塔里木盆地北部富满地区超深层走滑断裂带碳酸盐岩油气差异成藏成因探讨

塔里木盆地北部超深层走滑断裂体系海相碳酸盐岩油气勘探开发近年来取得了重大突破,但富满油田油气分布与富集特征差异显著,走滑断裂控制下的超深层油气差异成藏机理尚不清楚。研究了富满地区走滑断裂几何结构及其演化过程,探讨其在油气运聚成藏中的作用,分析油气成藏富集机理,提出了油气富集主控因素。研究结果表明:(1)研究区走滑断裂经历了早期伸展或弱挤压,中期压扭、伸展或平移走滑,晚期定型、继承发育或张扭反转的动力学演化过程。FI5断裂带和FI17断裂带挤压、剪切和拉张应力交替发育,不同部位演化差异明显,FI7断裂带和FI16断裂带以剪切应力和拉张应力为主,演化过程相对简单。(2)演化过程不同的断裂形成了不同的几何结构,造成通源性、输导性与储集性强弱差异配置不同,从而形成了3种不同的油气充注方式。FI5断裂带和FI16断裂带油气以垂向充注为主,FI7断裂带油气以侧向运移调整为主,FI17断裂带为垂向充注-侧向运移复合型。(3)断裂演化过程差异控制了油气充注过程。东部断裂晚期活动性强,喜马拉雅期高成熟裂解气大量充注成藏,形成了“西油东气”的格局。断裂带内不同部位演化过程差异加剧了断裂内油气性质变化的复杂性。(4)垂向充注型油气藏中通源性、输导性和储集性的耦合配置关系控制了油气富集程度,充注期次差异控制了油气性质变化,油气侧向运移为主的油气藏中储集性及侧向连通程度控制了油气富集程度及油气性质的变化。

中国碳酸盐岩油气藏开发理论与实践

针对中国碳酸盐岩油气田成藏模式多样、构造复杂、储集层差异大的特点,跟踪分析了中国20世纪50年代以来的开发技术攻关实践,系统总结了所形成的碳酸盐岩油气藏开发理论与技术,分析了其适应性与存在问题,在此基础上提出了未来的发展方向及思路。中国碳酸盐岩油气藏开发主要形成了:(1)碳酸盐岩储集层的成因机制、复杂介质复合流动机理理论;(2)以地球物理描述、离散缝洞建模方法为核心的储集体识别和描述技术;(3)自由流-渗流耦合的数值模拟方法及试井分析技术;(4)空间结构井网设计、变强度注水和堵水封窜为核心的注水开发和氮气单井吞吐提高采收率技术;(5)钻完井、酸化压裂增产技术。进一步实现碳酸盐岩油气藏高效开发,需要开展4个方面的攻关:(1)发展更高精度的复杂储集层描述技术;(2)研发多途径的油气藏提高采收率技术;(3)完善和发展超深层碳酸盐岩钻井、酸化压裂改造方法,大幅降低工程成本;(4)加强信息技术、大数据技术、云计算、人工智能与油气藏开发的融合,实现油田开发的智能化。

塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油气藏储量计算方法

为科学合理地开展储量评估以指导后期的勘探开发,避免储量评估出现较大偏差,以塔里木盆地哈拉哈塘油田某区块缝洞型碳酸盐岩油气藏为例,研究碳酸盐岩准层状油藏缝洞雕刻及储量计算方法。利用基于高精度三维地震的缝洞量化雕刻技术确定储量计算参数;利用地震反射特征的敏感属性及门槛值,结合高置信度的井震联合反演技术分别刻画洞穴型、孔洞型、裂缝型3类储集层的含油面积、有效厚度及有效孔隙度参数。依据容积法,求取不同储集层类型的储量,再由实钻井进行动态采收率的标定。该方法用于非均质性极强的缝洞型碳酸盐岩油气藏的储量计算及方案编制,可实现储量的有效动用。

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油气藏的特征及缝洞单元划分

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油气藏的主要特征表现为油气藏高度远大于残丘圈闭幅度,油气分布受储集体发育程度控制,纵向上不连续,储集体主要为岩溶-构造作用所形成的缝洞,单个缝洞储集体为独立的油水系统等。运用油藏压力降落法、类干扰试井法和流体性质变化法等方法将塔河油田主体开发区划分出10个连通储渗单元和20个孤立或相对定容封闭体,对这些缝洞单元的特点作了描述。塔河油田整体上不具统一的底水;各油气藏流体性质变化较大。

中国深层和超深层碳酸盐岩油气藏形成分布的基本特征与动力机制及发展方向

随着油气资源对外依赖度加大,中国的油气勘探已经拓展到深层和超深层领域,并相继在中西部盆地发现了塔河、普光、安岳、靖边、顺北等一批大型油气田,展示出广阔的勘探前景。中国已探明的深层和超深层碳酸盐岩油气藏特征与全球的有很大差异,经典的油气地质理论指导这类油气田勘探遇到了前所未有的重大挑战,需要完善和发展。通过调研和比较全球已探明的碳酸盐岩和砂岩油气藏地质特征,发现它们的油气来源条件、油气藏形成条件、成藏动力、演化过程特征等类同;同时,发现碳酸盐岩和砂岩油气藏的矿物组成、孔隙度和渗透率随埋深变化特征、孔渗结构特征、储层物性下限、油气藏类型等有着很大不同。中国深层和超深层碳酸盐岩油气藏与全球的相比较具有五方面差异:地层年代更老、埋藏深度更大、白云岩储层比率更大、天然气资源比率更高、储层孔渗关系更乱。中国已经发现的深层碳酸盐岩油气藏成因类型可以归为五种:沉积型高孔高渗油气藏、压实成岩型低孔低渗油气藏、结晶成岩型低孔低渗油气藏、流体改造型高孔低渗油气藏、应力改造型低孔高渗油气藏;它们形成的动力学机制分别与地层沉积和浮力主导的油气运移作用、地层压实和非浮力主导的油气运移作用、成岩结晶和非浮力主导的油气运移作用、流体改造介质和浮力主导的油气运移作用、应力改造和浮力主导的油气运移作用等密切相关。中国深层和超深层碳酸盐岩油气藏勘探发展的有利领域和油气藏类型主要有三个:一是低热流盆地浮力成藏下限之上自由动力场形成的高孔高渗常规油气藏;二是构造变动频繁的叠合盆地内外应力和内部流体活动改造而形成的缝洞复合型油气藏;三是构造稳定盆地内局限动力场形成的广泛致密连续型非常规油气藏。改造类非常规致密碳酸盐岩油气藏是中国含油气盆地深层和超深层油气资源的主要类型:它们叠加了早期形成的常规油气藏特征,又具有自身广泛连续分布的非常规特征,还经受了后期构造变动的改造;复杂的分布特征,致密的介质条件和高温高压环境使得这类油气资源勘探开发难度大、成本高。

概率法在缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估中的应用:以塔中隆起北斜坡下奥陶统岩溶油气藏为例

缝洞型碳酸盐岩油气藏储量计算是目前国际研究的难点。中国近年来发现了这类规模巨大的油气藏,储量计算始终是一个难题而未能有效解决。通过对塔里木油田目前缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估方法的梳理,结合缝洞型碳酸盐岩油气藏认识及缝洞型油气藏识别技术的进展,认为缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估的发展趋势是强调缝洞单元雕刻(解决非均质性、合理的指导开发井部署)和储量参数的随机性。在了解缝洞型碳酸盐岩油气藏识别技术进展基础上,吸收国内外油气储量评估经验,提出了塔里木油田缝洞型碳酸盐岩油气藏概率法储量评估方法。评估思路是发挥缝洞雕刻油气面积置信度高的优势,充分利用孔隙度、饱和度样本点容量大的特点,合理建立其概率分布。缝洞雕刻和概率法的有机结合可以合理地评估缝洞型油气藏的储量。目前,缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估对象、裂缝处理方法、概率法储量计算高置信度确定性参数取值方法、概率法储量计算随机变量参数分布规律及合理性等方面的研究已取得一定的经验和进展。

裂缝性碳酸盐岩油气藏保护方法

裂缝性碳酸盐岩油气藏的主要伤害因素是滤液侵入和固相颗粒堵塞、应力敏感和裂缝滞后损害。在储层条件下,当裂缝宽度小于10 μm时,采用常规的屏蔽暂堵技术并减小水锁损害;当裂缝宽度在10μm以上时,采用纤维状暂堵剂+颗粒状暂堵剂+油溶性暂堵剂复配的暂堵技术。如果发生地层漏失,除考虑采用欠平衡钻井技术外,还应该考虑:①钻井液及其滤液与地层岩石和地层水具有良好的配伍性;②解决裂缝性储层的应力敏感问题。在裂缝性碳酸盐岩油气藏的钻探及开发过程中,必须使有效应力在一定范围内变化,以免引起裂缝滞后损害。

迫使碳酸盐岩油气藏裂缝向下延伸的酸压技术

碳酸盐岩油气藏非均质性强,受钻井工艺和地质条件的限制,井眼距下部储集体较远时,常规酸压工艺难以沟通下方的储集体。从人工隔层控制裂缝延伸方向机理出发,提出上浮转向剂形成人工高阻隔层迫使酸压裂缝在纵向上向下延伸的思路,研发了一种超低密度耐高温高承压的特殊上浮转向剂TBA,其密度为0.37 g/cm3,承压140 MPa,260℃高温下稳定,并对上浮转向剂TBA进行了上浮规律研究,使用数模的方法对上浮转向剂TBA的上浮时间、用量进行优化,获取了有效迫使裂缝向下定向酸压控制参数,使裂缝尽可能向下延伸沟通储集体。该技术已在塔里木盆地碳酸盐岩油气藏进行了4口井酸压试验,取得了很好的效果。

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气藏特征及其分类

塔里木盆地下古生界寒武系—奥陶系碳酸盐岩油气藏复杂多样,依据圈闭类型可划分为构造类、地层岩性类、复合类等三大类油气藏。其中地层岩性油气藏还可分为风化壳型、礁滩型、白云岩型三个亚类。根据圈闭与储层特征,三大类油气藏可进一步细分为12个类型。构造类油气藏受局部构造圈闭控制,储层发育,横向连通性好,油气分布比较均一,油气水界面明显。地层岩性油气藏为盆地的主要油气藏类型,储层类型多样,油气藏受储层控制,横向变化大,非均质性强,但同一油气藏具有相近的流体性质、统一的压力-温度系统,多具有统一油气水界面,油气产出变化大。复合类油气藏受局部构造圈闭与储层双重作用控制,构造高部位储层发育区油气高产稳产效果好,低部位含水率高。典型实例分析表明,不同类型油气藏差异大,同一类型油气藏具有相似的特征,针对不同类型油气藏需要采取不同的勘探开发方法与技术措施。

碳酸盐岩油气藏缝洞单元多学科综合划分方法研究--以塔里木盆地轮古11井区为例

对于已进入开发中后期的碳酸盐岩缝洞型油气藏,进行缝洞单元精细研究非常重要。盲目部署加密井,很容易导致因为所在单元的储量已被动用而失利。本文采用的碳酸盐岩缝洞单元多学科综合划分方法是:在有井控制的地区,首先分析井间连通性,然后结合生产动态、常规解析试井、流体性质、数值试井等多学科资料确定缝洞单元边界;在无井控制的地区,影响连通性最重要的主控因素是储层本身的相互连通性,其次才是断裂和裂缝,这时可在连通性约束下进行储层和裂缝预测,并以此为主要依据确定缝洞单元边界。对塔里木盆地轮古油气田轮古11井区划分出80个缝洞单元,其中有55个为储量未动用单元(潜力单元),并部署了一些加密井,已钻的XW1井获得了成功,投产初期日产油95t,不含水。

动态评价技术在塔河碳酸盐岩缝洞型油气藏中的应用

塔河油田奥陶系油气藏是大型碳酸盐岩溶洞型油气藏,其储渗空间主要为大小不同的溶洞、裂缝带、溶蚀孔隙等组成,该油气藏具有极强的非均质性,单纯用静态资料来认识这类油气藏是非常困难。文章提出利用生产动态资料和信息进行该类型油气藏研究的新思路,利用人工神经网络技术在处理非线性相关参数预测方面的优势,并以渗流理论为基础,结合试井成果,选用已知油井的产量、油嘴、油压、含水率、气油比、原油密度等6个开发动态参数作为样品输入数据,推导出影响油气藏开发的重要参数(地层系数)与生产信息的关系,建立了人工神经网络预测储层参数的结构模型。通过塔里木盆地塔河油气田实例研究,说明了利用动态信息评价油气藏技术在碳酸盐岩缝洞型油气藏储层预测和非均质性分析等方面具有较高的实用价值。

塔里木盆地碳酸盐岩油气藏勘探潜力及方向探讨

通过对塔里木盆地古生界碳酸盐岩油气藏勘探潜力分析以及塔北、塔中、巴楚隆起成藏条件类比 ,进一步深化了塔里木盆地碳酸盐岩油气成藏规律认识。指出塔里木盆地属于特提斯北缘盆地群 ,宏观油气地质条件优越 ,碳酸盐岩油气资源量丰富 ,勘探领域广 ,层系多 ,资源探明率低 ,勘探潜力大。主攻方向是阿克库勒凸起、雅克拉断凸、和田河凸起。

中国碳酸盐岩油气藏探明储量分布特征

通过对我国1465个碳酸盐岩油气藏(或储量计算单元)探明储量的统计分析研究,提出了"生储组合分类法",并把这些碳酸盐岩油气藏类型划分为湖相型、海生海储型、新生古储型和新生新储型四类。石油地质储量以海生海储型和新生古储型为主,分别占碳酸盐岩油气藏石油总储量的40.11%和37.12%;天然气地质储量则以海生海储型独占绝对优势,占碳酸盐岩油气藏天然气总储量的93.28%。从油公司、盆地、层系、埋深以及油品等多角度进行了探明储量分布特征的研究,揭示了各种分布规律。

济阳坳陷碳酸盐岩潜山油气藏勘探技术综述

针对碳酸盐岩潜山油气藏勘探这一公认的难题 ,介绍了济阳坳陷在近几年勘探实践中所形成的碳酸盐岩潜山勘探配套技术系列 ,如用重、震联合反演 ,三维叠前深度偏移和连片处理技术提高目标选区和圈闭描述的精度 ;采用井点储层分析描述技术和井间储层横向预测技术提高储层预测能力 ;运用油气运聚模拟和模式识别技术 ,为勘探决策提供直接和间接的证据 ;应用多项钻井工艺技术和酸化压裂改造技术有效地保护和改善储层性能。这些技术的成功应用 ,有效地提高了济阳坳陷碳酸盐岩潜山勘探水平 ,勘探成效显著。

碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏勘探开发关键技术——以塔河油田为例

碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏是受构造—岩溶旋回作用控制、由多个缝洞单元在空间上叠合形成的复合油气藏,勘探开发难度比较大。塔河油田是我国第一个以奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏为主的古生界海相大油气田,勘探开发有其特殊性和复杂性。目前已初步形成了一套勘探与开发的思想和方法体系,具体介绍了已经形成的七个主要技术系列,包括碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏评价技术、超深碳酸盐岩储层预测技术等。应用这些技术系列,在塔河油田取得了良好效果,提高了油藏采收率及开发井的建产率,增加了油气藏的可采储量。

缝洞型碳酸盐岩油气藏数值模拟技术研究

塔里木油田储集空间多样,以孔、洞、缝为基础的不同类型储层以不同形式组合,形成了以缝洞型储层为主的非均质性特强的碳酸盐岩油气藏,此类油气藏描述工作难度极大,相关基础研究不能满足油田开发的需要,加上传统数值模拟软件的限制,对应的油气藏数值模拟技术已经严重制约了油田的高效开发。塔里木油田塔中62井区采用国际公认的GOCAD建模软件和斯坦福大学开发的GPRS数值模拟计算器,在离散裂缝模型的基础上结合MSR方法,建立了相关的储层地质模型并进行了动态验证,为进一步认识塔里木油田碳酸盐岩油气藏缝洞分布规律、连通性及油水分布关系提供了有效手段。

中1井奥陶系碳酸盐岩油气藏特征分析

中1井位于塔里木腹地塔中隆起塔中10构造带西段卡塔克1区块5号断背斜构造高点,奥陶系碳酸盐岩油气显示较好;奥陶系碳酸盐岩油藏具备自生、自盖、自储的特点,其中储层为油气藏分布的主要控制因素;溶解作用、破裂作用、白云石化作用等成岩作用是储层孔渗空间形成的主要原因,反映该油气藏具有成岩油气藏的特征;但油气藏的分布规律及油气藏边界尚未全面掌握,有待深入研究。

塔河地区下古生界碳酸盐岩缝洞型油气藏成藏体系浅析

以油气成藏体系理论为指导,对塔里木盆地塔河地区下古生界油气成藏条件进行了研究。发现塔河地区早古生代成藏体系的油气来源于阿克库勒凸起南部和满西斜坡带的中、上奥陶统烃源岩,油气先充注塔河南部古岩溶和礁滩相储集空间中形成古油藏,海西末期断裂和不整合面连通油源,油气沿断裂垂向运移,遇见不整合面和高效砂岩输导体作侧向运移,进入塔河主体的以海西早期岩溶为主的奥陶系碳酸盐岩孔、洞、缝储集体。喜山期烃源岩再次成熟,成熟—高成熟油气沿断裂垂向运移,同时受到东南方向局部地区的高成熟气侵入。结果表明,塔北早古生代成藏体系的烃源岩、输导体系和圈闭均为分离状,油气来源单一,为塔北早古生代单源三位成藏体系。

断控碳酸盐岩油气藏开发地质认识与评价技术——以塔里木盆地为例

塔里木盆地奥陶系海相碳酸盐岩油气资源丰富,但油气藏地质条件与油气分布复杂、油气产出极不稳定、油气开发难度极大。近年来通过油气藏评价与开发攻关研究及实践,取得了走滑断裂断控油气藏勘探开发的重大突破,实现了碳酸盐岩油气藏的效益开发。为此,在分析该盆地碳酸盐岩油气藏特征的基础上,归纳总结了碳酸盐岩走滑断裂断控油气藏开发地质理论认识与开发技术。研究结果表明:①发现了面积为9×104 km2的环满西走滑断裂系统,建立了碳酸盐岩走滑断裂断控油气藏理论;②研发了基于高精度地震采集处理的断控油气藏描述技术,主要包括高密度地震采集处理技术、走滑断裂精细识别技术、断裂带缝洞体储层地震刻画技术;③形成了断控油气藏开发方法与关键工程技术,主要包括评价单元—储量单元—油气藏单元的3级评价方法、断裂破碎带水平井开发技术、水平井碳酸盐岩储层分段改造技术、断控油气藏合理开采方法技术等。结论认为,研究创新形成的走滑断裂断控油气藏的地质理论及其评价开发技术,突破了传统的“古隆起控油”与“相控准层状”油气藏理论认识,取得了坳陷区超深层断控大油气田的重大发现,实现了塔里木盆地复杂碳酸盐岩油气藏效益开发与规模建产,为超深层断控油气藏评价开发提供了理论与技术支撑。

深层裂缝性碳酸盐岩油气藏立体酸压数值模拟

为了实现对深层裂缝性碳酸盐岩油气藏储层的有效改造,基于立体酸压的技术理念,结合裂缝性碳酸盐岩储层的特征,建立了综合考虑酸压过程中水力裂缝扩展、酸液在复杂介质中滤失、热传导影响的多场耦合酸压模型,开展了酸液刻蚀天然裂缝、水力裂缝数值模拟研究;在此基础上,对经过立体酸压改造形成的“酸压裂缝体”改造体积及无因次产能指数进行了分析,明确了影响立体酸压效果的主控因素。研究结果表明:①储层基质渗透率、天然裂缝初始流动能力是影响立体酸压后“酸压裂缝体”改造体积的主要因素,在基质渗透率较低(小于等于1.0 mD)并且天然裂缝较宽(大于等于150μm)的条件下,采用立体酸压能够获得较大的改造体积;②注酸量越大,改造体积越大,无因次产能指数也越大,而后两者的增量逐渐降低;③在基质渗透率为0.1 mD、天然裂缝宽度为250μm的条件下,注酸量超过600 m^(3)后,改造体积增量迅速降至10 m^(3)/m^(3)以下,而无因次产能指数增量则趋于平缓;④在基质渗透率相同的情况下,天然裂缝宽度越大无因次产能指数越高,而在裂缝宽度及密度相同的条件下,基质渗透率越低无因次产能指数越高;⑤通过立体酸压形成“酸压裂缝体”,对于裂缝性低渗透碳酸盐岩储层中油气井产能的提升效果更加显著;⑥为了同时获得天然裂缝和水力裂缝的良好改造效果,在立体酸压过程中需要适当增加注酸量。