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四川盆地蓬莱气区震旦系灯影组二段岩溶古地貌与控储模式

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 200-214页

作者：张自力乔艳萍豆霜李堃宇钟原武鲁亚张宝收戴鑫金鑫王斌宋金民中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院四川成都610041 油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学) 四川成都610059

基于钻井岩心描述、薄片鉴定、测井资料以及三维地震资料,对四川盆地蓬莱气区震旦系灯影组二段(灯二段)表生岩溶古地貌与储层发育规律进行系统研究。结果表明:(1)蓬莱气区灯二段垂向上可划分为地表岩溶带、垂直渗流带、叠合带、水平潜... 详细信息

基于钻井岩心描述、薄片鉴定、测井资料以及三维地震资料,对四川盆地蓬莱气区震旦系灯影组二段(灯二段)表生岩溶古地貌与储层发育规律进行系统研究。结果表明:(1)蓬莱气区灯二段垂向上可划分为地表岩溶带、垂直渗流带、叠合带、水平潜流带和深部缓流带,其中水平潜流带发育储层厚度最大。(2)采用双界面法恢复了蓬莱气区灯二段岩溶古地貌,划分为4个一级古地貌单元:岩溶高地、岩溶斜坡、岩溶洼地和岩溶盆地,整体表现为“一高、一斜、两洼”的古地貌特征。(3)东部高石梯—磨溪地区为岩溶高地,中部发育岩溶斜坡,西北侧及西南侧为岩溶洼地。岩溶高地主要发育垂直渗流带,岩溶斜坡主要发育水平潜流带。蓬莱气区灯二段储层的发育由岩溶古地貌与沉积相联合控制。(4)表生岩溶储层是四川盆地蓬莱气区灯二段的主要储层类型,岩溶斜坡叠合丘滩体微相形成了优质储层。

关键词：表生岩溶岩溶分带岩溶古地貌灯二段震旦系蓬莱气区四川盆地

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“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

超深井射孔冲击动载荷引起封隔器断裂失效分析

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天然气工业 2024年第6期44卷 44-51页

作者：练章华万智勇王飞文赵朝阳史君林油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学中国石油新疆油田公司工程技术研究院

中国超深层油气资源丰富,超深井油气开发过程中常采用一体化管柱完成射孔—试油—酸化三联作业,作业过程中超深井射孔冲击动载荷频繁导致封隔器断裂失效。为解决上述问题,基于弹塑性有限元法,结合实际井下测得的射孔管串起爆瞬态冲击动... 详细信息

中国超深层油气资源丰富,超深井油气开发过程中常采用一体化管柱完成射孔—试油—酸化三联作业,作业过程中超深井射孔冲击动载荷频繁导致封隔器断裂失效。为解决上述问题,基于弹塑性有限元法,结合实际井下测得的射孔管串起爆瞬态冲击动力学载荷边界条件,开展了新疆某地X1井射孔作业RTTS封隔器(全开式挂壁封隔器)—减震器管串瞬态冲击动力学有限元仿真分析,建立了减震器二阶带阻尼的质量—弹簧力学系统模型,从理论上对比分析了双减震器的减震效果与有限元分析结果的可靠性。研究结果表明:(1)在射孔爆轰0.09 s和0.21 s时刻,中心管接头螺纹处分别出现805.4 MPa和925.1 MPa两个应力峰值,超过了管材的屈服强度和抗拉强度,且冲击波引起的交变应力导致局部位置开始发生裂纹失效,裂纹逐渐扩展到整个截面,造成螺纹接头断裂;(2)根据仿真模型计算结果以及中心管结构尺寸分析,发现其螺纹部分结构尺寸偏小,导致峰值应力超过其抗拉强度造成断裂失效;(3)建议采用中心管上部螺纹连接处镦粗2~3 mm的改进方案,其最大应力可降低27%以上,可明显提高结构强度;(4)使用双减震器能有效降低射孔管串上部冲击载荷,理论计算指出双减震器比单减震器的振幅降低约50%,其最大应力降低约42%。结论认为,研究成果可为超深井RTTS封隔器管柱安全射孔作业提供理论和技术支撑,并将有力推动我国超深层油气资源的高效勘探开发。

关键词：超深井射孔作业封隔器断裂减震器公螺纹接头冲击载荷数值模拟

四川盆地PT1井区海相地层工程地质特征研究

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钻采工艺 2024年第3期47卷 115-121页

作者：范宇郭建华沈欣宇王秋彤李亚天唐宜家李皋中国石油西南油气田公司油气藏地质及开发工程全国重点实验室西南石油大学

PT1井区超深海相地层钻井过程中气侵和井漏频发,严重制约该区块的安全高效开发。文章基于有效应力法,利用最优化方法开展了海相地层孔隙压力评价;结合断层和裂缝发育程度探讨了PT1井区气侵和井漏纵横向分布特征。结果表明,受异常高压和... 详细信息

PT1井区超深海相地层钻井过程中气侵和井漏频发,严重制约该区块的安全高效开发。文章基于有效应力法,利用最优化方法开展了海相地层孔隙压力评价;结合断层和裂缝发育程度探讨了PT1井区气侵和井漏纵横向分布特征。结果表明,受异常高压和裂缝发育程度的双重影响,气侵主要发生在龙潭组,占比达40%;井漏主要发生在筇竹寺组和灯影组,占总漏失量的80%以上。气侵与异常压力、裂缝发育程度、断裂情况等因素有关,异常高压是气侵内在的原因,而断裂带和发育的构造裂缝为气侵提供了必要条件。井漏层位和漏失量主要受一、二级大型断裂带控制,不同断裂带的影响具有显著的叠加效应,断裂带附近发育的构造裂缝为漏失提供了通道,距离F I7断裂越近越易出现漏失,且漏失量越大。研究成果为PT1井区钻井过程井下复杂预防和处理提供了科学支撑。

关键词： PT1井区气侵井漏孔隙压力裂缝发育程度断裂带

四川盆地天府气田中侏罗统沙溪庙组砂岩储层致密化机理及其与油气充注的耦合关系

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天然气工业 2024年第6期44卷 33-43页

作者：王小娟张少敏庞小婷杨曦冉李晓芳葛新锐蔡来星杨田中国石油西南油气田公司勘探开发研究院油气藏地质及开发工程全国重点实验室•成都理工大学成都理工大学沉积地质研究院

近年来,四川盆地中侏罗统沙溪庙组致密砂岩气勘探开发取得持续突破,展示出了良好的天然气勘探开发前景,但是砂岩储层致密导致“甜点区”分布复杂,特别是对储层致密化机理及其与油气充注的耦合关系认识不清,严重制约了沙溪庙组致密砂岩... 详细信息

近年来,四川盆地中侏罗统沙溪庙组致密砂岩气勘探开发取得持续突破,展示出了良好的天然气勘探开发前景,但是砂岩储层致密导致“甜点区”分布复杂,特别是对储层致密化机理及其与油气充注的耦合关系认识不清,严重制约了沙溪庙组致密砂岩气藏的规模效益开发。为此,以四川盆地天府气田沙溪庙组一段(以下简称沙一段)致密砂岩储层为研究对象,综合岩心物性测试、薄片鉴定、扫描电镜、地球化学测试等多种资料,系统表征了致密砂岩储层的物质组成、储集物性、成岩作用等特征,并探讨了储层致密化机理,最后结合油气成藏期次,明确了储层致密化过程与油气充注耦合关系。研究结果表明:(1)沙一段储层以岩屑长石砂岩为主,发育少量长石岩屑砂岩,储层孔隙度为0.82%~17.48%,平均孔隙度为10.09%,渗透率为0.0001~632.4200 mD,平均渗透率为5.4200 mD,储层储集空间以原生孔隙为主,局部发育长石溶孔和浊沸石胶结物溶孔;(2)沙一段压实作用以弱—中等为主,绿泥石包壳广泛发育,浊沸石呈基底式、孔隙式和颗粒交代状等多种形式胶结,方解石呈基底式和孔隙式胶结,溶蚀作用以长石溶蚀和浊沸石溶蚀为主;(3)沙一段发育3种类型的致密储层,第一种致密储层是在压实作用基础上早期强胶结作用下形成的;第二种致密储层是在压实作用基础上晚期胶结作用下形成的;第三种储层现今并未致密,但是早期的压实胶结作用导致储层曾经致密,后期溶蚀作用改善储层物性。结论认为:(1)该区沙一段储层具有一期成藏特征,发生在距今88~68 Ma,第一种和第三种致密储层不能发生有效的油气充注,第二种致密储层可以发生有效的油气充注;(2)该区储层致密化过程与油气充注的耦合关系控制了天府气田简阳区块的天然气相对富集程度。

关键词：四川盆地中侏罗统沙溪庙组致密砂岩储层致密化形成机理成岩作用油气充注

四川盆地及周缘寒武系沧浪铺组沉积充填过程及油气地质意义

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岩性油气藏 2024年第5期36卷 25-34页

作者：周刚杨岱林孙奕婷严威张亚文华国和源刘四兵中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都610041 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 成都610059

综合利用野外露头、钻井岩心分析、测录井及地震剖面等资料,对四川盆地及周缘寒武系沧浪铺组沉积充填过程开展了系统研究。研究结果表明:(1)四川盆地寒武系沧一段的沉积构造格局整体表现为“一隆、四洼、两高带”,岩性以碳酸盐岩为主;... 详细信息

综合利用野外露头、钻井岩心分析、测录井及地震剖面等资料,对四川盆地及周缘寒武系沧浪铺组沉积充填过程开展了系统研究。研究结果表明:(1)四川盆地寒武系沧一段的沉积构造格局整体表现为“一隆、四洼、两高带”,岩性以碳酸盐岩为主;沧二段地层厚度差异性较小,区域地貌趋于均一,岩性以碎屑岩为主。(2)研究区寒武系沧一段沉积时期,平面上具有东西分异的沉积特征,主要受德阳—安岳古裂陷槽隔挡作用影响。裂陷槽西侧靠近物源区,主要发育混积潮坪沉积,裂陷槽东侧则广泛发育清水碳酸盐岩沉积;沧二段沉积时期,因裂陷槽隔挡作用减弱,全盆陆源碎屑沉积大幅增加,整体上以碎屑岩浅水陆棚沉积为主。(3)研究区寒武系沧一段优质白云岩储层以残余鲕粒云岩、砂屑云岩和粉晶云岩为主,宏观上颗粒滩的分布主要受到水下低隆和台洼边缘相对高部位控制,微观上储集空间主要受白云石化作用及溶蚀改造作用控制,发育粒内溶孔、粒间溶孔、晶间溶孔和晶间孔等孔隙类型,紧邻下伏筇竹寺组优质烃源岩,具有近源充注成藏的天然优势。

关键词：颗粒白云岩古裂陷槽混积潮坪浅水陆棚水下低隆台洼边缘近源成藏沧浪铺组寒武系四川盆地

考虑深井井下动力钻具影响的钻柱粘滑振动规律

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天然气工业 2024年第6期44卷 87-97页

作者：石祥超焦烨刘景涛王兆巍陈帅油气藏地质及开发工程全国重点实验室•西南石油大学中国石化西北油田分公司

油气勘探开发统计数据显示,深井钻井过程中粘滑振动频发,占钻进时长的50%以上,严重影响了钻井井下安全,延长了钻井周期,增加了钻井成本。由于深井钻柱结构较为复杂,井下动力钻具应用普遍,但动力钻具对井底钻头粘滑振动的影响规律缺乏深... 详细信息

油气勘探开发统计数据显示,深井钻井过程中粘滑振动频发,占钻进时长的50%以上,严重影响了钻井井下安全,延长了钻井周期,增加了钻井成本。由于深井钻柱结构较为复杂,井下动力钻具应用普遍,但动力钻具对井底钻头粘滑振动的影响规律缺乏深入研究,目前尚未有学者提出深井动力钻具下的钻柱全尺寸动力学模型。为此,基于弹簧集中质量原理,建立了包含井下动力钻具的粘滑振动仿真模型和螺杆钻具输出参数的计算模型,研究了螺杆钻具、扭力冲击器及两种工具复合使用对钻头粘滑振动的影响,并基于模型分析了现场实钻案例。研究结果表明:(1)使用螺杆钻具复合钻进时,转盘转速与螺杆转速对粘滑振动影响较大,复合转速越大,越有利于消除粘滑振动;(2)钻压和钻头尺寸越大,需要消除粘滑振动的转速就越大;(3)在保证水力参数的情况下,螺杆输出较高的扭矩和转速,能够有效地抑制钻头粘滑;(4)扭力冲击器和螺杆钻具复合使用情况下,当螺杆钻具的输出参数不足以抑制粘滑振动时,提高扭力冲击器的冲击扭矩和冲击频率,可降低螺杆钻具的临界转速,抑制井底粘滑振动。结论认为,该动力学模型可以为深井合理使用动力钻具、避免粘滑振动和提高机械钻速提供有效的技术支撑,该理论新认识在指导钻井现场钻进,提高钻井效率和降低钻井成本等方面具有重要的现实意义。

关键词：深井钻柱振动粘滑振动动力学井下动力钻具顺北区块螺杆钻具扭力冲击器

四川盆地川中—川西过渡带中侏罗统沙溪庙组致密砂岩相对优质储层成因机制

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吉林大学学报（地球科学版） 2024年第2期54卷 371-388页

作者：宋林珂刘四兵曾青高周栋唐大海王锦西中国石油西南油气田公司致密油气勘探开发项目部成都610059 油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学) 成都610059

川中—川西过渡带沙溪庙组天然气勘探潜力巨大,是四川盆地近几年勘探的热点。目前,制约沙溪庙组致密砂岩天然气勘探开发的问题较多,其中,“相对优质储层”的形成机理和综合预测是亟需解决的关键问题之一。针对这一科学问题,本次研究通... 详细信息

川中—川西过渡带沙溪庙组天然气勘探潜力巨大,是四川盆地近几年勘探的热点。目前,制约沙溪庙组致密砂岩天然气勘探开发的问题较多,其中,“相对优质储层”的形成机理和综合预测是亟需解决的关键问题之一。针对这一科学问题,本次研究通过系统的物性分析、铸体薄片鉴定、扫描电镜分析以及储层地球化学分析等,开展了研究区沙溪庙组相对优质储层成因机制研究。研究结果表明:沙溪庙组致密砂岩以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主。沙二段砂岩石英平均体积分数为35.27%,长石平均体积分数为35.37%,岩屑平均体积分数为29.36%,沙一段砂岩石英平均体积分数为37.79%,长石平均体积分数为24.01%,岩屑平均体积分数为38.20%,沙一段长石体积分数较高,沙二段岩屑体积分数较高。沙二段以变质岩岩屑为主(占岩屑体积分数的55%),沙一段则以岩浆岩岩屑为主(占岩屑体积分数的43%)。储层孔隙类型以原生孔为主,长石溶蚀孔为辅,沙一段具有相对更高比例的原生孔和裂隙孔。沙二段砂岩中38.00%的样品孔隙度大于12%,25.25%的样品渗透率大于1×10^(-3)μm^(2),沙一段砂岩仅3.09%的样品孔隙度大于12%,但41.22%的样品渗透率大于1×10^(-3)μm^(2)。总体表现为致密背景下发育一定的相对优质储层。其中沙二段储层孔隙度发育较好,而沙一段储层渗透性更佳,说明沙一段储层孔隙结构相对较好。沙溪庙组致密砂岩储层发育受控于岩矿组合-烃源体系-成岩系统。岩矿组合为成岩作用的演化提供物质基础,烃源体系决定溶蚀作用发育的强度,并为砂岩中主要自生矿物的沉淀提供必要的离子来源;成岩系统的开放程度则决定了体系内外离子的带进带出,进而影响了溶蚀作用和相应成岩产物的沉淀。沙二和沙一段砂岩岩矿组合的差异、沉积环境的不同、烃源体系以及成岩系统的开放程度是导致其成岩作用差异的主要原因。综上认为,高能沉积环境、早期保持性成岩作用(孔隙衬垫绿泥石)、多期次和多种类型的溶蚀作用以及局部微裂缝的发育改造,是研究区沙溪庙组相对优质储层发育的主要机制。

关键词：川中—川西过渡带沙溪庙组致密砂岩相对优质储层成因机制四川盆地

米仓山震旦系灯影组流体充注特征及油气成藏过程

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中国石油勘探 2024年第2期29卷 98-111页

作者：邓宾田腾振李泽奇吴娟李文正鲁鹏达姜华曹涛孙玮刘树根成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室成都理工大学能源学院中国石油杭州地质研究院中国石油勘探开发研究院

随着深层—超深层海相油气的勘探新发现,四川盆地北缘米仓山区域海相碳酸盐岩因具备优质的烃源岩条件被广泛关注,但其复杂的成藏、改造和调整过程尚未明确。文章使用扫描电镜、流体包裹体、U—Pb年代学等手段,聚焦米仓山震旦系灯影组成... 详细信息

随着深层—超深层海相油气的勘探新发现,四川盆地北缘米仓山区域海相碳酸盐岩因具备优质的烃源岩条件被广泛关注,但其复杂的成藏、改造和调整过程尚未明确。文章使用扫描电镜、流体包裹体、U—Pb年代学等手段,聚焦米仓山震旦系灯影组成藏流体活动和沥青特征,揭示其多期成藏改造与调整过程。米仓山灯影组储层普遍发育纤维状—细晶白云石(486Ma±5Ma)→中—粗晶白云石(413Ma±5Ma)→鞍状白云石(268Ma±8Ma)→石英/萤石/铅锌矿(205Ma±10Ma)→沥青(123Ma±4Ma)5期流体活动过程;储层溶蚀孔洞普遍形成团块状、环边状原位沥青和角砾状、破碎状异位沥青。空间对比揭示,米仓山古隆起—山前带—前陆盆地总体体现出沥青丰度减少、原位沥青相对增加、异位沥青相对减少的特征;结合矿物充填序列表明,上寒武统—志留系细晶白云石、中—粗晶白云石主要富含低成熟度有机烃包裹体,中—上二叠统鞍形白云石和上三叠统石英等矿物捕获包裹体成熟度相对较高。综上所述,沥青和包裹体特征显示米仓山古隆起和山前带在二叠纪—侏罗纪先后成为古油气聚集中心(即生气中心和储气中心),晚期构造变形使原生古油藏破坏,油气运聚中心转移至前陆盆地。

关键词：米仓山灯影组原位沥青异位沥青烃类包裹体