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致密砂岩储层微观孔喉结构及可动流体分布特征:以鄂尔多斯盆地东部神木地区盒8段储层为例

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地质科技通报 2024年第2期43卷 41-51页

作者：夏玉磊兰建平姚伟中国石油天然气集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司西安710018 中国石油天然气集团油气藏改造重点实验室-二氧化碳压裂增产研究室西安710018

致密砂岩复杂的孔喉结构导致多变的可动流体分布,而微观孔隙结构和可动流体分布又是研究致密砂岩储层的重点。基于核磁共振可动流体测试原理,采用离心试验、高压压汞、扫描电镜、X射线衍射及铸体薄片等方法,建立了神木地区盒8段储层孔... 详细信息

致密砂岩复杂的孔喉结构导致多变的可动流体分布,而微观孔隙结构和可动流体分布又是研究致密砂岩储层的重点。基于核磁共振可动流体测试原理,采用离心试验、高压压汞、扫描电镜、X射线衍射及铸体薄片等方法,建立了神木地区盒8段储层孔隙结构分类标准,明确了3类岩石孔隙结构参数及孔隙、喉道类型,提出了适用于目标储层转换系数的新方法,并定量评价了3类岩石可动流体分布特征。研究结果表明,目标储层中Ⅰ、Ⅱ类岩石孔隙以孔径大于10μm的残余粒间孔和孔径大于1μm的溶蚀孔为主,喉道以缩小型和弯片状喉道为主,孔隙结构参数较好,大孔隙发育程度高、孔喉间连通性好、可动流体赋存量大,大部分可动流体赋存于T_(2)谱右峰对应的大孔隙中,而左峰对应的小孔隙中可动流体含量低。Ⅲ类岩石孔隙结构参数差、可动流体百分比低、孔喉以晶间孔和管束状喉道为主。目标储层平均转换系数为0.029μm/ms,但Ⅰ、Ⅱ类岩石转换系数小于Ⅲ类,转换后的Ⅰ、Ⅱ类岩石T_(2)谱的右峰与压汞孔隙半径分布的主峰相对应,而Ⅲ类岩石T_(2)谱的左峰与压汞孔隙半径分布的主峰相对应。Ⅰ、Ⅱ类岩石孔径大于1μm的孔隙中可动流体百分比高,是未来勘探开发的主要方向。研究成果为提高致密油藏采收率提供了参考和借鉴。

关键词：致密砂岩储层高压压汞核磁共振可动流体微观孔喉结构

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中国凝析油分布、成藏特征及新成因分类

天然气地球科学 2024年

作者：王义凤李剑国建英田继先王晓波李谨崔会英中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院中国石油天然气集团有限公司天然气成藏与开发重点实验室

随着深层油气和非常规油气勘探的推进，凝析油作为增储上产的优质资源越来越受到关注。为了系统认识我国凝析油勘探现状，进一步明确凝析油成因机制、相态、富集规律等复杂问题，对凝析油的定义、勘探历史、分布特征、成因分类及定量分... 详细信息

随着深层油气和非常规油气勘探的推进，凝析油作为增储上产的优质资源越来越受到关注。为了系统认识我国凝析油勘探现状，进一步明确凝析油成因机制、相态、富集规律等复杂问题，对凝析油的定义、勘探历史、分布特征、成因分类及定量分析等开展研究，指出中国凝析油探明地质储量约为7.1×108t，凝析油气田(藏)共163个。探明储量大于1 000×104t的凝析气田(藏)主要分布在塔里木盆地和渤海湾盆地，具有大型凝析油气田在中国东部和西部并存的分布特征。在创新认识原生型凝析气藏的基础上，进一步考虑源储关系等因素，将中国已发现的原生型和次生型两类凝析气藏进一步划分为远源(源外)和近源(源内)2个亚类。根据建立的凝析气藏新成因类型，重新梳理了全国凝析油气藏成因类型及成藏特征，指出无论是从凝析气藏个数还是探明储量来看，中国凝析油均以原生型成因为主。原生型凝析油的探明地质储量约占凝析油总探明地质储量的70%，次生型占比约为30%。远源(源外)聚集成藏型占比(约57%)要比近源(源内)聚集成藏的占比(43%)高。

关键词：凝析油轻质油凝析气藏成因类型原生型次生型气侵

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

利用机器学习与改进岩石物理模型预测页岩油层系横波速度

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石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 381-391页

作者：方志坚巴晶熊繁升杨志芳晏信飞阮传同河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100 北京雁栖湖应用数学研究院北京101408 中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083 中国石油天然气股份有限公司地球物理重点实验室北京100083

传统的横波速度预测方法包括经验公式法和岩石物理模型法。前者适用于岩石矿物组分相对单一的储层,且受区域限制等因素的影响,不具有普适性,预测精度较低。后者需要根据不同的实际情况选择合适的岩石物理模型,才能达到预期的目的。大多... 详细信息

传统的横波速度预测方法包括经验公式法和岩石物理模型法。前者适用于岩石矿物组分相对单一的储层,且受区域限制等因素的影响,不具有普适性,预测精度较低。后者需要根据不同的实际情况选择合适的岩石物理模型,才能达到预期的目的。大多数机器学习横波速度预测方法基于纯数据驱动,数据集的质量和数量将直接决定横波预测模型精度,并缺乏充分的物理内涵。为此,基于深度神经网络(DNN)的方法,假设研究区储层波传播方程的数学形式已知,通过测井数据训练DNN得到未知的弹性参数,以确立目的层的波传播方程。利用平面波分析法得到相应的纵波、横波速度,实现神经网络与理论模型的结合。此外,针对传统Xu-White模型的不足,考虑随深度变化的孔隙纵横比,提出了改进横波速度预测岩石物理模型。利用研究区较丰富的测井数据,分别采用构建的DNN模型和改进横波速度预测岩石物理模型预测横波速度,并与传统的Xu-White模型预测结果进行对比、分析。结果表明,由DNN模型和改进岩石物理模型均可获得较高精度的横波速度预测结果,且前者的预测效果更好。

关键词：深度神经网络岩石物理模型页岩油层系储层参数横波速度孔隙纵横比

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四川盆地南部向斜区二叠系岩溶孔隙型石灰岩储层成因与天然气勘探新领域

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天然气工业 2024年第2期44卷 52-67页

作者：肖笛黄天海张本健刘冉高兆龙李明隆杨文杰谭秀成油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学国家能源碳酸盐岩油气重点实验室研究分室·西南石油大学四川省天然气地质重点实验室·西南石油大学中国石油西南油气田公司勘探开发研究院

随着油气勘探程度不断提高,勘探方向逐渐从构造高部位往向斜区拓展。但是,传统认识认为向斜区岩性一般较致密,寻找向斜区优质储层成为其油气获得勘探突破的关键因素之一。为此,以四川盆地南部向斜区中二叠统茅口组石灰岩为例,基于钻井... 详细信息

随着油气勘探程度不断提高,勘探方向逐渐从构造高部位往向斜区拓展。但是,传统认识认为向斜区岩性一般较致密,寻找向斜区优质储层成为其油气获得勘探突破的关键因素之一。为此,以四川盆地南部向斜区中二叠统茅口组石灰岩为例,基于钻井岩心、薄片、测井以及地球化学等资料综合分析,开展了向斜区孔隙型石灰岩储层特征及成因研究,并建立了储层发育模式,指出了天然气勘探新方向。研究结果表明:(1)四川盆地南部向斜区茅口组发育岩溶孔隙型碳酸盐岩储层,储层岩性主要为泥晶—亮晶生屑石灰岩和亮晶生屑石灰岩,储集空间主要为生物体腔孔、生物铸模孔及粒内溶孔等组构选择性溶蚀形成的孔隙;(2)研究区茅口组储层平均孔隙度为4.07%,平均渗透率为0.273 mD,孔隙度与渗透率有明显的正相关关系,为典型的孔隙型储层;(3)茅口组储层段的铝、钪、锆及总稀土元素含量较低,锰和铁含量也较低,碳同位素值位于中二叠世海水沉淀方解石碳同位素值分布范围内,氧同位素呈现出一定的负偏;(4)茅口组岩溶孔隙型储层的形成与沉积期微地貌及高频层序控制的准同生期岩溶有关,溶蚀流体主要为大气淡水。结论认为,岩溶孔隙型储层在盆地内普遍发育,且该类储层远离不整合面,受沉积古地貌、沉积相带控制的准同生期岩溶改造,因此,天然气勘探思路需要向“有利沉积相带规模控储”方向转变,向斜区将是盆地内未来天然气勘探的重要新领域。

关键词：孔隙型储层岩溶储层准同生期岩溶中二叠统茅口组四川盆地南部向斜区

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富满油田流体代表性评价及分布特征研究

西南石油大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张杰刘志良汪鹏赵龙飞涂汉敏中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司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国家能源碳酸盐岩油气重点实验室油气藏地质及开发工程全国重点实验室.西南石油大学

富满油田储层埋深大于7 000 m，温度、压力高，地层流体类型多样，分布复杂。油藏前期进行了大量流体取样工作，发现部分样品PVT单脱气油比与生产气油比不匹配，难以反映地层流体性质。为此，针对富满油田已取得的井下和分离器流体样品... 详细信息

富满油田储层埋深大于7 000 m，温度、压力高，地层流体类型多样，分布复杂。油藏前期进行了大量流体取样工作，发现部分样品PVT单脱气油比与生产气油比不匹配，难以反映地层流体性质。为此，针对富满油田已取得的井下和分离器流体样品，在参考相关标准基础上，考虑流体取样分析结果与生产动态是否匹配，建立了超深、高温及超高压富满油田流体样品代表性评价方法，评价了58井次样品的代表性，分析了影响样品代表性的因素。研究表明，流体样品代表性差的主要原因是取样前取样井生产不稳定，井下样取样深度浅和分离器样油气分离不平衡。在所有代表性样品中，分离器样占比67.74%，推荐分离器取样作为富满油田今后主要的取样方式。在取得代表性样品基础上，分析富满油田流体整体呈现从西向东，从北到南，流体变轻的规律。

关键词：富满油田分离器取样井下取样代表性评价流体分布特征

源-储间隔夹层的分类、特征及其对陆相致密储层油气富集的控制作用

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石油学报 2024年第2期45卷 358-373页

作者：张春雨陈世加朱星丞李勇刘广林李耀庭张洋洋顾天甫油气藏地质及开发工程国家重点实验室四川成都610500 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 中国石油天然气股份有限公司油气和新能源分公司北京100007 中国石油长庆油田公司勘探开发研究院陕西西安710018

目前认为致密油具有源-储一体或近源大面积分布的成藏特征,但勘探实践表明,中国陆相致密油区普遍存在紧邻优质烃源岩的"甜点区"不含油甚至有大量出水的现象,因此需对其富集"甜点区"进行重新认识。基于对已有源-储间隔夹层的分类方案与... 详细信息

目前认为致密油具有源-储一体或近源大面积分布的成藏特征,但勘探实践表明,中国陆相致密油区普遍存在紧邻优质烃源岩的"甜点区"不含油甚至有大量出水的现象,因此需对其富集"甜点区"进行重新认识。基于对已有源-储间隔夹层的分类方案与成因进行系统梳理,在大量岩心观察资料的基础上,将源-储间隔夹层划分为泥质隔夹层、含泥质纹层致密砂岩和砂泥岩渐变段3类,并分别对其物性、展布以及测井响应特征进行了描述。研究认为,致密油成藏的主要动力为烃源岩生烃增压所产生的膨胀力,当充注阻力大于膨胀力时,不利于油气成藏。定量表征显示,源-储间隔夹层的厚度、横向连续性以及裂缝的发育情况共同控制着充注阻力的大小,影响着源-储间隔夹层阻隔能力的强弱。基于此,建立了源-储间隔夹层对致密油富集的4种控藏模式:①当源-储间夹层厚度小于有效阻隔厚度时,油气将突破隔挡继续运移;②当源-储间夹层延伸半径小于波及区域半径时,油气可从边缘地区突破,形成辐射状油气聚集带;③当源-储间隔层厚度大于有效阻隔厚度且延伸半径大于波及区域半径时,能够有效阻隔油气运移,导致局部出现"有砂无油"的现象;④当源-储间隔夹层发育裂缝时,将会削减其隔挡能力,使油气能够较容易地突破。研究成果与认识以期完善中国陆相致密油的理论基础,为中国陆相致密油的勘探开发提供理论指导。

关键词：致密油非均质性富集规律源-储间隔夹层甜点区

复杂构造区全层系地质力学建模及其地质与工程应用

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地学前缘 2024年

作者：徐珂刘敬寿张辉张冠杰张滨鑫王海应张禹来姝君钱子维强剑力中国石油天然气股份有限公司塔里木油田公司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超深油气重点实验室中国地质大学(武汉)资源学院中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室

复杂构造区受复杂岩性、复杂构造的影响，面临着现今地应力分布特征不明、地应力强非均质以及各向异性等问题，严重制约了该类地区油气勘探开发进展，为解决复杂构造及复杂岩性建模精度要求高，现有三维地应力建模方法在复杂构造连片建... 详细信息

复杂构造区受复杂岩性、复杂构造的影响，面临着现今地应力分布特征不明、地应力强非均质以及各向异性等问题，严重制约了该类地区油气勘探开发进展，为解决复杂构造及复杂岩性建模精度要求高，现有三维地应力建模方法在复杂构造连片建模中的不准确问题，以库车坳陷博孜大北地区为例，提出了复杂构造区地质体全层系逆向有限元地质力学建模方法，通过对部分起伏较大、跨度大的长条连体背斜迭代扫描，提高建模精度，准确建立断层与岩体复杂交切关系，实现了复杂构造区地应力网格建模及误差追溯。明确了博孜大北地区现今地应力分布特征，揭示了博孜大北地区深层储层地应力强非均质性和强各向异性的主控因素，进而通过逆向有限元建模方法明确了钻井过程中产生应力扰动范围。研究结果表明：（1）逆向有限元地质力学建模法是复杂构造区全层系地质力学建模的有效方法，建模精度高符合实际的勘探开发生产需要；（2）明确了盐上岩石力学层结构以及浅部高陡地层产状是影响博孜大北地区储层地应力强非均质性和各向异性的关键；（3）逆向有限元地质力学建模法是明确钻井过程中应力扰动范围的有效方法，是保障油气高效勘探开发的重要手段。

关键词：复杂构造区地质力学建模三维应力场博孜大北地区库车坳陷

库车坳陷应力状态转换特征及其地质与力学响应

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地学前缘 2024年

作者：张辉张冠杰徐珂尹国庆王志民罗洋王海应张滨鑫梁景瑞袁芳赵崴张玮卢星中国石油天然气股份有限公司塔里木油田公司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超深油气重点实验室中国地质大学(武汉)资源学院中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室

结合最新的钻井、测井、地震资料，采用数值模拟手段，明确了塔里木盆地库车坳陷喜马拉雅晚期古应力状态转换特征。通过有限元数值模拟方法揭示了库车坳陷克拉苏构造带巴什基奇克组喜马拉雅晚期应力场三维分布，准确地厘定了古应力状态... 详细信息

结合最新的钻井、测井、地震资料，采用数值模拟手段，明确了塔里木盆地库车坳陷喜马拉雅晚期古应力状态转换特征。通过有限元数值模拟方法揭示了库车坳陷克拉苏构造带巴什基奇克组喜马拉雅晚期应力场三维分布，准确地厘定了古应力状态。通过分析古应力状态与宏观构造样式、裂缝产状以及储层物性的关系，系统揭示了古应力状态转换的地质与力学响应，最后利用离散元数值模拟，揭示了古应力状态转换对储层物性的影响机制。综合分析认为，研究区在喜马拉雅晚期6500～7500 m的深度区间逐渐由逆冲型应力场转换为走滑型应力场。6500 m之上为逆冲型应力场，压实减孔量随埋深增大而增大，应力状态与岩石强度均不利于裂缝发育，7500 m之下为走滑型应力场，有利于储层孔隙保存、岩石破裂成缝。研究结果深化了对库车坳陷构造、储层、岩石力学性质的认识，并认为古应力状态转换是克拉苏构造带超深部储层具备形成大-中型油气田的力学基础，其发现对克拉苏构造带下一步油气勘探、开发具有指导意义。

关键词：古应力状态地质力学克拉苏构造带应力场模拟构造裂缝