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氦气资源形成地质条件、成因机理与富集规律

石油勘探与开发 2024年第2期51卷 436-452页

作者：陶士振杨怡青陈悦刘祥柏杨威李剑吴义平陶小晚高建荣陈燕燕王晓波吴晓智陈秀艳李谦贾进华中国石油勘探开发研究院北京100083

借鉴含油气系统思路及方法,基于典型富氦气田解剖,并利用地球化学成藏方法技术,研究天然气中氦气资源形成的地质条件、成因机理与富集规律。结果表明:①氦气“生-运-聚”机理与天然气有显著差异性,氦气主要为基底富U、Th元素缓慢α衰变... 详细信息

借鉴含油气系统思路及方法,基于典型富氦气田解剖,并利用地球化学成藏方法技术,研究天然气中氦气资源形成的地质条件、成因机理与富集规律。结果表明:①氦气“生-运-聚”机理与天然气有显著差异性,氦气主要为基底富U、Th元素缓慢α衰变或深部壳幔氦释放,沿岩石圈复合输导体系运移至天然气成藏系统,依附适宜载体气聚集成藏。②氦运移输导主要受“岩石圈断裂、基底断裂、沉积层断裂、有效输导层”复合输导体系控制,基于地下流体中“氦-气-水”相平衡及相-势耦合综合分析,提出氦气运聚过程中具有“水溶相、气溶相、游离相”3种主要赋存状态,存在氦气“集流、渗流、扩散”3种运移方式。③富氦气藏形成和氦气富集通常受控于“优质氦源、高效输导、适宜载体”3大主控要素,具有“脱溶汇聚、浮力驱动、压差驱替”3种聚集成藏动力类型,已发现富氦气藏具有相对“近氦源、邻断裂、低势区、高部位”的分布规律和成藏模式。④氦气富集区勘探和评价需要依托天然气兼探/并探,在评价落实氦气“源-运-聚”要素与天然气“生-储-盖”条件耦合匹配性、局部相对低势高部位有利圈闭载体气区的基础上,综合评价优选“通源连圈、低势高位、气氦适配”的有利氦气富集区。

关键词：氦气富氦气田地质特征形成条件成因机理富集规律

渤海湾盆地火成岩侵入接触变质系统及其储层特征--以南堡凹陷古近系沙河街组为例

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 285-298页

作者：李文科吴小洲李艳东张研张昕王海中国石油勘探开发研究院北京100083

以渤海湾盆地南堡凹陷古近系沙河街组为例,综合利用地震、录井、测井、物性分析和岩心薄片等资料,开展火成岩侵入接触变质岩储层研究。①提出火成岩侵入接触变质系统地质模式,该系统纵向上可划分为侵入体、上变质带、下变质带、顶板和... 详细信息

以渤海湾盆地南堡凹陷古近系沙河街组为例,综合利用地震、录井、测井、物性分析和岩心薄片等资料,开展火成岩侵入接触变质岩储层研究。①提出火成岩侵入接触变质系统地质模式,该系统纵向上可划分为侵入体、上变质带、下变质带、顶板和底板正常沉积层5层结构;②侵入体特征主要表现为:顶部发育有指相意义的捕虏体,微观上岩石结构与矿物结晶由中心向边缘有规律变化,宏观上侵入体多以低角度斜穿沉积地层等;变质带特征主要为:原岩为沉积岩,发育典型的变余结构,出现多种中低温热变质矿物及岩性为中低级热变质岩等;③接触变质带储层发育基质孔隙和裂缝两种储集空间类型,基质孔隙为变质砂岩烘烤变质改造后围绕变质矿物分布的次生“粒间孔隙”,裂缝主要为变质泥岩中的构造缝和侵入挤压缝,具有层状、斑状和沿裂缝浸染状3种分布方式;④变质带储层分布主要受热烘烤强度的控制,优质储层分布是有利岩相与热接触变质、侵入挤压和热液溶蚀等作用互相耦合共同控制的结果。侵入接触变质系统地质模式的提出和应用,有望推动南堡凹陷接触变质岩勘探目标的发现,为渤海湾盆地深层接触变质岩储层研究和勘探提供参考依据。

关键词：侵入体接触变质带侵入接触变质系统储层特征新生代古近系沙河街组南堡凹陷渤海湾盆地

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深层古老碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏特征

石油勘探与开发 2024年第1期51卷 48-61页

作者：石书缘胡素云刘伟王铜山周刚徐安娜黄擎宇徐兆辉郝彬王坤姜华马奎白壮壮中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都610041 中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020

通过分析塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地埃迪卡拉系—奥陶系,并对比参考东西伯利亚、阿曼和澳大利亚Officer三大国外盆地新元古界—寒武系的地层特征,将碳酸盐岩-膏盐岩组合划分成碳酸盐岩类和膏盐岩类互为夹层型、碳酸盐岩类和膏... 详细信息

通过分析塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地埃迪卡拉系—奥陶系,并对比参考东西伯利亚、阿曼和澳大利亚Officer三大国外盆地新元古界—寒武系的地层特征,将碳酸盐岩-膏盐岩组合划分成碳酸盐岩类和膏盐岩类互为夹层型、碳酸盐岩类和膏盐岩类互层型以及碳酸盐岩类、膏盐岩类和碎屑岩类共生型3种类型,明确了碳酸盐岩-膏盐岩组合的概念及内涵。结果表明:(1)碳酸盐岩-膏盐岩组合的油气通常来源于泥页岩和泥质碳酸盐岩两类烃源岩,咸化环境膏盐岩可促进烃源岩生烃。(2)主要发育膏云坪型、颗粒滩和微生物丘型两大类白云岩储集层,准同生期或表生期的大气淡水淋滤是储集层规模发育的主要控制因素,后期埋藏溶蚀作用对储集层有调整和改造作用。(3)碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏模式可划分为盐下成藏模式、盐上成藏模式和盐间成藏模式3大类8小类模式。塔里木盆地塔中隆起北坡、麦盖提斜坡和玛扎塔格前缘隆起带寒武系、四川盆地东部—南部地区寒武系和鄂尔多斯盆地奥陶系盐间马家沟组四段等为未来的有利勘探领域。

关键词：碳酸盐岩-膏盐岩组合白云岩储集层烃源岩油气成藏四川盆地塔里木盆地鄂尔多斯盆地

中东巨厚复杂碳酸盐岩油藏分层系均衡注水开发技术

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石油勘探与开发 2024年第3期51卷 578-587页

作者：宋新民李勇李峰峰衣丽萍宋本彪朱光亚苏海洋魏亮杨超中国石油勘探开发研究院北京100083

基于中东碳酸盐岩油藏注水开发实践,以两伊地区(伊拉克和伊朗)白垩系巨厚生物碎屑灰岩油藏为例,针对笼统注采导致开发效果差的难题,提出以隐蔽隔夹层为格架精细划分开发层系、多类型多井型井网有机组合、构建均衡注采体系为核心的巨厚... 详细信息

基于中东碳酸盐岩油藏注水开发实践,以两伊地区(伊拉克和伊朗)白垩系巨厚生物碎屑灰岩油藏为例,针对笼统注采导致开发效果差的难题,提出以隐蔽隔夹层为格架精细划分开发层系、多类型多井型井网有机组合、构建均衡注采体系为核心的巨厚复杂碳酸盐岩油藏均衡注水开发技术。两伊地区巨厚碳酸盐岩油藏具有垂向非均质性强、多成因超高渗透层发育、隔夹层隐蔽性强等特征,基于隐蔽隔夹层识别与刻画技术、封隔能力评估技术,提出均衡注水开发技术,形成常规层系架构、精细层系架构、深化层系架构3种均衡注水开发模式和技术。数值模拟表明,均衡注水开发技术可实现两伊地区巨厚复杂碳酸盐岩油藏精细高效注水开发、均衡动用不同类型储量,并为同类油藏的开发优化提供借鉴。

关键词：中东巨厚碳酸盐岩油藏垂向非均质性隐蔽隔夹层封隔能力分层系开发均衡注水

桑托斯盆地盐下孤立碳酸盐台地沉积建造与深水大油田

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石油勘探与开发 2024年第4期51卷 829-840页

作者：窦立荣温志新王兆明贺正军宋成鹏陈瑞银阳孝法刘小兵刘祚冬陈燕燕中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油国际勘探开发有限公司北京100034

针对桑托斯被动陆缘盆地深水盐下碳酸盐岩储层分布特征及大油田成藏规律不清的难题,综合利用地质、地震及岩心等数据资料,通过早白垩世原型盆地与岩相古地理恢复重建,提出盐下碳酸盐岩沉积建造受控于坳间断隆型和坳中断凸型两类孤立台... 详细信息

针对桑托斯被动陆缘盆地深水盐下碳酸盐岩储层分布特征及大油田成藏规律不清的难题,综合利用地质、地震及岩心等数据资料,通过早白垩世原型盆地与岩相古地理恢复重建,提出盐下碳酸盐岩沉积建造受控于坳间断隆型和坳中断凸型两类孤立台地。坳间断隆型孤立台地分布于现今盐下坳间隆起带上,建造于早期陆内和陆间裂谷两个原型阶段继承性发育的单断式和双断式垒式断块上,早白垩世陆内裂谷晚期沉积的ITP组介壳灰岩和陆间裂谷早期沉积的BVE组微生物灰岩为连续建造;坳中断凸型孤立台地分布于现今盐下坳陷带中,建造于早期陆内裂谷原型阶段火山岩建隆所形成的凸起带上,发育BVE组微生物灰岩。两类孤立台地灰岩所形成礁滩体均具有储层厚度大、物性好的特点。结合盐下已发现大油田解剖,发现两类台地均可形成大型构造-岩性复合圈闭,周缘为优质湖相和潟湖相烃源岩环绕,上覆为巨厚的优质蒸发盐岩盖层高效封堵,形成了“下生中储上盖”式最佳生储盖组合关系,油气富集程度高。已发现大油田均为具有统一压力系统的底水块状油田,且均处于充满状态。未来勘探重点目标是西部隆起带和东部隆起带南段上的坳间断隆型孤立台地及中央坳陷带中的坳中断凸型孤立台地。该项研究成果为在桑托斯被动陆缘盆地超前选区选带、新项目评价及中标区块探区勘探部署提供了重要依据,也为今后在全球被动大陆边缘盆地深水勘探战略选区提供借鉴。

关键词：桑托斯盆地被动陆缘盆地深水坳间断隆型孤立碳酸盐台地坳中断凸型孤立碳酸盐台地大油田

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断块油藏注采耦合提高采收率机理及矿场实践

岩性油气藏 2024年第3期36卷 180-188页

作者：刘仁静陆文明中国石化国际石油勘探开发公司北京100029 中国石化石油勘探开发研究院北京102206

针对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系断块油藏水驱开发后期流线固定导致注入水无效循环的问题,基于渗流力学和油藏工程原理,通过室内物模模拟和油藏数值模拟,提出了“细分开发层系、轮注轮采”的注采耦合开发调整技术,并验证了该技术... 详细信息

针对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系断块油藏水驱开发后期流线固定导致注入水无效循环的问题,基于渗流力学和油藏工程原理,通过室内物模模拟和油藏数值模拟,提出了“细分开发层系、轮注轮采”的注采耦合开发调整技术,并验证了该技术可提高采收率的原理。研究结果表明:(1)利用注采耦合开发技术建立的“注入期间的高渗通道与低渗通道吸水量比模型”和“采油期间主流线和非主流线产油量比模型”均揭示了“改变压力场促进渗流场调整,实现均匀注入和均匀采出,扩大水驱波及系数和增加驱油效率”的注采耦合渗流力学机制。(2)注采耦合技术可以实现“扩大波及系数、增加驱油效率”,起到类似“调剖”的作用,高含水期通过此项技术可将低渗透岩心的分流率由1.0%提到18.6%,模型驱替更均衡;经过2个轮次的注采耦合调整,高、低渗透岩心的原油采收率分别提高了10.3%和16.1%。(3)研究区D断块古近系沙河街组沙二段Es236含油小层油藏注采耦合开发数值模拟结果显示,主流线和非主流线驱替更均匀,两者压力梯度极差由2.3下降至1.4。经过3个轮次注采耦合开发调整,沙二段3—6砂层组油藏平均综合含水率下降了3.2%,累计增油1 760 t,提高原油采收率2.1%,增油降水效果显著。

关键词：注采耦合物理模拟数值模拟极差渗流场水驱采收率断块油藏沙河街组东营凹陷渤海湾盆地

奥连特盆地隐蔽油藏高效滚动勘探开发方法技术及应用——以厄瓜多尔14和17区块为例

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 243-255页

作者：王光付李发有孙建芳徐海张亚雄冯玉良丁峰叶双江陈诗望吴洁孙钰中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国石化国际石油勘探开发有限公司北京100029

厄瓜多尔14和17区块位于奥连特盆地前渊带,主要含油层系为Napo组的M1,U和T段。现已开发油田进入高含水阶段,资源接替面临挑战。通过基于趋势面驱动的叠后地震数据连片一致性处理、时-频衰减高精度合成记录标定和解释及各向异性变速成图... 详细信息

厄瓜多尔14和17区块位于奥连特盆地前渊带,主要含油层系为Napo组的M1,U和T段。现已开发油田进入高含水阶段,资源接替面临挑战。通过基于趋势面驱动的叠后地震数据连片一致性处理、时-频衰减高精度合成记录标定和解释及各向异性变速成图,精细刻画了低幅度构造,发现了一批低幅度构造油藏。采用分频迭代去噪拾取薄层弱反射系数,以其重构的叠后宽频有效信号为约束,采用相控波形非线性反演,定量预测了埋深3 000 m的2~5 m厚潮汐水道砂岩,发现了多个M1超薄层岩性油藏。依据区域水动力条件、低幅度构造油藏油-水界面趋势及油藏能量特征,发现了LU水动力油藏并滚动扩边。通过观察大量岩心薄片,发现海绿石在石英砂岩储层中呈胶结物和颗粒两种赋存状态,建立了海绿石双组构测井解释体积模型,评价并识别了UT低电阻率油藏。基于热带雨林地表和隐蔽油藏特点,按照“整体部署、分批实施、跟踪评价、及时调整”的策略,实现滚动勘探、评价和快速建产,探井和评价井成功率大于90%。

关键词：水动力成藏低幅度构造低电阻率油层勘探开发策略隐蔽油藏奥连特盆地厄瓜多尔

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非常规同位素在石油地质学中的应用与油气地球化学新进展

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石油学报 2024年第4期45卷 718-754页

作者：朱光有艾依飞李婷婷王萌陈玮岩张志遥赵坤李茜张岩段鹏珍石军中国石油勘探开发研究院北京100083

近年来,油气地球化学与成藏学科在新技术、新方法和新思路的引领下快速发展,在指导万米深层油气、非常规油气和复杂油气藏的勘探与开发方面发挥了重要作用。其中,金属同位素(非传统稳定同位素)、卤族同位素、高维度稳定同位素(团簇同位... 详细信息

近年来,油气地球化学与成藏学科在新技术、新方法和新思路的引领下快速发展,在指导万米深层油气、非常规油气和复杂油气藏的勘探与开发方面发挥了重要作用。其中,金属同位素(非传统稳定同位素)、卤族同位素、高维度稳定同位素(团簇同位素、三氧同位素、多硫同位素及分子内同位素)等非常规同位素体系受到学界高度关注,并成为地球化学学科中发展最为迅猛的方向之一。传统同位素技术进一步升级换代,C、H、O、S、N同位素系列分析技术依然发挥着主要功能;卤族、Si等同位素分析技术正在快速兴起;成藏年代学分析步入油气藏精准定年新时代;新的有机化学分析手段使得新化合物的发现成为可能,而这些新化合物的发现为研究油气成因提供了新证据。随着油气勘探对象的复杂程度提高,对油气地球化学研究的需求将愈加强烈,新技术的研发和应用将是未来油气地球化学与成藏学科科研工作者的重要使命。

关键词：金属同位素团簇同位素高维度同位素卤族同位素成藏年代学白云岩

氦气地质理论认识、资源勘查评价与全产业链一体化评价关键技术

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地学前缘 2024年第1期31卷 351-367页

作者：陶士振吴义平陶小晚王晓波王青陈胜高建荣吴晓智刘申奥艺宋连腾陈荣李谦杨怡青陈悦陈秀艳陈燕燕齐雯中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020

鉴于我国氦气产业链理论技术需求,针对国内外尚无系统的氦气地质理论认识,缺乏针对性的氦气资源评价方法、参数取值标准,缺乏氦气含量综合准确检测、有利富集区优选方法,无成本指标优化体系及全产业链一体化评价方法等卡点和难点,本文... 详细信息

鉴于我国氦气产业链理论技术需求,针对国内外尚无系统的氦气地质理论认识,缺乏针对性的氦气资源评价方法、参数取值标准,缺乏氦气含量综合准确检测、有利富集区优选方法,无成本指标优化体系及全产业链一体化评价方法等卡点和难点,本文运用地质、地球化学、重磁电震、投资经济等多学科方法及实验技术,集中力量攻克氦气成藏机理、资源评价及资产评价的关键技术瓶颈。研发形成1项地质理论认识和3项关键技术:基于典型富氦气藏解剖、地下流体中“氦-气-水”相平衡及相-势耦合分析,研究提出氦气“水溶相、气容相、游离相”3种主要赋存状态、“集流、渗流、扩散”3种运移机理、“近氦源、邻断裂、低压区、高部位”4项分布富集控制因素,初步建立了基于“优质氦源、高效输导、适宜载体”的氦气“生-运-聚”地质理论认识。针对国内氦气含量检测技术参差不齐、部分准确度差、与国外数据差别大、无针对性的氦气资源评价方法等系列难题,以氦气源及氦气含量为核心,研发氦气含量综合准确检测技术,构建4类10种氦气资源评价方法,解决了氦气资源分级分类评价的技术瓶颈。针对基底氦源分布、岩性识别、通源断裂刻画及含氦储层评价难题,创建了归一化重磁下延方案,研发了基于深度学习的多尺度断裂智能识别技术和不同氦气含量下的气藏声学性质模拟方法,为氦源岩分布预测、通源断裂刻画、含氦储层测井解释评价及预测奠定了基础。通过建立多元控氦的富氦区带与目标优选技术,解决了富氦区带与目标优选难题。针对国内贫氦实际情况,以提氦装置投资和操作成本最小化为目标,采用响应面法建立优化目标与各主要工艺参数的非线性回归模型,建立了氦气全产业链一体化评价技术,初步解决了天然气低成本提氦工艺流程优化的技术需求。研究成果为我国长期、安全、规模利用氦气资源资产提供了有效支撑。

关键词：氦气氦源岩氦气成藏机理资源评价区带目标优选响应面法深度学习回归模型