胜利油田储气库技术进展及发展方向

天然气地下储气库是战略储备、应急调峰、保障国家能源安全的重要基础设施,是老油田产业布局优化及绿色低碳转型发展的方向之一。胜利油田地质条件复杂,气藏埋藏浅、规模小、分布零散,油藏及含水圈闭资源丰富,但密封性评价难。针对这些特点,自“十三五”以来,储气库相关研究取得较大进展,先后完成了疏松砂岩气藏、气顶油藏和水层等不同类型储气库的研究和方案设计,建成了中国首座水淹废弃气藏型储气库——永21储气库,形成了具有胜利特色的水层型储气库目标筛选评价、水层型储气库注采运行优化设计、储气库圈闭密封性评价和储气库跟踪评价等关键技术。目前,其他类型储气库建设仍面临资料少、规模小、效益差、圈闭动态密封性评价难度大等问题和挑战,需要在油藏型储气库库址筛选评价、零散气砂体组合建库、高含水油藏协同建库等方面提出相应的技术对策和攻关方向,为胜利油田储气库规模建设、绿色发展提供技术支撑。

断层封闭性研究进展

对断层封闭性的研究现状进行了总结，概述了断层封闭性的理论机理、影响因素和评价方法；对其中存在的一些问题如封闭机理及与其有关的评价方法、构造反转与断层封闭的关系以及断层封闭性的三维研究问题进行了讨论。

珠江口盆地断层封堵特征及其影响因素

珠江口盆地在南东—近南北向拉张应力的作用下形成了北西、近东西和北东向3组断层,其中以正断层为主,正、反向正断层共存。断层两盘的毛管压力差与油气排替压力的关系决定了断层的封堵能力,不同性质的断层在流体运移过程中的作用不同,同一断层在不同时期对流体的控制作用也不同。对珠江口盆地断层的形成机制、发育特征、断面内部结构和应力状态进行了研究,对珠江口盆地断层封堵的特点及其影响因素进行了综合分析。结果表明,封堵盘泥岩含量是断块构造封堵成藏的主要因素,同时断层的断距、起伏状态、走向、倾角、活动时间及次生后期断层均对断层的封堵能力有一定的影响。

断层封堵性的应用研究

在断层圈闭中 ,断层侧向封堵性取决于断层两盘对接岩性的排替压力差 ,由于砂岩储层排替压力小于泥岩层排替压力 ,故当断层两盘目的砂岩层与泥岩层对接时 ,断层具有侧向封堵性。据此原理 ,文中介绍了利用平面构造图和利用断层切片技术研究断层封堵性的两种方法 ,并应用于本布图油田获得了较好的效果。

巴楚隆起西段色力布亚断裂演化及其封闭性研究

巴楚隆起西段的色力布亚断裂于加里东中期在低幅度隆起的背景上形成。作为隆起与麦盖提斜坡限制性边界断裂,南、中、北段断裂演化规律各有不同。其中南段为一次性形成、后期运动未经活动再改造;中、北段为早期形成,后期继承活动改造。色力布亚断裂北段在加里东中晚期形成,海西期继续活动向上延伸。断裂倾角、断距与构造运动强度相关,下大上小,倾角是上大下小。通过对色力布亚南、中、北段典型剖面的演化史及其断层封堵性分析,认为其中北段深层断裂圈闭保存性差,油气散失,但是喜山中晚期中、北段浅层推覆断裂未切穿古近系地层,其深层断裂直接被新生界巨厚地层覆盖,形成封闭箱体,形成油气藏;色力布亚南段由于是一次性形成,未经后期运动改造,无论是海西期还是喜山期,都具备成藏的保存条件。

油气盖层研究现状与认识进展

综述了油气盖层研究历史和国内外研究现状,分别总结了泥岩盖层及蒸发岩类盖层认识进展,分析了封盖机理研究现状。提出油气盖层研究经历了5个阶段,逐渐由早期侧重于盖层物性研究发展到变形过程及成藏过程中的盖层有效性研究,包括优质盖层研究、盖层力学性质研究以及盖层封盖性与成藏条件匹配关系研究等。蒸发岩类是世界各地重要的油气盖层,后期岩溶改造会对其封盖性能产生一定的影响;泥岩的沉积结构、构造、成分组成,特别是粘土含量对泥岩盖层封闭性能影响较大;深埋地下的高演化泥岩仍具有优质的封盖性能。尽管发现毛管物理封闭、超压封闭和毛管多相封闭等多种封闭类型,但是,毛管物理封闭作用是最基本的封闭机制。总体上,国际上目前研究盖层较多的国家主要有美国、挪威、澳大利亚、英国、意大利、德国等,研究单位包括高校、政府机构和油气公司等。

煤层气成藏机理及气藏类型划分——以鄂尔多斯盆地东缘为例

随着我国煤层气勘探开发工作的不断深入,定义和归纳赋存状态多样化的煤层气藏,并据此指导煤层气有利勘探目标优选就显得愈发重要。为此,在系统梳理国内外煤层气富集成藏理论的基础上,结合鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发的地质规律,借鉴常规油气藏按照圈闭成因进行分类的方法,提出了煤层气圈闭的概念和煤层气藏类型的划分方案。研究成果包括:①结合煤层、砂岩、泥岩和石灰岩在垂向上的组合关系,刻画了"泥裹藏、砂通煤、水包气"的气体封闭样式,"泥裹藏"即以泥岩等致密岩层封闭煤储层而成藏,"砂通煤"即上覆砂岩与煤层连通而与煤层统一形成气藏,"水包气"即在水力封闭和水力封堵作用下,气体在煤层中富集而成藏;②阐释了物性封闭、气压封闭、水压封闭和吸附封闭在煤层气藏形成过程中的作用,指出气藏开发的上、下限分别为风氧化带和地应力转折带;③提出了以构造、岩性、水动力和复合型圈闭为主导的气藏类型划分方案,并分别解剖了背斜、断层、向斜、地层—岩性、水力封堵和水力辅助型煤层气藏。

构造变动对油气藏保存的影响

在油气藏保存条件的诸多因素中,构造变动是最直接、宏观的影响因素。通过综合研究,建立了构造变动对原生油气藏保存的四种影响模式,即整体上升对油气藏盖层的影响,差异升降及断裂活动对圈闭容积的改变,断层的封启性对油气藏保存、散失或再分配的影响等。其影响的结果或程度主要取决于升降的幅度、断裂(活动)性质及其时空分布特征和断裂封闭或开启的程度。研究结果表明,油气封盖层的厚度及其封盖能力受构造抬升、剥蚀作用的影响较大,油气藏储集容积是区域构造面倾角的函数,二者成反比,而有效封盖厚度是盖层真厚度、断层落差和盖层倾角的函数。

笔架岭油田断层封闭性定量研究

断层封闭性能在不同地史时期可能不同,它与断层发育史、断层本身的几何学、运动学和动力学特征参数密切相关。以笔架岭油田构造为例,提取了该油田中影响断裂封闭性能的主要因素;确定了其评价标准划分和评价指标权重;运用模糊数学原理对断层的封闭性进行了综合评判;评价结果检验说明对该地区的油气藏实际分布评价是可靠的,为该油田油气勘探开发提供了科学依据。

库车褶皱冲断带断裂、构造对油气藏的控制作用

充分认识库车褶皱冲断带断裂、构造在油气成藏过程中的作用,将有助于该区和中国西部相似地区的油气预测和勘探。依据断裂的力学性质,分类探讨了该区的断裂及其伴生构造对油气藏的控制作用。在强烈活动时期,断裂均具有疏导功能;在相对稳定时期,断裂的控藏作用随断裂力学性质变化。挤压型断裂以封闭作用为主,相关的圈闭构造有逆断层下盘背斜、逆断层上盘伴生背斜和滑脱层下盘风化壳等;走滑型断裂以垂向疏导和侧向阻隔的双重作用为主,相关的圈闭构造有花状构造和雁列背斜,其中最利于油气聚集的位置是雁列背斜远离断裂的一端和弧形断裂内侧;伸展型断裂以疏导作用和改善储集性能为主,相关的正牵引背斜和反向抬斜断块是钻探成功率最高(接近100%)的圈闭构造。库车褶皱冲断带“封存箱”的实质是断裂构造封存,挤压型和走滑型断裂作为封存箱的顶底板和侧板。

裂陷盆地断层圈闭含油气有效性综合评价——以渤海湾盆地歧口凹陷为例

以渤海湾盆地歧口凹陷为例,基于断层分段生长历史、油藏精细解剖和地球化学示踪综合分析,建立断层圈闭含油气有效性评价体系。应用转换位移/离距和位移梯度法落实断层圈闭解释的可靠性。应用最大断距相减法恢复断层形成演化历史,进而厘定断层圈闭形成时间有效性。基于歧口凹陷歧南地区已知油藏“断层泥比率-过断层压力差”定量关系求得断层侧向封闭临界断层泥比率为20%,构建基于“断距-砂地比与烃柱高度”关系定量评价图版。基于油藏精细解剖和储集层定量荧光示踪测试结果研究古近系沙河街组一段中亚段盖层适用于泥岩涂抹系数法评价断层垂向封闭性,泥岩涂抹系数临界值为3.5;古近系东营组二段盖层适用于断接厚度法评价断层垂向封闭性,临界断接厚度为70~80 m。综合断层圈闭空间解释有效性、形成时间有效性、侧向封闭有效性、垂向封闭有效性等4个因素,建立歧口凹陷断层圈闭含油气有效性综合评价图版,是断层圈闭风险性评价的依据。图15表1参52。

雅克拉断凸东段侏罗系-白垩系地层超覆圈闭预测

雅克拉断凸东段位于库车坳陷前缘斜坡带,侏罗系-白垩系向南超覆于前中生界凸起基底之上,形成了一系列地层超覆圈闭。由于大部分侏罗系-白垩系上超尖灭体不同程度地与前中生界区域性不整合(T50)下伏的不同地层接触,地层超覆圈闭的有效性受控于下伏地层的致密程度。利用地震属性、钻井资料和三维地震剖面相结合的方法对T05区域不整合下伏地层的分布、岩性和封堵性进行了分析,按封堵性将它们分为3种类型:下寒武统玉尔吐斯组-震旦系泥岩、泥质白云岩为封堵性底板,元古宇变质岩、中上寒武统白云岩和石炭系砂泥岩为可能封堵性底板,具溶蚀特征的中上寒武统白云岩和元古宇变质岩为渗透性储层底板。通过二维正演地质模型分析佐证了这3类不同封堵性能地层的地震识别特征。综合分析认为Jse3旋回、Kse1旋回以及Jse1旋回在DG2井附近可形成可观的、有效的地层超覆圈闭。

四川盆地侏罗系油气成藏条件及勘探潜力

四川盆地侏罗系已发现以盆地中部(简称川中)为主体的多个石油富集构造。对四川盆地侏罗系油气成藏条件进行了分析,认为:①烃源岩条件好,资源量丰富;②储层物性差,但大面积分布,储盖组合优越;③圈闭类型多样。通过开展成藏模式研究,指出了有利勘探区域:①川中平缓构造区油藏分布不受构造控制,高能介屑滩、砂体叠加区及裂缝发育带是石油富集的主控因素,具备大面积低渗透油藏叠加连片分布的特征;②川东褶皱带向斜区侏罗系地层保存完整,成藏条件与川中基本相似,具有良好的勘探潜力;③龙门山、大巴山冲断带前缘可能发现多种类型的油藏或油气藏。建议开展老油田的挖潜工作,同时加大对川中北部及川东向斜区的勘探,寻找原油持续稳产的接替区域。

断裂对乌尔逊凹陷油气成藏与分布的控制作用

分析了乌尔逊凹陷断裂特征及其与油气藏形成与分布的关系。对断裂在乌尔逊凹陷油气藏形成与分布中的作用进行了深入研究,认为深源无机O2气藏分布在该凹陷深大断裂附近;晚期和长期继承性断裂可作为凹陷南屯组烃源岩油气的运移通道;油气在平面上主要沿苏仁诺尔断裂分布;大一段较好的封闭性促使了乌尔逊凹陷油气藏主要形成在其下伏的南二段;与断层有关的圈闭是该凹陷的主要封闭类型。研究结果表明,断裂对乌尔逊凹陷油气成藏与分布起到了控制作用。

中国复杂地质条件气藏型储气库建库关键技术与实践

针对中国复杂地质条件和储气库周期性大流量强注强采交变载荷工况,建立了包括选址评价、指标设计、钻完井、地面工程、风险预警和评估等方面的气藏型储气库建库关键技术,并总结了矿场应用实效。建立了开发中后期构造破碎气藏建库选址圈闭密封性评价技术,提出了以非均质水侵储集层有效库容量设计为核心的建库关键指标设计方法,建立了适应超深超低压地层和交变载荷工况的安全钻井、高质量固井技术和高压大流量地面注采工程优化技术,实现了高压注气压缩机等储气库地面核心装备国产化,建立了储气库地下、地面全系统风险预警和评估技术。5项关键技术成功应用于新疆呼图壁等6座气藏型储气库群的选址、设计、建设和运行,方案设计主要指标与实际动态高度吻合,已建成调峰能力超过75.0×10~8 m^3,实现了建设和运行高效且零事故。

SGR断层封堵性分析及断层圈闭烃柱高度估算——以中国东部G断块为例

对油气藏中的断层进行封堵或不封堵风险评价的技术中,目前以泥岩断层泥比(SGR)方法最为常用,效果也最好,主要软件有TrapTester5。应用SGR方法对一个具体地区断层的封堵性进行评价,必须用被钻井资料证实了封堵能力的油藏断层对SGR值进行标定。介绍了SGR方法的原理,并以中国东部G断块为例作了烃柱高度估算。运用TrapTester5软件可以对断层封堵性进行定量研究,能降低断层圈闭的勘探风险。

利用洗脸盆的排水保护地漏存水弯水封

简要介绍了我国地漏的现状与问题,并结合SARS病毒在香港淘大花园传播的原因,说明了地漏安全问题的严重性。根据香港城市大学的实验,提出了利用洗脸盆排水保护地漏存水弯水封,从而解决地漏的安全问题。

鄂尔多斯深盆气

鄂尔多斯盆地内石炭纪—二叠纪煤系含有机质丰富 ,演化程度高 ,不但形成了巨量的天然气 ,而且因储层致密、升降稳定、构造稀少而形成了盆地构造下倾部位天然气的大规模聚集 ,构造上倾部位则大面积含水 ,具有典型“深盆气”的特征。深盆气的主要含气层位为盒 8—本溪组各段 ,而盆地东部和北部可延至盒 5段。煤层是深盆气圈闭中的潜在储集层 ,起着“调节气库”的作用。多期砂体的叠置使深盆气的面积变得巨大 ,钻探成功率高 ,但因储集层的岩性致密 ,使自然产能低。

渤海湾盆地南堡凹陷断裂系统对油气成藏的控制作用

南堡凹陷断裂发育,但断裂与本区丰富的油气有何关系还不明确。通过对地震资料的构造解释和断裂统计来研究断裂的基本特征。在此基础上,结合本区圈闭条件、储层条件和油气运移条件,来研究断裂对油气的控制作用。分析认为,南堡凹陷内部的断裂以NEE向或者近NE向断裂为主,在剖面上形成了"坡坪式"、"铲式"、"多米诺式"等多种构造样式。南堡凹陷内部的断裂可划分为3个级次:一、二级断裂发育于古近纪,一级控凹断裂发育时间最早、持续时间长、活动强度大,二级断裂控制局部构造、发育时间稍晚;三级断裂多为新近纪以来发育的次级断裂,断裂发育时间晚,活动强度小。在不同级次断裂的控制下,本区形成了其特殊的石油地质条件。本区断裂系统对油气成藏的控制作用表现在3个方面,即断裂的发育有利于各类圈闭的形成;断裂引起的裂缝扩大了油气的储集空间;断裂封闭性的差异使得深部油气运移至浅部聚集。

用三维地震资料研究断层面的封堵性质

断层两侧地层的配置关系，直接影响断层面的封堵性质及油气的聚集。利用三维地震资料可以研究断层面封堵性质。本文的做法是，先用三维地震垂直剖面和水平切片对断层进行闭合，然后将断层面作垂直和水平方向的投影，获得断层上、下盘的振幅剖面及振幅切片；再根据钻井资料及合成记录，对振幅剖面及振幅切片进行岩性解释，获得相应的岩性剖面和岩性切片。最后，将断层上、下盘的岩性剖面相叠合，即可得到断层面的封堵性质剖面。在南阳凹陷张店油田断裂构造中，用上述方法研究断层面封堵取得了很好的地质效果。