塔里木盆地超深层走滑断控油气藏研究进展与趋势

在塔里木盆地开辟了超深层走滑断控油气藏勘探开发领域,但断控油气藏极为复杂,难以效益开发,亟需加强油气藏基础地质研究。走滑断控油气藏具有非均质性强、储集层与流体分布复杂、油气产量变化大及采收率低的共性,不同地区走滑断控油气藏的断裂、储集层、成藏与流体存在较大的差异,面临一系列勘探开发难题。建立了差异成因的走滑断裂破碎带及其控储模型,揭示了沿走滑断裂带“相-断-溶”三元复合控储、连片差异规模发育的成储机制;构建了“源-断-储-盖”四元耦合成藏、“小藏大田”的走滑断控油藏模型,揭示了超深层走滑断控油藏的形成与保存机理。突破了克拉通盆地弱走滑断裂难以形成走滑断控大规模储集层与大油气田的理论认识局限,明确了克拉通盆地走滑断裂系统大规模发育的成因机制、走滑断裂破碎带差异成储成藏机理与油气富集规律。

深层—超深层海相碳酸盐岩成储成藏机理与油气藏开发方法研究进展

基于钻井、地震、测井、测试以及实验分析等新资料,针对中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩层系成储、成藏和油气藏高效开发面临的关键科学问题开展持续攻关。研究表明:(1)断裂主导形成的储集体和古老层系白云岩储层是深层—超深层海相碳酸盐岩两类重要的储层;以断裂为主导形成的规模储集体,根据成因可进一步分为3种类型:断裂活动过程中构造破裂形成的缝洞储集体、致密碳酸盐岩受断裂和流体双重改造形成的储集体与早期丘滩等高能相带受断裂和流体改造形成的储层;优势丘滩相、早期白云石化和溶蚀、酸性流体环境、膏盐岩封盖和超压是优质白云岩储层形成和保持的关键。(2)中国中西部叠合盆地海相碳酸盐岩层系富有机质页岩主要发育于被动陆缘深水陆棚、碳酸盐缓坡等环境中,构造-热体制是控制深层—超深层油气藏赋存相态的重要因素,改造型动力场控制中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩油气成藏与分布。(3)普光等高含硫酸性气田开发过程中硫析出堵塞井筒,采用井筒溶硫剂配合连续油管解硫堵效果明显;基于沉积模拟的双重介质建模数模一体化技术可以精细刻画水侵前缘空间展布及变化,并据此提出气井全生命周期调、排、堵控水对策。(4)超深断控缝洞油气藏开发过程中,储层应力敏感,渗透率随压力下降而显著降低,产量递减较快;凝析气藏相态变化快,压降显著影响凝析油采出程度;据此提出“注水+注天然气”重力驱油藏开发方法和“高注低采”天然气驱凝析气藏开发方法;采用分层次约束、逐级地质建模和流-固-热耦合的复合介质数值模拟有效提高了油气藏开发生产动态模拟的预测精度。

应用探边测试方法对断块油气藏进行早期评价

本文叙述了探边测试方法的原理，介绍了高精度电子压力计系统探边测试在大港油田唐北地区断块油气藏早期评价中的应用。通过探达测试取得了可靠的油气藏动态资料，计算的储量面积、边界距离和形状等参数与实际情况相吻合，证实了此种方法是滚动勘探开发断块油气田的一种重要手段。经过静态与动态资料的综合分析，修改了地质构造图。经过再次优选规化井位，避免了钻落空井和低效井11口，节约钻井投资两千多万元。

塔里木盆地巴麦地区东段北东向走滑断裂体系特征及油气地质意义

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区(简称“巴麦地区”)东段已发现的多个奥陶系油气藏与多期活动断裂密切相关,明确断穿寒武系膏盐层的通源断层是寻找该区油气藏的关键。基于大量新地震资料的断裂构造解析,结合前人研究,对巴麦地区东段的断裂体系,特别是走滑断裂的展布和活动特征进行了再认识。结果表明,巴麦地区在古隆起迁移演化和大型逆冲断裂带活动的同时,还发育一系列起变形调节作用的北东向展布的高角度小断距走滑断层,它们共同构成了该区变形构造体系。该区发育两类走滑断层,一类与北东向和近东西向展布的寒武系盐上滑脱断褶带同时或后期叠加发育,走向与逆冲断裂带走向一致,主要分布在和田古隆起边界和内部;另一类发育于大型逆冲断裂带围限的挤压缩短区,与近东西向逆冲断裂带呈大角度相交,主要分布于和田古隆起和巴楚断隆内。前者主要形成于海西晚期,喜马拉雅晚期局部弱活动,后者主要形成于喜马拉雅晚期。走滑断层叠加上经历过加里东中晚期和海西早期岩溶改造的奥陶系碳酸盐岩,更有利于形成有效的裂缝—溶蚀孔洞型储集体;它们贯通膏盐层上、下地层,活动期与盐下深层烃源岩主要生烃期一致,更有利于输导烃源向上运移到奥陶系聚集成藏。位于源上且与两类高角度走滑断裂连通的规模储集体是奥陶系有利勘探方向。

塔里木盆地顺北地区走滑断裂带压扭段和张扭段油气成藏实验模拟及成藏特征研究

近年来,塔里木盆地顺北地区在超深碳酸盐岩取得重要勘探突破,发现了断控缝洞型油气藏。该油气藏具有良好的生储盖组合,走滑断裂不同组合样式对油气运聚具有重要的影响和控制作用。本文选取顺北地区典型走滑断裂压扭段和张扭段开展解析,明确压扭段具有树枝状和树杈状两种断裂组合样式,张扭段具有非对称式和对称式两种组合样式,结合实钻油气藏的开发特征,建立实验模型,进行物理模拟实验,发现断裂带物性、断裂连接关系、供烃强度及缝网系统的发育是影响油气水分布的主要因素,压扭段直接相连主次断裂处于成藏优势区,可作为后期勘探开发的重点。建立了顺北地区压扭段和张扭段不同的油气成藏模式,对深化深部走滑断裂油气运移和成藏理论、指导顺北地区断控缝洞型油气藏的勘探具有重要意义。

东营凹陷沙河街组断块油气藏成藏主控因素分析

东营凹陷断块油气藏发育广泛,沙河街组是勘探开发的重点。对东营凹陷沙河街组断块油气藏基本地质特征进行研究,分析断块油气藏成藏主控因素,从而指导油气勘探。东营凹陷沙河街组断块油气藏主要分布在中央背斜带、北部陡坡带和南部缓坡带,层位上分布在沙一段、沙二段和沙三上亚段。研究认为,东营凹陷沙河街组断块油气藏的聚集和分布受烃源岩、断层、异常压力和储层物性等因素的控制。沙四上亚段和沙三下亚段的优质烃源岩为油气成藏提供了良好的物质基础;异常压力为油气运移提供动力;断层不仅作为油气运移的通道,还控制着圈闭的形成;储层物性控制着油气藏的分布,孔隙度大于15%,渗透率大于10×10-3μm2的储层有利于油气聚集。

台北凹陷神泉油田断块油气藏特征与控油因素

台北凹陷神泉油田侏罗系油藏储量占全油田的 70 % ,是神泉油田的主力油藏 ,油藏类型为复杂断块油藏。平面上受北东走向断层和东西走向两组断层夹持形成了“墙角式”的 1 6个含油断块 ,各断块之间无统一油水界面 ;纵向上发育 44个油藏 ,单个油藏规模小 ,以低丰度油藏为主。继承性发育的古构造背景控制了油藏的形成与演化 ,正向构造的周全程度影响了油气的富集程度 ,断层封闭的相对性和易变性导致油气分布贫富差异更趋明显、油水关系更加复杂化 ,对这一典型油藏进行分析 ,明确控油因素 ,将有助于进一步明确该区滚动勘探的方向 ,开拓新的找油领域。

复杂断块油气藏地震解释技术研究

随着勘探开发工作的深入,各油区都已进入高程度勘探开发阶段。形态清楚、规模较大的构造油气藏越来越少,而岩性、地层等复杂隐蔽型油气藏所占比例逐年增加。但这类油藏构造复杂、隐蔽性强,常规解释难以识别。地震解释技术是解决此类问题行之有效的方法。以东营凹陷中央背斜带为例,系统地总结了地震正演模拟、相干分析等地震解释技术的原理、方法及在复杂断块油气藏勘探开发中的应用情况,取得了较好的效果。

塔里木盆地顺北地区顺北84X井超千米含油气重大发现及其意义

塔里木盆地顺北中部北东向走滑断裂带长期处于油气运聚富集的优势区,顺北8号走滑断裂带实钻揭示沿断裂带发育断控缝洞型油气藏,顺北84X井纵向上沿断裂带含油气高度高达1088 m,揭示断控缝洞型油气藏含油气高度大、不受现今构造高低控制。为查明断控缝洞型油气藏含油气高度的主控因素,立足顺北中部奥陶系碳酸盐岩油气藏的成藏地质条件和钻探成果,开展顺北84X井的储层、圈闭及成藏特征等石油地质条件分析,为深化断控缝洞型油气藏认识和向深层评价拓展提供支撑。研究表明:①走滑构造破碎是致密碳酸盐岩成储的关键,其储层发育深度不受碳酸盐岩地层埋深的控制,在近9000 m的埋深条件下仍发育断控缝洞型储集体;②上覆巨厚泥岩盖层顶封、两侧致密灰岩侧封、走滑断裂平面分段和纵向分层变形是形成断控缝洞型圈闭的关键;③油-源对比分析表明油气来自寒武系玉尔吐斯组烃源岩,证实了前期顺北中、东部“寒武多期供烃、构造破裂成储、原地垂向输导、晚期成藏为主、走滑断裂控富”的成藏模式的合理性。顺北84X井的发现揭示塔里木盆地超深层致密碳酸盐岩发育受走滑断裂控制,储层纵向深度大,油气充注足,超深层勘探潜力巨大。

走滑断裂断控碳酸盐岩油气藏的特征与井位部署思路——以塔里木盆地为例

塔里木盆地碳酸盐岩油气藏是我国深层油气勘探开发的重点领域之一,近年来该盆地的勘探目标已逐渐转向以断裂为主控因素的北部坳陷,但对于断裂控储控藏的认识不清,加之储层埋藏深、开发成本高,因而制约了该区的油气高效开发。为此,在分析塔里木盆地北部坳陷区域地质概况的基础上,系统分析了断控碳酸盐岩油气藏和储层的特征,明确了走滑断裂对油气藏的控制作用,进而提出了该类型油气藏的井位部署思路。研究结果表明:①该盆地北部坳陷发育晚加里东期、晚海西期、燕山期走滑断裂,形成了3层构造样式;②北部坳陷断控碳酸盐岩储集层主要分布在奥陶系一间房组—鹰山组,储集空间主要为溶蚀及构造破裂作用形成的孔、洞与裂缝,沿断层储层改造十分强烈,溶洞、洞穴发育,发育洞穴封闭型、洞穴洞缘型和裂缝孔洞型3种类型的断控溶蚀型储层;③深大走滑断裂具有明显的“控储、控藏、控富集”作用,北东向断裂优势控藏;④总结出“主干油源走滑断裂+正地貌+多相位串珠状反射”的高效井特征,形成定区、定段、定井、定型的“四定”断控油气藏整体井位部署方法。结论认为,新的井位部署思路提高了钻井成功率和高效井比例,实现了塔里木盆地断控油气藏的高效开发,对同类油气藏的开发部署具有借鉴意义。

超深断控碳酸盐岩油藏空间结构表征技术与工程实践

在积极推进深地工程的背景下,超深断控缝洞型碳酸盐岩成为油气勘探开发的重点领域,而超深走滑断裂精准解译、缝洞体内部构型建模、断控油气藏储量雕刻评估、高效井位部署及提高采收率等是制约超深领域“增储上产”的重要科学问题与技术挑战。本文基于区域应力场研究、露头剖析、三维地震解译、物模数模,全面构建了涵盖动力学、运动学、几何学,分期、分级、分性质、分带、分层的“三学五分”断裂构造解析技术,据此阐明了走滑断裂纵向分层、横向差异分段特征,揭示了走滑断裂控储、控藏、控油气富集等地质规律,发现了超深断控缝洞型10亿吨级大油田。依据动/静态资料,精细刻画了断控缝洞体内部构型,通过“井震”结合实现了断控缝洞型油气藏量化表征,形成了相应的高效井位部署、油气储量雕刻评估等技术系列,支撑了富满油田10亿吨级油气储量的发现与落实。依据断控油气藏的定量刻画结果,针对性提出了提高采收率技术对策,推动了富满5×106t大油田的高效建设,形成了超深断控碳酸盐岩“增储上产”范例,可为我国类似油气藏的开发“上产”提供借鉴。

渤海湾盆地断块油气藏分布与滚动勘探方法

断块油气藏富集控制因素研究表明,油源断层控制了主要富集断块油藏分布,断裂活动期与区域盖层共同控制主力油层分布。总结了断块油气藏的3种分布模式,凹陷中央断裂背斜带主要富集断块为背斜翼部的局部背斜和断鼻构造,缓坡带富集断块通常分布在缓坡中带的鼻状构造中,陡坡带断阶构造带和滚动背斜是断块油气藏主要分布区。复杂断块油气藏滚动勘探评价的主要内容可以概括为建立5种模型,即地层模型、构造模型、储层模型、流体模型和油藏模型,每一环节研究认识的提高都有可能带来油气藏滚动勘探新发现。

复杂断块油气藏低阻油气层成因及发育控制因素——以Muglad盆地Fula凹陷Jake South油田为例

Muglad盆地Fula凹陷Jake South油田的Ben1油藏和AG1油气藏均为复杂断块油气藏,分别属于复杂断块构造背景下的整装背斜油藏和层状油气藏,发育大量低阻油气层,对油、水层识别造成较大困难。为此,综合岩心、测试、测井等资料,对Jake South油田发育的复杂断块油气藏的低阻油气层成因及发育控制因素进行研究。首先,根据储层的粒度、物性、空间类型、致密程度等对研究区Ben1和AG1段分别进行储层分类,并对其中发育的低阻油气层进行定义;然后,综合利用岩心、薄片、物性、扫描电镜、X衍射等资料,明确研究区复杂断块油气藏各类型储层低阻油气层的成因;最后,对比低阻油气层与储层的分布特征,分析低阻油气层的发育控制因素。研究结果表明,低阻油气层的成因主要为高束缚水饱和度、发育导电矿物以及油气充注不足,而粘土矿物附加导电及工程因素对低阻油气层发育的影响则较小。不同复杂断块油气藏发育的不同类型储层的低阻油气层的成因存在差异,一般仅有1或2种因素起主要作用。低阻油气层的发育受沉积微相类型、储层类型以及低阻油带等因素控制。研究区下步低阻油气层的勘探开发应主要针对Ben1油藏和AG1油气藏发育的优质储层。

扣13断块生物灰岩油气藏提高采收率研究

扣13断块是典型的裂缝性生物灰岩,地下构造破碎,有些区块注采井网难以完善,储量动用差,油井投入开发后很快进入特高含水期,开发效果差,采出程度为9.18%。通过对整个油田开发动态的分析,找出了影响裂缝性生物灰岩断块油气藏开发效果的因素,认清了断块的油水流动关系,以及注水驱替情况和油层剩余油分布规律。运用油藏数值模拟方法,进行了精细的历史拟合,提出了提高采收率对策。生物灰岩油藏可以采取周期注水、改变液流方向等水动力学方法提高水驱波及程度,同时充分利用老井侧钻技术进行调整挖潜,改变开发方式,增加注水井,完善注采井网,能大大提高复杂小断块油藏的开发效果。

断块油气藏开采对地应力和破裂压力的影响规律

地应力和破裂压力是油藏实施压裂增产措施中所必需的基础参数,断块油气藏长期开采后,地应力和破裂压力会发生较大变化。根据多孔介质弹性力学理论,分析了断块油气藏储集层压力衰竭对地应力大小和方向的影响,在此基础上,研究了压裂起裂和延伸的变化规律。结果表明,断块油气藏储集层压力衰竭导致地应力非均匀衰减,压裂过程中裂缝延伸压力线性降低,裂缝延伸方向发生偏转,且在压力衰竭初期偏转快,后期偏转慢;储集层压力衰竭导致裸眼井起裂压力线性降低,断块油气藏开采后破裂压力的降低幅度较传统无限大均质油藏更大,且定向井压裂施工的难易程度与井眼轨迹的关系发生了变化,对于断块油气藏而言,若在开发后期进行压裂增产作业,可根据压力衰竭程度合理设计井眼轨迹,降低压裂作业的施工难度。

顺北超深断溶体油气藏完井技术

顺北油气田属于超深断控型油气藏,完井中出现完井工具失效、井壁坍塌、无法在水平段多体动用产能、管材腐蚀严重等问题,原用于岩溶缝洞型油藏的裸眼完井方式适应性降低,阻碍了油藏高效开发。通过研究此类油藏的流体力学、岩石力学、油藏工程特性,揭示此类油藏的本质特征和行为表现,据此制定了产能最大化方案,研究了破碎性储层井壁稳定技术、漏失型储层高效完井技术、非均质储层分段改造技术、高温低硫环境腐蚀防护技术,形成以产能最大化为特征的断溶体油藏高效完井技术体系。通过制定产能最大化方案,指导单井措施有效率85.4%,平均单井增油2.89万t;破碎性储层井壁稳定技术控制生产压差在16 MPa内,累计平稳生产2100 d;漏失型储层高效完井工艺成功率100%;分段改造排量11.6 m3/min,总液量2408 m3,日产油150 m3,为邻井2.3倍;防腐技术降本近35%。研究结果可为顺北油气田及其他类似油气藏勘探开发提供技术支撑。

断块油气藏中水平井的产能预测研究

针对断块油气藏中分支水平井的产能预测问题,以圆形油气藏中辐射状分支水平井拟三维产能公式为基础,得到了扇形油气藏中水平井的拟三维产能公式;以带形油气藏中横向水平井拟三维产能公式,带形油气藏中纵向双分支水平井拟三维产能公式为基础,得到了带形油气藏中顶壁横向水平井的拟三维产能公式和带形油气藏中(单分支)水平井、半带形油气藏中顶壁纵向水平井、半带形油气藏中离壁纵向水平井的拟三维产能公式。此研究拓展了分支水平井拟三维产能公式的应用范围,丰富了产能预测理论。

胜利油区断块油气藏开发潜力及技术对策

断块油气藏是胜利油区的主力油气藏,其开发效果直接关系到油区的发展。从断块油气藏开发现状出发,分析了其整体的开发趋势;理清了开发中存在的4个矛盾:①新区接替资源丰度低,产能建设难度大;②断裂系统复杂,地质认识难度大,井网完善及能量补充难度大;③油水井利用率低,停产停注井多;④产量结构不合理。从提高采收率、细分层系、水平井推广应用、提高油水井利用率和提高产液量5个方面分析指出了这类油气藏的开发潜力。矛盾和潜力的分析结果表明,断块油气藏今后均须提高油水井利用率、完善井网,但不同类型断块油气藏的主要技术对策又有一定的差异;通过对4类主要断块油气藏开发技术对策的成功实施,提出了不同类型断块油气藏开发调整覆盖的开发单元及储量规模,为油气藏开发实现硬稳定提供了依据。

塔里木盆地顺北地区超深断控缝洞型油气藏地质-工程一体化实践与成效

塔里木盆地顺北地区超深断控缝洞型油气藏目的层埋深大,储层非均质性强,上覆地层岩性复杂,多期断裂破碎带发育,钻完井工程难度大,无现成经验可借鉴,勘探开发面临巨大挑战。通过搭建地质-工程、勘探-开发一体化协同管理平台,将地质研究、工程设计和组织实施纳入一体化协作体系。针对超深断控缝洞型油气藏的地质特点与工程难点,形成“钻井设计(储层建模与井型设计、储量估算与井网构建、井轨迹优化)、钻完井工程(风险预测与优快钻井、分段酸压与衬管完井、储层描述与分类改造)”一体化技术体系,钻井成井周期明显缩短,单井产能明显提升,新发现顺北4号、8号断裂带两个亿吨级规模增储区带,为顺北油气田勘探开发提供重要技术支撑,对国内外超深层油气勘探开发具有借鉴意义。

试油测试技术在复杂小断块油气藏的应用

针对江苏油田复杂小断块油气藏试油测试技术的实际情况 ,配套完善了油气层保护技MFE术 ,大斜度井测试技术 ,跨隔测试技术 ,射孔测试联作技术 ,测试 -深油联作技术 ,电子压力计应用技术 ,可取式桥塞封堵技术 ,增产措施及助排技术 ,初步形成了一套具有江苏油田特色的适合复杂小断块油气藏试油测试工艺技术的科学试油系统。