准噶尔盆地中拐凸起南部构造演化及油气地质意义——以中佳地区下二叠统佳木河组为例

准噶尔盆地中拐凸起南部中佳地区佳木河组多口井获工业气流,断裂对油气影响显著。利用三维地震和钻井资料,采用平衡演化剖面技术,分析中拐凸起南部断裂发育特征及演化过程,建立断裂与下二叠统佳木河组二段油气成藏成储的联系。结果表明:中拐凸起南部主要发育逆冲断裂、走滑断裂和正断裂。逆冲断裂在早二叠世晚期开始发育,晚二叠世停止发育,对下二叠统佳木河组二段改造作用显著;走滑断裂集中在三叠纪发育,对地层的改造作用有限;正断裂在三叠系层内发育,未改造佳木河组。研究区构造演化可划分为4个阶段:石炭纪—二叠纪逆冲改造阶段、三叠纪—侏罗纪压扭走滑阶段、侏罗纪—白垩纪隆升剥蚀阶段和白垩纪—新近纪沉积掀斜阶段。石炭纪—二叠纪是断裂发育的主要时期;佳木河组二段优质储层主要发育于近断裂位置,断裂发育位置与研究区单斜构造共同控制油气圈闭的分布和形成;断裂与不整合分别为油气提供纵向和横向运移通道,将油气藏由北向南划分为低饱和度气顶大油环区、小气顶大油环区、小油环大凝析气藏区、无油环凝析气藏区及纯气区5种类型。该结果为中拐凸起南部中佳地区下二叠统佳木河组油气勘探部署提供指导。

准噶尔盆地中拐凸起东斜坡上乌尔禾组常规—致密油藏主控因素及成藏模式

准噶尔盆地中拐凸起东斜坡上乌尔禾组油气资源丰富,是效益勘探及建产的重要领域。应用测录井、生产测试及岩心分析化验资料,研究中拐凸起东斜坡上乌尔禾组储层特征,明确储层差异性的主控因素,建立中拐凸起东斜坡常规—致密油藏序次分布的成藏模式。结果表明:自北部向南部,研究区逐步由常规油藏转化为致密油藏,沉积作用是造成储层差异性的物质基础,控制储层岩性及原始物性,压实作用和浊沸石胶结作用加剧储层常规—致密差异演化;研究区成岩相带划分为泥质充填带、贫泥—弱胶结带、浊沸石胶结带和强压实—弱溶蚀带4种相带,其中贫泥—弱胶结带为有利储层发育带。该结果为研究区致密油藏勘探提供指导。

基于统计损伤修正的冻结砂—黏混合土改进Duncan-Chang模型

为描述冻结砂—黏混合土的偏应力—应变关系,进行不同含砂量冻结砂—黏混合土的冻土三轴压缩试验。基于改进的Duncan-Chang模型(D-C模型),引入统计损伤理论,拟合三轴压缩试验结果,分别建立以Mises强度准则和应变发展为微元强度变量的统计损伤修正模型,对比计算结果与试验数据。结果表明:冻结砂—黏混合土偏应力峰值随含砂量的增加而增加,偏应力—应变曲线由应变硬化型逐渐过渡到应变软化型的临界含砂量为50%。当含砂量介于20%~60%时,基于统计损伤理论的修正改进D-C模型能有效拟合应变硬化型曲线和具有轻微应变软化现象的偏应力—应变曲线。当含砂量为90%时,基于应变发展的统计损伤修正模型的偏应力峰值与试验结果相差3%,具有较强适用性。该结果为不同微元强度变量的统计损伤修正模型提供参考。

碳酸盐岩沉积微相特征及储层控制因素——以塔河油田东南缘X井中—上奥陶统为例

为明确碳酸盐岩沉积微相与储层物性关系,根据塔河油田东南缘X井中—上奥陶统的岩心、薄片和测井等资料,分析储层岩石类型及沉积微相特征,研究储层物性及控制因素。结果表明:塔河油田X井中—上奥陶统发育泥晶生屑灰岩、亮晶生屑灰岩、含球粒亮晶藻鲕灰岩、具鸟眼构造的泥晶灰岩、含钙质绿藻生屑泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩、亮晶集合粒灰岩、含集合粒亮晶鲕粒灰岩、泥晶砂屑生屑灰岩、亮晶砂屑灰岩和泥晶灰岩11种岩石类型;发育砂屑滩、生屑滩、鲕粒滩、滩间海、藻鲕滩和灰坪6种沉积微相;发育溶洞型、裂缝—溶洞型和裂缝型3种储层。研究区孔隙度、渗透率的差异主要受沉积微相和后期溶蚀改造的影响,砂屑滩、生屑滩、鲕粒滩和藻鲕滩的储层物性相对较好,为裂缝—溶洞型储层,是发育优质储层的有利相带。该结果为塔河油田东南缘奥陶系碳酸盐岩储层勘探提供参考。

基于集成谐振及干涉效应的温度自补偿薄膜厚度检测方法

塑料薄膜厚度检测结果受环境温度影响较大。基于微纳光纤环形谐振腔(MLR)和法布里—珀罗(F-P)干涉仪,提出一种集成薄膜厚度检测温度自补偿方法,先利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)封装的MLR监测温度变化,再利用薄膜前后表面形成的F-P腔测量薄膜厚度,最后根据反射光谱表现的MLR和F-P干涉的集成效应,实现单光源单解调装置的温度和薄膜厚度同时解调,达到薄膜厚度测量的温度自补偿效果。结果表明:集成薄膜厚度检测温度自补偿方法能够准确检测由温度波动引起的薄膜厚度变化,温度灵敏度为166 pm/℃,温度为25~55℃时可实现温度自补偿,最大相对误差由0.51%降低至0.11%。与其他厚度检测方法相比,集成于检测厚度传感器的温度自补偿薄膜厚度检测方法灵敏度高、实现无损检测、快速检测及测量不受温度影响,在石油化工及生物检测领域提高薄膜测厚效率、提升测厚准确度方面具有较好应用。

陆东凹陷交力格洼陷九佛堂组页岩油赋存状态及孔径下限表征

以陆东凹陷交力格洼陷九佛堂组为例,利用激光共聚焦显微镜、氩离子抛光和场发射扫描电镜、低温氮气吸附、岩石热解、高压压汞及一维核磁共振等实验,根据轻重质组分赋存状态、微孔孔径和全尺度孔径分布等,研究页岩油的微观赋存状态及赋存孔径下限。结果表明:陆东凹陷交力格洼陷九佛堂组泥页岩各种类型孔隙见页岩油的赋存。轻质组分主要赋存空间为页理缝和大孔,形态多呈蜂窝状、丝缕状和扁豆状;重质组分主要赋存空间为页理缝、晶间孔、有机孔和微溶孔等。页岩油赋存孔径下限为3 nm,游离烃赋存孔径下限为15 nm,可动烃赋存孔径下限为40 nm;页岩孔径大于15 nm的孔隙占比较高,平均为62.1%,研究区页岩油具有较高可动比例。该结果为交力格洼陷九佛堂组页岩油后期开发提供支持。

四川盆地中部须家河组致密砂岩储层孔喉结构分类评价

致密砂岩储层具有非均质性强、孔喉关系复杂和孔渗相关关系差等特点。以四川盆地中部须家河组致密砂岩储层为研究对象,采用高压压汞和核磁共振法表征全孔径分布,建立全尺度的毛细管压力曲线,明确不同孔喉结构特征参数与储层宏观物性的关系,进行致密砂岩储层孔喉结构分类评价。结果表明:高压压汞实验中大孔(孔径≥50 nm)标定的核磁孔径分布可准确表征全孔径分布;全孔径分布谱图计算的峰度参数与孔隙度相关关系好,可评价储层宏观储集能力;伪毛细管压力曲线计算的相关因数和分形维数参数与渗透率相关关系好,可评价储层宏观渗流能力;研究区致密砂岩储层孔喉结构分为3类,由Ⅰ类到Ⅲ类,储集空间类型由残余粒间孔占优势向粒内溶孔占优势变化,峰度逐渐变小,分形维数变大,储集能力和渗流能力下降。该结果为提高致密砂岩气藏勘探与开发效率提供依据。

准噶尔盆地北三台凸起南斜坡石炭系火山岩储层特征及成藏模式

准噶尔盆地北三台凸起南斜坡石炭系内幕地层结构、储层岩性、物性及展布规律等成藏条件认识不清。基于岩心、测井和地震资料,采用井震资料结合和储层反演等方法,分析石炭系巴山组内幕旋回组合及储层特征;结合油源条件、优质储层分布及古构造特征,研究北三台凸起南斜坡石炭系火山岩成藏模式。结果表明:石炭系巴山组内幕可分为3个四级旋回,自下而上为巴一段、巴二段和巴三段,优势岩相集中分布于巴三段,以爆发相火山角砾岩、溢流亚相安山岩和玄武岩为主。岩性与岩相是决定火山岩储层原生储集空间发育程度的基础,储层距石炭系顶部的位置决定风化淋滤改造的强度;巴三段南部及东部火山口附近分别发育火山熔岩及火山角砾岩,溶蚀孔及构造缝相对发育,为优质储层发育区。石炭系巴山组成藏模式主要为上生下储“倒灌”成藏和本层侧向成藏。巴三段沉积时期,继承性的古隆起与优势岩相、成藏期次等匹配良好,是油气聚集成藏的有利条件。该结果为准噶尔盆地北三台凸起南斜坡石炭系内幕油藏勘探开发提供指导。

准噶尔盆地前哨地区有利砂体展布规律及演化模式——以下侏罗统三工河组二段一砂组为例

准噶尔盆地前吵地区三工河组有利砂体展布规律不明,砂体类型不清,制约油气资源的勘探开发。根据岩心观察、粒度分析、测井及地震资料,结合层序地层学原理,利用90°相位转换技术及地震多属性融合技术,建立等时地层格架,明确有利砂体类型、砂体展布规律和砂体演化模式。结果表明:研究区有利砂体以浅水三角洲内前缘水下分流河道砂体、浅水三角洲外前缘水下分流河道砂体和砂质碎屑流成因的湖底扇砂体为主;顺物源方向,2级坡折带控制的三角洲前缘砂体逐渐向3级坡折带之下的湖底扇砂体过渡;有利砂体为湖侵阶段产物,由3个退积旋回演化形成;受控于多级坡折带,初次退积旋回与二次退积旋回形成砂质碎屑流成因的湖底扇砂体,三次退积旋回形成浅水三角洲外前缘砂体和浅水三角洲内前缘砂体。该结果对前哨地区三工河组岩性油气藏的下一步勘探开发目标部署具有指导意义。

基于相场法的固井顶替效率数值模拟及影响因素分析

考虑摩擦阻力、浮力、重力和两相界面张力的影响,建立基于相场法的固井顶替效率数学模型并进行数值求解,评价固井顶替效率,采用环空顶替实验进行验证,分析井斜角、前置液结构、密度差、套管偏心度和套管旋转等因素对固井顶替效率的影响。结果表明:固井顶替效率数学模型有效改善传统模型的顶替界面模糊和振荡现象,具有一定的可靠性。井斜角改变重力沿井筒方向的分力并影响顶替界面形态的发展,水平井筒顶替界面形态的稳定性最差;采用“冲洗液和隔离液”的前置液结构时,水泥浆的顶替效率更高;优选流体密度差时,顶替效率提高5%;水平井筒中,套管偏心度为0.1时,顶替效率最高,但现场应用条件难以实现;套管旋转可显著缓解水泥浆宽边指进程度。考虑施工的难易程度,提高顶替效率的措施依次为:选用“冲洗液和隔离液”的前置液结构、优选密度差、采用套管旋转的顶替方式、控制套管偏心度小于0.1。该结果可为固井顶替效率的预测和优化提供指导。

深层致密砂岩储层非均质性特征及控制因素——以准噶尔盆地永进地区侏罗系齐古组为例

以准噶尔盆地永进地区侏罗系齐古组为例,根据岩心、薄片、储层物性和测井数据等资料,分析深层致密砂岩储层非均质性特征并进行综合表征,明确储层非均质性控制因素。结果表明:研究区齐古组自下而上分为1~6小层,粒度韵律和渗透率韵律以正韵律为主,在层内非均质性方面,3小层的非均质性最强;在层间非均质性方面,1~3小层砂体展布面积大且连通性好,3小层砂体最发育;在平面非均质性方面,1~4小层具有较强非均质性。3小层的非均质性最强,其次分别为2小层、4小层和1小层的。沉积作用影响砂体展布及物质组成,是导致储层非均质性的基础,成岩作用能够改善孔隙结构和类型,是影响储层非均质性的关键因素。该结果对准噶尔盆地永进地区油气勘探具有指导意义。

少断裂深水油气成藏模式与有利区优选——以圭亚那盆地上白垩统为例

为明确少断裂深水油气运移机理与成藏富集模式,以圭亚那盆地上白垩统为对象,利用地震、测井、钻井及烃源岩测试分析等资料,研究盆地上白垩统石油地质特征,明确研究区成藏模式,划分勘探有利区。结果表明:烃源岩为土伦阶—康尼亚克阶沉积的巨厚黑色页岩,TOC质量分数为4%~7%,有机质类型以Ⅰ、Ⅱ型为主;储层为坎潘阶—马斯特里赫特阶水道、堤岸、朵叶亚相砂岩;主要盖层为古近纪早期沉积的泥岩与物性较差的巨厚粉砂岩。盆地陆坡区发育砂体叠置—断层斜向型运移体系,形成“源—储紧邻、断—砂匹配、水道聚集”的成藏模式;深水区发育砂体叠置—裂缝垂向型运移体系,形成“源—储分离、缝—砂匹配、高点聚集”的成藏模式。盆地中心深水区烃源岩发育与水道发育叠合区为勘探首选目标,北部堤岸发育与烃源岩发育叠合区或未与烃源岩重合的水道发育地区为勘探的第二选择。该结果对相似地质条件的盆地勘探具有指导意义。

扇三角洲前缘储层构型特征及对储层质量的控制作用——以乍得D油田PⅠ油组为例

乍得Bongor盆地D油田PⅠ油组储层为扇三角洲前缘沉积,具近源快速堆积、沉积碎屑颗粒粗、砂体接触关系复杂等特点。根据岩心、测井、地震及开发动态资料,划分研究区岩相及组合类型,识别单砂体构型单元类型及特征,分析不同构型单元空间组合样式,建立扇三角洲前缘构型模式及其随基准面演化特征,探讨单砂体构型对储层质量的控制作用。结果表明:研究区为扇三角洲前缘沉积,主要发育10种岩相、5种岩相组合及4种主要构型单元类型。砂体侧向拼接样式主要有4种类型,单砂体垂向接触类型可分为切叠型、叠加型、孤立型三大类10小类叠置样式。在长期基准面上升时期,单砂体垂向叠置关系先由切叠型转变为叠加型,后转变为孤立型,砂体发育规模不断收缩变窄。不同构型单元的孔隙度及渗透率特征差异明显,水下分流河道物性最好,平均孔隙度、渗透率分别为21.31%和1 276.92×10^(-3)μm^(2)。单砂体的叠置样式及单一构型内部砂体所处位置和沉积韵律对储层物性非均质性具有明显控制作用,砂体物性从对应箱形曲线韵律的水道中部主体向对应钟形曲线韵律的两侧边部变差;叠加型接触的砂体较切叠型接触砂体非均质性更强。该结果为乍得D油田及类似油田勘探开发及井网部署提供参考。

南羌塘坳陷中侏罗统布曲组碳酸盐岩储层特征及控制因素

根据野外剖面、钻井和岩心等资料,采用岩心观察、常规及铸体薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、压汞实验、孔渗测试等方法,分析南羌塘坳陷中侏罗统布曲组碳酸盐岩储层特征及控制因素。结果表明:南羌塘坳陷布曲组碳酸盐岩储层岩性主要为亮晶鲕粒灰岩、生屑灰岩、晶粒白云岩和(残余)颗粒白云岩;储集空间主要为粒内溶孔、铸模孔、晶间孔、晶间溶孔、非组构选择性溶孔和裂缝。不同岩性的储层物性差别明显,白云岩储层物性优于过渡性岩类及灰岩的,主要为Ⅱ—Ⅲ类储层。沉积相和成岩作用为有利储层的控制因素,碳酸盐岩台缘浅滩及台内浅滩相沉积构成有利储层发育的物质基础,白云石化、压溶及溶蚀作用是有利储层形成的关键;较彻底的白云石化对储层孔隙度增加具有明显的促进作用,细晶自形白云岩物性最优,构造破裂作用产生的各种裂缝有利于溶蚀流体的运移,有效改善储层物性。该结果为研究区下一步油气勘探提供地质依据。

鄂西宜昌地区寒武系水井沱组页岩储层地应力特征及成因

以四川盆地宜昌地区水井沱组页岩储层为对象,采用钻井实测、岩心测试分析及测井解释等技术,获取多井点现今地应力信息,研究地应力特征,探讨应力差异分布成因。结果表明:宜昌地区水井沱组现今最大水平主应力方向总体为NEE向,东、西部靠近边界断裂的区域呈多向性;现今地应力的离散性较强,平面上呈中部高、东西部低的主体分布特征,纵向上随深度增加而增大;埋藏深度是导致地应力纵向上分布差异的主要因素,三个主应力随埋深呈线性增加,主体区域的应力关系表现为水平最大主应力>垂向主应力>水平最小主应力,属于走滑断层应力状态;不同岩性层间的水平应力及方向变化,由灰岩、粉砂岩到页岩,应力总体上呈减小趋势;边界断裂的影响是地应力平面上分布差异的主要成因,造成地应力降低及最大水平主应力趋于平行断层走向的偏转,地应力降低与偏转幅度主要受断裂距离控制。该结果可为宜昌地区水井沱组页岩气藏后续勘探部署及压裂施工方案设计提供依据。

库车坳陷秋里塔格构造带中东段油气充注期次及成藏模式

库车坳陷秋里塔格构造带新生界油藏勘探潜力大,古近系膏盐岩相变区储层砂岩厚度薄,油气成藏过程复杂。利用流体包裹体岩相学观察、激光拉曼光谱、包裹体测温、盆地模拟和储层定量荧光光谱等方法,分析古近系库姆格列木群盐间砂岩样品的烃充注相关流体记录,明确研究区油气充注期次和成藏模式。结果表明:古近纪末—中新世早期,中质油聚集于白垩系砂岩顶部;中新世中期,库姆格列木群砂岩储层第一期轻质油—凝析油充注发生于约14.2 Ma,以蓝绿色荧光包裹体组合为主,古油藏广泛分布;中新世晚期—上新世中期,构造挤压作用增强,逆冲断裂、构造裂缝导致古油藏大量散失;上新世晚期以来,随埋藏深度的增加,高纯度、厚层膏盐层封盖性逐渐恢复,砂岩储层第二期甲烷干气充注发生于约3.7 Ma,形成含甲烷包裹体组合,构成现今盐间砂岩气藏的基本油气特征,形成膏盐岩盖层与构造作用双重控制的油气成藏模式。该结果为秋里塔格构造带中东段进一步勘探提供依据。

鄂尔多斯盆地M34区块侏罗系延10段砂质辫状河储层特征及控制因素

综合利用岩心、薄片、扫描电镜和储层物性等资料,分析鄂尔多斯盆地M34区块延10段砂质辫状河储层宏微观特征、成岩演化及控制因素,预测有利储层。结果表明:研究区延10段岩石类型丰富,以长石质石英砂岩和岩屑质石英砂岩为主,结构成熟度和成分成熟度较高;储集空间主要为粒间孔、溶蚀孔、晶间孔和微裂缝,发育中孔中喉型、小孔细喉型、细孔微细喉型3类孔隙结构,整体属于低孔低渗型储层,孔渗相关关系较好;发育压实、胶结、溶蚀及交代4类成岩作用,处于中成岩A2期,多阶段的成岩演化使孔隙度降至11.20%~16.30%。优质储层受岩性、沉积、成岩及构造作用共同控制,岩性是优质储层形成的基础,富含石英、长石的细砂岩储层物性最好;沉积为优质储层的形成提供物质条件,心滩和主河道微相储集条件优越,压实和胶结作用是储层减孔的重要原因,其中压实作用是主要因素,溶蚀作用有利于次生孔隙的形成,改善储层物性;构造裂缝是有利储集空间的重要补充,可提高储集性能。延10段储层可划分3类,其中Ⅰ类储层中M30-6X、M34-2、M30-4等井区是有利的勘探目标。该结果对研究区下一步勘探部署具有参考意义。

苏北盆地高邮凹陷阜宁组二段页岩油赋存状态定量表征及控制因素

鉴于页岩油赋存状态对页岩油富集和可动性有重要影响,以苏北盆地高邮凹陷阜宁组二段(阜二段)页岩为研究对象,利用多温阶热解和激光共聚焦显微镜等技术,定量表征高邮凹陷阜二段页岩油赋存状态,明确赋存状态的控制因素。结果表明:高邮凹陷阜二段页岩油赋存状态分为游离油和吸附油两大类,以游离油为主,平均占总含油量的65.16%;不同岩相页岩油赋存状态差异明显,游离油占比由高到低依次为长英质页岩>长英—灰云质混积页岩>长英—黏土质混积页岩>灰云质页岩;有机质成熟度、总有机碳质量分数(w(TOC))、矿物组分和孔隙结构等因素共同控制高邮凹陷阜二段页岩油赋存状态。游离油和吸附油量主要受w(TOC)和孔隙结构控制,游离油量与w(TOC)呈弱正相关关系,吸附油量与w(TOC)呈强正相关关系。游离油、吸附油量与孔体积呈正相关关系,与比表面积相关性不明显。游离油和吸附油的比例主要受有机质成熟度、长英质矿物含量和孔隙结构影响,吸附油比例随有机质成熟度增高而减小,游离油比例与长英质矿物含量呈弱正相关关系。宏孔及微裂缝越发育,游离油比例越高。该结果对苏北盆地页岩油的规模勘探开发具有指导意义。

川东南林滩场地区五峰组—龙一段页岩储层特征及含气性影响因素

以川东南林滩场地区五峰组—龙马溪组一段(龙一段)富有机质页岩为研究对象,采用X线衍射全岩矿物分析、干酪根镜检、镜质体反射率、孔隙度、含气性、微量元素测试和测井解释等方法,分析页岩储层有机地球化学、孔隙结构和储集物性等含气性影响因素。结果表明:林滩场地区五峰组—龙一段划分9个小层,主要岩性为黑色炭质笔石页岩夹粉砂岩,干酪根类型以Ⅰ型为主,有机质成熟度介于3.27%~3.47%,w(TOC)介于0.58%~6.43%,孔隙度介于0.52%~10.81%,渗透率介于(0.002~0.684)×10^(-3)μm^(2),含气量介于1.12~3.85 m^(3)/t;沉积环境整体为深水陆棚相过渡到浅水陆棚相,气候湿热,为缺氧还原环境,储层物性好。页岩气探井效益开发最有利的埋深为2.0~3.0 km,林滩场南区埋深在2.5~4.0 km之间,埋深较为适中;页岩气井与断裂距离大于1.2 km,气井测试产量与断裂距离成正比。林页1井附近2.0 km范围内发育5条大尺度断裂,林页3井附近2.0 km范围内发育1条中尺度断裂,林页3井测试产量高于林页1井的。该结果为川东南复杂构造区页岩储层勘探开发提供指导。

渤海湾盆地辽中凹陷北部东营组沉积体系发育演化与构造古地貌的控制作用

根据地震和钻、测井资料,识别渤海湾盆地东北部辽中凹陷北部东营组中下段地震相和岩相组合类型,揭示沉积体系的发育演化规律;拉平古水平面,恢复东营组沉积时期构造古地貌,探讨构造古地貌对沉积体系发育演化的控制作用。结果表明:辽中凹陷北部东营组中下段可识别6种地震相与9种岩相组合类型,发育辫状河三角洲、曲流河三角洲、湖底扇以及碎屑湖泊等沉积,北部由辫状河三角洲演变为双向供源的曲流河三角洲-湖底扇,中南部早期发育小型辫状河三角洲并逐渐消亡,南部小型辫状河三角洲逐渐向北推进;东营组中下段沉积期研究区整体南高北低,可划分辽东凸起和辽中凹陷2个隆坳单元,进一步识别断裂陡坡带、缓坡断阶带、缓坡带、古沟谷等构造古地貌单元;研究区发育的沉积体系类型及规模与古坡折坡度、凹陷沉降中心位置、古沟谷规模密切相关,沉积体系的分布演化是盆地隆坳格局、坡折地貌形态、古沟谷发育位置与物源供给方向共同作用的结果。该结果对研究区油气勘探有利砂体预测具有指导意义。