本期导读

正国际地磁参考场通常应用于地球物理勘探,航海,国际等领域,它可以较好地描述地磁场的时空分布及变化特征,为石油工程等领域获取地磁数据提供了简洁实用的技术手段。石在虹等在"国际地磁参考场解算方法及石油工程应用"一文中介绍了地磁场特征、地磁场要素和国际地磁参考场,给出了国际地磁参考场的解算方法和步骤,以及在石油工程领域推广应用国际地磁参考场的方法,为保证井眼轨迹监测与控制精度提供了技术支持。钻井过程中,经常会出现井漏、井喷、井塌、卡钻以及井下工具失效等问题,必须在钻前     

定向井和水平井测量技术基础

介绍了地磁场的四个基本特性、地磁场的球谐分析方法（高斯理论）及国际地磁参考场的发布使用情况。分析认为，定向井水平井井迹实测数据（以地磁北极为基准）和计算数据（以高斯－克吕格坐标北极为基准）都必须校正到以地理北极为基准上来。探讨了地磁场参数在定向钻井中的作用、无磁钻铤长度的选择、测量数据的比较等问题。     

考虑磁偏角时空变化的实钻轨迹精准定位

现行的井眼轨迹监测方法以网格北为指北基准,没有考虑子午线收敛角和磁偏角沿井眼轨迹和随时间的变化,致使北坐标、东坐标等参数明显存在误差。建立了以真北方向为指北基准的井口坐标系,通过揭示井口坐标系与大地坐标系之间的转换关系,提出了高精度井眼轨迹监测方法。这种高精度监测方法考虑了磁偏角的时空变化,利用国际地磁参考场随时随地求取磁偏角,并且不涉及子午线收敛角问题。结果表明:高精度监测方法与现行监测方法算得的垂深和水平长度相同,但北坐标、东坐标、水平位移和平移方位等参数不同。在地图投影变形大、地磁场变化大的地区钻井,尤其是钻大位移井,现行监测方法的计算误差可达数米,因此应使用高精度监测方法。     

国际地磁参考场及其计算

国际地磁参考场是正常地磁场的一种表达模式,简称IGRF,它可用于地球物理勘探、航海、国防等领域。本文列出了1990－1995的球谐系数并详细叙述了计算的公式、步骤与技术。     

井眼轨迹精准定位技术

现行井眼轨迹定位方法采用网格北作为指北基准,在靶点和井口范围内将参考椭球面近似为水平面来定位靶点相对于井口的空间位置,在实钻井眼轨迹计算中没有考虑各测点处磁偏角随时间和空间的变化,存在固有缺陷和较大误差。为此,采用真北作为指北基准,基于地球椭球及其解算原理来定位靶点与井口间的相对位置,利用国际地磁参考场随时随地求取磁偏角,考虑磁偏角的时空变化并用迭代法计算实钻井眼轨迹。井眼轨迹精准定位技术从根本上解决了现行定位方法存在的问题,保证了井眼轨道设计与轨迹监测的精确性和可靠性。      

地磁场中竖直套管周围磁场分布规律研究

目前钻调整井、加密井和丛式井已经成为各油田增产增效的重要措施。井网密度的增大导致井间距的减小,邻井套管产生的磁干扰影响愈发显著。为此,采用圆柱坐标系,建立了套管在地磁场磁化的磁场模型,从水平磁化场和竖直磁化场2方面研究了地磁场中竖直套管周围磁场分布规律。研究结果表明,半径小于0.5 m的范围内,水平磁化场Hh检测出区别,Hh的极大值出现在0°和180°方位线上,随着半径增大,磁场强度迅速衰减为地磁场大小,Hh的极小值出现在90°和270°方位线上,随着半径增大,磁场强度迅速增大为地磁场大小;H总的变化规律与Hh一致,峰值有所增大。采用套管短节中心水平面的磁场数据对理论模型进行了验证,表明所建模型与试验规律具有较好的符合性。研究结果可为后续已知磁场分布获得空间位置的反演研究打下基础,从而可以更好地指导钻井,防止井眼碰撞。     

塔里木盆地北部区域石油地质特征及油气分布

从塔里木盆地北部区域特征研究入手，同时针对塔里木盆地北部区域油气田（藏）成藏模式及油气分布规律进行了具体的分析，对于在该区域正确识别石油地质特征及油气分布具有重要的指导意义，同时也为塔星木盆地北部区域储层评价研究提供了参考。     

盆地三维古水动力数值模拟方法及其应用

盆地古地下水动力是油气成藏过程的重要动力,但尚未检索到盆地三维古水动力场演化动态数值模拟方法研究的文献。从盆地演化地质模型出发,综合考虑盆地古地形、沉积压实水、地表渗入水、地层渗流性质和盆地构造演化特征等因素,建立了三维古水动力演化数值模拟模型,能够反映非均质各向异性条件下地下水的流动规律。应用该模型可以定量模拟各地质阶段盆地各地层的三维流势场、流速场、流向场,还可计算地层水交替次数,从而再现各构造运动时期的地下水活动史。用该方法对塔里木盆地现有的实际资料进行了实算模拟,获得了丰富的计算成果和大量成果图件,表明该方法具有使用和推广价值。图3彩图3参6(王孝陵摘)     

塔里木盆地顺北油气田地温场对奥陶系超深层油气的影响——以顺北5号走滑断裂带为例

塔里木盆地顺北油气田走滑断裂带奥陶系超深层油气资源类型、油气性质呈现规律性变化，油气分布规律主控因素不清制约了资源类型与勘探序列评价。为研究温度场对深层油气的影响，开展了顺北5号断裂带现今实测温度资料统计分析、关键成藏期热史恢复、烃源岩热演化与奥陶系油气性质和油气成熟度对应关系研究。结果表明，顺北地区现今地温场纵向上呈现由浅层向深层地温梯度逐渐降低的特征，寒武系玉尔吐斯组烃源岩的现今地温和关键成藏期古地温均呈现由北往南逐渐升高的特征。在超深层低地温梯度背景下，顺北奥陶系超深层油藏温度未达到原油大量裂解温度窗，为液态石油的保存提供了有利条件；在关键成藏期——海西晚期，本地寒武系玉尔吐斯组烃源岩由北往南热演化程度逐渐增加，在高压抑制生烃演化作用下，顺北5号断裂带北段和中段以生油阶段为主，南段开始以生凝析油气阶段为主，演化产物与现今奥陶系超深层油气藏类型、原油密度、天然气干燥系数、生产气油比、油气热演化程度平面分布特征具有较好一致性，指示地温场控制下的烃源岩热演化差异是资源类型和油气性质差异分布的主要影响因素。      

油井套管对地磁场的影响实验

油井中的铁磁质套管受到地磁场磁化作用会产生磁化磁场,引起套管附近的地磁异常。通过对地磁异常的分析,可以判断邻井的方位。实验中利用套管在地磁环境中分别模拟了竖直井、斜井和水平井3种情况,研究了套管对地磁场所造成的影响,总结了套管对地磁场影响的规律。实验表明:邻井为斜井、水平井时,二者所引起的地磁场强度异常区域分布相似,且异常区域较大,所引起的磁工具面偏角异常分布也如此,在井的NW、SE方向磁场强度异常较大,在NE、SW方向磁工具面偏角异常较大;邻井为竖直井时,引起的磁场强度和磁工具面偏角异常区域较小,其分布与斜井、水平井不同,在南北方向磁场强度异常较大,在东西方向磁工具面偏角异常较大。通过磁场强度异常和磁工具面偏角异常的分布可判断邻井的方位。     

塔里木盆地多旋回构造演化与复合含油气系统

塔里木克拉通多旋回构造演化控制了塔里木叠合盆地的形成及石油地质条件和复合含油气系统特征,进而决定了油气的分布和资源潜力。受古亚洲构造域和特提斯构造域演化控制,塔里木盆地经历了3个伸展-聚敛旋回、6个演化阶段,发育了多期不同类型的原型盆地,其间还发生了加里东晚期、海西早期、海西末期、印支期、燕山晚期和喜马拉雅晚期6次规模较大的构造运动,使先前形成的盆地遭受隆升、剥蚀、褶皱、断裂等改造作用。经历多旋回构造演化形成的塔里木叠合盆地,具有发育多套烃源岩和多个生烃灶,有多类储集层和多套储盖组合,多期生烃与成藏及多期调整、改造乃至破坏等油气地质特征。按照生烃灶分布及其所形成的油气藏关系,可以划分出10个复合含油气系统。古生界含油气系统有加里东晚期-海西早期、海西晚期和喜马拉雅期3个关键时刻,不同关键时刻油气系统内的油气分布受有效生烃灶和古隆起匹配关系控制,多期油气系统叠加最终控制油气的分布。     

塔里木盆地寒武系超深层含油气系统盆地模拟

针对塔里木盆地寒武系超深层含油气系统复杂的成藏特征,采用动力学模拟技术探讨了寒武系"源-圈-藏"的演化过程,揭示了超深层含油气系统油气"生成-运移-聚集-调整"的演化历史。塔里木盆地台盆区烃源岩的生烃史模拟显示:下寒武统烃源岩的热演化存在4个关键时刻,分别为加里东中期、加里东晚期—海西早期、海西晚期、喜马拉雅晚期;发育3种热演化模式,即盆地坳陷区持续热演化模式、盆地斜坡区接力热演化模式和盆地周缘山前带快速热演化模式。烃源岩的成熟度恢复显示:塔北斜坡带、顺托果勒低隆起和麦盖提斜坡带烃源岩的整体成熟度低于2%,处于高成熟阶段,目前仍然具有较好的生烃潜力。超深层含油气系统的混合流模拟表明:加里东期和海西期断裂对塔里木盆地原生油气藏的运聚较为重要,而喜马拉雅期断裂对次生油气藏的运聚影响较大。塔里木盆地台盆区寒武系上、下两套含油气系统流体的流线变化和运聚趋势具有明显的继承性,隆起带和斜坡区的优势运移通道是油气运聚的有利区,其中,卡塔克隆起和巴楚隆起西侧具有多源充注汇聚的特征,巴楚隆起东侧和塔北隆起受单一含油气系统持续充注,是较有利的油气富集区。盆地模拟对塔里木盆地超深层含油气系统的研究具有一定的参考价值,值得进一步探讨完善。     

油气动态富集理论——油气勘探理论、方法发展体系

油气动态富集理论是关于含油气盆地石油地质综合评价和油气成藏及分布规律的油气勘探理论与方法体系,它建立在我国油气勘探实践特有的发展基础之上,继承性地将我国已有石油地质综合评价和成功勘探模式由"静态"向"动态"、由表象向成因及动力方向作了进一步的发展和完善。从油气动态富集的思想和概念出发,详细阐述了油气动态富集理论的3项基本原理(相互作用、相对性原理,油气资源及其时空分配控制原理,圈闭体系、充注体系协调匹配原理)及其新认识,并对其分析方法进行了详细的描述。在此基础上,对含油气盆地动态综合评价及勘探一体化体系及其特点进行了分析。最后,结合塔里木盆地油气勘探发展历史及现状,综合评价了含油气盆地油气勘探风险构成及最优化目标管理体系。     

Further Recognition of Petroleum Exploration Potential of Marine Carbonates in Western Tarim Basin

A series of significant discoveries in marine carbonate rocks show great petroleum exploration potential in the Tarim Basin. However, the oil and gas fields discovered in the carbonate rocks are mainly distributed around the Manjiaer Sag in the eastern Tarim Basin. Some explorations occurred and no oil or gas field was discovered around the Awati Sag in the western Tarim Basin. Information from wells and outcrops reveals that there are excellent oil and gas source rock conditions around the Awati Sag. Transformed reef-shoal reservoirs could be formed in the Ordovician carbonate rocks with paleo-geographic background and hydrothermal conditions. Therefore, it is necessary to make a systematical study and overall evaluation of the potential of the periphery of the Awati Sag in terms of source rock evolution, resource potential, high-grade reservoir formation and distribution, and main factors controlling hydrocarbon migration and accumulation.     

塔中地区地层压力结构与油气的分布

地层压力分隔化是由于沉积物在成岩演化过程中受各种因素,如沉积速率、沉积物类型以及成岩作用的影响,使地层中的流体压力梯度呈现出随深度变化不连续的一种现象。根据地层压力梯度的变化可以划分地层的压力结构。压力分隔化在一定程度上控制着油气在地层中的聚集与分布。本文通过对塔里木盆地中央隆起带油气藏实例分析来说明地层压力结构对油气分布的控制作用。      

前陆盆地前缘隆起带圈闭的形成及其含油气性——以塔里木盆地沙雅隆起为例

前陆盆地前缘隆起是一重要油气聚集带,其特殊的构造部位及复杂的动力学演化过程决定了在该部位有多种圈闭形成和分布。塔里木盆地库车前陆盆地由三叠系、侏罗系烃源岩发育而成的成油体系中的前缘隆起——沙雅隆起区经历了海西期挤压形成雏形、印支—燕山早期挤压定型、燕山晚期—喜马拉雅中期拱张、喜马拉雅晚期挤压拗陷等构造活动阶段,圈闭形成与构造活动相关,成藏与烃源岩演化、幕式构造运动有关,因此各圈闭带的含油气性与圈闭形成期和油气运聚期的匹配有很大关系,由此划分出沙雅前缘隆起区的3级有利构造带。      

塔里木盆地三叠纪岩相古地理特征

塔里木盆地三叠纪主要为内陆湖泊的陆相沉积。文中以沉积学理论为指导．以不同地区单井地层．沉积相柱状图解释为基础．对塔里禾盆地三叠系进行了沉积相划分和沉积体系分析,并对沉积相类型、古地理环境及沉积相时空演化进行了系统分析。研究认为：早三叠世,塔里木盆地以湖泊和湖泊三角洲体系沉积为主,库车坳陷北部山前发育冲积扇一扇三角洲沉积体系;中三叠世,库车坳陷沉积格局变化不大,盆地内部湖泊面积有所扩大,塔北地区开始发育湖泊三角洲体系：晚三叠世,由于古特提斯洋持续向塔里木板块俯冲,特提斯南缘的羌塘地块与塔里木板块发生碰撞．受此构造运动影响,盆地内部湖盆开始向北退缩,塔北及库车坳陷开始出现含炭沼泽．盆地沉积演化开始向侏罗纪过渡。     

塔里木盆地卡塔克隆起古生界油气运移体系与成藏演化

塔里木盆地中部卡塔克隆起古生界油气资源丰富,但受多期构造叠加改造影响,具有混源供烃、早期充油、晚期注气、三期成藏、层楼式富集的成藏特征,油气运聚过程的复杂性制约了成藏规律的认识.该文从卡塔克隆起复式油气成藏主控因素入手,将油气运移体系划分成断裂型、不整合型、储集体型3大类,并讨论其4种空间组合模式.同时以油源断裂及区域不整合面演化为突破口,重点分析加里东晚期-海西早期、海西晚期和喜马拉雅期3个成藏关键时刻,油气运移体系演化及其与烃源岩生排烃的配置关系,指出塔中Ⅰ号、塔中Ⅱ号以及NE向走滑断裂等油源断裂是油气垂向运移的主要通道,而高隆-斜坡区T₆0,T₇0,T₇4复合-超覆不整合面与东河塘组骨架砂体叠置是油气侧向运移的关键因素,岩溶缝洞网络与继承性圈闭的空间展布决定了油气优势运移指向与富集部位.由断裂-溶蚀裂缝-不整合面以及骨架砂体组成的层楼式运移体系相互匹配,呈立体网状阶梯式多期充注、调整,是卡塔克隆起古生界油气成藏演化最显著标志.      

塔里木盆地震旦纪沉积特征及岩相古地理

震旦系可能成为塔里木盆地油气勘探潜力层系,对塔里木盆地震旦系分布及岩相古地理特征的准确认识是进一步勘探的基础,也是建立盆地早期构造-沉积演化历史的关键。通过对塔里木盆地周缘震旦系野外露头资料、盆内钻井资料以及地震资料的综合分析,结合前人发表的相关研究成果,对塔里木盆地震旦系分布、构造背景、沉积体系、岩相古地理特征进行探讨。研究表明,塔里木盆地震旦系发育3种类型沉积体系：碎屑岩沉积体系、碎屑岩-碳酸盐岩混合沉积体系、碳酸盐岩沉积体系,纵向上具有从碎屑岩沉积-碳酸盐岩沉积的演化特征。3种类型沉积体系与震旦纪3次“海侵-海退”旋回相对应,早震旦世初期（ZSQI期）的海侵形成了下震旦统下段碎屑岩沉积体系,早震旦世晚期（ZSQⅡ期）的海侵形成了下震旦统上段碎屑岩-碳酸盐岩混合沉积体系;晚震旦世初期（ZSQⅢ期）的海侵形成了上震旦统碳酸盐岩沉积体系;3次海退过程形成下震旦统中部、顶部及上震旦统顶部3个不整合面。新元古代,伴随着Rodinia超大陆的解体,塔里木盆地进入大陆裂谷演化时期。震旦纪为克拉通内坳陷及被动大陆边缘演化阶段,具有“南隆北坳”的古地理特征。早震旦世,发育巴楚-塔中-塔东南隆起及塔北残余古陆,北部为滨海-陆棚环境,西南部为滨海-陆棚-半深海环境;晚震旦世,塔北古陆消失,北部为潮坪环境,西南地区为被动大陆边缘浅海环境。