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深-超深层碳酸盐岩储层发育与保持机理

中国科学:地球科学 2024年第11期54卷 3403-3420页

作者：沈安江胡安平乔占峰郑剑锋佘敏潘立银中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室国家能源碳酸盐岩油气重点实验室中国石油杭州地质研究院

勘探实践证实,深-超深层主要发育基质孔型白云岩储层和缝洞型岩溶储层,是非常重要的勘探接替领域,相继发现了安岳、元坝、哈拉哈塘、富满和顺北等大油气田.本文系统总结了研发团队近十年在深-超深层碳酸盐岩储层研究领域的3项理论技术成... 详细信息

勘探实践证实,深-超深层主要发育基质孔型白云岩储层和缝洞型岩溶储层,是非常重要的勘探接替领域,相继发现了安岳、元坝、哈拉哈塘、富满和顺北等大油气田.本文系统总结了研发团队近十年在深-超深层碳酸盐岩储层研究领域的3项理论技术成果:(1)开发了以“定年、定温、定压、定流体属性”为核心的成岩演化微区多参数实验分析技术系列.以“多阶段连续流、可视化和在线检测”为核心的跨构造期孔隙形成与保持实验模拟技术,为从“正演”和“反演”的角度研究深-超深层碳酸盐岩孔隙形成与保持机理提供了手段.(2)明确了深-超深层基质孔型白云岩储层仍具相控性.礁(丘)滩沉积是基础,储集空间主要来自沉积和表生环境的原生孔和表生溶蚀孔洞,部分来自埋藏溶蚀作用,沿先存孔渗带分布,并可局部富集,继承性大于改造性,早期白云石沉淀(或白云石化)具很高的保持早期孔隙的潜力.(3)揭示了深-超深层岩溶缝洞型灰岩储层缝洞发育与保持机理.同沉积暴露岩溶、层间和潜山岩溶控制早、晚表生两类岩溶缝洞的发育,走滑断裂叠加表生岩溶作用导致断溶体储层呈栅状规模发育,溶蚀模拟实验揭示岩溶缝洞发育具相控性,主要发育在泥粒灰岩中,岩石力学研究进一步揭示岩溶洞穴保持深度受岩性、洞穴大小、洞穴与不整合面距离控制,一般都能满足万米埋深仍不垮塌的条件.理论技术成果为碳酸盐岩油气勘探向万米深层进军提供了支撑.

关键词：深-超深层碳酸盐岩储层基质孔型白云岩储层缝洞型岩溶储层储层成因和分布

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四川盆地东部上石炭统黄龙组规模储层形成主控因素与发育模式

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天然气工业 2024年第2期44卷 40-51页

作者：杨威李德江魏国齐刘满仓董才源武雪琼中国石油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

石炭系黄龙组是四川盆地东部地区(以下简称川东地区)重要的天然气产层之一,石炭系储层是控制气藏发育的关键因素。为了深入评价川东地区黄龙组储层,拓展勘探新领域,寻找接替区,在前人研究的基础上,应用大量钻井、岩心、露头和分析化验... 详细信息

石炭系黄龙组是四川盆地东部地区(以下简称川东地区)重要的天然气产层之一,石炭系储层是控制气藏发育的关键因素。为了深入评价川东地区黄龙组储层,拓展勘探新领域,寻找接替区,在前人研究的基础上,应用大量钻井、岩心、露头和分析化验等资料,系统研究了黄龙组储层发育的主控因素和发育模式,并预测规模储层的展布。研究结果表明:(1)黄龙组储集岩主要为颗粒白云岩、角砾白云岩和晶粒白云岩,储集空间主要为晶间孔/晶间溶孔、粒间溶孔/粒内溶孔、溶洞和裂缝,颗粒滩为有利储集体,裂缝-溶蚀孔洞型储层质量好;(2)储层发育主要受乐山—龙女寺古隆起和开江古隆起、沉积作用及成岩作用的共同控制,古隆起控制颗粒滩分布和准同生期成岩作用,是规模成储的基础,准同生期白云石化作用、层间岩溶和风化壳岩溶作用的叠加是形成规模储层的关键,喜马拉雅构造运动产生大量构造裂缝,提高了储层的渗滤性和规模性;(3)一定厚度和较大面积的Ⅰ—Ⅲ类储层可形成规模储层区,对5个规模储层发育区进行了评价,已发现气藏主要分布在这5个区域的背斜构造部位。结论认为,川东地区石炭系仍有较大的天然气勘探开发潜力,向斜区发育大面积的规模储层,是下一步天然气增储上产的重要方向。

关键词：川东地区石炭系黄龙组规模储层主控因素储层展布演化模式天然气勘探

四川盆地东部地区二叠系茅口组孤立浅滩的发现及天然气勘探潜力

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天然气工业 2024年第6期44卷 1-11页

作者：易海永张本健谷明峰马华灵张玺华陈骁谢忱高兆龙山述娇朱可丹郝毅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中国石油杭州地质研究院中国石油天然气集团有限公司碳酸盐岩储层重点实验室

中二叠统茅口组长期以来一直是四川盆地天然气勘探的重点层系之一,茅口组天然气勘探开发先后以四川盆地南部地区岩溶缝洞型石灰岩储层和四川盆地中部地区滩相白云化储层为主要目的层系。为了寻找并落实茅口组下一个天然气勘探方向,在勘... 详细信息

中二叠统茅口组长期以来一直是四川盆地天然气勘探的重点层系之一,茅口组天然气勘探开发先后以四川盆地南部地区岩溶缝洞型石灰岩储层和四川盆地中部地区滩相白云化储层为主要目的层系。为了寻找并落实茅口组下一个天然气勘探方向,在勘探程度相对较低的四川盆地东部(以下简称川东)地区开展了大量基础研究工作,在重新梳理地层格架的基础上,对茅口组沉积、储层及成藏条件进行了系统分析,指出了该区孤峰段硅质岩下茅二下亚段孤立浅滩的存在,最后明确了茅口组天然气的勘探潜力。研究结果表明:(1)川东地区在茅口组孤峰段事件性硅质岩沉积之前,宣汉—万州地区茅二下亚段发育碳酸盐岩孤立浅滩,面积可达6500 km^(2);(2)在宣汉—万州地区茅二下亚段发现了滩相基质孔储层,其中发育于茅二下亚段底部的孔隙型白云岩储层厚3~12 m,发育于茅二下亚段中上部的孔隙型石灰岩储层厚5~18 m;(3)川东地区茅口组滩相储层成藏条件优越,其中烃源岩主要为下伏上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组厚层页岩,且与烃源岩沟通的断裂发育,区域盖层主要为孤峰段硅质岩及吴家坪组海相泥岩、页岩,保存条件良好。结论认为,川东地区茅口组孤立浅滩的发现和良好的成藏组合条件,将进一步加快该区天然气勘探开发进程,茅口组大面积分布的高能浅滩有望成为下一个天然气勘探开发重要领域。

关键词：四川盆地东部地区二叠系茅口组孤峰段孤立浅滩储层特征天然气勘探潜力

高温高压条件下单一CO_(2)体系的傅里叶红外光谱定量模型及天然包裹体应用

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2256-2261页

作者：黄亚浩薛一帆文志刚陈俊林乔占峰刘义承长江大学油气地球化学与环境湖北省重点实验室湖北武汉430100 中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室浙江杭州310023 国家能源碳酸盐岩油气重点实验室浙江杭州310023

傅里叶红外光谱是可以用于定性识别天然流体包裹体组分的原位无损分析技术,目前针对于天然包裹体的温度—压强—组分的定量分析是激光谱学地质应用的重点和难点以及发展方向,傅里叶红外光谱对于天然流体包裹体的定量方法和模型尚未建立... 详细信息

傅里叶红外光谱是可以用于定性识别天然流体包裹体组分的原位无损分析技术,目前针对于天然包裹体的温度—压强—组分的定量分析是激光谱学地质应用的重点和难点以及发展方向,傅里叶红外光谱对于天然流体包裹体的定量方法和模型尚未建立。通过高压毛细硅管封装技术结合傅里叶红外光谱仪,对单一CO_(2)体系2ν2+ν3和ν1+ν3伸缩振动双峰进行40~80℃,60~500 bar压强范围下红外光谱的采集和观测,获取了不同温度和压强范围下红外光谱参数,通过拟合和计算获取该体系下傅里叶红外光谱的峰面积和峰位移,建立了CO_(2)的2ν2+ν3和ν1+ν3伸缩振动双峰体系下傅里叶红外光谱流体的密度与峰面积,压强与峰面积的标定模型,并明确CO_(2)的2ν2+ν3和ν1+ν3伸缩振动双峰形态随温度压强的变化特征,讨论了峰位移随温度和压强的变化。通过单一CO_(2)组分傅里叶红外光谱定量技术,在40℃下,采集莺歌海盆地黄流组储层中石英裂隙内纯CO_(2)包裹体的伸缩振动双峰峰面积来计算的密度,同时在室温下,采集包裹体的拉曼光谱,对比利用两种不同原位分析测试方法所计算密度,验证了傅里叶红外光谱定量分析的可行性,傅里叶红外光谱定量分析相比于拉曼光谱定量分析具有不受实验仪器和环境限制的优点,其定量方法可以避免由于仪器所处不同实验室之间产生的误差。

关键词：傅里叶红外光谱 CO_(2) 流体包裹体莺歌海盆地

中国石油工业上游前景与未来理论技术五大挑战

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石油学报 2024年第1期45卷 1-14页

作者：贾承造中国石油天然气集团有限公司北京100007

中国石油工业上游取得了举世瞩目的成就,在资源困难的条件下原油年产量保持在2×10^(8)t水平,天然气产量实现了快速增长,2022年的天然气产量达2200×10^(8)m^(3)。中国已成为世界第四大产气国。通过探讨中国石油天然气的勘探开发形势,... 详细信息

中国石油工业上游取得了举世瞩目的成就,在资源困难的条件下原油年产量保持在2×10^(8)t水平,天然气产量实现了快速增长,2022年的天然气产量达2200×10^(8)m^(3)。中国已成为世界第四大产气国。通过探讨中国石油天然气的勘探开发形势,分析中国石油工业上游面临的理论技术挑战,展望了未来中国石油工业的发展前景。中国油气勘探开发已全面进入深层、深水、非常规领域。预测直到2035年中国的原油产量将在2×10^(8)t稳产,天然气产量将在3000×10^(8)m^(3)稳产。中国石油工业上游的发展面临着来自深层、深水、非常规、老油气田提高采收率以及碳捕集与封存(CCS)/碳捕集、利用与封存(CCUS)五大领域的理论与技术挑战。未来石油工业的发展将更多地依靠深层、深水、非常规领域的油气地质理论和技术创新。形成新一代适应深层、深水、非常规油气勘探开发的理论、技术、装备与高效施工作业队伍是目前实现油气高效益、低成本开发的关键。先进的适应深层、深水、非常规油气勘探开发,以及老油田提高采收率和CCS/CCUS业务的技术与装备是未来一段时期发展的关键。

关键词：石油工业上游油气勘探开发前景理论技术挑战深层深水非常规油气提高采收率碳中和

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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

西藏东巧—北拉地区班公湖—怒江洋俯冲闭合及对南羌塘盆地演化的制约

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海相油气地质 2024年第1期29卷 1-16页

作者：张建勇许强曹雨熊绍云刘思琪谈轩宇谭秀成国家能源碳酸盐岩油气重点实验室中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室中国石油杭州地质研究院西南石油大学地球科学与技术学院中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室西南石油大学分室中国石化重庆页岩气有限公司

应用地层对比、砂岩岩相学和碎屑锆石U-Pb年代学的方法,重建东巧—北拉地区物源转换和班公湖—怒江洋多期次俯冲及微陆块的拼合过程。研究表明:东卡错微陆块南侧的中下侏罗统希湖群下段表现为上三叠统确哈拉群的再旋回沉积,而北侧上段... 详细信息

应用地层对比、砂岩岩相学和碎屑锆石U-Pb年代学的方法,重建东巧—北拉地区物源转换和班公湖—怒江洋多期次俯冲及微陆块的拼合过程。研究表明:东卡错微陆块南侧的中下侏罗统希湖群下段表现为上三叠统确哈拉群的再旋回沉积,而北侧上段则开始出现来自羌塘地区的物质。这标志着北侧早侏罗世俯冲的东巧分支洋盆消亡,东卡错微陆块在中侏罗世与羌塘地块拼合开始形成初始周缘前陆盆地。接奴群的物源完全来自南羌塘地区,表明周缘前陆盆地在微陆块南侧北拉洋俯冲挤压下持续发育。晚侏罗世—早白垩世(147~141 Ma)拉萨地块和羌塘地块东西向全面碰撞,至早白垩世晚期(约120 Ma)南侧的分支洋盆北拉洋消亡代表碰撞结束。南羌塘地区受班公湖—怒江洋俯冲作用控制在早侏罗世发育由弧前—岩浆弧—弧后盆地组成的“一隆两坳”古地貌,并沉积了曲色组页岩和布曲组石灰岩。微陆块碰撞导致南羌塘盆地的隆起和海平面的下降,形成夏里组含膏质泥岩的潮坪相沉积。随着拉萨地块和羌塘地块的全面碰撞,南羌塘盆地从弧相关盆地卷入前陆盆地褶皱冲断带中,发生差异埋藏和隆升剥蚀。晚侏罗世—早白垩世,南羌塘盆地曲色组烃源岩和布曲组石灰岩在构造挤压作用下发生快速埋藏,进入生油和白云石化阶段,成为南羌塘盆地最重要的成藏期。

关键词：班公湖—怒江缝合带锆石U-Pb定年俯冲闭合过程物源转换南羌塘盆地

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

白云岩-蒸发岩共生体系白云石化过程研究:以鄂尔多斯盆地马家沟组为例

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古地理学报 2024年第4期26卷 895-910页

作者：吴宇婷甯濛夏攀乔占峰于洲文华国油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 四川成都610059 成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059 中国石油天然气集团有限公司碳酸盐岩储层重点实验室成都理工大学研究分室四川成都610059 中国石油天然气股份有限公司杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油天然气集团有限公司碳酸盐岩储层重点实验室浙江杭州310023

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组典型的白云岩-蒸发岩共生体系中白云岩储集层发育,前人围绕该白云岩储集层特征及形成机制开展了大量研究,但缺乏从白云岩-蒸发岩共生体系角度来探索白云石化过程及演化特征的研究。文中选取鄂尔多斯盆地东南... 详细信息

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组典型的白云岩-蒸发岩共生体系中白云岩储集层发育,前人围绕该白云岩储集层特征及形成机制开展了大量研究,但缺乏从白云岩-蒸发岩共生体系角度来探索白云石化过程及演化特征的研究。文中选取鄂尔多斯盆地东南缘西磑口剖面发育的2段白云岩-蒸发岩沉积序列(S1、S2)进行高精度连续采样,以沉积学、岩石学分析为基础,结合碳氧同位素、稀土元素及微量元素地球化学分析,识别出2类白云岩-蒸发岩共生组合,并对其白云石化流体性质、来源、演化及白云石化过程进行了详细研究。结果表明:(1)S1采样段发育Ⅰ型共生组合,主要由内碎屑颗粒白云岩—膏溶角砾白云岩—泥晶白云岩(含石膏假晶)—泥岩组成,代表强蒸发潮上带环境;S2采样段发育Ⅱ型共生组合,主要由薄-中厚层细晶白云岩—中层(颗粒)白云岩—泥质白云岩(含石膏假晶)—泥岩构成,代表潮间带—潮下带环境。(2)2种共生组合类型中白云岩的稀土配分模式与孔隙水的配分模式相似,均表现为中稀土(MREE)富集、Ce弱负异常—正常、Eu弱负异常—正常、δ^(13)C和δ^(18)O值无明显差别、Fe_(carb)和Mn_(carb)含量较高,推测其白云石化流体来源相同,为海水衍生的弱还原性孔隙水。(3)研究剖面由下至上从Ⅰ型共生组合到Ⅱ型共生组合沉积序列的垂向演化,反映了蒸发潮坪环境中共生体系的典型白云石化过程,即随着海平面上升,从S1段至S2段由潮上带准同生萨布哈白云石化演化为潮间带—潮下带渗透回流白云石化,Ⅰ型共生组合中白云岩的MREE和Fe_(carb)含量高于Ⅱ型共生组合白云岩,反映白云石化流体性质从富Fe^(2+)-Mn^(2+)、MREE向贫Fe^(2+)-Mn^(2+)、MREE的演化。研究认识丰富了共生体系下白云岩成因的基础理论,可为马家沟组油气勘探提供理论指导。

关键词：白云岩-蒸发岩共生体系白云石化过程稀土元素马家沟组鄂尔多斯盆地