织纳地区龙潭组煤系页岩气储层特征与勘探潜力评价

为查明织纳地区龙潭组页岩气勘探前景,通过分析Z2井龙潭组泥页岩样品的矿物组成、有机地化特征、微观孔隙特征、钻孔泥页岩厚度、分布情况及其含气性特征,研究龙潭组页岩气储层特征并对页岩气勘探潜力进行评价。结果表明:泥页岩有机质类型为Ⅱ_(2)-Ⅲ型,且以Ⅱ_(2)为主,总有机碳含量为1.34%~8.25%,平均值为3.68%,有机质成熟度为0.92%~3.24%,平均值为2.45%,属于高-过高成熟演化阶段,具有较好的生气潜力。扫描电镜结果显示泥页岩样品主要发育四类微观孔隙,包括粒内孔、粒间孔、有机质孔和微裂隙,内部孔隙发育,为页岩气提供良好的储集空间。Z2井泥页岩脆性矿物含量为24.40%~63.08%,平均值为41.22%,泥页岩总厚度为170.74 m,占比42%,发育5个有效连续厚度大于15 m的泥页岩层,与邻井可形成2个泥页岩层段,适宜进行压裂改造。织纳地区龙潭组泥页岩具备良好的生气条件、储集条件和可压裂性,具有较大勘探潜力。

负压振动筛原理及在油基钻井液钻屑减量中的应用

经过几十年的发展,振动筛性能有很大提高,但其对钻屑的脱液能力已达极限。40年来,应用于钻井固控,效果不明显。十多年前,经过尝试与高频低幅振动相结合的真空过滤技术应用于钻井固控时,钻屑的脱液能力显著提高,排放钻屑体积大幅减小。近年来,多种负压振动筛在国内钻井中开展了应用试验。经过对常规振动筛复合负压过滤的负压振动筛的原理、主要技术参数、现场应用与国内外类似技术的对比分析及现场应用表明,所使用的负压振动筛的处理量、钻屑含液率、钻屑排放减少量、筛网寿命、能效、设备成本、使用经济效益等都均有明显优势。负压振动筛的应用对节能减排和实现“碳中和”具有重要作用,其逐渐替代常规振动筛,将是钻井固控技术发展的必然趋势。

泾河油田页岩油储层井壁失稳机理研究

针对鄂尔多斯盆地南部泾河油田延长组长7段页岩地层井壁失稳技术难题,开展了页岩矿物组分、微观结构及理化性能测试分析以揭示井壁失稳机理。结果表明,长7段页岩地层层理、裂缝发育,属于弱水敏硬脆性页岩,地层层理结构造成岩石弱结构面被破坏,黏土水化引起岩石结构强度降低,钻具机械扰动导致井壁失稳;同时,建立了页岩地层三压力剖面,理想钻井液密度为1.13 g/cm^(3),对于泾河油田页岩油“安全、高效、经济”钻探具有借鉴意义。

基于页岩油井置换条件下的环空压力分布

在置换过程中,井筒内的钻井液与井周地层流体形成了动态的流体交换现象,导致环空中流体组成发生变化,进而引起环空压力的变化。现有环空压力计算模型无法准确预测基于置换条件下的压力分布,因此建立了一种基于置换条件下页岩油井环空压力计算新模型。通过数值模拟方法分析了影响环空压力分布的各因素,结果表明:①保持环空流入地层的排量不变,增加地层流入环空的排量,环空压力降低约为1.19 MPa/L;②环空压力分布曲线上会出现一个拐点,且拐点位置与置换点位置一致;③随着置换流体页岩油密度的增大,环空压力升高约为0.034 MPa/(kg·m^(-3))。研究结果可为发生在复杂地层钻井中的置换、漏失和溢流等问题提供一定的理论参考。

松南长岭凹陷青山口组一段泥页岩元素地球化学特征及古环境意义

松辽盆地长岭凹陷青山口组一段是页岩油主力勘探目标,但目前其古环境研究程度较低。通过元素地球化学手段研究古环境演化特征,分析环境因素对有机质富集的影响,对理清页岩油富集主控因素和选区评价具有重要现实意义。本次研究对长岭凹陷青一段P1—P3小层73件泥页岩样品进行总有机碳和主微量元素测试,讨论了研究区样品的有机质丰度和主微量元素特征,运用元素地球化学指标恢复了目的层的古气候、古生产力、古水深、古盐度和古氧化性,重建了研究区青一段的古环境变化特征。结果表明:研究区泥页岩有机质丰度较高,平均w(TOC)为2.14%。在平面上大情字井工区—余字井工区—塔虎城工区,以及垂向上P1—P3小层,随湖泊水体加深,古生产力和有机质丰度增大。研究区古气候条件整体为温暖湿润气候,自P1—P3小层气候变得更温湿。古水体性质表现为淡水—半咸水的贫氧还原环境,较大的盐度形成盐度分层,使研究区的还原环境不易被破坏,有利于有机质的保存。有机质来源与古盐度是导致研究区有机质差异富集的关键因素,大情字井工区—余字井工区—塔虎城工区湖泊有机质输入增加,古盐度增大,有机质相对富集,垂向上P1—P3小层也表现类似的规律变化,在青一段下部形成了一套品质较高的黑色泥页岩,是研究区页岩油富集的有利层段。

延安地区山西组泥页岩岩相及沉积相特征

目前世界能源发展由化石能源向新能源转化,天然气作为清洁的化石能源是两者过渡最好的选择。鄂尔多斯盆地延安地区山西组地层是中国陆相页岩气勘探潜力较大的层系,近年来已经获得了巨大的勘探开发成果。为进一步加深对该地区的地质认识,以鄂尔多斯盆地延安地区山西组泥页岩为研究对象,综合应用野外露头、岩心、测井等资料,开展山西组岩石类型、岩相类型、沉积相展布研究。结果表明:延安地区山西组泥页岩主要发育泥质硅质页岩(S-3)、黏土岩(CM)、含钙/硅质黏土页岩(CM-1)、含钙/黏土质硅质混合页岩(M-2)4种岩相类型。页岩、粉砂质泥岩、碳质泥岩、细粒砂岩4种岩石类型。发育滨浅湖亚相、三角洲前缘亚相和前三角洲亚相,研究区水下分流河道砂体呈南北条带状发育。通过有机质成熟度Ro、有机碳含量(TOC)、暗色泥岩厚度将岩相进一步划分为3种类型,其中Ⅰ型岩相为油气勘探有利岩相,在山1段主要分布在延长东部地区、北部地区,山2段主要分布在甘泉下寺湾地区。

陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层有机质富集特征及控制因素分析——以东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段为例

【目的】湖相细粒沉积泥页岩储层“甜点段”的发育与有机质富集密切相关,但目前针对断陷咸化湖盆泥页岩有机质富集控制因素的探究及富集模式的建立等相关研究较少。【方法】东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段(Es4scs)时期发育典型的陆相断陷咸化湖盆,为深化对研究该区细粒沉积地层有机质富集规律的认识。从沉积学、地球化学、古生物学及分子地层学等方面入手,利用薄片鉴定、X射线衍射、氩离子抛光—扫描电镜、孢粉鉴定、生物标志物色谱—质谱分析等技术手段,运用各项指标详细探究有机质富集的控制因素,建立适用于研究区各环境演化阶段的有机质富集模式。【结果】(1)有机质具有条带状、充填式、分散式等微观赋存状态,母质来源主要为藻类等低等水生生物,在中上部地层出现少量的陆源高等植物来源;(2)沉积环境经历了较浅水半干旱弱氧环境—深水半湿润还原环境—次深水半干旱贫氧环境三个演化阶段;(3)有机质富集的主要控制因素为古气候、古盐度、古氧化还原性、古生产力和沉积速率,而次要控制因素为古水深、陆源输入、火山作用和热液活动。【结论】本次探究了有机质富集的主控因素,建立了适用于陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层的有机质富集模式,研究成果对我国陆相页岩油气勘探开发具有重要意义,即高生产力、还原环境、适宜的盐度和沉积速率主导了高有机质富集,该环境的沉积产物是页岩油气勘探的有利层段。

大庆泥页岩储层支撑剂嵌入导流能力实验研究

大庆纳米级孔隙泥页岩储层中,支撑剂易发生嵌入,使人工裂缝导流能力变差,为此,开展不同闭合压力、不同粒径及组合、不同铺砂浓度的支撑剂对导流能力的影响实验,分析泥页岩储层支撑剂嵌入影响导流能力的变化规律。实验结果表明:嵌入情况和导流能力随闭合压力的增大均有不同程度的降低,在0~10 h内导流值降低快,超过30 h后,导流能力基本达到稳态,颗粒间形态稳固,流动通道变化较小;在闭合压力较低时,支撑剂导流能力随粒径变大而升高;当闭合压力升高时,大粒径支撑剂更易发生破碎,粒径对支撑剂导流能力的影响也逐渐缩小,同时,增大铺砂浓度能够显著地降低支撑剂的嵌入程度。通过量化支撑剂嵌入对压裂裂缝导流能力的影响程度,可为页岩储层压裂方案优化及参数设计提供一定依据。

树莓状聚合物纳微米封堵剂的制备及性能评价

为解决硬脆性泥页岩地层井壁失稳问题,国内外通过乳液聚合方法研发了纳微米封堵剂,但在应用过程中存在纳微米尺寸不易保持、钻井液易起泡等问题。为此,以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯作为聚合反应单体,二乙烯基苯作为聚合反应内交联剂,以淀粉纳米粒子为乳液稳定剂,通过Pickering乳液聚合法制备了一种用于水基钻井液的树莓状纳微米封堵剂(即表面吸附淀粉纳米粒子的交联P(St-co-MMA)微球)。对树莓状纳微米封堵剂的粒子直径、形貌及结构特点进行了表征分析,并对其性能进行了室内评价试验,结果发现,树莓状纳微米封堵剂能显著降低聚合物氯化钾钻井液的API滤失量和渗透封堵仪(PPA)滤失量,可有效封堵地层纳微米级孔隙,解决了钻井液的起泡问题,且对钻井液流变性能影响较小,能够满足页岩油气钻井井壁稳定的需求。

泌阳凹陷页岩油水平井随钻定测录导一体化模式探索

水平井是油藏开发实现少井高产、一井多靶、降本提效的主要手段之一,但泌阳凹陷核三段页岩油藏地质条件复杂,不利于水平井钻井提速提效。文中以地震、测井、录井及分析化验资料为基础,通过对泌阳凹陷核三段页岩油藏地质特征剖析,梳理了页岩油水平井钻井施工难点,从一体化组织运行、一体化协调施工及一体化支撑保障等方面阐述了泌阳凹陷定测录导一体化模式的探索及应用。研究表明:泌阳凹陷核三段页岩油层存在局部微构造及断层发育、地层倾角变化快等特点,同时其地震资料品质差。这些导致钻井施工中靶点预测及井眼轨迹调整难度大,影响随钻资料评价的准确性。通过优选定向系统、钻具组合及高效钻头,应用正反演结合测井数据及校正后的元素录井资料综合评价,实现了井眼轨迹优化着陆及长水平段持续追踪。随钻定测录导一体化模式在YYY1HF井进行了应用,提高了机械钻速,目的层钻遇率达100%,助力了区域页岩油水平井优快钻井,对于水平井优快钻井技术的发展及页岩油高效开发具有重要的意义。

泥纹型页岩油储层特征及开发潜力研究

鄂尔多斯盆地位于中国北部,是具有丰富石油资源的沉积盆地,面对后续资源开发瓶颈,在陕北油区坚持勘探开发一体化理念,深化成藏机理研究,开展甜点优选,通过三维地震勘探、水平井钻井、压裂等技术手段的应用,提高了油藏的勘探精度和开发效率,长73泥纹型页岩油在陕北姬塬、吴起油田实现了突破,开发效果好,对后续资源接替以及其他类似非常规油藏的开发具有重要的指导意义,对保障国家能源安全和推动经济发展意义巨大。

赵东油田C4区块页岩复杂情况分析与对策

渤海湾油田遇到大量由于井壁坍塌失稳造成的复杂问题,其中绝大部分属于泥页岩地层,在泥页岩地层作业中,影响井壁稳定的主要因素是力学及化学两个方面,井壁失稳主要表现为返出掉块、阻卡、憋压、井径扩大等。渤海湾赵东油田C4区块F26-XX井215.9 mm井段钻遇泥页岩,划眼通井过程中出现严重阻卡、憋压现象。结合页岩井壁稳定机理,在钻井液性能、井眼轨迹、作业程序等方面有针对性地进行优化调整,顺利完成了215.9 mm井段钻井作业。针对F26-XX井处理过程中的问题与不足,为后续该区块泥页岩井段作业提出建议。

渤海湾盆地济阳坳陷泥页岩岩相与页岩油富集关系

利用显微镜、氩离子抛光、核磁共振、电子扫描显微镜及生排烃模拟等技术手段,以渤海湾盆地济阳坳陷泥页岩为例,剖析不同泥页岩岩相储集性、含油性和页岩油可动性特征。分析了岩相类型与页岩油富集的相关关系。依据岩石组分、沉积构造和有机质丰度,建立了济阳坳陷古近系沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段泥页岩岩相划分标准。研究区目的层段主要发育6类泥页岩岩相,其中机械搬运沉积和化学作用沉积交替形成的富有机质纹层状岩相TOC、S1、含油饱和度、可动油饱和度、低碳轻质组分含量及生排油率最高,其储集空间类型多、孔隙发育,还发育有机质网络体系和层间微裂缝体系,其为油气输导的高速通道,因此最有利于页岩油富集。

世界页岩气研究概况及中国页岩气资源潜力分析

页岩气系指泥岩或页岩在各种地质条件下生成的、已饱和岩石自身各种形式的残留需要、进入了排烃门限但尚未完全排出的以吸附、游离及溶解等多种形式残留于泥页岩内部的天然气资源。随着北美、欧洲和亚洲等地区页岩气勘探程度不断加大,对页岩气的储集特征、成藏机理等方面的研究取得重大进展。但页岩气研究仍存在许多问题,如"页岩气"概念没有科学地表达出页岩油气资源的科学内涵;页岩气的成因机制不清且缺乏行之有效的判别标准;页岩气分布发育模式不明且缺乏统一的预测方法。针对当前对页岩气的认识,本文依据源岩残留烃临界饱和量及其钻采过程中温压下降而释放油气的比率等参数,对中国页岩气资源进行了预测。

济阳坳陷不同岩相页岩油赋存机理

通过大量岩心观察、薄片鉴定、X-射线衍射全岩矿物分析和扫描电镜分析,将济阳坳陷古近系泥页岩划分为10余种岩相并分析了主力岩相的特征和形成环境。在岩相划分的基础上,结合氩离子抛光和环境扫描电镜技术,分析了不同岩相的储集空间和页岩油赋存状态。济阳坳陷泥页岩的储集空间主要包括各类基质的孔隙和裂缝。富有机质纹层状泥质灰岩/灰质泥岩储集空间是方解石晶间孔、黏土矿物晶间孔、层间缝,孔隙最大,裂缝最发育;富有机质层状泥质灰岩/灰质泥岩储集空间是方解石晶间孔、黏土矿物晶间孔、(微)裂缝;含有机质块状灰质泥岩储集空间是黏土矿物晶间孔,孔隙最小,裂缝不发育。不同岩相有不同的赋存状态,富有机质纹层状灰质泥岩相/泥质灰岩相和层状灰质泥岩相/泥质灰岩相以游离态为主,含有机质块状灰质泥岩相以吸附态为主。建立了富有机质纹层状-层状岩相和含有机质块状岩相2种页岩油赋存模式。

湘中拗陷泥盆-石炭系海相泥页岩地球化学特征及等温吸附性能

利用湘中地区泥盆-石炭系野外剖面泥页岩有机地球化学参数及泥页岩等温吸附特征参数,评价页岩气富集的关键地质参数特征。海相泥页岩有机地球化学参数表明,其有机碳含量高,泥盆系泥页岩有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型,石炭系大塘阶测水段为Ⅱ1—Ⅲ型;泥盆—石炭系有机质的成熟度高,基本都达到高成熟—过成熟阶段。泥页岩等温吸附曲线表明,泥页岩吸附容量较大。这些参数表明,湘中拗陷页岩气的基础地质条件好,具备页岩气富集成藏的地化条件,泥盆系棋梓桥组、佘田桥组及石炭系大塘阶测水段3套海相泥页岩厚度大、分布范围广、有机质丰度高。

塔里木盆地寒武系两类优质烃源岩及其形成的含油气系统

寒武系烃源岩是塔里木盆地主要烃源岩之一 ,包括泥页岩和碳酸盐岩。泥页岩类烃源岩有机碳平均含量为 1 87% ,发育于欠补偿盆地环境 ,主要分布于盆地的东部 ,有效厚度 12 0～ 4 15m ;碳酸盐岩类烃源岩有机碳平均含量为 0 4 2 % ,发育于台地内的蒸发泻湖环境 ,主要分布于盆地西部 ,有效厚度 2 88～ 32 4m。两类烃源岩形成了不同的油气系统 ,盆地相泥页岩类烃源岩的油气系统以满加尔凹陷为生烃中心 ,储层主要为寒武系 -奥陶系碳酸盐岩和志留系、石炭系、三叠系和侏罗系砂岩 ;台地相碳酸盐岩烃源岩油气系统的生烃中心可能在巴楚凸起一带 ,主要储集层为下奥陶统和石炭系。

页岩气成藏条件及我国黔南坳陷页岩气勘探前景浅析

页岩气具有自身的成藏机理,需要特殊的地质条件,其成藏主要受控于页泥岩厚度、面积、总有机碳含量、有机质成熟度、矿物岩石成分、压力和温度等因素。将页岩气评价总结为生气能力、储集气能力和易开采性3个方面。黔南坳陷页泥岩自下而上主要集中在震旦系陡山沱组、下寒武统、中寒武统、上泥盆统和二叠系。通过地球化学分析,认为该地区具有页岩气成藏的基本条件,其中下寒武统(∈1)黑色高碳质页岩系和二叠系吴家坪组(P2w)页泥岩分布面积广泛,厚度大,有机质含量和热演化程度高,并且含有较多的硅质成分,是最为有利的勘探层位。

含裂缝的硬脆性泥页岩理化及力学特性研究

硬脆性泥页岩的理化及力学特征对深入研究深部地层泥页岩井壁稳定机理、裂缝性泥页岩漏失等问题具有至关重要的意义。采用泥浆化学、微观结构扫描及岩石力学试验手段,对某工区易失稳泥页岩地层的理化及力学特性进行了系统的研究和分析。结果表明,该工区泥页岩属于硬脆性泥页岩,粘土矿物以伊利石为主,基本不含蒙脱石,具有低膨胀易分散的特性,微观结构显示微裂缝发育;流体浸泡导致裂缝扩展延伸,降低了泥页岩的强度,随着时间的增加,强度降低得越显著。

松辽盆地古龙地区青山口组泥页岩成岩演化与储集性能

泥页岩成岩演化、孔隙结构及其连通性是页岩油储层评价的关键。通过运用岩心观察及精细描述、薄片鉴定、X射线衍射、场发射电镜、微—纳米CT扫描、氮气吸附等技术,对松辽盆地古龙地区青山口组泥页岩岩性与组构特征、成岩演化特征、孔隙类型及储集特征进行分析。研究认为:古龙地区青山口组主要发育页岩、泥岩、粉砂质岩、灰质岩、云质岩5种岩性,微米—毫米级纹层构造与页理缝发育;泥页岩主体处于中成岩A2期,局部为中成岩A1期和中成岩B期;储层孔隙分为基质孔和裂缝2大类6类12亚类,纹层状页岩中的纹层构造、页理构造和层状页岩、纹层状页岩中的页理缝有效改善储集能力,为油气横向运移的良好通道,层状页岩和纹层状页岩是最有利的储集岩性。该研究明确了松辽盆地古龙地区青山口组泥页岩成岩演化规律与储集特征,为松辽盆地页岩油的规模勘探提供了有力支撑。