高黏土陆相页岩实验技术及其应用

页岩储层“四性”实验评价是页岩油勘探开发的重要基础及核心。现有实验技术存在页岩含油量检测不准、微纳米孔隙测量视域小及代表性差、流动性直接测量参数缺乏等难题,不适应古龙页岩油生产需求。通过研发实验装备、确定实验条件,建立基于保压密闭岩心“四性”实验技术及流程。结果表明:古龙高成熟和成熟页岩含油量测定较国标法可减少损失71%和50%,应用新建不同成熟度页岩含油量恢复模型,恢复了国标法现场录井页岩含油量数据;高成熟与低成熟阶段页岩中干酪根有机质、不同赋存状态油和水定量特征差别明显,受干酪根有机质向页岩油转化及演化程度的控制;页岩孔缝组合构成规模储集空间及流动网络通道,储集空间分为2大类7亚类12种类型,总孔隙度高于粉砂质岩、灰质岩、云质岩;确定页岩油上部、中部、下部油层组含油性与流动性特征,圆柱状页岩样品驱替油率为16%~43%,同一地层温度(100℃)不同驱替压力(10~50 MPa)下的超临界CO_(2)驱替使孔隙度增加4.51百分点、渗透率增加0.53×10^(-3)μm^(2)。研究成果为页岩油规模增储和效益上产提供了实验依据。

多层混采原油分层产能贡献监测色谱技术

提出了多层混采原油分层产能贡献色谱烃指纹浓度的非线性理论 ,并在大庆油田主力产油区萨尔图试验区混采油井进行了试验验证。采用多流测试器测试工艺技术 (MFE)对两口井现场取分层油样并求产。通过实验室原油模拟配比实验、色谱烃指纹内标法绝对定量分析建立了化学模型 ,利用神经网络方法建立了多层混采原油分层产能贡献非线性数学模型 ,实现了 4层混采油井的分层产能贡献模拟计算。现场监测结果对比表明 ,绝对偏差不大于 3 3 % ,相对偏差不大于 6 6%。同时利用试验区主井分层原油建立了监测模板 ,对其他混采油副井进行了分层产能监测。该技术具有适用性强、投资少、周期短、准确、快速等特点 。

松辽盆地徐家围子断陷深层天然气成因类型及各种成因气贡献

徐家围子断陷深层首次发现以腐泥型气为主的有机成因天然气,不同地区深层天然气成因类型及各种成因气的贡献成为研究重点。采集徐家围子断陷29口井35件深层天然气和26口井33件深层烃源岩样品,采用组分碳同位素和轻烃指纹色谱方法分析天然气和烃源岩样品,实验研究认为深层天然气主要为腐殖型气、腐泥型气、有机深源气3种成因组成的混合气,无机成因烷烃气的贡献较小。首次提出了多种有机成因类型天然气贡献定量测试方法并进行了实验验证,采用天然气甲烷碳同位素、乙烷碳同位素和甲基环己烷指数、环己烷指数、脂烃族参数5个成因类型指标,确定了腐殖型气、腐泥型气、有机深源气的5个成因类型指标端元值,利用天然气的混合配比性建立成因类型指标地球化学模型,采用非线性数学模拟方法建立计算模板,首次定量测试了徐家围子断陷深层天然气样品中3种有机成因气的定量贡献。实验结果表明,徐家围子断陷深层天然气除昌德气藏芳深1井、芳深2井有机深源气贡献为81%外,其他井的腐殖型气、腐泥型气和有机深源气平均贡献分别为62.45%、25.51%、12.02%;不同地区及井段的腐殖型气、腐泥型气和有机深源气贡献有差别,升平—汪家屯地区平均贡献分别为61.63%、20.94%、17.29%,昌德地区平均贡献分别为73.74%、14.48%、11.77%,兴城—徐东地区及断陷中东部平均贡献分别为51.98%、40.99%、7.01%。从断陷北部到中部即从升平—汪家屯、昌德到兴城—徐东地区有机深源气贡献减少、腐泥型气贡献增大,部分井段腐泥型气贡献超过43%且为主要贡献,个别井段腐泥型气贡献最大达74%,与断陷中东部烃源岩Ⅱ型有机质相对发育及断陷地层地质特征相吻合,呈现主要来源于下伏气源岩和天然气藏以垂向运移为主、侧向运移为辅的源岩控型成藏特征。

混源天然气源岩贡献定量测试轻烃指纹技术

提出了混源天然气源岩贡献色谱轻烃指纹定量测试的理论测试方法及数学模拟计算方法,选择松辽盆地北部徐家围子断陷深层源岩和天然气样品进行实验验证。采用源岩吸附气和天然气轻烃指纹色谱检测方法,利用源岩吸附气中相邻或相近的结构和性质相似的轻烃分子化合物的比值参数,确定表征深层登娄库组、营城组、沙河子组和火石岭组、石炭-二叠系4套源岩的特征轻烃指纹参数,按不同混合配比模式获得地球化学模型参数,用智能神经网络学习算法训练建立源岩贡献测试模板,模拟计算了徐家围子断陷深层4套源岩分别对15个深层混源天然气样品的定量贡献。结果表明,不同地区或同一地区不同井及层段的天然气来源有差别,呈现主要来源于下伏气源岩和以垂向运移为主的源控型气藏特征,沙河子组和火石岭组、营城组、石炭一二叠系、登娄库组的源岩贡献平均分别为69.2%、16.2%、9.7%、4.8%。

致密储层岩性精准评价及毫米级样品油源精细对比--以松辽盆地北部QP1井为例

致密储层岩性精准评价与油源精细对比是致密油和泥页岩油"七性"评价及勘探开发的重要基础。本文以松辽盆地北部QP1井为例,采用厘米级、毫米级与微米级"三尺度"有机结合的岩性精细准确描述方法,对致密储层岩性精准描述评价结果表明,同一井段岩性条带由常规描述的11个,增加到厘米级精准描述的14个、毫米级精准描述的135个;不同沉积相砂地比三角洲外前缘相由常规描述的17.16%增大到精准描述的29.87%,三角洲内前缘相由45.29%增大到47.55%,滨浅湖相由6.53%增大到9.93%,定量评价了不同陆相沉积相致密储层岩性和储集性。在致密岩性精准描述评价基础上,建立了毫米级岩石样品精确取样及烃类分析技术,致密储层及毫米级样品油源精细对比及含油性评价表明,同一泥岩段及厘米-毫米级薄砂条中烃类特征类似,薄砂条与上下接触的泥岩可能构成生储盖组合;不同泥岩段烃类特征差别明显,其生油母质类型和成熟度接近;不同砂岩段储层烃类特征差别明显,与各自下伏泥岩段的类似,纵向上泥岩厚度2.9m、砂岩厚度1.1m即可构成生储盖组合,具有"下生上储"近源聚集的源储配置关系;指出了三角洲内前缘相为致密油,外前缘相为致密油和泥页岩油,滨浅湖相为泥页岩油勘探有利区的部署方向。

徐深1井深层天然气地球化学特征与各类气源岩的贡献

徐深1井4个井段天然气甲烷组分都占烃类含量的97%以上,演化程度随着埋深而增加。随着演化程度加深,链烷烃脱甲基、环烷烃开环作用、芳构化作用和烷基化程度不断提高。营城组天然气甲烷碳同位素值比乙烷的重,碳同位素值都有反序特征;火石岭组天然气甲烷碳同位素值为-29.20‰,乙烷碳同位素值未检测到。徐深1井营城组具有腐殖型特征,处于高-过成熟演化阶段;火石岭组则具有腐泥型特征,为高-过成熟天然气。利用烃源岩及天然气烃指纹色谱技术和模拟计算软件建立了源岩贡献比例计算模板。经模板计算,徐深1井营城组天然气来自沙河子组烃源岩的占54%以上;火石岭组天然气来自火石岭组烃源岩的占50%,来自沙河子组烃源岩的占43.08%。营城组和石炭—二叠系烃源岩对营城组和火石岭组天然气的贡献均较小。

水驱和聚合物驱油藏地球化学特征

油藏地球化学研究是水驱综合挖潜、聚驱精细调整开采剩余油的基础，采集萨尔图油田北一断西区聚合物驱前后2口小井距对比检查井的葡一组油砂样品51件，通过岩心分析获得油藏剩余油黏度、流度、含油饱和度、驱油效率等实验数据。实验研究结果表明，水驱后和聚合物驱后油藏剩余油黏度、流度、含油饱和度、驱油效率分布都呈现一定的非均质性特征，聚合物驱后较水驱后油藏剩余油变稠，剩余油开采潜力明显降低，驱油效率显著提高，驱油效率和含油饱和度的非均质性减弱；聚合物驱技术能够提高各种物性油藏的驱油效率，水驱技术能够提高高中低渗透油层的驱油效率，但在特高渗透油层则“无效循环”且随渗透率增大呈下降趋势；提高水驱油藏驱油效率的方法是降低剩余油黏度或提高水驱溶液的黏度即加入黏稠化学剂；提高聚合物驱油藏驱油效率的方法是降低剩余油黏度、提高聚合物驱溶液黏度或改善油层物性。

钻井现场有机地球化学录井与油气识别评价技术

在现场钻进过程中,尤其是在油基泥浆及各种添加剂烃类污染、地质录井难以确定真假油气显示的情况下,有机地球化学录井对确定油气显示有独特的作用。但由于其烃类污染对岩屑罐顶气、岩石冷溶烃、岩石热解等常规地球化学录井技术有不同程度的影响,其检测数据必须通过校正污染后才能用于含油气性评价,为此,在现场开展了钻井泥浆及各种添加剂中烃类有机地化检测试验,对泥浆中轻烃(C1—C12)、萃取烃(C1—C35)和岩石冷溶烃进行动态检测,研究其烃类组成及变化特征,对钻进中真假油气显示、油气层质量及产能大小、油气烃类母质类型、储油层确定等及时作出解释与评价,为油气勘探与开发快速提供地球化学依据。

高温气相色谱分析技术在烃源岩研究中的应用——以松辽盆地为例

选择了烃源岩和原油中高分子量烃类的富集和高温色谱分析方法,可将松辽盆地北部原油中烃类检测的最高碳数从C40提高到C100.通过对英15井不同层位烃源岩和英16井黑帝庙油层原油全烃高温色谱分析和地球化学特征对比研究发现,嫩二段、嫩一段烃源岩地化特征类似,嫩江组与青一段烃源岩地化特征差异明显;英16井黑帝庙油层原油主要来自嫩江组烃源岩。高温色谱分析为油源关系、油气成因、稠油研究等提供了新方法。

松辽盆地三站气田天然气地球化学特征与烃源岩产气贡献

根据天然气组成、轻烃指纹和组分碳同位素分析资料,对松辽盆地三站气田天然气成因类型及演化程度研究后认为,该气田天然气是腐殖型和腐泥型的混合成因气,具有过成熟演化特征。根据三站气田烃源岩空间分布及天然气地球化学特征,选择青山口组、登娄库组、营城组、沙河子组和火石岭组的烃源岩样品,利用烃源岩吸附气轻烃指纹特征参数表征了这5套烃源岩,并通过数学模拟训练方法建立了计算模板,模拟计算了这5套烃源岩对每口井天然气的贡献,结果表明,每套烃源岩对不同井天然气贡献有差别,深层沙河子组烃源岩平均贡献60.5%,中浅层青山口组烃源岩平均贡献9.9%。

海拉尔贝16井压裂合采原油分层产能的贡献

探井分层测试原油产能多数采用MFE技术等机械测量方法 ,但由于某些探井在分层测试与合采时使用了不同的求产方法 ,MFE技术等无法获得合采时的分层产能贡献 ,而搞清不同求产方法的分层产能状况 ,对于认识区域地层特征、增加产能等具有重要意义。海拉尔贝 16探井压裂合采原油 ,采用烃指纹毛细管气相色谱检测技术、原油配比实验和数学模拟计算 ,测定了贝 16井压裂合采所获得 12 5t/d工业油流的 3个分层贡献 ,为探井试油合采分层求产和原油开发动态监测分层产能状况、合理增产开辟了地球化学新方法。

源岩脱附气和热模拟排出气轻烃对比实验研究

天然气与源岩对比的依据是源岩脱附气与其生成排出的天然气具有一致性或相似性,然而,对于脱离地下原始环境的源岩样品,采用物理方法脱附的吸附气和化学方法脱附的酸解气,与源岩排出的天然气不一定具有一致性或相似性。通过源岩脱附气轻烃对比实验认为,吸附气与酸解气轻烃特征不同,源岩吸附气应具有源岩生排出的天然气特征;利用低熟源岩热模拟排出气轻烃,分别与热模拟后源岩样品的吸附气和酸解气轻烃对比,源岩热模拟排出气与吸附气轻烃类似、与酸解气轻烃差异较大,源岩吸附气主要反映源岩排出天然气特征,气岩对比应采用源岩吸附气轻烃指标。

根据天然气重烃分析对比松辽盆地北部深层气

简要介绍了天然气生烃分析技术，首次总结了松辽盆地北部深层气重烃的基本化学组成，选择和利用深层气重经指标探讨了深层天然气母质类型及其成熟度，井对气源作了对比分析。

岩石吸留烃气相色谱快速检测技术及其应用研究

在油气勘探有机地化实验室中 ,岩石中全烃制备分析方法主要有“岩石氯仿抽提物及气相色谱分析技术”、“岩石热解气相色谱分析技术”等 ,而这些技术都存在操作烦琐、不适合钻井现场分析等缺陷 ,而新开发的岩石吸留烃气相色谱快速检测技术 ,就是利用气相色谱仪特点研制出解吸装置及技术 ,省去了实验室中繁杂的烃类制备过程 ,直接进岩样测定岩石中吸留烃C3—C4 0单体烃化合物。本方法不仅适合实验室岩石中全烃分析 ,更适合现场分析 ,在柴达木盆地某深探井现场地化录井及识别真假油显示的实际应用效果好 ,是油气地球化学勘探的一种新方法。

高碳酸盐土壤酸解烃分析条件及影响因素研究

本文改进了高碳酸盐含量土壤酸解烃脱气装置，实验时对脱气和色谱分析的条件进行了选择，并分析了影响酸解烃的因素。

岩屑罐顶气气相色谱分析技术及其在油气勘探中的应用

本文介绍了岩屑罐顶气气相色谱分析技术,确立了轻烷烃比值法、皮克斯莱尔法判别油气源岩、油气层和油气产能预测的有机地化参数评价标准;结合探井、试油试采等资料进行了实际应用效果分析。认为岩屑罐顶气地化参数评价标准应用效果较好,但由于受钻井、试采等工艺的影响,对正确认识地下油气状况有一定差距。

致密砂岩脱附烃气色谱分析及有关问题探讨

本文简要介绍深层致密砂岩吸附烃、酸解烃分析方法，并提出吸附－酸解烃分析方法。认为３种分析方法分别脱附了致密砂岩不同部位吸附的烃气；吸附－酸解烃总烃量远大于酸解烃与吸附烃之和；不同分析方法脱附的烃气具有不同地化特征。

头台油田茂62-92井可疑油层判识

大庆头台油田茂６２ －９２ 注水井不断流出的大量原油与生产井开采层位（ 扶余－ 杨大城子） 的原油在地球化学特征方面存在显著差异：（１） 原油密度及残碳量低；（２）含蜡量、饱和烃含量及芳烃含量高；（３） 全烃指标差异明显。但与邻区油田的葡萄花油层地球化学性质相近，由此说明茂６２－ ９２ 注水井的原油比生产井油层层位浅，即此原油并非扶余－ 杨大城子油层。

酸解脱附烃气在砂岩储层评价中的应用

本文简要论述了酸解脱附烃气在砂岩储层评价中的理论依据,建立了砂岩储层酸解烃气地化参数评价标准;利用该评价标准进行油气层评价,并与气测、综合、测井解释以及试采结果对比进行实际应用效果分析,指出了应用酸解烃气评价砂岩油气储层的局限性。

合采井储气分层产能测试及动态监测天然气烃指纹色谱方法——以松辽盆地北部徐家围子断陷徐深1井为例

提出并确立了合采井储气分层产能贡献的天然气烃指纹色谱测试理论和测试及模拟计算方法,并在松辽盆地北部徐家围子断陷的徐深1井进行了试验验证,将由徐深1井获得的储气分层天然气样品,利用天然气烃指纹色谱方法检测,通过选择特征烃指纹参数来表征各储气分层及天然气；将合采的3个储气分层天然气样品按一定模式混合配比,得到特征烃指纹与不同贡献率之间的对应关系,即建立烃指纹模型参数,用非线性神经网络学习算法训练建立测试模板；再经过测试模板的回归计算、实验室校验及现场测试结果对比的可靠性验证,完成了徐深1井合采天然气3个储气分层产能贡献的定量测试．与分层试气结果对比的绝对误差最大为6%,验证了合采井天然气储气分层产能测试烃指纹色谱方法的有效性,为解决制约天然气勘探及开发生产中储气分层产能评价测试及动态监测的技术瓶颈提供了有效途径．