：油田开发提高采收率老油田页岩油改善水驱化学驱气驱热采

渤海湾盆地火成岩侵入接触变质系统及其储层特征--以南堡凹陷古近系沙河街组为例

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 285-298页

作者：李文科吴小洲李艳东张研张昕王海中国石油勘探开发研究院北京100083

以渤海湾盆地南堡凹陷古近系沙河街组为例,综合利用地震、录井、测井、物性分析和岩心薄片等资料,开展火成岩侵入接触变质岩储层研究。①提出火成岩侵入接触变质系统地质模式,该系统纵向上可划分为侵入体、上变质带、下变质带、顶板和... 详细信息

以渤海湾盆地南堡凹陷古近系沙河街组为例,综合利用地震、录井、测井、物性分析和岩心薄片等资料,开展火成岩侵入接触变质岩储层研究。①提出火成岩侵入接触变质系统地质模式,该系统纵向上可划分为侵入体、上变质带、下变质带、顶板和底板正常沉积层5层结构;②侵入体特征主要表现为:顶部发育有指相意义的捕虏体,微观上岩石结构与矿物结晶由中心向边缘有规律变化,宏观上侵入体多以低角度斜穿沉积地层等;变质带特征主要为:原岩为沉积岩,发育典型的变余结构,出现多种中低温热变质矿物及岩性为中低级热变质岩等;③接触变质带储层发育基质孔隙和裂缝两种储集空间类型,基质孔隙为变质砂岩烘烤变质改造后围绕变质矿物分布的次生“粒间孔隙”,裂缝主要为变质泥岩中的构造缝和侵入挤压缝,具有层状、斑状和沿裂缝浸染状3种分布方式;④变质带储层分布主要受热烘烤强度的控制,优质储层分布是有利岩相与热接触变质、侵入挤压和热液溶蚀等作用互相耦合共同控制的结果。侵入接触变质系统地质模式的提出和应用,有望推动南堡凹陷接触变质岩勘探目标的发现,为渤海湾盆地深层接触变质岩储层研究和勘探提供参考依据。

关键词：侵入体接触变质带侵入接触变质系统储层特征新生代古近系沙河街组南堡凹陷渤海湾盆地

塔里木盆地西北缘乌什西次凹的地层系统和构造特征

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地质科学 2024年第2期59卷 271-287页

作者：王清华杨威周慧缪卫东中国石油天然气集团有限公司超深层复杂油气藏勘探开发技术研发中心新疆库尔勒841000 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司新疆库尔勒841000 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083

乌什西次凹位于塔里木盆地西北缘,隶属于库车坳陷的乌什凹陷。它位于南天山主山脉(哈尔克山)和塔里木盆地柯坪—温宿凸起之间。区域构造格局上,这里是塔里木克拉通向西北自然延伸的部分。次凹北缘的阿合奇断裂是南天山造山带和塔里木克... 详细信息

乌什西次凹位于塔里木盆地西北缘,隶属于库车坳陷的乌什凹陷。它位于南天山主山脉(哈尔克山)和塔里木盆地柯坪—温宿凸起之间。区域构造格局上,这里是塔里木克拉通向西北自然延伸的部分。次凹北缘的阿合奇断裂是南天山造山带和塔里木克拉通的分界。乌什西次凹内发育与柯坪—温宿凸起相似的晚前寒武纪—古生代地层系统,包括寒武系、奥陶系和石炭系的烃源岩。新近系—第四系碎屑岩建造直接不整合于变形的古生代被动大陆边缘碎屑岩—碳酸盐岩沉积建造之上;剖面上,向南天山方向加厚,向塔里木克拉通方向减薄,呈现典型的前陆盆地剖面结构特征。这是一个晚新生代陆内前陆盆地,叠加在晚海西期—燕山期古隆起之上。这里的构造变形主要有3期,分别是中海西期、晚海西期—印支期和晚喜山期。变形以厚皮冲断构造及其相关褶皱为主,薄皮构造不发育。平面上,主构造线走向NE-SW。剖面上,以南天山向塔里木冲断为主。

关键词：晚前寒武纪—古生代地层系统被动大陆边缘二叠纪末—三叠纪冲断和褶皱晚新生代陆内前陆盆地基底卷入型构造乌什西次凹塔里木盆地西北缘南天山造山带

西加拿大盆地都沃内(Duvernay)海相页岩油气富集机制研究

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地学前缘 2024年第4期31卷 191-205页

作者：窦立荣黄文松孔祥文汪萍赵子斌中国石油勘探开发研究院北京100083

西加拿大盆地上泥盆统Duvernay页岩是最大海侵期形成的一套页岩油气富集与生产层系。为明确Duvernay页岩油气富集控制因素,在Duvernay页岩地质背景分析的基础上,运用岩心、测井、薄片、扫描电镜、3D孔隙重建信息及有机地化资料,对有机... 详细信息

西加拿大盆地上泥盆统Duvernay页岩是最大海侵期形成的一套页岩油气富集与生产层系。为明确Duvernay页岩油气富集控制因素,在Duvernay页岩地质背景分析的基础上,运用岩心、测井、薄片、扫描电镜、3D孔隙重建信息及有机地化资料,对有机质富集的沉积因素、流体分布、储层质量及影响因素进行了分析,认为Duvernay页岩油气富集主要受盆内成因的硅质页岩沉积环境、有机质热演化、页岩储层质量及稳定构造背景的共同控制。研究发现,Duvernay组为晚泥盆世的深水陆棚环境,岩性以泥灰岩、灰泥岩和泥页岩为主,可识别出10种岩石相,其中硅质页岩最为发育;Duvernay页岩中主要发育Ⅱ、Ⅲ型海相有机质,有机质热演化程度中等,处于凝析气-湿气阶段,因此凝析油含量高;油气主要富集在黏土级矿物形成的富含有机孔的硅质页岩中,孔隙类型以有机质孔和粒内孔为主,有效孔隙度占比高,连通孔隙非常发育且横向连续分布,并具有垂向上相互连通的特征;成岩作用改善了页岩储层物性,天然裂缝提高了页岩储层的渗透率,而稳定的构造发育特征是Duvernay页岩油能够较好地保存至今的关键。

关键词：西加拿大盆地 Duvernay页岩岩石相有机质热演化程度油气富集机制

全球古老油气成藏组合资源潜力、重大发现及启示

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石油学报 2024年第8期45卷 1163-1173页

作者：窦立荣温志新王兆明贺正军陈瑞银宋成鹏刘小兵中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油国际勘探开发有限公司北京100034

全球已证实存在6套优质烃源岩,发育于前中生界的3套烃源岩构成了古老油气成藏组合的主要烃源岩。已发现的前中生界古老油气成藏组合有5个特点:①盆地类型以前陆盆地、被动陆缘盆地、克拉通盆地为主;②油气资源类型以常规油气为主,页岩... 详细信息

全球已证实存在6套优质烃源岩,发育于前中生界的3套烃源岩构成了古老油气成藏组合的主要烃源岩。已发现的前中生界古老油气成藏组合有5个特点:①盆地类型以前陆盆地、被动陆缘盆地、克拉通盆地为主;②油气资源类型以常规油气为主,页岩油气发展迅速;③油气主要富集于二叠系、泥盆系、石炭系和奥陶系;④储层岩性主要为灰岩、砂岩、页岩和白云岩;③埋深以中-浅层为主,深层勘探潜力大。古老油气成藏组合的重大发现也具有在克拉通周缘、碳酸盐岩储层、页岩油气层系和基岩潜山4个领域富集的特征。通过对重点领域的重大发现解剖,指出长期处于低纬度热带辐合带的克拉通周缘易于形成优质生-储-盖组合;全球重大事件对烃源岩发育和页岩油气富集起着重要控制作用,可在全球重大事件时序框架下,通过重建成藏要素古位置超前优选潜在成藏组合。根据已发现油气可采储量和待发现油气资源自主评价结果,明确了常规油气资源应重点关注阿拉伯盆地、扎格罗斯盆地、塔里木盆地等;基岩潜山/残留层系也是值得重点关注的勘探领域;页岩油气应重点关注俄罗斯蒂曼一伯朝拉盆地和伏尔加一乌拉尔盆地泥盆系多玛尼克组页岩、中东地区阿拉伯盆地志留系热页岩、北非地区古达米斯盆地志留系和泥盆系、中国四川盆地和准噶尔盆地的页岩层系等领域。

关键词：古老油气成藏组合克拉通周缘碳酸盐岩页岩油气基岩潜山勘探领域

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碳酸盐岩成岩重结晶作用及其储层意义

北京大学学报（自然科学版） 2024年第5期60卷 839-850页

作者：陈森然刘诗琦刘新社魏柳斌刘波王恩泽于进鑫熊鹰北京大学地球与空间科学学院北京100871 北京大学石油与天然气研究中心北京100871 中国石油长庆油田公司勘探开发研究院西安710018

为探究碳酸盐岩重结晶作用的微观机理及其储层地质意义,基于碳酸盐岩重结晶作用相关理论和最新研究成果,探讨温度、压力和流体成分等因素对矿物晶体-孔隙流体反应的影响,并构建地质-数学模型来阐明重结晶作用与碳酸盐岩物性参数间的关... 详细信息

为探究碳酸盐岩重结晶作用的微观机理及其储层地质意义,基于碳酸盐岩重结晶作用相关理论和最新研究成果,探讨温度、压力和流体成分等因素对矿物晶体-孔隙流体反应的影响,并构建地质-数学模型来阐明重结晶作用与碳酸盐岩物性参数间的关系。结果表明,碳酸盐岩重结晶作用是一系列微观尺度的溶解-再沉淀以及岩石矿物相趋于稳定的过程,受温度、压力和流体溶质等多种因素的影响。重结晶作用通过改变碳酸盐矿物的粒度及自形程度来调整孔隙迂曲度和孔喉半径比等孔隙结构参数,从而达到改善岩石多孔介质渗流能力的效果。此外,基于不同成岩环境条件构建重结晶-岩石物性协同演变模式,发现流体压力是影响重结晶作用过程中孔隙结构保存及调整的关键因素,表现为封闭的流体超压体系中碳酸盐矿物在重结晶作用下趋于形成自形晶体结构,岩石孔隙保存较好;开放的流体常压体系中碳酸盐岩趋于形成致密镶嵌的岩石结构,孔隙结构和储渗能力均遭到破坏。

关键词：碳酸盐岩重结晶流体压力孔隙演化

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煤岩气:概念、内涵与分类标准

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 783-795页

作者：李国欣张水昌何海清何新兴赵喆牛小兵熊先钺赵群郭绪杰侯雨庭张雷梁坤段晓文赵振宇中国石油天然气股份有限公司北京100007 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油油气和新能源分公司北京100007 中国石油长庆油田公司西安710018 中石油煤层气有限责任公司北京100028 中联煤层气国家工程中心北京100028 中国石油天然气集团有限公司非常规油气重点实验室河北廊坊065007

近年来,准噶尔、鄂尔多斯等盆地深层煤岩储层中的天然气勘探开发取得重大突破。针对目前工业界和学术界对这种新类型非常规天然气表述不一致的现状,在前人研究的基础上定义了“煤岩气”概念,并系统对比剖析其赋存状态、运储形式、差异... 详细信息

近年来,准噶尔、鄂尔多斯等盆地深层煤岩储层中的天然气勘探开发取得重大突破。针对目前工业界和学术界对这种新类型非常规天然气表述不一致的现状,在前人研究的基础上定义了“煤岩气”概念,并系统对比剖析其赋存状态、运储形式、差异聚集和开发规律。在地质上,煤岩气不同于传统意义上的煤层气,具有游离气与吸附气并存、富含游离气,自生自储-微距运移并可有他源的聚集,煤岩割理裂缝发育、游离气差异富集等特点,埋深超过2000m的深层煤岩气具有“高压力、高温度、高含气、高饱和、高游离”的“5高”地质特征;在开发上,与页岩气、致密气特征相似,人工改善储层连通性后,无需排水降压,高势能游离气弹性驱动产出、压降后吸附气解吸接替,可依靠地层自然能量开采,游离气与吸附气连续接力长周期产气。按照埋深、煤阶、压力系数、储量规模、储量丰度和气井产量等,提出了煤岩气的分类标准和资源/储量估算方法。初步估算埋深超过2 000 m的中国煤岩气地质资源量超过30×1012m3,是国家重要的战略资源。提出鄂尔多斯、四川、准噶尔和渤海湾等盆地是煤岩气的规模富集有利区,梳理了技术与管理挑战并指出攻关方向,为中国煤岩气管理与勘探开发奠定理论、评价和生产实践基础。

关键词：煤岩气煤层气吸附气游离气分类标准储量估算方法

煤层微观孔隙特征及沉积环境对孔隙结构的控制作用-以鄂尔多斯盆地8号煤层为例

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煤炭科学技术 2024年第6期52卷 142-154页

作者：赵伟波刘洪林王怀厂刘德勋李晓波中国石油长庆油田勘探开发研究院陕西西安710021 中国石油非常规油气重点实验室北京100083 国家能源页岩气研发(实验)中心河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083

寻找深部煤层气资源分布,亟待查明深部煤储层沉积环境和孔隙分布特征。为此,在开展鄂尔多斯盆地煤岩显微组分、核磁共振孔隙和电镜分析的基础上,查明了煤岩显微组分和孔隙分布特征,评价了鄂尔多斯盆地8号煤的煤沉积环境和孔隙结构特征... 详细信息

寻找深部煤层气资源分布,亟待查明深部煤储层沉积环境和孔隙分布特征。为此,在开展鄂尔多斯盆地煤岩显微组分、核磁共振孔隙和电镜分析的基础上,查明了煤岩显微组分和孔隙分布特征,评价了鄂尔多斯盆地8号煤的煤沉积环境和孔隙结构特征之间的关系。结果表明:①研究区8煤层煤岩有机显微组分以镜质组为主,成煤早期植物类型应主要为木本植物,后期随着覆水程度增大而逐渐转变为木本+草本混生植物为主;②本溪期8号煤由早期为湿地森林沼泽逐步演化为后期开阔水域沼泽,沼泽水体相对滞留,沼泽环境稳定,利于有机质富集和煤层结构稳定;③研究区8煤大孔占比与结构保存指数(TPI)两者呈正相关,而与凝胶化指数(GI)呈负相关;④基质镜质体发育密集气孔群或稀疏带状气孔群,团块镜质体中发育少量气孔,结构镜质体中发育原始组织孔,多为矿物充填,均质镜质体气孔不发育。研究认为榆林地区煤层孔隙分布受到煤沉积环境和显微组分控制,开阔水域沼泽相的煤层孔隙结构呈现三峰,其中微孔和大孔发育最好,湿地森林沼泽相煤层孔隙结构呈现双峰,微孔发育好,大孔发育较差。

关键词：深部煤层气煤相孔隙结构煤岩显微组分鄂尔多斯盆地

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岩心智能识别技术内涵与展望

石油学报 2024年第8期45卷 1296-1308页

作者：刘合任义丽李欣朱如凯胡延旭刘茜苏乾潇吴健平李彬多资源协同陆相页岩油绿色开采全国重点实验室黑龙江大庆163712 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油天然气集团有限公司勘探开发人工智能技术研发中心北京100083 中国石油华北油田公司勘探开发研究院河北任丘062552

岩心分析可为油气成烃成储成藏史研究、提高采收率和寻找优质储量提供支撑。随着油气勘探开发转向深层和非常规领域,储层非均质性强,原有基于岩心的单点式分析已不能满足需要,须将多种尺度的岩心图像和岩心实验数据进行综合分析。岩心... 详细信息

岩心分析可为油气成烃成储成藏史研究、提高采收率和寻找优质储量提供支撑。随着油气勘探开发转向深层和非常规领域,储层非均质性强,原有基于岩心的单点式分析已不能满足需要,须将多种尺度的岩心图像和岩心实验数据进行综合分析。岩心分析从传统的人工描述,发展到现在的数字岩心并向岩心智能识别的方向发展。通过概括岩心图像分析的国内外研究现状,提出了岩心智能识别技术的定义和内涵;以利用微米—纳米CT图像重构全直径岩心孔隙结构的高分辨率CT图像为例,对岩心智能识别技术进行了阐述;对岩心智能识别技术在储层评价、压裂方案设计、微观渗流机理研究等领域的应用进行了展望。岩心智能识别技术的提出反映了人工智能技术在油气领域已经开始同步升级发展,即从单点业务智能化、提速提效的初级阶段,向着多尺度多模态数据融合、垂直领域大模型技术应用、提质发展的更高阶段转变。

关键词：人工智能岩心智能识别岩石组分孔隙结构岩石结构