基于模糊变异熵权法的页岩气藏多参数评价——以四川盆地武隆地区F-2井为例

受地质条件、经济成本和开采工艺等影响,页岩气开发前需对页岩储层质量进行评价。目的为明确影响页岩储层质量的关键参数,方法以黏土矿物、脆性指数、TOC、孔隙度和含气量为评价指标,采用熵权法-变异系数法求组合权重,并利用模糊理论联合TOPSIS法和RSR法评价F-2井五峰组-龙一1段(龙111段、龙112段、龙113段、龙114段)储层品质。结果结果表明:(1)武隆地区F-2井五峰组-龙一1段页岩矿物组分以石英和黏土矿物为主,物质组分与物性垂向非均质性显著。(2)五峰组-龙111段石英平均含量最高、TOC平均含量大于4%、孔隙度大于4%,向上各指标均出现降低趋势,至龙114段降至最低;五峰组-龙111段含气量相对较高,龙114段含气量降至2%以下。(3)龙111段沉积期水体相对较深、较低能,形成了最佳的物质组分比例与最高的有机质含量,层理发育,富含生物源硅质,有机孔隙发育,储层质量最优;龙112段和龙113段沉积环境相对较浅,陆源碎屑输入增多,储层品质次优;五峰组沉积期储层发育于滞留海盆环境,部分层段受陆源输入影响,非均质性相对更强,整体品质相对下降;龙114段储层品质最差。结论因此,建议优先开采龙111段,次选龙112段、龙113段和五峰组其他部分层段。

深层页岩高分辨率层序地层控制的非均质性特征及其与含气性的关系——以渝西地区Z203井为例

非均质性是页岩储层的一项固有性质,是构成页岩储层精细评价、精准预测的重要影响因素。该研究以渝西地区上奥陶—下志留统五峰组—龙一1亚段页岩储层为例,综合测井、钻井岩心编录、薄片观察、有机碳测试及X衍射矿物测试等数据,在建立目标钻孔页岩高分辨率地层层序格架的基础上,表征该套页岩在有机质丰度和矿物组分等方面的非均质性特征,并探讨层序格架控制下的非均质性特征与页岩含气性的关系。研究结果表明:Z203井五峰组—龙一1亚段页岩可以识别出1个长期旋回对应的三级层序(SQ1),3个中期旋回(A-C);Z203井页岩的五峰组—龙一1亚段的矿物组分、TOC及含气性在纵向上表现出较强的非均质性,Z203井页岩中的TOC、石英和白云石含量在垂向上呈现递减的趋势,黏土矿物和长石向上呈逐渐增加的趋势。含气量整体呈现向上递减趋势。A旋回时期的石英、TOC及含气量明显高于B-C旋回时期,C旋回时期黏土矿物含量最高;在沉积演化过程中非均质性通过控制页岩储层的原始物质(物质成分)进而控制页岩储层特征最后影响储层的含气性。剖析非均质性对含气性的控制机理,可以为页岩气资源评价及预测提供科学依据。

盆缘山地高陡地层冲断带页岩气地质特征浅析

为了探讨城口区块盆缘冲断带页岩气特征,统计分析了下寒武统水井沱组页岩地球化学化验数据、钻井数据、岩心数据及解吸气数据。用各参数有利叠合分析了研究区块的页岩地质特征,并指出了有利勘探区带。研究表明,早寒武世深水陆棚相沉积环境为下寒武统水井沱组页岩发育提供了良好的条件;水井沱组页岩具有高有机碳含量、高成熟—过成熟的特征;页岩储层孔隙度和渗透率较差,但是脆性矿物含量较高,页岩中节理、裂缝及断裂发育有利于压裂改造;有机质为I型干酪根;钻井揭示页岩保存条件好;现场解吸实验初步显示,页岩整体含气效果良好,结合分析测试数据和探井数据预测了城口区页岩气勘探有利区在西南部。本研究为中国南方盆缘山地冲断带页岩气研究提供了一定的借鉴。

川东南地区下志留统页岩气成藏条件分析

川东南地区下志留统龙马溪组黑色页岩为一套优质的海相烃源岩,通过对野外露头及井下样品的试验分析,获得了控制页岩气成藏的关键地质参数;并类比美国主要产气页岩发育特征,认为研究区下志留统龙马溪组页岩具备页岩气发育的物质基础。综合研究表明,沿着该区2个深水沉积中心黑色页岩沉积厚度大、有机碳含量较高、成熟度高、生烃强度大、储气能力强、埋深适中。采用综合信息叠合法预测研究,认为綦江南部地区和武隆-彭水地区是研究区页岩气发育有利区,并采用体积法初步估算了两个有利区的资源量,分别为1.2×1012 m3和0.70×1012 m3,显示出该区巨大的页岩气资源勘探潜力。

页岩对CO2的绝对吸附量及其影响因素试验研究

为研究页岩在CO2作用下达到吸附平衡过程中对CO2的绝对吸附量(na)及其影响因素,考虑吸附相体积和页岩体积应变两个因素对吸附系统自由空间体积的影响,基于质量守恒原理推导了适用于“阶段平衡法”的CO2绝对吸附量计算模型。利用自主研发的“高温高压页岩吸附膨胀仪”开展了0~16 MPa CO2压力下页岩吸附-变形试验,结合试验计算结果分析了CO2质量注入量、吸附相体积、试件体积应变3个因素对na的影响。结果表明:低CO2压力下使用该模型计算的na值与常规绝对吸附量经验公式计算结果较为一致,当CO2压力高于4 MPa时CO2绝对吸附量的计算值明显大于经验公式计算结果,且差值随平衡压力升高而逐渐变大;拟合结果显示:na与CO2平衡压力满足指数函数关系。由CO2质量注入量因素所引起的吸附量占na的比例随平衡压力升高持续降低;由吸附相体积因素所引起的吸附量占na的比例随平衡压力升高而增加,在平衡压力高于6 MPa后达到50%以上,吸附相体积因素成为影响na的主导因素;由CO2质量注入量与吸附相体积因素所引起的吸附量占CO2绝对吸附量的95%以上,而页岩体积应变因素所引起的吸附量对na的影响较小,占na的比例始终位于5%以下,但对其他吸附质如煤而言,吸附CO2产生的体积变形量可达试件体积的10%,此时体积应变因素将对na产生较为显著的影响。

渝东南地区页岩气富集区差异性分布成因

为了揭示我国南方海相页岩分布广泛,但含气性差异巨大的原因,选取渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩含气量不同的2个典型井区A井区和B井区进行对比分析,结果表明:含气量高的A井区页岩具有有机碳含量高、成熟度高的特点,而含气量低的B井区页岩具有有机碳含量低、成熟度相对低的特点;A井区页岩具有伊/蒙混层含量低、比表面积大、有机质孔十分发育的特点,而B井区页岩具有伊/蒙混层含量高、比表面积小、有机质孔发育较少、矿物溶蚀孔十分发育的特点;A井区页岩裂缝基本不发育,而B井区页岩裂缝十分发育。因此,A井区生烃条件、储集条件和保存条件均优于B井区,是页岩气富集于A井区而未富集于B井区的原因。预测页岩气地质甜点需综合考虑生烃条件、储集条件和保存条件,三者相匹配是页岩气成藏的关键。

渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气储层流体地球化学特征——以酉参2井为例

渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩气储层中发育粉砂岩夹层和裂缝脉体。以酉参2井五峰组—龙马溪组页岩有机地球化学特征分析以及粉砂岩夹层和裂缝脉体的显微岩相学、流体包裹体特征分析为基础,结合恢复的酉参2井埋藏生烃史,深入探讨了研究区页岩气的形成与成藏特征。五峰组—龙马溪组页岩的粉砂岩夹层中记录了两期油气充注过程:第一期油气充注时间为早三叠世,页岩为低成熟—成熟阶段,油气的成熟度较低,为粉砂岩夹层石英颗粒中的重质油包裹体以及粉砂岩夹层粒间孔隙中的褐色、深褐色沥青;第二期油气充注时间为早侏罗世,页岩处在成熟阶段,主要为沿切穿石英颗粒微裂缝成带状分布的气烃包裹体以及石英颗粒中充注的轻质油。五峰组—龙马溪组裂缝脉体中捕获大量纯气包裹体,主要成分为CH 4,来源于五峰组—龙马溪组的页岩气,被捕获时间主要为白垩纪。渝东南局部地区五峰组—龙马溪组页岩虽具有良好的生烃条件与保存条件,但在页岩气勘探过程中,需在考虑区域地质构造的基础上讨论页岩气成藏与保存的有效性。

渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石沉积特征及其对优质页岩气储层的指示意义

笔石是我国五峰组-龙马溪组页岩中的主要古生物大化石类型,以渝东南地区YC-4井、QQ-1井、YC-6井、YC-8井等为例,结合手标本观察、岩心研究、储层室内实验测试等手段,综合展开五峰组-龙马溪组页岩储层笔石沉积特征、笔石带序列、笔石沉积环境意义及储层意义研究。结果表明:渝东南地区五峰组-龙马溪组页岩笔石主要以薄膜状有机质保存于层理面间,五峰组页岩笔石动物群以叉笔石-双笔石动物群过渡至晚期对笔石动物群,龙马溪组沉积期则为单笔石动物群;通过钻孔研究,建立了渝东南地区笔石带序列,在五峰组、龙马溪组分别识别出3个以及6~8个笔石带,为储层精细对比与评价预测提供了时间框架;受控于沉积环境与沉积条件,五峰组-龙马溪组沉积期笔石经历灭绝→重新演化→结构复杂化的演化过程,其化石结构、演化、丰度、赋存状态、沉积方式发生转变,向上笔石定向性增强、丰度下降、结构保存完整程度下降,具有环境指示意义;笔石体有机质发育丰富的有机孔隙,其作为富笔石水平层理等沉积构造的一部分,也具有页岩气渗流通道的作用。综上,海相页岩中的笔石沉积特征与结构特征可以作为指示、预测优质页岩储层分布的重要依据,具有页岩气地质意义。

深层页岩气水平井体积压裂改造实践

以重庆某区深层页岩气水平井为例,针对储层高温高压、高应力、高水平应力差异等特点带来的施工压力高、加砂困难、缝网形成难度大等难题,以实现"加的进砂、形的成缝网、保持好支撑",保障裂缝复杂程度和总SRV为目标,建立了设备装备升级提高加砂压力窗口、"大液量、低粘度、大排量、小粒径、大砂量、密切割、多模式加砂"体积压裂缝网改造模式,取得了ZX03水平井的改造突破,为深层页岩水平井储层改造提供了借鉴。

一种深层页岩储层耐温耐盐滑溜水体系研究

深层页岩储层具有埋藏深度大,地层温度高,敏感性强等特点,在大规模、大排量为典型特点的体积压裂过程中,存在液体施工摩阻高、施工压力高,携砂性能弱、加砂难度大,液体性能差、储层伤害严重等问题,成为制约深层页岩气有效开发的重要障碍。笔者针对以上问题,开发了一种HYR11乳液型耐温耐盐滑溜水体系,具有快速溶解、配伍性好、储层伤害程度低、降阻率高等优点,现场实践取得了良好效果。

油气田开发地质灾害问题及监管政策建议

结合国内外油气田开发情况,论述了油气田开发过程中可能产生的地质灾害类型和影响,从地质因素、工程因素等方面分析了其主要成因,结合西南地区油气勘探开发的主要特点,提出了油气开发地质灾害预防和安全监管的政策建议,以期为油气资源有效开发和有力监管提供支持。

页岩气开发油田化学剂监管现状及建议

以我国主要页岩气开发区为研究对象,总结了页岩气开发油田化学剂应用特点和环保风险,包括总液量大、成分复杂、环节多、周期长。从地下水环境影响角度对油田化学剂环保标准、技术措施、监管政策进行了归纳,提出了针对性的政策和技术建议,对于降低油田化学剂的环境风险,保护地下水安全提供了支持。

油气开采钻井固体废物处理与利用研究现状

对比分析了我国部分地区油气开采钻井固体废物的污染特征,对普通钻井固体废物和含油钻井固体废物的无害化处理与资源化利用技术分别进行梳理和分析,主要包括固化处理技术、生物处理技术、不落地处理技术、资源化利用技术、萃取技术、热解析技术和组合处理技术等。结合当前存在的主要问题针对性地提出了4条对策建议:加强源头控制,减少钻井固体废物产生量;对钻井固体废物进行分质分级区别处理和利用;开发高效、低成本、低能耗的钻井固体废物处理技术,发展联合处理工艺;制定相关政策和标准,加强油气田污染治理的事中事后监管。

油气田采出水锂资源回收可行性、技术现状及展望

锂资源高需求低产量的供需矛盾使得开发新的锂资源刻不容缓,而油气田采出水中锂资源丰富,是潜在的液体锂资源,因此分析油气田采出水提锂可行性并提出可行技术路线具有重要的现实意义。首先通过对油气田采出水的组成进行分析,明确了油气田采出水的水质特性;然后对国内主要盆地锂资源禀赋进行分析,强调其复杂的有机-无机高度混杂体系中有机物浓度高且离子组成丰富对提锂的挑战;最后从水质特性、水处理技术和油气田采出水锂资源高效回收技术出发,阐述盐湖提锂技术如沉淀法、膜分离、吸附法、溶剂萃取法和耦合技术对于油气田采出水提锂的适用性。结合提锂实践和产业现状,认为“预处理+富集浓缩(吸附/萃取-膜分离)+沉淀”是可行的提锂技术路线。

电絮凝+微气泡臭氧氧化耦合工艺深度处理压裂废水

采用电絮凝+微气泡臭氧氧化耦合工艺处理页岩气压裂废水,考察了不同工艺、初始pH、电流密度、臭氧投加量、反应时间等因素对压裂废水COD去除效果的影响。结果表明,电絮凝+微气泡臭氧氧化耦合工艺对页岩气压裂废水具有较好的处理效果,在初始pH为9.5、电流密度为15 mA/cm^(2)、臭氧投加量为80 mg/L和反应时间为60 min最优反应条件下,压裂废水COD去除率可达到85.96%。电絮凝与微气泡臭氧氧化之间存在协同作用,碱性环境更有助于页岩气压裂废水的电絮凝耦合微气泡臭氧氧化处理,过高的电流密度将出现显著的浓差极化现象和导致絮凝体与悬浮颗粒失稳脱附,适当增加臭氧投加量将有利于加快电絮凝+微气泡臭氧氧化耦合体系中·OH的生成速率和产生量,提高废水处理效果。

盆地边缘区高陡地层断裂发育页岩气特征

通过地表露头、地质和地球化学资料的分析,认为城口区块上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组页岩具有高有机碳含量、高过成熟度、节理裂缝发育、具有储藏页岩气的条件、解析(等温吸附)气含量高;根据地表的化验结果,预测了远景区;结合地貌指出了具有开发条件有利区。

含油污泥处理处置相关规范性文件分析

含油污泥是油气行业的重要废弃物,由油、水、固三相混杂而成,因含有石油烃、重金属、多环芳烃等易燃性和毒性物质而被列为危险废物,且其产量随着非常规油气资源开采占比的增加而增加。近年来,含油污泥相关的法律法规、政策指南、标准等规范性文件不断更新和发布,对处理处置技术的研发、筛选及市场推广等方面具有重要指导意义。因此,在收集整理了58份规范性文件的基础上,对比了历版《国家危险废物名录》中对含油污泥种类的划分及限定,总结了含油污泥最新分类及属性鉴别方法,归纳了国家及地方关于油气勘探开发环境保护的管理条例,分析了污染防治技术政策和危险废物环境管理指南,梳理了国家、行业和地方标准,并绘制了含油污泥处理处置技术流程图,同时给出了进一步完善规范性文件的建议。研究结果可为含油污泥的环境管理、工艺选择及处理处置技术的研发等提供参考和启发。

鄂西渝东志留系储层特征及非常规气勘探前景

鄂西渝东地区位于川东高陡滑脱褶皱带和湘鄂西断块—基底断褶带的中间构造过渡带,变形程度相对较弱,油气保存条件相对较好。基于钻井、地表露头资料,应用薄片观察、扫描电镜、有机地球化学分析方法,对志留系宏观和微观储层特征进行详细地分析,并对鄂西渝东地区非常规气藏油气勘探前景进行探讨。结果表明,龙马溪组主要包括黑色碳质笔石页岩相、深灰色(灰色)泥岩相和含粉砂泥岩相,发育粘土矿物粒间溶孔、长石粒内溶孔、石英粒内溶孔和微裂缝等微储集空间。建深1井和石柱冷水溪一带以东地区,志留系烃源岩品质高、生烃潜力大,并发育斜坡扇砂岩和潮坪相粉砂岩,砂泥(页)岩储层微孔隙微裂缝发育。建深1井为致密砂岩气藏,从该气藏特征和现有钻井显示资料分析,石柱复向斜、利川复向斜和花果坪复向斜完全具备发育致密砂岩气藏和页岩气的巨大潜力。

页岩储层成岩作用及其对储层脆性的影响——以渝西地区五峰组—龙马溪组深层页岩为例

页岩粒度细小、岩石致密、微观非均质性显著,在成岩作用改造下发育形成页岩气储层,成岩作用的研究可以为优质页岩储层发育机理提供依据。以渝西地区綦江观音桥剖面、南川泉浅1井、南川三泉剖面、大足Z-203井等代表性剖面、钻孔为例,通过X射线衍射、氩离子抛光—场发射扫描电镜、能谱、岩石薄片/光片显微观察、有机地球化学测试、力学特征测试等手段,对储层成岩作用及其对储层力学脆性的影响展开系统研究。结果表明,研究区五峰组—龙马溪组页岩物质组分、岩石结构、力学性质存在层段性差异,成岩作用阶段介于晚成岩作用阶段至极低级变质作用阶段之间;储层主要成岩作用类型可以划分为压实作用等物理性成岩作用、矿物溶蚀作用等矿物相关化学性成岩作用和有机质生烃作用等有机质相关化学性成岩作用三类。研究区五峰组—龙马溪组底部存在部分脆性矿物高于80%的超高脆性矿物含量层段,碳质—硅质富层理页岩在特殊储层成岩作用的影响下形成大量自生微晶石英,构成以微晶石英+赋孔有机质为主的显微物相组合,兼具良好的力学脆性与储集能力,而其他层段缺乏持续演化不断形成微晶石英的物质基础。储层成岩作用发生的物质基础、岩石结构、类型、作用强度在层段间的差异,是储层脆性矿物与力学性质差异的关键影响因素,应纳入储层评价与优质储层机理研究的关注范畴。

渝南地区中-高阶煤储层测井评价方法研究

对渝南地区煤层气测井建立了非含煤和含煤测井的体积模型和多参数定量识别方法,煤层气储层测井曲线响应特征主要表现为"三高二低"特征(高电阻率、高补偿中子、高声波时差、低自然伽马、低密度),现今最大主应力方向为北东东-南西西向,煤层含气量在9.4～19.7 m`3/t,气体成分中甲烷含量较高(82.41%～99.21%),煤层气质量较好。通过对煤层气储层的物性、含气性、岩石力学性质、各向异性等地质参数进行定量评价,为该区域煤层气的井网规划和规模开发提供了重要的技术支撑。