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页岩中纳米级有机黏土复合孔缝的发现及其科学意义——以松辽盆地白垩系青山口组页岩为例

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石油勘探与开发 2024年第4期51卷 708-719,758页

作者：孙龙德王凤兰白雪峰冯子辉邵红梅曾花森高波王永超多资源协调陆相页岩油绿色开采全国重点实验室黑龙江大庆163712 中国石油天然气集团有限公司北京100007 大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163453 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

以松辽盆地白垩系青山口组页岩TOC、R_o和X射线扫描等分析为基础,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜分析,结合能谱、聚焦离子束三维重构等技术,首次发现一种新的孔隙类型——纳米级有机黏土复合孔缝。孔隙特征及演化研究结果表明:(1)有机... 详细信息

以松辽盆地白垩系青山口组页岩TOC、R_o和X射线扫描等分析为基础,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜分析,结合能谱、聚焦离子束三维重构等技术,首次发现一种新的孔隙类型——纳米级有机黏土复合孔缝。孔隙特征及演化研究结果表明:(1)有机黏土复合孔缝多呈海绵状、缝网状集合体存在于页岩基质中,单个孔隙呈方形、长方形、菱形、板状,直径一般小于200 nm,不同于国内外页岩中已发现的呈圆形或椭圆形的有机质孔;(2)随页岩成熟度增加,有机黏土复合物的C、Si、Al、O、Mg、Fe等元素发生规律性变化,反映有机质生烃体积收缩、黏土矿物转化共同影响纳米级有机黏土复合孔缝的形成;(3)青山口组页岩高成熟阶段,纳米级有机黏土复合孔缝是主要储集空间,最高占总孔隙的70%以上,三维空间内孔隙连通性明显优于有机质孔,反映高演化阶段这类孔隙是泥纹型页岩的主力孔缝类型,也是陆相页岩油核心区主要油气储集空间。纳米级有机黏土复合孔缝的发现,改变了陆相页岩无机质孔隙是油气主要储集空间的传统认识,对于泥纹型页岩油的形成机理、富集规律研究具有重要的科学意义。

关键词：松辽盆地白垩系青山口组泥纹型页岩油纳米级有机黏土复合孔缝有机黏土复合物成岩演化

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基岩油气成藏特征与中国陆上深层基岩油气勘探方向

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石油勘探与开发 2024年第1期51卷 28-38页

作者：汪泽成江青春王居峰龙国徽程宏岗施亦做孙琦森姜华阿布力米提·依明曹正林徐洋陆加敏黄林军中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油青海油田公司甘肃敦煌736202 中国石油新疆油田公司新疆克拉玛依834000 中国石油大庆油田有限责任公司黑龙江大庆163458

基于全球基岩油气藏数据库和中国基岩油气藏解剖,深入分析基岩油气成藏特征,探讨深层基岩油气成藏的有利条件和勘探方向。研究表明:全球已发现的基岩油气田主要分布在埋深小于4500 m的中浅层,层位以太古宇和前寒武系为主,储集层岩性以... 详细信息

基于全球基岩油气藏数据库和中国基岩油气藏解剖,深入分析基岩油气成藏特征,探讨深层基岩油气成藏的有利条件和勘探方向。研究表明:全球已发现的基岩油气田主要分布在埋深小于4500 m的中浅层,层位以太古宇和前寒武系为主,储集层岩性以花岗岩和变质岩为主;规模较大的基岩油气田主要分布在中新生代构造运动活跃的裂谷盆地、弧后盆地和前陆盆地。基岩油气成藏特征主要表现为:(1)以孔隙-裂缝型低孔特低渗储集层为主,非均质性强,强抗压实作用导致储集层物性不受埋深控制,规模成储期为盆地基底风化剥蚀期及后期构造改造期;(2)他源供烃,成藏组合可划分为烃源岩-基岩接触型和烃源岩-基岩分离型两大类;(3)烃源岩异常高压和基岩储集层常压-低压,导致烃源岩与储集层之间存在较大的压力差,有利于深层基岩抽吸成藏。基底构造活动性、成藏组合关系、深大断裂(尤其走滑断裂)发育程度及区域性盖层等是深层基岩选区评价的主要参数;古老克拉通盆地陆内裂谷边缘的前寒武系结晶基底、紧邻生烃凹陷的古生代褶皱基底和中新生代块断基底,均具有较好的成藏条件,是未来深层基岩油气勘探的主要方向。

关键词：基岩油气藏花岗岩储集层成藏组合抽吸成藏走滑断裂带深层基岩

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银额盆地构造单元划分与油气勘探方向

天然气工业 2024年第7期44卷 89-96页

作者：崔海峰韩小锋白晓寅黄元溢张成富林霖中国地质调查局西安地质调查中心陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院中国石油东方地球物理公司中国石化中原油田分公司中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院

银额盆地是中国陆上油气勘探程度较低的含油气盆地之一,近年来其油气勘探取得明显进展,但复杂的地质结构在一定程度上制约了对盆地内构造单元的认识,导致油气勘探方向不明。为明确下一步油气勘探方向,结合该盆地钻井、地震和重力勘探等... 详细信息

银额盆地是中国陆上油气勘探程度较低的含油气盆地之一,近年来其油气勘探取得明显进展,但复杂的地质结构在一定程度上制约了对盆地内构造单元的认识,导致油气勘探方向不明。为明确下一步油气勘探方向,结合该盆地钻井、地震和重力勘探等资料,落实了盆地内主要断裂的分布,划分了中生代构造单元,编制了中生界底界埋深图,明确了中生代凹陷的分布特征,最后指出了盆地油气勘探方向。研究结果表明:①银额盆地中生界与前中生界的不整合特征明显,上、下层在岩性组合和构造样式上明显不同,下构造层发育一系列复式褶皱和冲断构造,上构造层则由一系列近东西向、北东向断陷群构成;②盆地主要被红石山断裂带、阿尔金断裂带(或分支)、恩格尔乌苏断裂带和查干础鲁断裂带分隔,形成多个隆起和坳陷,坳陷又由多个凹陷和凸起构成;③油气主要在中生代箕状断陷的缓坡下部聚集,早期成藏后遭受抬升、调整,现今埋深相对较浅的凹陷值得关注,油气有利勘探面积超过5×10^(4) km^(2);④针对以粒间纳米级孔为主的微孔隙厚层泥岩,可以按照非常规油气藏勘探思路系统评价,探索泥岩的油气勘探潜力。结论认为,研究成果对深化认识银额盆地基础构造特征,进一步促进银额盆地油气勘探方向认识和推动盆地的油气勘探开发进程具有重要意义。

关键词：银额盆地中生界前中生界构造单元凹陷分布油气勘探方向

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大庆长垣油田水驱开发技术智能化实践与展望

大庆石油地质与开发 2024年第3期43卷 203-213页

作者：郭军辉郑宪宝王治国杨冰冰付宪弟马宏宇朱吉军中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

数字化转型、智能化发展是老油田开发技术提档升级、提质增效的必要途径。全面总结了国内外油田开发技术智能化研究进展,介绍了人工智能技术在大庆长垣油田水驱开发中的应用进展及取得的重要成果,尤其强调了智能测井解释、智能井震结合... 详细信息

数字化转型、智能化发展是老油田开发技术提档升级、提质增效的必要途径。全面总结了国内外油田开发技术智能化研究进展,介绍了人工智能技术在大庆长垣油田水驱开发中的应用进展及取得的重要成果,尤其强调了智能测井解释、智能井震结合储层预测、基于数据挖掘的注水优化调整以及措施井层智能优选等关键技术在提升油田开发效率、效果和经济效益方面的积极作用。通过技术创新,大庆长垣油田水驱自然递减率控制到7%以下,年含水上升值控制到0.2百分点以内,实现了特高含水后期油田的高水平、高质量开发。在此基础上,展望了水驱开发技术的智能化发展方向,指出应加快油气大语言模型的应用,加强实时动态监测技术的研发,并通过数字孪生模型、智能方案编制、注采智能优化等手段推动油田开发向更高水平的智能化转型。

关键词：大庆长垣油田水驱开发智能化关键技术实践展望

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煤岩气:概念、内涵与分类标准

石油勘探与开发 2024年第4期51卷 783-795页

作者：李国欣张水昌何海清何新兴赵喆牛小兵熊先钺赵群郭绪杰侯雨庭张雷梁坤段晓文赵振宇中国石油天然气股份有限公司北京100007 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油油气和新能源分公司北京100007 中国石油长庆油田公司西安710018 中石油煤层气有限责任公司北京100028 中联煤层气国家工程中心北京100028 中国石油天然气集团有限公司非常规油气重点实验室河北廊坊065007

近年来,准噶尔、鄂尔多斯等盆地深层煤岩储层中的天然气勘探开发取得重大突破。针对目前工业界和学术界对这种新类型非常规天然气表述不一致的现状,在前人研究的基础上定义了“煤岩气”概念,并系统对比剖析其赋存状态、运储形式、差异... 详细信息

近年来,准噶尔、鄂尔多斯等盆地深层煤岩储层中的天然气勘探开发取得重大突破。针对目前工业界和学术界对这种新类型非常规天然气表述不一致的现状,在前人研究的基础上定义了“煤岩气”概念,并系统对比剖析其赋存状态、运储形式、差异聚集和开发规律。在地质上,煤岩气不同于传统意义上的煤层气,具有游离气与吸附气并存、富含游离气,自生自储-微距运移并可有他源的聚集,煤岩割理裂缝发育、游离气差异富集等特点,埋深超过2000m的深层煤岩气具有“高压力、高温度、高含气、高饱和、高游离”的“5高”地质特征;在开发上,与页岩气、致密气特征相似,人工改善储层连通性后,无需排水降压,高势能游离气弹性驱动产出、压降后吸附气解吸接替,可依靠地层自然能量开采,游离气与吸附气连续接力长周期产气。按照埋深、煤阶、压力系数、储量规模、储量丰度和气井产量等,提出了煤岩气的分类标准和资源/储量估算方法。初步估算埋深超过2 000 m的中国煤岩气地质资源量超过30×1012m3,是国家重要的战略资源。提出鄂尔多斯、四川、准噶尔和渤海湾等盆地是煤岩气的规模富集有利区,梳理了技术与管理挑战并指出攻关方向,为中国煤岩气管理与勘探开发奠定理论、评价和生产实践基础。

关键词：煤岩气煤层气吸附气游离气分类标准储量估算方法

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小断块高凝油藏高效开发经验

石油勘探与开发 1998年第1期25卷 52-55页

作者：倪天禄黄在友王贺林大港油田集团有限责任公司油气开发公司

位于黄骅坳陷小集断裂带的官９３８断块油藏采出程度已经达４３．９％，预测最终采收率可达５７％。该油藏油层多且厚，属高凝中低渗油藏，总结该断块成功开发经验，可对同类油藏的开发提供借鉴。该断块油层虽厚但层数多，非均质性较强... 详细信息

位于黄骅坳陷小集断裂带的官９３８断块油藏采出程度已经达４３．９％，预测最终采收率可达５７％。该油藏油层多且厚，属高凝中低渗油藏，总结该断块成功开发经验，可对同类油藏的开发提供借鉴。该断块油层虽厚但层数多，非均质性较强，在开发前期就采取分层开采方案，运用原油的粘温关系、排量和井口温度关系，采用大排量生产的方法解决了原油凝固点高的问题；在地层压力下降后，及时注水补充能量，结合先进的工艺，进行层间调剖；在开发后期，开展数值模拟和精细油藏描述，反复认识注水过程中剩余油运移及分布规律，再次调整，开展层间挖潜，实现了油层均匀动用。

关键词：小断块高凝油藏开发油层断块油田开发

页岩油储层环保型高性能水基钻井液体系研究及应用

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化学研究与应用 2024年第8期36卷 1767-1775页

作者：宋舜尧周博宇刘晓慧杨飞马忠梅王海柱大港油田新项目事业部天津300280 中国石油集团工程技术研究有限公司天津300450 大港油田勘探开发研究院天津300280 中国石油大学(北京) 油气资源与工程全国重点实验室北京102249

为了满足页岩油储层钻井对钻井液环保性能的要求,以环保型页岩抑制剂HBY-S和环保型复合润滑剂HBR-L为主要处理剂,并结合其他环保型处理剂,研制出了一种适合页岩油储层钻井的环保型高性能水基钻井液体系。室内对钻井液体系的耐温性能、... 详细信息

为了满足页岩油储层钻井对钻井液环保性能的要求,以环保型页岩抑制剂HBY-S和环保型复合润滑剂HBR-L为主要处理剂,并结合其他环保型处理剂,研制出了一种适合页岩油储层钻井的环保型高性能水基钻井液体系。室内对钻井液体系的耐温性能、抗污染性能和环保性能进行了评价,结果表明:体系具有良好的耐温性能,经过160℃老化后钻井液体系的高温高压滤失量为9.6mL,岩屑滚动回收率可以达到90.6%,润滑系数为0.089;体系具有较强的抗污染能力,钻井液中加入10%NaCl、1.0%CaCl_(2)或者15%岩屑粉时流变性能和滤失性能均比较稳定;体系的环保性能优良,钻井液的EC_(50)值为85000(无毒),BOD_(5)/COD值为26.5%(易降解),重金属含量均低于行业标准值。环保型高性能水基钻井液在某页岩油区块水平井钻井过程中进行了成功应用,其中DG-1井钻井期间未出现井下复杂事故,现场钻井液性能稳定,环保性能达标,实现了安全高效钻井的目标,在页岩油水平井钻井中具有良好的推广应用前景。

关键词：页岩油水基钻井液环保性能润滑剂抑制剂

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海上油田伴生气驱油提采与储气库协同建设

天然气地球科学 2024年第3期35卷 553-562页

作者：孙景耀于姣姣马勇新蒋时馨雷昊王安然中海石油气电集团有限责任公司技术研发中心北京100028 中国海洋石油集团有限公司液化天然气及低碳技术重点实验室北京100028 中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江524000

针对海上油田富余伴生气燃烧放空问题,提出了海上油田伴生气回收驱油提采与储气库协同建设技术,对油气“增储上产”和完善天然气“产供储销”体系建设具有重要意义。基于海上油田气驱采油与储气库协同建设各阶段的任务特点,将海上油田... 详细信息

针对海上油田富余伴生气燃烧放空问题,提出了海上油田伴生气回收驱油提采与储气库协同建设技术,对油气“增储上产”和完善天然气“产供储销”体系建设具有重要意义。基于海上油田气驱采油与储气库协同建设各阶段的任务特点,将海上油田伴生气驱油提采与储气库协同建设划分为油田开发建设、伴生气驱油生产、伴生气驱油提采与储气库协同建设和储气库运行4个阶段,形成了海上伴生气回收处理、注入油藏驱油提采存气、储气库协同建设的关键技术体系,并在涠洲12-1油田开展试点项目建设。实施效果及研究结果表明:(1)伴生气驱油相比注水驱油开发提高原油采收率21个百分点,预计20年减少碳排放1500×10^(4)t,增加原油产量243×10^(4)m^(3);(2)利用已有海上生产平台及配套设施建成了中国第一座海上油藏型储气库,目前已形成库容为7×10^(8)m^(3),存储伴生气6×10^(8)m^(3),天然气调峰保供能力为140×10^(4)m^(3)/d;(3)协同型储气库建设成本低,包括注采井改造、新建储气库外输海管及陆地终端等工程投资约为常规海上枯竭气藏改建储气库的一半。结论认为,该研究方案技术体系实现了节能减排、驱油提采、储气调峰等多重功能,是油气上游业务提质增效的重要研究与实践方向。

关键词：近海油气田伴生气节能减排气驱采油储气驱油协同建设协同型储气库

基于水平集方法的页岩孔隙尺度微观自发渗吸模拟研究

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油气地质与采收率 2024年第1期31卷 63-71页

作者：韩啸宋兆杰李培宇邓森宋宜磊张云飞曹长霄杨志成吴嘉鹏中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院中国石油大庆油田有限责任公司勘探开发研究院中海石油有限公司天津分公司中国石油集团测井有限公司国际公司

为阐明压裂液在页岩复杂孔隙空间自发渗吸的内在机制及主控因素，利用扫描电镜技术对目标页岩油区块的岩心孔隙结构进行精细表征，进一步构建该岩心孔隙尺度的微观数值模型。在此基础上，开展裂缝-基质系统自发渗吸研究，利用Navier-Sto... 详细信息

为阐明压裂液在页岩复杂孔隙空间自发渗吸的内在机制及主控因素，利用扫描电镜技术对目标页岩油区块的岩心孔隙结构进行精细表征，进一步构建该岩心孔隙尺度的微观数值模型。在此基础上，开展裂缝-基质系统自发渗吸研究，利用Navier-Stokes(N-S)方程与水平集方法相耦合追踪油水界面，从而明确油水两相流动特征，评价润湿性、油水黏度比和界面张力影响下的自发渗吸效率。研究结果表明：页岩中相互沟通的大、小孔隙，在毛细管力作用下形成了复杂的微观驱替单元。岩石润湿性为水湿时，水相优先从裂缝进入小孔隙，将大孔隙中油相驱出至裂缝，且基质孔隙内的原油动用范围较大，自发渗吸效率较高。随着岩石润湿性变为油湿，自发渗吸过程中小孔隙内原油无法动用，水相从大孔隙进入，将原油从其他大孔隙内驱出，自发渗吸效率较低，基质孔隙内的原油动用范围较小。自发渗吸初期的渗吸速率较快，随着渗吸时间延长逐渐变缓。页岩水湿性越强、油水黏度比越小、油水界面张力越大，则自发渗吸基质孔隙原油的动用范围越大，累积自发渗吸效率可超过15%。

关键词：页岩储层水平集方法孔隙尺度自发渗吸油水两相流渗吸效率