塔里木盆地寒武系盐下白云岩成藏条件分析与勘探部署方向

塔里木盆地寒武系盐下具有优质的生储盖组合,是盆地级重大战略接替领域,但由于埋深大、层系古老,寒武系盐下勘探面临烃源岩、沉积储层与油气保存等基础地质方面诸多认识问题。本文在前人研究基础上,通过野外露头、钻井分析与区域地震大剖面解释,重新认识寒武系盐下烃源岩、沉积储层、盖层与油气保存条件,结合已钻井分析,指出寒武系盐下有利勘探方向,优选有利勘探区带。结果表明:1)下寒武统玉尔吐斯组烃源岩分布受控于前寒武纪裂坳体系,主要分布在北部坳陷及周缘、塔西南地区,总面积约26.8×10^(4) km^(2)。2)寒武系盐下发育肖尔布拉克组内—中缓坡丘滩体、吾松格尔组礁后滩两套储层。肖尔布拉克组内—中缓坡丘滩体沿塔南古陆周缘分布,面积4.5×10^(4) km^(2);吾松格尔组礁后滩发育在轮南—古城台缘带内侧,面积5.3×10^(3) km^(2)。3)中寒武统膏盐岩盖层发育膏盐湖、膏云坪、泥云坪3个相带,由巴楚隆起—阿瓦提凹陷膏盐湖中心向四周呈环带状展布,总面积大约25×10^(4) km^(2)。4)基于已钻井分析,提出近源、规模优质储盖组合与古隆起背景是寒武系盐下勘探突破的方向。优选塔中北斜坡、古城—肖塘南、温宿周缘、轮南地区4个Ⅰ类有利区与麦盖提斜坡1个Ⅱ类有利区,总面积5.4×10^(4) km^(2)。研究成果对于塔里木盆地寒武系盐下勘探部署具有一定的指导意义。

库车前陆冲断带构造分层变形特征

库车前陆冲断带地震资料信噪比低,具有多解性。利用高分辨率三维地震、钻井、油气分析化验等资料,对库车前陆冲断带地层组合进行系统描述,精细解释构造模型,深入剖析油气成藏体系,认为库车前陆冲断带发育古近系和新近系膏盐岩层及三叠系和侏罗系煤层2套滑脱层,具有分层滑脱、垂向叠置、多期变形的特征,浅层构造发育盖层滑脱褶皱,深层发育基底卷入式叠瓦状逆冲构造,膏盐岩层和煤层发生滑脱塑性变形,发育加里东运动期、海西运动晚期—印支运动期和燕山运动期—喜马拉雅运动期3期断裂,海西运动晚期—印支运动期构造控制中生界沉积,由北向南具有超覆减薄的特征。库车前陆冲断带分层构造变形控制油气分层运聚,煤层以上的油气主要来自侏罗系烃源岩,煤层之下的油气主要来自三叠系,三叠系烃源岩生烃量占60%,大量油气仍保存在煤层之下。

东濮凹陷北部古近系沙三段超压岩性油气藏成藏机理

东濮凹陷深部储层致密,超压广泛发育,油气生运聚过程复杂。利用测井、录井、钻井及地球化学分析等资料,对东濮凹陷北部古近系沙三段超压的形成机制、超压对源岩与储层的影响以及油气运移动力进行了系统研究,并阐明深层超压岩性油气藏的成藏机理。研究结果表明:(1)东濮凹陷北部古近系沙三段超压岩性油气藏类型主要包括砂岩上倾尖灭油气藏、砂岩透镜体油气藏、裂缝油气藏3种纯岩性油气藏和岩性-构造油气藏、构造-岩性油气藏2种复合油气藏。岩性油气藏主要分布于东濮凹陷北部地区,尤其在前梨园洼陷、海通集洼陷、柳屯洼陷及濮城—卫城洼陷周边,具有“环洼有序分布”的特征。(2)研究区厚层膏盐岩发育及生烃过程产生的深层超压对烃源岩的生烃具有抑制作用,有效扩大了生油窗,增强了深部源岩的生烃能力,促进了其对环洼岩性油气藏的大规模近源供烃;膏盐岩发育、早期快速埋藏、超压的抗压实作用和晚期发育的溶蚀作用控制了优质储层的分布;深部广泛发育的超压和浮力协同作用为深层油气运移提供了有效动力。(3)研究区东部洼陷带为“单洼单源、早混相晚气相、自生自储、超压驱动运聚”成藏模式;东部陡坡带为“单洼多源、早混相晚气相、超压-浮力驱动侧向运聚”成藏模式;西部斜坡带为“单洼多源、油相、超压-浮力驱动侧向运聚”成藏模式;西部洼陷带为“单洼单源、油相、超压-浮力驱动侧向运聚”成藏模式。

巨厚膏盐岩形变机制解析及其对油气成藏的影响——以阿姆河右岸东部阿盖雷地区侏罗系为例

阿姆河右岸侏罗系钦莫利阶发育巨厚膏盐岩,其对油气富集成藏具有重要影响。综合利用钻井岩心测试资料和地震资料,通过剖面地质形态分析与地震分频属性刻画,对阿姆河右岸东部阿盖雷地区侏罗系与膏岩层相关的典型构造样式进行了识别,并解析了其形变机制,恢复了关键成藏期的古构造,探讨了不同时期构造运动对油气运聚成藏的控制作用。研究结果表明:①阿盖雷地区侏罗系上盐层上部及上覆地层发育滑脱褶皱,下部发育少量大型盐枕构造,中石膏—下盐层—下石膏层整体变形程度较低,下盐层内发育3种形态小型盐枕构造及盐缩颈,盐枕构造间可识别典型礁/丘滩体。②研究区构造挤压应力和重力滑脱作用是形成膏盐岩形变的主要动力,考虑“2期主要构造运动、先存地貌/构造、多层差异化变形塑性地层、纵横向复合叠加变形”4项关键因素建立了多层叠覆型复杂构造变形模式。③采用基于盐层流动增厚量回填的厚度图法恢复了研究区上盐层沉积前、早白垩世末生烃高峰期的古构造,综合生排烃史、构造发育史、气井产量,明确了基于膏盐岩形变恢复的古构造是天然气富集高产的重要因素,具有“天然气持续充注、多期动态成藏”的演化特征,古、今构造继承性发育区为天然气富集的最有利区。

库车坳陷秋里塔格构造带中东段油气充注期次及成藏模式

库车坳陷秋里塔格构造带新生界油藏勘探潜力大,古近系膏盐岩相变区储层砂岩厚度薄,油气成藏过程复杂。利用流体包裹体岩相学观察、激光拉曼光谱、包裹体测温、盆地模拟和储层定量荧光光谱等方法,分析古近系库姆格列木群盐间砂岩样品的烃充注相关流体记录,明确研究区油气充注期次和成藏模式。结果表明:古近纪末—中新世早期,中质油聚集于白垩系砂岩顶部;中新世中期,库姆格列木群砂岩储层第一期轻质油—凝析油充注发生于约14.2 Ma,以蓝绿色荧光包裹体组合为主,古油藏广泛分布;中新世晚期—上新世中期,构造挤压作用增强,逆冲断裂、构造裂缝导致古油藏大量散失;上新世晚期以来,随埋藏深度的增加,高纯度、厚层膏盐层封盖性逐渐恢复,砂岩储层第二期甲烷干气充注发生于约3.7 Ma,形成含甲烷包裹体组合,构成现今盐间砂岩气藏的基本油气特征,形成膏盐岩盖层与构造作用双重控制的油气成藏模式。该结果为秋里塔格构造带中东段进一步勘探提供依据。

国内外盐膏层钻井液技术分析

盐膏层作为一个世界性技术难题,国内外油田在油气勘探开发的钻井过程中均不同程度钻遇了盐膏层,且许多深部盐膏层井因井眼稳定原因被迫提前完钻,或因盐膏层的蠕变发生套管挤毁而报废,浪费了大量的人力、物力和材料,严重影响着盐下油气资源的勘探开发。从盐膏层特性出发,从钻井液角度全面总结分析了盐膏层作业工程中出现的技术难题,并对国内外盐膏层钻井液技术和现场应用案例进行了介绍,同时对深水盐膏层钻井液技术后期的解决方式提出了技术思路。

FT1井非标大井眼超深井钻井液技术优化及应用

四川盆地川东地区高峰场构造已钻井资料表明,钻井过程中钻井液受污染、石膏层蠕变后造成井下复杂、卡钻事故的现象频繁发生,加之该区域志留系小河坝组及以下地层完成井较少,无有效参考资料,地质复杂,可预见性较差,FT1井为该区域的第一口非标大井眼探井,故面临井壁失稳、长井段泥岩造浆及膏盐污染、环空返速低、钻井液量大等特殊情况,造成维护困难,以及石炭系采空区与下伏异常高压地层引起的防漏、防喷、防高压差卡钻等难题更加突出。为满足井下安全快速钻进要求和尽快完成超深层油气藏地质勘探开发,通过室内相关评价实验对钻井液配方和维护工艺进行分析,结合现场维护应用情况,完成了主要非标大井眼段钻井液体系和维护工艺的优化技术。结果表明:维护工艺和体系优化后的钻井液性能在护壁防塌、携砂性、抑制性、抗温、抗污染、封堵、润滑等多项性能方面较传统钻井液体系有更大的优势,有效解决了抗膏盐污染、井壁失稳、防漏、防卡等问题,现场应用效果好,提速显著,杜绝了钻进过程中复杂事故的发生。

Significance of gypsum-salt rock series for marine hydrocarbon accumulation

With further exploration and research,the gypsum-salts rock series as good caprocks attracted a lot of attention.The gypsum-salt rock series played an important role during migration,preservation and trapping of hydrocarbons.Recently,major breakthroughs have been continuously made in marine petroleum exploration of gypsum-salt rock series in the eastern Ordos Basin,the central Tarim Basin and the western Sichuan Basin in China,and the high-evolution and low-abundance gypsum-salt rock series as hydrocarbon source rocks become possible.Besides research advances in the reservoirecaprock assemblage of gypsum-salt rock series,development and hydrocarbon-generation potential of source rocks in the gypsum-salt rock series were well studied in terms of source-rock development environment and hydrocarbon generation mechanism.Results showed that the gypsum-salt rock series,including high-evolution and low-TOC gypsum-salt rock series in China,could be regarded as good source rocks.This understanding was a breakthrough to previous traditional viewpoint that low-TOC gypsum-salt rock series could not act as effective hydrocarbon sources.The key to understand hydrocarbon-generation mechanism was that abundant and high-quality hydrocarbon-generation materials,large amount of hydrocarbon generation and conversion in geological history,and hydrocarbongeneration materials occurred in the form of carboxylates,were developed in the high-evolution and low-TOC gypsum-salt rock series.

膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿过程中的作用:以邯邢地区矽卡岩型铁矿床为例

矽卡岩型铁矿床是中国富铁矿床的重要类型,其储量占全部富铁矿的60%左右。膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿过程中的作用一直是广大学者所关注的重点。研究表明,邯邢地区矽卡岩型铁矿层中硫酸盐、硫化物的δ^(34)S值分别为24‰~29‰、11‰~20‰,具有海相沉积岩的S同位素组成特征,沉积膏盐层物质参与矽卡岩型铁矿的成矿过程。以邯邢地区矽卡岩型铁矿床为例,系统地分析了矿床中硫化物、硬石膏等含硫矿物的δ^(34)S的主要组成,阐述了膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿过程中的作用。(1)膏盐层中的Na^(+)、Cl^(-)等物质作为矿化剂加入气水热液,富碱的气水热液令接触区附近的闪长岩体出现钠长石化现象,析出Fe,并以铁氯酸钠络合物和铁卤化物的形式随热液运移。(2)膏盐层中的硫酸盐在高温条件下具有高氧化活性,与还原性的富铁热液发生氧化还原反应,提高热液氧逸度,热液中的Fe^(2+)被氧化成Fe^(3+),从而产生Fe_(3)O_(4),磁铁矿在围岩层间富集、沉淀,形成富铁矿床。(3)膏盐层物质溶解后在碳酸盐岩层间形成各种溶(熔)蚀空隙,为岩浆侵入和矿体就位提供有利的成矿空间,是矽卡岩磁铁矿矿床形成的重要地质条件之一。膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿过程中具有提供矿化剂、氧化剂和储矿空间的作用。

无为盆地周冲村组膏盐层地震响应特征研究及其油气地质意义

膏盐层作为油气田的主要盖层,对油气藏封存具有重要意义。文章在无为盆地开展二维地震勘探工作的基础上,运用井震联合对比分析方法,总结区域内膏盐层的地震响应特征,较细致地刻画无为盆地周冲村组膏盐层的厚度和空间分布规律。研究结果表明:膏盐层厚度与地震振幅属性具有一定的正相关性,地震振幅越强,膏盐层厚度越大;无为盆地膏盐层在纵向上厚度变化范围为45~540 m,横向上在盆地核心区和凹陷区膏盐层发育较厚,主体介于300~500 m之间,在盆地构造高点位置膏盐层发育较薄,主体介于50~150 m之间,膏盐层分布特征与无为盆地构造总体呈现“低厚高薄”规律。文章为无为盆地天然气和页岩气勘探突破提供了技术保障。

复杂盐膏层定向井固井工艺探讨

伊拉克某油田盐膏层定向井的9-5/8″套管固井面临诸多技术难题:定向井段复合盐膏层段长且蠕变压力高,漏失压力当量密度和钻井液密度仅相差0.1 g/cm3左右,极易发生井漏;该井段下部压力系数高达2.25的高压盐水固井期间外窜导致固井质量差、溢流频发及技术套管环空带压;高密度水泥浆配置难度高,可泵性差;固井前循环排量受限,清洗效果差;盐膏层在定向段暴露面积增大,加大了清洗难度;高密度饱和盐水钻井液和高压盐水氯根含量高,与水泥浆接触后,水泥浆存在超缓凝现象。现场通过选用合适的水泥浆体系及加重材料,并采用了双压稳固井技术和其他一系列技术措施,保障了固井作业的安全顺利完工,且固井质量良好。本井的固井作业经验可以为M油田复合盐膏层地层定向井固井及其他类似井的作业提供参考。

脱硫石膏对碱化土改良效果及土壤有机碳的影响

以新疆碱化土为研究对象,采用土柱试验,设置5个脱硫石膏施用水平0、15、30、45、60 t·hm^(-2)(分别标记为T0、T1、T2、T3、T4),研究了不同脱硫石膏施用量对0~40 cm碱化土壤理化性质及有机碳固持的影响,以期为盐碱地合理施用脱硫石膏,实现盐碱耕地质量提升提供参考依据。结果表明:施加脱硫石膏可有效降低碱化土壤pH(4.3%~23.2%)和交换性钠离子含量(5.7%~92.6%),增加土壤有机碳含量(47.5%~72.1%),且0~20 cm土层改良效果优于20~40 cm。其中在脱硫石膏施用量为T3时,碱化土壤0~20 cm pH与交换性钠含量降低最为显著,分别降低23.2%和92.6%。与T0相比土壤有机碳含量增加了47.5%,矿物结合态有机碳(MAOC)与颗粒态有机碳(POC)含量分别增加了57.0%和13.5%,红外光谱测量结果进一步表明,添加适宜脱硫石膏,能增加碱化土壤多糖类和芳香族化合物含量。相关分析发现pH、电导率(EC)、交换性钠含量是影响土壤有机碳及组分含量的因子。综上可知,脱硫石膏可通过改良碱化土理化性质,促进脂肪族、多糖类化合物的积累,促进土壤有机碳的固持。

一种具有“盐响应”特性的两性离子聚合物增黏降滤失剂

随着深层、超深层及非常规油气开采的不断深入,钻井过程中盐污染已成为水基钻井液在极端盐度和高温条件下面临的严峻挑战,盐污染会导致钻井液流变性和滤失性能的急速恶化。为避免上述问题发生,通过自由基聚合反应研发了一种具有“盐响应”特性的两性离子聚合物增黏降滤失剂(PAMN),并利用红外光谱分析(FT-IR)、核磁共振氢谱分析(1H-NMR)、热重分析(TGA)、分子模拟技术(MS)、扫描电镜(SEM)及钻井液流变和滤失分析等实验方法,表征了PAMN的分子结构、热稳定性及增黏降滤失性能,并揭示了PAMN的“盐响应”机理。研究结果表明:①合成的PAMN热降解温度高达285℃,PAMN分子链在饱和盐水中的均方位移、扩散系数及回转半径远大于其在纯水中,其回转半径分别为12.5Å和3.8Å;②当氯化钠含量为0时,PAMN分子链内或分子链间正负离子基团通过静电吸引力形成空间网络形态而卷曲成类球状结构,随着氯化钠含量增加,其分子链逐渐转变为溶解性更好的柔性链状结构,对氯化钠表现出正响应性;③PAMN可将饱和盐水钻井液表观黏度增加542.9%,滤失量从194 mL降低至4.8 mL,具有良好的增黏和降滤失性能。结论认为,PAMN的研发成功从根本上实现了传统钻井液处理剂从“抗盐”到“盐响应”的转变,该产品在含盐膏的深层、超深层油气开发工程中具有广阔的应用前景。

盐酸溶液浸提-离子色谱法测定中溶盐石膏的含量

为更好地服务水利水电工程、岩土工程等行业土料勘察工作,建立了盐酸溶液浸提-离子色谱法测定中溶盐石膏(CaSO_(4)·2H_(2)O)含量的新方法。实验采用4.5m M Na_(2)CO_(3)/1.4m M Na HCO_(3)淋洗液,在1.0m L·min^(-1)流速下对硫酸盐进行测定,测定方法的相对标准偏差(RSD)为2.3%,加标回收率为91.0%~102%,检出限为0.003g·kg^(-1)。该方法操作简单、高效、准确度高,适用于工程勘察中大批量样品的测定。

化工企业脱硫石膏盐溶液法制备硫酸钙晶须的工艺研究

采用湿法脱硫工艺处理化工厂的废气时,会产生一种固体废弃物即脱硫石膏。与传统石膏相比,化工厂脱硫石膏中含有大量的有机杂质,综合利用难度更大。通过实验探索以化工厂脱硫石膏为原料制备硫酸钙晶须的生产工艺,分别采用盐溶液法制备晶须,探索盐溶液法中不同种类、不同浓度的盐溶液对产品的晶型形貌的影响。结果表明,采取盐溶液法制备晶须时,共对比5种不同盐溶液的效果,发现质量分数为10%的氯化钙中制备的晶须形貌最好,长径比为20~40,满足国标要求,且转化率较高。

下川东震旦系气井复杂处理技术实践与认识——以YT1井为例

为了安全有效开发四川盆地下川东地区震旦系气藏,保障川渝地区天然气能源的有效接替,需对震旦系气井的开发难点进行研究,解决易发生的故障复杂。以中国石油西南油气田公司重点探井YT1井为研究对象,分析了该井面临的地层多压力系统、压力系统窗口大、井漏严重、井壁易缩径等地质难点,从井身结构、堵漏技术、防溢流技术、防塌技术等方面开展复杂处理技术研究。研究结果表明:①优化井身结构为五开非标结构,能有效封隔必封点;②大井眼段下侏罗统自流井组—上二叠统龙潭组综合应用随钻堵漏、复合堵漏、水泥堵漏技术,可有效提升堵漏成功率,降低复杂时率;③241.3 mm井眼奥陶系十字铺组—上寒武统洗象池组优化钻具组合,综合治理溢、漏、塌等复杂,可有效提升作业效率。结论认为:①沙溪庙—凉高山地层采用空气/雾化钻进未发生故障复杂,防漏、提速效果显著;②龙潭组—下寒武统筇竹寺组地层优选“水力振荡器+复合钻头+MWD定向”技术,23趟钻完成3150.94 m长段膏盐层井段定向作业;③190 mm井眼开展185 mm双向微扩眼器试验,解决了长段膏盐层缩径问题,三次扩眼后下套管顺利到位;④通过复杂防控技术集成应用,YT1井复杂时率降低至17.47%,避免了恶性卡钻;⑤推广应用下川东地区震旦系气藏复杂防控技术对川渝地区后续震旦系气藏深井技术研究具有指导意义。

伊拉克Missan油田BU区块钻遇盐膏层超高压流体圈闭的钻井技术探讨

伊拉克Missan油田复合盐膏层段含高压盐水层,其中BU区块某井12-1/4"井段钻遇含有超高压流体圈闭,使得本井段作业无安全钻井液密度窗口,作业中气侵、盐水溢流、井漏、缩径等井下复杂频出。后续钻进期间采取严格的ECD控制技术,简化钻具组合并优化参数;非钻进期间分层浆柱稳定井眼,分段控制起下管柱速度等措施,避免了局部超高压流体地层导致的涌、漏、卡等井下复杂,保障了井眼作业安全,积累了油田内相同井况的作业经验,同时也为其他油田同类地层提供了作业思路。

高密度饱和盐水钻井液在DN2-29H井的应用

库车山前深部巨厚盐膏层地质特征复杂,地层压力变化大,预测难度高。盐膏层钻井过程中,钻井液性能恶化,喷、漏、卡等复杂事故频发,严重影响安全快速钻井。针对以上难点,DN2-29H井以高密度饱和盐水钻井液体系为基础,引入新型材料稀释稳定剂,并优化了钻井液维护措施。实践证明,引入新型稀释稳定剂后,体系在盐膏层钻进过程中性能稳定,复杂工况明显降低,工期缩短,起下钻顺畅,电测、下套管均一次成功。本井经验对钻遇巨厚盐膏层具有重要的参考意义。

复合改良剂作用下宁夏引黄灌区低洼农田盐渍化土壤改良效果研究

宁夏引黄灌区低洼地区地下水位较高,导致土壤出现严重盐渍化现象,而添加土壤改良剂是解决土壤盐渍化问题的一种有效途径。为研究不同改良剂对宁夏引黄灌区低洼区域盐渍化土壤改良效果,在位于银北地区南梁农场的一块地势低洼的盐渍化耕地,选用不同改良剂进行改良试验。设置对照组、单一施用糠醛渣、单一施用脱硫石膏、复合施用糠醛渣+脱硫石膏及不同用量,共10个处理组,将研究区域分成若干小区,每个小区施用不同处理组改良剂,并种植油葵作物,比较分析不同处理组下油葵生长指标和产量及油葵收获后土壤全盐量、各盐分离子、pH,探究该区域盐渍化土壤的最优改良方案。结果表明,在表层土壤,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂后全盐量下降较为明显,低、中、高3种不同施用量下与对照组相比盐分含量降低了10.44%、10.14%、0.88%,单一施加脱硫石膏和糠醛渣一种改良剂盐分降低不明显。总体而言,施用糠醛渣+脱硫石膏复合改良剂对降低土壤全盐量、钠吸附比和提高作物产量效果较为显著,糠醛渣与脱硫石膏的最佳配合比为7:3,最佳施用量为17960 kg/hm^(2)。

石膏型卤水真空制盐节能降耗工艺分析

文章针对石膏型卤水进行卤水组成特点分析、连续卤水净化工艺探究、六效真空制盐工艺在节能降耗方面的效果分析。通过分析传统制盐工艺中存在的能耗和资源浪费问题,结合石膏型卤水真空制盐技术的原理和特点,提出了一种新型的节能降耗工艺方案。通过实际生产运行相关数据分析,证明了该工艺方案在能耗和资源利用效率方面的优势,为盐行业的可持续发展提供了重要的技术支持和参考。