鄂尔多斯盆地杭锦旗地区断控气藏差异

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区泊尔江海子断裂南北地区工业气流井分布与烃源岩演化程度不匹配,且该断裂南北地区天然气成藏期次存在差异。本文在烃源岩演化史和断裂发育史的基础上,结合天然气组分碳同位素、天然气干燥系数、流体包裹体特征以及断层在不同方向上的封闭性,对断裂南北地区天然气的来源、成藏期次、成藏时间以及运移通道进行对比。结果表明:天然气组分碳同位素符合“正碳同位素序列”特征,即δ^(13)C_(1)<δ^(13)C_(2)<δ^(13)C_(3),表明研究区的天然气是单一来源;断裂南部天然气干燥系数分布在0.85~0.96,平均值为0.91,断裂北部天然气干燥系数分布在0.95~0.97;断裂南部地区下石盒子组储层中与天然气共生的盐水包裹体主频温度主要分布区间为95~115℃与125~135℃,断裂北部地区下石盒子组储层中与天然气共生的盐水包裹体均一温度主要分布在75~155℃之间;结合研究区埋藏史得出断裂南部地区天然气为两期成藏,成藏时间分别是晚侏罗世—早白垩世(155~142 Ma)和早白垩世末(116~110 Ma),北部地区天然气为一期成藏,成藏时间为早白垩世末(128~117 Ma)。泊尔江海子断裂自古生代以来发生了多期活动,其在燕山期的活动是造成断裂南北地区天然气分布、热演化程度、成藏期次差异的主要原因。

储气库救援井磨料水射流管外开窗试验研究

针对井筒不完整和存在落鱼的废弃事故老井出现井下封堵困难和气窜问题,如何实现有效封堵已成为老井改造储气库的关键。为此开展了储气库救援井磨料水射流钻杆成孔试验。试验结果表明:随着喷射距离的增大,单位时间内钻杆成孔深度显著减小;随着喷射压力的增大,钻杆成孔所需的时间缩短;钻杆成孔所需的最佳磨料质量分数为6%~8%,磨料粒径分布在40~60目范围内,可实现较好的破坏效果。通过正交试验分析认为,钻杆成孔的极限喷距随着喷射压力的增大而增大,随着喷射距离增大而减小;为缩短作业时间,应调整参数为高喷射压力(>25 MPa)和短喷射距离(<20 cm)。所得结论可为现场作业提供技术借鉴。

石油中不同环数芳烃化合物的精细分离和制备

石油族组分的分离和制备过程是后续分子组成、同位素分析的基础。由于同分异构体多,传统技术制备的芳烃化合物组分仍然无法满足单体化合物的同位素分析要求。采用两种不同的分离方案对原油中的多环芳烃进行精细的分离和制备,其中"一步法"是直接将脱沥青质的原油样品经过一次氧化铝/硅胶层析柱,用不同体积比的石油醚/二氯甲烷混合溶剂进行洗脱;"两步法"先将原油采用常规的族组分分离方法得到芳烃馏分,再将芳烃馏分经氧化铝层析柱,用不同比例的石油醚/二氯甲烷混合溶剂进行洗脱,可得到不同环数芳烃的组分。对洗脱出来的不同组分进行色谱—质谱分析(GC-MS),与"一步法"相比,"两步法"可以更好地实现单环、双环与三环芳烃化合物的分离制备,其中,石油醚/二氯甲烷(99/1,V/V)的混合溶剂可以制备单环芳烃化合物;石油醚/二氯甲烷(9/1,V/V)混合溶剂可制备得到以双环芳烃化合物占绝对优势的组分;石油醚/二氯甲烷(8/2,V/V)混合溶剂则可制备得到三环芳烃化合物组分。

纳米流体提高稠油采收率实验分析

通过实验研究对比了三种纳米流体驱与水驱对稠油采收率的影响,同时研究了纳米流体对乳液界面张力和黏度的影响,实验结果表明,原油与纳米流体的界面张力随着纳米流体的浓度的增加而减小,质量分数为0.05%的Al2O3纳米流体能显著降低乳液的黏度,与其它纳米流体相比,0.05%的Al2O3纳米流体增加的采收率最大。

储气库救援井水力喷砂定向射孔封井技术及应用

针对储气库老井改造中井下落鱼水眼封堵的难题,提出了救援井与水力喷砂定向射孔相结合的封井技术。首先,救援井须在落鱼层段与老井眼伴行,然后利用水力喷砂射孔工具在伴行井段对井下落鱼实现定向射孔,从而为后续挤注水泥封堵水眼作业提供良好的流体通道。文章以M215井为例开展现场试验,阐述了救援井水力喷砂射孔封井工艺,设计研制了井下装置,制订了水力参数,并通过现场试验验证了水力喷砂射孔工具的适用性。试验结果表明:施工过程中地面监测到储层气和铁屑的返出,施工后工具存在明显反溅痕,环空挤注水泥后整体承压能力及封固性得到提升,证明工具喷射方位正确,可有效实现落鱼开孔,解决了老井眼封堵前落鱼水眼不通的问题。该技术为处理老井眼井下落鱼封井和储气库发生气窜的问题提供了新途径。

Kaiser效应点识别方法及储层地应力预测

在储层岩心Kaiser实验中,声发射累积曲线通常出现多个突变点,导致常规Kaiser效应点识别方法不精确,甚至存在无法读取Kaiser点的问题。为此,提出将声发射能量图谱与声发射累积曲线结合的Kaiser效应点优化识别方法,并用于某油田X区块储层地应力预测。岩心单轴加载实验结果表明:加载初期,岩心处于压缩阶段,声发射数量较多,声发射能量值波动范围较大;加载中期,岩心处于弹性形变阶段,声发射数量较少,声发射能量值较低,变化幅度均一;加载后期,应力达到储层岩心破裂压力,岩心发生破裂,声发射数量急剧增加,声发射能量值达到峰值。加载中期阶段,当轴向应力达到储层岩心承受的历史最大应力时,岩心突然释放大量能量,声发射数量和能量值均突增,随后迅速降低,该现象与Kaiser现象相吻合,因此通过声发射能量图谱与声发射累积曲线结合的方法能够识别Kaiser效应点。利用优化后的Kaiser效应点识别方法,分析某油田X区块地应力分布,计算结果与现场测试结果吻合。

基于井地一体化测量的近地表品质因子Q值估算与应用

疏松的近地表介质对地震波的吸收衰减作用是导致地震记录分辨率降低的重要因素,准确求取近地表地层Q值可为地震波能量和频率的补偿处理提供确切参数。针对常规微测井近地表Q值估计时面临的激发与接收耦合的一致性、虚反射以及近场问题等,提出了一种深井激发、浅井和地面短排列联合接收的井地一体化测量的近地表Q值估算方法。该方法避免了低速层底部界面虚反射对子波的干涉,最大限度保证激发和接收的耦合一致性。大港探区实际应用结果表明,深井激发、浅井和地面短排列联合接收的井地一体化测量方法能获得稳定可靠的近地表低、降速层品质因子Q值,为近地表吸收衰减补偿处理奠定了基础。经补偿处理后的叠加剖面不仅拓宽了目的层频带,提高了地震资料分辨率,而且极大地增强了地震数据分辨薄互储层和特殊岩性边界的能力。

卵磷脂对sⅠ型甲烷水合物晶体分解的抑制作用分子动力学模拟

海洋天然气水合物层钻进过程中有效抑制水合物分解是确保安全钻进的重要保障,化学稳定剂可防止水合物分解,但目前缺少作用机理方面的研究报道。利用分子动力学模拟技术模拟了NVT系综,277 K条件下卵磷脂和PVP在sⅠ型水合物表面的吸附特征,对比了两者在单分子吸附和多分子共同吸附条件下平衡态的构象、吸附能和分子间作用能,结果表明:卵磷脂-水合物体系总势能更低,结构更稳定;卵磷脂分子吸附在水合物晶体时会与其附近的其他卵磷脂分子相互作用,碳链之间相互交叉缠结形成比较稳固的网状结构,阻止分解的水和气体分子扩散,从而起到稳定水合物的作用。本文研究结果对研发新型钻井液用水合物稳定剂、提高水合物地层钻井安全性有重要的参考意义。

污染场地中有机氯农药对土壤原生动物群的影响

有机氯农药污染土壤对生态环境具有潜在的风险。采集某废弃农药厂污染场地的土壤样品,测定了土壤的理化性质,以及典型有机氯农药滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)的残留浓度,并对土壤中原生动物的组成和数量进行了分析。结果显示,农药厂区域的土壤中原生动物的组成结构为:鞭毛虫和肉足虫为优势类群,纤毛虫为稀有类群。土壤理化性质与原生动物数量的相关性分析表明,总氮含量与鞭毛虫、纤毛虫数量和原生动物总数量呈显著正相关,总磷含量与肉足虫数量呈显著正相关。同时,农药厂区域土壤中的原生动物数量较对照区显著减少,污染场地中长期残留的有机氯农药对原生动物有明显抑制作用。

基于同步挤压小波变换的烃类识别技术

利用频谱分解得到的频率能量数据体进行属性提取,是烃类检测的常用手段之一.同步挤压小波变换能够提供高分辨率的时频谱,具有较好的应用潜力.本文以同步挤压小波变换为基础,提出了一套烃类检测方法,包括低频阴影检测、流体流动性估计以及高频能量衰减等,通过自适应选取优势频段,实现了多属性联合高精度刻画烃类的分布范围.实际资料处理结果与现有钻井情况吻合,具有较好的实用性,实现了对储层位置的高精度描述,对指导油气田开发具有重要的理论意义和实用价值.

基于VBA的测井原始数据处理方法

目前主流测井仪器生成的ASCII,LAS,WIS文件格式,在卡奔BendlinkEx等测井解释软件中无法直接加载。以处理LAS文件适应卡奔导入要求为例,介绍以ExcelVBA为基础的测井数据处理方法。利用VBA进行编程,首先通过"格式化格式"函数处理单个文件,删除卡奔软件加载时多余的信息,保留测井作业范围内各种曲线每个采点上的数值,并生成目的格式TXT文件;然后利用"批量处理"函数,对工区所有测井LAS文件进行批量处理,一次性进行所有LAS文件向BendlinkEx可识别的TXT文件的转换,完成测井解释数据准备工作。该方法极大地降低了重复性数据操作,减少了人工参与和人为错误的发生,提高了工作效率,对地球物理和地质开发研究具有重要意义。

致密气藏中防水锁剂的筛选方法及其微观机理

致密气藏物性差,只有通过水力压裂才能获得工业产能。在压裂过程中,水相压裂液侵入储层后会产生水锁现象,对储层造成伤害,严重影响致密气藏的产量。在压裂液中添加防水锁剂可以有效降低水锁带来的伤害。为了揭示防水锁剂降低水锁提高产量的机理,以稀释微乳液(DME)为例,首先通过表面张力实验,测试了DME的表面张力随浓度的变化关系,并得到最佳的添加浓度;然后通过接触角实验评价了DME的改变润湿性作用;之后结合自发渗吸和渗透率恢复率实验证明了DME的降水锁功能;同时借助核磁共振研究了渗吸过程中水相进入不同大小孔喉的顺序以及渗吸采收率。建立了一种有效评价防水锁剂的方法,为现场施工筛选此类添加剂提供了指导。

拉曼光谱参数在不同成熟度煤显微组分分析中的应用

激光拉曼光谱在显微组分分析中已显示出良好的应用前景。对不同成熟度(R_(o)为0.49%~1.88%)煤样中的不同显微组分(镜质体、半丝质体、粗粒体)进行拉曼光谱分析后发现,不同显微组分的拉曼光谱参数存在明显差异,这在煤显微组分分析中有以下应用:(1)利用拉曼光谱参数组合可区分煤样中的显微组分,该研究中可区分的参数组合达21种,它们均可作为区分此类显微组分的参考标准;(2)可区分煤样中显微组分的参数组合中最关键的参数是峰位移W_(D1),使用时需考虑热演化程度影响,这可能对下古生界处于高—过成熟阶段且光学性质逐渐趋同的显微组分差异研究提供帮助。因此拉曼光谱参数可作为显微组分分析的一种有效方法。

水平井薄互层大段多缝纵向扩展影响因素分析

为研究地质参数对水平井薄互地层进行水力压裂时裂缝纵向扩展规律的影响,给出了裂缝扩展的基本方程,介绍扩展有限元理论在研究裂缝扩展时的原理和优势。通过基于内聚区模型的扩展有限元模型,在ABAQUS平台建立二维多裂缝扩展数值模型,进行裂缝纵向扩展的单因素分析,并设计正交实验,研究多因素对裂缝纵向扩展的影响,为后续裂缝扩展研究建立基础,并对现场压裂施工提供参考意见。

基于VBA的小层内单砂体原始数据合并方法

目前储集层单砂体是地质开发工作的基本处理单位,小层平面图是油藏描述、储量计算、油田开发及动态分析等油田开发核心业务中的一种不可缺少的基础地质图件。小层平面图以小层为研究单位,为满足后续研究需要,小层内若干单砂体需要合并。以合并处理小层内单砂体厚度及物性参数为例,介绍以Excel VBA为基础的数据处理方法。利用VBA进行编程,通过"单砂体合并"函数批量处理原始文件,合并小层内若干单砂体,完成数据准备工作。该方法极大的降低了重复性数据操作,减少了人工参与和人为错误的发生,提高了工作效率,对从事地球物理和地质开发研究的人有重要意义。

火成岩岩性岩相特征及时空展布规律——以准噶尔盆地红山嘴地区石炭系火成岩为例

准噶尔盆地红山嘴地区火成岩岩性、岩相类型复杂且变化快,研究程度低。利用宏微观岩矿分析化验技术,结合地球物理测井、地震及全碱—二氧化硅质量分数分析等方法,开展火成岩岩石学、岩相学及时空展布规律研究。结果表明:研究区石炭系发育侵入岩、次火山岩、火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩、沉火山碎屑岩六大类火成岩,以火山熔岩和火山碎屑岩为主;识别爆发相、喷溢相、次火山岩相、侵出相和火山沉积相5种岩相,建立符合岩性岩相识别图版。应用地球物理方法验证火成岩岩性鉴定结果并推广至未取心井,符合率达86.7%。平面上,研究区东部主要发育喷溢相火山熔岩,中西部主要发育爆发相凝灰岩。该结果为红山嘴地区石炭系火成岩勘探提供参考。

吉木萨尔致密储层压裂多缝干扰产能分析

针对吉木萨尔区块致密油薄互层储层的细分切割多簇压裂改造工艺措施,使用斯伦贝谢地质工程一体化软件Mangrove进行了缝间干扰压裂模拟,探究了在两种不同工况条件下簇间距、单段射孔簇数及加砂强度对裂缝发育形态、储层改造效率、裂缝规模和施工压力的影响,并对各种施工方式的经济性进行了对比评价。研究发现,簇间距是影响缝间干扰的主要因素,单段射孔簇数的影响较弱。缝间干扰越严重,裂缝形态越复杂,施工压力越高,储层整体改造效果越好,但也有出现裂缝无法起裂的情况,具体施工设计要依据现场实际情况调整。

柴达木盆地英西地区致密油成藏物理模拟实验

柴达木盆地英西地区下干柴沟组致密储层非均质性强,运移和聚集特征复杂,严重制约了致密油的规模勘探和开发。选取柴达木盆地英西地区下干柴沟组上段致密储层样品,在岩石薄片观察和全岩分析以及高压压汞测试的基础上,开展石油成藏物理模拟实验,探索致密油的充注过程和成藏特征。结果表明:柴达木盆地英西地区储层平均孔隙度和平均渗透率分别为4.12%和0.0071×10^(-3)μm^(2),渗透率主要受孔隙结构影响,灰云岩储层的物性、孔隙结构参数优于粉砂岩储层和膏岩储层;致密储层中石油运移为非达西渗流特征,存在启动压力,含油饱和度增长曲线呈现先快速增加后逐渐稳定的特征。致密储层石油运聚受渗透率和驱替压力的耦合控制,运聚模式可以分为3类:第Ⅰ类为快速增长—高饱和度型;第Ⅱ类为中速增长—中饱和度型;第Ⅲ类为慢速增长—低饱和度型;石油在致密储层中发生运移的临界条件为:y=5.8416e^(-318.6x),形成稳定运移通道的临界条件为:y=9.8481e^(-269.9x)(x为储层渗透率,y为驱替压力梯度)。

塔里木盆地顺托果勒北部地区超深层现今地温场特征

塔里木盆地顺托果勒低隆起北部(顺北地区)发育超深层轻质油藏,这与传统生烃理论认识相矛盾。为了更合理地解释顺北地区超深层油气相态的分布规律,对研究区现今温度场及油气地球化学特征开展了系统研究。顺北地区现今大地热流为32.2~42.1 mW/m^(2),不同埋深的同一地层温度表现出与大地热流相似的平面分布模式,由北向南逐渐增大。埋深为9 km和10 km的地层温度分别为154~208℃和164~226℃。顺北地区下寒武统玉尔吐斯组烃源岩现今温度为168~248℃,中奥陶统一间房组储层温度为128~178℃,烃源岩的地层温度与气油比和原油成熟度具正相关性,与原油密度和黏度呈负相关性。顺北地区深部地层温度场受控于岩石热导率与岩石圈热结构,而温度场最终控制了油气在储层中的相态展布特征。自北向南,顺北地区深部温度场逐渐增大,依次与发育的轻质油藏、挥发性油藏、凝析气藏和干气藏相匹配,该研究认识对超深层油气勘探与资源评价具有指导意义。

低渗透油藏水锁机理与助排表面活性剂的优选原则

低渗透油藏水力压裂之后,压裂液进入岩石基质会造成水锁伤害,从而降低基质渗透率。由于低渗透岩石具有孔喉小、毛细管力大、原油动用深度浅等特征,毛细管末端效应会加剧毛细管力滞留侵入压裂液所产生的水锁伤害。明确这种水锁形式的伤害程度与作用时长,有利于正确评估水平井单井产能在返排过程中的恢复程度,并依此合理地优化现场"焖井"处理时机与压裂液中助排剂的使用。利用CT扫描实时监测下的岩心流动实验,明确了低渗透岩石中毛细管末端效应造成的附加水锁伤害,及其伤害程度与作用时长随岩石渗透率与水侵深度的变化规律。该附加伤害从程度和时长上,都大于原油生产对应毛细管数下残余水饱和度对基质渗透率的水锁伤害,其作用时长随岩心物性参数■的减小而线性增加,随水侵深度的增加而呈幂函数增加趋势。实验结果表明,利用渗吸作用解除水锁伤害对致密储层的效果甚微,需要依靠在压裂液中添加表面活性剂(助排剂)辅助压裂液返排而进行提产。通过对比3种能够实现跨越5个数量级油水界面张力(10-4~23 mN/m)的表面活性剂体系,揭示了水湿低渗透油藏中助排剂的显著效果,以及油湿低渗透储层中润湿性反转优于降低油水界面张力的提产效果。