含黄铁矿低电阻率储层测井评价技术

分析了低电阻率储层中黄铁矿含量对深/中感应、侧向、补偿中子、密度、声波时差、核磁共振等测井曲线的影响。应用了组份分析技术求取矿物含量,以常规测井和元素俘获谱(ECS)测井求得的地层矿物(包括黄铁矿)含量及其他参数为初值,使用GeoFrame软件包中的ElanPlus程序生成地层的双感应或双侧向电阻率模拟曲线;反复调整参数,直到模拟曲线和实测曲线在不含黄铁矿的层段基本一致;遂以此时的参数为解释结果。岩电实验结果表明:黄铁矿含量增加会导致饱和度指数n值降低,但孔隙胶结指数m值基本不变。据此修改了饱和度的解释模型参数和解释方法。这些方法已用于生产,提高了测井解释符合率。

测井新技术在裂缝性地层中的应用

该文根据近年来华北油田几口井的新技术测井资料在裂缝性地层中的应用情况，就储层识别、定量计算参数应用于储量计算、断层分析、裂缝分析、地应力分析、压裂效果预测等方面加以探讨，以期能扩大新技术测井的应用范围，为油田勘探开发做出应有的贡献。

关于太行山山前拗陷带古潜山油气勘探建议

多年的勘探实践表明,太行山山前拗陷带的冀中拗陷、冀南地区和汤阴断陷是以下第三系和石炭一二叠系为烃源岩的"新生古储"和"古新混生古储"型潜山油气藏为主体的复式油气聚集区。近年来冀中拗陷进入深潜山勘探阶段,应用重、磁、电、震全信息地球物理地质勘探技术在冀中东北部又发现了10个古潜山,已钻探了5个,其中2个潜山获商业气流,2个获低产气流;在霸县凹陷及廊固凹陷分别发现了兴隆宫北和固安两个大型"新生古储"潜山。本文论述了已获低产气流、以石炭-二叠系煤系为主要烃源岩的码头和韩村潜山的气藏规模和兴隆宫北、固安二个大型"新生古储"潜山存在的地质地球物理依据及其含油前景,并就进一步认识和落实上述古潜山的油气勘探问题提出了相应的建议。笔者认为,此区有可能成为出奇制胜形成战略突破的勘探战场。

华北廊固凹陷低电阻油气藏测井解释技术

在研究廊固凹陷低阻轻质油气层的成因机理基础上,针对该凹陷复杂断块轻质油气藏具有低构造幅度、低电阻率、低地层水矿化度、中低渗透性、岩性细的“四低一细”和层状油气层的特点,依据轻质油气藏在测井上的响应特征,对轻质油气层进行定性识别及定量解释。测井解释成果已应用于储量计算及油田开发工作中,取得了良好的经济效益。

沁水盆地樊庄区块煤层气开发生产规律分析

为科学判断高阶煤煤层气田开发趋势,合理预测煤层气产量,以高阶煤煤层气区块中开发时间较长,具有较强代表性的樊庄区块为主要研究对象,基于"三要素"认识划分开发单元,提出有效动用储量的概念,综合应用生产数据统计与数值模拟技术进行生产规律研究,研究结果表明樊庄区块煤层气开发呈现3点规律:不同开发单元,采气速度越快,稳产期越短,初期递减率越大;樊庄区块采出程度20%左右产量进入递减期,递减出现时采出程度与井网井距密切相关;煤层气井产量递减初期递减速度相对较快,呈指数递减,后期递减速度减缓,表现双曲递减特征。

樊庄区块不同构造位置井网差异化部署数值模拟研究

沁水盆地南部樊庄区块煤阶属于中-高阶煤,具有低压、低渗、低饱和度、非均质性强、高含气量的特点,因此决定了其必须要采用整体降压、规模动用的方式进行排采。采用数值模拟技术,对樊庄区块不同构造位置的井网井距部署方式进行对比优化,以实现井网差异化部署。

沁水盆地南部高阶煤层气成藏规律与勘探开发技术

基于对沁水盆地南部高阶煤层气基本地质特征及成藏控制因素的分析,研究其成藏规律与勘探开发技术。勘探开发实践证实研究区煤层气藏具有三大特性:1煤阶高,吸附能力强,资源条件优势明显;2孔隙率低,双峰态孔隙结构,渗流条件瓶颈显著;3储集层压力梯度低,制约产出。在深入分析高阶煤特性基础上,提出了构造、沉积、热动力和水文地质条件"协同、互补、共存"成藏理论,建立了研究区煤层气非富集成藏模式,使成藏界定问题简化且直接指导煤层气开发选区。沁水盆地南部煤层气区块勘探开发形成了五大关键技术体系:1地球物理勘探综合评价技术,2适合于高阶煤储集层的钻完井技术,3储集层改造主体技术,4智能化排采控制技术,5煤层气田的数字化技术,为新区块煤层气产能建设的有序推进提供了技术支撑。

沁南地区高煤阶煤储层水敏效应及其控制因素

在煤层气开发过程中,工作液与煤储层不匹配时会造成水敏效应,导致煤储层渗透率降低,影响煤层气井产能。对煤储层进行水敏效应评价并探讨其主控因素,对提高煤层气开发效率具有重要意义。沁南地区高煤阶煤储层具有低孔低渗透特征,常规水敏实验方法已不适用,因此研究提出了煤储层水敏评价的新方法,采用气测渗透率取代传统的水测渗透率来表征煤岩水敏损害程度,并对沁南地区典型煤岩样品进行了测试。结果表明:沁南地区煤储层水敏损害率介于弱敏感到中等偏强之间,且以弱敏感为主;制约水敏效应的因素有煤储层渗透率、粘土矿物含量和粘土矿物赋存方式;煤储层渗透率越低,粘土矿物含量越高,水敏损害率越大。煤储层中粘土矿物的赋存方式有2种:煤岩裂隙填充与煤岩基质中植物细胞腔填充,且粘土矿物填充于煤岩裂隙的水敏损害程度高于填充于煤岩基质的水敏损害程度。

新型液压尾管释放控制器的研制

为有效支撑中国石油天然气股份有限公司煤层气业务的发展，持续开展了沁水盆地南部高煤阶煤层气富集及高产控制因素研究，总结了阶段成果和煤层气开发实践经验。结论认为：沁水盆地高煤阶煤层具有低压力、低渗透率、非均质’陛强的特征；煤层气开采难度大，其富集成藏主要受煤质、煤层埋深、顶底板封盖性、构造、水动力条件等的控制；地下水滞留区构造翼部是富集高产的有利区域；面积降压、合理井型是实现煤层气井高产的必要条件。该成果为规模高效开发该煤层气田打下了坚实基础。

高束缚水饱和度低阻油层测井解释技术

依据室内核磁共振、毛管压力等多项实验分析资料 ,结合冀中地质实际、测井、试油资料 ,提出了基于核磁共振测井的储层束缚水饱和度校验方法和复杂地质条件下低电阻率油层测井解释技术。经过近两年在华北油田的实际应用 ,利用此技术可方便地定量评价由高束缚水饱和度引起的低电阻率油层 。

沁水盆地高阶煤层气勘探开发实践与思考

经过30余年的探索,沁水盆地煤层气勘探开发已取得重要突破,突破了国外"高阶煤"产气缺陷理论认识,成为我国目前最重要的煤层气生产基地。然而,沁水盆地煤层气开发规模性发展也面临着深化理论认识、突破关键技术、实现效益开发三大关键科学技术问题。面对这些问题,需加强3方面的科技攻关:一是深化基础理论认识,突出高阶煤储层的针对性以及提升单井产量的指导性,突破"甜点区"优选、储层改造地质适应性和高效排采等技术瓶颈;二是强化关键技术攻关,坚持地质-工程一体化,创新和完善测井-地震联合储层和物性预测、高效钻井-完井-储层改造及配套技术以及精细化与智能化排采控制技术;三是提升开发效益,建立钻、采、输一体化管理技术模式。

樊庄区块煤层气水平井产能模式划分及分类评价

为探究水平井开发动态及生产特征,对樊庄区块56口煤层气水平井的实际生产资料进行了跟踪研究,确定了4种产能模式(低产气井、中产气井、中高产气井和高产气井),共计8个亚类。分析了不同产能模式气井的生产特征及影响其开发效果的部分因素,并提出了相应的水平井开发建议,结果表明:制约水平井开发效果的主要因素为地质因素、工程因素和管理因素,其中又以煤储层富集高产认识、断层识别及工程上的井眼稳定性问题尤为突出;根据地质条件合理部署井位,尽量避开断层,同时综合考虑煤层产状、煤体结构、顶底板稳定性及高煤阶煤储层固有力学性质对钻井的影响,排采过程中保证排采连续性,才能实现煤层气水平井的高效、绿色开发。

樊庄区块开发过程中煤储层渗透率动态变化特征

为了查明煤层气开发过程中煤储层渗透率动态变化特征及其与产能的耦合关系,在揭示开发过程中煤储层渗透率动态变化机理,推导渗透率计算方法基础上,结合沁水盆地南部樊庄区块煤层气井开发实际,反演了不同开发井区、不同产能类型井开发过程中煤储层渗透率的动态变化特征。研究表明:建立的孔隙度-渗透率模型可以有效反演煤层气开发过程中的渗透率动态变化。开发过程中煤储层动态渗透率伤害率受应力敏感和基质收缩效应共同制约,与储层压力、含气量和原始渗透率关系密切。煤储层渗透性和产气能力的协同良性发展是实现高产稳产的关键,缓慢连续的排采、适中的高储层压力、高含气量和较高的原始渗透率是保证储层后期渗透率出现反弹现象的重要因素。

对于高煤阶煤层气资源科学开发的思考

我国煤层气产业已经历10多年的发展,逐步建成了沁水盆地和鄂尔多斯盆地两个产业基地,但平均单井产气量低仍然是制约中国煤层气高效开发的最大难题。目前高煤阶煤层气产量已占到我国煤层气总产量的90%以上,而高煤阶煤层气资源今后将大比例转入中深层开采,面对不同的构造场、应力场、裂隙场等复杂的煤层气赋存流动条件,现有的工程技术手段与地质适配性都面临着的巨大挑战。为此,以中国石油华北油田公司沁水盆地高煤阶煤层气技术攻关与实践为范例,剖析煤层气“四低”(储量有效动用率低、剩余可动用储量低、单井产气量低、开发利润低)开发现象,辩证思考煤层气开发的本质。研究结果表明:①对于煤层气储量可采性、地质差异性、工程技术适应性、科学排采方面的认识不到位是目前煤层气开发存在的重大问题;②必须破解现有技术条件下开发储量的控制技术、经济产能建设的区域优选技术、适应地层特征的工程技术、开发方案的顶层设计技术等关键瓶颈,此为实现煤层气科学开发的必经之路;③打破传统地质认识,突破以往认为埋深800 m以深的煤层气不宜开发的思想限制,高煤阶的马必东地区、中煤阶的大城凸起的煤层气开发实践成效已经证实:埋深既不是决定煤层气是否能够开发的界限条件,中深层也不是煤层气开发的禁区。

敏感属性与参数反演融合定量预测煤体结构

煤体结构与煤储层是否富气、高产密切相关,煤体结构定量预测尤其重要。为此,以沁水盆地马必东三维区3~#煤为例,通过计算常用的地震属性与储层参数在煤体结构预测方面的有效性,发现煤体结构最佳敏感地震属性为纹理属性,最佳敏感储层参数为电阻率。纹理属性平面变化自然,断层清晰,但纵向分辨率低;而电阻率参数反演纵向分辨率高,井点处反演结果与对应的测井曲线吻合良好,但横向变化不自然,不能识别断层。因此将纹理属性与电阻率参数反演结果相融合,优势互补,最终得到的原生煤比率符合煤储层沉积规律,实现了煤体结构的定量预测。经后续开发井证实,该预测结果可高效指导下一步生产实践,所采用的融合技术思路可为其他地区煤体结构预测提供借鉴。

高阶煤储层微观系统水浸入程度对产能的控制

以樊庄区块为例,采用地质统计分析法,研究了水浸入程度与产能的关系。研究表明:储层压力、临界解吸压力和煤润湿性影响了流体运移,提出了水浸入指数表征参数。单井日产气量与水浸入指数呈三段式正相关关系,在65、130、325 nm附近表现出转折,与煤层气流动形态转换相吻合。单井日产水量包络线在65、130、325 nm附近同样表现出转折。本质上反应出气水动态相互关系和动水量中水的主要来源,据此将研究区划分出4种产能类型区域。

如何破解我国煤层气开发的技术难题——以沁水盆地南部煤层气藏为例

平均单井产量低已成为制约我国煤层气产业发展的主要瓶颈,直接导致了煤层气开发经济效益低。为此,以山西省东南部沁水盆地南部煤层气藏为例,总结了中国石油华北油田公司在该区煤层气产业的发展及技术现状,梳理了煤层气开发所存在的关键问题:①煤层气开发工程技术不适应特有的地质特征变化;②煤层气田成熟区块仍存在大量的低效区;③单纯增大压裂规模并未能有效提高单井产量;④多分支水平井单井产量高,但总体产能到位率仍偏低;⑤现场管控总体缺乏科学依据。进而对我国煤层气的后续开发提出了以下建议:①改变产能建设模式、提高产能建设效率;②改进地质研究方法,科学设计井位和井型;③用辩证思维的方式,构建主体技术;④优化水平井的设计,提高技术的适用性;⑤改变压裂改造方式,提高单井产量;⑥改变排采工艺,提高投资效益。通过采取以上措施,将有可能破解我国煤层气开发的技术难题。

中国煤层气开发存在的问题及破解思路

单井产量低是长期制约中国煤层气产业发展的难题,为了寻求破解良策,以中国石油华北油田公司沁水盆地煤层气开发实践为例,系统分析了该盆地煤层气开发所面临的问题和挑战,在此基础上提出了该盆地煤层气开发的技术策略。研究结果表明:(1)应针对该盆地煤层气解吸—扩散—渗流的产出特征,优选有效的工程技术手段以确保增产效果;(2)在煤层气开发低效区进行的先导性开发技术试验,已经取得了一定的产量提升,但要实现低效区块煤层气产能的整体提升还有很长的路要走;(3)目前正在实施的煤层气高效开发示范区目的层深度介于900~1200 m,一旦成功将对中国中深层近80%的煤层气资源的高效开发产生巨大的推动作用,因而极具挑战性;(4)提出了勘探评价向控制高效优质储量精准选区转变、产能建设由整体推进向寻找高效区开发转变、工程技术由改造向疏导转变的技术策略。结论认为:(1)煤层气开发的必由之路应遵循强化问题意识,持续创新思维,科学制定战略思路,做好开发建设顶层设计,实现高效建产开发;(2)具体工作中,需要重点解决好高效产能区块的选择、工程技术手段的优选、运行成本的降低等3个关键问题。

沁水盆地樊庄区块煤层气高产井递减特征及采收率预测

以沁水盆地南部樊庄区块煤层气开发实践为基础,分析高煤阶煤层气井生产特征,采用Arps产量递减分析方法,研究煤层气高产井递减类型及递减率分布规律,讨论煤层气井生命周期内采气速度和采收率变化情况。研究结果表明：煤层气井排采4-7 a后逐渐出现递减趋势;递减符合指数递减规律,递减率变化区间为5.1%-37.5%,平均20.9%,其中水平井递减比直井略慢;排采15 a,直井地质储量采收率65.04%,水平井66.64%;当单井经济极限500-1 000 m3/d时,直井经济开采年限12-15 a,采收率59.8%-65%;水平井经济开采年限24-28 a,采收率73.4%-74.4%。

沁水盆地南部煤层气水平井井型优化及应用

针对沁水盆地南部高煤阶煤层的低渗、非均质强的特点,采用煤层气水平井数值模拟技术,优化水平井井型基本技术指标,提出沁水盆地南部煤层气适用水平井井型。通过实际钻采效果分析,认为除了地质构造等因素外,水平井井型等因素也是影响其产能的重要原因。