渤海西部海域某区块断层防漏、堵漏技术研究及应用

渤海西部海域S油田受断鼻构造影响,存在4类共计52条断层。钻进过程因钻遇断层式破碎带,且地层承压能力低,造成了失返性漏失。通过分析漏失机理,制定了防漏技术方案,在漏失风险评估、钻井液性能控制方案及ECD精准预测与控制等方面,对该油田恶性漏失井,采用高承压堵漏技术,解决了断层漏失井堵漏成功率低的问题,对渤海油田断层防漏堵漏技术发展具有重要指导意义。

环渤海西部地区表层土壤中的多环芳烃

利用加速溶剂提取和GC-MS分析技术,测定了采自环渤海西部地区302个表层土壤样品中16种多环芳烃的含量.结果表明,区域表土中16种多环芳烃的浓度范围为(546±854)ng.g-1.16种多环芳烃表现出典型的土壤谱分布形式,即三、四环化合物含量较高.高浓度样点多分布在京、津、唐地区,河北省西部包括邯郸西部、邢台西部、石家庄西部、张家口南部,以及山东省的济南和淄博;而浓度低值点一般位于河北省北部包括张家口和承德北部地区以及山东西北部的冲积平原地带.这些分布特征与区域排放源分布相关.低分子量多环芳烃在土壤中的浓度变异幅度小于高分子量组份.

渤海西部表层沉积物的稀土元素分布特征与物源约束

对渤海西部44个表层沉积物样品进行电感耦合等离子体质谱法测试,分析了稀土元素(REE)含量,探讨了渤海西部稀土元素分布特征及其物源约束。结果表明,渤海西部表层沉积物的稀土配分模式与中国黄土的接近,表明研究区沉积物主要来自于周边大陆。渤海西部表层沉积物稀土元素富集与粒度效应研究表明,∑REE与Mg、Ti、Co、Cr、Li和细粒沉积物呈明显正相关,而与砂质沉积物呈显著负相关,与Zr无明显正或负的相关性。渤海西部表层沉积物稀土元素参数特征值离散图和Q-型聚类分析结果,可将研究海域沉积物划分为3个不同的地球化学分区,研究区中部和西北部海域为∑REE高值区,其物质主要来源于海河和黄河;研究区南部、东南部沉积物主要来源于黄河物质输入;研究区东北部滦河口外沉积物主要来源于滦河物质。

渤海西部海平面资料均一性订正及变化特征

海平面资料的质量直接影响到海洋与气候分析的准确性,同时也影响了海洋与气候变化监测、检测和预测工作的业务质量和研究水平的提高。以渤海西部资料序列变动明显的塘沽站(纳入全球海平面观测系统)、建站较短的京唐港和曹妃甸站为例,从长期趋势、年际和年代际周期波动、季节海平面变化以及与邻近站比较等方面详细介绍了资料序列发生突变的时间段诊断、变化原因、变动幅度以及订正方式。使用订正完的海平面月均及年均长期资料序列分析了海平面变化的长期趋势、周期性波动、季节变化特征等,结果能很好地反映出局地区域的海平面变化特征,同时对于研究中国沿海以及西太的海平面变化及气候变化有着重要的意义。

渤海西部表层沉积物中重金属的环境地球化学特征

为探讨渤海西部在多重环境因素变化下沉积物中重金属的环境地球化学行为,分析了渤海西部44个站位表层沉积物样品中8种重金属元素含量,研究了重金属元素的分布特征、环境影响因素及其生态风险。结果表明,渤海西部表层沉积物中As、Cu、Cd、Cr、Hg、Ni、Pb、Zn的平均含量分别为11.7 mg/kg、25.5 mg/kg、0.14 mg/kg、68.9 mg/kg、0.037 mg/kg、30.3 mg/kg、22.3 mg/kg、75.7 mg/kg;Cu、Cr、Ni、Zn含量与有机碳含量、小于63μm细粒沉积物呈显著正相关,其在表层沉积物中的分布明显受到有机质含量和沉积物粒径的控制,而As、Hg分布没有明显受到有机质含量的影响。富集系数显示,Cr、Ni、Pb和Zn为无富集,Cu、As为轻度富集,Cd和Hg为中度富集。与多种背景值和一致性沉积物质量基准相比较,渤海西部表层沉积物Pb、Cd的含量超出背景值,而Cu、Zn、Ni、Cr、As、Hg含量也存在一定的异常,但其含量水平引发有害生物效应的可能性不大,尽管重金属元素含量偏高,但生态风险较小。

渤海西部海域晚更新世以来的孢粉组合及古环境变化

通过对渤海西部海区TJC孔55.34m以浅地层岩性、测年及孢粉分析等研究,发现该海域晚更新世MIS 5以来的孢粉组合呈现针叶-阔叶-草本规律的旋回性变化,此特征变化是植被-气候-海平面共同作用的结果,气候暖湿、干(凉)冷交替频繁,海平面波动显著。MIS 5e、MIS 5c、MIS 5a、MIS 3及MIS 1(中全新世)阶段气候温暖湿润,陆区则发育针阔叶混交林或落叶阔叶混交林植被,近岸分布有湖沼植被和盐生草地,整体属于高海平面时期的滨海或滨岸浅海环境。MIS 2冰盛期沉积较薄,MIS 5d、MIS 5b、MIS 4和MIS 2阶段,气候偏冷(凉),以草本蒿和藜为主,陆区发育森林草地或针阔叶混交林草地,海平面较低。

渤海西部表层沉积物的地球化学记录

对渤海西部表层沉积物44个样品20种化学组分进行了测试分析,研究了各化学组分分布特征及物质来源。Al_2O_3、MgO、TFe_2O_3、K_2O、Corg、TN、Li、V和Sb等组分与细粒沉积物呈正相关,SiO_2组分与粗粒沉积物呈正相关,Na_2O、CaO和Ta组分与沉积物粒度无明显正或负的相关性;研究区化学组分R-型因子分析得出3种主要组合类型,以Li、CaO和TC为代表,分别代表了陆源细粒物质输入、黄河物质、黄河物质与海河物质的影响。CaO/Al_2O_3与K_2O/Al_2O_3、Zr/Al_2O_3与CaO/Al_2O_3的离散图和Q-型聚类分析表明,渤海西部沉积物主要来源于黄河和海河,东北部沉积物受到了滦河物质的影响。

渤海西部晚更新世以来沉积地球化学研究

渤海西部TJC-1孔51.50m以上120个沉积物样品化学组分、粒度及测年分析结果表明,TJC-1孔51.50m以上为晚更新世以来沉积,可划分为5个沉积单元;SiO2和Na2O与粗粒沉积物呈明显正相关,Al_2O_3,TFe_2O_3,MgO,TiO_2,Cu,Zn,Cr,Co,Ga,Rb和V等元素与细粒沉积物呈显著正相关,Sr,Ba和Zr分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性。R-型因子分析显示,MgO和Na_2O分别代表陆源细粒物质输入(黄河与海河物质)和滦河物质的影响。SiO_2/Na_2O比值与Sr/Cu比值,Ba/Zn比值与K_2O/MgO比值离散图分析揭示了TJC-1孔的物质来源,该孔沉积物主要来源于黄河和海河,该孔下部30.50~51.50m和中下部25.00~30.50m沉积物以滦河物质来源为主。

渤海西部海域新生代构造与演化及对油气聚集的控制

渤海西部处于渤海湾盆地黄骅坳陷中北区,东与渤中坳陷衔接,周临多个新生代富(含)烃洼陷,该区具有较大的油气勘探潜力。本文利用区内现有的大量勘探资料对其基本构造特征、演化史及其对油气聚集的控制作用进行了详细的研究与探讨。认为研究区整体构造格架受近东西向、北东向、北西向3组基底断裂控制,近东西向和北西向断层控制古近纪断陷及区内整体构造格局,而北东向与北西向断层在新近纪发生较强烈的走滑活动;研究区新生代经历了多阶段演化过程,同时又整体表现出具隆拗过渡、整体隆升的演化背景;复杂多阶段的演化过程使得区内油气多层位复式成藏;另外,新近纪晚期构造活跃使得区内油气多在新近系浅层晚期成藏,并沿北西向与北东向断层优势成藏展布。

渤海西部2次赤潮过程的气象因子对比分析

利用加密自动站资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料、海表温度(SST)资料和常规观测资料等气象资料,对2009年5月31日—6月13日和2012年5月18—28日发生在渤海西部海域的2场相似气象因子影响下的典型高影响赤潮过程进行了对比分析。初步结果表明:(1)2场高影响赤潮过程都发生在春末夏初的赤潮高发期,持续时间在10天以上;(2)赤潮爆发前期,伴随有暖湿气流影响形成适度降水,渤海西部的周平均海表温度(SST)升温明显,且SST≥16.2℃,赤潮发生海域为SST的暖脊控制,对赤潮过程的潜势预报有明显的指示意义;(3)850 h Pa以下层次的温度迅速上升,近地层西南暖湿气流的加强和地面6 m/s以下偏南、东南气流在渤海西部海域的汇合,利于渤海西部海洋浮游生物积聚和突发性繁殖,是赤潮形成的重要气象因子特征。

渤海西部表层沉积物中黏土矿物分布特征及物源指示

利用X射线衍射分析得到渤海西部海域45个站位表层沉积物中4种主要黏土矿物分布及组合特征。结果显示:伊利石(43.1%~74.6%)含量最高,蒙脱石(5.2%~48.4%)次之,较低的高岭石含量(2.7%~9.9%)和绿泥石含量(3.0%~12.0%);组合类型以(Ⅰ)型伊利石-蒙脱石-高岭石-绿泥石组合占绝对优势,其次是(Ⅱ)型伊利石-蒙脱石-绿泥石-高岭石组合。渤海西部表层沉积物中黏土矿物成因以陆源物质为主,其供给来源多是黄河、海河、滦河等沿岸河流入海物质。研究区可划分3个不同物源沉积区:西部的海河-黄河型物源沉积区;北部的滦河物源沉积区;中东部和南部的黄河型物源沉积区。渤海西部表层沉积物黏土矿物分布和组合特征受控于沉积物物源和渤海环流影响。

渤海西部石油资源城市转型和可持续发展探析

在环渤海经济圈的大尺度视角下,剖析渤海西部海岸带三个油田城市(天津大港、唐山冀东、山东胜利)的现状,通过SWOT分析和综合评价法,对油田城市的转型和可持续发展提出发展建议,如升级石化项目、扩大产业集群、加强与海上油田合作、加强人才引进与人才培养、做好环境平衡、与政府配套政策接轨等。

渤海西部雷雨大风统计特征及对流参数指标分析

使用2011—2016年5—9月渤海西部7个海岛、平台、浮标站加密资料等,对渤海西部雷雨大风统计特征进行分析,结果表明:渤海西部雷雨大风以8~9级为主,主要发生在渤海西部偏南海区;6月发生最多,其次是7月,5月最少,其中,6月过程主要发生在19—23时,同时,高空冷涡影响过程是低槽影响过程次数的两倍,且以带状回波影响最多,占68.8%;大风发生前6~12 h,渤海西部比上游陆地站温度每经度低6℃,而在大风发生前1~2 h,比上游沿岸温度每经度高4℃以上,气压每经度低2 hPa;同时,使用订正探空资料分析渤海西部雷雨大风发生前对流参数指标及其参考阈值,结果表明:抬升指数、大风指数、最佳对流有效位能和0~3 km垂直风切变在渤海西部相对华北陆地更明显,分别给出渤海西部6—9月逐月以及高空冷涡和高空低槽背景下的抬升指数、大风指数、最佳对流有效位能和0~3 km垂直风切变参考阈值,为渤海西部雷雨大风预报提供参考。

渤海西部沙东南构造带东营组古地貌特征及对沉积的控制作用

渤海西部海域沙东南构造带处于沙垒田凸起向沙南凹陷的过渡部位,受继承性凸起、不同时期同沉积断裂和古沟谷多种因素影响,沉积相的发育较为复杂,制约了下步油气勘探。为此,通过分析由地层厚度法恢复的沙东南构造带东营组各三级层序沉积时期的古地貌,明确了研究区发育凸起区、斜坡区、古沟谷、断槽、浅洼和深洼陷区等多种地貌单元。同时,以北北东向转换断裂为界,划分出两种不同的地貌组合分区:西区为由侵蚀沟谷、古潜山斜坡和早期同沉积断裂组成的沟谷-斜坡-断坡地貌,东区为由侵蚀沟谷、2~3条同向不同期同沉积断层组成的沟谷-多级断坡地貌。研究表明两种构造地貌中位于凸起边缘的沟谷早期均为物源通道,晚期接受沉积充填,对沉积相类型、分布以及充填控制的差异主要受斜坡-断坡和多级断坡的影响:在沟谷-斜坡-断坡地貌中,沉积体系的分布和沉积充填过程主要受古斜坡-断坡控制,控制断坡的同沉积断裂在沙河街组活动较强,控制了沙河街组低位扇、浊积扇的沉积和充填,SQ-Ed3时期断裂活动逐渐减弱,继承性断坡地貌成为SQ-Ed3层序扇三角洲平原和前缘以及SQEd2^(d),SQ-Edu2时期辫状河三角洲前缘和滨浅湖沉积的大致界限;在沟谷-多级断坡地貌中,形成于SQ-Ed3时期的沙东南1号断裂仅在SQ-Ed3时期活动,控制了深洼陷的形成和一级坡折之下小型扇三角洲的发育,形成于SQ-Ed2^(d)时期的沙南断裂主要活动时期也在SQ-Ed2^(d),形成了分隔凸起与斜坡间的二级坡折,控制了SQ-Ed2^(d)小型扇三角洲的沉积充填。

渤海西部海域新生代盖层特征及对油气的控制作用

渤海西部海域新生代盖层发育情况与油气富集密切相关。利用渤西地区丰富的钻井资料、测井资料、取心分析化验资料等对研究区新生代盖层发育特征、封闭性及其对油气成藏的控制作用开展了研究。研究结果表明,该区主要发育东二段下部、明下段下部及明下段上部3套区域泥质岩盖层,东二段下部区域泥岩盖层相比于明下段两套区域泥岩盖层具有单层泥岩厚度大、色暗、质纯、高泥地比、横向分布稳定及更高成岩阶段等特点,东二段下部泥岩盖层封闭性好于明下段泥岩盖层;东二段下部区域泥岩盖层控制了油气在凹陷区域深部沙河街组、东营组的聚集成藏并决定了油气朝沙垒田古隆起上倾方向运移,明化镇组下段区域"终极盖层"与断裂共同作用控制了整个渤西地区新近系的油气富集程度;提出了"周边凹陷东二下区域泥岩盖层底面构造脊输导体系"、"凸起斜坡及内部明下段泥岩盖层、断裂'耦合'油气输导体系"两种区域盖层控制下的油气输导模式。

渤海西部曹妃甸1—6花岗岩潜山油藏的发现

在渤海西北部发现的曹妃甸1－6前寒武纪花岗岩潜山块状油藏，是一个小型高丰度、高产、轻质油藏。这一突破性发现为该区油气勘探开拓了新局面。说明只要以油气聚集理论与探区具体地质条件结合，选好有利区带和勘探目标，认真做好钻前评价及预测，就可能实现油气勘探新的发现。本文概述曹妃甸1－6油藏的发现过程，简要分析了油藏的基本特点和形成条件。

渤海西部沙垒田凸起东段构造演化特征与油气成藏

渤海西部的沙垒田凸起是一个长期暴露接受风化剥蚀的古潜山,以早期走滑断层为分隔,将沙垒田凸起分为东、西两段。目前,沙垒田凸起的东段已发现数亿吨的石油地质储量。受早期基底走滑构造应力的作用,在沙垒田凸东段主体区自西向东主要发育了4组北东向走滑断层。由于受走滑断层的影响,在基底面上形成古沟道,晚期新近系披覆沉积在潜山上面,由于晚期右旋走滑的影响,在新近系形成了一系列北东东或近东西走向的断层,这些雁列断层对凸起区油气田的形成具有明显的控制作用。通过对凸起区构造演化特征的分析,建立了沙垒田凸起区东段新近系油气成藏模式,明确了该区油气勘探潜力,为凸起区东段滚动勘探和区域储量规模的升级提供了理论支持。

渤海西部海域某区块油田注水过程储层伤害机理

基于海上油田高效开发的理念,如何在注水开发过程中降低储层伤害成为高效开发海上油田的关键。针对渤海油田某区块注水过程中注入压力偏高、地层欠注等问题,进行了储层敏感性分析,以及悬浮物、垢样的扫描电镜分析等。实验发现:储层具有中等偏强的水敏伤害,黏土矿物蒙皂石以及伊/蒙间层不同程度地发生膨胀、分散,造成储层堵塞。注入水中的悬浮物含量高达16.7mg/L,严重超出平台标准要求;注入水中的颗粒粒径大约集中在30μm,容易造成储层堵塞。储层经过注水冲刷,孔喉中零星分布着大量的碳酸盐颗粒,使得储层渗透率降低。在明确了注水开发过程中储层伤害机理的基础上,提出了优化加药方式、酸化等保护措施。施工后注水井井口注入压力下降了7MPa,日注水量增加了6倍,酸化解堵效果明显。

渤海西部沙北构造带断裂特征及其对沉积的控制作用

渤海西部沙北构造带区域上受北东走向郯庐断裂和北西走向张-蓬断裂的影响,发育渤海最为典型的共轭剪切断裂系统。通过对沙北地区北东、北西走向断裂特征及其形成演化的系统研究,明确了断裂对地层沉积的控制作用。新生代以来,沙北构造带断裂系统主要表现为2期活动:古近纪时期断裂为强拉张、弱走滑活动,断裂控制古近系地层的沉积;新近纪时期断裂为强走滑、弱拉张活动,断裂不控制地层沉积仅起到对构造的复杂化作用。沙北地区断裂对沉积充填及砂体展布的控制主要表现为断崖式、断坡式和断坡横向疏导式等3种形式。

渤海西部沙垒田凸起东、西段油气成藏差异性

沙垒田凸起区至少发育6组北东向的走滑断层,西段的走滑作用明显强于东段。构造演化研究成果表明,该区北东向断层至少经历了2期走滑。晚侏罗世时期,强烈左旋走滑,将沙垒田凸起分割东西两段,控制整体构造格局。新近纪,北东向断层在右旋走滑的作用下,改造盖层披覆构造。西段可以明显见到北东向主走滑断层,分支断层和伴生断层依附于走滑断层发育,整体呈负花状构造或"Y"字型结构。而在东段,主走滑断层不明显,分支断层和伴生断层不发育,但仍整体表现为负花状构造,晚期断层往深处都逐渐收敛到主走滑断层上,断层两盘的地层厚度相当,断距不明显。构造脊是油气长期汇聚的有利区带,受走滑作用强度的控制和构造圈闭发育特征的影响,东、西段油气主要的运聚模式存在一定的差异。在东段,走滑作用相对较弱,圈闭在走滑断层之间发育,为披覆背斜型圈闭,主要发育"构造脊—断层—砂体"油气运移模式。在西段,走滑作用强,圈闭依附于走滑断层发育,主要为断块或断鼻圈闭,发育"沟谷充填砂—走滑断裂系"油气运移模式为主。