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四川盆地南部地区五峰组—龙马溪组深层页岩气富集控制因素新认识

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天然气工业 2024年第1期44卷 58-71页

作者：陈更生石学文刘勇吴伟杨雨然朱逸青陈丽清徐亮钟可塑殷樱子中国石油西南油气田公司中国石油西南油气田公司页岩气研究院页岩气评价与开采四川省重点实验室

近年来,随着四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气勘探开发迈向深层(埋深介于3500~4500 m),在四川盆地南部(下文简称川南)地区的泸州、长宁和渝西等区块深层页岩气不断取得了重要突破,展现了深层页岩气良好的开发前景。为了准确认识川南地区... 详细信息

近年来,随着四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气勘探开发迈向深层(埋深介于3500~4500 m),在四川盆地南部(下文简称川南)地区的泸州、长宁和渝西等区块深层页岩气不断取得了重要突破,展现了深层页岩气良好的开发前景。为了准确认识川南地区深层页岩在局部地区出现的低电阻率、高含水饱和度、测试微气现象,分别从页岩有机质成熟演化、页岩气源内运移特征和区域多期断裂活动影响等3个方面系统地分析了页岩气富集控制因素。研究结果表明:①高—过成熟度有机质石墨化造成了页岩电阻率和含气量明显降低,在有机质成熟度(Ro)大于3.6%以后,有机质生气能力衰竭,颗粒孔隙度明显降低,含水饱和度明显升高;②页岩气存在“源内侧向运移”特征,含气性与现今构造区带构造位置相对高低相关,表现为相对海拔高部位含气饱和度高,相对海拔低部位含气饱和度低;③Ⅰ级断裂对天然气的散失有显著的控制作用,建议距离Ⅰ级断裂1.5 km范围内勿部署实施井位,Ⅱ级断裂对含气性影响范围有限,距离Ⅱ级断层700 m以外时对页岩气体积压裂的影响较小。结论认为,充分考虑页岩有机质热演化程度、构造位置相对高低关系以及断裂发育特征等因素对深层页岩气富集的影响,有利于完善深层页岩气评价标准,对认识深层页岩气资源潜力以及优选有利区,具有重要现实意义,并可为推动实现深层页岩气规模增储和效益开发提供理论支撑。

关键词：川南地区五峰组—龙马溪组深层页岩气保存条件富集规律控制因素

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川南页岩气地质工程一体化实践成效与认识

中国石油勘探 2024年第3期29卷 81-90页

作者：吴建发曾波黄浩勇崔帅赵圣贤常程苟其勇中国石油西南油气田公司页岩气研究院页岩气评价与开采四川省重点实验室

川南页岩气地质工程一体化技术不仅成功地解决了复杂地质条件下的工程挑战,还显著提高了单井产量和预估最终可采储量(EUR)。概述了川南页岩气地质工程一体化的基本概念、核心内涵及其技术体系,并提出了适用于不同区块不同条件的高产井... 详细信息

川南页岩气地质工程一体化技术不仅成功地解决了复杂地质条件下的工程挑战,还显著提高了单井产量和预估最终可采储量(EUR)。概述了川南页岩气地质工程一体化的基本概念、核心内涵及其技术体系,并提出了适用于不同区块不同条件的高产井培育方法。研究结果表明:(1)所形成的地质工程一体化技术体系为页岩气井全生命周期的方案设计、现场实施提供了重要的决策依据和指导,有效解决了“压窜”“套变”等瓶颈问题,泸州区块套变率降低了19%,压窜率降低了31%;(2)持续迭代更新地质工程特征认识和一体化模型,可以显著提高设计的精准性、可靠性、吻合性、有效性;(3)实施地质工程一体化高产井培育方法,可大幅提高单井产量,其中长宁区块单井平均EUR提高到1.30×10^(8)m^(3),增幅为26%;渝西区块单井平均EUR提高到1.53×10^(8)m^(3),增幅为36%。高产井培育方法已在川南页岩气的不同区块得到推广应用,并取得了显著的成效,验证了该方法在提升单井产量和经济效益方面的重要性,也可为国内外非常规油气藏的规模效益开发提供借鉴。

关键词：川南页岩气地质工程一体化长宁区块渝西区块泸州区块套变高产井

四川盆地德阳—安岳裂陷槽寒武系筇竹寺组超深层页岩气地质工程一体化高产井培育实践与勘探突破

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中国石油勘探 2024年第3期29卷 58-68页

作者：郑马嘉郭兴午伍亚赵文韬邓琪谢维扬欧志鹏中国石油西南油气田公司开发事业部中国石油西南油气田公司页岩气研究院中国石油西南油气田公司蜀南气矿

四川盆地德阳—安岳裂陷槽寒武系筇竹寺组超深层页岩储层地层时代老、埋藏深度大、热演化程度高,勘探开发难度大,国内外尚无可直接借鉴的经验。为此,基于地质工程一体化理念,探索建立筇竹寺组“部—钻—压—采”一体化高产井培育关键技... 详细信息

四川盆地德阳—安岳裂陷槽寒武系筇竹寺组超深层页岩储层地层时代老、埋藏深度大、热演化程度高,勘探开发难度大,国内外尚无可直接借鉴的经验。为此,基于地质工程一体化理念,探索建立筇竹寺组“部—钻—压—采”一体化高产井培育关键技术体系:(1)一体化井位部署,深化筇竹寺组“裂陷槽控藏”认识,明确优质储层分布模式,明确高产井实施技术界限,支撑井位优化部署;(2)一体化钻录定导,基于地质工程参数综合评价,优中选优确定靶体,优化井轨迹,强化地质钻井一体化精细管理,保障优质储层钻遇率;(3)一体化压裂增产,基于一体化压裂模型优化压裂设计,形成“促复杂+扩体积+强支撑+防套变”压裂工艺,有效实现裂缝均匀开启、高效扩展、全域支撑及储层改造体积最大化;(4)一体化精细返排,形成“四因子”返排增产技术,结合精细排采分析平台,实现降低储层伤害与气井增产“双突破”。基于上述技术体系,资201井首次在国内寒武系4500m以深的页岩储层测试获得高产工业气流,威页1H井成功实现高产井复制,初步落实埋深5000m以浅有利区面积近3000km^(2),资源量近2×10^(12)m^(3)。所形成的高产井培育技术和方法,为破解寒武系超深层页岩气规模效益开发难题奠定了坚实基础。

关键词：四川盆地寒武系筇竹寺组超深层页岩气地质工程一体化高产井培育

二氧化碳-水-岩作用机理及微观模拟方法研究进展

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石油勘探与开发 2024年第1期51卷 199-211页

作者：张烈辉张涛赵玉龙胡浩然文绍牧吴建发曹成汪永朝范云婷西南石油大学油气藏地质与开发工程全国重点实验室成都610500 中国石油西南油气田公司页岩气研究院成都610051 中国石油西南油气田公司成都610051

系统综述CO_(2)-水-岩复杂作用机理、多孔介质反应输运(溶解、沉淀及沉淀运移)微观模拟、CO_(2)-水-岩系统微观模拟3个方面的研究进展,指出目前研究存在的主要问题并提出了关于未来研究方向的建议。CO_(2)注入储集层后,不仅存在常规渗... 详细信息

系统综述CO_(2)-水-岩复杂作用机理、多孔介质反应输运(溶解、沉淀及沉淀运移)微观模拟、CO_(2)-水-岩系统微观模拟3个方面的研究进展,指出目前研究存在的主要问题并提出了关于未来研究方向的建议。CO_(2)注入储集层后,不仅存在常规渗流体系的流动和传质作用,还会产生溶解、沉淀及沉淀运移等特殊物理化学现象,其耦合作用导致多孔介质的孔渗参数变化规律复杂。孔隙尺度的微观渗流模拟,可以得到孔喉三维空间内的详细信息,且能显性观察到多孔介质流-固界面随反应的变化。目前研究主要在复杂作用机理解耦合、多矿物差异性反应表征、沉淀生成机理及表征(晶体成核和矿物脱落)、沉淀-流体相互作用模拟方法、多物理化学过程耦合渗流机制等方面存在局限。未来研究中,需要创新实验方法对“溶解—沉淀—沉淀运移”解耦合,提高矿物地球化学反应相关参数实验测试的准确度,在不同沉淀机理可靠表征的基础上,建立沉淀-流体相互作用模拟方法,并有机耦合各个物理化学过程,最终实现对CO_(2)-水-岩系统中“溶解—沉淀—沉淀运移”的耦合渗流模拟。

关键词： CO_(2)-水-岩系统溶解沉淀沉淀运移微观模拟 CO_(2)捕集、利用与埋存碳中和解耦合

深层天然裂缝性页岩储层水力压裂光纤监测远场应变分析

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天然气工业 2024年第5期44卷 56-67页

作者：桑宇隋微波曾波宋毅黄浩勇郭欢杨艳明宋佳忆杜广浩中国石油西南油气田公司中国石油大学(北京)石油工程学院中国石油西南油气田公司页岩气研究院

四川盆地南部地区(下文简称川南地区)深层(埋深大于4000 m)页岩储层天然裂缝发育,地应力分布复杂,水力压裂过程中套管变形等问题严重制约了页岩气资源的高效开发。为了解决深层页岩储层天然裂缝压裂过程中远场应变监测问题,采用邻井光纤... 详细信息

四川盆地南部地区(下文简称川南地区)深层(埋深大于4000 m)页岩储层天然裂缝发育,地应力分布复杂,水力压裂过程中套管变形等问题严重制约了页岩气资源的高效开发。为了解决深层页岩储层天然裂缝压裂过程中远场应变监测问题,采用邻井光纤(DAS)应变监测技术对泸州区块A平台2口井拉链式压裂过程进行监测,并结合压裂施工设计和储层特征对监测结果进行分析和讨论。研究结果表明:①300~350 m监测井距和泵送式套内光纤布设方式可以对远场裂缝窜通演化评估提供大量有利数据,但对压裂井主体改造区域提供的相关信息较少;②同一平台不同井压裂时远场应变响应差异可能很大,高风险井的压裂施工参数设计对远场裂缝窜通起到了关键影响作用,低风险井主要表现为跟随作用,裂缝窜通区域一旦形成,极易演变成2口压裂井共同的裂缝窜通区;③远场应变响应区域与当前压裂段相对位置可能相差200~300 m,同井不同段间的应变沟通会提前形成,与当前压裂段可能相差400~500 m;④深层页岩储层天然裂缝压裂形成的远场裂缝形态具有全新特征,包括普遍性的倾斜裂缝和挠曲段地层附近的水平层理缝2类情况。结论认为,低频DAS应变监测技术提供了深层页岩储层天然裂缝压裂过程中远场应变演化分析的新方法,可与地质工程一体化压裂设计方案、套变机理与防控研究等工作结合,助力该区深层页岩气的规模效益开发。

关键词：川南地区深层页岩气天然裂缝水力压裂套管变形 DAS 远场应变裂缝窜通

深层页岩气水平井天然裂缝发育特征及其对精细开发的启示——以川南泸州区块五峰组—龙马溪组为例

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石油实验地质 2024年第4期46卷 735-747页

作者：杨学锋夏自强赵圣贤何沅翰高瑞琪曹埒焰中国石油西南油气田分公司页岩气研究院成都610051 页岩气评价与开采四川省重点实验室成都610091

天然裂缝发育特征分析是深层页岩气勘探开发评价的重要环节,对储层品质综合评价、压裂差异化设计具有指导意义。以四川盆地南部(以下简称川南)泸州区块五峰组—龙马溪组深层页岩为研究对象,综合利用岩心分析化验、水平井成像测井和地震... 详细信息

天然裂缝发育特征分析是深层页岩气勘探开发评价的重要环节,对储层品质综合评价、压裂差异化设计具有指导意义。以四川盆地南部(以下简称川南)泸州区块五峰组—龙马溪组深层页岩为研究对象,综合利用岩心分析化验、水平井成像测井和地震等资料,从岩心天然裂缝描述、水平井成像测井发育特征、水平井天然裂缝与地震预测裂缝带之间的匹配关系等方面进行了系统研究。结果表明:水平井成像测井可准确识别3种天然裂缝类型,即高导缝、高阻缝和微断层;水平井识别裂缝走向与现今最大水平主应力方向一致,裂缝倾角分布规律与处于相同构造部位的评价井直井段总体相似;地震预测裂缝带控制成像测井岩心尺度天然裂缝发育,中强度曲率体裂缝带、低强度曲率体裂缝带、蚂蚁体裂缝带对岩心尺度天然裂缝的影响距离分别为110、80、30~50 m。泸州区块岩心尺度天然裂缝具“双高”特征(倾角高、方解石充填程度高),揭示的水平井岩心尺度天然裂缝发育特征与直井段、地震预测裂缝带之间的对应匹配关系,可为川南地区海相页岩天然裂缝精细表征、储层分类评价和差异化压裂工艺试验攻关方向提供借鉴。

关键词：水平井天然裂缝深层页岩气五峰组龙马溪组泸州区块四川盆地

四川盆地下寒武统筇竹寺组海相页岩气高产井突破与富集模式

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中国石油勘探 2024年第1期29卷 142-155页

作者：何骁梁峰李海郑马嘉赵群刘勇刘文平中国石油西南油气田公司中国石油勘探开发研究院国家能源页岩气研发(实验)中心

多年来下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发进展缓慢,资201井获高产气流大大增加了该套页岩气规模商业化开发的信心,不同区域及层段富集规律差异及下一步勘探开发方向是筇竹寺组页岩开发面临的首要问题。以四川盆地57口钻井资料为基础,对多... 详细信息

多年来下寒武统筇竹寺组页岩气勘探开发进展缓慢,资201井获高产气流大大增加了该套页岩气规模商业化开发的信心,不同区域及层段富集规律差异及下一步勘探开发方向是筇竹寺组页岩开发面临的首要问题。以四川盆地57口钻井资料为基础,对多口重点井的古生物、沉积、储层等特征进行分析,详细剖析资201井的部署理论依据、筇竹寺组页岩气富集条件及下一步勘探开发方向。从地层研究入手,建立了筇竹寺组地层划分标准,明确筇竹寺组主体发育4套深水陆棚相的富有机质页岩(①至④号层段),其分布受裂陷槽发育控制,裂陷槽内厚度最大。分析了页岩储层发育特征,指出储层压力、孔隙度、含气饱和度从下向上、从裂陷槽外到内呈现增大趋势,储层超压对页岩孔隙保存起到重要作用;基于此结合保存条件等建立了“多层异相、超压保孔”的页岩气超压差异富集模式,指出远离散失通道的超压孔隙发育区(层段)是页岩气富集有利区(层段)。文章指出资201井及周边是未来筇竹寺组页岩气增储上产的主要区域,资源量为8.06×10^(12)m^(3);川西地区具有相当的开发潜力,资源量为0.72×10^(12)m^(3);川南长宁及黔北一带受石墨化及构造活动影响,以寻找远离风化壳及地表露头的超压孔隙发育区为主。

关键词：四川盆地筇竹寺组页岩展布主控因素富集模式前景展望

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川南地区筇竹寺组页岩气藏特征及勘探启示

天然气地球科学 2024年

作者：杨学锋张成林赵圣贤张鉴罗超陈玉龙施振生谢圣阳任春昱陈鑫周天琪谢睿中国石油西南油气田分公司页岩气研究院页岩气评价与开采四川省重点实验室中国石油勘探开发研究院

四川盆地的寒武系筇竹寺组是继奥陶系五峰组—志留系龙马溪组后最有利的页岩气勘探开发层系。以德阳—安岳裂陷槽中段为研究对象，利用现有地震、钻井、测井、分析化验等资料，分析了筇竹寺组页岩气藏基本特征，剖析其与川南龙马溪组页... 详细信息

四川盆地的寒武系筇竹寺组是继奥陶系五峰组—志留系龙马溪组后最有利的页岩气勘探开发层系。以德阳—安岳裂陷槽中段为研究对象，利用现有地震、钻井、测井、分析化验等资料，分析了筇竹寺组页岩气藏基本特征，剖析其与川南龙马溪组页岩气藏的差异，为筇竹寺组的页岩气评层选区提供了技术支撑。结果表明：（1）筇竹寺组沉积古地貌存在差异，平面上划分为槽内、斜坡、槽外等3种沉积古地貌，控制了储层厚度展布与品质；（2）德阳—安岳裂陷槽中段筇竹寺组页岩气藏沉积环境优，保存条件好；构造简单，储层厚度大，两向水平应力差值小，利于储层改造；目的层埋深大，为工程实施带来挑战；（3）筇竹寺组的评层选区应按照“纵向分层、横向分带”的整体勘探开发思路。纵向上应以⑤小层黑色页岩为当前攻关的主要目的层段，并逐步拓展到其余小层；横向上应以槽内-斜坡古地貌区为当前攻关的主要区带，并逐步向槽外区带拓展。

关键词：川南地区筇竹寺组气藏特征勘探启示

四川盆地宁西地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气富集主控因素

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岩性油气藏 2024年第5期36卷 99-110页

作者：杨学锋赵圣贤刘勇刘绍军夏自强徐飞范存辉李雨桐中国石油西南油气田公司页岩气研究院成都610500 西南石油大学地球科学与技术学院成都610500

通过岩心观察、实验测试、地球物理解释及生产动态资料评价,对四川盆地宁西地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组烃源岩和储层特征进行了分析,结合构造-热演化-压力演化史、断层发育特征,探讨了页岩气富集的主控因素。研究结果表明:(1)宁... 详细信息

通过岩心观察、实验测试、地球物理解释及生产动态资料评价,对四川盆地宁西地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组烃源岩和储层特征进行了分析,结合构造-热演化-压力演化史、断层发育特征,探讨了页岩气富集的主控因素。研究结果表明:(1)宁西地区五峰组—龙马溪组一段1亚段(龙一1)发育深水陆棚相富有机质页岩,干酪根类型以Ⅰ型为主,有机质丰度较高,TOC平均值大于3.8%,Ro平均值高于3.0%,处于过成熟阶段;优质烃源岩分布于五峰组—龙一13小层,龙一14小层生烃潜力差。(2)研究区五峰组—龙一1亚段储集层条件优越,脆性指数高,平均值大于55%,自下而上呈下降趋势;储集空间有纳米级无机孔和有机孔、构造成因高角度剪切缝和垂直缝;孔隙度为2.20%~5.30%,平均值为3.84%,龙一11—龙一13小层孔隙度较大。(3)研究区页岩气成藏模式为层内自生自储,受控于源-储配置、构造-热演化、断层级别和裂缝发育程度,源-储配置控基础,脆性矿物含量和孔隙度值越高,TOC值越高;构造-热演化调气藏,晚二叠世(250 Ma)以前地层持续埋藏及峨眉山大火成岩省促进了五峰组—龙马溪组页岩气热解生烃,晚白垩世(66 Ma)至今,构造抬升使气藏发生调整与散失;断层控保存,层内发育的断层有利于页岩气的保存,断层规模越大,越不利于页岩气富集;裂缝系统控产能,向斜中部构造变形弱,断层密度低,裂缝发育程度中等,有利于页岩气的富集,而向斜周缘构造变形强度大,断层密度大,裂缝系统极为发育,不利于页岩气富集。

关键词：页岩气深水陆棚相自生自储源-储配置构造-热演化断层密度脆性指数五峰组—龙马溪组宁西地区四川盆地