本期目录

2024年, 第51卷, 第4期 刊出日期:2024-08-23
  

  • 全选
    |
    油气勘探
  • 戴金星, 董大忠, 倪云燕, 龚德瑜, 黄士鹏, 洪峰, 张延玲, 刘全有, 吴小奇, 冯子齐
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 667-678. https://doi.org/10.11698/PED.20240377
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    在阐述美国和中国致密砂岩气和页岩气资源潜力和年产量的基础上,系统梳理致密砂岩气藏与页岩气藏展布的研究沿革,分析页岩气藏、致密砂岩气藏展布特征及致密砂岩气成因类型。研究表明:①美国致密砂岩气在天然气总产量中占比由2008年的35%降至2023年的8%左右;美国页岩气2023年产量为8 310×108 m3,在天然气总产量中占比由2000—2008年的5%~17%升至2023年的70%以上。②中国致密砂岩气占天然气总产量比例由2010年的16%升至2023年的28%以上;2012年中国开始生产页岩气,2023年产量达250×108 m3,约占天然气全国总产量的11%。③页岩气藏展布模式为连续型,根据页岩气藏是否有断层切割及断距与气层厚度的关系,连续型页岩气藏可分为连续式和断续式两种。④与以往大部分学者认为致密砂岩气藏展布模式为连续型的认识不同,致密砂岩气藏展布模式不是连续型;根据圈闭类型,致密砂岩气藏可分为岩性型、背斜型和向斜型3种。⑤中国3大克拉通盆地和埃及Obavied次盆的致密砂岩气为煤成气,美国阿巴拉契亚盆地和阿曼迦巴盐盆地的致密砂岩气为油型气。

  • 贾承造, 庞雄奇, 宋岩
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 679-691. https://doi.org/10.11698/PED.20240150
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    通过阐释全油气系统基本原理,并阐明全油气系统的结构,进而揭示常规油气—致密油气—页岩油气序列成藏规律以及全油气系统成藏模式与成藏机理;此外,阐述了页岩油气-致密油气储层地质模型、流动模型与开发生产机理,并给出了进一步的研究方向。研究表明:①全油气系统的主要结构包括3类流体动力场、3种油气藏与油气资源,以及两种成藏作用。常规油气—致密油气—页岩油气具有形成时间和空间分布的有序性、基于成因机理的序列合理性,表现出“序列成藏”的地质规律。②全油气系统成藏模式可以分为“碎屑岩盆地成藏模式”与“碳酸盐岩盆地(层系)成藏模式”两类。非常规油气的聚集成藏是一种“自封闭成藏”,油气自封闭作用的微观来源是分子间作用力(范德华力)。③非常规油气生产实践证实,页岩油气-致密油气储层地质模型、流动模型与开发生产机理是一个全新的领域,极为复杂,有待进一步研究。页岩油气一定是中国油气资源中最重要的资源接替。④进一步研究方向包括:碳酸盐岩盆地全油气系统特征及复合盆地演化源储耦合规律;页岩油气与致密油气运移、成藏与开发生产的流动机理;深层超深层页岩油气、致密油气和煤层气油气地质特征与富集规律;全油气系统油气资源评价与新一代盆地模拟技术;地球系统—地球有机岩与化石能源系统—全油气系统研究。

  • 马永生, 蔡勋育, 黎茂稳, 李慧莉, 朱东亚, 邱楠生, 庞雄奇, 曾大乾, 康志江, 马安来, 石开波, 张军涛
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 692-707. https://doi.org/10.11698/PED.20240072
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    基于钻井、地震、测井、测试以及实验分析等新资料,针对中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩层系成储、成藏和油气藏高效开发面临的关键科学问题开展持续攻关。研究表明:①断裂主导形成的储集体和古老层系白云岩储层是深层—超深层海相碳酸盐岩两类重要的储层;以断裂为主导形成的规模储集体,根据成因可进一步分为3种类型:断裂活动过程中构造破裂形成的缝洞储集体、致密碳酸盐岩受断裂和流体双重改造形成的储集体与早期丘滩等高能相带受断裂和流体改造形成的储层;优势丘滩相、早期白云石化和溶蚀、酸性流体环境、膏盐岩封盖和超压是优质白云岩储层形成和保持的关键。②中国中西部叠合盆地海相碳酸盐岩层系富有机质页岩主要发育于被动陆缘深水陆棚、碳酸盐缓坡等环境中,构造-热体制是控制深层—超深层油气藏赋存相态的重要因素,改造型动力场控制中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩油气成藏与分布。③普光等高含硫酸性气田开发过程中硫析出堵塞井筒,采用井筒溶硫剂配合连续油管解硫堵效果明显;基于沉积模拟的双重介质建模数模一体化技术可以精细刻画水侵前缘空间展布及变化,并据此提出气井全生命周期调、排、堵控水对策。④超深断控缝洞油气藏开发过程中,储层应力敏感,渗透率随压力下降而显著降低,产量递减较快;凝析气藏相态变化快,压降显著影响凝析油采出程度;据此提出“注水+注天然气”重力驱油藏开发方法和“高注低采”天然气驱凝析气藏开发方法;采用分层次约束、逐级地质建模和流-固-热耦合的复合介质数值模拟有效提高了油气藏开发生产动态模拟的预测精度。

  • 孙龙德, 王凤兰, 白雪峰, 冯子辉, 邵红梅, 曾花森, 高波, 王永超
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 708-719. https://doi.org/10.11698/PED.20240001
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    以松辽盆地白垩系青山口组页岩TOCRo和X射线扫描等分析为基础,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜分析,结合能谱、聚焦离子束三维重构等技术,首次发现一种新的孔隙类型——纳米级有机黏土复合孔缝。孔隙特征及演化研究结果表明:①有机黏土复合孔缝多呈海绵状、缝网状集合体存在于页岩基质中,单个孔隙呈方形、长方形、菱形、板状,直径一般小于200 nm,不同于国内外页岩中已发现的呈圆形或椭圆形的有机质孔;②随页岩成熟度增加,有机黏土复合物的C、Si、Al、O、Mg、Fe等元素发生规律性变化,反映有机质生烃体积收缩、黏土矿物转化共同影响纳米级有机黏土复合孔缝的形成;③青山口组页岩高成熟阶段,纳米级有机黏土复合孔缝是主要储集空间,最高占总孔隙的70%以上,三维空间内孔隙连通性明显优于有机质孔,反映高演化阶段这类孔隙是泥纹型页岩的主力孔缝类型,也是陆相页岩油核心区主要油气储集空间。纳米级有机黏土复合孔缝的发现,改变了陆相页岩无机质孔隙是油气主要储集空间的传统认识,对于泥纹型页岩油的形成机理、富集规律研究具有重要的科学意义。

  • 赵文智, 卞从胜, 李永新, 刘伟, 秦冰, 蒲秀刚, 江建林, 刘诗局, 关铭, 董劲, 申玉坦
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 720-730. https://doi.org/10.11698/PED.20240256
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    基于中国陆相页岩油区重点试采井的生产曲线、生产制度、烃产物数量和产出烃构成随时间的变化等资料,开展页岩油精细馏分切割和页岩油组成变化对宏观流动性影响的试验以及分子动力学数值模拟,提出页岩油“组分流动”概念,并对组分流动的形成机理与条件进行探讨。研究表明:①在地下页岩微纳米孔隙中,轻烃、中质烃和重烃会按相似相溶原理发生混相,使重烃等难流动组分以分子聚集体方式“悬浮”在轻烃和中质烃溶剂中,从而显著降低其黏度并增加流动性和流动量;②小分子芳烃是组分流动发生的载体,气态烃和轻烃含量越高,越利于抑制胶质和沥青等重组分形成尺寸更大的聚集体,并增加其塑性变形能力,组分流动效果越好;③较高的地层温度可降低蜡质等重烃组分黏度,提高其流动性;④保存条件、地层能量和生产制度对控制轻烃组分含量、流出速度和形成稳定的“组分流动”都有重要作用,是页岩油多组分烃形成最优配伍和最大流动量的重要影响因素。地下页岩油“组分流动”概念的提出对于提高页岩油单井产量和累计采出量具有重要意义。

  • 李宁, 刘鹏, 武宏亮, 李雨生, 张文豪, 王克文, 冯周, 王浩
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 731-742. https://doi.org/10.11698/PED.20240314
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    远探测声波测井技术(亦称反射声波测井技术)能够从井中探测及评价井外数十米范围内的裂缝、洞穴和断层等地质异常反射体,大大拓展了测井技术的应用范围。在回顾该技术发展历程的同时,重点介绍了远探测声波测井处理解释核心方法、软件和现场应用效果。结合目前油田实际生产需求和现有技术面临的挑战,指出远探测声波测井处理解释方法有5个最重要的发展方向:继目前利用声波时差和密度通过反射系数褶积进行“测井约束下的地震反演”后,突破实现井下实测反射波和地面地震反射波正反演关系的直接建立,同时开展页岩储层裂缝成像、压裂效果评价、随钻地质导向研究及远探测声波测井仪器革新。

  • 郭旭升, 黄仁春, 张殿伟, 李双建, 申宝剑, 刘天甲
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 743-758. https://doi.org/10.11698/PED.20240022
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    基于四川盆地海相油气勘探现状和进展,以主力烃源岩为核心,依据成藏要素组合关系划分四川盆地海相碳酸盐岩全油气系统,并分析各个含油气系统的成藏特征,总结常规-非常规一体化成藏规律,指明未来有利勘探方向。研究认为:①受多期伸展-聚敛构造旋回的控制,四川盆地海相发育3套区域性烃源岩和3套区域性盖层,可划分出寒武系、志留系和二叠系3个全油气系统。3个全油气系统以独立成藏为主,单一系统内天然气具有亲缘性。同时,局部地区大型断裂带贯穿多套全油气系统,形成断控复式全油气系统。②全油气系统内普遍发育“陆棚相页岩气聚集—台缘相控气藏—台内断-相共控型气藏”的成藏序列,具有立体成藏、有序分布的规律。③优质烃源岩是大气田形成的基础,全油气系统内天然气具有近源和源内富集的规律,规模性储层的发育与保持是天然气富集的保障,“多元生烃、油气转化、动态调整”是海相油气成藏的特色,良好的保存条件是天然气成藏的关键。④大型台缘带礁滩相带、深层页岩气与通源断裂相关的大型岩性复合体是未来四川盆地海相油气勘探的主要方向。

  • 张水昌, 王华建, 苏劲, 王晓梅, 何坤, 柳宇柯
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 759-773. https://doi.org/10.11698/PED.20240282
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    以四川盆地和塔里木盆地古生界为例,详细论述了地球系统演化和多圈层相互作用对中国海相超深层油气形成与富集的控制作用。通过探讨超大陆散聚和区域构造运动控制下的盆地“源-储-盖”叠置发育和匹配程度,以及温压系统和断裂输导体系控制的油气生成和富集机制,发现华南和塔里木陆块同步漂移过程中,两次经过低纬度哈德里环流带的热带辐合区(ITCZ),均形成了优质烃源岩;提出深部构造活动和地表气候演变共同控制了四川盆地和塔里木盆地超深层烃源岩、储层和盖层的类型和发育层位,形成了埃迪卡拉系—寒武系、寒武系—奥陶系、寒武系—二叠系和二叠系—三叠系的多个油气系统。源-储-盖匹配程度、烃源岩母质类型、盆地深部热体制和跨构造期埋深-隆升过程,联合控制油气从生成到富集的全过程,形成了台缘带近源充注成藏、高能滩远源断裂连通成藏、走滑破裂带立体成藏3种油气富集模式,最终促使四川盆地超深层多层系天然气富集和塔里木盆地超深层油气共富集。

  • 王仰华, 饶莹, 赵振聪
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 774-782. https://doi.org/10.11698/PED.20240260
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    针对常规线性时频分析方法无法同时达到时间域和频率域上的高分辨率和能量聚焦,尤其在低频区域分辨率较差的问题,为提高线性时频分析方法在低频区域的分辨率,提出了W变换方法,在线性变换中引入瞬时频率参数,构建与地震数据瞬时频率相匹配的分析时窗。将W变换方法与典型的非线性时频分析方法——魏格纳-维利分布(WVD)进行了对比。WVD方法展示的是时间-频率域中的能量分布,明确指示子波的时间重心和频率重心,而W变换中由于引入了任意时间位置所对应的瞬时频率作为变换参数,所展示的时间-频率谱因而也具有明确的能量聚焦重心,因此,W变换与WVD方法具有直接对标意义。分析了近年来W变换的3种改进方法的发展状况,详细阐述从常规W变换、谐变时窗W变换、分数阶W变换、直到线性正则W变换的发展和演进。通过W变换在河道砂体识别和溶洞检测方面的3个应用实例,验证W变换可以提高时间-频率谱的分辨率与能量聚焦。

  • 李国欣, 张水昌, 何海清, 何新兴, 赵喆, 牛小兵, 熊先钺, 赵群, 郭绪杰, 侯雨庭, 张雷, 梁坤, 段晓文, 赵振宇
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 783-795. https://doi.org/10.11698/PED.20240424
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    近年来,准噶尔、鄂尔多斯等盆地深层煤岩储层中的天然气勘探开发取得重大突破。针对目前工业界和学术界对这种新类型非常规天然气表述不一致的现状,在前人研究的基础上定义了“煤岩气”概念,并系统对比剖析其赋存状态、运储形式、差异聚集和开发规律。在地质上,煤岩气不同于传统意义上的煤层气,具有游离气与吸附气并存、富含游离气,自生自储-微距运移并可有他源的聚集,煤岩割理裂缝发育、游离气差异富集等特点,埋深超过2 000 m的深层煤岩气具有“高压力、高温度、高含气、高饱和、高游离”的“5高”地质特征;在开发上,与页岩气、致密气特征相似,人工改善储层连通性后,无需排水降压,高势能游离气弹性驱动产出、压降后吸附气解吸接替,可依靠地层自然能量开采,游离气与吸附气连续接力长周期产气。按照埋深、煤阶、压力系数、储量规模、储量丰度和气井产量等,提出了煤岩气的分类标准和资源/储量估算方法。初步估算埋深超过2 000 m的中国煤岩气地质资源量超过30×1012 m3,是国家重要的战略资源。提出鄂尔多斯、四川、准噶尔和渤海湾等盆地是煤岩气的规模富集有利区,梳理了技术与管理挑战并指出攻关方向,为中国煤岩气管理与勘探开发奠定理论、评价和生产实践基础。

  • ANJOS Sylvia M C, SOMBRA Cristiano L, SPADINI Adali R
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 796-806. https://doi.org/10.11698/PED.20240220
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    21世纪以来,随着桑托斯盆地深水盐下获得一系列重大油气发现,巴西东部海域成为全球深水油气勘探与生产的热点区域。通过全面回顾巴西油气勘探开发历程,系统阐述了从陆上到海域、从浅水到深水—超深水直至盐下勘探的探索实践、战略转变、重大突破和关键理论技术。巴西国家石油公司(简称巴西国油)自1953年成立以后的15年间,在陆上古生界克拉通盆地和断陷盆地进行了勘探,并于断块和三角洲砂体圈闭获得了一些中小型油气发现。20世纪70年代,应用重力流沉积模式和高质量三维地震等勘探新技术,在坎波斯盆地浅水中发现Namorado和Enchova等油田,随后深水盐上勘探获得突破,成功发现Marlim、Roncador等大型油田。21世纪初,通过盐下含油气系统、碳酸盐岩成储成藏模式和核磁共振测井等理论技术攻关,推动桑托斯盆地下白垩统湖相碳酸盐岩陆续获得Tupi(Lula)、Buzios、Mero等世界级超深水盐下大油田的系列重大发现。在复杂的深水作业环境下,油气开发工程面临巨大挑战,巴西国油通过启动深水研发计划(PROCAP),开发并实施窄压力窗口控压钻井、加压钻井液帽钻井、多段智能完井、水下采油及浮式生产平台开发和流动保障等关键技术,显著提升了钻完井、油气田开发和输运的效率及安全性。此外,在浮式采储卸油系统建产规模受限的情况下,推进全球最大规模的CO2捕集、驱油利用与埋存工程(CCUS-EOR),有效减少温室气体排放并提高了原油采收率。上述理论技术的发展和应用,也为全球深水油气勘探开发提供了宝贵经验。未来巴西油气勘探将继续聚焦深水盐下碳酸盐岩和盐上浊积岩,并在古生界天然气等勘探领域持续寻求新的发现,同时通过技术创新和战略合作,促进巴西石油天然气行业的可持续发展。

  • MCMAHON T P, LARSON T E, ZHANG T, SHUSTER M
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 807-828. https://doi.org/10.11698/PED.20240178
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    基于美国页岩油气勘探开发历程的回顾,对主要页岩盆地的地质演化、主要页岩层系的油气地质特征及勘探开发进展进行系统梳理和总结。美国重要页岩盆地的富烃页岩主要发育于6个地质时期:中奥陶世、中—晚泥盆世、早石炭世(中—晚密西西比世)、早二叠世、晚侏罗世和晚白垩世(塞诺曼期—土伦期),构造沉积环境主要包括克拉通内盆地、前陆盆地和被动大陆边缘盆地。古生界富烃页岩主要分布于以下6个盆地:阿巴拉契亚盆地(尤蒂卡页岩和马塞勒斯页岩)、阿纳达科盆地(伍德福德页岩)、威利斯顿盆地(巴肯页岩)、阿卡马盆地(费耶特维尔页岩)、沃思堡盆地(巴内特页岩)和二叠盆地(狼营组和斯帕瑞组/骨泉组页岩)。中生界富烃页岩主要发育在西墨西哥湾盆地(海恩斯维尔组和鹰滩组)和落基山盆地群(以丹佛和粉河盆地的尼尔布拉勒组页岩为主)。通过对各页岩区带的详细分析发现,页岩的岩相和矿物成分存在差异,“页岩储层”并非只是页岩,很多情况下页岩油气还产自粉砂岩和碳酸盐岩等多种岩石类型。美国的页岩油气资源丰富,页岩油地质资源量超过0.246×1012 t,页岩气地质资源量超过290×1012 m3。在开启“页岩革命”的水平井水力压裂技术出现之前,美国经过了长达20年的勘探开发实践和理论技术积累。自2007年至2023年,美国页岩油气产量从约11.2×104 t/d油当量增加到超过300.0×104 t/d油当量,2017年页岩油气产量超过了常规油气,2023年在油气总产量中的占比增加到60%以上。页岩油气的开发主要得益于钻完井技术的改进,“立体开发”的攻关,以及重复压裂、提高原油采收率和“U”形井等技术的应用。基于美国丰富的页岩资源基础和技术的不断进步,页岩油气的产量将继续为全美的油气生产做出更大贡献。

  • 窦立荣, 温志新, 王兆明, 贺正军, 宋成鹏, 陈瑞银, 阳孝法, 刘小兵, 刘祚冬, 陈燕燕
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 829-840. https://doi.org/10.11698/PED.20240168
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    针对桑托斯被动陆缘盆地深水盐下碳酸盐岩储层分布特征及大油田成藏规律不清的难题,综合利用地质、地震及岩心等数据资料,通过早白垩世原型盆地与岩相古地理恢复重建,提出盐下碳酸盐岩沉积建造受控于坳间断隆型和坳中断凸型两类孤立台地。坳间断隆型孤立台地分布于现今盐下坳间隆起带上,建造于早期陆内和陆间裂谷两个原型阶段继承性发育的单断式和双断式垒式断块上,早白垩世陆内裂谷晚期沉积的ITP组介壳灰岩和陆间裂谷早期沉积的BVE组微生物灰岩为连续建造;坳中断凸型孤立台地分布于现今盐下坳陷带中,建造于早期陆内裂谷原型阶段火山岩建隆所形成的凸起带上,发育BVE组微生物灰岩。两类孤立台地灰岩所形成礁滩体均具有储层厚度大、物性好的特点。结合盐下已发现大油田解剖,发现两类台地均可形成大型构造-岩性复合圈闭,周缘为优质湖相和潟湖相烃源岩环绕,上覆为巨厚的优质蒸发盐岩盖层高效封堵,形成了“下生中储上盖”式最佳生储盖组合关系,油气富集程度高。已发现大油田均为具有统一压力系统的底水块状油田,且均处于充满状态。未来勘探重点目标是西部隆起带和东部隆起带南段上的坳间断隆型孤立台地及中央坳陷带中的坳中断凸型孤立台地。该项研究成果为在桑托斯被动陆缘盆地超前选区选带、新项目评价及中标区块探区勘探部署提供了重要依据,也为今后在全球被动大陆边缘盆地深水勘探战略选区提供借鉴。

  • 油气田开发
  • 袁士义, 韩海水, 王红庄, 罗健辉, 王强, 雷征东, 席长丰, 李军诗
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 841-854. https://doi.org/10.11698/PED.20240198
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    总结近年来油田开发基础研究手段方法方面的进展,以及老油田和陆相页岩油开发提高采收率新方法的研究和试验进展,分析各类方法存在的问题、提出下一步研究方向与建议。阐述了原位获取地下岩石/流体样品与无损检测分析等基础研究手段的进展,综述了“纳米水”驱等改善水驱,低浓度中相微乳液驱等化学驱,微纳米气泡驱等气驱,注空气热辅助混相驱等热采,以及密切割均匀压裂/无水压裂等常规油和页岩油提高采收率新方法的驱油机理、技术路线、关键技术研究与矿场试验进展。油田开发提高采收率新方法研究已取得了显著的进展,有些已在矿场试验中取得了良好的初步效果,但仍然面临机理研究欠深入、方法和配套工艺待完善、产业链不完整等问题,建议持续加强基础研究、加大现场试验规模,进而促进新技术系列的形成和推广应用。

  • 李阳, 祝仰文, 李宗阳, 蒋廷学, 薛兆杰, 沈子齐, 肖朴夫, 于洪敏, 程紫燕, 赵清民, 张庆福
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 855-864. https://doi.org/10.11698/PED.20240216
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    围绕页岩油注CO2开发存在的问题,通过室内实验、数值模拟与压裂工艺相结合的方式,开展了页岩油注CO2萃取置换机理、CO2前置液对页岩力学性质影响的室内实验,模拟了CO2前置压裂和吞吐补能对开发效果的影响,并将成果应用于CO2前置压裂和单井吞吐矿场实践。研究表明:CO2吞吐作用效果受微纳尺度效应及干酪根、吸附油存在等的影响,适当延长焖井时间可提高原油动用程度。在CO2“注、焖”阶段,CO2通过溶解扩散和传质作用提高重烃的动用程度,在CO2“吐”的阶段,CO2主要将较大孔隙中的原油排出至周边更大的孔隙或层理缝中流入生产井。注入CO2前置液有助于保持岩心脆性,降低破裂压力,CO2易沿层理面滤失,从而提高裂缝复杂程度。前置CO2注入量增加会提升增能效果,从而增强地层能量的补充作用。页岩基质渗透率越低、地层压力越低、原油重烃含量越高,注CO2吞吐开发后,采收率提高幅度越大。矿场实践表明,CO2前置压裂后压力保持良好,单井CO2吞吐后可有效补充地层能量,提高单井产能,效果良好。

  • 孙焕泉, 王海涛, 杨勇, 吕琦, 张峰, 刘祖鹏, 吕晶, 陈天成, 蒋廷学, 赵培荣, 吴世成
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 865-877. https://doi.org/10.11698/PED.20240091
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    对比、借鉴美国页岩油开发钻井技术、压裂技术、井网部署模式迭代历程及成效,围绕济阳陆相断陷湖盆页岩油地质特点和开发难点,通过开发技术、钻井技术和压裂技术的创新、迭代,初步形成了适合陆相断陷湖盆页岩油地质特征的开发技术体系,支撑了页岩油产量快速增长,降低了开发投资成本。通过与美国页岩油开发技术对比,提出了陆相断陷湖盆页岩油开发技术迭代的发展方向:持续强化整体立体开发,提高工程技术精细程度,完善工程技术指标体系,加快工程装备智能优化,探索应用复杂结构井,形成从设计到实施的全流程一体化质量管理体系,不断创新陆相断陷湖盆页岩油开发理念与技术,推动实现陆相断陷湖盆页岩油规模效益开发和高质量发展。

  • 石油工程
  • 高德利, 鲜保安, 毕延森
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 878-888. https://doi.org/10.11698/PED.20240125
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    针对水平井尾管导向钻井技术存在的钻机旋转系统负载大、地面扭矩传动效率低、使用与维护成本高等问题,提出了水平井双管柱尾管差速旋转钻进新方法,揭示了相应的技术原理,设计了双管柱差速旋转传动、复合旋转导向及悬挂器等井下专用工具,优化了相关工艺流程;提出了导向钻具组合工具面控制方法,建立了水平井双管柱尾管差速旋转钻进延伸极限计算模型。结果表明:水平井双管柱尾管差速旋转钻进技术配备常规随钻测量仪器和螺杆钻具,通过调节钻柱转速可以控制导向钻具组合的工具面,实现了水平井双管柱尾管差速旋转导向钻进;基于鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气水平井工程案例计算水平井双管柱钻进延伸极限,与常规尾管钻井方式相比,采用双管柱尾管差速旋转钻进方式显著增大了水平井延伸极限,为水平井尾管完井与钻井一体化设计控制提供了参考。

  • 孙金声, 杨景斌, 白英睿, 吕开河, 刘锋报
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 889-898. https://doi.org/10.11698/PED.20240128
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    系统论述目前国内外深层超深层钻井液技术研究进展,分析存在的关键问题并提出未来发展方向。针对深层超深层复杂油气层钻井过程中面临的高温高压高应力、裂缝发育、井壁失稳、钻井液漏失等问题,国内外学者研发了深层超深层抗高温高盐水基钻井液技术、抗高温油基/合成基钻井液技术、储层保护钻井液技术以及钻井液防漏堵漏技术,但仍存在抗高温高压和高应力能力不足、井壁易失稳以及钻井液漏失严重等关键问题。由此提出未来深层超深层钻井液技术的发展方向:①抗高温高盐水基钻井液技术需致力于提升高温稳定性,改进流变性能,强化滤失量控制,提高与地层的相容性。②抗高温油基/合成基钻井液技术需在高温稳定剂、流型调节剂等低毒易降解的环保型添加剂和相关配套技术方面进一步攻关。③储层保护钻井液技术应致力于新型高性能添加剂和材料的研究,通过引入先进的传感器网络和人工智能算法,完善实时监测技术。④钻井液防漏堵漏技术应更加注重智能化技术的集成与应用、高性能堵漏材料的研发与应用、多元化堵漏技术与方法的探索以及环境保护与安全生产意识的提高。

  • 碳中和新能源新领域
  • 李根生, 宋先知, 石宇, 王高升, 黄中伟
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 899-909. https://doi.org/10.11698/PED.20240181
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    针对地热开发中智能化技术应用面临的关键难题,构建了地热开发智能化应用场景,总结并分析了各场景下智能化技术研究现状和存在的挑战,提出智慧地热田系统构建方案。智慧地热田是地热开发工程与人工智能等先进技术的有机融合。目前智慧地热田技术尚处在探索阶段,在热储智能表征、热储动态智能仿真、开发方案智能优化和地热开发智慧管理等应用场景下开展了探索应用,但仍面临计算成本高、实时响应困难、结果多解且模型依赖性强、动态多约束实时优化难度大以及多源数据深度融合难等诸多问题。由此提出智慧地热田系统的构建方案:智慧地热田系统由全量数据库、智能表征、智能仿真和智能优化调控等模块构成,不同模块之间通过数据传递、模型交互建立联系。下一阶段需着力于智慧地热田系统各模块基础理论和关键技术攻关,加快地热开发利用全生命周期智能化转型,促进地热资源智能、稳定、长效、最优、安全生产。

  • 刘合, 任义丽, 李欣, 邓岳, 王勇涛, 曹倩雯, 杜金阳, 林志威, 汪文洁
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 910-923. https://doi.org/10.11698/PED.20240254
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    阐述了大模型技术的概念,总结了大模型技术的国内外研究现状,综述了大模型在垂直领域的应用现状,梳理了油气行业大模型应用面临的挑战,并对油气行业大模型应用进行了展望。现有大模型可粗略分为3类,即大语言模型、视觉大模型和多模态大模型。油气行业大模型应用刚刚起步,部分油气企业基于开源大语言模型,利用微调、检索增强等方式发布大语言模型产品,部分学者尝试利用视觉/多模态基础模型研发面向油气业务的场景模型,还有少数学者构建地震资料处理解释、岩心分析等领域的预训练基础模型。油气行业大模型应用面临数据量和数据质量难以支撑大模型训练、研发投入成本高、难以实现算法自主可控等挑战。油气行业在应用大模型时应始终聚焦油气主营业务需求,以大模型应用为契机,加强数据全生命周期管理,提升数据治理能力,推动融合算力建设,加强“人工智能+能源”复合团队建设,推动大模型技术自主可控。

  • 邹才能, 李士祥, 熊波, 陈艳鹏, 张国生, 谢小平, 刘翰林, 马锋, 梁英波, 朱凯, 关春晓, 潘松圻, 侯梅芳, 袁懿琳, 罗双涵
    石油勘探与开发, 2024, 51(4): 924-936. https://doi.org/10.11698/PED.20240021
    摘要 ( ) PDF全文 ( ) HTML ( ) 可视化 收藏

    超级含油气盆地为推动社会进步和人类发展提供了能源基础,在气候变化与“碳达峰碳中和”背景下,构建兼顾能源生产与碳中和的“超级能源系统”是转型方向。在加快构建以新能源、新电力、新储能、新智能“四新为主”的绿色+智慧能源体系框架下,以巨量地下煤炭/石油/天然气/地热与地上丰富风光能源资源高度叠合、化石能源与新能源融合协同开发利用的区域性智慧用能系统构成的“超级能源系统”与以碳循环为主线的碳中和系统相融合,在传统含油气盆地中研究选择具备建成世界级能源生产与碳中和示范大基地条件的碳中和“超级能源盆地”。鄂尔多斯盆地区位优势明显,化石能源和新能源资源丰富,CO2源汇匹配优势显著,具备建成世界级能源生产与碳中和盆地的基础条件,以鄂尔多斯盆地为代表的碳中和“超级能源盆地”给出了传统含油气盆地转型方向。“煤炭+石油+天然气+新能源+CCUS(碳捕集、利用与封存)/CCS(碳捕集与封存)”融合发展理念与模式下,盆地区域内基本实现碳中和,进一步夯实能源生产保供能力,助力“双碳”目标实现,建立现代能源产业体系,推动地区绿色可持续发展。在中国率先建成以鄂尔多斯盆地为代表的世界级碳中和“超级能源系统”示范盆地,将重塑超级能源盆地勘探开发新理念与新模式,对全球“碳中和”下的能源革命具有重大意义。