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稠油油藏SAGD开发后腔体储氢潜力数值模拟

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天然气工业 2024年第8期44卷 178-190页

作者：于春生彭良儒蒋琪蒲万芬蒲军吴芳杰西南石油大学石油与天然气工程学院天府永兴实验室中国石化石油勘探开发研究院

氢气作为一种清洁能源有望替代化石燃料成为主要能源载体,地下储氢是实现氢气大容量长期存储的有效途径,是近年来新兴研究领域。为此,在目前盐穴、枯竭油气藏及含水层3种传统地下储氢地质体外,探索了一种新的储氢方法,即利用稠油油藏蒸... 详细信息

氢气作为一种清洁能源有望替代化石燃料成为主要能源载体,地下储氢是实现氢气大容量长期存储的有效途径,是近年来新兴研究领域。为此,在目前盐穴、枯竭油气藏及含水层3种传统地下储氢地质体外,探索了一种新的储氢方法,即利用稠油油藏蒸汽辅助重力泄油(SAGD)后形成的腔体进行储氢。首先对比了稠油油藏SAGD开发后储层储氢与常规地层储氢的优缺点,进而采用数值模拟方法对其建立地下储氢库的可能性进行论证,最后明确了不同注采方案的氢气储量及回收率,揭示了储层注采氢气阶段氢气与地层原有气体的流动特征。研究结果表明:①相较于常规枯竭油气藏储氢库,利用稠油油藏SAGD开发后的枯竭腔储氢具有储气量大、氢—油过渡带导致的氢损更低、无需注入或仅需注入少量的垫气、可降低氢脆风险、可提前监测闭圈盖层稳定性及气体密封性等优点;②典型单井组SAGD开发后的枯竭腔可储存约490 t氢气,回收率约为90%,且随着注采周期增多,采出的氢气纯度越高,第4个采氢周期后氢气采出纯度高达99%;③氢气存储方式的差异会导致甲烷在枯竭腔中的聚集位置发生变化,长期存储方式在氢气注入结束后,甲烷主要聚集在枯竭腔的底部,而短期存储方式下甲烷只会被氢气挤压到枯竭腔顶部的左右两侧,导致产氢过程中甲烷的产出规律不同。结论认为,利用稠油油藏SAGD开发后的储层进行高纯氢气的储存在储氢量、氢气回采纯度和建库成本方面都具有显著优势,是一种解决大规模储氢的高经济效益储氢技术,该研究成果能够为中国地下储氢技术的选址和建设运行提供指导和参考。

关键词：稠油油藏 SAGD 地下储氢库大规模储氢数值模拟甲烷产出氢气回收率多轮注采

膏盐岩-碳酸盐岩共生层系岩石微相及储层特征——以阿布扎比B油田侏罗系Arab组为例

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 639-656页

作者：彭渝婷刘波石开波刘航宇付英潇宋彦辰王恩泽宋本彪邓西里叶禹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 中国石油勘探开发研究院北京100083

为探究膏盐岩–碳酸盐岩共生层系强非均质性问题,基于岩芯及测井资料,探究阿布扎比B油田Arab组岩石微相类型,分析各类微相的储层特征及优质储层主控因素。Arab组可识别出12种微相类型(MF1~MF12),微相类型及组合指示其为局限–蒸发背景... 详细信息

为探究膏盐岩–碳酸盐岩共生层系强非均质性问题,基于岩芯及测井资料,探究阿布扎比B油田Arab组岩石微相类型,分析各类微相的储层特征及优质储层主控因素。Arab组可识别出12种微相类型(MF1~MF12),微相类型及组合指示其为局限–蒸发背景下萨布哈潮坪–潟湖–障壁滩沉积体系。微相类型控制储层品质,其中MF2及MF9~MF12孔喉较粗,连通性好,孔隙度和渗透率较高,是储层发育有利微相类型。MF2和MF10发育白云岩储层,储集空间以晶间孔、残余粒间孔及粒内溶孔为主;MF9,MF11和MF12发育颗粒灰岩储层,储集空间以粒间(溶)孔、铸模孔及粒内溶孔为主。相对海平面的震荡性变化导致各沉积相带在纵向上的有序叠置,不同沉积相带之间或同一沉积相带内微相类型及成岩作用的差异性是Arab组储层强非均质性的根本原因。障壁滩和潮上带是优质储层发育的有利相带,其中障壁滩相优质储层原生粒间孔保持较好,并叠加显著的早期暴露溶蚀,导致次生孔隙的产生和孔隙结构的改善;潮上带优质储层的发育受控于早期白云石化和准同生溶蚀作用,白云石化改善孔隙结构,有利于早期孔隙保存,分散状硬石膏的早期溶蚀产生大量次生孔隙,显著地改善了储层物性。

关键词：膏盐岩–碳酸盐岩共生层系 Arab组岩石微相类型储层特征储层主控因素

超深层断控碳酸盐岩油藏地质力学建模及其在开发中的应用

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石油实验地质 2024年第4期46卷 868-879页

作者：蔡振忠张辉徐珂尹国庆王志民王海应钱子维张禹中国石油天然气股份有限公司塔里木油田公司新疆库尔勒841000 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 新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心新疆库尔勒841000 新疆超深油气重点实验室新疆库尔勒841000 国家能源碳酸盐岩油气重点实验室新疆库尔勒841000 中国石油天然气集团有限公司碳酸盐岩储层重点实验室新疆库尔勒841000

为提高超深断控碳酸盐岩油藏的开发效益,通过开展大尺寸岩样力学实验,揭示高角度—近直立断裂面变形与连通机理;基于高压注水提采的力学与流动耦合原理,通过地质力学建模,明确了断控碳酸盐岩油藏现今地应力场和断裂活动性分布规律;发现... 详细信息

为提高超深断控碳酸盐岩油藏的开发效益,通过开展大尺寸岩样力学实验,揭示高角度—近直立断裂面变形与连通机理;基于高压注水提采的力学与流动耦合原理,通过地质力学建模,明确了断控碳酸盐岩油藏现今地应力场和断裂活动性分布规律;发现不同方位的断裂活动性以及不同部位的缝洞体连通性有明显差异,进而分析了不同井眼轨迹的开发效果,提出了地质工程一体化工作方法,科学指导井眼轨迹设计和注水方案优化。结果表明:①走滑断裂变形中的大尺度破碎体和高角度裂缝系统是影响储层品质的关键因素,高压注水一方面能够激活先存裂缝,一方面还能在先存裂缝基础上发生延伸扩展,甚至可以产生新的裂缝,促进了断控缝洞体在纵横向上的互相连通;②高压注水过程中断裂体内部发生力学与流动之间的耦合变化,渗流环境得到改善,通过循环举升,从而提高油气采收率;③根据断裂体形态、产状以及断裂面动态剪切变形连通性,可优选定向井最佳井点和井眼轨迹,并优化注水方案;④塔里木盆地断控油藏试验区通过高压注水,采收率提高5个百分点,该方法为超深断控型油藏高效开发提供了较好的理论依据和技术支撑。

关键词：超深层断控碳酸盐岩油藏缝洞体地质力学断裂活动性井眼轨迹注水开发地质工程一体化

灯影组气藏不同尺度储集空间定量相渗及水驱特征研究

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水动力学研究与进展A辑 2024年第4期 626-637页

作者：熊钰雷婷婷孙泽威江俊傅希桐冯棚鑫张春王羚鸿赵梓涵熊锋西南石油大学石油与天然气工程学院中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

该文获取四川盆地震旦系灯影组二段气藏岩心，运用CT扫描、NMR及压汞法对不同尺度岩心孔隙结构进行深入研究，开展了高温高压条件下，不同孔/缝/洞搭配岩心的定量相渗研究工作，分析了气井产水规律及采收率。研究结果表明：柱塞样到全... 详细信息

该文获取四川盆地震旦系灯影组二段气藏岩心，运用CT扫描、NMR及压汞法对不同尺度岩心孔隙结构进行深入研究，开展了高温高压条件下，不同孔/缝/洞搭配岩心的定量相渗研究工作，分析了气井产水规律及采收率。研究结果表明：柱塞样到全直径样的相渗特征具尺度效应，且分形维数增加，从柱塞样到全直径样的相渗曲线偏右；分形维数越大，气相的相对渗透率会有一定程度的增大，而水相的相对渗透率逐渐减小；建立的新相渗关联式可靠，计算值与实验值相关性强，若改变方程形式还可推广到具有一定大孔隙的砂岩气藏中使用。因此，该文相渗关联式具有普遍意义，能够广泛应用到其他气藏。

关键词：碳酸盐岩数字岩心分形维数常温常压气水相渗水驱特征

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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

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深层古老碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏特征

石油勘探与开发 2024年第1期51卷 48-61页

作者：石书缘胡素云刘伟王铜山周刚徐安娜黄擎宇徐兆辉郝彬王坤姜华马奎白壮壮中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都610041 中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020

通过分析塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地埃迪卡拉系—奥陶系,并对比参考东西伯利亚、阿曼和澳大利亚Officer三大国外盆地新元古界—寒武系的地层特征,将碳酸盐岩-膏盐岩组合划分成碳酸盐岩类和膏盐岩类互为夹层型、碳酸盐岩类和膏... 详细信息

通过分析塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地埃迪卡拉系—奥陶系,并对比参考东西伯利亚、阿曼和澳大利亚Officer三大国外盆地新元古界—寒武系的地层特征,将碳酸盐岩-膏盐岩组合划分成碳酸盐岩类和膏盐岩类互为夹层型、碳酸盐岩类和膏盐岩类互层型以及碳酸盐岩类、膏盐岩类和碎屑岩类共生型3种类型,明确了碳酸盐岩-膏盐岩组合的概念及内涵。结果表明:(1)碳酸盐岩-膏盐岩组合的油气通常来源于泥页岩和泥质碳酸盐岩两类烃源岩,咸化环境膏盐岩可促进烃源岩生烃。(2)主要发育膏云坪型、颗粒滩和微生物丘型两大类白云岩储集层,准同生期或表生期的大气淡水淋滤是储集层规模发育的主要控制因素,后期埋藏溶蚀作用对储集层有调整和改造作用。(3)碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏模式可划分为盐下成藏模式、盐上成藏模式和盐间成藏模式3大类8小类模式。塔里木盆地塔中隆起北坡、麦盖提斜坡和玛扎塔格前缘隆起带寒武系、四川盆地东部—南部地区寒武系和鄂尔多斯盆地奥陶系盐间马家沟组四段等为未来的有利勘探领域。

关键词：碳酸盐岩-膏盐岩组合白云岩储集层烃源岩油气成藏四川盆地塔里木盆地鄂尔多斯盆地

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塔里木盆地富满油田走滑断裂带通源性评价

石油与天然气地质 2024年第3期45卷 787-800页

作者：张艳秋陈红汉王燮培王彭苏丹梅谢舟中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000 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 新疆维吾尔自治区超深层复杂油气藏勘探开发工程研究中心新疆库尔勒841000 中国地质大学(武汉)资源学院石油地质系湖北武汉430074

塔里木盆地走滑断裂带对油气藏形成具有控制作用,走滑断裂带与油源连通性对油气运移、聚集非常重要。基于3D地震资料,运用Riedel剪切离散元模型和完全塑性介质-应力上升函数模型,对塔里木盆地富满油田Ⅱ区块FI 17走滑断裂带油源连通性... 详细信息

塔里木盆地走滑断裂带对油气藏形成具有控制作用,走滑断裂带与油源连通性对油气运移、聚集非常重要。基于3D地震资料,运用Riedel剪切离散元模型和完全塑性介质-应力上升函数模型,对塔里木盆地富满油田Ⅱ区块FI 17走滑断裂带油源连通性进行了评价。研究结果显示:①FI 17走滑断裂带海西晚期雁列断裂拖曳点深度(h)理论计算值远小于实测值,表明其走滑断裂T张破裂成因,而非R剪切断裂。②FI 17走滑断裂带通源深度平均达9~18 km,表明该断裂能够将其下伏埋深10 km以下的玉尔吐斯组烃源岩生成的油气直接输导至上覆奥陶系断(缝)溶体圈闭中聚集成藏。③FI 17走滑断裂带通源深度(H)自北而南增加,其断控形成油气藏中的原油密度、天然气干燥系数、油气充注期次及各期次贡献度与油源连通性密切相关,表明油源连通性对油气聚集具有控制作用。走滑断裂级别、走向分段性、活动强度和断穿地层不同,控制作用也不同。油源连通性会沿着走向发生显著变化,影响油气垂向输导效能。

关键词：通源性古老烃源岩超深层走滑断裂富满油田塔里木盆地

柴达木盆地七个泉背斜狮子沟组与七个泉组构造-沉积演化及对砂岩型铀矿成矿的启示

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古地理学报 2024年第3期26卷 700-713页

作者：施源刘卫红邱隆伟高雪峰董道涛王宇喆中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083 中国石油青海油田分公司勘探事业部甘肃敦煌736202 东北石油大学三亚海洋油气研究院海南三亚572025 中国石油大庆油田勘探开发研究院黑龙江大庆163712

从构造-沉积演化角度分析矿体的形成和发育过程是砂岩型铀矿研究工作的重要内容。作者基于文献调研、野外地质调查和井震解释,对柴达木盆地七个泉背斜狮子沟组与七个泉组构造-沉积演化过程及其与砂岩型铀矿成矿的联系开展研究。研究认为... 详细信息

从构造-沉积演化角度分析矿体的形成和发育过程是砂岩型铀矿研究工作的重要内容。作者基于文献调研、野外地质调查和井震解释,对柴达木盆地七个泉背斜狮子沟组与七个泉组构造-沉积演化过程及其与砂岩型铀矿成矿的联系开展研究。研究认为:(1)狮子沟组富泥质砂,呈现退积旋回;七个泉组富砾,呈现进积旋回,底部与狮子沟组间发育新近系—第四系角度不整合,内部发育规模稍小的第四系内部角度不整合;狮子沟组—七个泉组发育由泥石流、下切沟道—充填和片流沉积构成的大型冲积扇,其中砂质层中密集发育地震变形构造。(2)新近纪以来最剧烈的构造抬剥事件发生在新近纪—第四纪之交,由此形成了新近系—第四系不整合并奠定了七个泉背斜构造格局。(3)推测七个泉背斜狮子沟组砂岩型铀矿潜在铀矿化段主要形成于新近纪—第四纪构造抬剥事件中,该事件催生出含矿构造,并加大了源区铀通量,最终控制了潜在铀矿化段形成发育和空间展布。新近系—第四系不整合则可作为预测潜在铀矿化段空间展布的关键构造控矿标志。同时,冲积扇扇中/扇缘中砂砾岩百分含量介于20%~50%之间的砂(砾)泥互层带可作为关键沉积控矿标志。研究成果可以为青藏高原东北缘盆地分析提供沉积学和地层学证据,对理解柴达木盆地其他背斜砂岩型铀矿形成发育过程具有重要价值。

关键词：柴达木盆地新近系— 第四系七个泉背斜构造-沉积演化砂岩型铀矿

“中国西南储气能力”建设的技术基础与发展思考

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天然气工业 2024年第2期44卷 1-13页

作者：胡勇王梦雨罗瑜李隆新彭先赵梓寒中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

为保障国家天然气安全平稳供应,2019年国家能源局启动了川渝天然气千亿立方米级“气大庆”的建设项目,将四川盆地天然气储气调峰和战略应急保供能力建设提升至国家战略安全高度。此外,中国石油在“十四五”期间确立了打造“西南储气中... 详细信息

为保障国家天然气安全平稳供应,2019年国家能源局启动了川渝天然气千亿立方米级“气大庆”的建设项目,将四川盆地天然气储气调峰和战略应急保供能力建设提升至国家战略安全高度。此外,中国石油在“十四五”期间确立了打造“西南储气中心”的战略目标,积极攻关各项地下储气库(以下简称储气库)建库技术难题,已初步形成“西南储气中心”建设格局。为此,在分析四川盆地建设储气库面临的挑战基础上,系统梳理总结了中国石油近17年在四川盆地的发展规划、建设现状、技术进展等方面的成果,并对打造“中国西南储气能力”提出了具体的攻关方向。研究结果表明:(1)四川盆地天然气资源丰富且拥有与全国天然气管网互连互通的完善管网设施,能够为盆地储气库建设提供坚实基础;(2)提出了复杂盆地气藏的“十指标”选址体系,建立了完善的储气库库址优选技术;(3)形成了储气库建库运行七大特色技术,健全了碳酸盐岩气藏建库主体技术系列;(4)构建了国内首个储气库地质体、井、地面完整性管理评价技术体系,保障了储气库安全稳定运行。结论认为,为支撑国家天然气千亿立方米级“气大庆”建设,提出了“中国西南储气能力”建设的概念,其核心是以中国石油初步建成的企业级“西南储气中心”为基础,走出单一油公司储气库建设模式,建立政府主导协调、跨企业的储气库协同共建共享共营机制,全面推动四川盆地整体储气能力建设,保障国家天然气能源安全。

关键词：中国西南储气能力四川盆地地下储气库复杂气藏条件选址完整性管理