砂泥岩互层储层防砂优化设计试验研究

南海WC疏松砂岩油藏具有出砂严重、储层非均质性强和砂泥岩小层交错分布的特点。传统防砂设计方法适用性差,导致筛管堵塞严重,产能持续下降,严重影响了油田的正常开发。为研究砂泥岩互层对防砂筛管的堵塞机理,优选适合该类储层的防砂方式,基于相似模拟原理研制了可旋转式防砂物理模拟试验装置。利用该试验装置,结合现场实际工况重点考虑砂泥岩互层储层的互层比与井筒井斜角两大因素,评价分析了不同因素对防砂方式的影响。研究结果表明:互层比和井斜角对筛管防砂方式的选择有显著影响,当互层比小于0.4时,优先选用优质筛管防砂,反之则选用砾石充填防砂方式;井斜角小于45°时,互层比对砾石充填和防砂管堵塞程度影响较小;当井斜角超过45°时,井斜角对防砂管堵塞程度的影响不可忽略。研究成果对于指导砂泥岩互层储层的防砂优化设计具有重要的指导意义。

湖北省三峡库区砂泥岩互层岩体劣化特征与劣化机理分析

受水位周期性变动影响,三峡库区地质环境产生复杂变化,尤其是对碎屑岩岸坡砂泥岩互层岩体劣化的影响显著。本文通过对湖北省三峡库区碎屑岩岸坡砂泥岩互层岩体进行现场调查,结合现场测试与室内试验成果,对比分析碎屑岩砂泥岩互层岩体两种结构单元的劣化差异,结合岸坡互层岩体的劣化现状,分析砂泥岩互层结构的岸坡岩体劣化变形过程,揭示砂泥岩互层岩体的劣化机理及其对岸坡致灾发展的影响,为后期合理进行岸坡岩体劣化评价及防治提供理论支撑。

砂泥岩薄互层段中断层封闭性的定量研究

砂泥岩薄互层段内断层是否具有封闭性取决于断层岩与储层的排替压力差。断层岩的排替压力又取决于断层岩泥质含量和成岩程度,断层岩的成岩程度取决于断层岩承受的断面压力,断面压力的大小与断层倾角和断层岩埋深有关。而储层排替压力与其泥质含量和埋深有关。根据岩石的排替压力封闭原理,提出了砂泥岩薄互层段中断层封闭性的定量评价方法。操作步骤如下:①视断层岩的泥质含量等于断移地层的泥岩层厚度与地层厚度的比值;②建立不同泥质含量岩石排替压力随埋藏深度的变化关系;③计算断点处断面的正压力;④根据地静压力与地层埋深关系,计算该断面压力所相当的地层埋深;⑤在不同泥质含量排替压力与埋深关系图上确定断层岩排替压力;⑥根据储层的泥质含量及埋深,确定储层的排替压力,用断层岩排替压力减去储层排替压力,得到两者排替压力差,该排替压力差即为所研究断层点处的断层封闭能力。在海拉尔盆地贝尔凹陷已知封闭能力断层的验证表明,该方法具有非常好的可行性。

砂泥互层地层断裂带结构特征及控油作用

通过露头区解剖、三维地震解释、测井曲线识别、岩心观察和薄片鉴定,对松辽盆地杏北油田葡萄花油层砂泥互层地层断裂带内部结构特征进行研究;建立基于测井曲线综合响应的断层破碎带厚度预测模型,进而探讨断裂带结构特征对断层边部剩余油富集和开采的控制作用。结果表明:断裂带由断层核和破碎带两部分组成,其中断层核发育泥岩涂抹的分段生长结构,破碎带发育破碎、滑动和变形3种特征;断层垂向上在葡Ⅰ4小层发生分段,造成系统取心井钻遇3个断点,其中断点1发育砂岩变形带的断层端部破碎带,断点2发育泥岩涂抹的主断层核,断点3发育泥质角砾岩和方解石充填泥岩裂缝的次断层核;断层面两侧随着距断层核距离增加破碎带微构造密度和碳酸盐含量逐渐降低。

砂泥岩储层间距变化对地震属性影响分析

随着很多油田进入开采后期,开采的难度逐渐增加,在这种情况下,砂泥岩薄互层的研究与评价越来越受到重视.在地震勘探中,目前对于薄互层主要利用的是地震属性进行解释,而不同的地震属性必然会随砂泥岩厚度和接触关系变化而变化,因此有必要研究砂泥岩厚度及接触关系变化给地震属性带来的影响.本文以某油田实际剖面为基础,通过不断缩小两列砂体间距,直至相互穿插,建立了六个砂泥岩互层模型,并对这六个模型进行波动方程正演模拟和属性提取,分析五大类五十种地震属性随砂体移动的变化情况,挖掘对砂体预测比较敏感的地震属性,为属性优选提供依据,从而合理的运用不同的地震属性来预测砂体厚度变化情况及接触关系,减少地震解释假象存在的几率,提高储层预测的精度.

水平泥岩砂岩互层隧道支护体系力学特性试验研究

公路隧道穿越水平泥岩砂岩互层施工过程中支护体系力学特性较为复杂,通过开展大梁峁特长公路隧道水平泥岩砂岩互层段支护体系现场试验,研究水平泥砂岩互层段隧道初期支护中的锚杆轴力、围岩压力,钢架应力、混凝土应力及支护变形,二次衬砌中接触压力和混凝土受力特征。分析表明:拱部锚杆作用明显,边墙锚杆受力较小,建议锚杆由拱部160°减少至拱部120°,同时适当增加拱部锚杆;围岩压力在断面开挖后7 d时间内已基本达到最大围岩压力的80%左右,说明在该种岩层中隧道开挖后围岩压力释放较快;水平泥岩砂岩互层关键控制点在拱部位置,边墙部位的支护结构无论从受力还是变形来说均较小;研究成果可为水平层状岩层隧道及类似工程的修建提供参考。

陆域堆载对框架码头桩基弯矩影响的试验研究

陆域堆载对码头岸坡及框架码头桩基受力变形均会产生一定的影响,为了探究堆载时框架码头桩基弯矩沿桩长的分布规律,以三峡库区的砂泥岩混合填料为试验土料,设置13级陆域堆载荷载进行模型试验,测定桩身弯矩,分析其随陆域堆载值增加的变化规律及产生机理。结果表明,随着陆域堆载值的增加,码头桩基弯矩值增加,最大值发生在最后侧桩位,在设计配筋计算中需注意桩后受压,桩前受拉;陆域堆载引起桩基产生弯矩的主要原因有:土体水平侧向应力、桩侧摩阻力;仅考虑水平荷载作用引起桩基弯矩时,在较高桩位半理论值与试验值吻合较好,但在靠近嵌固端则因未考虑桩侧摩阻力引起较大偏差。

董箐水电站面板堆石坝设计

董箐水电站面板堆石坝最大坝高150m,是目前国内率先采用砂岩和泥岩混合料用作坝体堆石料的高面板堆石坝。该电站通过对工程开挖料的利用和对砂泥岩筑坝技术的研究,在吸收了以往类似工程的先进做法和成功经验的基础上,根据砂泥岩料的特点进行了创新设计,取得了砂泥岩筑坝技术的系列设计成果。

西门坪泥岩—砂岩互层地质条件下桩基础侧摩阻力和桩端阻力取值分析

通过对陕西省延安市甘泉县西门坪区域地质构造和地层结构及特征的介绍,知悉本地区有泥岩和砂岩互层,通过对砂岩和泥岩互层的分析研究,得出本地区泥岩—砂岩互层在桩基处理时桩端阻力和侧摩阻力取值依据。

库水位上升对框架码头桩基弯矩影响试验研究

库水位上升对土体物理力学特性产生的巨大影响,势必影响到框架码头桩基的受力分布,为了探究洪水期库水位上升时框架码头桩基弯矩沿桩长的变化规律,以取自三峡库区的砂泥岩混合填料为主要试验土料,试验设置了5个水位等级模拟库水位上升,测定了桩身的弯矩,并分析其随水位上升的变化规律及产生机理。结果表明,库水位上升引起桩基的弯矩值随着水位的上升而明显增加,呈反"S"型分布,引起桩基弯矩变化的主要原因有:渗透压力和静水压力、侧向土压力以及桩侧摩阻力;理论值与试验值在桩入土深度较小时吻合较好,但在越靠近嵌岩位置越因未考虑桩侧摩阻力引起的弯矩而出现较大的偏差。

王场地区盐间非砂岩储层预测方法

利用对盐间非砂岩储层的物性统计分析、薄互层的模型正演、地震资料的波阻抗反演和构造曲率分析等方法对王场地区的裂缝-孔隙储层的物理特性、裂缝发育特点和分布规律、以及预测中的地震地质资料使用条件等方面进行研究,总结了适合该区的盐间非砂岩储层的预测方法:用模型正演分析地震、地质资料对储层预测方法的有效性,编制目的层段波阻抗异常图预测裂缝-孔隙储层发育有利区,通过构造曲率法进一步圈定有效区。该方法为整个潜江凹陷的盐间非砂岩储层的研究和预测提供了好的借鉴。

基于双“泥质指示因子”的砂泥岩薄互层饱和度模型

砂泥岩薄互层的电阻率受泥岩影响，导致直接应用阿尔奇公式计算的含油饱和度偏低。针对砂泥岩薄互层内部沉积结构特征，将储层看作多个不同岩性薄层交互分布的层状介质，考虑层间耦合与层内泥质的共同导电效应，提出了一种横向、纵向双“泥质指示因子”导电等效模型，由此建立了砂泥岩薄互层饱和度计算模型。通过处理分析实际测井资料可知，利用该模型计算的含水饱和度比阿尔奇公式计算结果低10％～20％，更接近于岩心试验分析结果。研究表明，新建立的饱和度模型可降低薄互层层内及层间泥质对含水饱和度计算的影响，适用于砂泥岩薄互层测井资料的处理解释，对于厚砂岩层同样适用。

垦利M构造煤层录测井识别方法

渤海湾盆地古近系沙河街组地层岩性主要为砂岩和泥岩,以往资料显示煤层不发育,但在垦利M构造实钻中发现该层普遍发育煤层,由于煤层的录井和测井响应特征与垦利M构造钻遇砂泥岩时的特征有很大的相似性,单纯依靠传统经验分析法既不能识别煤层,也不能准确地进行岩性归位,影响了地质作业质量。通过对垦利油田已钻8口井的录井和测井资料分析,尝试应用快速识别煤层的岩屑特征法、工程参数变化幅度法、气测异常倍数法等录井方法和自然伽马数值法、电阻率相对值法、孔隙度"两高一低"等测井方法,在垦利M构造5口井见到成效,剖面符合率提高了8.5%,对油田高效开发具有重要的意义。

鄂尔多斯盆地北部深埋煤层工作面涌水量预测方法

鄂尔多斯盆地北部侏罗纪深埋区中生代地层以河流相沉积为主,呈分阶段的多旋回演化特点,导致煤层顶板含隔水层交替分布;由于地表大部分为毛乌素沙漠,降水入渗补给系数大,第四系松散层储水能力强,充足的补给水源造成煤层顶板直接充水含水层富水性较强,其中最主要的充水含水层为七里镇砂岩,以七里镇砂岩为关键层,将煤层至七里镇砂岩概化为一个直接充水含水层。承压水井大降深抽水时,当井中水位低于含水层顶板,井附近的含水层会出现无压水流区,形成承压-无压水井,采用分段法计算流向井的流量,包括无压水区和承压水区。实际工作面回采过程中,井中水位已降低至煤层底板;传统的承压-无压水井公式假设条件为井径较小(≤m级),而实际工作面回采过程中,随着覆岩导水裂隙带对七里镇砂岩关键充水含水层的破坏,导致整个煤层顶板形成巨大的采空区疏水井(10^(2)~10^(3) m级),且该采空区疏水井半径逐渐增大,传统公式适用性不高。基于《地下水动力学》中的承压-无压水井公式,结合鄂尔多斯盆地北部深埋煤炭开采过程中采空区疏水井演化过程,建立适合于深埋区开采扰动下的采空区疏水井承压-无压水公式;以葫芦素煤矿首采工作面为研究对象,利用地质勘探和井下揭露获得的相关水文地质参数,计算葫芦素煤矿首采工作面回采过程中涌水量。结果表明:工作面回采初期,由于导水裂隙带未充分发育,尚未沟通七里镇砂岩,此阶段实际涌水量偏小;中后期导水裂隙带发育至七里镇砂岩,涌水量计算值与实际值较为接近,证明深埋煤层工作面涌水量计算公式可较准确地预测研究区工作面回采过程中的涌水量。本次建立的深埋工作面涌水量计算公式,广泛适用于我国西部侏罗纪煤田区,可为深埋煤田区煤炭资源安全开采提供科学的水害防治依据。

复杂储层测井评价新技术及其应用进展

砂泥岩薄互层、含气超疏松地层、页岩储层等复杂储层的含油气测井响应具有复杂性和隐蔽性特征,常规测井技术对于复杂储层具有很大的局限性。自主研发的复杂储层测井评价技术体系,针对多种不同类型复杂储层的测井响应特点,形成了微电阻率成像、阵列声波、MDT、核磁共振关键技术组合,进而攻克了复杂储层测井评价的难题,有效引领了海上油气藏勘探开发的实施。

黑龙江省煤系裂隙含水层岩性划分研究

针对巨厚砂岩和泥岩互层地层难以按照传统的岩性划分方法追踪含水层的难题,近年来在黑龙江省煤矿水文地质补充勘探实践的基础上,提出根据白垩系煤系裂隙含水层的发育特点,利用钻探、简易水文、物探测井、抽水试验、水质分析等野外实际资料综合分析,采用"二分法"将研究区巨厚的砂岩、泥岩互层组合结构的白垩系煤系裂隙含水层,按照深度划分为强裂隙承压含水带和弱裂隙承压含水带,为节省水文地质勘探中的工作量提供新的途径。

大丰—兴化地区岩性分析

地震属性技术近几年发展很快,已广泛用于构造解释、储层预测、油藏描述等方面,然而在定量进行岩性识别方面还不够成熟。以大丰—兴化地区为例,利用钻井和三维地震资料进行精细标定,在精细构造解释的基础上进行属性提取和属性分析,优选一些岩性类属性定量地作岩性识别。通过研究发现,可以利用振幅属性很好地识别出火山岩、泥灰岩、砂岩和泥岩,并确定了它们在振幅属性上的分界线,与实际钻井情况吻合很好,为砂体预测和储层描述提供了非常好的证据。

砂岩型铀矿找矿目标层识别技术研究

砂岩型铀矿基本为盲矿体,控矿因素复杂,通过单一的方法很难达到预期效果。依据对砂岩型铀矿找矿目标层识别技术研究,从构造变形强度、岩相及砂体发育条件、地层结构、原岩的岩石-地球化学类型、后生蚀变与铀矿化显示等方面分析了铀矿目标层的有利因素:地层倾角5°~30°、发育富含砂体的沉积相带、具备“泥岩-砂岩-泥岩”结构、原岩还原容量大、岩石地球化学分带发育、后生蚀变明显,有铀异常显示。提出了目标层识别的技术流程:(1)以依据构造变形强度判据,确定初选的有利找矿目标层;(2)以沉积特征精选有利找矿目标层,并圈出其各自的重点找矿区域;(3)以地层结构、铀源、氧化还原的地球化学分带和地下水“补-径-排”体系为条件,最终确定重点找矿区域内有利找矿目标层和找矿远景区;(4)以地层成岩度和埋深对确定的有利找矿目标层进行经济技术评价,最终确定重点工作层位。该方法在二连盆地马尼特坳陷铀矿找矿应用中取得了明显突破。

水平泥岩砂岩互层隧道超欠挖控制技术

水平泥岩砂岩互层围岩的地质特点导致围岩在施工爆破后易沿结构面及软弱破坏面破坏,形成较难人为控制的超欠挖现象。以大梁峁特长公路隧道为工程背景,提出了相应的超欠挖控制措施:采用科学合理的控制爆破技术和施工措施,经此处理后,超欠挖值明显减小,开挖面基本平整、光滑,隧道施工过程中未发生塌方事故,拱顶掉块也明显减少。

区块整体压裂改造技术先导性试验

滨海一区滨深8区块探明石油地质储量3 091.75×104t,占滨海一区总探明石油地质储量的61.1%。为了实现区块整体压裂改造的目的,根据地质开发井网部署,在该区块采用常规井、水平井两种井型共部署6口井,其中常规井5口、水平井1口。针对滨深8区块含油储集层埋藏深、井段长、砂泥岩薄互层、低孔、特低渗、温度高、敏感性强及自然产能低等改造难点,通过室内大量实验研究,优选出了针对性强的压裂工艺及液体体系,经先导性试验,取得了显著的增油效果。