川东红星地区中上二叠统页岩气勘探成果及方向展望

基于构造、岩心、测井等资料,采用电镜扫描、低温N_(2)吸附实验、高压压汞实验、盆地模拟等手段,系统分析了川东红星地区中上二叠统页岩的沉积演化、储层特征及页岩气富集模式,明确了勘探有利区,总结了勘探成果及意义。研究结果表明:(1)红星地区中上二叠统的沉积演化表现为:栖霞组—茅口组三段为开阔台地相;茅四段底部为台地-陆棚相,相带变化快,茅四段顶部为斜坡-陆棚相,地层被剥蚀、南厚北薄;吴家坪组一段(吴一段)底部为海陆过渡滨岸沼泽-潟湖相,吴一段顶部为台地-斜坡-陆棚相,斜坡-陆棚相带分布范围小、相变快;吴二段为斜坡-陆棚相沉积,从早至晚依次受控于古气候、火山活动和古气候、火山活动,沉积中—晚期古生产力较高,TOC均值大于8.00%。(2)研究区茅四段及吴二段陆棚相区发育2套优质页岩,具有“高有机碳-高灰质”的特征,富有机质页岩厚度分别为19 m和25 m,孔隙类型以有机孔为主,结构以微孔和介孔为主;富碳凝灰岩薄夹层混合质页岩岩相、高碳凝灰岩薄夹层硅质页岩为优质岩相,孔隙度分别为6.27%和6.43%,TOC值分别为10.11%和9.35%,含气饱和度分别为92.59%和91.81%,脆性指数分别为55.24%和61.19%,是地质和工程的双“甜点”段。(3)研究区二叠系广泛发育的层状藻为主要有机质来源;在侏罗纪主排烃期,其构造稳定、二叠系烃源岩排烃较少,中侏罗纪—早白垩纪早期为主生气期,构造活动较弱,页岩气的保存条件好,现今已完成生气过程,处于成熟—过成熟阶段,Ro值约2.1%,勘探潜力巨大。(4)建南、龙驹坝、三星区块为有利勘探区,其中建南区块潜力最大;茅四段(3)小层及吴二段(3)小层为优质层系的靶窗层段。

复兴区块陆相页岩压裂成缝特征与增产改造策略分析

复兴区块侏罗系纵向发育东岳庙段、凉高山组等多套陆相页岩,页岩油资源量10.54×108 t,页岩气资源量1.51×1012 m3,具有良好的立体勘探开发前景。该陆相页岩具有黏土矿物含量高、夹层发育、油气同出等特点,面临复杂成缝难度大、穿层扩体难度高、有效支撑需求高等一系列难题。文中通过各层段岩石力学特性和多因素作用下破裂成缝影响机理研究,揭示了东岳庙段、凉高山组页岩压裂成缝规律的共性和差异,明确了垂向地应力差、夹层性质、注入排量、压裂液黏度是影响裂缝延伸扩展的关键因素,提出了以“持续提净压、转向促复杂”为核心的压裂改造策略,制定了多簇密布缝、循环变排量、不同粒径支撑剂循环充填、高频复合暂堵等工艺优化的具体措施。现场应用后取得了单井改造效果和测试产能双突破。

高黏土陆相页岩实验技术及其应用

页岩储层“四性”实验评价是页岩油勘探开发的重要基础及核心。现有实验技术存在页岩含油量检测不准、微纳米孔隙测量视域小及代表性差、流动性直接测量参数缺乏等难题,不适应古龙页岩油生产需求。通过研发实验装备、确定实验条件,建立基于保压密闭岩心“四性”实验技术及流程。结果表明:古龙高成熟和成熟页岩含油量测定较国标法可减少损失71%和50%,应用新建不同成熟度页岩含油量恢复模型,恢复了国标法现场录井页岩含油量数据;高成熟与低成熟阶段页岩中干酪根有机质、不同赋存状态油和水定量特征差别明显,受干酪根有机质向页岩油转化及演化程度的控制;页岩孔缝组合构成规模储集空间及流动网络通道,储集空间分为2大类7亚类12种类型,总孔隙度高于粉砂质岩、灰质岩、云质岩;确定页岩油上部、中部、下部油层组含油性与流动性特征,圆柱状页岩样品驱替油率为16%~43%,同一地层温度(100℃)不同驱替压力(10~50 MPa)下的超临界CO_(2)驱替使孔隙度增加4.51百分点、渗透率增加0.53×10^(-3)μm^(2)。研究成果为页岩油规模增储和效益上产提供了实验依据。

基于示踪剂监测的水平井高泥质含量段压裂可行性分析

针对研究区块储层非均质性强,水平段泥岩钻遇率高,影响水平井产能发挥的问题,开展示踪剂产能监测试验研究。选取YQ8井三段泥质含量较高压裂段作为试验段,两段砂岩储层段作为对比段,随压裂液加入气相、液相示踪剂,在地面取样分析,获取各压裂段产气、产水相关信息,获得泥质含量较高水平段压后产气贡献率分别为36.6%、39.8%、0.1%,表明水平段泥质含量较高时,压后仍具有产能贡献,甚至高于部分测井响应特征较好分段,需要加深对泥质含量较高分段的厚度、应力差等因素研究,优化压裂施工参数。研究证明水平井高泥质含量段的压裂可行性,以及示踪剂监测技术评价水平井分段压裂效果的可行性。

大港页岩油高频脉冲处理参数优化研究

页岩油具有凝点高、含蜡量高、乳化程度高的特点,导致传统热化学脱水工艺对页岩油采出液处理效果欠佳,难以达到外输标准。高频脉冲原油处理技术可以高效脱水,但对页岩油采出液处理参数的优化研究较少,因此研究了高频脉冲原油处理技术对大港页岩油采出液的处理效果,并对处理参数进行了优化。结果表明,高频脉冲脱水技术可以实现页岩油采出液有效破乳,显著降低页岩油含水率。通过处理参数的优化发现,电场强度和电场频率的提高均有利于提高脱水效率,同时,存在脱水效果最好的电场处理时间、操作温度以及破乳剂质量分数参数;在电场强度为200 kV/m、电场频率为5 kHz、电场处理时间为60 min、操作温度为75℃、破乳剂质量分数为0.010%的条件下,页岩油脱水后含水率为0.48%,综合效益最好。研究结果为页岩油采出液处理参数优选提供了技术支撑。

川东南地区龙马溪组页岩 “低电阻、低含气”成因及地质意义

为了明确五峰组—龙马溪组页岩“低电阻、低含气”成因,有效指导四川盆地下一步页岩气的勘探部署,依托全区大量钻井调查、解剖及分析化验测试结果,对问题开展了较为详细的研究。该区龙马溪组页岩低电阻率测井按其电性特征、地质特征的差异,可分为小于1Ω·m和1~10Ω·m两类。电阻率小于1Ω·m的页岩气井基本不含气,以干井为主,分布区域相对集中,主要位于川西南、长宁西等地区;其电阻率曲线形态具“细脖子”特征,拉曼反射率普遍在3.70%以上且出现高幅度石墨峰;另外不同状态下岩电实验电阻值变化范围小,且均呈现极低—低电阻特征,说明石墨化造成的岩石骨架导电是影响该类页岩的主要原因。页岩电阻率在1~10Ω·m范围的钻井分布区域较广,以微含气为主,在盆内、盆外均有分布,其电性、激光拉曼及岩电实验等表现出来的特征与电阻率小于1Ω·m的页岩差异明显,页岩电阻率曲线具“渐变”特征,激光拉曼实测反射率在3.50%左右,激光拉曼图谱也没有表现出明显的石墨峰特征。该类页岩进行烘干水及饱和水两种状态下的岩电实验变化范围大,即烘干前、后页岩电阻率变化在7~20倍,且呈现中—高电阻率特征,揭示页岩含水量对页岩电阻率有显著影响。结合实钻资料认为,页岩气保存条件变差、含水率增高是造成该类低阻井的主要原因。

四川盆地北部大隆组页岩气地质条件及勘探潜力

以最新钻井LB1井、7个野外露头剖面及部分老井资料为依托,探讨了四川盆地北部大隆组优质页岩的平面及纵向展布规律,认为优质页岩的展布受沉积相控制,呈NW—SE走向。在广元—旺苍地区发育盆地相,泥页岩厚度较小(10~20 m);盆地相两边发育深水陆棚相,泥页岩厚度较大(20~45 m);外围依次发育浅水陆棚或斜坡相,泥页岩厚度逐渐变小(0~15 m)。从斜坡相到陆棚相,再到盆地相,呈现出灰质逐步减少,硅质含量逐渐增加的特征,泥页岩厚度呈先大(深水陆棚相)后小(盆地)的趋势。另外,对LB1井地化特征、储层微观特征开展研究,并与已突破的焦石坝、丁山、东溪地区志留系页岩对比,分析认为,四川盆地北部大隆组优质页岩具有高有机碳、高含气量、有机质类型好、成熟度适中及可压性好等特点。根据高有机碳的特点,认为无定形体有机质的广泛发育是高有机碳含量的基础,缺氧硫化环境是保存的关键。根据高含气量的特点,认为含气性和比表面积具有较好的相关性,而对比表面积贡献较大的主要是有机质含量。最后评价了中国石化矿权内大隆组勘探潜力,认为资源量较大,值得进一步开展工作。

大庆长垣南部葡萄花油层储层预测技术与应用

针对大庆长垣南部葡萄花油层高泥、高钙、砂泥岩薄互储层的特点 ,以建立油层组级层序地层格架作为反演约束的前提条件 ,结合时频分析、中频井约束波阻抗模型反演和高频非线性拟测井参数反演 ,并以钻井、测井和油田生产资料为基础建立地质模型 ,对砂、泥岩薄互层进行横向综合预测 ,从而实现从低频到高频 ,从宏观到微观 ,从地层组、砂层组到单油砂体 ,依次刻画薄互储层目的。此项技术可以预测出 1 0～ 3 0m的陆相高泥、高钙、砂泥岩薄互储层 ,实际应用效果很好。

延缓交联压裂液技术

大庆海拉尔油田部分储层埋藏深、温度高、非均质性差和泥质含量高，压裂施工压力高、压裂改造困难，导致低砂比时砂堵，甚至出现压不开的情况，施工成功率仅为80％。通过制备复合型延缓交联剂，利用pH控制交联剂释放，有效控制了压裂液中瓜尔胶的交联时间，改善了压裂液中交联网络的结构和流变性，降低了压裂液施工过程中的沿程管路摩阻，提高了压裂液在储层中降滤失性能，解决了海拉尔油田深度埋藏复杂岩性储层的压裂改造成功率低的问题，现场施工成功率达到96％以上。

很高成熟度富有机质页岩的含气性问题

我国南方下古生界页岩的成熟度普遍高于美国工业开发页岩气盆地,对于这套很高成熟度页岩的含气性缺乏研究。在运用激光拉曼光谱分析精确评价该套烃源岩成熟度的基础上,从生气下限、孔隙度演化、纳米孔特征等3方面探讨成熟度对很高成熟度页岩（Ro〉2.5%）含气性的影响。研究结果表明：南方下古生界页岩成熟度Ro=2.0%~5.0%,生气下限Ro为3.1%左右,主体已达到生气下限阶段。孔隙结构数据表明,富有机质页岩即使演化到很高成熟度阶段仍保持了一定的孔隙度,其比表面积与纳米孔隙的孔容随成熟度增加（一直到Ro高达3.5%~4.0%）仍然保持增加的趋势。笔者认为,富有机质的页岩既使达到很高的热演化程度仍具有良好的储集性能,所以我国南方下古生界页岩具有很大的页岩气潜力。

双饱和度法在三湖地区低饱和度气层识别中的应用

柴达木盆地三湖地区第四系地层沉积疏松、储层泥质含量高、低饱和度气层发育。低饱和度气层的三孔隙度曲线"镜像"不明显,地层电阻率低,难以识别。由于高泥质含量的影响,利用阿尔奇公式计算含水饱和度效果较差,因此采用了可以消除泥质影响的印度尼西亚公式。影响束缚水饱和度的因素有很多,三湖地区主要受泥质的影响。基于纯气层处含水饱和度等于束缚水饱和度的原理,建立了束缚水饱和度与泥质含量的定量关系,以此确定束缚水饱和度。在较准确地计算含水饱和度和束缚水饱和度的基础上,结合录井和试气等资料,利用交会图技术建立了双饱和度法识别和区分低饱和度气层的解释标准。实际应用证明,双饱和度法能较好地区分低饱和度气层以及水层。

基于曲线重构的高伽马地层泥质含量计算方法

在缺少自然伽马能谱测井信息时,高铀地层泥质含量计算一直是测井定量评价的一个难题。通过对研究区8口自然伽马能谱测井资料进行分析,建立CGR和GR、CNL等的相关关系,构建了新的无铀伽马曲线,并通过反褶积提高分辨率,再平滑滤波处理,消除不正常的抖动和突跳,最终得到了新的CGR曲线。计算结果与实测无铀伽马曲线进行对比验证,吻合较好。构建的CGR曲线模型推广应用至研究区其他未进行自然伽马能谱测井的井中,较好地解决了高铀地层泥质含量计算问题。

鄂尔多斯盆地高自然伽马储层识别研究

对鄂尔多斯盆地存在的高自然伽马砂岩储层,仅用自然伽马测井资料难以正确识别并计算其泥质含量。分析了这类储层的特征和矿物成份。针对其成因和测井曲线特征,利用地层元素俘获谱测井、中子-密度交会和Geoframe平台综合反演等方法,能有效识别这类高自然伽马砂岩储层并求取其泥质含量。

南梁油田长4+5储层泥质含量计算方法

基于现有的自然伽马、自然电位、电阻率、密度-中子测井泥质含量计算方法,给出不仅适用于高伽马储层,而且对常规低伽马储层亦有较好适用性的泥质含量最小值融合法。利用该法对南梁油田长4+5高、低伽马交互储层的泥质含量进行测井处理与解释,结果表明计算结果与实验室分析化验的泥质含量较为吻合。该法能够较准确地对研究区高、低伽马交互储层泥质含量进行计算的同时,降低了高伽马储层识别的难度,而且对相邻区块高、低伽马交互储层泥质含量计算具有较好的普适性。

四川飞仙关鲕滩储层高电阻率成因分析

川东北飞仙关鲕滩储层普遍存在高电阻率现象 ,给储层识别和流体性质判别带来了很大的困难。从模型模拟和实测资料 2个方面研究了岩性、饱和度、孔隙结构和侵入特性对川东北飞仙关鲕滩高电阻率储层的影响。结果表明 :当其它因素不变时 ,泥质含量对电阻率影响程度的范围是 0～ 10 % ,飞仙关鲕滩储层极低的泥质含量是飞仙关鲕滩储层高电阻率出现深浅双侧向大幅度正差异的前提条件 ;其储层孔隙结构复杂和高含气饱和度是形成高电阻率储层深浅双侧向正差异的一个重要原因 ;另一方面 ,鲕滩储层发育的溶蚀孔洞由于大小、充填情况及连通情况千差万别 ,导致深浅双侧向曲线相关性差 ,增加了两者幅度值的差异。综合分析各种因素 ,才能准确评价川东北飞仙关鲕滩高电阻率储层。

大情字井油田高阻水层成因分析与识别方法

大情字井砂体发育、厚度大、岩心大,都有油斑,测井电性为中高电阻率,常规解释结论多为油层或油水层。但压裂改造后试油结果却大都产水,测井解释符合率极低。通过对高电阻水层进行微观地质特征研究和岩电实验研究,探讨了高电阻水层形成的机理及影响因素,认为地层水矿化度的变化和泥质含量是形成高阻水层的主要成因。建立合理的地质和测井解释模型,从而形成一套符合研究区地质规律的高电阻水层的测井解释和判别方法。

异常高有机质沉积富集过程与元素地球化学特征

非常规油气甜点段形成与有机质沉积富集过程密切相关,特别是页岩油气,它们所赋存或与之紧密联系的细粒沉积岩中总有机碳含量(TOC)一般大于3.0%。提出TOC含量≥3.0%的细粒沉积(物)岩称为异常高有机质沉积,以及异常高有机质沉积富集的概念性假设,并指出高的初级生产力水平是其形成的前提和决定性因素,缺氧的水体环境更易形成大规模异常高有机质沉积。基于对有机质沉积聚集过程相关元素的生物地球化学循环特征解剖,以四川盆地五峰组-龙马溪组为例,深入探讨高精度元素地球化学数据约束条件下的异常高有机质沉积富集过程,证实了异常高有机质沉积富集的概念性假设,并得出它们的形成是水体表层高的初级生产力及其与水体循环共同控制着的氧化还原条件这两大因素动态演化的结果。异常高有机质沉积富集过程的研究有助于深化对页岩油气甜点段形成机理的认识,是非常规油气沉积学的重要研究内容之一,可为非常规油气资源勘探开发提供重要理论支撑。

深层高压页岩气藏吸附气含量评价新方法

目前对于深层高压页岩气藏储层真实吸附气含量的研究不深入、计算欠准确、报道较罕见。为了解决上述问题,基于广泛使用的微孔充填Dubinin-Astakhov模型,结合不同温度下的超临界甲烷高压吸附实验数据,研究了高压下甲烷在页岩中的超临界吸附特征,探讨了常用吸附相密度计算方法在高压下页岩气过剩吸附量校正中的适用性,结合Gibbs公式和Dubinin-Astakhov模型开展了过剩吸附量校正研究,基于循环迭代和最优化思路提出了结合吸附特征曲线优化Dubinin-Astakhov模型参数的新方法。研究结果表明:(1)常用的过剩吸附量校正方法对于求取高压(大于等于20 MPa)条件下甲烷在页岩中的绝对吸附量并不适用,主要误差出现在高压段;(2)吸附相甲烷密度受温度影响较小,受页岩样品影响显著,不同井区和层位页岩中吸附相甲烷密度可能存在着较大的差异;(3)基于该新方法可以开展深层高压页岩气藏储层吸附气含量评价,计算结果满足吸附势理论且可以获得唯一的吸附特征曲线,计算得到的页岩气过剩吸附量与实测结果具有很好的一致性。结论认为,该新方法可以为深层高压页岩气藏储量评估提供依据并支撑深层页岩气藏经济高效开发。

辽河西部凹陷沙河街组泥页岩储集条件及含油性初步研究

近年来辽河坳陷古近系泥页岩中多口井见到了良好的油气显示,气测异常十分活跃,显示了泥页岩良好的油气前景。根据页岩油源储一体的成藏特点,重点针对泥页岩源岩和储集性两方面内容进行了评价,在西部凹陷创新应用了泥页岩储集层评价方法、含油量确定方法。明确了西部凹陷沙四段、沙三段等发育优质烃源岩,其中沙四亚段灰质页岩热演化程度适中,生烃能力最强,页理缝发育,脆性矿物含量高,脆性指数最高达67,含油量最高达0.52%,为页岩油富油气层段。

高含泥地层25MHz介电常数解释模型

通过对大量２５ＭＨｚ下岩石介电常数与其影响因素关系的分析，提出了一种新的２５ＭＨｚ介电常数解释模型———ＳＶ模型，通过与通用的ＴＰＯ模型对比，新的ＳＶ模型具有更适合于高含泥地层的定量解释的特点。