塔里木盆地富满油田凝析气藏成因

基于塔里木盆地FD1井及周围主干走滑断裂钻探成果,从沉积-层序、台内滩储集层和油气成因等方面分析,以揭示超深主干走滑断裂带间中—上奥陶统台内滩储集性能及成藏条件。取得以下地质研究成果和认识:主干走滑断裂带间鹰山组台内滩叠加低序次断裂带构成一种新的成藏组合类型,下寒武统玉尔吐斯组烃源岩生成的油气首先由主干走滑断裂带垂向输导运移至鹰山组2段,然后发生侧向运聚成藏;FD1井少量原油是玉尔吐斯组成熟阶段生成的,而大量的天然气主要为超深油藏原油裂解气,从而形成高气油比的干气(干燥系数为0.970)和混合型次生凝析气藏。这种“台内滩+低序次断裂带”成藏组合新类型预示富满地区有望形成含油气连片局面并将进一步横向拓展富满油田超深领域的油气勘探空间。

塔里木盆地库车坳陷博孜区块超深层致密砂岩储层裂缝特征及其对油气产能的影响

天然裂缝是深层致密砂岩储层重要的油气运移通道和储集空间,对库车坳陷博孜区块油气产能具有重要意义。利用岩心、薄片、成像测井以及实际生产资料,在明确塔里木盆地库车坳陷博孜区块超深层致密砂岩储层天然裂缝发育特征的基础上,厘定了天然裂缝对油气产能的影响。研究结果表明:库车坳陷博孜区块超深层储层构造裂缝发育,其中主要发育未充填-半充填的高角度剪切缝,局部发育半充填-全充填张性缝,受多期构造运动影响,区内主要发育N-S向和NW-SE向天然裂缝,部分呈近EW向;裂缝是研究区重要的储集空间和渗流通道,通过成像测井资料和试油资料构建了裂缝发育系数和裂缝有效系数用以定量表征裂缝对油气产能的影响,并建立了这两项表征参数和油气产能的定量评价图版,通过验证说明裂缝发育系数和裂缝有效系数可以较好地评价研究区裂缝的有效性,实现了通过裂缝参数对裂缝性储层品质的分类预测。研究成果不仅为研究区油气高效勘探开发提供了地质依据,同时提供了一个致密砂岩储层裂缝对油气产能影响的实例。

塔里木盆地库车褶皱冲断带东段依奇克里克背斜的构造特征和形成演化

依奇克里克背斜位于塔里木盆地北缘,库车褶皱冲断带北部构造带东段。它是一个基底卷入型开阔直立背斜,是在晚海西期古隆起和印支期库车周缘前陆盆地前渊带背景下形成的一个含油气构造。背斜核部出露的最老地层是白垩系下统,向两翼方向依次出露古近系、新近系和第四系。钻井资料揭示,之下还有三叠系和侏罗系含煤碎屑岩建造,不整合于石炭系灰岩之上。中新统吉迪克组至更新统西域组是背斜的生长地层,古近系及以下地层是前生长地层。背斜位于库车褶皱冲断带根带,发育厚皮构造;向前锋方向,逐渐演变为薄皮构造。褶皱冲断带的两个主滑脱断层分别发育于侏罗系煤层和吉迪克组膏盐层。作为印度—亚洲碰撞的远程效应,背斜的变形起始于古近纪末—新近纪初,经多个变形加速期,脉式冲断,直至第四纪晚期才最终定型。

塔里木盆地库车坳陷白垩系巴什基奇克组致密砂岩力学性质影响因素及其变化规律

为查明塔里木盆地库车坳陷白垩系巴什基奇克组致密砂岩力学特性,结合深层—超深层油气勘探开发的现场问题,采用三轴压缩实验定量研究了围压、流体和加载速率影响岩石力学性质变化的规律,并初步分析其原因。研究结果表明,砂岩试样最大主应力差、弹性模量均随着围压的增大而显著增大,其微观原因在于围压增大使岩石内部质点彼此之间距离缩短,增强了岩石的内聚力,颗粒之间不易离散;砂岩试样经历低围压脆性→脆—韧性转换→高围压韧性变形破裂演化的过程。与干燥砂岩试样相比,纯净水浸泡样、150 g/L溶液浸泡样、250 g/L溶液浸泡样和350 g/L溶液浸泡样弹性模量降低幅度分别为67.71%、61.45%、64.69%和57.32%,纯净水浸泡造成的降低幅度最大,流体矿化度的升高能够减弱岩石力学参数弱化的趋势;晶体表面结晶和双电层厚度变化是上述变化规律的重要控制因素。在较低的加载速率条件时,砂岩试样的最大主应力差、弹性模量和泊松比的值都较小,但随着加载速率的增大增速较快;当加载速率达到一定关键数值之后(本次实验为0.05 mm/min左右),岩石力学参数值增速变缓。

塔里木盆地喀什北地区白垩系层序岩相古地理特征

根据天山南麓露头剖面和钻井层序地层研究,结合地震资料分析,将塔里木盆地喀什北地区白垩系划分为2个巨旋回层序、4个超长期旋回层序和8个长期旋回层序。其层序-岩相古地理特征自下而上表现为海平面持续上升过程中,由陆相河-湖三角洲过渡到海相三角洲,再到局限台地的沉积相变。利用泥岩微量元素分析,确定古特提斯洋在下白垩统克孜勒苏群上亚旋回就已经影响到喀什北地区,在海侵过程中,形成了连片叠置的退积型三角洲前缘沉积,并造成了该段砂岩中富含碳酸盐胶结物。下白垩统上亚旋回厚层砂岩与上白垩统及古近系的膏泥岩层构成良好的储盖组合,是喀什北地区最重要的油气储集层。

塔里木盆地塔中—巴楚地区奥陶系内幕不整合

塔里木盆地塔中—巴楚地区奥陶系内部存在一期重要的不整合.通过对数十口钻井的地层、古生物研究及与露头剖面的对比,发现该不整合的顶、底层位变化较大,地层缺失量在不同地区有所差异,可大致分为两种情况：其一是塔中地区,上奥陶统良里塔格组覆于鹰山组第三段（下奥陶统上部）之上,且有部分钻井良里塔格组下部也发育不全,缺失了至少11个牙形石带,相当于有17～20Ma的地层缺失;其二是巴楚地区,良里塔格组覆于鹰山组第二段或鹰山组第一段（中奥陶统下部）之上,缺失了至少8个牙形石带,相当于有约14Ma的地层缺失.上述地层缺失主要是由于中奥陶世以后塔里—巴楚地区出水成陆,碳酸盐岩地层受大气淡水溶蚀的结果.在不整合之下碳酸盐岩地层中形成的岩溶是十分重要的油气储层.因此,对该不整合的研究对于塔中、巴楚地区奥陶系,特别是鹰山组的油气勘探具有重要的意义.

塔里木盆地东河砂岩油藏渗流屏障的渗流特征机理研究

储层的渗流屏障研究,是揭示油藏非均质性的不可缺少的组成部分。隔夹层能够将油层分隔成多个连通或者不连通的流动单元,在不同程度上控制着油水的运动。根据取心资料观察夹层的岩性,研究对应的电性及物性特征,目标区油藏的夹层分为钙质、泥质、钙泥质3类。渗流屏障对油藏注水注气开发影响很大,尤其对流体运移和剩余油分布有明显的控制作用。开发后期剩余油分布更加复杂,渗流屏障研究成果对油藏开发调整的指导意义更为重要。由于东河砂岩油藏隔夹层发育,整体上底水能量充足,因此研究渗流屏障机理对认识油藏水侵危害及为后续开发过程中治水对策的制定提供重要的理论支撑。本文章主要利用数值模拟软件并通过机理模拟,开展不同类型隔夹层对注水、注气等开发效果的影响分析。

阀门逸散要求在天然气行业的应用

国内外越来越多的国家和组织颁布相关的法规及标准,对工业污染物的排放提出量化要求,其中阀门外漏几乎占据挥发性有机污染物来源的一半,为更好地指导天然气行业中阀门外漏相关技术要求的提出,有必要对阀门逸散相关标准中的试验内容及程序进行对比以及对阀门本身外泄漏点进行分析。对比结果表明,不同标准之间试验条件和验收标准不尽相同,填料部位为阀门外漏控制的关键。当前实现阀门低泄漏的方式中,采用低泄漏填料最为经济有效。在工程设计过程中,应根据不同的工况按照标准的规定提出合理的逸散等级要求。

超深层断控碳酸盐岩油藏地质力学建模及其在开发中的应用

为提高超深断控碳酸盐岩油藏的开发效益,通过开展大尺寸岩样力学实验,揭示高角度—近直立断裂面变形与连通机理;基于高压注水提采的力学与流动耦合原理,通过地质力学建模,明确了断控碳酸盐岩油藏现今地应力场和断裂活动性分布规律;发现不同方位的断裂活动性以及不同部位的缝洞体连通性有明显差异,进而分析了不同井眼轨迹的开发效果,提出了地质工程一体化工作方法,科学指导井眼轨迹设计和注水方案优化。结果表明:①走滑断裂变形中的大尺度破碎体和高角度裂缝系统是影响储层品质的关键因素,高压注水一方面能够激活先存裂缝,一方面还能在先存裂缝基础上发生延伸扩展,甚至可以产生新的裂缝,促进了断控缝洞体在纵横向上的互相连通;②高压注水过程中断裂体内部发生力学与流动之间的耦合变化,渗流环境得到改善,通过循环举升,从而提高油气采收率;③根据断裂体形态、产状以及断裂面动态剪切变形连通性,可优选定向井最佳井点和井眼轨迹,并优化注水方案;④塔里木盆地断控油藏试验区通过高压注水,采收率提高5个百分点,该方法为超深断控型油藏高效开发提供了较好的理论依据和技术支撑。

Fe-Mn/TiO_(2)的制备及其催化臭氧氧化双酚A的性能研究

采用浸渍法制备Fe-Mn/TiO_(2)双金属催化材料,以双酚A(BPA)为目标降解物,探究了Fe-Mn/TiO_(2)对其的降解效果及降解机制。结果表明,Fe-Mn/TiO_(2)催化臭氧氧化降解BPA的去除率相较于单独TiO_(2)处理提升了83.4%;Fe、Mn成功负载且催化剂孔洞较丰富;相较于TiO_(2),Fe-Mn/TiO_(2)中锐钛矿质量分数增加能产生更多的羟基自由基。同时,Fe、Mn在TiO_(2)表面能发生价态转化,可作为活性位点促进臭氧分解为·OH等活性物质,增强催化反应活性。

塔北隆起哈拉哈塘-哈得地区中生界次生油气藏形成条件分析

塔里木盆地塔北隆起带哈拉哈塘-哈得地区中生界面积超3万km^(2),处于大型单斜背景,油气显示活跃,具有较大的勘探潜力,但多年来未有勘探突破。邻区中石化矿区的发现使得该区的勘探再次提上了日程。基于新处理的三维地震资料,在分析区域地质概况的基础上,系统分析了油源条件、走滑断裂的构造及演化特征和岩性圈闭的形成及封堵条件,明确了该区的成藏模式及有利勘探方向。研究区中生界发育河流-三角洲沉积体系,其中三叠系发育NE-SW向条带状三角洲砂体,侏罗系和白垩系下部发育SE-NW向展布的叠覆浅水三角洲砂体,白垩系上部发育大面积连片状的辫状河砂体。该区经历了3期隆升,发育5期断层,其中中生界的三叠系-侏罗系断层是古生界断层的伴生断层,受古生界断层的发育控制,雁列状NE-SW向展布。白垩系和侏罗系浅水三角洲前缘单一朵体或多个朵体披覆泥岩拼接形成了侧向遮挡,与上倾方向断层联合形成岩性-断层圈闭,三叠系条带状SE方向展布的三角洲砂体和大型河道弯曲部位河道外泥岩遮挡形成岩性圈闭。油气源于古生界古油藏,通过古生界奥陶系断层泄漏后,经中生界伴生断层直接进入中生界圈闭或经中生界断层接替输运进入圈闭而成藏。基于此,认为本区勘探潜力区主要有北部走滑带的侏罗系-白垩系舒善河组三角洲前缘岩性油气藏、三叠系北侧的三角洲前缘砂体和南部河道砂体岩性油气藏和三叠系北部隆起区披覆小型扇体岩性油气藏。断裂组合、砂体展布及披覆泥岩遮挡3个关键控藏要素及其有效配置是塔北隆起带大型斜坡区形成有利岩性、岩性-断层复合圈闭油气藏的重要前提,该认识为该区油气的深化勘探指明了方向,对其他地区岩性、岩性-断层复合圈闭油气藏勘探具有借鉴意义。

基于响应面法中BBD法和CCD法的丙烷回收参数优化对比

为优化丙烷回收工艺运行参数,以丙烷回收率和单位综合能耗为响应值,采用响应曲面法中的Box-Behnken设计(BBD)和中心复合设计(central composite design, CCD)试验优化工艺参数,从方差分析、帕累托图分析、响应面分析和优化结果 4个方面优选最佳试验方法。结果显示,CCD法建立的二次响应回归模型的显著性优于BBD法,且CCD法响应曲面分析参数交互作用的显著性结果与方差分析一致。CCD法优化得到的最佳工艺如下:脱乙烷塔压力为3 250 kPa,低温分离器温度为-55.6℃,液相回流比为98%,丙烷回收率为98.1%,单位综合能耗为114.1 kgce/10~4 m3(1 kgce=29.307 6 MJ)。在最优工艺参数条件下,丙烷回收率增加了4.36%,产品收益达到3.548万元/d,且预测误差均小于0.2%。

国内大型油气田网络信息安全问题及对策研究

随着电力、石油等能源行业的快速发展以及信息化水平的不断提升,信息安全问题也日益凸显。一方面,国家层面已经出台了一系列政策与标准,要求能源企业加强信息安全防护,提升网络安全防护能力。另一方面,能源行业面临着来自国内外各种网络攻击和威胁,例如勒索病毒、黑客攻击等。这些攻击可能导致能源系统瘫痪、数据泄露等严重后果。因此,能源行业在确保生产稳定运营的同时,需要不断加强信息安全体系建设,提高安全防护能力,以应对日益严峻的信息安全挑战。

库车坳陷应力状态转换特征及其地质与力学响应

结合最新的钻井、测井和地震资料,采用数值模拟手段,明确了塔里木盆地库车坳陷喜马拉雅晚期古应力状态转换特征。通过有限元数值模拟方法揭示了库车坳陷克拉苏构造带巴什基奇克组喜马拉雅晚期应力场三维分布并准确地厘定了古应力状态。通过分析古应力状态与宏观构造样式、裂缝产状及储层物性的关系,系统揭示了古应力状态转换的地质与力学响应,最后利用离散元数值模拟,揭示了古应力状态转换对储层物性的影响机制。综合分析认为:研究区在喜马拉雅晚期6500~7500 m的深度区间逐渐由逆冲型应力场转换为走滑型应力场;6500 m之上为逆冲型应力场,压实减孔量随埋深增大而增大,应力状态与岩石强度均不利于裂缝发育;7500 m之下为走滑型应力场,有利于储层孔隙保存和岩石破裂成缝。研究结果深化了对库车坳陷构造、储层和岩石力学性质的认识,并认为古应力状态转换是克拉苏构造带超深部储层具备形成大中型油气田的力学基础,其发现对克拉苏构造带下一步的油气勘探、开发具有指导意义。

输流弯管流固耦合振动有限元分析

为了研究流体流经弯管时管道力学性能的变化情况,以流固耦合振动理论为基础,建立输流弯管有限元模型,利用ANSYS Workbench得到流体作用下管道的应力和变形,并分析了不同流体脉动频率对管道振幅的影响。结果表明:当流体流经弯管时,最大等效应力出现在管道入口上端和出口左端,最大变形出现在管道弯曲段;考虑单向流固耦合作用时管道应力与形变分析结果小于考虑双向流固耦合作用时的分析结果;输流弯管的主要振动形式为横向振动;流速一定时,流体的脉动频率与弯管的固有频率越接近,弯管的振幅越大。

复杂构造区全层系地质力学建模及其地质与工程应用

受区域挤压、岩性和构造形态等多种因素的综合影响,复杂构造区具有地应力非均质性和各向异性强、现今地应力场在空间变化大的特征,严重制约了该类地区油气勘探开发进展。为解决复杂构造区地质力学建模难度大、精度低,且现有三维地应力建模方法在复杂构造连片建模中的不准确问题,以库车坳陷博孜大北地区为例,提出了复杂构造区地质体全层系逆向有限元地质力学建模方法,通过对部分起伏较大、跨度大的长条连体背斜迭代扫描,准确建立断层与岩体复杂交切关系,实现了复杂构造区地应力网格建模和误差追溯。明确了博孜大北地区现今地应力分布特征,揭示了博孜大北地区深层储层地应力强非均质性和强各向异性的主控因素,进而通过逆向有限元建模方法明确了钻井过程中产生应力扰动范围。研究结果表明:(1)逆向有限元地质力学建模法是复杂构造区全层系地质力学建模的有效方法,建模结果与实际的勘探开发生产需要吻合度高;(2)明确了盐上岩石力学层结构和浅部高陡地层产状是影响博孜大北地区储层地应力强非均质性和各向异性的关键;(3)逆向有限元地质力学建模法是明确钻井过程中应力扰动范围的有效方法,是保障油气高效勘探开发的重要手段。

库车坳陷超深油气藏钻井井壁稳定性分析研究及应用

库车坳陷克拉苏构造带超深油气储层具有埋深大、温度高、岩性变化大、应力场高等特点,导致基于常规井壁稳定性分析方法计算的钻井泥浆密度窗口不准,造成钻进过程中井壁失稳频发,给钻井安全和环境保护带来隐患.通过考虑温度效应对井筒应力的影响,加入基于Mohr-Coulomb破坏准则的弱面(裂缝)失稳条件,提出了一种根据岩石、弱面不发生剪切失稳的最小泥浆密度和不发生张性失稳的最大泥浆密度,以及孔隙压力和最小水平主应力的当量泥浆密度6个参数,共同确定超深储层钻井安全泥浆密度窗口的取值方法.实际资料应用结果表明,该方法对库车坳陷博孜区块超深复杂地层的坍塌压力和漏失压力的预测具有很好的适用性和准确性,为实际钻井施工设计提供有效参考.

隔夹层成因及其对剩余油分布的影响——以哈得油田东河砂岩油藏为例

隔夹层是岩层内部阻挡流体渗透运移的非渗透层和极低渗透层,分为隔层和夹层。隔层是指能阻碍不同层组间流体渗透的非渗透层,而夹层指储层内部能阻碍流体运移的非渗透或者渗透率极低的薄层。考虑到隔层与夹层对剩余油分布的影响具有一定的相似性,因此在本次研究中将统称为隔夹层。储层非均质性是影响水淹规律和剩余油分布最重要的地质因素,当前对储层非均质性研究基本都是围绕砂体展开的,侧重于砂体的内部物性。然而,隔夹层对水淹和剩余油分布的影响程度不亚于砂体本身的非均质性。隔夹层能够将油层分隔成多个连通或者不连通的流动单元,在不同程度上控制着油水的运动,最终对剩余油的分布产生影响。

基于数字岩心的哈得逊油田东河砂岩储层不同层理类型微观精细描述

为实现塔里木盆地哈得逊油田东河砂岩储层不同层理类型微观结构的三维可视化和精细化定量表征,利用高精度三维CT扫描数字岩心技术,以及三维可视化图像处理软件Avizo,针对平行层理、斜层理、块状层理及夹层4类岩样开展研究,建立数字岩心模型,定量表征不同层理类型中的矿物类型、颗粒大小、孔隙及喉道大小等参数。研究结果表明,岩样矿物成分主要为硅质和硅钙质,矿物颗粒直径为6~280μm,平均孔喉半径分别为7~36μm与7~10μm。东河砂岩不同层理类型之间微观结构存在较大差异,总体上各参数呈现出块状层理>斜层理>平行层理>夹层的特征。

基于改进小波包结合CS-BP的地面驱动螺杆泵故障诊断

针对目前地面驱动螺杆泵故障诊断存在效率不高、精度不足、损耗资源的问题,提出通过引入功率谱细化的思想改进小波包变换,再结合布谷鸟搜索(cuckoo search,CS)优化反向传播(back propagation,BP)神经网络的诊断方法。首先,通过改进的小波变换对螺杆泵有功功率分解重构得到特征向量;其次,与瞬时流量、进口回压等参数进行归一化处理,作为BP神经网络的输出层信息;再次,使用布谷鸟搜索寻优得到BP神经网络的权值和阈值,建立CS-BP故障诊断模型;最后,应用于螺杆泵不同故障类型的诊断,并通过与目前的主流诊断方法进行诊断效果的分析比较。结果表明,对于螺杆泵不同类型故障诊断的平均精度达到95.6%,对比分析证明了所提方法的可行性与优越性。