石油勘探与开发

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论叠合含油气盆地多勘探“黄金带”及其意义

赵文智;胡素云;刘伟;王铜山;姜华

, 2015, 42(1): 1-12.

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蒂索生烃模式指出了“液态窗”存在的温度和深度范围，成为油气勘探的“黄金带”，但勘探实践证实中国叠合盆地发育多个勘探“黄金带”。多勘探“黄金带”的形成有3方面因素：①烃源灶多期、多阶段发育与古老烃源岩“双峰式”生烃；②储集层多阶段发育；③成藏多期性与晚期有效性。常规烃源灶、液态烃裂解气源灶以及多套规模有效储集层控制了“黄金带”的时空分布；勘探“黄金带”具有继承叠置与横向迁延的特点，其中古隆起、古斜坡、古台缘与多期继承性断裂带控制了勘探“黄金带”内油气分布。多勘探“黄金带”的提出是对中国近年来油气发现规律认识的深化，表明中国叠合盆地深层仍有经济资源，油气发现呈多期、多阶段的特点，勘探潜力更大。图10表1参20

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全球常规-非常规油气形成分布、资源潜力及趋势预测

邹才能;翟光明;张光亚;王红军;张国生;李建忠;王兆明;温志新;马锋;梁英波;杨智;李欣;梁坤

, 2015, 42(1): 13-25.

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常规-非常规油气地质理论有效指导了油气资源不断获得新发现。新元古代以来，罗迪尼亚与潘吉亚（Pangea）超大陆2次重要板块构造分与合的旋回，控制特提斯、劳亚、冈瓦纳和太平洋4大构造域，以及克拉通、被动陆缘、裂谷、前陆、弧前和弧后等6类沉积盆地的形成。已发现油气储量中68%来自特提斯域，被动陆缘盆地占全球待发现油气资源量49%。全球盆地演化形成6套主要烃源岩、碳酸盐岩与碎屑岩2类储集层、泥页岩与膏盐2套区域性盖层。受以上因素控制，全球油气分布具有10条规律：①常规-非常规油气“有序聚集”；②特提斯域控制全球油气富集带形成分布；③前陆冲断带控制构造油气田群分布；④克拉通内隆起控制特大型油气田展布；⑤台地边缘控制生物礁滩大油气田群带状分布；⑥被动大陆边缘控制海洋特大型油气田形成与分布；⑦前陆前渊斜坡控制大规模重油沥青赋存；⑧盆地沉积斜坡控制致密油气与煤层气聚集；⑨盆地深水富有机质沉积控制页岩油气滞留；⑩低温高压海底沉积控制水合物展布。常规与非常规油气资源比例为2∶8；常规油气资源主要分布于中东、俄罗斯、北美和拉丁美洲4大地区，非常规油气资源主要分布于北美、亚太、拉丁美洲和俄罗斯4大地区。预测世界石油工业有10个发展趋势，油气勘探主要集中在海域深水、陆上深层与非常规3大领域。预判石油产量峰值在2040年前后，石油工业生命周期还可再延续150年。新能源替代化石能源，不是化石能源利用的枯竭，而是新能源更低廉、更低碳、更大众。图7表8参36

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四川盆地震旦系威远—安岳拉张侵蚀槽特征及形成演化

李忠权;刘记;李应;杭文艳;洪海涛;应丹琳;陈骁;刘冉;段新国;彭戟

, 2015, 42(1): 26-33.

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基于沉积、构造综合分析，利用露头、钻井、测井及地震资料，研究四川盆地震旦系威远—安岳拉张侵蚀槽的平面、剖面特征，并根据地层、岩性、构造及区域演化等特征对震旦系进行剥蚀恢复，再现桐湾运动时期拉张侵蚀槽各阶段发育演化及其改造过程。威远—安岳拉张侵蚀槽沿蓬莱—安岳—荣昌一线呈北西向展布，具有东陡西缓的特征。研究横跨拉张侵蚀槽中部的威远—龙女寺地震剖面发现，威远—安岳拉张侵蚀槽是震旦纪期间基底断裂多幕堑垒式活动导致灯影组地层差异抬升、差异侵蚀和差异溶蚀等多种地质过程综合作用的结果，其形成可分为早、中、晚3个阶段。通过剖面剥蚀恢复，定量测算了拉张侵蚀槽侵蚀、溶蚀量，最大可达600 m。图11参28

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湖盆细粒沉积特征与富有机质页岩分布模式——以鄂尔多斯盆地延长组长7油层组为例

袁选俊;林森虎;刘群;姚泾利;王岚;郭浩;邓秀芹;成大伟

, 2015, 42(1): 34-43.

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基于对细粒沉积学发展趋势的分析，指出完善针对性的研究方法、重建古沉积环境、建立细粒沉积岩分类体系与成因模式是目前学科研究的前沿。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组为例，应用岩心描述、薄片观察、X衍射、地球化学测试、有机碳测井定量计算等方法研究湖盆细粒沉积体系分布规律及主控因素。长7油层组富有机质页岩以湖侵—水体分层沉积模式为主。“沉积相带、水体深度、缺氧环境、湖流”是富有机质页岩形成与分布的主控因素。长73沉积期快速湖侵，湖水深度和范围急剧增加，湖泊表层水体与下层水体由于温度差异导致循环受阻，形成了深湖区大面积的缺氧环境，有利于富有机质页岩的大规模发育。远离三角洲前缘的宁静深湖区，富有机质页岩发育，有机碳含量高，干酪根以Ⅰ型为主；发育砂质碎屑流的深湖区，富有机质页岩与砂岩互层，富有机质页岩有机碳含量高，干酪根以Ⅰ—Ⅱ1型为主；邻近三角洲前缘的半深湖区，波状—块状粉砂质泥岩发育，干酪根以Ⅱ型为主。图7表2参42

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松辽盆地齐家地区致密油形成条件与分布规律

施立志;王卓卓;张革;张永生;邢恩袁

, 2015, 42(1): 44-50.

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应用地质、地球化学、试油、钻井、测井等相关资料，对松辽盆地齐家地区上白垩统青山口组高台子油层高三、高四油层组致密油形成条件与分布规律进行了系统研究。本区致密油形成主要具备良好的烃源岩、储集层、源储配置及地层压力条件4个有利条件：青山口组一段、青山口组二+三段、嫩江组一段3套优质烃源岩为本区致密油的形成奠定了良好的物质基础；储集层条件较好，砂体类型多，主要有分流河道、河口坝、席状砂等，各类砂体累计厚度大，在平面上分布范围较广，连续性好，为致密油的形成提供了聚集空间；三角洲前缘相储集岩体直接与烃源岩接触或者呈指状尖灭于湖相烃源岩之中或者与烃源岩互层，提供了良好的源储配置条件；致密油储集层存在异常超压，压力系数分布在1.20～1.50，为致密油提供了成藏充注动力。研究表明本区高三、高四油层组致密油在平面上主要分布在凹陷的中心部位与凹陷周边的斜坡、阶地。图12表3参16

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碱性环境成岩作用及对储集层孔隙的影响——以鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩为例

祝海华;钟大康;姚泾利;孙海涛;牛小兵;梁晓伟;尤源;李鑫

, 2015, 42(1): 51-59.

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根据大量岩石薄片观察、扫描电镜和X衍射分析，详细研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段致密砂岩的岩石学特征、成岩作用及孔隙成因等，探讨长7致密砂岩碱性环境成岩作用及发育的各种伴生孔隙，并分析孔隙的演化过程及与其油气成藏的关系。长7段致密砂岩广泛发育碱性环境成岩作用，包括硅质的溶解及被交代、碳酸盐矿物胶结交代、钠长石化作用及大量伊利石、绿泥石沉淀。碱性环境下发育了多种伴生孔隙，如石英溶孔、黏土矿物晶间微孔、云母层间孔和钠长石化伴生孔隙。埋藏过程中，碱性环境成岩作用出现于早成岩B阶段和中成岩A2阶段，其中早成岩B期是主要碱性环境伴生孔隙发育阶段，大量黏土晶间微孔的出现严重损害了储集层的渗透能力，同时也导致后期酸性溶蚀强度降低，因此推测在大量烃类充注之前，长7段砂岩已经严重致密化，为典型的先致密后成藏。图7表2参34

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致密砂岩气资源分级评价新方法——以吐哈盆地下侏罗统水西沟群为例

王伟明;卢双舫;陈旋;李兴伟;李吉君;田伟超

, 2015, 42(1): 60-67.

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针对致密砂岩的润湿、吸附、孔径分布特征，开展X衍射、润湿角测定、静态氮吸附、压汞等实验，以孔隙微观结构为主线，构建储能评价参数，对致密砂岩气资源进行分级评价。研究表明：致密砂岩的亲水性与黏土矿物总含量无关，而与伊利石相对含量密切相关，伊利石相对含量越高，岩石的亲水性越强，因此印尼公式更适合对伊利石相对含量高的致密储集层进行含气饱和度解释；致密储集层微观孔隙结构与孔隙度关系规律性明显，孔隙度低的致密砂岩具有小孔径孔隙比例高、排驱压力高等特点；孔隙度高的致密砂岩具有大孔径孔隙比例高、排驱压力低、平均喉道半径大等特点。从致密砂岩气的赋存和渗流能力角度出发，由孔隙度、渗透率、含气饱和度构建了新的储能评价参数，该参数与孔隙度的关系具有明显的三分性，以孔隙度6%和4%为界可把致密砂岩气资源划分为Ⅰ类（优质）、Ⅱ类（潜在）、Ⅲ类（难动用）3个级别，该三分性对应的孔隙度界限与孔径变化对应的孔隙度界限一致。图10表1参20

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超低渗—致密油藏水平井开发注采参数优化实践——以鄂尔多斯盆地长庆油田为例

赵继勇;樊建明;何永宏;杨子清;高伟;高武彬

, 2015, 42(1): 68-75.

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注水补充能量水平井开发过程存在拟溶解气驱和水驱两种驱替机理，3个不同的渗流阶段。基于此认识，结合水平井开发试验跟踪评价结果，确定了注水井、采油井合理工作制度和注采参数确定原则：①采用注水井与水平井大规模体积压裂相结合的超前注水能量补充模式；②建立了不同储集层定向井超前注水和注水强度计算理论图版；③超前注水时机应在水平井完井之后；④水平井合理初期产量根据存地液量与排距、超前注水量、水线推进速度等参数确定；⑤注水未见效前合理生产流压略大于饱和压力，注水见效后合理生产流压不低于饱和压力的2/3，同时结合动态及时调整。基于研究成果，2013年HQ油田投产80口水平井，见水井比例由8.8%降到3.0%，水平井平均单井产量年递减控制在15%之内，取得了较好的实施效果。图14表4参12

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辫状河相致密砂岩气藏三维地质建模

郭智;孙龙德;贾爱林;卢涛

, 2015, 42(1): 76-83.

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针对常规地质建模方法在辫状河相致密砂岩气藏适用性差的问题，以鄂尔多斯盆地苏里格气田为研究对象，提出“多期约束，分级相控，多步建模”建模方法。该方法采用测井约束地震反演自然伽马场，并在先验地质信息控制下建立自然伽马模型；回归自然伽马模型与砂岩概率的关系，建立砂岩概率体，并通过多点地质统计学方法建立岩石相模型；然后建立岩石相、辫状河体系双重控制下的沉积微相模型；最后综合沉积微相、有效砂体规模、储集层参数分布等因素，建立有效砂体模型。建模中尽可能将地质约束条件加入地质模型，增强了井间砂体预测的精度，提高了三维地质模型的可靠性，为天然气开发提供更可靠的地质依据。图6表4参20

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高温高压致密砂岩储集层气水相渗曲线测试方法

方建龙;郭平;肖香姣;杜建芬;董超;熊燏铭;龙芳

, 2015, 42(1): 84-87.

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致密气气水相渗曲线一般在常温常压下应用非稳态气水相渗测试方法通过实验测得，所得结果与高温高压下气水相渗曲线相差很大。采用常规标准方法，用氮气和地层水测试3块岩心在常温常压下的气驱水相渗曲线，之后将3块岩心按照实验流程处理，采用自研全直径渗流装置（200 ℃，200 MPa）对这3块岩心在地层条件下（温度160 ℃，116 MPa）进行气驱水相渗曲线测试。结果表明，高温高压相渗曲线具有更大的两相共渗区，且束缚水饱和度更低；在相同含气饱和度下，高温高压气相相对渗透率比常温常压的高，说明地层条件下致密气气水两相的渗流能力更强，实际束缚水含量更低。高温高压下，气水黏度比、密度比以及界面张力更低，气驱水波及效率更高。图2表2参10

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二氧化碳在链状烷烃中的溶解性能及膨胀效应

韩海水;袁士义;李实;刘晓蕾;陈兴隆

, 2015, 42(1): 88-93.

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选取原油中含量普遍较高的5种链状正构烷烃与不同比例的CO2组成油-气体系。通过体系在不同温度下的恒质膨胀实验，研究CO2在5种链状正构烷烃中的溶解性能及体系膨胀效应。研究表明，链状正构烷烃-CO2体系的压力-体积关系曲线并非是严格意义的两段直线，弯曲程度受温度、压力、CO2含量、正构烷烃类别等因素影响。体系的泡点压力随温度升高呈直线增大趋势，随CO2含量的增加大幅度增大。当压力较低时，CO2在不同链状正构烷烃中溶解度近似相同，而高压时溶解度随烷烃碳原子数增大而减小。CO2溶于链状正构烷烃中可造成体系不同程度的体积膨胀，膨胀系数的大小受温度、压力影响不大，随CO2含量的增加快速增大，随烷烃碳原子数的增大直线下降。体积膨胀作用对油井增产有重要意义。图15参13

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碳酸钙晶须与碳纤维混杂增强油井水泥石力学性能

李明;刘萌;杨元意;李早元;郭小阳

, 2015, 42(1): 94-100.

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针对油井水泥石易脆裂而造成油气井层间封隔失效的问题，通过实验研究了碳纤维、碳酸钙晶须及二者混杂对油井水泥石力学性能的影响，利用扫描电镜观察了水泥石微观形貌，并探讨混杂纤维增强水泥石的作用机理。实验结果表明：碳纤维、碳酸钙晶须及两者混杂纤维均能有效提高水泥石的抗压、抗折和劈裂抗拉强度；相对于单掺1种纤维，混杂纤维对水泥石的增强效果更好；混杂纤维水泥石具有明显的韧性，且混杂纤维显著提高了水泥石的力学形变能力。观察水泥石微观形貌和分析混杂纤维增韧机理后发现：碳酸钙晶须和碳纤维具有不同的尺寸、形貌和性能，能够在不同结构层次和荷载阶段发挥作用，控制微裂纹或裂缝的产生和发展，改善水泥石的强度和韧性。图20表5参27

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剪切流作用下隔水管涡激振动响应机理

毛良杰;刘清友;周守为;姜伟;刘正礼;彭涛

, 2015, 42(1): 101-106.

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开展剪切流作用下隔水管涡激振动实验，分析剪切流作用下隔水管涡激振动特征参数及振动响应机理。实验中基于光纤光栅传感器测试技术采集剪切流作用下隔水管在流向和横向的涡激振动响应，实验数据处理时消除了实测信号中隔水管轴向预张力的影响并采用模态分析法求取隔水管位移响应。实验数据分析表明，剪切流作用下：隔水管不同位置处同一方向涡激振动响应频率一致；涡激振动锁定现象发生在涡泄频率对应的最大阶次固有频率附近且涡激振动受该阶次固有频率主导；受模态竞争的影响，剪切流涡激振动呈现多频响应形式；隔水管在流向的主导频率是横向主导频率的2倍；受相位角影响，实验中隔水管单个振动周期的运动轨迹呈扁斜“8”字形，多个轨迹重叠后呈“新月”形。图8表1参27

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深水钻井隔水管顶张力计算方法

杨进;孟炜;姚梦彪;高德利;周波;许云锦

, 2015, 42(1): 107-110.

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通过隔水管受力分析，提出了既能保证隔水管稳定性又能满足底部过提力要求的深水钻井隔水管顶张力计算方法，以南中国海某超深水井为例对其进行验证，并与两种常用计算方法进行了对比。基于管柱力学原理，分析了真实轴向力与有效轴向力对隔水管力学行为的影响，结果表明：真实轴向力决定隔水管底部对隔水管总成的拉力，有效轴向力决定隔水管稳定性。通过隔水管在内、外压作用下的受力分析，建立相应的力学模型，推导出新的顶张力计算方法，弥补了美国石油协会（API）算法和法国石油学院算法的不足。现场应用实例分析结果表明：采用该方法计算的顶张力设置值与现场实际作业时顶张力值基本一致，且计算结果优于API算法及法国石油学院算法的计算结果，可以用于指导隔水管设计及施工。图5表1参11

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游梁式抽油机井井下泵功图测试方法

贾德利;刘合;裴晓含;王国庆;杨清海;王尧

, 2015, 42(1): 111-116.

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提出了一种利用加速度传感器测量抽油泵冲程从而得到游梁式抽油机井井下泵功图的直接测试方法，并进行了实验验证和现场测试。分析了加速度传感器输出的带有冲击干扰的低频弱信号的特性，对周期信号及其漂移进行了建模分析，得出了长时间积分累计误差及其对测量结果的影响。根据消去原理设计了隔直去噪滤波器，建立了其数学模型，通过隔直去噪滤波器可将漂移分量从采集信号中分离出来。实验验证及现场测试结果表明：原始加速度数据经隔直去噪滤波器滤波和二次积分后能够得到无漂移位移信号，从而得出井下泵功图，数据测量精度在±2.0%以内，且测量误差随着冲次增大而减小；提出的井下泵功图测试方法可实现对泵效的计算和冲程损失直接测量，为游梁式抽油机工艺分析提供依据。图15表1参12

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新型脆性因子及其在泥页岩储集层预测中的应用

刘致水;孙赞东

, 2015, 42(1): 117-124.

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针对油气勘探中普遍使用的脆性因子的缺点，构建了两个新的相对脆性因子（弹性参数脆性因子和矿物脆性因子），以准确预测脆性泥页岩的空间展布。弹性参数脆性因子利用测井、地震得到的弹性参数（弹性模量和泊松比）评价储集层脆性，这些参数能够反映储集层原位物理性质；根据弹性参数脆性因子确定泥页岩中主要矿物的脆性系数，构建与每种矿物脆性系数及体积分数相关的矿物脆性因子。所构建的两个脆性因子有一定的理论优势并能够较合理地对测井、叠前地震资料反演结果进行解释。根据富有机质泥页岩岩石物理模型，建立矿物-弹性参数-脆性因子的岩石物理量版，对测井资料进行分析以得到优质脆性泥页岩的弹性参数特征，并将其应用于解释叠前地震资料反演结果，得到优质含气脆性泥页岩的空间分布范围，所预测的优质含气脆性泥页岩分布与测井资料对应较好。图12表2参18

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聚氧乙烯脂肪胺乳状液性能——不同pH值清洗条件下对硅酸盐岩储集层润湿性、渗透性的影响

任妍君;蒋官澄;郑杜建;孙世林;安玉秀;王春蕾

, 2015, 42(1): 125-128.

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通过室内岩心驱替实验、接触角测量、红外光谱分析研究了不同pH值清洗条件下聚氧乙烯脂肪胺乳状液对硅酸盐岩润湿性、渗透性的影响规律及聚氧乙烯脂肪胺在硅酸盐岩表面的吸附行为，提出了关于可逆逆乳化钻井液储集层损害特性和机理的新认识，以及可改进完井、固井效果的井眼清洗方法。研究表明：pH值为4～8的清洗条件下，聚氧乙烯脂肪胺在硅酸盐岩表面发生吸附，使岩石表面由水润湿状态转变为油润湿状态，严重损害储集层渗透性；pH值为10的清洗条件下，聚氧乙烯脂肪胺发生脱附，使储集层岩石表面恢复为水润湿状态，有利于减轻钻井液对储集层渗透性的损害。建议采用“先酸后碱”的井眼清洗方法，或者在酸清洗液中加入润湿反转剂。图2表2参21

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2015年, 第42卷, 第1期　刊出日期：2015-02-23

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