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杏子川地区长6储层压裂液原位置换原油

钻井液与完井液 2024年第3期41卷 396-404页

作者：柏浩周福建吴俊霖丁志远杨飒飒盛连奇姚二冬中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

杏子川地区延长组长6储层具有含油饱和度低、油湿性强,非均质性强(渗透率为0.10~1.0 mD)等特征。常规压裂液体系润湿改性能力弱、渗吸置换效果差,亟需研究具有渗吸提采功能的压裂液。借助了核磁共振T_(2)谱手段,测试了不同组成和配比的... 详细信息

杏子川地区延长组长6储层具有含油饱和度低、油湿性强,非均质性强(渗透率为0.10~1.0 mD)等特征。常规压裂液体系润湿改性能力弱、渗吸置换效果差,亟需研究具有渗吸提采功能的压裂液。借助了核磁共振T_(2)谱手段,测试了不同组成和配比的化学剂对长6储层岩心内微-纳孔径原油的动用能力,并探究了压裂液原位置换原油的影响因素及其渗吸机理。结果表明:带负电的阴离子试剂AX-2更适合动用长6低含油饱和度储层,0.10%AX-2渗吸采收率大于30%,纳米小孔与微米大孔动用程度分别为42.08%与22.62%;将表面活性剂AX-2复配成为10 nm尺寸的纳米乳液AX-1,抗吸附能力更强,动用效果更佳,纳米孔与微米孔动用程度可提升至58.26%与29.70%;界面张力为1.5 mN/m时AX-1最适合动用长6储层原油,此时液体具有较高的渗吸动力与原油剥离能力。优选体系复配后现场压裂稳定,试油效果良好,平均日产油量超过26 t。

关键词：低含油饱和度纳米乳液核磁T2谱渗吸置换长6砂岩

煤层气水平井扇形洞穴完井应力—渗透率演化机理

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天然气工业 2024年第3期44卷 184-198页

作者：陈健翔杨睿月秦小舟黄中伟井美洋李嘉文李国富油气资源与工程全国重点实验室·中国石油大学(北京) 煤与煤层气共采国家重点实验室

我国煤层渗透率低且地质条件复杂,采用常规油气储层改造的开发方式难度大、技术适应性差。近年来,基于应力释放的煤层气改造新方法“煤层气水平井水力喷射造穴”很好地解决了这一技术瓶颈问题,但是造穴卸压—增渗的作用机制及其主控地... 详细信息

我国煤层渗透率低且地质条件复杂,采用常规油气储层改造的开发方式难度大、技术适应性差。近年来,基于应力释放的煤层气改造新方法“煤层气水平井水力喷射造穴”很好地解决了这一技术瓶颈问题,但是造穴卸压—增渗的作用机制及其主控地质因素尚不明晰。为此,考虑了煤岩层理和天然裂隙的影响,采用有限元—离散元耦合方法(Finite-Discrete Element Method,FDEM)建立了煤层气水平井扇形洞穴完井数值模型,探究了造穴后岩体的应力演化历程和储层的卸压—增渗机制,并对比分析了不同储层参数(孔隙压缩系数、储层强度、弱面强度和地应力场)对应力释放的影响规律。研究结果表明:(1)围岩演化过程为造穴后岩体收缩,储层发生应力重构,围岩强度逐渐降低,岩体内部发生新生裂隙萌生和原生裂隙扩展,形成开挖损伤区和应力释放区;(2)参数敏感性分析表明孔隙压缩系数是决定造穴完井储层适应性的关键,弱面强度、储层强度和地应力场分布决定了围岩的应力演化模式和裂缝扩展形态;(3)造穴卸压后储层增渗机制为穴周裂缝提升导流能力,储层应力释放提升基质渗透率。结论认为,模型首次综合考虑了地层特点、造穴过程和煤岩裂隙的影响,研究结果揭示了煤层造穴后的应力演化过程及其卸压、增渗作用机制,深化了对煤层气水平井洞穴完井增产机理的认识,对我国煤层储层改造具有重要的工程参考价值。

关键词：煤层气低渗透率有限元—离散元耦合方法水平井造穴扇形洞穴天然裂隙应力释放

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致密储层表面双电层分子动力学模拟

断块油气田 2024年

作者：杨珊珊宁正福吕方涛油气资源与探测国家重点实验室中国石油大学(北京)

致密储层润湿性受储层表面双电层的微观影响深远，注CO2已成为致密油藏高效开发的关键技术，为探究致密储层提高采收率方法如何影响界面双电层特性以及对润湿性的影响，运用分子动力学模拟建立了致密储层表面双电层模型，探究313K、20MP... 详细信息

致密储层润湿性受储层表面双电层的微观影响深远，注CO2已成为致密油藏高效开发的关键技术，为探究致密储层提高采收率方法如何影响界面双电层特性以及对润湿性的影响，运用分子动力学模拟建立了致密储层表面双电层模型，探究313K、20MPa下致密储层表面双电层特征，进而研究了相同条件下超临界CO2在油水体系的传质作用以及在水岩界面的作用机制。分析结果表明：地层水中离子受不同静电作用影响，在岩石表面和体相中呈现不同浓度分布，离带电岩石表面越远，净电荷密度越低；超临界CO2扩散进入油相降低原油黏度，扩散至水岩界面产生黏附作用，CO2溶解使溶液中H+浓度增加，削弱了静电力，强氢键作用产生的范德华力和静电力的协同作用使水膜更稳定，增强了水润湿性。研究结果对致密储层微观理论发展意义重大。

关键词：致密砂岩双电层分子动力学润湿性

深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律

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石油与天然气地质 2024年第1期45卷 1-14页

作者：曾联波巩磊宿晓岑毛哲中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 东北石油大学环渤海能源研究院河北秦皇岛066004

天然裂缝是深层-超深层致密储层的有效储集空间和主要渗流通道,影响着致密储层油气的运移、富集、单井产能、开发方式及开发效果。通过对近年来致密储层裂缝研究成果总结和文献综述,分析了深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规... 详细信息

天然裂缝是深层-超深层致密储层的有效储集空间和主要渗流通道,影响着致密储层油气的运移、富集、单井产能、开发方式及开发效果。通过对近年来致密储层裂缝研究成果总结和文献综述,分析了深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律。将致密储层天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4个级别。不同尺度裂缝分布具有幂律分布的特点,裂缝尺度越大,数量越少;裂缝尺度越小,数量越多。大、中尺度裂缝主要起渗流作用,小尺度裂缝主要起渗流和储集作用,而微尺度裂缝主要起储集作用。在地层埋藏过程中的应力体制演化决定了不同时期天然裂缝的类型、产状及其力学性质;构造应力大小、岩石力学层的力学性质和厚度差异控制了多尺度裂缝的形成分布及其发育程度。构造变形导致不同构造部位的局部应力和应变分布产生差异,增强了裂缝发育的非均质性。逆冲断层通过控制其上盘地层变形控制了“裂缝域”的分布规律;走滑断层的组合样式、活动方式和岩石力学层共同控制了相关裂缝的三维空间展布。裂缝形成演化过程中的开启-闭合规律决定了裂缝的储集空间,记录了裂缝有效性的演化历史。

关键词：断裂带结构有效性演化天然裂缝多尺度裂缝致密储层深层-超深层

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Radon变换频变自适应多次波压制方法

地球物理学报 2024年第6期67卷 2402-2414页

作者：冯璐瑜薛亚茹张程苏军利梁琪乔佳瑜中国石油大学(北京)信息科学与工程学院/人工智能学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

Radon变换是常用多次波压制方法之一,然而有限、离散的采样空间导致一次波和多次波在Radon域混叠,并且混叠程度随频率降低愈加严重.高分辨率Radon变换可以改善一次波和多次波分离效果,但分辨率的提高会降低保幅性,导致多次波残留或一次... 详细信息

Radon变换是常用多次波压制方法之一,然而有限、离散的采样空间导致一次波和多次波在Radon域混叠,并且混叠程度随频率降低愈加严重.高分辨率Radon变换可以改善一次波和多次波分离效果,但分辨率的提高会降低保幅性,导致多次波残留或一次波损伤.为此,本文在最小二乘反演基础上,提出一种随混叠程度自适应分离多次波的频变滤波方法.根据Radon变换褶积模型,分析一次波和多次波频变混叠机制;建立随频率调整的修正柯西函数混叠模型;依据一次波和多次波的混叠比例设计多次波滤波器,该滤波器能够根据一次波和多次波的混叠程度自适应调整滤波函数,提高多次波估计精度.合成数据和实际数据的多次波压制实验表明,这种频变滤波方法既可以改善多次波压制效果,又可避免高分辨率反演方法计算量大的问题.

关键词： Radon变换多次波压制混叠机制频变滤波

差异源储结构下储层发育机制及其对油气富集的影响——以鄂尔多斯盆地庆城地区长7_(1-2)段为例

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中国矿业大学学报 2024年第2期53卷 346-363页

作者：姚东升陈冬霞李莎成铭王福伟马勇鲜本忠中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249

鄂尔多斯盆地长7_(1-2)段储层非均质性强及其差异形成机制认识不清成为制约油气富集的关键问题.结合测井、录井、岩心观察和高压压汞、X全岩衍射等分析测试,并以砂地比和砂-泥单层厚度为标准将研究区长7_(1-2)段划分出储夹源型、源储互... 详细信息

鄂尔多斯盆地长7_(1-2)段储层非均质性强及其差异形成机制认识不清成为制约油气富集的关键问题.结合测井、录井、岩心观察和高压压汞、X全岩衍射等分析测试,并以砂地比和砂-泥单层厚度为标准将研究区长7_(1-2)段划分出储夹源型、源储互层型和源夹储型等3类9种源储结构.结果表明:储夹源型中储层的物性普遍更好,表现出原生粒间孔和次生孔隙较多、分选性好和排替压力低的特征;源夹储型中储层的物性较差,表现为孔隙含量较少且排替压力大;而源储互层型中储层质量则介于两者之间.储层差异的形成受洪水型重力流沉积、胶结作用和近源有机酸溶蚀的控制.在强水动力洪水型重力流下形成的湖底扇、水道、席状砂中发育较多厚层(>5 m)的源储结构储层,因分选好和刚性颗粒多而具有较强抗压实能力,从而保留了更多的原生孔隙.反之,半深湖、深湖中发育较多薄层的(<2 m)的源储结构储层,因岩石成分中塑性颗粒较多且分选差,导致在压实作用下原生孔隙大量减少.研究区的胶结作用主要是钙质、硅质、泥质胶结3种类型,储夹源型中储层因钙质、泥质等胶结物含量较少,绿泥石含量较多且以薄膜形态覆盖在岩石颗粒表面,抑制了硅质胶结,从而胶结程度较低,使储层中原生孔隙保存较好;而钙质等胶结物含量较多的源夹储型中的储层则表现出较强的胶结作用,使原生孔隙破坏严重.近源有机酸对孔隙的发育有着建设性的作用,其中岩石粒度较大的厚层的储层可提供有利溶蚀通道而形成较多次生孔隙;极细粒砂岩发育较多的薄层的储层通常阻碍溶蚀作用,导致次生孔隙不易形成.最终通过油井数占比和含油饱和度分析表明,储夹源型、源储互层型和源夹储型中的储层的含油性依次降低,对应的二级源储结构下的储层中厚储夹中源型、厚源厚储互层型和厚储夹薄源型的储层含油性最好.

关键词：源储结构储层差异成因机制鄂尔多斯盆地延长组7_(1-2)段

白云石晶体结构和地球化学特征对沉积环境响应:以扬子地台晚埃迪卡拉纪灯影组白云岩为例

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地学前缘 2024年第3期31卷 68-79页

作者：杨志波季汉成鲍志东史燕青赵雅静向鹏飞中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

受沉积环境的影响,在白云石形成过程中,其晶体结构与地球化学记录着相应的环境信息。本文以扬子地台晚埃迪卡拉纪灯影组杨坝剖面为例,通过系统采样研究了白云石的晶体结构和地球化学特征,明晰了基于岩石学和地球化学特征的灯影组沉积环... 详细信息

受沉积环境的影响,在白云石形成过程中,其晶体结构与地球化学记录着相应的环境信息。本文以扬子地台晚埃迪卡拉纪灯影组杨坝剖面为例,通过系统采样研究了白云石的晶体结构和地球化学特征,明晰了基于岩石学和地球化学特征的灯影组沉积环境演化,归纳出了白云石晶体结构、地球化学特征与形成环境的耦合关系。结果表明:(1)杨坝剖面灯影组主要发育叠层石、核形石、泡沫棉石及凝块石等4种微生物白云岩和少量的晶粒、颗粒及角砾白云岩,垂向发育多期的微生物白云岩叠置韵律层,主要为局限台地潮坪相颗粒滩相。(2)地球化学分析表明,灯影组沉积演化过程为:一段主要为干旱气候、较高盐度的较浅水体,发育泥、粉晶白云岩沉积;二段下部水体加深、潮湿、低盐度,微生物白云岩最为发育;二段中上部水体总体相对较浅,湿度降低,盐度略增高;四段时水体先加深后迅速变浅,湿度逐渐降低,盐度亦逐渐增大。(3)研究区白云石晶体结构特征突显出典型的高Mg/Ca环境下流体参与形成,在干旱、高盐度的环境下,a/c值负偏,潮湿、低盐度的环境会导致晶胞参数a/c值正偏。有序度分布表明,随有序度的增加,a/c值逐渐靠近理想白云石。该结果不仅阐明准同生白云石晶体结构与形成环境关联,还揭示元古宇灯影组古海水环境特征。

关键词：晶体结构地球化学特征沉积环境扬子地台灯影组

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页岩气老井重复压裂时机优化方法

石油勘探与开发 2024年第1期51卷 190-198页

作者：王强赵金洲胡永全李勇明王玉丰西南石油大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室成都610500

基于多孔介质弹性理论、嵌入式离散裂缝模型及有限体积法,考虑页岩气微观渗流机制,建立适用于裂缝性页岩气储集层的渗流-地质力学全耦合模型,并提出了重复压裂时机优化方法,采用四川盆地涪陵页岩气井资料分析了重复压裂时机的影响因素... 详细信息

基于多孔介质弹性理论、嵌入式离散裂缝模型及有限体积法,考虑页岩气微观渗流机制,建立适用于裂缝性页岩气储集层的渗流-地质力学全耦合模型,并提出了重复压裂时机优化方法,采用四川盆地涪陵页岩气井资料分析了重复压裂时机的影响因素。研究表明:受地层压力衰竭影响,最大水平主应力反转面积占总面积的百分比随时间的延长先增加后减小,且距人工裂缝越近的区域,应力反转面积百分比曲线出现峰值的时间越短,最终归零(恢复到初始状态)的时间也越短。重复压裂的最佳时间受基质渗透率、初始应力差、天然裂缝逼近角的影响:基质渗透率、初始应力差越大,应力反转面积百分比曲线出现峰值、恢复到初始状态的时间越短,采取重复压裂措施的时机越早。天然裂缝逼近角越大,裂缝附近越难发生应力反转、重复压裂最佳时间越早,人工裂缝末端以远区域越易发生应力反转、重复压裂最佳时间越晚。对于基质渗透率很小的储集层,其单井产能递减快,为保证经济性,可采取关井或注气补能等措施恢复应力,提前实施重复压裂。

关键词：页岩气井渗流-地质力学全耦合模型重复压裂时机优化影响因素

利用多源遥感影像识别准西地区达拉布特蛇绿岩带北部岩性异常带

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遥感技术与应用 2024年第4期 961-970页

作者：周子勇中国石油大学(北京)地球科学学院油气资源与探测国家重点实验室

地表岩性准确识别与分类是矿产普查的基础。新疆地区矿产丰富，勘探潜力大。由于幅员辽阔，人口稀少，地面岩性调查存在困难，利用遥感影像提取岩性信息便成为了一种重要的方法。而且该地区地表植被覆盖少，利用遥感影像进行地表岩性识... 详细信息

地表岩性准确识别与分类是矿产普查的基础。新疆地区矿产丰富，勘探潜力大。由于幅员辽阔，人口稀少，地面岩性调查存在困难，利用遥感影像提取岩性信息便成为了一种重要的方法。而且该地区地表植被覆盖少，利用遥感影像进行地表岩性识别容易取得好的效果。同时，越来越多的开源遥感数据也为遥感岩性信息提取提供了丰富的数据源，而如何综合运用这些开源遥感数据进行岩性识别，还有很多问题有待于进一步研究。以新疆准噶尔盆地西部为研究区，获取了不同时相的Landsat-8 OLI、Sentinel-2 MSI、ASTER数据。首先选取不同影像波段比值、主成分等变量进行彩色合成，突显出特定的岩性。在此基础上，结合地质图，从已知的达拉布特蛇绿岩带获取训练样本，采用SVM、最大似然法以及随机森林方法对Landsat-8 OLI、Sentinel-2 MSI影像进行分类。两种方法结果均表明在准噶尔盆地西部达拉布特蛇绿岩带的北部存在一岩性异常带，其遥感影像特征与达拉布特蛇绿岩带遥感影像特征相似。异常带沿北东—南西方向延伸，长度超过20 km，最宽处约1 km。但是，有关该异常带的岩性特征，目前存在不同的认识，最终结果还需要通过野外工作进一步验证。

关键词：遥感特征提取分类岩性异常带