莺-琼盆地钻井温度场计算校正算法研究

南海莺-琼盆地是我国南海海域典型的高温型盆地,海洋钻井环空温度场计算是准确预测和控制井筒温度的核心问题,本文基于深水钻井瞬态温度场计算模型,融合NSGA-Ⅱ多目标最优化算法,构建了深水钻井环空温度场计算校正模型。通过设定三个对流换热校正系数和两个优化目标,经过多轮种群迭代,获得最优校正系数,随后利用现场某一高温井进行验证。结果表明:随着NSGA-Ⅱ种群迭代次数的增加,三个对流换热校正系数值逐渐趋于稳定,模型所计算出的井底温度与环空出口温度均趋近于测量值,表明校正算法有效。校正后的模型具有一定的泛化能力,其计算值与实测值平均误差小于5%,可用于指导深水钻井温度场预测。

莺-琼盆地基底控制断裂样式的模拟探讨

莺歌海盆地与琼东南盆地(即莺琼盆地)是南海西北部2个重要的含油气盆地。莺歌海盆地走向NW,发育在红河断裂带上;琼东南盆地走向NE,与莺歌海盆地近直角相交。根据物理模拟实验,认为莺歌海盆地的演化受到了NW与近S N向基底断裂的控制,在印支地块顺时针挤出应力场下发育和演化;而琼东南盆地则受到NE向基底断裂的控制,在SSE向伸展应力场控制下发育,NW与NE向构造带相互影响,造成了琼东南盆地北侧边界断裂走向近E W,向南呈台阶式下掉,南侧边界断裂走向NE,莺琼过渡区隆凹格局复杂。由于莺歌海盆地NW向构造活动早于琼东南盆地NE向裂陷作用,从而导致NW向构造控制地位的形成,NW向断裂和构造表现为对NE向断裂和构造的阻截。

莺-琼盆地高温超压对有机质热演化的影响

剖析影响莺 琼盆地10口高温高压井的实测镜质体反射率数据的因素,结合热模拟实验结果,探讨高温、超压对第三系腐植型有机质热演化与生烃的影响。认为:高地热场为腐植型有机质向天然气转化提供了有利的条件,特别是莺歌海盆地泥底辟带存在短暂的深源热流体上侵,可能使浅层沉积中的有机质转化成低成熟原油;超高压对有机质热演化的抑制作用是次要的,即便有少许抑制作用,也往往被高温效应掩盖。

莺-琼盆地原油的蒸发分馏作用

根据油气分异作用与其组成变化的相互关系研究莺-琼盆地油气藏的蒸发分馏作用,从地质背景和油气及其烃源岩地化特征方面探讨其成因机制。研究表明,莺-琼盆地发育的大量泥底辟构造以及天然气幕式运移为油气蒸发分馏作用提供了基本地质条件。原油含异常高的苯、甲苯以及二甲苯等芳烃化合物,但低碳数烃类有损失;正构烷烃摩尔分数对数曲线上有明显的折点,表明其经历过强烈的蒸发分馏作用,并引起厚油地化特征的差异。油气藏经蒸发分馏作用后将形成残余的富含芳烃的“母体”和运移聚积后富含轻烃的“子体”,但目前发现的油气藏以前者为主,寻找“子体”油气藏将是下一步的勘探方向。

综合开发利用南海莺-琼盆地CO_2资源促进中海油跨越式发展

南海莺-琼盆地CO2资源丰富,根据目前的勘探及研究程度,其资源量逾万亿立方米,地质储量高达3000亿m3左右。如何综合开发利用好这些CO2资源,充分发挥其经济价值,促进国家经济建设,为中海油(CNOOC,即中国海洋石油总公司)跻身世界国际一流综合型能源公司服务,是中海油在新世纪实现跨越式发展、拓展油气工业上、下游领域所面临的重大科技攻关课题,也是国家应当重视的重大科技攻关课题。对莺-琼盆地CO2资源潜力、综合开发利用和市场应用前景等进行了粗略地分析与探讨,以期能引起对这一问题的重视。

利用重磁资料研究莺-琼盆地构造分界及其两侧断裂特征

莺-琼盆地(即莺歌海盆地和琼东南盆地)位于印支地块与华南大陆交汇处,该区域地质构造复杂,为南海西北走滑型和伸展型陆缘的交汇区,也是印澳-欧亚板块碰撞"挤出-逃逸构造区"和"古南海俯冲-拖曳构造区".莺-琼盆地的北部以红河断裂带中1号断裂为界,前人对其认识比较统一,但莺-琼盆地南部由于地质和地球物理资料较少、研究程度低,以致其构造格局及分界位置不明确.通过对重、磁资料的处理,认为在莺-琼盆地分界的北段存在明显的重力异常和磁力异常梯级带,该梯级带与1号断裂位置相对应;在其南段存在明显的重力异常和磁力异常高值带,推断该高值带为一"中建凸起",结合重、磁对应分析技术确定了该"中建凸起"的分布范围.采用重、磁异常归一化总水平导数垂向导数技术识别出控制莺-琼盆地分界两侧的断裂构造,在分界以西断裂走向主要为北北西向,分界以东主要为北东向.通过地质和地球物理综合研究认为莺-琼盆地的北段以1号断裂为界,南段以"中建凸起"为界.

莺-琼盆地天然气成藏条件及地球化学特征

研究莺琼盆地天然气成藏条件以及地球化学特征,认为该盆地天然气成藏条件良好高温环境促进了有机质的热演化作用,缩短了烃源岩的成熟时间;储盖组合好,孔隙型的储集层利于天然气富集,具有超压的盖层提供了优异的封闭性能;圈闭多,类型丰富;构造活动提供了天然气运移的通道;烃源岩晚期排烃的特征保证了气田不会因为长时间的扩散而损失。天然气地球化学特征揭示莺琼盆地天然气中烷烃碳同位素普遍较重,以煤成气为主;莺歌海盆地由于具有流体幕式充注的特点,混有生物成因气。CO2成因比较复杂,莺歌海盆地既有壳源有机成因CO2,又有壳源无机成因和壳幔混合成因CO2;琼东南盆地CO2为无机成因,包括壳源无机成因CO2和幔源无机成因CO2。

莺-琼盆地多源非生物CO2运聚特征及资源潜力

南海北部莺-琼盆地壳源型、壳幔混合型及火山幔源型三类非生物(无机)成因CO2资源丰富,根据目前勘探及研究程度,其CO2资源量逾万亿立方米,勘探所获地质储量近3000×108m3,居中国之首。该区CO2不仅地质分布规律较复杂,而且具明显的多重性,不仅能广泛应用于国民经济及工农业生产中,且是严重影响生态环境的主要温室气体。因此,如何综合开发利用好这种储量规模巨大的CO2资源,促进国家经济建设,是该区目前天然气勘探开发所面临的重大科技攻关课题。

南海北部莺-琼盆地典型重力流 沉积特征与物源体系

简述了莺-琼盆地横向沉积分布、纵向沉积序列、动态沉积过程,以及浅海重力流的沉积特征与形成机制。南海北部莺歌海盆地黄流组发育了浅海背景下的大型重力流沉积,琼东南盆地发育了半深海沉积环境下的陵水组、三亚组、梅山组海底扇。其中浅海重力流沉积的主要特征体现在:①沉积规模大小不等,且展布形态存在较大差异;②海平面变化造成沉积特征的复杂性和多变性;③浅海重力流沉积通常不具备扇体亚相分异;④浅海重力流的水道沉积砂体迁移快、堆积厚,表现为水道富集且多期次叠加。莺-琼盆地物源演化与对比揭示了源-汇过程及不同物源输入的动态时空变化,主控因素包括物源供给、相对海平面变化、差异沉降、古地貌(古坡折及坡度)等。

南海西部海域高温高压天然气成藏机理与资源前景——以莺-琼盆地为例

南海莺-琼盆地已发现X1-1、Y13-1等多个常压大气田,但受中深部地震资料品质差、高温高压地质条件复杂及钻完井工程难度大等限制,高温高压领域天然气成藏机理认识不清,严重制约了莺-琼盆地高温高压领域天然气勘探发现。以破解莺-琼盆地高温高压条件下成藏机理关键理论问题为核心,利用钻井地质、地震勘探资料,开展了高温高压条件下烃源岩生烃、天然气溶解实验、高温高压领域大型储集体沉积模式和盖层封盖机制研究。研究认为:莺-琼盆地高温场促进有机质生气,高压早期抑制、晚期促进有机质生气;高温高压条件下天然气能够出溶形成游离气;莺-琼盆地发育大型非限制型重力流海底扇、限制型重力流水道砂储集体;超压封盖控制了莺-琼盆地高压气田的成藏富集。构建了"陆源海相烃源岩生烃、重力流储集体聚气、断裂/超压裂隙输导、超压盖层封气"的高温高压天然气成藏模式。研究成果为莺-琼盆地高温高压领域勘探突破提供了理论依据,指导了近年X13-1/X13-2、L25-1等大中型高压气田的发现。莺-琼盆地发育的一系列的深、大高压凹陷且中深层整体勘探程度较低,尚有规模巨大的天然气资源量待发现。

南海莺-琼盆地CO_2资源潜力与综合开发利用之建议

南海北部莺-琼盆地壳源型、壳幔混合型及火山幔源型三类非生物(无机)成因CO2资源丰富,根据目前勘探及研究程度,其CO2资源量逾万亿立方米,勘探所获地质储量近3000×108m3,居全国之首,故具有颇大的资源潜力与综合开发利用前景。但CO2具明显的多重性,其不仅能广泛应用于国民经济及工农业生产中,且是导致“厄尔尼诺”现象、严重影响自然环境、破坏生态平衡的主要温室气体,因此,如何综合开发利用好这种储量规模巨大的CO2资源,充分发挥其市场经济价值,促进国家经济建设,为工农业生产的高速发展及企业的快速腾飞服务,是该区目前天然气勘探开发所面临的迫在眉睫、势在必行的重大科技攻关课题,应该引起国家有关部门及中海油的高度重视与关注!

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO_(2)成因及运聚分布特征

莺-琼盆地和珠江口盆地西部CO2成因及运聚分布特征分析结果表明,莺歌海盆地壳源型CO2的形成主要受控于泥底辟热流体晚期多期的局部上侵活动,CO2运聚分布具有分期、分层、分区及分带的特点,气源主要来自沉积巨厚的上新统-中新统海相含钙砂泥岩;琼东南盆地东部及珠江口盆地西部火山幔源型CO2的形成主要受控于幔源火山活动与沟通深部气源的基底深大断裂的发育程度,CO2运聚分布特征与幔源火山活动及基底深大断裂的发育密切相关.根据CO2不同成因机理、地球化学特征以及运聚分布特点,可以追踪其气源,分析和预测天然气尤其是CO2的运聚分布模式,从而为研究区的天然气勘探部署及决策提供依据.

利用井温分布估算莺-琼盆地地下流体运移速度

莺 -琼盆地是典型的高温高压盆地 ,现今平均地表热流 78.7m W/m2 ,产生地表高热流的主要原因是深部热流体活动。根据盆地地温场分布特征与地下流体活动规律的关系 ,利用井温资料 ,我们计算了典型钻孔 LD30 - 1 - 1 A井地下流体的流速分布。结果表明 ,L D- 30 - 1 - 1 A井地下流体可分为上、中、下三段。上段流体运动微弱 ,垂向流速仅为 8.33× 1 0 - 1 2 cm/s;中段流体向下垂向流速为 4.37× 1 0 - 8cm/s;下段流体向上垂向流速为 2 .6 5× 1 0 -

温度、压力对莺-琼盆地储层岩石物性影响的实验研究

为探讨温度、压力的变化对储层岩石物性的影响,利用高温高压岩石物性参数测试系统对莺-琼盆地中深层砂岩储层岩样进行了气体介质的变温及高温变围压孔隙度和渗透率测试。实验结果表明,莺-琼盆地储层岩石在高温下的热膨胀会造成岩石的孔隙度和渗透率出现轻微下降,热膨胀效应对孔隙度影响很小(变化率<3%),对渗透率的影响相对明显(平均变化率8%),且喉道越小,影响越大。在高温条件下(170℃),压力因素引起孔隙度和渗透率的下降幅度要大于单一温度的影响,岩石孔隙度的变化主要受初始孔隙空间大小及泥质含量的控制,而高温条件对岩石的渗透率降低有抑制作用。实验岩石表现出的温度及压力敏感特性主要受岩石刚性颗粒含量及胶结强度的控制。

南海北部莺-琼盆地轴向水道沉积特征及成因演化

近年来,南海北部莺-琼盆地深水区发现的众多轴向水道沉积体系已成为该地区油气勘探的重点领域。从岩心及古生物定量分析出发,综合考虑宏观物源体系、古地貌及海平面变化等因素,分析了莺-琼盆地轴向水道沉积充填特征和成因演化,结果表明:轴向水道发育于上中新统黄流组—上新统莺歌海组,以琼东南盆地中央峡谷、莺歌海盆地乐东10-1水道为代表。其中:晚中新世琼东南盆地中央峡谷水道沉积物源主要来自西侧的昆嵩隆起秋盆河流域,受海平面波动上升影响而呈退积型,上新世琼东南盆地中央峡谷水道表现为以海南岛为主物源的多分支水道汇聚型,受海平面波动下降影响而呈进积的水道-海底扇复合体;莺歌海盆地乐东10-1水道主要在晚中新世发育,水道沿中央底辟带与莺东斜坡带之间的负地形展布,与盆地长轴方向一致,纵向上多期叠置。上中新统水道砂体和上新统水道-海底扇复合体与深海泥岩耦合而形成的岩性圈闭群是莺-琼盆地下一步油气勘探的重要领域。

莺-琼盆地中新统大型重力流储集体发育条件、沉积特征及天然气勘探有利方向

重点分析了莺-琼盆地中新统大型重力流储集体发育的必要条件与沉积特征,明确了该区大型储集体发育规律及有利勘探区带。充足的物源供给、区域性相对海平面的大幅下降、适宜的古地貌条件以及频繁的构造运动等因素的有机耦合造就了莺-琼盆地中新统主要发育海底扇和轴向水道这2种大型储集体。中中新统梅山组沉积时期,东方区、乐东-陵水凹陷发育大规模海底扇;晚中新世黄流组沉积时期,东方区和乐东区均发育大型海底扇(群),与此同时琼东南盆地中央峡谷水道体系、莺歌海盆地乐东10-1水道体系亦较发育。钻井揭示,莺-琼盆地中新统大型海底扇和峡谷水道内充填的水道砂储层物性均较好,可以作为良好的储层。圈闭、烃源与运移条件等综合分析认为,莺-琼盆地近海深水区是获得规模储量的成熟区,崖城区是寻找大中型油气藏的现实区,莺歌海凹陷及周边是下步勘探的重要领域。

莺-琼盆地高压成因输导体系特征、识别及其成藏过程

莺-琼盆地为新生代的高温高压快速沉降盆地,通常伴随着热流底辟体的发育,形成了异于常压盆地的油气输导体系,由地层深部压力释放形成的底辟和裂缝是莺-琼盆地天然气运移的主要输导通道。研究利用沿层三维地震相干分析及曲率分析技术对莺-琼盆地高压底辟型和裂缝型输导体系进行了系统的识别,研究其空间展布特征及演化过程,结合天然气同位素及包裹体等地球化学手段,综合分析了高压成因输导体系与研究区天然气充注、散失及富集成藏的关系。研究结果表明,底辟型和裂缝型输导体系在空间分布上具有由深向浅阶梯状发育的特点,其中底辟型输导体系通常发育在莺歌海盆地的中央坳陷带,裂缝型输导体系主要分布在盆地热流底辟的边缘、斜坡近凹区的高压地层中。底辟型输导体系的发育演化历史可以划分为增压期、穿刺期、平衡期、释放期和塌陷期五个阶段(类型),具有增压期深部充气、穿刺期浅层成藏、平衡期复合成藏、释放期翼部成藏、塌陷期破坏成藏的成藏规律。裂隙型输导体系具有高压和构造两种成因,天然气具有浅部早、深部晚的成藏规律。

南海莺-琼盆地复杂压力层系井身结构优化设计

南海莺-琼盆地中深层压力层系复杂,压力台阶多、抬升快等特征给钻井作业带来喷、漏、卡等工程难题,导致井身结构设计复杂。在分析莺-琼盆地复杂地质特征基础上,综合考虑目的层深度、地层三压力剖面、必封点、钻井复杂情况、测试方案、钻井成本等因素,对该地区复杂压力层系井身结构进行了优化设计。对于垂深3 000~4 000 m中深层高温高压井,通过优化表层套管和技术套管的下入深度,避免使用非常规套管层次,优化为5层次常规套管程序井身结构;对于垂深4 000~4 500 m压力窗口极窄或负压力窗口的深层高温超压井,通过增加1层298.450 mm技术尾管封隔薄弱地层,不增加开钻尺寸、减小完钻尺寸,优化为6层次常规套管程序井身结构;上述2种井身结构若中途提前下套管,则启用149.225 mm备用小井眼。优化后的井身结构在莺-琼盆地39口探井中取得了良好的应用效果,井下复杂情况明显减少,钻井周期大幅降低,具有较好的应用推广价值。

生物成因气——莺-琼盆地天然气勘探的一个重要领域

地球化学和地质资料表明,莺歌海-琼东南盆地存在着生物成因气。该区上中新统—第四系具备生物气生成、聚集成藏的有利条件。以浅海—半深海相沉积为主,还原—强还原环境;泥质岩富含有机质,产气率高;区域快速沉降和沉积物充分补偿;多种成因的异常砂岩体发育。并指出了勘探生物气(或以生物气为主)的四个有利圈闭带。

莺-琼盆地低位沉积模式的新探讨

结合国外相似背景的实例,对莺-琼盆地的形态、构造、沉积等特征以及周边物源区地貌、水系进行了分析,认为本区存在多种类型的低位体,除发育经典的发散型低位沉积体系外,还具备发育汇聚型低位沉积体系的条件;发散型低位沉积体系因边界条件不同又发育多种类型,其岩性各异;重力作用造成的滑塌体和浊积体的地震反射特征与盆底扇类似.只有在层序分析中考虑多种因素,对不同类型低位体采用不同的解释模式,才能提高对其展布及岩性预测的准确性.