考虑薄煤层影响的致密砂岩气藏地质工程双甜点评价方法——以鄂尔多斯盆地神府区块为例

在薄煤层发育的致密砂岩气藏,由于薄煤层割理发育且塑性较强,容易限制水力压裂裂缝的缝高扩展,进而导致遴选的地质、工程双甜点区域的实际产能无法达到预期效果。为获得更加准确的双甜点评价结果,以鄂尔多斯盆地神府南区致密砂岩气藏为研究对象,首先构建了多属性融合的地质、工程双甜点评价模型,然后开展了双甜点三维分布的初次预测,进而采用Abaqus软件分析了煤层厚度、起裂点距煤层垂直距离对水力压裂裂缝穿煤层扩展的影响规律,最后形成了穿煤层双甜点二次优选评价技术。研究结果表明:①当煤层厚度大于等于4 m或起裂点距煤层垂直距离大于等于4 m时,水力压裂裂缝难以纵向穿过煤层扩展,可压性降低;②研究区双甜点指数划分标准为,Ⅰ类双甜点≥0.46,0.37≤Ⅱ类双甜点<0.46,0.30≤Ⅲ类双甜点<0.37。结论认为:①考虑薄煤层影响的致密砂岩气二次甜点评价技术能够准确筛选出优质的地质、工程双甜点,且优选结果与实际高产区域的匹配度较高;②建立的评价方法对于砂泥岩互层非常规储层的开发和多气合采中甜点的同步动用具有较好的理论与实际意义。

基于资源性与可压性的深部煤层气“甜点”预测

【目的】我国在鄂尔多斯盆地东缘获得多个大型深部煤层气藏的勘探突破,然而如何有效地将储量转化为产量并实现高效开发尚不明确。【方法】以神府南区为例,综合应用地质、测试、压裂及生产动态资料,围绕深部煤层气藏资源性和可压性,开展地质−工程“双甜点”评价研究。【结果和结论】结果表明:(1)研究区成煤相带适宜,以三角洲沉积为主,8+9号煤层厚度大、分布稳定,热演化程度介于0.7%~1.5%,生烃条件较好;孔−裂隙系统发育,储集空间优越,为煤层气的赋存提供了储集空间;煤层顶板以封盖能力较强的泥岩为主,位于地下水滞流区,使得区内煤层气具备良好的保存条件,煤层含气性好,具有游离气与吸附气共存的特征。(2)利用井震结合的地球物理技术刻画了煤层脆性、水平主应力差和煤层裂缝的分布特征,建立了深部煤层气地质−工程“双甜点”识别指标体系,划分了3类地质−工程“甜点”区:Ⅰ类“甜点”区位于东部,Ⅱ类“甜点”区位于中西部,Ⅲ类“甜点”区位于西北部。(3)针对区内煤层埋藏深、孔渗性差、割理裂隙发育等特征,提出以“高排量大规模注入+变黏滑溜水造缝携砂+高强度加砂+全尺度裂缝支撑”为核心的体积压裂技术。压后试采评价显示Ⅰ类“甜点”区投产井上产快,峰值产量8000 m^(3)/d左右,生产稳定在7000~8000 m^(3)/d。研究成果有效指导并推动了神府区块深部煤层气勘探开发有利区优选与先导试验区方案实施,对该区深部煤层气的规模建产具有积极意义。

四川盆地深层页岩气“甜点”预测与钻井工程辅助设计技术

四川盆地优质页岩储层受埋藏深、厚度薄、致密化程度高等复杂条件的制约,页岩气勘探开发难度大。经过近8年的勘探开发研究与实践,形成了四川盆地深层页岩气“甜点”预测与钻井工程辅助设计技术,具体如下:①综合利用大偏移距、宽方位、高覆盖次数、小面元的三维地震资料和地质、测井、岩石物理等信息,在有利沉积相带分析和构造解释的基础上,采用岩石物理敏感参数分析、弹性参数反演和有机碳含量(TOC)反演等方法,获得页岩储层有利沉积相带、构造、埋深、岩性、物性、脆性、生烃能力、含气量、裂缝、孔隙流体压力和地应力差异等“甜点”要素,实现地质与工程“甜点”综合评价与逐级分类;②将Ⅰ类和Ⅱ类“甜点”列为重点开发目标,利用地质、地球物理、工程一体化水平井轨道设计、跟踪与动态调整及压裂数值模拟等方法,实现深层页岩气钻井工程地球物理辅助设计与现场支撑。该技术在威远、荣县、永川、井研—犍为、丁山、赤水等页岩气探区的勘探开发中发挥了重要作用,实现了四川盆地深层页岩气的高效勘探与商业化开发。

非常规油气时代测井地质学研究进展

非常规油气时代对测井地质学研究提出了更深层次需求,亟需建立针对非常规油气的测井地质学理论与评价技术体系。通过对比常规油气与非常规油气地质特征的异同,梳理了配套的测井技术系列以及非常规油气测井评价的重点,并论述了测井储集层评价的要点和流程。归纳总结了烃源岩测井识别评价技术体系及其在资源“甜点”评价中的应用。利用LithoScanner测井识别矿物组分和TOC,通过成像测井拾取纹层等沉积构造,可实现岩相的测井判别。非常规储集层层理缝的识别与评价成为关键,通过常规与成像测井可拾取单井裂缝分布,非常规油气地质“甜点”优选应注重岩相、储集层参数以及层理缝的测井响应及其综合评价。最后强调测井脆性和地应力评价在非常规油气工程“甜点”识别与预测的重要性。指出不同尺度的地质、测井资料及其与人工智能的融合将推动测井地质学不断创新。

苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段页岩油测井评价研究

如何利用常规测井资料对储层含油性、储集性及可压性进行有效评价,是苏北页岩油规模化开发亟需解决的生产难题。利用常规测井资料与岩心实验资料,采用最优化、拟合、正反演数值模拟等数学手段,建立起总有机碳含量、有效孔隙度、层理缝密度、矿物组分含量等参数的计算模型,对页岩沉积构造和岩相进行分类研究。研究表明:溱潼凹陷阜宁组二段(以下简称阜二段)泥页岩以富有机质层状或纹层状泥岩、富有机质块状泥岩为主,有利岩相为富有机质层状或纹层状泥岩,有利岩相纵向上与非有利岩相交互出现。采用文中所导出的模型识别的“甜点”层段与采用特殊测井分析的层段位置具有良好的一致性,且现场应用效果良好。该方法和技术已应用于苏北盆地页岩油储层地质工程“甜点”段的选定工作,对苏北页岩油效益开发具有重要意义。

渝东南地区深部煤层气成藏特征及有利区评价

渝东南地区南川区块二叠系龙潭组煤层气井Y2井直井自喷日产气1.3×10^(4)m^(3),展现了深部煤层气良好的勘探潜力,但深部煤层气的成藏特征尚不明确。以南川—新场—丁山区块为研究对象,基于煤层气井试井资料、测试化验资料及试采分析,开展了深部煤层气成藏特征及“甜点”区研究。结果表明:研究区龙潭组深部煤层气受沉积差异控制,南川区块发育潮坪—碳酸盐岩台地沉积,煤层2~4层,总厚度2~8 m,往丁山区块为潮坪沉积,发育煤层6~8层,总厚度5~10 m;深部煤储层中高演化,R_(o)为1.7%~2.4%,微孔和微裂隙发育,吸附气存于微孔中,游离气主要储集于微裂隙中,储层具备吸附气与游离气共同赋存的条件;顶底板以灰岩和泥岩为主,封盖能力强,地层水矿化度大于10 g/L,水型为CaCl_(2)型,保存条件好;深部煤层气具有“中高演化、高含气、保存有利区富含游离气以及微裂隙储集”的富集规律。建立了深部煤层气地质工程“双甜点”评价指标16项,划分了3类“甜点”区,优选1500 m以深有利区面积2599 km^(2),估算资源量5457×10^(8)m^(3)。研究成果对南方深部煤层气的勘探具有指导意义。

深层页岩气双“甜点”参数地震预测技术

要实现页岩气有效建产,首先要存在页岩气的富集区,其次要能对页岩储层进行有效的压裂改造,前者表现为页岩的地质"甜点",后者则表现为页岩的工程"甜点",地质工程双"甜点"的预测与评价是页岩气效益开发的基础。为此以四川盆地南部某地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩储层为例,根据岩性、电性、生物化石分布规律、TOC变化以及含气性等,将该储层底部优质页岩层划分为9个小层,从下到上编号①~⑨,以三维地震为依托,对该段页岩储层开展地质工程双"甜点"参数地震预测,以评价其勘探开发潜力,以期为页岩气水平井的部署论证及压裂设计提供依据。预测结果表明:①在该区页岩气勘探的初始阶段,地震主要预测页岩气的地质"甜点",即通过平面上预测的优质页岩厚度、TOC、孔隙度及含气量等参数,结合埋深、构造样式、断裂发育情况等,进行页岩气的分区选带,以明确页岩气富集有利区;②页岩气工程"甜点"参数的运用较为微观,其在地质甜点区的基础上,结合工程施工能力,利用脆性、水平应力差异、裂缝发育情况等因素优选出压裂能产生最好效果的区域和小层,并进一步指导页岩气水平井轨设计以及水力压裂的分段分簇设计。

铁路工程勘察信息系统中多S集成应用研究

大型工程勘察信息系统的开发需要运用多项现代化高新技术系统,其中包括数据库系统(DBS)地形信息系统(G IS)计机辅助设计系统(CADS)遥感信息处理系统(RS)和全球卫星定位系统(GPS)以及专家系统(ES)等。提高系统的应用价值关键是进行多S集成。在实践的基础上该文指出系统集成包括数据集成和操作集成两个方面的内容,提出并对比了中间文件模式、基于COM的模式以及系统平台模式等几类集成模式。举例说明了开发者在点源信息系统理论指导下可以根据不同情况选择系统集成的层次和模式。

大宁–吉县区块深层煤层气成藏特征及有利区评价

鄂尔多斯盆地东缘大宁–吉县区块下二叠统太原组埋深大于2000 m的8号煤是国内首个千亿方级别的深层煤层气田,但是深层煤层气成藏特征尚不明确。综合应用地质、测试、生产资料,开展深层煤层气成藏特征及有利区评价2方面研究。结果表明:研究区深层煤储层全区发育、厚度大、热演化程度高、两期成藏及古热流体侵入,使其具备大量生烃的条件;深层煤储层裂隙、微孔广泛发育,储层具备吸附气和游离气共同赋存的条件;顶底板以灰岩及泥岩为主,封盖能力强,具备游离气保存条件;深层煤层气具有“广覆式生烃、高含气、高饱和、高压束缚游离气与吸附气共存”的赋存特征。建立了深层煤层气“地质–工程”双甜点识别指标体系12项,划分了3类工程–地质甜点区,其中,地质–工程Ⅰ类甜点区位于研究区的西北部,地质–工程Ⅱ类甜点区位于研究的中部,地质Ⅱ类–工程Ⅰ类甜点区位于研究东北部和南部;在地质–工程Ⅰ类甜点区内实施的JS-01井自喷生产,最高日产气9.4~9.7万m^(3),展现了良好的上产潜力。研究成果有效指导了深层煤层气先导试验区的优选及国内首个千亿方级别的深层煤层气田探明。

鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发历程与启示

鄂尔多斯盆地东缘煤层埋深变化较大,不同埋深的煤层气成藏特征及储层改造方式差别较大。目前煤层气勘探开发深度逐渐从1 000 m以浅延伸到2 000 m以深,为了研究不同埋深条件下煤层气资源高效勘探开发理论技术,系统梳理回顾了鄂尔多斯盆地东缘近30年的勘探开发实践,按照地质认识转变、技术发展、勘探工作量、勘探成果和产气量变化,将鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发历程分为3个阶段:浅层煤层气勘探阶段,在“浅层富煤区构造高点富集”理论指导下,寻找“煤层埋深小于800 m、煤层厚度大、高含气量、构造高点”目标,发现韩城WL1井区气田;浅–中深层煤层气规模勘探阶段,以“水动力控气–构造调整–缓坡单斜”成藏理论指导,优选“埋深小于1 500 m、水动力封闭条件好、煤层厚度大、高含气量、缓坡单斜及正向构造”甜点,发现保德、临汾煤层气田,转变储层改造理念,实现韩城构造煤有效增产改造;深层煤层气勘探突破阶段,提出“温压控气、高饱和”成藏模式,指导2 000 m以深煤层气的勘探突破。在此基础上,重点剖析了典型区块的煤层气赋存、富集特征和目标方向,总结了鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发获得的3点启示:保存条件是保德区块浅层煤层气富集成藏的重要因素;3类顶板间接压裂射孔模式支撑了韩城构造煤增产改造;“地质–工程”甜点评价助推了大宁-吉县深层煤层气勘探突破。

矿区首级控制网的布测和地形测图

对焦作市柿园灰岩勘探矿区首级控制网的布设方案、精度指标、施测过程、施测精度,以及矿区地形测图、地质工程点测绘的作业方法进行了总结。

南川地区茅口组-栖霞组气藏认识

通过地质特征、压裂特征和实钻资料,对川东南南川地区茅口组-栖霞组碳酸盐岩气藏进行了研究,认为茅口组底部TOC含量较高、孔渗条件较好、裂缝发育、脆性高、碳酸盐含量高、含气性良好,是地质-工程的双甜点区域;气藏中硫化氢来源于含硫有机物热裂解,其浓度与气藏压力呈负相关,与采出地层水呈正相关。茅口组-栖霞组气藏来自下志留系龙马溪组和茅口组的共同贡献,成藏受控于岩溶风化作用、规模化断层和大型基底断裂。

济阳坳陷古近系页岩油地质特殊性及勘探实践——以沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段为例

基于前期基础研究与勘探实践,建立了济阳坳陷沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段页岩岩相发育模型,通过剖析济阳坳陷古近系泥页岩的储集性、含油性、可压性和页岩油的可动性及其协同演化特征,形成了针对性的勘探目标评价体系,支撑了济阳坳陷页岩油勘探的全面突破。明确指出了济阳坳陷页岩油6个方面的特殊性:①济阳坳陷古近系泥页岩岩相具有富含碳酸盐、纹层发育、大面积分布的特点;②无机孔隙和微裂缝形成的孔、缝网络体系是页岩油赋存的有利储集空间;③中、高演化程度富含碳酸盐纹层状页岩游离油富集;④有机、无机协同演化控制了泥页岩储集性和含油性的有效匹配;⑤异常高压体系有利于页岩油产出;⑥富含碳酸盐泥页岩具有中等可压性,通过组合缝网压裂工艺可实现有效改造。形成了基于泥页岩"四性"参数的陆相断陷盆地页岩油有利目标评价体系,建立了页岩油分级优选目标评价流程,破解了济阳坳陷页岩油地质—工程双甜点优选难题。中、高演化程度页岩油勘探的突破,特别是中等演化程度页岩油勘探的突破,大大拓展了济阳坳陷断陷湖盆页岩油勘探空间,也将丰富页岩油勘探理论。