渤海湾盆地沙南凹陷古近系中深层砂岩储层特征与岩性油气藏勘探

渤海湾盆地沙南凹陷陡坡带古近系沙河街组二段发育辫状河三角洲相砂岩储集层,该储层受构造位置、埋藏速率、古地温变化、断裂作用的影响,在不同构造区特别是中深层,其物性具有明显的差异性。笔者等利用钻井、测井、地震及分析化验等资料,对中深层砂岩储层沉积相、成岩作用及孔隙演化特征进行研究,提出优质储层的主控因素及演化规律。结果表明,研究区中深层砂岩以岩屑长石砂岩为主,孔隙以粒间溶孔、粒内溶孔为主,储层存在中孔中渗型、中孔低渗型、低孔低渗型和低孔特低渗型4类,且以中孔低渗型为主。储层孔隙总体比较发育,储层整体表现为中等孔隙度、中等渗透率,储层物性较好。对区内优质储层发育的控制因素进行研究表明,富含石英、长石的物源区母岩是区内优质储层发育的物质基础,三角洲分流河道沉积相是优质储层发育的主要沉积相类型,成岩晚期方解石胶结物经过强溶蚀作用是优质储层发育的关键因素。对中深层优质储层时空演化规律分析表明,沙南凹陷南次洼曹妃甸14-e构造区发育辫状河三角洲相砂体,且这些砂体都位于有效烃源岩内,油气运聚条件优越,所以岩性油气藏勘潜力较大。已钻井也证明了区内厚油层的存在,说明该区是沙南凹陷岩性油气藏勘探最有利场所。

储气库注采管柱静、动力学安全性评价及软件开发

在储气库高速交变注采的特殊工况下,注采管柱的力学强度安全性将变得非常复杂。为了准确方便地评价注采管柱的力学强度的安全性问题,开展了储气库注采管柱静、动力学安全性评价研究,并开发了相应的评价软件。首先,根据注采管柱的实际结构和受力特点,建立了封隔器对管柱作用力的计算模型和注采管柱振动的有限元模型,通过模态分析,研究了带封隔器管柱的固有频率和振型;在模态分析的基础上,对储气库注采管柱进行了瞬态动力学研究,分析了距封隔器不同距离管柱的振动位移、速度和加速度的变化规律;根据不同时刻管柱的轴向力和应力分析,计算得到了注采管柱的动力学安全系数;最后,开发了储气库注采管柱静、动力学强度安全性评价软件,该软件包括数据库模块、管柱静力学分析模块、管柱动力学分析模块和管柱安全性评价模块,为储气井注采参数的优化或优选以及注采管柱安全的运行提供参考。

储气库注采管柱振动模拟试验及振动规律分析

储气库注采管柱在高速气体流动作用下将会产生振动,这种管柱振动来自于气体沿管柱流动产生的流态变化。通过设计模拟试验,测取了不同气体流速、管柱直径、管柱轴向力以及管柱位置等条件下的管柱振动的数据,分析研究了管柱振动的规律,结果表明:①在气体流速恒定时也会诱发管柱振动,并随着气体流速的增大振动强度增大;②当气体流速发生突变时,注采管柱振动将急剧增强;③在同一流量下管柱不同位置振动规律不同。结论认为:通过模拟试验获得了注采管柱振动数据和规律,可以用于指导储气库井注采工程设计、注采管柱安全评估和现场生产运行。

渤海海域新生界大型岩性油气藏形成条件及勘探方向

通过对渤海海域新生界盆地的构造特征、层序格架下的沉积充填演化和主力烃源岩特征的研究,剖析了该区域规模型岩性油气藏的形成条件和有利发育区,并明确了下一步的重点勘探领域及攻关方向。研究结果表明:(1)渤海海域大型油气藏的重点勘探层系为古近系沙河街组、东营组和新近系明化镇组下段(明下段)。明下段处于湖盆萎缩期,形成了河道、极浅水三角洲和河湖交互体系等3类大型岩性油气藏;东营组形成于坳陷期,受盆外水系供给影响形成滑塌浊积扇和坡移扇2类大型湖底扇岩性油气藏;沙河街组形成于断陷期,受盆内局部物源影响,形成了近源扇三角洲侧向尖灭型、走向斜坡地层超覆型、上倾尖灭型等3类大型岩性油气藏。其中明下段河湖交互体系与沙河街组近源扇体是最有利的领域。(2)黄河口凹陷西段以及部分环渤中凹陷斜坡区的明下段勘探潜力极大,是渤海储量增长最现实的勘探领域;石臼坨凸起西段陡坡带、渤南低凸起陡坡带以及埕北低凸起陡坡带等区域的沙河街组近源扇体为下步勘探的重点突破方向;环渤中凹陷以及辽中凹陷中部和北部东营组湖底扇勘探前景良好;莱州湾凹陷北部等沙三段大型前积三角洲和环渤中凹陷沙一二段滩坝为后续潜在的有利勘探领域。

苏桥地下储气库群注采工程风险与安全保障体系

毗邻雄安新区的苏桥地下储气库群是目前世界上储层埋藏最深、运行压力最高的地下储气库群,其注采工程面临着一系列的技术难题和安全风险。为此,从自然环境、社会环境和工程建设等3个方面对该地下储气库群进行了分析。结果表明:(1)该地下储气库群地理位置较为特殊,存在着受自然灾害影响的风险;(2)该地下储气库群位于京津冀中心地带,存在着一定的社会风险;(3)该地下储气库群地质条件复杂,在施工建设过程中也存在着一定的风险。由此构建了由三级安全保障系统和三级安全控制系统组成的保障体系:(1)基于完井工程、井下管柱和井口安全的三级安全保障系统,从源头上保证该地下储气库群强注强采的安全;(2)在地下储气库安全控制设计中,提出了从单井到地下储气库群一体化系统的设计理念,建立了单井就地独立控制、井场集中联动应急安全控制、远程统一控制等三级控制系统。结论认为:三级安全保障系统和三级安全控制系统的应用,有力地保障了该地下储气库群的平稳运营。

沙垒田凸起西段走滑断裂发育特征及其对油气的控制作用

利用三维地震、钻井、测井、岩性等基础资料,对沙垒田凸起西段走滑断层平面、剖面特征进行了详细刻画,通过物理实验模拟了其形成机制,探讨了其对油气成藏各要素的控制作用。研究结果表明,沙垒田凸起西段F2走滑断裂平面、剖面特征差异较大;平面上,F2走滑断裂中深层表现为平滑孤立断层,浅层表现为由多条次级断层组成的帚状构造样式;剖面上,F2走滑断层西南段表现为“似花状”构造样式,东北段表现为简单的“Y”字形结构。物理模拟实验结果表明,F2走滑断层形成机制受先存基底断裂和断层两侧岩性的共同控制,西南段古近纪以弱伸展为主,新近纪叠加右旋强走滑作用,平面呈帚状样式,东北段古近纪表现出强伸展,新近纪叠加右旋弱走滑作用,平面呈现马尾状样式。F2走滑断裂的发育演化过程控制研究区圈闭的形态及规模,控制了研究区东营组沉积储层规模及类型,控制了研究区砂岩骨架输导体系、断裂输导体系的发育形成,改善了太古宇潜山储层物性,研究成果可为研究区下一步的勘探评价提供参考。