中国与美国氦气地质条件和资源潜力对比及启示

鉴于氦气资源的战略重要性、美国氦气资源条件的优越性及目前中国氦气供需矛盾的严峻性,开展中国与美国氦气地质条件和资源潜力对比显得极为有意义。通过对比中国与美国氦气的地质条件、资源量和储量数据,基于氦气产量历史数据,结合全球氦气需求分析,采用哈伯特模型、高斯模型和资源量-储量约束下的产量预测模型,开展2023—2030年全球氦气产量预测,为中国氦气勘探开发工作提供参考。分析结果:(1)与美国所在的北美地台规模大且构造稳定相比,中国地台规模小且经历多期构造演化,中国氦气分布呈现点多、面广、类型多样的特点;(2)尽管目前国内外对中国氦气的资源量有不同认识,通过对中国与美国含氦天然气资源潜力的对比,表明中国氦气资源丰富,资源量将会随着对氦气勘探程度和认识程度的不断加深而动态增长;(3)预测显示,2023—2025年为中国氦气生产起步发展阶段,2026—2030年为快速增长阶段;(4)对中国氦气勘探开发的4点启示:坚定中国氦气勘探开发的信心、提出并完善适合中国地质条件的氦气富集理论、加大研发氦气勘探开发技术、2030年前中国氦气供应来自国际和中国国内2个渠道。

柴达木盆地西部干柴沟区块下干柴沟组上段页岩油储层特征及勘探潜力

柴达木盆地西部干柴沟区块C902井在古近系下干柴沟组上段Ⅳ~Ⅵ油层组获得高产油气流,实现了柴达木盆地古近系页岩油的重大勘探突破。然而,古近系页岩油的评价标准和资源潜力不清等问题制约了干柴沟区块高效开发。基于C902井及其他探井的勘探成果,利用岩性、物性、孔隙结构、生烃潜力等资料,综合评价了干柴沟区块古近系下干柴沟组上段Ⅳ~Ⅵ油层组页岩油的勘探潜力。结果表明,该套页岩层系混积特征明显,岩相类型包括纹层状和层状灰云岩、纹层状和层状云灰岩、纹层状黏土质页岩和层状泥岩,具有较高脆性指数,可压性强;晶间孔和纹层缝是重要的储集空间,占比达85%,属于低孔-特低渗储层;w(TOC)均值高于0.9%,氯仿沥青“A”和S_(1)+S_(2)共同指示生烃潜力大,且有机质类型以Ⅰ~Ⅱ_(1)型为主。因此,下干柴沟组上段Ⅳ~Ⅵ油层组具有烃源岩品质好、源储一体、可压性强、发育广泛等特征,生储盖组合在空间上广泛发育且密封性好,有利于压裂改造后提高油气采收率,对干柴沟区块页岩油的高效开发具有重要理论指导意义。

生命禁区的"燃灯者"——记中国石油青海油田首席技术专家李江涛

《逐烃昆仑》,这是李江涛的诗.在昆仑山之畔八百里瀚海戈壁的柴达木盆地,一代又一代青海石油人战风沙、斗严寒、抗缺氧,迎难而上找油气,顽强拼搏抓上产,在"生命禁区"筑起了柴达木石油精神高地.滚滚风沙中,巍巍钻塔间,创业的脚步从未停止,薪火相传,赤胆忠心、筑梦高原一颗"为油气而战"的种子早早就埋进了李江涛的心中,他用勤劳与奋斗点燃了青春之火.这首诗,就是他志向和情怀的写照.

毛管压力理论与地质建模在定向井部署中的融合应用——以柴达木盆地英东油田下盘油藏为例

英东油田下盘油藏是柴达木盆地的典型长井段多油层单斜断鼻油藏。针对油藏开发矛盾,以沉积和构造控藏为出发点,将传统的单纯油水过渡带计算与储层地质模型预测的单一维度流体分布表征方法相结合,提出了毛管压力理论与地质建模相融合的定向井轨迹部署方法,有效地规避了单一因素在井位部署过程中带来的钻探风险。由于实验室毛管压力的测量环境与实际地层的不同,在计算油柱高度前,要将实验室毛管压力转换为相应的油藏毛管压力,使得计算结果更贴近真实的油藏信息。同时,直接利用平均J函数曲线建立的油柱高度模型,虽然一定程度上弥补了单一岩样表征不全的缺陷,但针对多层强非均质性油藏,需多点、多段的分析和计算,且必须结合工区沉积、构造特征及测井资料修正模型参数,才能进一步提高油气刻画精度。研究结果表明:利用毛管压力曲线可相对有效地定量评价多层砂岩油藏发育规模,在高精度三维模型建立基础上,可为井位轨迹的部署设计提供参考。该方法的应用有利于“牙刷状”油藏的后期开发方式调整及效益动用。

低渗透油田生物酶化学驱油技术

低渗透油田开发面临传统采油技术效率低、环境污染等挑战,生物酶化学驱油技术因其环保高效而备受关注,但其在低渗透油田中的适用性和稳定性尚需进一步研究。针对这些问题展开系统性的实验研究,首先通过对不同种类生物酶的优选,发现脂肪酶在不同质量浓度下表现出最显著的驱油效果,最佳质量浓度为2.0 g·L^(-1),可提高原油采收率至24.5%。其次,评价脂肪酶在高盐度和碱性条件下的稳定性,发现在适当质量浓度下脂肪酶仍能保持较高的驱油效果,但在极端条件下其活性可能会受到抑制。最后,研究发现脂肪酶能够有效降低原油表面张力,当质量浓度为2.0 g·L^(-1)时,原油表面张力可降至37.9 m N·m^(-1)。

海上稠油油田层间干扰变化研究

X油田为海上多层稠油油田,为了保证单井的经济产量,实行多层合注合采。但是随着开采的进行,层间差异增大,层间干扰变严重,一个显著的特征就是高渗层的产液量和吸水量越来越多,低渗层的产液量和吸水量却越来越少,导致高渗层大量产水,而低渗层的原油无法有效采出。如何预测层间干扰增大到一定程度时的层系细分时机,是X油田面临的重要问题。文中推导了预测高渗层与低渗层产液干扰的公式,从机理上说明开采过程中层间干扰变大的原因是高渗层的含水饱和度上升速度大于低渗层。在此基础上,定义了米产液指数比和米产液指数倍增比,定量描述层间干扰程度的变化情况,得到了预测分层开采时机的图版,并与实际产液测试结果进行了对比。该图版具有较高的预测精度,可以避免X油田为了层系调整而做大量的产液测试工作,节约了大量开发成本,对稠油多层合注合采油田后期层系调整和层系细分具有指导意义。

柴达木盆地深层天然气富集条件及勘探潜力

为明确柴达木盆地深层天然气勘探潜力,基于地震、地质、地球化学、录井及钻井等多种资料分析了柴达木盆地深层天然气藏的富集条件,并指出了有利勘探方向。结果表明:柴达木盆地深层具备形成大型气田的成藏条件,深层发育柴北缘侏罗系和柴西古近系两套优质气源,演化程度高,生气能力强;柴北缘深层发育基岩和古近系碎屑岩储层,柴西深层发育古近系湖相碳酸盐岩储集层,多种类型储层平面上分布广泛,纵向上组成多套储盖组合,发育的原生孔、溶蚀孔及裂缝等多种孔隙类型被认为是深层气藏富集的储存空间;持续活动的深大断裂是深层气源的优质通道;同时深层构造的形成与天然气生成具有良好的匹配关系,深层烃源岩具有早生烃、持续生烃特征,早期生成的液态烃在后期深埋过程中高温裂解成气,生气能力强,深层资源潜力大;盆地深层广泛发育的盐岩、泥质岩层及异常高压层有利于深层天然气保存。综合认为柴达木盆地深层气藏富集于断裂发育的生烃凹陷周围的圈闭中,柴北缘山前古隆起基岩、腹部构造带古近系碎屑岩和柴西环英雄岭构造带碳酸盐岩是深层天然气勘探有利区。

一种用于有色金属矿产地质普查勘探的地球物理找矿模型研究

随着科学技术与经济的不断发展,金属应用于人们的生活和生产的项目越来越多,有色金属矿产勘查与研究工作已经得到了各国学者普遍的关注。传统的有色金属矿产地质普查勘探在进行找矿过程中成本消耗大,对成矿条件和成矿模型没有统一标准量化,因此不仅浪费大量人力物力还易产生较大误差。为此,本文提出一种用于有色金属矿产地质普查勘探的地球物理找矿模型,通过对找矿标志等方面进行研究,对矿区地层组成成分和矿床地质特征进行详细分析,确定"四位一体"找矿勘查模型,实践证明,本文提出的找矿模型能够适应现有条件下有色金属矿产勘探要求,具有普遍的应用性。

新立油田扶杨油层油藏特征研究

新立油田处于松辽盆地中央坳陷区最西端,扶杨油层包括扶余油层以及杨大城子油层,油层厚度约500 m,是新立油田主要目的层。通过岩心、测井、录井、钻井、试油以及PVT资料的研究,对油藏的构造、沉积、储层、油层展布有系统性认识。研究认为,储层物性条件差,孔隙度与渗透率都很低;油层分布范围广,平面连通性好,但单井有效厚度差异大,主体中心区厚度较大,并向周边逐渐减薄。油藏的控制因素由于方向的不同而不同:东西向油藏主要受到构造和断层因素控制,形成构造油藏以及断块油藏;南北向油藏含油范围与构造范围分布不统一,主要受岩性控制,发育有岩性油藏。新立油田扶杨油层整体属于构造——岩性油藏。在未来的工作中,要加大沉积预测以及地震方面的研究,从而形成综合性的地震地质分析和一套切实可行的预测含油有利区的方法。

阿尔金山前基岩气藏储层特征差异性研究

为揭示柴达木盆地阿尔金山前基岩储层特征及其与天然气富集关系,综合岩芯描述、显微观察、X衍射和现代测井等资料,开展了基岩储层特征和测井识别研究。结果表明,阿尔金山前基岩储层岩性以花岗岩、花岗片麻岩和板岩为主,基岩岩性不同,储集空间类型各异。花岗岩、花岗片麻岩以高角度构造缝、溶蚀孔(缝)为主,花岗闪长岩、云英闪长岩以中-低角度构造缝、溶蚀孔(缝)为主,结晶灰岩、板岩以低角度构造缝为主。裂缝发育规模与天然气产量正相关,花岗片麻岩裂缝发育规模最大,天然气富集程度也最高,板岩裂缝规模最小,天然气富集程度也最低。

塔河油田东南斜坡区奥陶系缝孔洞储集体发育规模研究及评价

塔河油田东南斜坡区奥陶系已成为油气勘探的重点区域,其主要发育岩溶缝孔洞型储层。受多期构造运动影响,区内断裂极其发育,并构成沿一定方向延伸的断裂带,成为控制区内岩溶储层形成的主要因素,区内奥陶系碳酸盐岩储层大多呈沿断裂带发育分布的特征。为认识其规模,以区内生产测试资料为基础,开展断裂带内邻井间的类干扰试井分析。认为横向非均质性和复杂的裂缝系统是影响井间连通性和储集体规模的主要因素。区内井点能量资料分析表明,储层类型不同,其能量分布不同,断裂带上储层又较断裂带间储层显示较高能量特征。此外对区内岩溶储层进行了评价,认为岩溶储层发育的有利区带主要分布于研究区北部,受断裂带控制作用明显,往南储集性能变差。

英东油田储层四性关系研究

本文通过对英东油田E31、E32储层岩心、录井和试采资料的收集、整理和分析,结合测井资料分析,明确了该地区E31、E32储层的岩性、物性、含油性和电性及其相互关系,确定出了该区的岩性、电性、物性下限标准,进而为油水层解释和储层评价提供有力的依据。

英东油田注气驱室内实验研究

为了研究英东油田注气提高采收率的可行性,在室内开展细管实验和长岩芯驱替实验,确定注气开发的最小混相压力及不同注入开发方式下的驱油效率。研究结果表明:在原始地层压力条件下,英东油田注气开发方式应为非混相驱;直接气驱、气水交替驱和水驱后气水交替驱这3种不同的注气开发方案中,气水交替驱的驱油效率最高,可达到58.41%。

柴达木盆地英雄岭页岩纹层结构特征及石油地质意义

柴达木盆地英雄岭构造带干柴沟地区下干柴沟组上段(E32)Ⅳ—Ⅵ油组发育一套咸化湖相页岩,碳酸盐矿物含量高,纹层发育。该层系页岩油勘探取得了重大进展,纹层结构特征、沉积机理、有利岩相组合等急需深入研究。岩心描述、薄片鉴定、扫描电镜、X—射线衍射等分析结果表明:干柴沟地区页岩纹层结构可分为水体分层型纹层结构(Ⅰ型)、季节型纹层结构(Ⅱ型)、洪水阵发型纹层结构(Ⅲ型)3类,其中Ⅰ型纹层结构为典型纹层结构,相对占比为70%,由黏土质纹层与方解石纹层构成偶纹层,单纹层厚度为0.1~0.5mm,为咸水湖水体季节性分层条件下沉积的纹层结构。夏秋季水体分层,上层水体有利于微生物繁衍;冬春季水体分层消失,有利于有机质沉积和保存,同时,Ⅰ型纹层结构沉积速率慢,有利于有机质富集,TOC平均为1.33%。Ⅱ型纹层结构相对占比为20%,由黏土质纹层与粉砂质纹层组成,单纹层厚度为0.5~1mm,沉积与陆源输入物的季节性变化有关,沉积速率快,TOC平均为0.47%。Ⅲ型纹层结构相对占比为10%,由黏土质纹层与粉砂质纹层组成,单纹层厚度为0.5~2mm,发育微冲刷面、透镜状粉砂脉等,反映沉积时具有一定水动力条件,非静水沉积,与重力流、湖流相关,沉积速率快,TOC平均为0.27%。干柴沟地区页岩主要分布于半深湖区,沉积单旋回自下而上为泥岩→页岩→泥质白云岩→白云岩,期间偶发砂质重力流沉积。Ⅰ型纹层结构页岩沉积序列上与白云岩叠置分布,白云岩孔隙度平均为9.8%,微观尺度上形成良好的源储组合,有利于页岩油成藏,为干柴沟地区页岩油有利岩相组合;宏观尺度上该套页岩层系TOC高,物性好,脆性矿物含量高,是柴达木盆地页岩油勘探开发的理想层系。Ⅱ型纹层结构页岩、Ⅲ型纹层结构页岩生烃能力差,对油气成藏贡献小。

柴达木盆地油砂山油田滩坝储集体沉积特征与非均质性研究

运用综合地质分析方法结合岩心资料和测井资料,对柴达木盆地油砂山油田滩坝相沉积体系的岩性特征、沉积构造、沉积微相的划分和分布规律开展了深入的研究。从层内非均质性、层间非均质性、平面非均质性入手、探讨了油砂山油田滩坝相储集体的储集物性特点、单砂体的分布特点和控制作用。研究表明本区油砂体分布复杂、单砂体联通性较差,但剩余油相对富集,仍然有较大的勘探开发潜力。

柴达木盆地腹部中央古隆起的形成演化及油气勘探意义

利用露头、钻井、地震及大量实验分析资料,从现今地层结构、沉降-沉积速率、古水体盐度、岩石组合及沉积相展布、烃源岩有机质类型等方面,论证了柴达木盆地腹部一里坪坳陷与柴西坳陷之间发育大型水下古隆起,并通过构造解析和古地貌恢复,分析其演化过程,最后从油气成藏角度阐述了古隆起对下一步油气勘探的意义。研究表明:①古新世早期,受早喜马拉雅挤压造山运动影响,形成了古隆起雏形,平面上呈北西—南东向展布,分隔了其东、西两侧的一里坪坳陷与柴西坳陷;始新世至渐新世,古隆起具有很好的继承性,下干柴沟组沉积时期隆起区最大面积约为3500km^(2);至中新世晚期,受柴西沉积中心向东迁移及南北向物源补给的影响,古隆起演变为宽缓斜坡。②古隆起对油气成储、成烃、成藏具有控制作用:古隆起南北两端近物源区发育规模三角洲砂体,而中心主体区远离物源,处于欠补偿咸化水体环境,发育规模湖相碳酸盐岩储层;受古隆起的分隔影响,西侧柴西坳陷下干柴沟组上段—上干柴沟组已证实发育优质咸化湖相烃源岩,东侧一里坪坳陷可能发育有效烃源岩;古隆起是油气运移有利指向区,有利于油气聚集成藏,可作为下一步有利勘探区带。

适合致密砂岩气藏的高性能水基钻井液体系研究

针对延长气田致密区块水平井采用常规水基钻井液钻进时存在井壁失稳、坍塌以及起下钻遇阻等复杂情况,以多功能防水锁抑制剂FSYZ-Ⅱ、微纳米复合封堵剂WNFD-Ⅰ和高效润滑剂GXRH-313为主要处理剂,并辅以其他处理剂,研制了一套适合延长气田致密区块的高性能水基钻井液体系,并评价了其综合性能。实验结果表明:不同密度高性能水基钻井液体系的流变性能稳定,API滤失量小于0.5 mL,高温高压滤失量小于5 mL,润滑系数为0.1。高性能水基钻井液体系的滚动回收率为98.2%。当实验压力为16 MPa时,高性能水基钻井液体系对于宽度为50~300μm的裂缝均具有良好的封堵效果,累计漏失量小于2 mL。高效水基钻井液滤液的水锁损害率低至14.35%。此外,体系还具有良好的抗NaCl、CaCl_(2)和岩屑污染能力。Y-1井水平段采用高效水基钻井液体系钻进,现场钻井液性能稳定,维护简单,施工过程顺利,未出现井下复杂事故,施工效果较好。

复杂断块油藏水平井开发技术研究与探讨

近年来随着水平井技术的突破性进展，钻井综合成本的逐年下降以及经济效益的显著提高，水平井在不同油气藏开发中都得到了广泛的应用，目前砂西区块E3^1油藏仅开始水平井试验阶段。本文在充分论证砂西E3。油藏水平井钻探适应性的前提下，通过2口已钻水平井的实例分析，认为油藏具有水平井开发提高单井产量及开发效果的潜力，进而对该区水平井设计原则及井眼轨迹控制方法进行了充分的论述，在部署水平井时要充分了解储层地质特征，从井位论证、设计到施工整个过程都要做好工程与地质的密切配合，及时掌握各类地质信息，综合分析、准确判断，确保地质钻探的成功。

柴达木盆地南八仙气田开发动态特征研究

基于生产资料系统分析了南八仙气田的产能变化特征和出水特征。不同区块和不同压力系统产能情况不同,单井产能递减主要受出液、压力的影响,出水特征可分为2个阶段,水侵对气田开发有重要的影响。

玛湖凹陷西南地区二叠系油气藏相态类型及凝析油气地球化学特征

利用PVT相态模拟软件恢复了玛湖凹陷西南地区二叠系油气藏原始储层流体组分,综合经验统计法与相图判别法对已发现油气藏的相态类型进行了判识,通过油气地球化学分析方法,明确了不同相态类型油气的来源及成因。研究结果表明:①玛湖凹陷西南地区二叠系油气藏主要分布在风城组和上乌尔禾组,油气藏的相态类型多样,以黑油油藏为主,挥发性油藏和凝析气藏(带油环的凝析气藏和近临界态凝析气藏)次之,凝析气藏主要发育在风城组,储层流体组分以甲烷为主,C7+烃类含量较少。②研究区二叠系不同相态原油的母质类型为偏腐泥型,均为风城组烃源岩成熟阶段的产物,凝析油的成熟度略高于其他相态类型原油,比其他相态类型原油物性更好,具有低黏度、低凝固点和低含蜡量的特点。③研究区二叠系天然气的组分以烃类气为主,其中甲烷的平均摩尔分数为86.21%,非烃类气含量低,成熟度差异较大,R_(o)为0.52%~2.39%;主要为风城组腐泥型烃源岩的产物;上乌尔禾组油气藏中天然气成熟度更高,平均R_(o)值为1.99%,风城组油气藏和凝析气藏中的天然气成熟度较低,平均R_(o)值分别为0.71%和0.85%。④受风城组烃源岩的热演化程度和储层物性影响,研究区二叠系发育2套含油气系统,分别为风城组的源内自生自储型油气藏和上乌尔禾组的源外下生上储型油气藏。