基于改进层次熵分析法的致密砂岩储层可压性评价——以准噶尔盆地Z109井侏罗系储层为例

储层可压裂性评价是储层改造方案设计的重要依据,影响致密砂岩可压裂性的主要因素有天然裂缝、砂岩脆性、水平应力差异、断裂韧性等。研究以准噶尔盆地中部1区块Z109井侏罗系致密砂岩为例,综合考虑天然裂缝、砂岩脆性、水平应力差异、断裂韧性四种影响因素,采用改进的层次分析和熵值法相结合的方法进行了致密砂岩储层可压裂性评价。研究结果表明:可压裂性指数越大,致密砂岩储层越易于压裂,压裂时越能获得较复杂的裂缝网络;可压裂性指数大于0.44,砂岩脆性高,断裂韧性小,裂缝发育程度高,水平差异系数小的储层段为Ⅰ级优质压裂层;可压裂性指数大于0.44,砂岩脆性高,断裂韧性小,裂缝发育程度低,水平差异系数大的储层段为Ⅱ级可压裂层;研究区Z109井4036~4039 m、4062~4067 m、4214~4218 m和4260~4272 m为Ⅰ级优质压裂层,4093~4108 m和4284~4313 m为Ⅱ级可压裂层。研究成果可为致密砂岩压裂改造提供科学依据。

准中1区块侏罗系三工河组油气成藏主控因素分析

准中1区块侏罗系三工河组主要发育低位体系域辫状河三角洲前缘亚相和湖侵体系域的曲流河三角洲前缘亚相沉积,受盆地构造面貌控制,该区主要发育岩性圈闭。研究区主要烃源岩为中二叠统下乌尔禾组二叠系暗色泥岩,储层发育多套多类型储盖组合;走滑断层作为油源断裂,是油气垂向运移的优势通道,古构造低势区控制了油气的运移方向,有利方向上的岩性圈闭控制油气富集。准中1区块深洼区岩性圈闭具有二叠系源岩供烃、花状油源断层垂向输导、低势区岩性圈闭富集的油气成藏模式,下一步勘探应重点考虑油源断裂与古构造匹配良好的岩性圈闭发育区。

准中1区块古构造恢复及其演化对油气成藏的作用

准噶尔盆地中部1区块油气的成藏受车莫古隆起演化的影响较大,晚白垩世及古近纪时期是主要成藏期及调整期。文中通过目的层选取、计算地层残余厚度、去压实校正、建立压实参数平面分布模型等步骤,求得油气成藏调整期车莫古隆起的真实地层沉积厚度,以此来反映古构造特征及演化,据此分析目的层古油藏的规模及油气运聚规律,指出下一步有利勘探方向。研究表明:区内晚白垩世存在2个古背斜,是油气有利运聚方向,并通过含油包裹体、测录井、试油资料综合确定了古油水界面及古油藏的规模。工区古近纪初北部开始隆升,古背斜逐渐消失,到现今古背斜调整成为低幅构造梁。古构造破坏后,部分圈闭仍存在,能保留大量原生油气,为原生保留型油藏,部分油气经微幅构造梁调整后,在现今有利构造位置处的圈闭聚集,形成调整再聚集型油藏。建议围绕古背斜及与古背斜形成优势运移路径进行勘探。

准噶尔盆地中S区西山窑组沉积微相与油气勘探

准噶尔盆地中部S区块是老油盆的新区块,其重点勘探层位西山窑组,已有工业性油气产出.综合分析了沉积微相与油气勘探的关系,采用"点-线-面"的立体空间研究思路,作出了三维的微相划分和相关的4种有利储层类型划分.中S区西山窑组沉积特征是,整体处于水退的环境中,兼有短期的水进,其中Y1井区主要经历了浅湖-湖沼-辫状河三角洲前缘-滨湖相,最有利微相是2砂组的辫状河三角洲前缘水下分流河道.

准噶尔盆地风城组烃源岩生气潜力与天然气勘探领域

准噶尔盆地天然气探明率低,亟需寻找战略接替领域。下二叠统风城组是盆地最重要的一套烃源岩,但对其生气潜力研究较少。利用最新钻井和地震资料,通过生烃动力学、同位素动力学、有机岩石学和盆地模拟,系统分析了风城组的生气潜力。研究表明,该套烃源岩岩性复杂,除暗色泥页岩外,还包括沉凝灰岩、含凝灰白云质泥岩、钙质泥岩、硅化白云质页岩、硅硼钠石岩等,其有机质为Ⅰ型—Ⅱ_(1)型,总体属于中等—好烃源岩。风城组烃源岩单位总有机碳甲烷产率高,最高可达650 mL/g。在沙湾凹陷和盆1井西凹陷,该套烃源岩在早、晚白垩世先后进入生气高峰,生气强度大于20×10^(8)m^(3)/km^(2)的面积达13000 km^(2),具备形成大—中型气田的资源潜力。在2大凹陷周缘发现大量来自风城组的高熟油型气,也发育近源和源内有利勘探目标,有望成为准噶尔盆地天然气勘探的新领域。

多场耦合作用下致密储层地应力场变化规律研究——以准噶尔盆地某区为例

地应力是储层改造方案设计、提高油气勘探开发效率的重要指标。致密储层所处环境复杂,需要综合考虑温度-应力-渗流多场耦合作用的影响。为此,以准噶尔盆地中部4区块某三维区致密储层为例,基于COMSOL Multiphyics软件,建立了温度-应力-渗流耦合控制方程,研究了多场耦合作用下研究区致密储层地应力场的变化规律。研究结果表明:研究区最大水平主应力范围在113~134 MPa之间,最小水平主应力范围在106~124 MPa之间,均表现为压应力;在油气开采过程中,最大水平主应力先增大后趋于稳定,随着油气开采的深入,应力变化范围逐渐由井口周围向附近断层延展,并且优先沿着断层的开裂方向发展;在断层的破碎过渡区应力值最小,断层核部应力值介于破碎过渡区与连续地层之间;随着油气开采的深入,致密储层会发生竖向变形,储层最大竖向变形出现在井口附近,位移量超过10 cm,随着距离变远,沉降量不断减小。

准噶尔盆地中部4区块地层压力预测方法及应用

异常地层压力是含油气盆地普遍存在的一种现象,对油气的生成、运移、聚集和保存具有重要的作用.准噶尔盆地中部4区块经钻探证实广泛存在异常地层压力,且具有超压成因机制复杂的特征.针对研究区的问题,综合利用了基于测井资料的平衡深度法、伊顿公式法和Bowers法,钻井资料的DC指数法以及地震层速度资料的Fillippone公式法,对中部4区块的地层压力进行了预测,再结合地层实测压力资料进行了对比分析.结果表明:在基于测井资料的预测方法中,Bowers法预测的地层压力与实测压力吻合度较高,误差小,可以较为真实地反映地层压力的情况;DC指数在异常压力段会向减小的方向偏离正常压实趋势线;利用Fillippone公式法预测的地层压力经过校正后,实现了研究区地层剖面的压力模拟,模拟结果较好地反映了研究区剖面的压力特征.综合分析研究结果,在研究区取得了良好的应用效果,为钻井和油气开发提供了有力的依据.

准噶尔盆地中部4区块侏罗系头屯河组河道砂体描述技术

针对准中4区块头屯河组河道砂体发育广泛、相互交错、纵向多期叠置等特点,应用一系列地球物理方法描述河道砂体。通过地震正演和合成记录标定,明确河道砂体的地震反射特征,利用相干体沿层切片划分河道砂体发育期次,分频属性的RGB融合,精细刻画河道形态并利用三维可视化及自动追踪技术实现河道砂体的描述。这些方法的综合应用可以快速、全面地识别并描述河道砂体,从两口井钻遇的六套砂体情况看,符合率达到100%。

准噶尔盆地中部4区块井壁失稳机理研究

针对准噶尔盆地中部4区块存在的卡钻、坍塌掉块等井壁失稳难题,利用X射线衍射、岩石铸体薄片鉴定、电镜扫描等分析测试手段,对易失稳井段头屯河组典型岩样的结构和理化性能进行了系统分析,研究了该复杂地层井壁失稳机理,并分析了工程因素对井壁失稳的影响。结果表明,该区块黏土矿物含量高,以伊/蒙混层为主,微间隙和微裂缝较发育,易发生泥页岩的局部水化分散,产生较大的水化膜斥力,使井壁失稳,易发生坍塌掉块及卡钻等井下复杂情况。

准噶尔盆地中部第四区块侏罗系断裂特征及石油地质意义

准噶尔盆地中部第四区块侏罗系断裂发育,且不同的构造部位断裂特征各不相同。构造演化表明,西山窑组沉积时期是早、中侏罗纪到晚侏罗纪应力转变的关键阶段,应力的转变造成了浅层断裂系统两期叠加的特征。断层不仅沟通了油源,而且不同的断砂配置形成了不同类型的圈闭,对油气成藏具有重要意义。

准噶尔盆地中部区块深井安全高效钻井液技术

准中区块地质构造复杂、储层埋藏较深,由于同一裸眼井段存在多套压力体系,地层层理、孔隙和微裂缝发育并夹杂易水化膨胀黏土矿物,且中下部地层发育硬脆性泥岩,西山窑组及八道湾组地层煤层节理微裂缝发育,层间胶结力差,容易频发大量掉块、坍塌、卡钻等井壁严重失稳事故。在分析准中区块地层失稳因素及机理的基础上,遵循"化学抑制+物理封堵+力学平衡为主"的井眼稳定原则以及"低黏土相+低塑性黏度+低亚微米粒子含量+高清洁润滑性"的提速原则,研制出适合准中区块的水基安全高效钻井液技术。该技术在准中区块现场应用10口井,中1区块和中2区块4口井全井无事故,平均机械钻速分别提高55.4%和37%;中4区块6口井,井眼扩大率显著降低,平均机械钻速提高31.3%,复杂时效降低77.07%。达到了稳定井壁,提高机械钻速的目的。

准噶尔盆地中部1区块三工河组流体包裹体特征及对油气多期充注—调整过程的指示

油气充注过程中形成的流体包裹体为研究成藏过程提供了依据。利用准噶尔盆地中部1区块56块三工河组含油储层样品,通过系统的流体包裹体显微鉴定、微束荧光光谱和均一温度测试等包裹体分析测试手段,结合盆地构造—热演化和烃源岩生排烃史模拟结果,研究了主要含油区块三工河组油气充注的期次和年代,探讨了油气充注—调整的过程。结果表明：有机包裹体主要以发黄色、蓝色、白色荧光的油包裹体为主,荧光光谱主峰波长分别对应于535-545μm、475-485μm和505-515μm等3个波长段,在成岩宿主矿物内被捕获的时序关系总体上依次变新;研究区在中晚侏罗世曾发生最早期的油气聚集,但随着晚侏罗世末的构造抬升和剥蚀,古油藏遭受破坏而形成炭质沥青;现今油气藏主要经历了2期有效油气充注,成藏时间晚于二叠系烃源岩的生烃高峰期;第一期成藏距今100-70Ma（K2）,主要以莫西庄、征沙村地区的I幕发黄色荧光原油充注为标志;第二期成藏距今62-0Ma（E—Q）,油气充注活动频繁且持续时间长,发黄色和蓝色、蓝色和白色荧光的烃类包裹体依次在较长的统一地质时期内叠置共存。表明各含油区块内三工河组油气藏随盆地构造演化发生了多次动态充注与调整,具有残留型、调整改造型及持续充注型等多种油气藏在空间上复合叠加的成藏特征。