本期目录

2019年, 第46卷, 第6期 刊出日期:2019-12-23
  

  • 全选
    |
    油气勘探
  • 孙龙德, 邹才能, 贾爱林, 位云生, 朱如凯, 吴松涛, 郭智
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1015-1026. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.01
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    系统梳理中国致密油气发展历程,提升总结勘探开发理论认识,客观对比中美地质条件及开发技术,明确了中国致密油气的勘探开发进展与所处的发展阶段,并从理论技术、工艺方法、开发政策等方面对中国致密油气的未来发展进行了展望。近10年来,依靠勘探开发实践和科技、管理创新,中国致密油气取得重大突破,探索了致密油气形成与分布等成藏规律,形成了“多级降压”、“人工油气藏”等开发理论认识,创新集成了富集区优选与井网部署、提高单井产量及采收率、低成本开发等技术系列,推动了致密油气的储量与产量的快速上升。但受控于沉积环境和构造背景,中国致密油气相比于北美,储集层连续性差、开发难度大、经济效益差,在储集层识别精度和压裂改造工艺等方面还存在一定差距。未来中国应进一步优化资源评价方法,攻关高精度三维地震、人工油气藏、智能工程等关键工程技术,创新发展新一代提高单井产量与提高采收率理论技术,积极争取致密油气财税补贴政策,促进致密油气快速规模发展。图5表8参40
  • 穆龙新, 计智锋
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1027-1036. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.02
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    通过对中国石油20多年来海外油气勘探工作的全面回顾,系统总结海外油气勘探理论与技术的发展历程、发展现状与应用成效。中国石油海外油气勘探经历了探索勘探、滚动勘探、风险勘探和效益勘探4个发展阶段,油气勘探理论技术也经历了从最初的将国内成熟技术的直接应用、到集成应用、再到与海外特点相结合的研发创新之发展道路,形成了以被动裂谷盆地、含盐盆地、前陆盆地斜坡带、全球油气地质与资源评价等为代表的海外油气勘探理论与技术系列。在深入分析未来海外勘探业务发展对科技需求的基础上,结合国内外理论技术发展趋势,系统论述未来海外勘探面临的难点、理论技术需求和重点发展方向与目标:①海外勘探要持续发展陆上常规油气勘探技术,保持该领域处于国际先进水平;②创新发展全球油气资源与资产一体化优化评价技术及其信息系统建设工程,实现由并跑到领跑的跨越、达到国际领先水平;③集成应用发展深水勘探技术、逐步缩小与世界先进水平的差距。图6表3参26
  • 戴金星, 秦胜飞, 胡国艺, 倪云燕, 甘利灯, 黄士鹏, 洪峰
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1037-1046. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.03
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    新中国成立70年来天然气勘探开发取得重大进展,从贫气国跃升为世界第6产气大国。1949年中国年产气为1 117×104 m3、探明天然气储量为3.85×108 m3,人均年用气量和储量分别为0.020 6 m3和0.710 7 m3。至2018年,人年均国产气114.857 6 m3,人均国内储量12 011.08 m3,70年内人年均国产气量和国内储量分别增加5 575倍和16 900倍。勘探开发大气田是快速发展天然气工业的主要途径。中国目前已发现大气田共72个,主要分布在四川(25个)、鄂尔多斯(13个)和塔里木(10个)3个盆地,2018年这3个盆地大气田共产气1 039.26×108 m3,占中国总产气量65%,至2018年底72个大气田累计探明天然气储量124 504×108 m3,占全国天然气储量16.7×1012 m3的75%。天然气新理论推动中国天然气工业更好更快发展,1979年以来煤成气新理论助力中国大批以煤系为主要烃源岩的气田的发现,2018年煤成气大气田产量分别占中国产气量和大气田产气量的50.93%和75.47%。页岩气理论推动下,本世纪发现涪陵、长宁、威远和威荣页岩气田,2018年已探明页岩气地质储量10 455.67×108 m3,年产气108.8×108 m3,昭示了中国页岩气有较好前景。图5表1参64
  • 付金华, 魏新善, 罗顺社, 左智峰, 周虎, 刘宝宪, 孔庆芬, 战沙, 南珺祥
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1047-1061. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.04
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    鄂尔多斯盆地西南部陇东地区经历了50年油气勘探,发现了庆阳深层煤成气大气田。通过野外地质露头、岩心观察,普通、铸体以及阴极薄片鉴定,Ro等地球化学指标、碳同位素组成、电子显微镜等配套测试分析,开展了伊陕斜坡不同埋深气藏的成烃、成储和成藏特征对比研究。庆阳深层气藏平均埋深超过4 200 m,含气层位为下二叠统山西组山1段,其具有低孔、低渗、低压和低丰度“四低”特征。高热演化薄层煤源岩生烃可以形成大气田,深埋藏、高热演化晚成岩阶段仍可发育溶孔、粒间孔、晶间孔组合的优质砂岩储集层,裂缝提高了储集层渗流能力。天然气干燥系数高和负碳同位素组成系列是深层煤成气典型的地球化学特征。创新了勘探开发一体化方法,形成了“骨架直井解剖砂体、水平井集中开发”庆阳气田的经济有效开发模式。庆阳大气田的发现与成功勘探,为盆地西南部形成千亿立方米规模天然气田提供了地质依据和技术支撑,这对中国广泛分布的深层高热演化煤成气勘探也具有重要指导意义。图13表2参52
  • 沈安江, 胡安平, 程婷, 梁峰, 潘文庆, 俸月星, 赵建新
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1062-1074. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.05
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    为解决溶液法难以实现的古老海相碳酸盐岩取样和超低U、Pb含量样品测年的难题,通过激光剥蚀进样系统与多接收电感耦合等离子体质谱仪的连用和对年龄为209.8 Ma实验室工作标样的开发和标定,建立了适用于古老海相碳酸盐岩的激光原位U-Pb同位素定年技术,并应用于四川盆地震旦系灯影组成岩-孔隙演化研究。通过充填孔洞、孔隙和裂缝中不同期次白云石胶结物的测年,指出灯影组白云岩储集层的埋藏成岩过程主要是原生孔隙和表生溶蚀孔洞逐渐被充填的过程。孔洞的充填作用发生在早加里东、晚海西—印支、燕山—喜马拉雅期3个阶段,孔隙的充填作用主要发生于早加里东期,未被胶结物充填的残留孔洞、孔隙和裂缝构成了主要储集空间,明确了四川盆地灯影组白云岩储集层的成岩-孔隙演化史。这些认识与该地区的构造-埋藏史、盆地热史具有很高的吻合度,说明测年数据的可靠性和激光原位U-Pb同位素定年技术的有效性,为古老海相碳酸盐岩成岩-孔隙演化研究和油气运移前有效孔隙评价提供了新的方法。图5表4参46
  • 管树巍, 张春宇, 任荣, 张水昌, 吴林, 王雷, 马培领, 韩长伟
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1075-1086. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.06
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    利用野外地质、钻井和地震资料,结合构造和沉积作用分析,恢复塔里木北部早寒武世原型盆地的结构与古地理,探讨寒武系盐下源-储分布、空间配置的控制因素及有利勘探方向。塔里木北部震旦纪末期的构造变动在不同地区表现为不同的方式,并控制了早寒武世盆地的沉积格局。位于塔北隆起南斜坡和塔中隆起北斜坡的南华纪裂陷在早寒武世发生同沉积断裂活动,形成两个北东东—东西向延伸的沉降和沉积中心,玉尔吐斯组最大预测厚度可达250 m;至肖尔布拉克组沉积期,同沉积断裂上升盘形成镶边型台地。而塔东和满西地区的南华纪裂陷在震旦纪末期遭受抬升和破坏,在早寒武世主要以斜坡形式向沉降中心过渡,前者具有混积型台地的沉积特征,后者具有缓坡型台地的沉积特征。早寒武世同沉积断裂下降盘的玉尔吐斯组黑色页岩与上升盘的肖尔布拉克组台缘礁滩体构成可预测的源-储配置模式,断裂活动强度控制了黑色页岩的厚度和台缘礁滩体的规模。下一步勘探应部署高精度地震,以精确落实同沉积断裂位置,并沿着断裂向西搜索礁滩体,在埋藏较浅的圈闭位置实施风险钻探。图11表1参59
  • 付斯一, 张成弓, 陈洪德, 陈安清, 赵俊兴, 苏中堂, 杨帅, 王果, 密文天
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1087-1098. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.07
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    基于岩心、薄片观察与地球化学分析结果,对鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组五段盐下白云岩储集层特征及其形成演化进行研究,得到以下几点认识:①盐下白云岩主要由微晶白云岩、晶粒白云岩和砂屑白云岩组成,晶间孔和各类溶蚀孔是主要储集空间;②研究区内成岩作用复杂,主要为白云石化作用、溶蚀作用、充填作用和重结晶作用等;③多阶段的白云石化作用有利于次生孔隙发育和原生孔隙保存,包括准同生阶段的蒸发泵白云石化作用、准同生—浅埋藏阶段的渗透-回流白云石化作用以及后期的埋藏白云石化作用;④多期次溶蚀作用对次生孔隙发育具有重要影响,同生—准同生期多期次次一级的海进-海退旋回导致易溶组分暴露溶蚀,发育次生孔隙;⑤埋藏期的有机酸溶蚀、硫酸盐热化学反应及其产物H2S生成的氢硫酸对储集层溶蚀改造,使储集空间进一步得到改善;⑥盐下层系中高H2S含量的区域可以成为下一步勘探潜在目标。图12表1参47
  • 曹颖辉, 王珊, 张亚金, 杨敏, 闫磊, 赵一民, 张君龙, 王显东, 周肖肖, 王洪江
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1099-1114. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.08
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    下古生界碳酸盐岩是塔里木盆地台盆区重要的勘探领域,累计探明油气地质储量超过22×108 t,但古城地区至今没有大规模发现,烃源条件、储集层规模及油气富集规律不清楚是制约油气勘探的关键。通过系统梳理下古生界碳酸盐岩油气地质条件,得到以下几点认识:①古城地区发育寒武系—下奥陶统斜坡-盆地相烃源岩;②奥陶系鹰山组下段云化滩储集层规模大,储盖组合好,气源断裂发育,是近期增储上产的重要领域,油气富集受储集层和气源断裂控制,中部云化滩带是勘探主攻方向;③寒武系台缘礁滩体规模大,物性好,紧邻烃源岩,有望形成整装气藏,盖层与保存条件是成藏关键,其中Ⅰ、Ⅱ期台缘礁滩体北部保存条件较好,是下步勘探主攻方向;④奥陶系鹰山组上段灰岩断溶体,储集层受断裂控制,规模较小但储盖组合条件好,是值得探索的领域;⑤奥陶系一间房组灰岩颗粒滩发育,含气性好,但暴露溶蚀时间较短,储集层非均质性强,是潜在的勘探领域。图14表2参52
  • 张喜, 张廷山, 雷卞军, 张婧璇, 张吉, 赵忠军, 雍锦杰
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1115-1127. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.09
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    基于钻井取心样品,通过岩石矿物学、地球化学等方法,探讨鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马家沟组马五5亚段颗粒白云岩特征及成因。运用岩心、岩石薄片及扫描电镜观察、阴极发光特征分析、X-射线衍射分析、显微取样微量元素分析、激光取样δ18O和δ13C分析及包裹体均一温度等手段分析,证实颗粒白云岩是球状颗粒中的泥—粉晶白云石再结晶的产物,而不是颗粒灰岩白云化所致。在球状颗粒中,残留有与围岩泥晶白云岩中同样的石膏、石盐晶模;球状颗粒的组分(泥—粉晶白云石)与泥晶白云岩(泥晶白云石)微量元素特征、δ18O、δ13C值特征相近;颗粒白云岩球状颗粒之间的细—中晶白云石的Mn/Sr值约为5~8,而灰岩中的方解石、泥晶白云岩中的泥晶白云石、颗粒白云岩球状颗粒中的泥—粉晶白云石的Mn/Sr值约为0~2,表明颗粒白云岩经历强烈的成岩改造,包裹体均一温度(颗粒白云岩中细—中晶白云石约148.19 ℃、球状颗粒中的泥—粉晶白云石约122.60 ℃),进一步佐证颗粒白云岩经历埋藏成岩作用改造、δ18O和δ13C值负偏移的变化,颗粒白云岩球状颗粒中泥—粉晶白云石的δ18O和δ13C值符合负偏移而灰岩中方解石不符合。此外,指出阐明颗粒白云岩“云质再结晶”成因对该类白云岩储集层的预测有重要意义。图13表1参42
  • 孙英峰, 赵毅鑫, 王欣, 彭磊, 孙强
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1128-1137. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.10
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    为了定量表征煤孔隙结构非均质性和各向异性,利用同步辐射SAXS(小角X射线散射)获得两种不同变质程度煤样的SAXS图像,通过图像数据处理,得到表面分形(D1)和孔分形(D2),由孔分形(D2)定量表征两种煤样孔隙结构的非均质性,忻州窑煤的孔分形维数为2.74,唐山煤的孔分形维数为1.69,表明忻州窑煤的孔隙结构非均质性要比唐山煤强。利用同步辐射nano-CT(纳米CT)获得煤的三维孔隙结构成像,选取煤样兴趣区域(ROI)并分成一定数量的子块,通过计算子块孔隙度的相对标准偏差的极值来定量表征孔隙结构的非均质性,忻州窑煤的孔隙结构非均质性值为3.21,唐山煤的孔隙结构非均质性值为2.71,表明忻州窑煤的孔隙结构非均质性同样强于唐山煤,即同步辐射SAXS和同步辐射nano-CT获得的孔隙结构非均质性一致。考虑到孔隙结构各向异性和渗流能力各向异性之间的对应关系,孔隙结构各向异性的定量表征通过运用LBM(格子Boltzmann方法)方法计算孔隙结构的渗透率张量来实现,应用渗透率张量特征值和特征向量来表征孔隙结构的各向异性,该方法得到的孔隙结构各向异性得到三维孔隙结构几何形貌的验证。图11表1参48
  • 油气田开发
  • 于倩男, 刘义坤, 梁爽, 谭帅, 孙智, 于洋
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1138-1147. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.11
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    以大庆长垣油田储集层和流体为实验对象,利用检测分析和现代物理模拟技术,开展聚表剂驱提高采收率机理实验。研究表明,聚表剂的分子聚集性能、黏度性能和流动能力等与普通聚合物、聚合物-表面活性剂二元体系存在显著差异,聚表剂的分子线团尺寸更大,黏度及增黏性能更强,传输和运移能力较差。聚表剂溶液具备较好的增黏与黏度保持性能,同时拥有黏弹性与变形能力,可发挥增黏和黏弹性的积极作用;聚表剂可改善界面化学性质,降低油水界面张力,使储集层岩石的润湿性向亲水方向转变,同时可乳化原油形成相对稳定的水包油乳状液,在非超低界面张力条件下,乳化性能是提高洗油效率的重要特性。聚表剂驱扩大波及体积提高原油采收率机理表现为2个方面:微观上,聚表剂具有流度控制作用,可进入水驱未波及的含油孔隙驱替残余油,且流度控制作用对提高采收率的贡献远大于其洗油能力;宏观上,聚表剂具备乳化封堵能力,高渗透层位中水驱形成的优势通道被乳化封堵,注入流体转向进入渗流阻力较小的中低渗区,扩大波及体积。图24表6参13
  • 王磊, 张辉, 彭小东, 王攀荣, 赵楠, 储莎莎, 汪新光, 孔令辉
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1148-1158. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.12
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    利用全流度理论评价不同矿化度注入水驱油实验效果,并结合驱替前后的扫描电镜、黏土矿物X衍射、非线性渗流与核磁共振实验对比分析结果和微粒运移抑制实验结果,分析北部湾盆地乌石区低渗透砂砾岩油藏水敏伤害和改善水驱机理。建立考虑流体低速非达西渗流与储集层应力敏感的油水两相流井产油量方程,定量评价水敏伤害导致的储集层物性和油水两相渗流能力变化对油藏产能的影响,并且根据不同种类注入水对应的岩心动态配伍性实验结果选择适合乌石区低渗透砂砾岩油藏的注入水水源。研究表明,注入水为2倍矿化度地层水时储集层渗流能力最强;乌石区储集层水敏伤害机理包括黏土矿物水化作用和微粒运移,通过增加注入水中阳离子(特别是K+、Mg2+)含量能够有效抑制储集层水敏伤害;浅层涠洲组地层水可作为乌石区低渗透砂砾岩油藏的注入水水源。图13表5参20
  • 彭颖锋, 李宜强, 朱光亚, 潘登, 徐善志, 王秀宇
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1159-1168. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.13
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    在系统总结离子匹配水驱现有研究成果的基础上,按2种分类标准重点阐述了提高采收率机理的多样性与协同性以及机理之间的相互作用,研究了不同离子行为差异对不同机理和驱油效率的影响。提出采用离子强度来表征一价及二价离子的行为差异,并建立离子强度、有效浓度与作用机理间的联系,表征多种机理背后的离子行为,评价离子匹配注入水的性能。离子匹配水驱提高采收率机理主要表现为:①降低地层水离子强度、匹配地层水离子组成,进而降低碳酸盐岩表面一价离子与二价离子的有效浓度差,提高潜在决定性离子有效浓度(尤其是SO42-);②改善润湿性、油水界面性质、油藏孔隙结构与物性,最终在打破原有地层离子平衡的同时建立有利于水驱油的新离子平衡,改善驱油效果。选用中东哈法亚油田白垩系Mishrif组碳酸盐岩岩心,开展了相渗、界面张力测试、天然岩心驱油等实验,建立了注入水评价方法并优选出适合该储集层的注入水:海水稀释6倍比较适合该碳酸盐岩油藏实施离子匹配水驱,与普通海水相比,可提高驱油效率4.60%;与最佳稀释倍数地层水相比,可提高驱油效率3.14%以上。图15表9参40
  • 席长丰, 齐宗耀, 张运军, 刘彤, 沈德煌, 木合塔尔, 董宏, 李秀峦, 蒋有伟, 王红庄
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1169-1177. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.14
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    为了进一步提高稠油油藏蒸汽驱后期采收率和开发效益,以新疆油田J6区块为研究对象,通过室内三维物理模拟实验,分别对全射孔条件下蒸汽驱、CO2辅助蒸汽驱、CO2泡沫辅助蒸汽驱和射开下部油层下半部分条件下蒸汽驱、CO2辅助蒸汽驱进行了实验研究,提出了蒸汽驱后期CO2辅助蒸汽驱开发技术。室内实验表明:蒸汽驱后期调整射孔后的CO2辅助蒸汽驱形成了注汽井中下部蒸汽腔侧向扩展、生产井顶层蒸汽腔超覆重力泄油的开发模式,高温水、油、CO2能够形成稳定的低黏拟单相乳化流体,且CO2在顶部的蒸汽腔起到隔热作用,在蒸汽腔内部降低了蒸汽分压,有效提高了注入蒸汽热效率。根据新疆油田J6区块CO2辅助蒸汽驱设计和应用效果,调整射孔后,与蒸汽驱相比,CO2辅助蒸汽驱将油汽比从0.12提高到0.16,增长34.0%,阶段采出程度从16.1%提高到21.5%,最终采收率可以达到66.5%。图7表4参39
  • 石油工程
  • 董长银, 周玉刚, 陈强, 朱春明, 李彦龙, 李效波, 刘亚宾
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1178-1186. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.15
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    选用粒度中值0.10 mm和0.16 mm的2种地层砂、粒径0.6~1.2 mm的石英砂和陶粒,开展不同流体黏度与流体流速组合条件下的砾石层挡砂堵塞模拟实验,提出采用黏速指数(流体黏度与流速的乘积)表征流体物性和流动条件对砾石层堵塞的影响机制和规律,同时提出了砾石充填防砂井投产工作制度优化方法。研究表明地层砂侵入交混带渗透率、砾石层最终堵塞渗透率与携砂流体流速、黏度负相关,流速越高、黏度越大,地层砂侵入交混带渗透率、砾石层最终堵塞渗透率越低。流体流速、黏度是影响砾石层堵塞程度的关键参数,黏速指数可以很好地表征流体的流动特征,同时也便于分析砾石层堵塞机理;不同黏度和流速组合,只要最终的黏速指数相同(近),其对砾石层总体渗透率的影响基本一致;砾石层渗透率随着黏速指数增加首先迅速下降,然后降速变缓直至基本稳定。最优配产量与阶梯提产相结合的砾石充填防砂井投产工作制度优化方法,可以有效降低携砂流体对砾石层渗透率的损害,提高油井生产效益。图14表3参25
  • 王滨, 李军, 柳贡慧, 李东传, 盛勇, 颜辉
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1187-1196. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.16
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    基于对射孔压裂各阶段裂缝发育特点及常规射孔方式的分析,提出了交错定面射孔的思路,采用两种型号射孔弹进行了大型射孔打靶实验,模拟页岩中交错定面射孔过程,分析交错定面射孔条件下近井筒裂缝形态、形成机理以及扩展规律,并讨论近井筒裂缝的人工控制方法。研究表明:①交错定面射孔加强了同一定面内以及相邻定面间射孔的联系,易形成连通裂缝并有序扩展;②射孔时伴随着孔道生成,孔周发育3种微裂缝,分别为Ⅰ型径向微裂缝、Ⅱ型斜交微裂缝和Ⅲ型射孔尖端发散微裂缝,3种裂缝相互连通形成复杂的近井筒裂缝;③不同型号射孔弹采用不同定面夹角和交错角组合时,近井筒裂缝形态和扩展规律不同;④采用交错定面射孔方式,对各定面按照螺旋单向或连续“之”字形等方法进行排布,可促进形成所需的近井筒裂缝,有利于非常规油气储集层及复杂常规油气储集层压裂时对主缝的人工控制。图13参18
  • 张世锋, 汪海阁, 邱正松, 曹文科, 黄洪春, 陈志学
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1197-1205. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.17
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    针对页岩气开发钻井工程中亟待解决的泥页岩钻井井壁安全密度窗口计算难题,通过对Heidug-Wong的广义Biot有效应力原理进行修正,使用Weibull统计模型描述水化应变相关的强度损伤,考虑钻井液封堵层,结合流动-扩散耦合模型建立了钻井液抑制-封堵-渗透作用下的泥页岩安全密度窗口计算方法。以此为基础,分析了钻井液封堵性、抑制性等关键参数对安全密度窗口的影响:提高钻井液封堵性,能够阻缓泥页岩井壁孔隙压力传递,减少溶质扩散;钻井液的抑制性,尤其是对强度损伤的抑制,对水化显著的泥页岩井壁坍塌压力具有决定性的作用,钻井液封堵-抑制性能的提高可以降低坍塌压力、提高破裂压力,从而拓宽安全密度窗口,延长井壁的坍塌周期。若泥页岩内存在渗透流动,钻井液渗透作用能够拓宽安全密度窗口,且钻井液封堵性越强,其影响幅度越大。利用安全密度窗口计算方法可以有效分析坍塌压力、破裂压力与钻井液防塌性能的关系,可用于安全密度窗口的准确计算及钻井液性能的优化。图11表3参29
  • VELAYATI Arian, ROOSTAEI Morteza, RASOOLIMANESH Rasool, SOLEYMANI Mohammad, FATTAHPOUR Vahidoddin
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1206-1211. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.18
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    为了解决常规泡沫水泥存在的密度高、泡沫不稳定、抗压强度低、孔隙度高、有效期短等缺点,研发了一种新型的胶质气体泡沫(CGA)基泡沫水泥体系并进行性能评价。将CGA作为泡沫组分加入基浆,从优化粒度分布的角度考虑加入空心球和微硅石继续优化配方。通过孔隙度、渗透率、强度、脆性、弹性、自由水含量、泡沫稳定性和密度测试等评价CGA基泡沫水泥体系性能,实验结果表明:泡沫占比为10%时,水泥密度降到1 040 kg/m3;水泥体系中形成了稳定的微泡网络结构且不受高温高压影响;最优CGA基泡沫水泥自由水含量为零,孔隙度为24%,渗透率为0.7×10-3 μm2,弹性模量低、泊松比高,抗压强度合理,表现出韧性特征,具有更强的弹性和柔性,可承受区域地应力。图6表3参22
  • 新能源领域
  • 张斌, 于聪, 崔景伟, 米敬奎, 李化冬, 贺飞
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1212-1219. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.19
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    选取松辽盆地西北部的白垩系嫩江组、鄂尔多斯盆地西南部的三叠系延长组7段、柴达木盆地西南部的古近系、准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷的二叠系芦草沟组4块典型页岩样品,通过生烃动力学实验模拟和数值计算,确定其有机质生烃动力学参数。结果表明,有机质生烃活化能与成熟度密切相关,主要分布在197~227 kJ/mol。以此为基础,计算了页岩加热转化生烃所需要的温度。结果表明,在恒温加热条件下,较为理想的加热温度是270~300 ℃,经过50~300 d即可达到90%以上的成烃转化率。持续恒速升温速率条件下,在1~150 ℃/月升温速率条件下,主生烃期对应的温度在225~350 ℃。为了获得较高的经济效益,建议采用相对较快的升温速率(60~150 ℃/月)。通过实际样品生烃动力学模拟和计算,获得了较为可靠的动力学参数,可以为页岩油地下原位加热转化提供更加合理的加热方案。图8表1参28
  • 祝海华, 张廷山, 钟大康, 李耀羽, 张婧璇, 陈晓慧
    石油勘探与开发, 2019, 46(6): 1220-1228. https://doi.org/10.11698/PED.2019.06.20
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML 可视化 收藏
    利用薄片、物性、含油饱和度、压汞数据分析鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段致密砂岩孔隙结构特征及对物性、含油性的影响。结果显示致密砂岩具有二元孔隙结构特征:当孔喉半径大于峰值半径时,孔隙结构近似于串珠模型,孔隙半径明显大于喉道半径,不具备分形特征,孔喉体积由孔隙体积决定;当孔喉半径小于峰值半径时,孔隙结构为毛细管模型,孔隙半径与喉道半径相近,具有分形特征,孔喉体积由喉道半径决定。大于峰值半径的孔喉发育程度是造成致密砂岩孔渗变化的主要因素,油相也主要赋存于该部分孔喉中;小于峰值半径的孔喉(包括未进汞孔喉)贡献主要的储集空间,但相对稳定,对物性变化影响小,与含油饱和度也缺少相关性。大孔喉主要由次生孔隙和粒间孔组成,预测致密砂岩物性时,应着重分析致密储集层中粒间孔隙、溶蚀孔隙等大孔隙而非微小孔隙的特征、成因及主控因素。图11表3参30