渝东南复杂构造区常压页岩气地球物理勘探实践及攻关方向

中国南方常压页岩气资源潜力大,主要分布于四川盆地周缘构造复杂区及盆外褶皱带,具有地表、地下双复杂地质条件,地震采集品质差、成像精度低、甜点参数变化规律不清。本文系统总结了渝东南地区常压页岩气地震采集、成像处理、储层预测等方面的研究成果与技术进展:①形成了变密度三维观测系统设计技术、灰岩地表复杂山地地震激发接收技术,确保复杂地下构造反射波场充分采样,提升采集资料品质,提高施工效率。②完善了复杂山地地震叠前预处理技术、盆缘过渡带复杂构造成像技术、盆外褶皱带向斜构造成像技术,成果剖面信噪比高,有效频带宽,构造成像精度高。③基于岩石物理特征研究,实现优质页岩厚度、地层压力系数、脆性的定量预测;基于统计岩石物理,实现页岩有机碳含量、含气量、孔隙度的定量预测;利用有限元应力场模拟技术,揭示古应力场演化,实现多期构造改造叠加作用形成裂缝的定量预测;采用组合弹簧模型今应力场预测技术,明确今地应力场分布规律。通过攻关研究,有效指导了常压页岩气甜点预测与勘探开发,为南川常压页岩气田的发现提供了依据。下步应重点攻关基于5G无线节点接收的更加科学合理的地震采集技术、复杂山地高陡构造高精度自动化成像处理技术,以及“地质—工程—经济”一体化的甜点地震评价方法。

适合致密油藏的超临界CO_(2)-气溶性表面活性剂复合吞吐技术

为了进一步提高致密油储层超临界CO_(2)吞吐的开发效果,探索适合致密油藏的超临界CO_(2)-气溶性表面活性剂复合吞吐技术,通过原油黏度实验、油气界面张力实验、最小混相压力实验、原油膨胀系数实验以及超临界CO_(2)-气溶性表面活性剂复合吞吐模拟实验,评价了不同类型气溶性表面活性剂的性能及其对吞吐采收率的影响。结果表明:气溶性表面活性剂GRS⁃1的综合性能更加突出,随着气溶性表面活性剂质量分数的不断增大,原油黏度、油气界面张力和最小混相压力均呈现出逐渐降低的趋势,而原油体积膨胀系数则逐渐增大,并且岩心的吞吐采收率和入口端压力也呈现出逐渐增大的趋势;随着混合流体注入量的增加以及闷井时间的延长,岩心吞吐采收率和入口端压力均逐渐增大,并且岩心的渗透率越大,吞吐采收率就越高;超临界CO_(2)-气溶性表面活性剂复合吞吐的最佳实验参数为气溶性表面活性剂GRS⁃1的质量分数0.6%、混合流体注入量0.5 PV、闷井时间3 h、吞吐轮次3次。该复合吞吐技术能够显著提高致密油藏的采收率,对高效开发致密油藏具有指导意义。

南川地区页岩储层构造裂缝特征及其定量预测

构造裂缝是影响页岩气单井产能的重要因素,查明裂缝分布规律有助于提高水平井压裂改造效果。结合岩心观察和成像测井裂缝发育情况,采用有限单元法模拟了南川地区不同构造裂缝形成时期的应力场,基于岩石破裂准则建立了构造应力与岩心裂缝密度的转换关系,对构造裂缝进行了定量预测。结果表明,南川地区主要发育2期构造裂缝,以剪切裂缝为主,被方解石半充填-全充填,第1期北东—南西走向裂缝形成于燕山中期,最大水平主应力为140~158 MPa;第2期北西—南东走向裂缝形成于燕山晚期,最大水平主应力为88~156 MPa。构造裂缝分布受褶皱及断层共同控制,平桥背斜构造裂缝发育程度最高且有效性好,天然气产量也最高。

渝东南南川地区五峰组—龙马溪组页岩气层地应力数值模拟及有利区预测

南川地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组作为重要的页岩气产能层,具有页岩层厚度大,埋藏较深,地应力复杂、方位变化快的特点,地应力场研究对于该区页岩气的有效开发具有重要作用。为明确研究区地应力场特征及展布,通过采用SHELLS有限元应力场模拟方法,以研究区断裂、地形、热流值、岩石物性参数和边界条件为约束,开展了南川地区五峰—龙马溪组的应力场有限元数值模拟研究。结果表明,南川地区最大水平主应力性质以挤压性质为主,总体上存在NW-SE、NE-SW、近EW和近SN四个主应力方向和区域;应变率整体以压应变为主,存在低应变率(数量级别≤-18)、中应变率(数量级别介于-18~-17.6)和高应变率(数量级别≥-17.6)三类区域及相应的NE-SW、NW-SE、SN和EW展布方向;断裂滑移速率性质总体以逆断层性质为主,速率介于0~0.0012 mm/a之间。将本次模拟的最大水平主应力方向、块体应变率和断裂滑移速率结果分别与实测的钻井最大主应力方向、黔渝地区应变率性质和数量级别、区域断裂发育等数据进行对比,展现出模拟结果与实测结果较高的数据吻合度,说明了模拟结果的准确性。最后,基于模拟结果揭示出的裂缝开启性、裂缝发育情况的信息,对南川地区裂缝储层有利发育区进行了评价,预测了Ⅰ、Ⅱ两类进一步勘探和开发的页岩气裂缝储层有利发育区块。

志丹延安组下部储层特征与物性影响因素

目的研究志丹延安组下部储层特征,分析储层物性的影响因素,为储层的分类评价提供依据。方法根据储层岩性和实测物性资料,结合铸体薄片、压汞、扫描电镜等实验方法反映出的孔隙结构特征,从宏观和微观两个角度,统计不同地质因素对物性的影响程度。结果研究区储层岩性主要为中粒、细粒长石岩屑质石英砂岩。储集空间以剩余原生粒间孔为主,溶孔次之。孔隙结构以小孔隙—粗喉道为主,储层孔隙结构微观非均质性强。结论该区储层的物性主要受沉积作用和成岩作用的共同影响;不同沉积微相储层的物性差异较大;溶蚀作用产生的次生孔隙改善了储层物性。

地应力地震预测方法在南川区块的应用

地应力分布情况是影响页岩储层压裂施工及开采效果的重要因素,基于地震数据的地应力预测可以得到区域应力分布,对区域应力的整体把控及井位部署有重要意义。在前人研究地应力经验模型的基础上,以南川区块为例,开展基于岩石弹性参数、地层孔隙压力、地层应变量等多源信息的三维区地应力预测。结果表明,预测的地应力值与实测值误差率在10%以内,证实了该方法在南川页岩区地应力预测中的可靠性,预测结果对后续页岩气井位部署和压裂参数设计具有一定的指导意义。

地应力地震预测及其在南川页岩气开发中的应用

页岩气藏具有低孔隙度、低渗透率的特点,大规模开采页岩气需通过水平井压裂技术实现页岩储层的改造。有数据表明:页岩气水平井方位与最大水平主应力近垂直,且水平地应力差异比较小时,有利于压裂形成网状裂缝,提高储层改造效果。针对南川工区建立地应力预测模型,在精细的三维地震解释、三维地震叠前反演的基础上,利用井点数据模拟选取应力计算的区域适应性参数,开展地应力场的三维模拟,预测最大水平主应力方向、最小水平主应力方向以及水平应力差异系数;通过区域应力机制分析以及钻井实测诱导缝解释结果和应用情况对比分析,验证了地应力地震预测结果的可靠性,证实了地应力研究在页岩气开发中的重要作用。

裂缝储层地震预测技术在南川页岩气工区的应用

本文以南川地区页岩气勘探开发为例,介绍三维地震属性随方位角变化分析(裂缝分析)技术,预测三维覆盖区内志留系龙马溪组优质页岩段高角度裂缝发育程度不高,为该区页岩气勘探开发提供了重要依据。

煤层气产能评价技术方法研究

本文主要对数值模拟法、产能归一法统计法以及静态地质参数对比法三种煤层气产能评价方法进行对比分并对三种方法的优势和缺陷进行分析。

南川地区页岩气地层压力地震预测方法研究

准确预测地层压力有利于帮助认识和发现新的油气层。着重介绍并分析了地层压力地震预测方法,探讨了其在南川区块的应用。在南川区块开展的压力预测结果显示,工区内龙马溪-五峰组优质页岩主要为由生烃引起的压力异常,平桥背斜和东胜背斜压力系数平均在1.53左右,属于超压地层,总体分布较均匀。