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鄂尔多斯盆地西缘南段古生界油藏地质特征及其构造演化与成藏耦合关系

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地球科学 2024年

作者：魏嘉怡张雷王红伟曹茜井向辉杨亚娟张艳刘刚李涵中国石油长庆油田公司勘探开发研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室

基于鄂尔多斯盆地西缘冲断带南段古生界油藏勘探取得的地质、地震和分析化验资料，以2022年发现的首口古生界工业油流井YT3井为依据，结合乌拉力克组、羊虎沟组两套含油层系构造-沉积背景，开展油源对比，定量恢复构造演化过程，系统分... 详细信息

基于鄂尔多斯盆地西缘冲断带南段古生界油藏勘探取得的地质、地震和分析化验资料，以2022年发现的首口古生界工业油流井YT3井为依据，结合乌拉力克组、羊虎沟组两套含油层系构造-沉积背景，开展油源对比，定量恢复构造演化过程，系统分析古生界油藏成因与成藏-构造耦合关系，构建非常规油藏成藏模式，预测评价勘探有利区。结果表明：①下古生界乌拉力克组原油是“单源”的，来自于同层位的泥质烃源岩，上古生界羊虎沟组油砂是“双源”的，为乌拉力克组泥质烃源岩和羊虎沟组煤系烃源岩共同贡献，两套烃源岩均具有生油能力，相比之下乌拉力克组烃源岩生油潜力较大；②构造平衡剖面法定量恢复揭示，“海西-印支期差异沉降作用”是导致银洞子、沙井子冲断席乌拉力克组烃源岩“西高东低”成熟度差异以及油气相态有所不同的根本原因；③源储配置构建非常规油藏“双源双储”立体成藏模式，乌拉力克组发育“自生自储式”油藏，羊虎沟组发育“下生上储式”+“源内”油藏；④地质-地震多属性融合预测区内乌拉力克组泥页岩有利勘探面积400km2、羊虎沟组有利勘探面积300km2，体积法估算西缘南段上、下古生界油藏总资源潜力1.0×108t，是古生界油藏勘探的现实目标接替区。

关键词：鄂尔多斯盆地古生界油藏乌拉力克组原油羊虎沟组油砂定量构造演化双源双储

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鄂尔多斯盆地陇东地区铝土岩有效压裂技术

天然气地球科学 2024年第8期35卷 1488-1501页

作者：徐晓晨陆红军王文雄叶亮王龙吴勇赵倩云中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018 中国石油长庆油田分公司陕西西安710018

铝土岩与常规储层不同,在岩石力学参数、压裂地质特征等方面具有较大差异,前期先导试验井压裂施工难度大。为解决储层改造难题,针对复杂铝土岩系储层开展了岩石力学、地应力、储层伤害等基础实验,明确了泥质铝土岩、铝土质泥岩具有高杨... 详细信息

铝土岩与常规储层不同,在岩石力学参数、压裂地质特征等方面具有较大差异,前期先导试验井压裂施工难度大。为解决储层改造难题,针对复杂铝土岩系储层开展了岩石力学、地应力、储层伤害等基础实验,明确了泥质铝土岩、铝土质泥岩具有高杨氏模量(35.5~44.5 GPa)、高脆性(55%~60%)和高地应力(最小水平主应力53~71 MPa)等压裂地质特征。同时不同取心方向的铝土岩岩石力学也具有显著差异,表明各向异性程度较强。储层伤害主控因素主要包括水锁伤害、水敏伤害及固相伤害,应力敏感性较弱。综合实验认识与现场实践分析,针对黏土含量高、杨氏模量高、裂缝起裂延伸难度大、加砂难度大等工程难题,通过集成“体积压裂增大裂缝体积、高黏液提净压造缝携砂、加密射孔确保起裂、前置酸液降低工压”四项技术措施为一体,通过单项技术的持续优化,初步固化形成多岩性铝土岩压裂改造技术模式,在矿场实践中获得显著成效。储层改造加砂成功率由前期的44%提升至100%。

关键词：鄂尔多斯盆地铝土岩体积压裂环空气举阀多效耦合活性酸

鄂尔多斯盆地西部奥陶纪乌拉力克期岩相古地理特征

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沉积学报 2024年

作者：闫伟刘洋郭玮周黎霞蔡郑红黄正良中国石油长庆油田勘探开发研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室

【目的】鄂尔多斯盆地西部中上奥陶统乌拉力克组发育一套黑色海相页岩。近年来多口乌拉力克组海相页岩气探井获得工业油气流，展现出良好的油气勘探潜力，研究盆地西部奥陶纪岩相古地理有利于明确页岩气烃源岩、储层的展布及海相页岩气... 详细信息

【目的】鄂尔多斯盆地西部中上奥陶统乌拉力克组发育一套黑色海相页岩。近年来多口乌拉力克组海相页岩气探井获得工业油气流，展现出良好的油气勘探潜力，研究盆地西部奥陶纪岩相古地理有利于明确页岩气烃源岩、储层的展布及海相页岩气下步勘探方向。【方法】通过大量野外露头、钻井岩心、岩石薄片、元素地球化学等资料，综合研究了乌拉力克组岩石学特征、沉积相类型及沉积演化特征。【结果】（1）乌拉力克组发育硅质页岩、钙质页岩、黏土质页岩、混合页岩、颗粒石灰岩等岩石类型，其中纹层型硅质页岩是最有利于页岩气勘探的岩石类型；（2）鄂尔多斯盆地西部乌拉力克期水体西深东浅，自西向东依次发育盆地相、广海陆棚相、斜坡相、碳酸盐岩台地相等四种沉积相类型；（3）鄂尔多斯盆地西部在乌拉力克期经历了多次海侵海退过程，水体逐渐变浅，沉积环境由深水向浅水过渡。【结论】鄂尔多斯盆地西部乌拉力克期发育一套碳酸盐岩台地边缘沉积，其中广海陆棚相、斜坡相和颗粒滩亚相是下一步天然气有利的勘探相带。

关键词：鄂尔多斯盆地乌拉力克组海相页岩岩相古地理沉积模式

鄂尔多斯盆地页岩油水力压裂试验场建设概述及实践认识

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钻采工艺 2024年

作者：张矿生慕立俊陆红军齐银薛小佳拜杰中国石油长庆油田公司低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油长庆油田公司油气工艺研究院

借鉴北美HFTS成功经验,长庆油田在国内建设首个页岩油水力压裂试验场,结合开发现状及急需解决的开发技术难题,围绕进一步提高单井产量目标,整体规划三期水力压裂试验场HFFL建设。一期重点围绕夹层性页岩油长71、长72储层,坚持“压前地... 详细信息

借鉴北美HFTS成功经验,长庆油田在国内建设首个页岩油水力压裂试验场,结合开发现状及急需解决的开发技术难题,围绕进一步提高单井产量目标,整体规划三期水力压裂试验场HFFL建设。一期重点围绕夹层性页岩油长71、长72储层,坚持“压前地质工程一体化设计、压中测试响应反演拟合、压后取心验证分析评价”的研究路径,综合应用光纤、双井微地震、井下电视、示踪剂及取心等10项16井次测试,系统开展人工裂缝形态、多簇起裂及产液贡献率等精细评价,主要认识包括:（1）页岩油压后地下裂缝类型多样,300 m取心过程中累计发现裂缝431条,其中压裂缝115条、层理缝239条;（2）裂缝复杂程度远超预期,人工裂缝总量远大于簇数,局部未严格按照最大主应力方向扩展,受到岩性、天然裂缝发育等综合影响,裂缝存在明显偏转、沟通、弯曲等现象;（3）水力裂缝缝长延伸较长,缝高整体受控,支撑剂在取心岩屑中广泛分布,裂缝面同样观察到支撑;（4）多簇100%起裂,但扩展过程呈动态变化,砂液分配差异大,光纤评价均一指数平均61.8%;（5）长期产剖动态跟踪显示,生产6个月后,多裂缝段与优质甜点段贡献逐渐凸显。综上,水力试验场对长庆页岩油重新认识油藏、缝控储量、裂缝、产量提供了更加准确科学的理论依据,对井网优化、开发技术政策制定以及体积压裂优化设计都具有十分重要的作用,同时也为国内水力压裂试验场建设发挥了示范引领作用。

关键词：鄂尔多斯盆地页岩油水力压裂试验场裂缝取心光纤

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下天然气来源及勘探潜力

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天然气地球科学 2024年第7期35卷 1187-1201页

作者：孔庆芬姚泾利任军峰赵太平孔令印中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018

随着新区、新层系勘探力度持续加大,鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马五6亚段—马四段天然气勘探取得重大突破,盐下天然气的来源及勘探潜力问题备受关注。应用地质、地球化学方法,在明确天然气地球化学特征、成因及来源的基础上,对其源岩的沉... 详细信息

随着新区、新层系勘探力度持续加大,鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马五6亚段—马四段天然气勘探取得重大突破,盐下天然气的来源及勘探潜力问题备受关注。应用地质、地球化学方法,在明确天然气地球化学特征、成因及来源的基础上,对其源岩的沉积环境、有机地球化学特征、空间发育规模及资源潜力开展综合研究。结果表明:①奥陶系盐下天然气以“高温裂解干气”为主,其中,低(不含)硫天然气的δ^(13)C_(1)值偏低,平均值为−39.6‰,δ^(13)C_(2)值为−35.6‰~−25.8‰,变化幅度大,高硫天然气的δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)值均偏高,反映TSR作用阶段不同,天然气组分及碳同位素组成受影响程度不同;②盐下天然气属于自生自储“油型气”,供气源岩为奥陶系盐下海相烃源岩;③奥陶系盐下发育黑色泥质岩、暗色泥质云岩(云质泥岩)和薄层藻泥晶灰岩3种烃源岩类型,除泥晶灰岩外,主要形成于高盐缺氧的局限海潟湖沉积环境,沉积水体分层显著,属还原环境;该套源岩有机质丰度较高,TOC平均值为0.45%,生烃母质以菌、藻类为主,有机质演化达到高-过成熟阶段,总生气量约为43.8×10^(12) m^(3),可为远离上古生界气源的盐下有利储集体供烃。

关键词：鄂尔多斯盆地奥陶系盐下天然气成因海相烃源岩

鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部致密储层非均质性特征及对成藏的制约

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地质学报 2024年第1期98卷 214-230页

作者：崔明明李进步李莹李义军中国地质科学院地质研究所北京100037 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院陕西西安710018

致密砂岩气藏是我国非常规油气资源的重要组成,其储层非均质性严重影响了致密气成藏和甜点区优选,进而制约了气田高效开发。为进一步揭示储层非均质性成因及对致密气成藏的影响,选取鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部山1段和盒8段致密储层为... 详细信息

致密砂岩气藏是我国非常规油气资源的重要组成,其储层非均质性严重影响了致密气成藏和甜点区优选,进而制约了气田高效开发。为进一步揭示储层非均质性成因及对致密气成藏的影响,选取鄂尔多斯盆地苏里格气田西南部山1段和盒8段致密储层为例,通过岩芯观察、扫描电镜、薄片鉴定、生产和测井分析等技术手段,研究储层非均质特征,探讨沉积作用和微观孔隙演化对非均质性和成藏的影响。结果表明,储层非均质性多表现为层内粒度的垂向韵律性、夹层的不均匀分布、渗透率的平面分布差异等;储层非均质性受沉积作用和成岩作用共同影响,沉积作用控制了水动力条件、砂体展布、厚度和砂体构型,储层微观非均质性受岩矿组构和孔隙演化影响;不同厚度和构型的复合砂体,多样的矿物组分、孔隙结构,致密气的选择性充注,共同造成了苏里格地区致密储层的非均质性及含气性差异。复合砂体的高孔渗部位是致密气开采的甜点区,但是在优选有利区时不应只关注这些厚层的高孔渗砂体,也应关注规模小、非均质性稍强的透镜状砂体,需要充分考虑到储层非均质性对致密气成藏的影响。

关键词：苏里格气田非均质性砂体构型复合砂体有利区优选

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下储层中固体沥青的发现及其对天然气成藏的启示

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天然气工业 2024年第2期44卷 68-80页

作者：杨泽光王爱国范立勇马占荣罗晓容朱楠郭凯张洁西北大学地质学系西北大学大陆动力学国家重点实验室低渗透油气田勘探开发国家工程实验室中国石油长庆油田公司勘探开发研究院中国石油长庆油田公司勘探事业部

近期,鄂尔多斯盆地奥陶系盐下地层取得了天然气重大勘探突破和新进展,已成为天然气勘探的重点新领域。但是,该领域天然气成因、资源潜力等关键成藏问题尚不清楚。为此,以鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组五段7亚段—马家沟组四段(以下... 详细信息

近期,鄂尔多斯盆地奥陶系盐下地层取得了天然气重大勘探突破和新进展,已成为天然气勘探的重点新领域。但是,该领域天然气成因、资源潜力等关键成藏问题尚不清楚。为此,以鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组五段7亚段—马家沟组四段(以下简称马五7亚段—马四段)为研究对象,通过岩心与显微镜观察,发现盐下储层中存在固体沥青,并明确了沥青的产状和地球化学特征,最后结合天然气地球化学分析,探讨了盐下地层中天然气(以下简称盐下天然气)的成因和资源潜力。研究结果表明:(1)奥陶系盐下储层中存在大量固体沥青,透射光显微镜观察沥青呈花状、片状、团块状、薄膜状或条带状赋存于白云岩和石灰岩的孔、缝、缝合线和沥青包裹体内,固体沥青的质量百分数介于0.07%~0.55%(平均值为0.17%),等效镜质体反射率介于1.75%~1.97%,碳同位素值介于-28.4‰~-27.7‰;(2)盐下天然气干燥系数介于0.95~1.00,为典型的干气,天然气的甲烷、乙烷和丙烷碳同位素值分别介于-44.8‰~-32.4‰、-31.1‰~-22.6‰和-28.8‰~-19.7‰,具有甲烷碳同位素偏轻、乙烷与丙烷碳同位素偏重的异常特征;(3)奥陶系盐下储层中的固体沥青和天然气均为石油热裂解成因,石油来自于马家沟组或更古老的地层,石油裂解发生在早白垩世中—晚期;(4)盐下天然气遭受了不同程度的硫酸盐热化学还原作用的改造,其中乌审旗地区改造程度较强,天然气中H2S含量高,最高可达13.31%。结论认为,马五7亚段—马四段天然气预测储量约为1.00×1012 m3,该盆地奥陶系盐下天然气勘探潜力巨大。

关键词：鄂尔多斯盆地奥陶系盐下地层固体沥青天然气成因原油裂解

鄂尔多斯盆地黄陵—铜川地区延安组煤矿原油成因

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新疆石油地质 2024年第1期45卷 35-46页

作者：孔令印李剑锋吴凯马军中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院西安710018 中国石油长庆油田分公司低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710018

为明确鄂尔多斯盆地东南部黄陵—铜川地区延安组煤矿原油的地球化学特征及其成因,利用气相色谱、色谱质谱和同位素质谱技术,对研究区原油、煤岩和泥岩抽提物进行了生物标志化合物组成以及正构烷烃单体碳同位素分布特征的对比研究。煤矿... 详细信息

为明确鄂尔多斯盆地东南部黄陵—铜川地区延安组煤矿原油的地球化学特征及其成因,利用气相色谱、色谱质谱和同位素质谱技术,对研究区原油、煤岩和泥岩抽提物进行了生物标志化合物组成以及正构烷烃单体碳同位素分布特征的对比研究。煤矿原油姥鲛烷和植烷均势,倍半萜含量丰富,Ts/Tm、C_(29)Ts/C_(29)降藿烷相对较高,C_(30)莫烷/C_(30)藿烷、C_(29)降藿烷/C_(30)藿烷、C_(31)升藿烷及C_(32)升藿烷的22S/(22S+22R)相对较低,ααα-20R规则甾烷呈“V”字形分布,碳同位素及正构烷烃单体碳同位素偏轻;侏罗系煤系烃源岩抽提物中Pr/Ph高,倍半萜含量较低、Ts/Tm、C_(29)Ts/C_(29)降藿烷低,C_(30)莫烷/C_(30)藿烷、C_(29)降藿烷/C_(30)藿烷、C_(31)升藿烷及C_(32)升藿烷的22S/(22S+22R)高,ααα-20R规则甾烷呈倒“L”字形分布,碳同位素及正构烷烃单体碳同位素偏重。原油特征与煤系潜在烃源岩存在明显的差异,与盆地内长7段深湖亚相烃源岩及其生成烃一致。侏罗系延安组煤处于低成熟阶段,所生成的液态烃不能完全满足自身吸附的需要,不具备排出液态烃的能力,铜川崔家沟煤矿和黄陵店头煤矿原油均来源于下伏的长7段烃源岩。

关键词：鄂尔多斯盆地黄陵—铜川地区侏罗系延安组煤矿原油成因

5Cr油套管钢在含Cl^(-)的CO_(2)环境中的腐蚀特性研究

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表面技术 2024年第6期53卷 55-66页

作者：赵国仙刘冉冉李琼玮杨立华孙雨来丁浪勇王映超张思琦宋洋西安石油大学材料科学与工程学院西安710065 长庆油田分公司油气工艺研究院西安710018 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室西安710018 西安摩尔石油工程实验室股份有限公司西安710065

目的掌握油气井生产中CO_(2)腐蚀对油套管的影响规律,研究兼顾耐蚀性和经济性的5Cr油套管材料在含Cl^(-)的CO_(2)环境中不同时间下的腐蚀演变规律。方法采用XRD、XPS、SEM和EDS等技术分析5Cr油套管钢在不同时间下腐蚀产物膜的演变情况,... 详细信息

目的掌握油气井生产中CO_(2)腐蚀对油套管的影响规律,研究兼顾耐蚀性和经济性的5Cr油套管材料在含Cl^(-)的CO_(2)环境中不同时间下的腐蚀演变规律。方法采用XRD、XPS、SEM和EDS等技术分析5Cr油套管钢在不同时间下腐蚀产物膜的演变情况,利用丝束电极(WBE)和阻抗测试(EIS)技术对其腐蚀电化学行为进行研究。结果5Cr油套管钢腐蚀后期的平均腐蚀速率约为初期的1/2,在腐蚀14 d后,腐蚀产物膜中的Cr富集大于30%,Cr、Fe质量比达到较高水平,约为基体的15倍。随着腐蚀的进行,电荷传递电阻和产物膜覆盖引起的电阻增大,电化学反应阻力增大。在腐蚀前期具有局部不均匀性,随着腐蚀的进行,电极腐蚀电位有负移现象,最终分布区间为−0.59~−0.61 V,电极表面阳极电流区域大幅减少。结论在腐蚀时间延长的条件下,5Cr油套管钢腐蚀产物膜的致密性增加,电荷传递电阻呈变大趋势。在产物膜下的5Cr油套管钢区域,电流发生由阴极向阳极极性转变的现象,产物膜存在的孔隙使5Cr油套管钢基体金属被腐蚀,从而导致阳极电流的出现。表面局部腐蚀电位阳极区的形成和扩展使其有产生点蚀的倾向,但腐蚀产物逐渐沉积在点蚀坑内壁,形成了Cr富集的保护性表面层,原发生点蚀区域由原阳极活性点位转变为阴极区,对其发展起到了抑制作用。

关键词： 5Cr油套管钢 CO_(2)腐蚀腐蚀产物膜 Cr元素富集电化学阻抗谱丝束电极