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数值模拟揭示深部热力学结构对大陆裂解过程的控制作用

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地质学报 2025年

作者：范庆凯郭金瑞高敏吴高奎王炎阳中国石化石油勘探开发研究院

被动大陆边缘的形成演化受到裂前岩石圈垂向热力学结构的控制。为研究其对岩石圈破裂时间、破裂方式、被动陆缘规模和形态等方面的影响,本文引入岩石圈累积屈服应力（σ_t）、平均屈服应力（σ_t）和壳-幔刚性层耦合度（Coc）三个综合指... 详细信息

被动大陆边缘的形成演化受到裂前岩石圈垂向热力学结构的控制。为研究其对岩石圈破裂时间、破裂方式、被动陆缘规模和形态等方面的影响,本文引入岩石圈累积屈服应力（σ_t）、平均屈服应力（σ_t）和壳-幔刚性层耦合度（Coc）三个综合指标,并通过地球动力学数值模拟来揭示这种规律。数值模拟结果表明,岩石圈热力学结构是控制其破裂持续时间的本质因素,裂前屈服应力越大,裂谷持续时间越长,而在此基础上,壳-幔刚性层耦合度的降低则将进一步延长该过程。对于完全耦合（Coc=1）岩石圈来说,在其开裂过程中往往上地壳先断,以纯剪模式形成对称陆缘。壳-幔刚性层耦合度降低（Coc<1）时地壳和上地幔刚性层分开变形,伴随裂谷中心的侧向迁移形成不对称型陆缘。这种情况下,当上地幔厚度相对有限时将率先断开,巨厚上地幔发育时则为上地壳先断,导致地幔岩剥露地表。另外,壳-幔刚性层低耦合度是产生大规模宽缓被动大陆边缘盆地的必要条件,具体表现为耦合度越低,裂谷中心迁移距离越大,形成的共轭陆缘规模也越大,而地壳厚度的增加本质上导致壳-幔刚性层耦合的降低,从而增大了陆缘规模,并已在南大西洋中段验证了上述认识。

关键词：热力学结构耦合程度被动大陆边缘数值模拟

超深层碎屑岩有效储层成储机理与油气勘探前景

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地质学报 2025年第2期99卷 631-648页

作者：胡宗全齐育楷张福顺王瀚洲郭景祥王静怡王濡岳中国石化深部地质与资源重点实验室中国石化石油勘探开发研究院

深埋条件下碎屑岩是否发育有效储层是储层地质研究和油气勘探的重要问题。随着勘探实践、地质认识和工程技术的不断发展,传统认识不断被突破,目前油气勘探实践证实在埋藏深度6000～8000 m的超深层仍然发育碎屑岩有效储层。通过对深埋背... 详细信息

深埋条件下碎屑岩是否发育有效储层是储层地质研究和油气勘探的重要问题。随着勘探实践、地质认识和工程技术的不断发展,传统认识不断被突破,目前油气勘探实践证实在埋藏深度6000～8000 m的超深层仍然发育碎屑岩有效储层。通过对深埋背景下碎屑岩储层形成机理的系统调研,结合中西部四大盆地典型深层储层的多尺度观察,明确了沉积作用控制储层原始条件、多种成岩作用控制有效储层的成储机理。结果表明,在深层超深层条件下,碎屑岩高能沉积相带原生孔隙发育条件好、逼近主力烃源岩就近配置、多期油气充注、超压条件、低地温场对成岩演化的抑制作用等有利于碎屑岩保存原生孔隙并形成溶蚀孔隙,晚期构造改造作用有利于形成裂缝并改善孔渗性能,超深层碎屑岩仍具有巨大的勘探潜力。在沉积-成岩-构造三元复合控制下的碎屑岩有利储层发育带是有利的勘探区带。

关键词：超深层碎屑岩油气储层发育机理有利区带

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在产气藏季节调峰选区评价体系及标准

天然气工业 2025年第2期45卷 73-83页

作者：糜利栋张睿曾大乾石志良邹宇徐中一李倩中国石化石油勘探开发研究院北京市102206 中国石化中原油田分公司

随着天然气工业的快速发展,天然气储气能力建设进入黄金发展期,但国内优质建库资源越来越少,亟需探索天然气储气能力建设新模式。利用在产天然气藏或新开发天然气藏实现气藏开发协同季节调峰,具有见效快、规模大、投资少的优势,是目前... 详细信息

随着天然气工业的快速发展,天然气储气能力建设进入黄金发展期,但国内优质建库资源越来越少,亟需探索天然气储气能力建设新模式。利用在产天然气藏或新开发天然气藏实现气藏开发协同季节调峰,具有见效快、规模大、投资少的优势,是目前快速提升天然气储气能力的一个重要方向。但季节调峰的非均衡生产必然影响在产气藏的稳定性。为此,通过建立季节调峰对气藏开发影响最小的选区目标函数,利用统计分析、数值模拟等方法,从地质、开发、地面、市场特征等方面系统分析了不同参数对在产天然气藏季节调峰选区评价的影响,明确了主控因素,制订了气藏调峰分级指标评价标准,并研发了在产气藏选区评价子系统。研究结果表明:①提高在生产气藏合理配产,可快速形成调峰能力,对天然气调峰保供具有重要作用;②建立的在产气藏季节调峰选区评价体系,可有效降低季节调峰破坏气田开发效果情况发生的风险;③建立的在产气藏选址评价指标体系、标准及方法可有效支撑目标区的筛选评价,研发的在产气藏选区评价子系统提高了筛选评价效率和精度;④将在产气藏筛选评价子系统集成到储气库综合管理平台可实现油藏型、含水层型、盐穴型、在产气藏季节调峰型4类储气库的筛选评价。结论认为,将研发的在产气藏季节调峰选区评价子系统集成到中国石化储气库综合管理平台—选址优化模块,实现了中国石化储气库综合管理平台的迭代升级,有效指导了在产天然气藏季节调峰选区评价,对快速提升储气能力和国内其他储气库建设有指导意义。

关键词：在生产天然气藏季节调峰调峰能力筛选平台评价标准

基于井-震联合的辫状河沉积微相分析--以鄂尔多斯盆地东胜气田锦77井区为例

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石油与天然气地质 2025年第1期46卷 91-107页

作者：李宏涛中国石化石油勘探开发研究院北京102206

为了弄清鄂尔多斯盆地东胜气田杭锦旗锦77井区下石盒子组1段(简称盒1段)层序沉积特征,通过岩心、测井和地震等资料研究岩石相测井曲线响应和地震反射特征,结合不同结构砂体地球物理正演结果,总结了盒1段沉积微相、测井相和地震相三相综... 详细信息

为了弄清鄂尔多斯盆地东胜气田杭锦旗锦77井区下石盒子组1段(简称盒1段)层序沉积特征,通过岩心、测井和地震等资料研究岩石相测井曲线响应和地震反射特征,结合不同结构砂体地球物理正演结果,总结了盒1段沉积微相、测井相和地震相三相综合响应模式,划分了下石盒子组及其上、下地层各级层序界面,研究了内部沉积微相特征;利用地球物理属性地层切片技术,井-震结合、互为约束,确定了H1-2沉积微相平面展布。研究结果表明:①根据下石盒子组高频层序格架及砂体分布,将盒1段划分为4个小层。砂体主要分布在H1-1—H1-3小层,每个小层厚15~20 m。②综合盒1段岩性、沉积构造、沉积相标志、垂向组合和砂体分布特征,认为主要为低可容纳空间、物源供给充分、河道不固定的游荡性辫状河沉积,心滩、河道充填和泛滥平原是最主要的三种沉积微相。主要目的层H1-2小层发育近南北向条带状展布的辫状河道3~4条,宽度介于1~8 km,北部河道是心滩微相发育的有利部位。

关键词：高频层序井-震结合地球物理正演沉积微相平面展布 H1-2小层锦77井区东胜气田鄂尔多斯盆地

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中国石化页岩油气高质量勘探实践与启示

中国石油勘探 2025年第1期30卷 16-27页

作者：张宇赵培荣高山林张华申宝剑钱恪然王鹏威李鹏中国石化油田勘探开发事业部中国石化石油勘探开发研究院

近年来,中国石化实行“以顶层设计推进规划引领工程,以基础研究推进科技创新工程,以技术迭代推进提质创效工程,以协同攻坚推进规模增储工程”等一系列覆盖规划部署、理论技术、工程管理等全链条的页岩油气高质量勘探措施,打造了四川盆... 详细信息

近年来,中国石化实行“以顶层设计推进规划引领工程,以基础研究推进科技创新工程,以技术迭代推进提质创效工程,以协同攻坚推进规模增储工程”等一系列覆盖规划部署、理论技术、工程管理等全链条的页岩油气高质量勘探措施,打造了四川盆地新区新层系海相页岩气、东部断陷盆地多类型陆相页岩油等一批具有引领意义的示范工程,推动了多领域页岩油气勘探高质量协同发展。系统梳理中国石化在页岩油气勘探方面取得的进展与成果,总结页岩油气高质量勘探的重要举措,提出页岩油气未来攻关方向。展望未来,中国石化将夯实页岩油气资源基础,坚定页岩油气勘探信心,持续深化和完善“二元富集”理论,贯彻价值引领全局理念,坚持6个“一体化”运行模式,高质量推进页岩油气战略突破发现,落实规模增储上产阵地,为保障国家能源安全作出更大贡献。

关键词：中国石化页岩油气高质量勘探主要举措

西加盆地Cardium组不同类型储层开发特征及潜力评价

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科学技术与工程 2025年第2期25卷 530-541页

作者：吴双滕彬彬项云飞陈桂菊陈志海中国石化石油勘探开发研究院北京102206

西加盆地Cardium组为浅海滨岸相沉积,沿岸泥质海底上沉积的砾岩和砂岩形成常规油气储层,砾岩周围的低渗透泥质砂岩形成非常规致密油储层。面对多资源类型伴生格局,为实现中石化海外区块的效益开发,首先根据岩心观测与实验测试,将Cardium... 详细信息

西加盆地Cardium组为浅海滨岸相沉积,沿岸泥质海底上沉积的砾岩和砂岩形成常规油气储层,砾岩周围的低渗透泥质砂岩形成非常规致密油储层。面对多资源类型伴生格局,为实现中石化海外区块的效益开发,首先根据岩心观测与实验测试,将Cardium组A段储层划分为三类;基于生产动态数据对比了不同类型储层的开发特征差异,并通过单井概念模型对地质认识进行了验证;最后评价了权益区块不同类型储层的开发潜力,并提出了相应的挖潜对策。结果表明:根据岩性差异可将Cardium组A段储层划分为Ⅰ类砾岩储层、Ⅱ类砾岩储层和Ⅲ类致密砂岩储层。从I类到Ⅲ类,储层物性逐渐变差,开发方式由直井开发向多级压裂水平井开发转变,产能主控因素逐渐复杂化。当前权益区内Ⅰ、Ⅱ类储层潜力濒临极限,可通过老井加密补孔进一步挖潜Ⅲ类储层具备一定潜力,可通过部署批量水平井实现有效开发。

关键词： Cardium组储层类型砾岩致密砂岩开发特征潜力

准南逆冲褶皱带霍−玛−吐逆冲岩席发育力学机制与模拟实验

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地质力学学报 2025年第1期31卷 8-23页

作者：杨庚陈竹新鲁雪松张欲清中国石油勘探开发研究院北京100083

逆冲岩席发育的力学机制厘定是认识冲断带变形过程的基础与难点。文章以准南冲断带为研究实例,结合力学模型与物理模拟对逆冲岩席发育的力学机制进行探讨。依据地质调查、地震资料解释和钻井资料证实霍-玛-吐背斜核部和南翼发育有逆冲断... 详细信息

逆冲岩席发育的力学机制厘定是认识冲断带变形过程的基础与难点。文章以准南冲断带为研究实例,结合力学模型与物理模拟对逆冲岩席发育的力学机制进行探讨。依据地质调查、地震资料解释和钻井资料证实霍-玛-吐背斜核部和南翼发育有逆冲断层,断层向南延伸到第一排背斜之下,并形成广泛分布的霍-玛-吐逆冲席体,席体内部基本上无构造变形。霍-玛-吐构造带的钻井资料显示准南逆冲带前缘逆冲断层及滑脱断层均发育在流体压力系数较高的异常超压层中,说明该逆冲岩席属于强干变形席体、弱滑脱断层组合。根据玛纳斯构造带的钻井实测地层压力计算出逆冲断层的上下盘压力系数明显不同,且逆冲断层上盘的流体压力系数在逆冲断层处急剧降低,说明上盘逆冲岩席底部为弱滑脱层,有效分隔了上、下盘流体压力系统。文章依据地震剖面和钻井资料标定获得的霍-玛-吐逆冲岩席变形几何学特征,建立了后缘挤压下逆冲席体变形的简化力学模型,并计算出逆冲席体后缘水平挤压应力与垂直方向的重力比值与逆冲席体几何参数及断层摩擦系数和断坡角之间的数学关系式,分别给出了无流体超压的逆冲席体和含有流体超压滑脱层逆冲席体的数学关系式。为了验证力学模型可靠性,对准南逆冲带中的霍-玛-吐逆冲席体发育特征进行了物理模拟实验研究。结果证实该类型的刚性逆冲席体变形规律前缘逆冲断层发育样式符合地震剖面的构造解释认识,也佐证了简化的力学模型符合实际地质情况。实验结果表明逆冲席体底部大位移是多地段同时发生的小范围位移累积而成大位移,为认识造山带内推覆体或造山带前缘逆冲席体大规模远距离推覆问题提供了理论依据。

关键词：准南逆冲褶皱带霍-玛-吐逆冲岩席构造超压力学模型物理模拟实验

注CO_(2)驱提高致密砂岩气藏采收率实验及数值模拟

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大庆石油地质与开发 2025年第1期44卷 101-106页

作者：廖海婴中国石化石油勘探开发研究院北京100083

针对致密砂岩气藏地层压力下降快、稳产难度大、采收率较低等问题,利用长岩心驱替实验、可视化实验和数值模拟方法,从提高气藏采收率方面对注CO_(2)的驱替特征和扩散特征进行了研究。结果表明:地层中的超临界CO_(2)不是与天然气大范围... 详细信息

针对致密砂岩气藏地层压力下降快、稳产难度大、采收率较低等问题,利用长岩心驱替实验、可视化实验和数值模拟方法,从提高气藏采收率方面对注CO_(2)的驱替特征和扩散特征进行了研究。结果表明:地层中的超临界CO_(2)不是与天然气大范围地互溶,而是“部分互溶”;由于重力分异作用,CO_(2)在沉降过程中驱替天然气向上运移并被采出;CO_(2)驱替天然气可提高采收率17.8百分点。研究成果可为下一步致密砂岩气藏CO_(2)驱矿场试验提供理论依据。

关键词： CO_(2)驱致密气藏砂岩气藏可视化实验提高采收率数值模拟

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深水浊积砂岩油藏高效开发策略及关键技术

西南石油大学学报(自然科学版) 2025年第1期47卷 1-15页

作者：王光付张文彪李发有陆文明李蒙中国石化石油勘探开发研究院北京昌平102206

针对深水浊积砂岩油田开发投资大、方案编制资料少、一次井网成功率要求高、高速采油力争最大采收率等问题,开展了浊积砂岩储层特征分析、地球物理预测、建模数模一体化、高效开发策略等研究。研究表明,深水浊积砂岩水道可划分为大型浊... 详细信息

针对深水浊积砂岩油田开发投资大、方案编制资料少、一次井网成功率要求高、高速采油力争最大采收率等问题,开展了浊积砂岩储层特征分析、地球物理预测、建模数模一体化、高效开发策略等研究。研究表明,深水浊积砂岩水道可划分为大型浊积水道、分支水道和朵叶体等微相;形成了地震平点识别浊积水道油藏原始油气界面、振幅属性刻画浊积水道展布、地震剖面划分多期水道切割关系、波阻抗反演预测砂岩厚度、四维地震监测流体前缘变化等地球物理关键技术;建立了基于油藏井筒管网FPSO一体化的开发指标和生产参数优化技术;探索出浊积水道砂岩油藏不规则井网、单井控制可采储量经济界限、大井距边缘或缘外早期注水等效益开发策略。上述关键技术和开发策略应用于安哥拉18区块P油田开发实践,实现了少井、高产、高投资和高回报的目标,实现了10余年未动用深水边际储量高效开发,为类似油藏开发提供了借鉴。

关键词：浊积砂岩深水水道岩石物理边际储量开发策略安哥拉