石油勘探与开发

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四川超级气盆地

戴金星, 倪云燕, 刘全有, 吴小奇, 龚德瑜, 洪峰, 张延玲, 廖凤蓉, 严增民, 李宏伟

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1081-1088. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.01

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当沉积盆地累计产量超过50×10⁸ bbl油当量（6.82×10⁸ t油或7 931.66×10⁸ m³气）和剩余可采资源量超过50×10⁸ bbl油当量即称之为超级盆地。四川盆地至2019年底油气总产量为6 569×10⁸ m³,气油比为80︰1,总剩余可采资源量达136 404×10⁸ m³,属二级超级盆地;由于产出以气为主,故为超级气盆地。四川盆地之所以成为超级气盆地,因其具有4个优势：①气源岩优势,有9组主要气源岩,为全国各盆地之首;②资源量优势,总剩余天然气可采资源量为136 404×10⁸ m³,全国各盆地中为第1;③大气田优势,有大气田27个,在全国各盆地位列首位;④总产量优势,至2019年底天然气累计总产量6 487.8×10⁸ m³,是全国各盆地之冠。四川盆地在天然气勘探上有4个方向性的重大突破：①页岩气方向性的重大突破,在中国首先发现开发奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气;②致密砂岩气方向性的重大突破,中坝气田三叠系须家河组二段气藏是全国首个高采出度致密砂岩气藏;③碳酸盐岩超大气田方向性重大突破;④超深层气藏方向性重大突破。这些方向性重大突破引领和推动相关领域全国盆地取得重要进展。此外,按累计油气产量和剩余可采资源量、盆地大地构造属性和累计产量中油和气占比3类标准,对超级盆地进行了分类。图6表1参34

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四川盆地震旦系气源特征与原生含气系统有效性

赵文智, 谢增业, 王晓梅, 沈安江, 魏国齐, 汪泽成, 王坤

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1089-1099. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.02

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基于震旦系和寒武系烃源岩地球化学特征及与已发现气藏对比关系,辅以成藏条件分析,探讨震旦系天然气来源,明确了震旦系烃源岩的成藏贡献及原生含气系统有效性。通过天然气组成、碳氢同位素及震旦系成藏组合有效性分析,认为：①震旦系原生天然气具有低乙烷含量、重乙烷碳同位素组成和轻甲烷氢同位素组成3个特点,明显不同于寒武系;②震旦系气藏是震旦系与寒武系双源形成的混源气藏,震旦系贡献比例在灯影组四段与灯影组二段不同,位于灯影组四段台缘带和台内的贡献比分别为39%和55%,位于灯影组二段台缘带和台内的贡献比分别为54%和68%;③震旦系原生含气系统的有效性取决于源灶生气有效性、储集层有效性与成藏要素组合有效性。高过成熟海相层系天然气来源除液态烃热裂解成气外,R_o<3.5%的区域,烃源岩干酪根仍具有一定的热降解生气潜力。震旦系微生物白云岩在深层环境仍发育规模优质储集层,且在川中古隆起范围内与其他成藏要素形成时空匹配,增加了震旦系原生含气系统存在的可能性。研究成果证实震旦系原生含气系统具有规模成藏的现实性。图6参53

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从原型盆地叠加演化过程讨论沉积盆地分类及含油气性

窦立荣, 温志新

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1100-1113. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.03

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从威尔逊旋回原理出发,通过解剖全球483个沉积盆地前寒武纪以来成盆演化历史,并基于拉张、挤压及剪切3种应力环境,探讨了原型盆地的类型划分、叠加演化及沉积充填模式,总结出板块构造演化在3个方面控制着原型盆地的叠加演化过程及含油气条件。研究认为：①全球85%以上的沉积盆地是由两类以上原型盆地叠加演化而成;②原型盆地的叠加演化过程以威尔逊旋回为周期且按着固定轨迹循环往复进行,在一个周期的每个阶段都能够形成特定的原型盆地;③每个原型盆地都能够形成独特的构造-沉积体系,从而决定其独有的生、储、盖等含油气条件,后期叠加的原型盆地不但能够改变早期原型盆地的油气成藏条件,而且可能形成新的含油气系统。将全球每个盆地最新一期板块构造运动所形成的原型盆地界定为现今的盆地类型,并划分出陆内生长裂谷、陆内夭折裂谷、陆间裂谷、被动大陆边缘、内克拉通、海沟、弧前、弧后裂谷、弧后坳陷、弧后小洋盆、周缘前陆、弧后前陆、走滑拉分和走滑挠曲共14类。该分类方案不仅能够确保每个沉积盆地类型的唯一性,便于推广应用,而且可以通过盆地类比,以科学预测现今各类沉积盆地的含油气远景。图6表1参64

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塔里木盆地寒武系盐下构造-岩相古地理、规模源储分布与勘探区带评价

魏国齐, 朱永进, 郑剑锋, 俞广, 倪新锋, 闫磊, 田雷, 黄理力

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1114-1126. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.04

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针对塔里木盆地寒武系盐下领域（上震旦统—中寒武统）源储分布不清的问题,利用最新采集/拼接处理的50余条地震大测线、三维地震数据体、22口钻井与周缘剖面等资料,开展以组为单元的构造-岩相古地理研究,落实规模性源储分布,评价有利勘探区带。结果表明：①该盆地经历了缓坡→深水富泥质缓坡→缓坡→弱镶边-强镶边台地演化序列,台内分异受前寒武系古裂陷控制;②罗南—玉北古裂陷控制下寒武统玉尔吐斯组烃源岩分布,与北部坳陷共同构成主力烃源岩区;③发育上震旦统奇格布拉克组、下寒武统肖尔布拉克组和吾松格尔组3套规模性储集层,古丘滩、早期白云石化及多级不整合控制储集层的发育;④评价出塔中北斜坡、麦盖提上斜坡、柯坪—温宿周缘及塔北南斜坡等4个有利区带,塔中北斜坡为勘探突破最现实领域,塔北南斜坡是探索上震旦统大型风化壳白云岩的最佳领域,麦盖提斜坡及柯坪—温宿周缘勘探潜力得到明显提升,值得加快探索。图8表1参28

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鄂尔多斯盆地三叠系长7段黑色页岩形成环境及其对页岩油富集段的控制作用

张斌, 毛治国, 张忠义, 袁懿琳, 陈小亮, 石雨昕, 刘广林, 邵晓州

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1127-1136. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.05

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基于鄂尔多斯盆地西北缘钻探的三叠系延长组7段全取心井冯75井的地球化学分析,结合区域地质特征,对黑色页岩形成环境及其对页岩油富集的控制作用进行综合研究。自长7₃亚段到长7₁亚段黑色页岩中的有机碳含量从5.70%降至3.55%,氢指数从345 mg/g降至269 mg/g,而氧指数从6 mg/g逐渐增高至29 mg/g,指示长7₂亚段和长7₃亚段沉积时期为严重缺氧环境。生物标志化合物出现规律性变化,在长7₃亚段深度为2 753~2 777 m的井段出现明显“拐点”,指示陆源有机质输入增多。但是,在“拐点”附近出现有机碳同位素组成负向漂移,偏差约为2%,与生物标志化合物结果矛盾。古秦岭地区陆上火山活动所引起的极热和缺氧事件是造成其邻近的鄂尔多斯盆地黑色页岩中有机碳同位素组成负向漂移的主要原因。火山活动导致气温升高,空气污浊,引发极端天气,洪水增多,陆源有机质输入增多,同时形成极度缺氧环境,有利于有机质保存。陆源有机质比水生有机质更有利于形成轻质油,是页岩油富集的重要“甜点”层段。图11参46

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海陆过渡相黑色页岩优势岩相类型及成因机制——以鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组为例

武瑾, 王红岩, 施振生, 王琦, 赵群, 董大忠, 李树新, 刘德勋, 孙莎莎, 邱振

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1137-1149. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.06

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基于岩心观察结果,综合利用薄片鉴定、X-衍射矿物分析、场发射扫描电镜、低温气体吸附及高压压汞等技术手段,对鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组山₂³亚段页岩岩相进行系统分析。研究表明,山西组山₂³亚段发育低TOC黏土质页岩相（C-L）、低TOC硅质页岩相（S-L）、中TOC硅质页岩相（S-M）、中TOC混合质页岩相（M-M）、高TOC硅质页岩相（S-H）、高TOC黏土质页岩相（C-H）6种岩相。其中,S-H岩相为储集条件最优的岩相,S-M、M-M岩相次之。C-L、C-H岩相位于山₂³亚段中上部,普遍发育于潮控三角洲相;S-L、S-M、S-H和M-M 4类岩相位于山₂³亚段下部,发育于潮控河口海湾相。S-H、S-M和M-M岩相以有机质孔缝和矿物粒间孔为主,发育黏土矿物层间孔、黄铁矿晶间孔、矿物溶蚀孔,孔隙结构整体优;C-L、S-L岩相发育矿物粒间孔、黏土矿物层间孔缝及少量有机质微孔,孔隙结构较差;C-H岩相发育有机质微孔及少量黏土矿物层间孔缝,微孔孔隙结构优,中孔、宏孔孔隙结构差。优势岩相的形成受沉积环境和成岩作用共同控制,浅海海湾—潟湖沉积环境有利于Ⅱ₂型干酪根形成,易于产生大量蜂窝状有机质气泡孔,富生物成因硅有利于各类孔隙的保存,并增强了储集层的可压裂性。图11表1参23

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四川盆地及周缘中二叠统茅口组一段储集层特征及对油气勘探的启示

苏成鹏, 李蓉, 石国山, 贾霍甫, 宋晓波

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1150-1161. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.07

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基于野外露头剖面实测和钻井剖面系统取心资料,结合微观观察、物性分析、矿物学分析和地球化学分析,研究四川盆地及周缘中二叠统茅口组一段储集层特征。结果表明：①茅口组一段灰岩-泥灰岩韵律储集层主要发育在泥灰岩层中,储集空间类型多样,以次生溶蚀孔隙和黏土矿物孔缝为主,为一套低孔低渗裂缝-孔隙型致密碳酸盐岩储集层;②黏土矿物主要为成岩黏土矿物海泡石、滑石以及二者的中间产物阿里石,几乎不含陆源黏土矿物,且不同区域所含黏土种类差异显著;③优质灰岩-泥灰岩韵律致密碳酸盐岩储集层的形成主要与早期海水埋藏阶段差异成岩作用和早成岩期暴露岩溶作用有关。研究认为,川西南内缓坡更容易形成甜点高产区,川东外缓坡更容易形成体量较大连片分布的低产区。图11表1参44

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鄂尔多斯盆地奥陶系中组合微生物碳酸盐岩分布规律及沉积模式

魏柳斌, 赵俊兴, 苏中堂, 魏新善, 任军峰, 黄正良, 武春英

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1162-1174. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.08

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以露头剖面、钻井岩心、铸体薄片等资料为基础,系统分析鄂尔多斯盆地中东部奥陶系中组合（马家沟组马五₁₀—马五₅亚段）微生物碳酸盐岩的类型、微相组合及分布规律。研究表明,盆地中东部奥陶系中组合发育蓝细菌钙化作用形成的微生物碳酸盐岩沉积,主要由叠层石、凝块石、核形石微生物坪及微生物丘建造组成。其空间展布具有明显的“层控性”及“区位性”特征：微生物坪受层序旋回及沉积相变控制,主要形成于马五₅亚段、马五₆亚段的潮坪环境,单层厚度为2~3 m,马五₅亚段微生物坪发育在海侵初期的碳酸盐岩-膏盐岩转换界面附近,主要分布在盆地东部米脂洼陷;马五₆亚段微生物坪发育在碳酸盐岩-膏盐岩相变带附近,呈环带状分布在中央古隆起东侧地区。古地貌对微生物丘分布的控制更为突出,主要形成于马五₁₀—马五₇亚段的微生物丘或丘滩复合体,单层厚度可达25 m,主要分布在乌审旗—靖边古隆起。相关微生物碳酸盐岩发育模式表明,碳酸盐岩-膏盐岩相变带及乌审旗—靖边古隆起是微生物碳酸盐岩油气勘探的有利区带。图9参41

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基于最大熵准则的Wigner-Ville分布与微型古河道刻画方法及应用

徐天吉, 程冰洁, 牛双晨, 秦正晔, 王贞贞

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1175-1186. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.09

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针对窄细古河道精细刻画难题,利用最大熵准则增强Wigner-Ville分布的聚焦特性,在有效提升地震信号时频分辨能力的基础上,建立了一种微型古河道识别新方法。基于最大熵功率谱与自回归模型（AR）功率谱等效的原理,首先利用Burg算法和Levinson-Durbin递推规则,求取AR模型的预测误差、自回归系数等参数;然后,在自相关函数一阶导数为0的条件下,计算地震信号的Wigner-Ville分布,获取微型古河道最大熵准则约束下的Wigner-Ville时频功率谱（MEWVD）。通过仿真地震信号和窄薄模型数值模拟信号实验分析,发现MEWVD既能有效避免Wigner-Ville分布的交叉项干扰,还能获得比短时傅里叶变换（STFT）、连续小波变换（CWT）等信号分析方法更加精准的频谱特征;同时,还证实了利用不同频率的MEWVD,可以有效识别不同尺度的窄细古河道。将该方法应用于四川盆地中江气田侏罗系沙溪庙组（J₂s₃^3-2小层）气藏,准确地识别出宽度小于500 m、砂岩厚度小于35 m的窄细古河道的宽度、走向等空间信息,可为井位部署、水平井压裂选段等提供依据。图7表2参31

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生物扰动与成岩作用耦合对泥质碳酸盐岩改造机理——以中东美索不达米亚盆地白垩系为例

叶禹, 李峰峰, 宋新民, 郭睿

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1187-1201. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.10

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以中东美索不达米亚盆地白垩系为例,基于岩心、铸体薄片及物性数据分析,研究生物扰动与成岩作用耦合对泥质碳酸盐岩的改造机理。研究表明,生物改造岩石的方式有3种：①生物机械改造地层,使岩石结构变得松散,增加粒间孔隙数量;②潜穴形成后回填粗粒碎屑,准同生期不饱和流体渗入发生溶蚀作用;③废弃潜穴发生化学蚀变,白云石化作用形成大量的晶间孔隙。生物扰动与溶蚀作用的耦合主要发生在准同生期,受岩石类型、海平面下降幅度、潜穴密度、充填物和水体环境等因素影响。潜穴物性优于基底,流体优先沿潜穴运移,潜穴溶蚀扩大后基底也会发生溶蚀。生物扰动与白云石化作用的耦合主要发生在埋藏阶段,潜穴中富集的有机质和还原细菌为白云石化提供了物质基础、还原条件和碱性环境。准同生期白云石化作用对潜穴物性的影响较小,当潜穴脱离沉积界面,封闭环境下发生交代,形成自形细晶白云石,发育晶间孔隙。生物对泥质碳酸盐岩的改造程度受岩石类型、潜穴密度和连通性、潜穴充填物和潜穴结构等因素控制。泥质组分含量增加,生物扰动对岩石物性的改善效果愈加凸显,当潜穴充填粗粒碎屑或细晶白云石,潜穴密度越大、连通性越高,迂曲度越低,泥质碳酸盐岩储集层物性越好。图11表1参44

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致密砾岩加砂压裂与裂缝导流能力实验——以准噶尔盆地玛湖致密砾岩为例

邹雨时, 石善志, 张士诚, 俞天喜, 田刚, 马新仿, 张兆鹏

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1202-1209. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.11

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选取准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系乌尔禾组砾岩岩心开展真三轴加砂压裂实验,研究杂基支撑细砾岩、颗粒支撑中砾岩水力裂缝扩展形态与石英砂支撑剂运移情况,并通过3D打印技术对砾岩压后粗糙面进行重构,分析粗糙面对导流能力的影响。研究表明：杂基支撑细砾岩水力裂缝整体相对平直,仅局部遇较大砾石时迂曲明显,易于加砂,缝内支撑剂运移距离约占缝长的70%~90%;颗粒支撑中砾岩水力裂缝以绕砾扩展为主,路径迂曲,缝宽多变,不易加砂,缝内支撑剂运移距离不足缝长的30%。杂基支撑细砾岩因基质含量高且硬度较低,缝内支撑剂嵌入缝面较为严重;而颗粒支撑中砾岩砾石含量高,硬度较大,缝内支撑剂破碎严重;高铺砂浓度（5 kg/m²）条件下,提高闭合应力（大于60 MPa）,杂基支撑细砾岩、颗粒支撑中砾岩压后缝宽均大幅减小,导流能力较20 MPa低闭合应力时分别下降88%和92%。现场试验证实,在60 MPa以上高闭合应力下,保证高铺砂浓度的同时,使用高比例小粒径支撑剂,有利于增大运移距离,且支撑剂在粗糙缝内相对均匀铺置,裂缝导流能力较高,油井产量高且稳定。图13表4参19

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轻质原油减氧空气驱低温氧化特征

齐桓, 李宜强, 陈小龙, 龙安林, 魏莉, 李杰, 罗江浩, 孙雪彬, 汤翔, 管错

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1210-1217. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.12

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选取青海油田尕斯库勒古近系下干柴沟组下段油藏轻质原油,开展了热动力学分析实验并计算了原油氧化的活化能;通过原油静态氧化实验模拟了多孔介质中原油的氧化过程,通过傅立叶变换离子回旋共振质谱与气相色谱联用对比了原油低温氧化前后的组分变化;将减氧空气动态驱替实验与核磁共振技术相结合,分析了减氧空气驱原油动用程度。原油氧化全过程可划分为轻烃挥发、低温氧化、燃料沉积与高温氧化4个阶段,高温氧化阶段所需活化能最大,燃料沉积段所需活化能次之,低温氧化段所需活化能最低;参与反应气体中的氧浓度与反应所需活化能呈负相关,氧浓度越高,氧化反应所需平均活化能越低;原油与含氧空气发生低温氧化反应,在产生大量热能的同时,还生成部分CO、CO₂、CH₄气体,在储集层内形成烟道气驱,具有一定的混相、降黏、降低界面张力、促进原油膨胀的作用,有助于提高采收率;在油藏温度合适的情况下,对所有尺度的孔喉区间而言,减氧空气驱的采出程度均比氮气驱高,应优先选用空气/减氧空气驱开发方式。图13表2参28

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化学复合驱“二三结合”油藏产量计算方法

刘卫东, 王高峰, 廖广志, 王红庄, 王正茂, 王强, 王正波

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1218-1223. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.13

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在剖析“二三结合”项目产量构成的基础上,提出了化学复合驱“二三结合”项目整体产量与空白水驱阶段产量的关系;根据“采收率等于波及系数乘以驱油效率”油藏工程原理,推导了化学复合驱油藏采收率计算公式;采用微分法对油藏进行剖分,建立了剖分网格采收率和油藏采出程度之间的联系,进而明确了化学复合驱油藏产量变化规律,定义了化学复合驱增产倍数,结合油田开发实际提出了化学复合驱“二三结合”油藏产量计算方法。研究表明：化学复合驱增产效果随化学复合驱和水驱驱油效率之比的升高而均匀升高,随转驱时采出程度和水驱油效率之比的增加而迅速增加,在高采出程度油藏实施化学复合驱更有利于提高增油效果。经实际二元驱试验检验,化学复合驱“二三结合”油藏产量计算方法预测结果相对误差约为±10%,预测精度满足油藏工程要求。图3表2参31

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基于油砂温敏特征的蒸汽辅助重力泄油蒸汽腔监测

高云峰, 范廷恩, 高静怀, 李辉, 董洪超, 马时刚, 岳庆峰

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1224-1231. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.14

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利用加拿大Kinosis油砂典型岩心开展了温敏岩石物理特征实验测量、模型计算和频散现象分析,应用于研究区油砂蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开发蒸汽腔发育形态的时移地震监测研究。研究表明,对于弱胶结、低阻抗的油砂,利用聚醚醚酮树脂代替常规钛合金设计超声波基座进行超声波测试,可以提高信号能量、信噪比,得到清晰的初至波形。随着温度的变化,研究区稠油可出现玻璃态、准固态和液态这3种相态,玻璃态温度点和液态温度点分别为-34.4 ℃和49.0 ℃,准固态的稠油具有明显频散现象。高含油饱和度油砂的弹性特征主要由稠油性质决定,低含油饱和度油砂的弹性特征主要受骨架颗粒刚度控制。油砂的弹性参数具有明显的温敏特征,将温度从10 ℃提高到175 ℃,其纵、横波速度都会明显降低。基于实验数据建立油砂纵波阻抗与温度之间的定量关系图版,并通过时移地震反演实现了研究区目的层段蒸汽腔温度变化预测。图11表2参37

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二氧化碳气驱稠油层脉冲中子含气量监测方法

范继林, 张锋, 田立立, 梁启轩, 张笑瑒, 方群伟, 鲁保平, 李向辉

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1232-1240. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.15

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提出了一种利用非弹性伽马射线与俘获伽马射线组合定量表征快中子散射截面（σ_f）的方法,从而基于三探测器脉冲中子测井技术实现了注CO₂稠油储集层含气饱和度的评价,分析了评价效果的影响因素并利用模拟实例验证了方法的有效性。利用蒙特卡罗模拟方法结合岩石体积物理模型,研究了σ_f与CO₂饱和度的响应关系,并建立饱和度解释模型,分析了地层温度压力、稠油密度、井眼流体及储集层CH₄含量对CO₂饱和度评价效果的影响。研究表明,通过次生伽马信息组合对σ_f进行表征可以消除地层岩性的影响;井眼流体与储集层CH₄含量是影响CO₂饱和度定量监测的主要因素,地层温度压力和稠油密度的影响可以忽略。模拟实例进一步验证了使用该方法进行注CO₂稠油储集层含气饱和度评价的可行性。图10表4参25

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乳液在多孔介质中的微观赋存特征及调驱机理

苏航, 周福建, 刘洋, 高亚军, 成宝洋, 董壬成, 梁天博, 李俊键

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1241-1249. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.16

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利用微计算机断层扫描技术（Micro-CT）同步岩心驱替实验直观呈现乳液在人造砂岩岩心中的赋存状态,并通过一系列定量化图像处理方法,对孔隙中乳液的赋存特征以及调驱机理进行评价。实验研究表明：①乳液在岩心中呈球形分布,其球形度与剩余油具有显著差异,可以将球形度作为特征参数对乳液进行识别;②特定尺寸的乳液更倾向于在特定尺寸的孔隙中赋存,当乳液体积小于孔隙占有率下限与对应孔隙体积乘积时将无法有效滞留在孔隙中发挥调剖作用,在进行乳液调驱时,需要根据储集层孔隙分布设计合理的乳液粒径;③实验岩心条件下,通过乳液调驱作用,后续水驱结束后可将动用孔隙数量比例从水驱的23.1%提高至59.3%,并将平均孔隙驱油效率从22.9%提升至75.8%;④乳液调驱后,簇状剩余油和滞留乳液中的油相是后续提高采收率的主要动用目标。图14表3参37

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考虑压裂液渗吸换油效应的压裂焖井压降模型

王飞, 阮颖琪, 陈巧韵, 张士诚

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1250-1257. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.17

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针对页岩油压裂井普遍采用焖井投产的压后生产管理制度,提出一套井筒-裂缝网络-基质油水两相流动耦合的焖井压降模型。模型考虑了压裂停泵后的井筒续流、缝网窜流、基质渗吸换油效应,模拟获得的压降导数双对数曲线呈现出“W”型的形态特征,反映了井筒-裂缝网络-基质间的油水置换规律,并按照焖井时间顺序被划分为8个主控阶段。研究表明：焖井压降初期井筒续流占主导;焖井压降早期受裂缝系统窜流和滤失控制,裂缝持续闭合;焖井压降中期为基质渗吸换油控制阶段,压裂液滤失与基质换油逐渐平衡;焖井压降晚期为油藏边界控制阶段,压裂液滤失速度与换油速度同步下降直至为零。选取新疆吉木萨尔页岩油储集层5口典型井开展焖井压降数据拟合,反演出主裂缝半长、导流能力和次级裂缝密度等缝网参数,并计算出基质渗吸量和裂缝换油量,为综合评价页岩油水平井压裂改造效果、认识压后储集层油水置换规律提供了理论依据。图11表1参30

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超临界二氧化碳射流破岩的热流固耦合机理

李木坤, 王刚, 程卫民, 浦仕杰, 倪红坚, 时贤

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1258-1268. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.18

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针对超临界二氧化碳（SC-CO₂）射流压力和温差的协同破岩机制,建立了热流固耦合岩石应力计算模型,验证了模型的有效性,研究了SC-CO₂、水和氮气射流的流场和岩石应力随喷距的变化。随着喷距增加,SC-CO₂射流压力减小,射流温差增大;SC-CO₂射流压力高于氮气射流,与水射流相差不大;无因次喷距大于10时,SC-CO₂射流温差分别约是水和氮气射流的5倍和2.5倍以上;更大的温度应力是SC-CO₂射流破岩效果优于水和氮气射流的主要原因,SC-CO₂射流时有更大的岩石应力、有效破岩喷距和破岩面积;喷距较小时SC-CO₂射流压力起主要破岩作用,喷距较大时射流温差起主要破岩作用;SC-CO₂短时间射流下岩石表面产生拉伸和剪切破坏,长时间射流下岩石内部同时产生大面积的拉伸破坏,SC-CO₂射流是一种高效的体积破岩方法。图19参47

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二氧化碳水合物-石蜡段塞的结构、组分及特性

SKIBA Sergey, SAGIDULLIN Aleksey, SHAPOVALOVA Alexandra, STRELETS Larisa, MANAKOV Andrey

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1269-1275. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.19

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为了研究石蜡和水合物混合生成段塞的结构、组成和分解特征,在准静态条件下,从油包水乳状液中获得了3块二氧化碳水合物与石蜡形成的段塞。粉末X射线衍射和红外光谱分析表明实验室制备的段塞中含有蜡和气体水合物;热容量法和差示扫描量热法实验表明,在环境压力下段塞中气体水合物的主要成分在268 K左右开始分解,该温度比相同压力下二氧化碳水合物的平衡温度高,说明在低于冰熔点温度（273.2 K）下,段塞中的气体水合物可以有效地自我保护;通过显微观察段塞中水合物的分解过程发现,样品中的气体以小气泡的形式析出,而水合物颗粒本身在此放大倍数下不可见,表明水合物在段塞中高度分散,段塞分解后石蜡以胶状出现;流变性测量实验发现,与含蜡原油相比,段塞分解后的残余物具有较高的动切力和黏度。图7表3参39

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当前陆相页岩油勘探开发值得关注的几个问题

金之钧, 朱如凯, 梁新平, 沈云琦

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1276-1287. https://doi.org/10.11698/PED.2021.06.20

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基于国内外页岩油勘探开发现状,综合野外观测、典型页岩油区解剖、富有机质页岩样品分析与测试等,对比中美海相与陆相盆地页岩油地质、工程特征的差异性,提出并分析针对中国典型盆地陆相页岩油勘探开发中值得关注的几个问题,包括致密油与页岩油的概念、陆相与海相页岩油的区别、中低成熟度与中高成熟度、垂直渗透率与水平渗透率、源储与源盖、地质与工程、选区与选甜点标准、基础研究与应用研究8个方面。综合鄂尔多斯盆地三叠系延长组、准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组、玛湖凹陷二叠系风城组、松辽盆地白垩系青山口组和嫩江组、渤海湾盆地古近系孔店组和沙河街组大面积发育的富有机质页岩的地质特征对比,认为未来陆相页岩油从勘探到开发,应聚焦陆相细粒沉积物理化学生物作用过程与陆相富有机质页岩形成机理、成岩-成烃-成储动态演化与烃类赋存富集机理、不同成岩阶段陆相页岩致裂机制与不同成熟度页岩油多相多尺度流动机理3个关键科学问题,阐明不同页岩层系储集性、含油性、可压性与不同成熟度页岩油可动性的主控因素,建立陆相页岩油富集模式,构建页岩油选区评价方法体系,探索陆相页岩油的有效开发方式,为中国陆相页岩油规模经济勘探开发提供理论基础和技术支撑。图6表4参43

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中国石油2021年度十大科技创新成果

石油勘探与开发, 2021, 48(6): 1288-1288.

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2021年, 第48卷, 第6期　刊出日期：2021-12-23

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