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2018年, 第45卷, 第5期 刊出日期:2018-10-10
  

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    油气勘探
  • 付锁堂, 付金华, 喻建, 姚泾利, 张才利, 马占荣, 杨亚娟, 张艳
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 749-762. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.01
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    河套盆地历经40余年勘探,近期获得重大突破,松5井在古近系临河组试油获得62.6 m3/d工业油流。通过临河坳陷石油地质特征综合研究认为:狼山断裂、杭五断裂、黄河断裂控制了坳陷沉积演化与生烃中心,该坳陷经历了早白垩世拗陷期、新生代断陷期2个沉积演化阶段。发育白垩系固阳组、古近系临河组2套咸水湖相烃源岩,有机质丰度高,以Ⅱ1型及Ⅰ型为主,生烃潜力大,因埋深变化大,低成熟到高、过成熟阶段均有分布。主要发育固阳组、临河组碎屑岩储集层,埋深小于5 000 m的储集层物性较好,在吉西凸起带基岩风化裂隙也有一定的储集能力。勘探发现断块型、断背斜型、基岩裂缝型油藏,为低成熟—成熟原油,来自固阳组及临河组生油岩。研究表明临河坳陷油气资源丰富、勘探潜力大,固阳组及临河组是主要勘探目的层,杭五断裂带、吉西凸起带、北部深凹陷区是有利勘探地区。图12参24
  • 董大忠, 施振生, 孙莎莎, 郭长敏, 张晨晨, 郭雯, 管全中, 张梦琪, 蒋珊, 张磊夫, 马超, 武瑾, 李宁, 昌燕
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 763-774. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.02
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    以长宁双河剖面奥陶系五峰组—志留系龙马溪组为例,重点讨论黑色页岩微裂缝发育控制因素及页岩气储集层“甜点段”微裂缝成因。针对目标层段,开展了203块大薄片、203块小薄片、110块TOC样品、110块X-衍射全岩和103块主微量样品测定与分析。结果表明,黑色页岩微裂缝分为顺层缝和非顺层缝,顺层缝多为层面滑移缝、页理缝和构造雁列缝,非顺层缝主要为剪切缝和拉张缝。纵向上,龙马溪组SLM1段微裂缝密度最高,SLM2段至SLM5段微裂缝密度逐渐降低,五峰组微裂缝密度最低。微裂缝密度与黑色页岩硅质含量正相关、与碳酸盐矿物含量负相关,黑色页岩颗粒越细微裂缝密度越大。微裂缝密度受控于生物成因硅含量,生物成因硅含量越高微裂缝密度越大,在应力作用下,微裂缝优先在细粒页岩的纹层界面处形成。区域性构造活动是龙马溪组页岩气储集层“甜点段”微裂缝形成的关键因素,成岩收缩是页理缝形成的重要动力,生烃增压是微裂缝大量发育主要原因。图14参37
  • 曾洪流, 赵文智, 徐兆辉, 傅启龙, 胡素云, 汪泽成, 李伯华
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 775-784. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.03
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    应用地震沉积学对中国西部深层古老海相碳酸盐岩进行分析,将岩心、测井和三维地震资料的综合解释纳入地震沉积学研究流程,定性恢复碳酸盐岩沉积古地貌,定量预测白云岩储集层厚度。四川盆地高石梯—磨溪地区寒武系龙王庙组形成于碳酸盐台地相沉积环境,岩相包括从白云石化颗粒岩到泥质岩几乎所有类型,主要发育颗粒滩、潟湖和深水陆棚亚相,其中高孔隙度(大于4%)储集层主要发育在滩相沉积中。采用地震地貌学研究思路,利用印模法和残厚法并经钻井资料标定,重建龙王庙组沉积古地貌。研究认为,帚状断裂体系控制了古地貌和沉积相展布。采用地震岩性学研究思路,引入多频道振幅主因子计算高孔隙度储集层厚度,定量确定相边界;优选反映岩体内部横向变化的相似性方差地震属性,刻画碳酸盐岩溶蚀成岩相。研究表明,将地震地貌学和地震岩性学相结合的研究思路行之有效,可为其他盆地中的碳酸盐岩地震沉积学研究提供参考。图13参32
  • 王永诗, 郝雪峰, 胡阳
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 785-794. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.04
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    以渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷为对象,在精细地质建模的基础上,以关键成藏要素演化为主线,开展压力-流体-储集性等成藏要素的联动演化及其耦合控藏作用研究,揭示油气分布有序性及富集差异性的内在机制。断陷盆地沉积体系有序性的发育是油藏有序性分布的基础,压力结构的连续性是控制油藏有序性分布的关键。从凹陷中心到边缘,凹陷、二级层序及大规模沉积体系内油藏类型均呈岩性油藏—构造油藏—地层油藏有序分布的特征。酸碱交替作用控制了陡坡带砂砾岩体扇中优质储集层的发育,形成了扇根封堵、扇中富集的油气富集模式,其中扇根与扇中之间的突破压力差决定了油藏富集程度;酸性流体作用控制了滩坝砂和浊积岩优质储集层的发育,烃源岩生烃超压与储集层改善过程中形成的低压所产生的压力差为油气充注提供动力,形成了烃源岩超压控制油气充满度的“压吸”充注机制。研究结果对于成熟探区的精细勘探具有指导和借鉴意义。图15表1参27
  • 马德波, 汪泽成, 段书府, 高建荣, 江青春, 姜华, 曾富英, 鲁卫华
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 795-805. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.05
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    基于四川盆地中部高石梯—磨溪地区连片三维地震资料和钻井资料,利用断层构造解析方法,分析研究区走滑断层的构造特征与形成演化及其对天然气成藏的意义。结果表明:①研究区古生界发育张扭性走滑断层,剖面上发育高陡直立、花状构造、“Y”字形与反“Y”字形3种构造样式。平面上寒武系发育近东西向、北西向、北东向3组断层,呈线状延伸,整条断层由多条呈斜列状展布的次级断层组成;二叠系以近东西、北西向断层为主,分布在研究区中东部,且具有北多南少的特点。②近东西向、北西向断层为右行走滑断层,北东向断层为左行走滑断层。近东西向断层的走滑作用强,最大水平位移量约550 m,北东向断层的走滑作用弱。寒武系断层的活动强度强于二叠系断层。③走滑断层经历早加里东期、晚海西期2期活动,为2期地裂背景下先存构造薄弱带受到斜向拉张所致,主干断层具有一定的继承性。④走滑断层及周围裂缝提升了寒武系龙王庙组储集层的孔隙度和渗透率,控制着二叠系栖霞组—茅口组岩溶储集层的分布,形成了该区多层系含气的局面。图11参39
  • 吴蓝宇, 陆永潮, 蒋恕, 刘晓峰, 何贵松
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 806-816. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.06
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    利用等时地层格架内建立的火山活动事件与海洋古生产力及氧化还原环境的对应关系,对上扬子区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组沉积期火山活动及其对页岩有机质富集程度的影响进行研究。结果表明,研究区斑脱岩主要发育在五峰组沉积期海侵体系域(TST1)与龙马溪组沉积期海侵体系域(TST2)中,这两个体系域均对应高硅高炭的优质页岩相。根据斑脱岩发育的分段性特征,将TST1划为斑脱岩密集段,TST2划为斑脱岩稀疏段,前者斑脱岩发育频次大于1.5层/Ma且斑脱岩累计厚度比(斑脱岩厚度/页岩厚度)大于1%,后者斑脱岩发育频次小于1.5层/Ma且累计厚度比小于1%。TST1(密集段)较TST2(稀疏段)火山活动强度大且频次高,造成TST1有机质含量普遍较TST2高。剧烈且频繁的火山活动对页岩有机质富集具有双重促进作用,一方面火山灰提供营养物质促进海洋生物生产力,另一方面火山作用产生极度缺氧的环境提高有机质的埋藏量和保存率。图9参30
  • 屈海洲, 刘茂瑶, 张云峰, 王振宇, 张正红, 李世银, 邓兴梁
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 817-827. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.07
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    综合岩心、测井、岩溶古地貌等资料,研究塔中北斜坡鹰山组古岩溶多期次潜水面的识别方法、分布及控储模式。研究区鹰山组自下而上可识别出第1、2、3等3期潜水面,相应水平潜流带的典型判识特征分别为:囊状溶蚀孔洞层或近水平溶缝等单一岩溶组构,出现小型洞穴及不同岩溶组构之间的叠置组合,多层洞穴及孔径更大的不同岩溶组构的叠置组合。平面上,阶段上升的海平面使得岩溶洼地、斜坡、高地分别发育第1期、第1、2期、第1、2、3期潜水面,受控于岩溶期鹰山组近水平的地层产状,3期岩溶潜水面及之下水平潜流带内的缝洞体与各亚段地层夹角极小,导致岩溶储集层呈“区域穿层、局部顺层”的展布特征。各期的潜水面与不整合面之间距离、水平潜流带厚度、储集层平均厚度等参数均具有随着岩溶地貌升高而变大的趋势,具有2~3期潜水面及更大厚度水平潜流带的岩溶高地和斜坡,储集层套数更多、厚度更大,Ⅰ、Ⅱ类储集层更发育,是有利的勘探区域。图9表1参28
  • 柳波, 石佳欣, 付晓飞, 吕延防, 孙先达, 巩磊, 白云风
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 828-837. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.08
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    以松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组一段富有机质页岩为例,对细粒碎屑湖盆页岩的岩石学特征、岩相类型、孔径分布及其与页岩油富集的关系进行研究。结果表明,岩相的空间变化受米兰科维奇旋回控制和沉积物源影响,具有明显的序列性;按照“有机质丰度-岩石沉积构造-矿物组成”分类标准,将青一段划出7类岩相。其中,中等有机质含量纹层状长英质泥岩相具有较好的生烃潜力,储集空间发育,为原地滞留基质型页岩油的优势岩相。在异常高压的背景下,发育于SSC2旋回顶面—SSC3旋回底面的中等有机质含量纹层状长英质泥岩相在三角洲—湖相沉积区横向分布稳定,连续厚度大于30 m,并具有这2期旋回中部发育的高有机质含量块状长英质泥岩相和中等有机质含量块状长英质泥岩相作为顶、底板封盖,具备形成基质型页岩油的有利条件。图9表1参20
  • 油气田开发
  • 柳潇雄, 蒋有伟, 吴永彬, 王家禄
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 839-846. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.09
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    建立了恒温控制模式下双水平井蒸汽辅助重力泄油(SAGD)油层电预热数学模型,并采用拉普拉斯变换和Stehfest数值反演对模型进行求解,同时选取双水平井SAGD开发区块典型井组,运用数值模拟方法验证了模型的准确性与可靠性。基于叠加原理,求解了地层中多井工作时的地温分布与能耗参数,建立了电加热相对于蒸汽加热的累计节能、节水和节省燃料当量的计算方法。通过对影响预热效果的主要参数进行敏感性分析,证实预热效果对加热温度最为敏感,呈非线性负相关特征;预热效果与孔隙度正线性相关,与井筒半径、含油饱和度负线性相关。采用新模型可实现地温分布、能耗参数、节能节水、节省燃料等关键指标的预测,同时结合油层预热达标温度,可以预测恒温模式预热所需的时间和能耗。图9表2参15
  • 韩海水, 李实, 马德胜, 姬泽敏, 俞宏伟, 陈兴隆
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 847-852. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.10
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    选取新疆油田某砾岩油藏目的层段的5块全直径岩心拼接成直径10 cm、长度52.3 cm的长岩心组,利用中国自主研发的全直径长岩心驱替装置,模拟砾岩油藏衰竭、水驱、注烟道气驱、烟道气-水交替驱、CO2驱及烟道气埋存等全开发过程,并评价了烟道气驱的驱替特征和开发效果。研究表明,全直径岩心驱替实验可更大程度地模拟砾岩油藏的真实驱替特征和渗流特点;火驱产出烟道气可应用于砾岩油藏水驱后进一步提高采收率,取得较好开发效果的关键是选择合理的注气时机、注气压力、注气方式;水驱中期优势渗流通道尚未完全形成,此时适当提高油藏压力后转烟道气-水交替驱可避免烟道气过早气窜而形成无效循环,较大幅度提高采收率;烟道气-水交替驱油过程中,储集层可有效吸收烟道气中有害气体硫化氢,同时可实现烟道气的安全有效埋存。图5表7参21
  • 张景楠, 狄勤丰, 华帅, 叶峰, 李原, 王文昌
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 853-860. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.11
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    将核磁共振技术与传统岩心驱替实验相结合形成一种泡沫驱油核磁共振实验方法,在此基础上建立了评价泡沫在岩心中驱油时动态稳定性的新方法,研究了泡沫体系S-2(主要成分为十二烷基硫酸钠)和S-NP-2(主要成分为十二烷基硫酸钠和二氧化硅纳米颗粒)在直接泡沫驱和水驱后泡沫驱下的驱油特征以及泡沫的动态稳定性。研究表明,通过核磁共振图像和T2(横向弛豫时间)谱可以直观反映泡沫的驱油特征;水驱后进一步使用泡沫体系S-2和S-NP-2驱替后的驱油效率提高幅度分别为18.05%和25.68%,最终驱油效率分别达到63.72%和67.50%,高于直接使用泡沫驱替时的驱油效率;同一泡沫体系在水驱后泡沫驱的方式中比在直接泡沫驱的方式中稳定性更好,相同驱替方式下泡沫体系S-NP-2比泡沫体系S-2更稳定。图12表6参26
  • LOBANOV A A, SHHEKOLDIN K A, STRUCHKOV I A, ZVONKOV M A, HLAN M V, PUSTOVA E J, KOVALENKO V A, ZOLOTUKHIN A B
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 861-868. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.12
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    利用俄罗斯某油藏稠油样品,通过实验分析稠油与液态CO2混合后两者之间的质量传递作用以及混合物中重相(稠油和CO2的混合物)和轻相(纯CO2)的特性变化。研究表明,当混合物中CO2浓度为10%时,稠油基本上不发生膨胀;当混合物中CO2浓度高于26%时,由于稠油轻质组分的萃取量超过了CO2在稠油中的饱和量导致重相体积减少,重相黏度呈指数增长,混合物中CO2的浓度为26%时,有效降低重相黏度的作用最强;重相和轻相密度、体积系数、气体溶解度和闪蒸重相黏度均随着混合物中CO2浓度的增加而变大;混合物中最佳的CO2浓度是26%,此时稠油膨胀最大、重相的黏度值最小;混合物中CO2的浓度为10%~26%时,轻相的体积最小,驱油效果最好。图19表1参18
  • AL-SAEDI Hasan, FLORI Ralph
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 869-873. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.13
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    利用色谱柱制备了普通砂岩岩心和不含黏土的砂岩岩心,通过室内岩心驱替实验研究砂岩储集层低矿化度水驱提高原油采收率的机理,并分析黏土对采收率的影响。首先向岩心中注入矿化度为100 000 mg/L的高矿化度盐水,以模拟地层水,然后在不同温度下注入矿化度为1 000 mg/L的低矿化度盐水,记录色谱柱流出物中Ca2+、CH3COO-的浓度和pH值。研究表明,低矿化度水驱过程中,不含黏土的砂岩岩心也出现羧酸与砂体分离现象,只是不像含黏土的砂岩岩心那样明显,且Ca2+解吸现象显著,这表明在不存在黏土的情况下,低矿化度水驱也能获得更高的采收率;与高矿化度水驱相比,低矿化度水驱过程中流出物pH值显著增加,且随着温度的升高,流出物pH值和Ca2+浓度变小;低矿化度水驱时砂岩岩心的亲水性比高矿化度水驱时更强。图6表1参20
  • 石油工程
  • 胥云, 雷群, 陈铭, 吴奇, 杨能宇, 翁定为, 李德旗, 蒋豪
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 874-887. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.14
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    基于水平井体积改造理论研究和10年现场应用情况,进一步诠释体积改造的核心内涵,分析体积改造的实现方法、设计模型与关键问题,提出了未来发展方向。研究表明:分簇限流技术能实现多簇均衡扩展,应用“冻胶破岩+滑溜水携砂”复合压裂模式及小粒径支撑剂可降低近井裂缝复杂度,提高远井改造体积;剪切自支撑裂缝与滑溜水输砂能够满足非常规储集层对导流的需求,子井与母井的最优井距应根据压裂模式、规模和压降范围确定,重构渗流场、应力场和改造对象是提高水平井重复压裂效果的关键。缩小井距与簇间距的密切割技术是未来建立“缝控”可采储量开发模式的基础,结合立体式体积改造与地质工程一体化压裂优化设计决策系统,是体积改造技术发展与应用的重要方向。图12表1参98
  • 熊春明, 石阳, 周福建, 刘雄飞, 杨贤友, 杨向同
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 888-893. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.15
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    针对深层油气藏埋藏深、高温高压、低孔低渗、非均质性强等特点,提出采用暂堵分层分段与转向的改造工艺提高储集层动用程度,实现高效改造。研发了耐高温、高强度、可降解纳米酯类系列暂堵材料,开展模拟实验验证改造方法的可行性并对暂堵材料进行性能评价,最终形成了基于化学方法的暂堵转向高效改造增产技术,解决了高温高压深层油气藏机械工具分层分段改造风险大、施工成本高的问题。该技术已在中国10个深层油气田规模应用211井次,平均单井增产是常规技术的3.5倍。该技术的应用提高了储集层动用程度与改造效果,同时降低了施工难度和改造风险,大幅削减了分层分段改造施工成本。图13表1参19
  • 隋微波, 田英英, 姚晨昊
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 894-901. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.16
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    基于4种不同类型页岩露头岩样的水化实验,应用场发射扫描电镜对实验样品水化前、后的微观孔隙变化进行定点观测与对比分析。研究表明高含量的蒙脱石及碳酸盐类矿物有助于水化作用形成溶蚀孔及矿物颗粒的松动和脱落;样品原有的矿物颗粒排列、胶结状况和微裂隙发育情况对水化后溶蚀孔的形成和矿物颗粒的脱落具有重要影响;水化作用未改变有机质孔隙结构,水化过程中产生的溶蚀孔起源于基质矿物粒间孔和矿物粒内孔,基质孔隙的溶蚀过程也会造成矿物颗粒的松动和脱落;矿物颗粒沿平行层理面压实条件下,垂直层理样品一般较平行层理样品产生的溶蚀孔密度更大、小孔径溶蚀孔占比更高;对于天然微裂缝不发育的页岩样品,水化过程中微裂缝的产生与发展可能与碳酸盐类矿物含量有关。图11表4参22
  • 综合研究
  • 米立军, 张忠涛, 庞雄, 刘军, 张博, 赵庆, 冯轩
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 902-913. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.17
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    针对白云凹陷油气分布规律及主控因素研究的系统性不足等问题,利用大量地震、钻井和地质等油气勘探资料,对影响油气聚集成藏的关键因素展开分析,认为油气富集受到以下因素控制:①巨型烃源岩为大中型油气田形成奠定了物质基础;②烃源岩差异生烃及油气差异聚集作用控制油气有序分布及聚集:生烃空间差异性控制“内气外油”总体平面分布格局,而油气差异聚集作用控制了白云东洼“内气外油”的油气平面分布;生烃时效性控制“上气下油”的油气差异分布;③晚期断裂/底辟带和继承性构造脊控制新近系油气优势汇聚:晚期断裂/底辟带控制新近系圈闭形成及油气纵向高效输导,继承性构造脊控制新近系油气富集。以上认识有力指导了白云凹陷及周边地区的勘探实践,为珠江口盆地深水区或其他类似凹陷或盆地的勘探提供借鉴和依据。图7表2参59
  • 学术讨论
  • 王磊, 范宜仁, 袁超, 巫振观, 邓少贵, 赵伟娜
    石油勘探与开发, 2018, 45(5): 914-922. https://doi.org/10.11698/PED.2018.05.18
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    随钻方位电磁波测井可提供邻近地层界面的准确位置信息而被广泛运用于实时地质导向钻井,但如何选取合适的反演模型和最优化算法则是决定随钻方位电磁波测井资料反演速度和精度的关键。为此,首先基于降维策略将复杂地层随钻方位电磁波测井资料3D反演问题简化为一系列1D问题,然后探讨不同1D反演模型、反演算法的可行性与反演效果,并给出了两者组合的最优选取方法。数值模拟结果表明,1D反演模型的选取取决于靶层的厚度,而反演算法的选取则依赖于反演模型的层数,即对靶层厚度为4.0 m以上的厚层,应选用单界面反演模型和梯度反演算法组合;当靶层厚度为1.0~4.0 m时,仅需将单界面反演模型替换为双界面反演模型即可提供准确的邻近上、下地层界面;对薄层随钻方位电磁波资料,则需采用多界面反演模型和Bayesian反演算法。图8表1参14