致密砂岩气藏地层水水化学特征及其地质意义——以川西坳陷新场气田为例

四川盆地侏罗系沙溪庙组及三叠系须家河组作为陆上致密气资源增储上产重点的接替区,保有大量的难动用储量,具有较大的勘探开发潜力。然而随着深入的滚动勘探开发,中浅层沙溪庙组气藏和深层须家河组气藏气井产水已严重制约了气井产能,部分气井甚至因水淹而停产。本文对研究区不同层位34口气井的地层水进行了主量、微量元素和气藏成藏演化特征分析,结果显示沙溪庙组气藏和须家河组气藏经历了先成藏后致密再改造的成藏演化过程,断层的沟通导致深层须家河组地层水的大量上涌,使断层附近高渗的砂体被充注,在水动力等驱动作用下,天然气以游离相或水溶相沿断裂带进行垂向高效运移。垂向上大部分离子含量都随着埋深逐渐增大,深层须家河组地层水气藏具有较好的油气保存条件,并且经历了更为复杂的水岩相互作用,不同程度地使K、Ba、Sr、Li、Rb等元素更加富集。

川西新场地区须二段致密砂岩气藏气水分布特征及主控因素

致密砂岩气藏气水关系复杂,为了阐明川西新场地区须二段气水分布主控因素,以试产数据、压汞曲线、岩石薄片分析为手段,探讨了地层水宏观特征,明确了新场地区须二段气水分布主控因素。结果表明:新场地区须二段储层较致密,孔喉连通性差,致密化储层使气水分布复杂,须二段气藏总体呈上气下水特征,但气水倒置现象较多;研究区气水分布受控于构造演化、砂泥岩相配置关系、河道间叠置方式及单砂体内部成岩差异,多期构造演化过程控制了气水分布的宏观尺度格局,不同类型的河道叠置及砂泥配置关系影响砂体尺度的气水分布,厚层-薄层垂向分离型叠置关系及砂泥互层型配置关系有利于形成气层,单砂体内部成岩差异影响单砂体内部尺度气水分布。对研究区气水分布主控因素的研究结果,可有效指导新场地区须二段气藏的勘探开发。

川西新场构造带须二段浅水三角洲砂体结构特征及控制因素

川西新场构造带上三叠统须家河组二段砂体分布广泛、砂体类型多样且厚度差异较大,导致气藏层间隔层、层内夹层分布不均,储集层分布非均质性强烈,因此需对储集砂体沉积微相与砂体分布特征及砂体结构展开精细研究,为下一步储集层预测和气藏高效开发奠定基础。作者以Cross高分辨率层序地层学理论为指导,结合岩心、测(录)井、三维地震、分析测试等资料,系统阐明了川西新场构造带须二段砂体结构特征及其控制因素。研究结果表明:研究区整体处于浅水三角洲前缘亚相带,主要发育水下分流河道砂体,河口坝砂体次之,河道砂体侧向迁移频繁,垂向多期叠置、横向上广覆连片。不同位置水下分流河道特征差异大,结合其典型特征,将水下分流河道砂体进一步细分为削截型水下分流河道和完整型水下分流河道。总结出研究区共发育2大类9小类砂体垂向叠置样式和3种侧向接触样式。砂体结构特征和发育样式主要受基准面升降、河流能量控制。最终建立了川西新场构造带须二段沉积微相及砂体结构发育模式,这对浅水三角洲前缘的气藏勘探开发具有指导意义。

GPS-RTK联合数字测深仪在凤河河道横断面测量中的应用

以台山市新昌水凤河河道横断面测量为例,由于水下地形复杂,传统的河道横断面测量方法效率低、精度差,已无法满足现代水利建设的需要。为了能够提高河道横断面的测量精度和效率,减少误差,采用GPS RTK技术联合测深仪进行河道横断面测量,可以快速、准确地获取凤河河道横断面的位置坐标、水深、高程等数据。通过两种技术的联合应用,实现对新昌水(凤河)河道横断面的精确测量,为新昌水(凤河)治理工程的设计和建设提供准确的数据支持。

城市片区级遗产廊道构建研究——以北京大兴区凤河为例

遗产廊道可整合、利用特殊文化资源形成线性景观,为开展遗产综合保护利用提供了新途径。北京大兴区凤河流域沿线文化景观赋存丰富,是一处典型的城市片区级复合型文化遗产,在北京大力建设水城共融的背景下,为对其进行系统性保护,开展了遗产廊道建设适宜性评价,发现其综合价值较高。在此基础上,确定了遗产廊道主题、构成要素等,形成了完整的遗产廊道构建途径,有助于地域特色文脉传承以及凤河文化带建设。同时,为突出线性空间与其所在区域互动过程中所产生的文化特殊性,提出以下构建建议:恢复地标,增加遗产可读性;传承地志,延续地脉;通过增设现代设施与载体化展示移民文化以提高生活关联度。

沣河流域土地利用格局与水质变化的关系

以沣河流域为研究对象,综合运用遥感影像解译和相关分析方法分析了沣河流域的土地利用空间格局及主要水质指标〔生化需氧量(BOD5)、高锰酸盐指数(CODMn)、氨氮(NH3—N)含量及溶解氧(DO)〕含量的变化特征,探讨了土地利用状况对沣河水质的影响。结果表明,沣河流域土地利用类型以林地和耕地为主,两者占全流域面积的90%以上;沿河不同宽度的缓冲区(分别向两岸划分100,600,1 500m)范围内,建设用地、耕地与水质变化呈正相关关系,而林地与水质变化呈负相关关系,表明建设用地及耕地对水质的改善有负效应,而河流沿岸林对改善水质有正效应,并且这种影响在距河岸100m缓冲区范围内达到最大。随着缓冲距离的增大土地利用变化对水质的影响逐渐减弱,说明沣河流域近岸带的土地利用方式对河道水环境质量的影响最大。

沣河水质变化趋势及原因分析

目的分析沣河水环境质量状况,确定水体污染程度及水质变化趋势,为水质管理提供科学依据。方法采用Daniel趋势检验技术,用Spearman秩相关系数,衡量污染变化趋势。结果 rs沣河口=0.05<W9=0.833,表明沣河口断面有机污染综合指数呈不显著上升趋势;rs严家渠=-0.883且|rs严家渠|>W9=0.833,表明严家渠断面有机污染综合指数呈显著下降趋势;rs三里桥=-0.933,且|rs三里桥|>W9=0.833,表明三里桥断面有机污染综合指数呈显著下降趋势。结论严家渠断面及三里桥断面水质明显好转;沣河口断面水质有恶化趋势,应引起注意,应继续巩固加强对沣河中下游点源的控制管理,以确保沣河入渭断面水质能持续稳定达标。

川西新场气田沙溪庙组浅水三角洲砂体类型与展布特征

砂体类型与分布特征的差异性造就了油气储层发育的非均质性,通过岩心垂向序列特征明确了沙溪庙组砂体成因类型,并综合测井、地震资料刻画了不同类型砂体的空间分布。沙溪庙组浅水三角洲平原发育垂积型主河道、侧积/填积型次河道砂体以及溢岸砂体,前缘发育侧积型近端水下分流河道、填积型远端水下分流河道、进积型河口坝砂体以及席状砂体;平原主河道砂体厚度多大于10 m,宽600~1 800 m,通过同位垂向切叠与侧向等高程切叠而形成毯状连片砂体,次河道砂体多位于主河道侧缘,厚度平均7. 5 m,物性较差,并常被主河道切割而零星分布;内前缘近端水下分流河道砂体厚4~8 m,宽500~1 200 m,多错位切叠或拼接接触,呈带状;远端水下分流河道发育于三角洲外前缘,单砂体厚2. 5~6 m,宽200~700 m,平面呈鞋带状,砂体孤立;前缘河口坝砂体分布较少,垂向上常被河道切叠;平原相带两类河道砂体的物性差异造成了储层内部的非均质性,而三角洲前缘储层的非均质性更多在于不同类型砂体的迷宫状展布上。

川西坳陷新场气田须家河组五段流体赋存状态

川西坳陷新场气田上三叠统须家河组五段气藏试采均表现出气水同产,天然气究竟是以水溶气还是游离气为主尚无定论。为此,对该区须五段地层水开展了不同温压条件下的甲烷溶解度实验,并与1 mol/kg NaCl溶液中甲烷的溶解度进行对比,并结合现今产出流体气水比和理想气体状态方程,明确了须五段中流体的赋存状态。研究结果表明,在现今平均埋深和历史最大埋深状态下,新场须五段地层水中甲烷的溶解度分别为2.260 m^3/m^3和3.194 m^3/m^3。受白垩纪末以来地层抬升影响,新场须五段水溶气脱溶主要是地层抬升减压降温脱溶。在不同埋深状态下,游离气和地层水在孔隙中所占体积比例分别普遍低于和高于50%,白垩纪末以来地层温压降低使得须五段中游离气体积发生膨胀,所占体积比例略有增大,而地层水被驱替排出,所占体积比例有所降低。地层温压降低导致部分水溶气脱溶出来,在总的天然气中游离气所占比例增大而水溶气所占比例降低,须五段天然气以游离气为主,水溶气所占比例不足5%。在地层抬升过程中,新场须五段有约29.3%的水溶气脱溶成为游离气,地层水共脱溶出了约1.8×10~9m^3的天然气。

川西坳陷新场构造须五段地层水地球化学特征及其成因

四川盆地川西坳陷中段新场构造上三叠统须家河组五段气藏的气水关系复杂,对其地层水成因和来源认识的不足限制了天然气勘探的拓展和深入。为此,对该区须五段地层水的矿化度、地球化学特征参数、微量元素和氢氧同位素等进行了分析,进而与该区其他层位地层水的上述特征进行比对,最终明确了须五段地层水的成因和来源。研究结果表明:①须五段水气比较为稳定,气水分异不明显,试采初期受压裂液和凝析水的影响,产出水矿化度较低,主要为压裂液和地层水的混合物,而后期随着返排率升高,产出水主要为地层水;②该层段的地层水均为CaCl_2型,矿化度介于50.806~96.319 g/L,整体表现出自北向南逐渐升高的特征;③地层水在埋藏过程中经历了浓缩变质作用,地层封闭性好,有利于天然气的保存;④须五段地层水的来源既有下伏的海相地层水,也有其自身陆相泥页岩的压释水,白云岩化作用是须五段最主要的水岩相互作用方式;⑤须五段地层水的δD值介于-67‰^-65‰、δ^(18)O值介于-3.1‰^-1.0‰,与该区其他层位地层水具有明显的区别,表明其经历了强烈的水岩反应,自成独立体系。

陕西沣河水环境特征及污染构成解析

通过资料收集和现场监测,对沣河2001-2011年水污染时空变化特征和成因进行了分析;在沣河秦渡镇水文站断面进行了洪水期与非洪水期水质水量同步监测,分析比较了洪水期和非洪水期水质特征;分别采用构建的水文分割法和通用的平均浓度法对沣河非点源污染负荷及其比重进行了计算。结果表明:①沣河2001-2006年污染较严重,2007-2011年水质逐年好转;2001-2006年从上游到下游沣河水质沿程逐渐恶化,2007-2011年沣河流域水质污染情况为上游<下游<中游;沣河2001-2006年NH3-N平均浓度基本处于Ⅲ类水质以内,2007-2011年基本处于Ⅱ类水质以内;沣河2005-2006年COD平均浓度处于IV类水质以内,2007-2011年处于Ⅱ类水质以内;洪水期水质好于非洪水期水质。②水文分割法和平均浓度法计算结果符合良好,该法可用于有限资料条件下非点源污染负荷的估算。沣河非点源污染影响在2007年后明显增大,2009年(P=45%)沣河秦渡镇水文站以上流域NH3-N和TN非点源污染负荷在总负荷中所占比例分别为47.40%和50.78%。NH3-N和TN年内非点源污染负荷所占比重从枯水期到丰水期呈明显递增趋势。

新场气田上沙溪庙气藏水锁效应研究

低渗砂岩气藏特殊的地质特性造成开发过程中普遍存在较强的水锁效应,是导致气井产能下降,储量难以得到有效动用的重要影响因素。为此,在大量的实验基础上,对新场上沙溪庙气藏水锁伤害机理、水锁对开发造成的影响以及水锁解除方法进行了研究,认为水锁效应将导致压裂液滤失带启动压力增加,气相渗透率降低,当滤失带流动需要克服的启动压力从0.94MPa上升到7.15MPa时,压裂液返排率从80%下降到40%,对储层造成极大的伤害,是新场Js21、Js23气藏储量难动用的主要原因之一。优化低伤害压裂液,并全程混氮加强返排,是新场上沙气藏压裂开发过程中克服水锁效应的重要手段。

降雨对沣河水质和污染特征的影响

通过对沣河降雨前后水质的监测,分析了沣河污染特征。结果表明:降雨形成的面源污染对沣河总氮负荷影响显著,硝氮和总氮在降雨过程中的变化有很好的相关性,硝态氮是沣河总氮污染的主要存在形式,其主要来自于农田和水土淋溶流失及城市地表径流的硝酸盐氮;非降雨时,农村排放的生活点源是引起沣河COD和氨氮水质污染的根本原因,降雨促使生活点源进入沣河,COD和氨氮在河流水质变化中有着很好的相关性,其污染主要来自于沣河流域城镇生活污水、工业废水、乡镇企业废水及高校生活污水。

新场气田储层裂缝特征及其与动态气水分布的关系

利用岩心、测井及生产测试等资料,在评价天然裂缝特征的基础上,分析了不同类型裂缝的常规测井响应特征,并利用常规测井资料对其进行识别,进而评价不同类型裂缝与气藏动态气水分布之间的关系,并探讨其地质成因。研究表明,新场气田须二段储层主要发育构造裂缝和成岩裂缝2种成因类型。其中,绝大多数构造裂缝为剪切裂缝,按其倾角特征可进一步分为高角度缝、斜交缝和低角度缝;成岩裂缝主要为层理缝,有效性较好,对整体上改善储层物性贡献较大。新场须二段气藏动态气水分布与裂缝发育程度及裂缝类型关系密切,其中以发育低角度裂缝或网状缝为主的储层表现为产水或快速高含水,而以高角度缝发育为主的储层往往为高产气层,且稳产时间相对较长。研究认为,基于该区气藏气水分布的复杂特点,储层中不同类型的天然裂缝造成渗透率的各向异性是影响气藏动态气水分布的关键因素。

新场气田须二段气藏X2井区井间连通性及开采对策

综合分析了新场气田须二段气藏X2井区X851、X2、X201等6口井的地层压力变化趋势及井间排水相互影响的动态特征,认为该井区各井间是相互连通的,属统一水动力系统;X2井区水体活跃,供给较充分,据物质平衡方程,计算天然地质储量为68.8×108m3,目前水侵入量为87.2×104m3,水侵速度为389 m3/d,而目前排水量仅为3273/d,采出水量小于侵入水量,气藏存在被水淹停产的风险;据此提出在X2井区构造部位较低、产水量和地层压力均较高的X201井实施强排水,经初步排水表明,排水效果较好,建议排水规模从现在的97m3/d,增加到159m3/d,最大限度的实现井区排水量与侵入水量接近,以利于较高构造部位气井的正常生产。

新场气田难动用储量启动压力特征研究

川西新场气田JS21、JS23储层品质差,属于难动用储量,储层改造过程中容易造成水锁伤害,而储层启动压力的变化能够反映外来液体水锁伤害的大小。在分析储层水锁伤害机理的基础上,通过室内实验的方法测定了新场气田JS21储层的启动压力梯度值,并对影响储层启动压力的因素,如岩心渗透率、含水饱和度、外来液体的入侵深度和性质进行了定量分析。经研究发现,渗透率的降低导致启动压力的增加,启动压力随含水饱和度的增加而增加,破胶液的滤失是造成储层水锁伤害的主要原因。提出优化压裂液配方,提高破胶液返排性能和质量是降低储层水锁伤害程度的关键措施。

沣河流域水环境质量评价及其趋势分析

采用模糊数学法对沣河流域5个断面进行水质综合评价,对监测断面的高锰酸钾指数、六价铬、氨氮和总硬度等4个污染因子进行水环境容量估算,并对河流纵向做水质趋势分析.结果表明,沣河水质在各个监测断面均可达Ⅲ类标准以上,属轻度污染,其中秦渡镇和沣峪口断面处达到国家Ⅱ类水质标准;整个河流氨氮的含量较高,尤其是渭河入口断面,平枯两期分别达到1.08mg/L和1.1mg/L.沣河水质从上游至下游呈逐渐变差的趋势.

断层输导型天然气成藏模式的动态成藏过程——以川西坳陷新场构造带上三叠统须二段气藏为例

上三叠统须家河组二段气藏是四川盆地川西坳陷致密砂岩气勘探开发的重要区块,但须二段气藏气水分布关系复杂、勘探开发难度较大。为了给川西坳陷须家河组气藏的高效勘探提供新思路,以新场构造带须二段气藏为研究对象,根据地层水化学特征,结合构造、断层输导体系特征及单井生产动态分析,探讨了SN走向断层对须二段气藏天然气成藏及气水分布的影响。研究结果表明:①新场构造带须二段气藏油气高产富集区主要表现为断层输导型天然气成藏模式,该类成藏模式具备良好的构造—断层—储层配置条件,含气性好;②断层输导型成藏模式的气藏高产富集主控因素为“古今构造高位+断层通源输导+优质储层聚气”,构造—断层—储层时空配置是控制气水分布的关键;③根据构造—断层—流体—成岩—成藏时空配置的差异性,结合单井生产数据,将断层输导型天然气成藏模式细分为“高产稳产、气水同产”“中产稳产、低产水”“低产气、高产水”3种气水产出特征;④具有“高产稳产、气水同产”生产特征的钻井,表现出“断层、储层在构造高部位相接”的特征,而具有“中产稳产、低产水”生产特征的钻井,普遍具有“断层、储层在构造高部位、低部位均相接”的特征,单井以产气为主,天然气产量稳定,仅产少量低矿化度地层水,可以通过实施水平井钻井来提高单井产量,以获得较好的经济效益。

致密碎屑岩气藏成藏机理深化研究及开发应用——以新场气田须二段气藏为例

四川盆地新场气田上三叠统须家河组须二段气藏的储层非均质性强、气水分布状况复杂,严重地制约了气藏高效开发,而前期的基础地质研究并未真正探明优质储层和气水分布规律。为此,以深究气藏复杂气水分布的根源为出发点,以梳理前期成藏研究成果为基线,融入气藏动静态特征,分阶段深化成藏规律研究,探寻气藏储层非均质性及复杂气水分布的根源,明确成藏富集高产主控因素和气藏开发潜力方向。研究结果表明:须二段气藏成藏的关键时期为晚期高压驱赶运聚成藏阶段,早期古构造叠加晚期"断而未破"的裂缝系统是高压驱赶天然气成藏富集高产的主控因素;储层组分非均质性是储层后期成岩作用复杂化的基础,非均质储层叠加多期构造运动造就了须二段气藏现今复杂的储层及气水分布。现场应用效果进一步验证了该成藏机理深化研究成果的可靠性,为须二段气藏有效开发指明了潜力方向,对同类气藏开发具有借鉴作用。

沣河干流生态治理及文化支持体系研究

沣河干流生态治理总体布局按"一条沿河生态文化景观带、文化景观四元素、六片人工湖生态水面区、文化景观特色景点六节点"进行规划。文化体系设计包括旅游休闲、历史古迹、道路交通和饮食民俗四部分。提出了城市河道治理与文化景观建设相结合的全新河流治理理念,治理河流的同时提升了城市文化内涵,满足了市民旅游文化需求,保护了当地的文化古迹。