珠江口盆地潜山储层地质力学及压裂参数优化研究

珠江口盆地珠一坳陷惠州27-1井区作为潜山油气储层,压裂层段厚度大、层数多、非均质性强、压裂改造难度大,对于人工裂缝的在潜山储层中的拓展延伸规律认识困难。针对此问题,首先建立动态参数测井解释模型,并与静态岩石力学数据协同校正,建立一维岩石力学剖面;结合深部成岩理论,建立三维地质力学模型,真实模拟研究区块成岩环境;最后基于三维地质力学模型,研究排量、液量、砂比、前置液占比、射孔层位厚度等参数对裂缝纵向和平面延伸规律的影响,优化压裂设计。结果表明:惠州27-1区块,杨氏模量平均值为45.47 GPa,最大水平主应力平均值为100.91 MPa,最小水平主应力平均值为80.98 MPa,泊松比平均值为0.30。排量6~7 m^(3)/min、液量600~700 m^(3)、砂比10%~15%、前置液比例50%~60%、射孔厚度8~11 m为最优施工参数,为现场施工提供指导意见。

渤中凹陷覆盖型潜山界面卡取过程中地质循环点确认方法

相对渤中凹陷暴露型潜山而言,覆盖型潜山埋藏更深,平均井深超4 200 m,上覆地层岩性更复杂,界面处地层可钻性差别更小,潜山界面卡取过程中地质循环点选取困难,作业时效低。通过对渤中凹陷近年来已钻井潜山界面卡取情况及覆盖型潜山界面处钻井参数变化情况进行统计分析,提出渤中凹陷潜山界面预测误差概率模型,并通过筛选潜山界面卡取的敏感参数,计算参数变化率及权重系数,形成潜山界面卡取综合评价指数,进而建立了渤中凹陷地质循环指数模型。该方法在渤中凹陷覆盖型潜山井作业中应用效果好,作业时效得到明显提升。

变质岩潜山多尺度裂缝发育特征及裂缝网络结构模式:以渤中Z变质岩潜山为例

天然裂缝是变质岩潜山储层重要的储集空间和有效的渗流通道。多尺度裂缝组合在空间形成连通性良好的连续网络是致密变质岩形成优质连片储层和获得高产、稳产的关键因素。综合利用成像测井、岩心、薄片和扫描电镜等资料,对变质岩潜山储层中不同尺度裂缝进行精细表征,建立了多尺度裂缝的幂律分布规律,明确了不同尺度裂缝对储层的贡献,分析了裂缝网络空间结构模式及其对产能的影响。结果表明:不同尺度裂缝系统相关参数发生规律性变化,随着裂缝规模的降低,裂缝发育程度呈幂律函数增加。宏观裂缝的规模大,连通性好,为致密储层提供重要的渗流通道,但裂缝密度相对较低,为储层提供的孔隙度有限。微观裂缝密度大,可以为致密储层提供储集空间,但裂缝规模较小,裂缝连通性有限,主要起到沟通基质孔隙的作用。根据不同尺度裂缝的空间组合模式,建立了5种缝网结构。其中,多尺度高密度多组系缝网和大尺度中密度多组系缝网能够形成大面积连续型优质储层,可以获得高产和稳产;小尺度高密度多组系缝网和大尺度低密度多组系缝网需要压裂改造才能获得稳产;小尺度低密度单组系缝网不能有效改善致密储层,很难获得工业油气流。

基于综合物探的济阳坳陷潜山型干热岩靶区优选

济阳坳陷蕴藏着丰富的地热资源,开展深层干热岩的系统评价对于坳陷地热资源综合利用具有重要意义。本文利用收集的1∶20万重力数据38870 km^(2)、1∶5万航磁数据26630 km^(2)和胜利油田以往实施的钻井、地震勘探资料,采用Parker-Oldenburg反演迭代算法、重力-地震联合剥层方法、重磁正反演等方法,开展莫霍面、居里面、壳断裂-岩石圈断裂、基底构造和基底岩性等地热地球物理研究。通过实施大地电磁测深剖面116 km,验证了壳幔过渡带熔融体发育特征。从居里面深度、莫霍面深度、地温梯度、热储层岩性、盖层厚度、潜山规模6个方面评价优选了5处干热岩靶区。济阳坳陷具“壳幔生热、构造控热、潜山储热、盖层保温”四位一体地热成因特征,是以“传导型干热-水热共存、对流型水热补充”为主要特征的盆地复合型地热系统,潜山型干热岩靶区具有进一步勘探和开发的前景。

琼东南盆地松南低凸起YA区花岗岩潜山风化壳储层特征及发育控制因素

为揭示琼东南盆地松南低凸起YA区花岗岩潜山型油气藏发育机理与成藏规模,运用岩心、物性、元素、磷灰石裂变径迹分析测试资料及测井-地震解释,研究了区内花岗岩潜山风化壳储层特征及发育控制因素、风化壳发育史及残余厚度分布。研究表明:YA区花岗岩系形成于印支期早三叠世,盆地基底在古新世—中新世经历多次构造抬升及沉降,风化壳分两期形成并得以保存,区内热带季风型古气候促进了花岗岩系化学风化作用。区域构造演化、古气候及岩石类型是控制区内古潜山风化壳发育的主要因素。风化壳发育程度存在显著差异性,区内古构造高点处的花岗岩风化壳残余厚度大。YA区花岗岩具有显著的钙碱性-碱性、准铝质-过铝质特征,属于易风化岩石类型。区内风化壳垂向上可分为残积-坡积层、砂化层、风化裂缝层、水平潜流层和基岩层。风化裂缝层是最有利储层,平均孔隙度为11.46%,平均渗透率为5.98×10^(-3)μm^(2),物性随深度增加逐渐变差。花岗岩风化壳在测井曲线上呈现高自然伽马值、高电阻率、低密度和高声波时差等特征,测井指标变化趋势与物性变化趋势基本吻合。地震波反射属性高异常程度与风化壳裂缝发育程度基本呈正相关规律。

济阳坳陷潜山风险勘探方向浅析

济阳坳陷油气资源丰富,但随着勘探程度的不断深入,古近系常规油气藏的勘探难度不断加大,亟需拓展新领域,保障资源有效接替。济阳坳陷地层发育齐全,前古近系潜山分布广、厚度大,勘探潜力显著,但受限于深层潜山形成时间早、经历地质演化历程复杂、深部地震资料品质差等因素,勘探效果相对较差。近年来,随着实验技术持续攻关、基础地质研究不断深化、地震资料处理手段更加丰富,潜山钻探获得了不少好苗头,形成了多期构造共控成山、多套源岩联合供烃、多元共控优势成储、多种模式有序控藏的潜山油气成藏认识。通过对已发现油气藏的深入解剖,同时借鉴邻区的勘探经验,明确了济阳坳陷深层潜山勘探的风险方向和勘探目标,为济阳坳陷油气勘探潜力的进一步挖掘指明了方向。具体来讲,各层系的风险勘探方向为:太古界潜山内幕的断缝体、断溶体圈闭等;下古生界隐蔽性断块圈闭以及内幕颗粒滩、沿层溶蚀作用形成的岩性圈闭;上古生界埋深大于2000m的深层煤系气藏;中生界裂缝-砂体双控的岩性圈闭。

超深水基岩潜山储层分布式光纤温度试井方法

超深水永乐X区潜山气藏具有储层非均质强、纵向岩性组合多样的特征,传统生产测井技术在落实储层产出特征时存在局限性。采用分布式光纤测温技术测试获得了YL1井产能测试生产层段的温度数据,结合渗流力学和流体力学理论,建立了气藏渗流和井筒管流温度—压力场双耦合模型,计算了气井产出剖面变化引起的温度响应特征。采用Levenberg Marquart(LM)反演算法实现了YL1气井产出剖面定量解释分析。研究结果表明,气井多层测试时高渗层对应井筒温度下降斜率大,温度变化速度快,温降大,通过温度剖面可以作为判断高渗地层、裂缝或非产层产出贡献;利用建立的分布式光纤温度产出剖面解释方法,定量评价获得了砂砾质风化带、风化裂缝带和内幕裂缝带产出贡献,解释结果与录井气测率具有正相关性,且与地质认识吻合,证明了解释理论的可靠性。研究结果对分布式光纤温度监测多层气藏产出剖面技术的推广具有重要理论及应用价值。

济阳坳陷沾化东部古—中生界潜山构造样式与成藏模式

济阳坳陷古—中生界潜山经历多期挤压、伸展、走滑及剥蚀等构造作用的叠加,以沾化东部潜山为例,利用丰富的钻井与地震资料,在潜山构造层划分的基础上,剖析了潜山构造演化及构造特征,总结了潜山构造样式,建立了油气成藏模式。研究结果表明,晚古生代以来,在多期不同方向、不同性质构造运动的作用下,沾化东部古—中生界潜山经历了4期挤压作用、2期伸展作用、2期走滑作用、4期剥蚀作用,形成了高位、中位和低位3类潜山,发育了伸展、挤压、走滑与剥蚀4类9种构造样式。依据构造样式及潜山地层残留和上覆盖层的差异,建立了3类潜山成藏模式,其油气来源、油气富集层段及富集特征各不相同,其中高位潜山斜坡带上古生界与中生界、中位潜山下古生界和低位潜山中紧靠油源的潜山各层系油气成藏条件最为有利,油气富集程度高,是研究区下一步重点勘探对象。

济阳坳陷孤西潜山带构造演化及其对油气差异富集的控制

为明确济阳坳陷孤西潜山带油气差异富集特征,指导下步油气勘探方向优选,综合利用钻井及地震资料,在潜山地质特征分析的基础上,对潜山构造演化及其对油气差异富集的控制作用进行了研究。结果表明,印支期以来,孤西潜山带经历了晚三叠世挤压抬升剥蚀、早—中侏罗世弱挤压到截凸填凹、晚侏罗世挤压抬升剥蚀、早白垩世左行走滑拉张、晚白垩世挤压抬升剥蚀、古近纪右行走滑拉张高位潜山剥蚀等4期挤压、2期拉张、2期走滑、5期剥蚀的演化过程,并于新近纪整体沉降定型,在孤西潜山带形成高位潜山和低位潜山2类潜山,整体具有“NW向断层控带、NE(EW)向断层控山、垒堑相间”的构造格局。多期构造活动作用的叠加,导致2类潜山在源储对接关系、油藏类型和油气富集特征上具有明显差异,高位潜山斜坡带上古生界和中生界地层油藏最为富集,低位潜山各层系均可成藏,且以古生界构造油藏最为富集,同种类型的潜山由于成藏要素配置关系的不同,其油气富集特征也有所差异。埕中、埕东、孤岛等高位潜山斜坡带地层油藏,孤北、垦利等低位潜山下古生界风化壳油藏及内幕构造油藏和上古生界及中生界构造油藏是下步重点勘探目标。

安徽省潜山市乡村旅游发展现状·问题及对策

在全面分析产业融合、旅游经济、可持续发展等相关理论的基础上,对潜山市乡村旅游发展的积极成效进行梳理总结,针对生态振兴、文化振兴、产业振兴等方面存在的不足提出对策与建议。研究表明:(1)乡村振兴背景下潜山市打造的多条风景道和旅游精品线路有效激发了乡村旅游发展的生态禀赋、文化特色、产业布局等发展潜力;(2)受自然地理和旅游资源的分布差异,天柱山镇等周边区域依托得天独厚的生态自然资源,走出“旅游+”强村富民的乡村振兴之路;(3)持续推进生态振兴,提升地域文化内涵,打通融合发展通道等举措是做优做强潜山市乡村旅游的重要保障,也是推动《潜山县全域旅游发展规划(2017—2030年)》的重要支撑。

海上低渗潜山储层缝网压裂可行性评价方法

海上低渗潜山储层开发难度大、开发经济界限高,开发效果受压裂改造体积影响很大。采用地质工程一体化方法,在地质模型和力学模型的基础上,研究认为M潜山储层可以形成复杂人工缝网。为进一步提高裂缝复杂程度,建立了以储隔层应力差、隔层厚度、逼近角、水平应力差异系数为参数的缝网评价方法,并给出了最优值,认为储隔层应力差小于4MPa或隔层厚度小于7m时,可以实现人工裂缝穿层,实现裂缝复杂化。该研究对论证海上低渗潜山储层压裂能否形成复杂缝网,提高单井初产和累产具有很好的指导作用。

安徽巢湖-潜山考察记

2023年11月,第31届古生物学年会在南京召开,上次的西安会议是线上举办,这次终于恢复线下,注册人数超过九百人,创下了新纪录。我遇到许多老朋友,也见到更多的古生物学界的新面孔。会后安排了安徽巢湖-潜山一线的野外考察。1993年,我们那届学生本应去巢湖参加地质填图实习,但当时大学经费紧张,让我们继续在南京周边宁镇山脉实习,遗憾错过.

琼东南盆地潜山晚三叠世辉绿岩的年代学、地球化学及其构造背景

琼东南盆地中生代火成岩潜山是海域油气勘探的热点领域,但由于缺少系统的年代学和地球化学分析,有关潜山基岩的岩石成因与动力学背景仍不清楚,制约了潜山油气藏的进一步勘探。本项研究以钻井揭露的辉绿岩为研究对象,开展岩石学、年代学、地球化学和Lu-Hf同位素研究,探讨其岩石成因与动力学背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学揭示辉绿岩结晶年龄为(236±3)Ma,形成于晚三叠世。辉绿岩中SiO 2(47.96%~49.97%)和Al 2O 3(13.16%~13.68%)的质量分数较低,MgO的质量分数(6.02%~7.49%)和Mg^(#)值(58~61)较高。岩石具有右倾的稀土配分模式及正Eu异常特征,且样品富集大离子亲石元素,亏损高场强元素。岩石具有富集的锆石Hf同位素组成(εHf(t)=-9.08~-4.70)。岩石成因分析表明,辉绿岩起源于富集地幔熔融,且源区经历了早期俯冲沉积物来源的含水熔体的交代改造。本项研究揭示,琼东南盆地晚三叠世辉绿岩形成于碰撞后伸展环境,属于古特提斯造山旋回的产物。

渤海海域BZ19-6区块变质岩潜山储层特征与优势岩性序列探讨

对渤海BZ19-6区块变质岩潜山数口钻井的铸体薄片、常规物性等数据展开综合分析,依据矿物组成和岩石结构、构造等建立该区块变质岩的岩性划分方案。研究结果表明:除黑云二长片麻岩、黑云斜长片麻岩和黑云钾长片麻岩外,其余变质岩的浅色矿物(石英、长石为主)含量均较高,暗色矿物(黑云母等)含量较低;有效储集空间主要为构造运动产生的未充填裂缝和斜长石的粒内溶孔;当石英含量为25%~35%(体积分数)、斜长石比率为0.4~0.6时,物性最好;碎裂岩、二长片麻岩、二长混合花岗岩、斜长混合花岗岩的浅色矿物含量高,孔隙度和渗透率高,是形成优势储层最有利的变质岩岩性。但是,各岩性之间的浅色矿物含量、物性、抗压强度等相差不显著,指示岩性确实起到基础作用,但是构造作用可能是有利储层形成最主要的控制因素之一。

渤海湾盆地辽东湾地区辽西凸起中北段太古宇潜山成储规律及主控因素

渤海湾盆地是我国潜山油气资源勘探的重点地区之一,为了打开该区太古宇潜山勘探新局面,对辽东湾地区太古宇潜山成储规律及主控因素进行了研究。基于薄片、测井、地震等钻井资料,分析了辽西凸起中北段太古宇潜山岩石学特征、岩石展布特征、储层特征、构造演化和裂缝特征。研究表明,辽东湾地区辽西凸起太古宇潜山由片麻岩类、变质花岗岩类和碎裂岩类等组成,并以片麻岩为主;现今构造呈南高北低特征,北部地层保存相对完好,南部地层上部具剥蚀迹象,岩浆岩比例自北向南逐渐增高。该区太古宇变质岩以裂缝型储层为主,岩石中暗色矿物含量与岩石脆性呈反比关系;构造变形导致裂缝发育,太古宇潜山发育三组构造裂缝,即燕山早期受到NE向强剪切和SN向强挤压的应力方向发育NNE向剪裂缝和SN向张裂缝,喜马拉雅早期受到NW向强伸展和NE向弱剪切的应力方向发育NE向剪裂缝和北东向张裂缝,喜马拉雅晚期受到NE向强剪切和NW向弱伸展的应力方向发育EW向张裂缝及NE向和NW向共轭剪裂缝,区域构造差异活动程度控制了裂缝的有效性;燕山运动是变质岩储层主要造缝期,喜马拉雅期裂缝以方解石充填、半充填为主,后期经溶蚀可构成有效裂缝。

琼东南盆地花岗质岩浆-构造演化及其对潜山储层物性的约束

琼东南盆地中生代潜山是认识南海西部陆缘构造演化过程的重要窗口。以琼东南盆地陵南与松南低凸起区的花岗岩潜山为研究对象,开展岩心样品的岩相学、年代学与地球化学研究,揭示其岩石成因及构造环境。研究结果表明,陵南低凸起基岩主要为二长花岗岩,松南低凸起基岩为花岗闪长岩与二长花岗岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄揭示,陵南低凸起区花岗岩类分别形成于249 Ma和233 Ma,而松南低凸起区花岗岩类形成于222~219 Ma。陵南低凸起区花岗岩类的铝饱和指数(A/CNK)为0.99~1.16,岩石整体富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、Ti等高场强元素,属于弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩;松南低凸起区花岗岩类富碱(K_(2)O+Na_(2)O=6.74%~8.41%)、贫铝(Al_(2)O_(3)=12.52%~13.70%),具有较高的Rb/Sr值(2.03~9.20)和10000 Ga/Al值(>6),且岩石富集轻稀土元素,并具明显的负Eu异常,属于典型的A型花岗岩。岩石成因分析表明,琼东南盆地三叠纪花岗岩类起源于变沉积岩的部分熔融,且经历了不同程度的壳幔混合作用和分离结晶作用。琼东南盆地早三叠世花岗岩类形成于古特提斯域的俯冲汇聚和同碰撞环境,而晚三叠世花岗岩类形成于碰撞后伸展背景。琼东南盆地早三叠世花岗岩不仅含有较高比例的长英质脆性矿物,同时经历了俯冲碰撞-碰撞后伸展等多期次构造作用改造,具备形成裂缝型潜山储层的物质基础和构造动力学条件,是南海潜山油气勘探的重要对象。

潜山裂缝储层地震多尺度裂缝带预测方法研究

现有潜山裂缝储层地震预测主要描述地震视野下(数十至千米)某一特定尺度范围的裂缝带特征,为进一步突破地震裂缝预测尺度,综合描述太古界潜山裂缝储层多尺度特征,结合地震预测与模型表征发展地震多尺度裂缝带预测方法:(1)综合基于叠后地震的高陡“断缝体”刻画属性(描述大尺度裂缝带)、叠前AVO梯度方位各向异性预测属性(描述中小尺度裂缝带),利用Contourlet变换方法实现属性融合,作为断裂发育强度指导场.(2)对断裂发育强度指导场利用Hough变换方法进行矢量化提取,同时结合井筒FMI测井裂缝方向、地震叠前各向异性预测方位属性,建立断裂发育方向指导场.进一步根据矢量化提取结果,基于断裂带长度与数量服从幂律分布关系,统计分形维数.(3)结合发育强度指导场、发育方向指导场与分形维数,利用分布函数随机过程实现地震多尺度裂缝带预测.其中裂缝带分布位置以发育强度指导场为约束,利用泊松过程实现;裂缝带长度服从指数分布,并利用分形维数约束;裂缝带方向服从Fisher分布,并利用发育方向指导场约束.该方法应用于渤海M气田,预测的大尺度裂缝带与区域储层品质地质认识一致,中小尺度裂缝带与井区裂缝发育特征及生产测试较为一致,指导了M气田开发井优化,证实该方法具有一定实用意义.

Z4变质岩潜山油藏裂缝特征及地震预测

裂缝地震预测是裂缝型油藏评价的基础。变质岩潜山油藏具有裂缝类型多、不同部位裂缝发育程度差异大、裂缝非均质性强、预测难度大等特征,针对Z4变质岩潜山油藏开展裂缝特征及地震预测研究。Z4潜山油藏裂缝发育程度具有成层性,可分为4段:顶部风化-半充填裂缝段、上部网状裂缝发育段(发育程度高)、中部低角度裂缝发育段(发育程度中等)和下部高角度裂缝发育段(发育程度低)。提出了综合多尺度通用谱分解、倾角导向的本征值相干处理和迭代蚂蚁体分析的综合裂缝预测技术。将岩心上裂缝产状及发育程度与地震预测结果进行对比,结果显示吻合度较高,提出的多方法综合裂缝地震预测具有较高的准确性。

机械比能模型在潜山储集层评价中的改进与应用

渤海油田潜山储层岩性多样、地质条件复杂、非均质性强,传统机械比能模型对潜山储层储集性能响应的敏感性较差,难以高效指导勘探作业决策。为此,基于微钻头钻进实验和滑动窗口理论,分析了机械比能对工程参数的响应规律,构建了机械比能标准化模型和改进型机械比能模型,形成了潜山储层储集性能解释标准。结果表明:渤海油田潜山储层钻压系数为0.309~0.605;改进型机械比能小于0.80时为Ⅰ、Ⅱ类储层,改进型机械比能为0.80~1.15时为Ⅲ类储层,改进型机械比能大于1.15时为致密储层。研究成果在渤海油田36口潜山探井作业中进行了应用,储层储集性能解释符合率平均值为80.2%。该研究可为中途测试、完钻等勘探作业决策提供技术支持,具有很好的借鉴意义。

潜山储层定量预测技术研究与应用——以珠江口盆地惠州凹陷H潜山为例

惠州凹陷古潜山埋藏深、构造复杂、储层非均质性强,“甜点”储层及潜山内幕复杂断裂体系表征难度大。从潜山储层成因机理出发,基于潜山风化裂缝带、内幕裂缝带储层主控因素的分析,形成了潜山储层定量预测关键技术。针对风化裂缝带,基于Keys-Xu岩石物理模型,构建新的弹性参数,提高了“甜点”储层的识别能力。针对内幕裂缝带,利用蚂蚁体技术提取优势方位断裂信息,再将提取出的不同方位优势断裂信息进行等权融合,实现对潜山内幕断裂的精细刻画。以上技术有效指导了惠州凹陷H潜山储层的勘探评价,为珠江口盆地潜山勘探提供了宝贵经验。