四川盆地中国石化探区须家河组致密砂岩气勘探开发进展与攻关方向

四川盆地须家河组致密砂岩气的勘探取得了丰硕的成果,但是气藏整体表现为“储层致密、大面积含气、局部富集”的特点,开发生产中普遍呈现出储量丰度低、普遍产水和裂缝控产等特征,储量动用难度大。近年来,以有效建产和高效勘探为主要目标,应用地质-工程一体化的思路,开展了四川盆地中国石化探区须家河组的新一轮勘探开发攻关研究,在基础地质理论认识和勘探开发关键技术等方面取得了重要进展。在成藏模式、天然气富集规律和圈闭评价方面,建立了“先成藏后致密、超压驱动、晚期调整”的成藏模式,明确了“早期构造控带、差异致密控储、构造调整控产”的天然气富集规律,建立了基于古今构造及形变的圈闭动态评价方法。关于致密砂岩气藏甜点,划分了2类4型气藏甜点模式,并建立了相应的评价标准。针对致密砂岩裂缝预测,形成了最大似然、构造熵、形态指数和曲度等多属性融合的断褶缝体精细刻画技术。在致密砂岩组分和流体识别上,构建了粒度参数测井连续评价和中子声波包络面含气性识别测井评价技术。针对致密砂岩储层保护和改造,初步形成了氮气钻井提高产量技术,制定了不同甜点类型储层压裂改造技术和对策。当前,须家河组勘探开发工作中的重点是如何实现规模有效开发。通过近几年的攻关研究,认为下步的勘探开发应集中以下几个方面：一是在全盆范围内进一步深化须家河组天然气差异富集规律研究;二是按照不同甜点类型开展精细的地质评价;三是进一步攻关裂缝体内幕精细刻画、优质储层精细预测和流体预测等关键技术,大力发展提高产量工程工艺技术和开发政策优化技术;四是坚持地质-工程一体化,建立分类动用的思想,优先开发动用裂缝型甜点储量,以大幅度提高产量为目标攻关基质储渗型甜点储量,实现须家河组难动用储量的有效建产和高效勘探。     

准噶尔盆地致密砾岩储层特征及“甜点”预测——以中佳地区佳木河组二段一砂组储层为例

准噶尔盆地西北缘中佳地区佳木河组二段一砂组致密砾岩储层厚度大,分布范围广,试油气结果不理想,储层“甜点”区分布规律不清。基于录测井、分析化验以及叠前三维地震等多种资料,建立地质“甜点”与工程“甜点”判别参数,揭示“甜点”特征与采气能力相关关系,优选“甜点”表征参数,进行储层“甜点”预测及评价。研究结果表明：中佳地区佳木河组二段一砂组储层为低孔隙度、特低渗透率的致密砾岩储层,渗流条件整体偏差。致密砾岩储层脆性指数普遍大于60%,储层可压性好,更容易获得高产。“甜点”区储层具有低伽马值、高电阻率、低密度、低中子孔隙度、高声波时差值、较高孔渗,高含气饱和度,低纵横波速度比、低波阻抗以及脆性指数值较高的特征。依据储层综合评价分类特征结合纵横波速度比、孔隙度及脆性指数参数反演结果识别刻画2类“甜点”区分布范围,其中Ⅰ类“甜点”区分布在扇三角洲内前缘相带中的中佳7—新光1井区,总面积达50 km²;Ⅱ类“甜点”区主要分布于中佳7—新光1井区外围区,面积达48 km²。部署在Ⅰ类“甜点”区的ZJHW201井获得日产70×10⁴ m     

岩石力学地层新方法在深部煤层气勘探开发“甜点”预测中的应用

“甜点”预测是深部煤层气勘探开发的重点和难点领域,制约深部煤层气能否实现规模效益开发。传统“甜点”预测方法是将地质“甜点”或工程“甜点”单独研究,基于地质—工程一体化理念的“甜点”预测/评价体系亟待建立,当务之急是找到有效的理论方法去实现深部煤层气地质“甜点”与工程“甜点”的有机统一。岩石力学地层(学)具有衔接煤层气地质与储层工程的固有属性与先天优势,为攻克深部煤层气“甜点”一体化预测的技术难题提供了新方法。笔者梳理分析了深部煤层气地质“甜点”与工程“甜点”的发育特征及其预测面临的难题与挑战,讨论提出了深部煤层气“甜点”一体化预测的岩石力学地层方法,探索开展了基于岩石力学地层的深部煤层气“甜点”预测的应用研究。研究结果表明：岩石力学地层控制下的深部煤储层的天然裂隙发育规律是深部煤层气地质“甜点”预测的关键制约条件,而在岩石力学地层控制下的压裂诱导的裂缝发育规律、储层岩石物理变化与储层可改造性则是深部煤层气工程“甜点”评价的核心因素;以岩石力学地层为桥梁纽带和方法机制,可实现深部煤储层沉积成岩作用—岩石力学特征—地质构造与地应力场特征—地质成藏响应—储层工程响应—深部煤层气“甜点”一体化...     

主成分分析法在致密碎屑岩储层有效裂缝识别中的应用

有效裂缝识别对致密碎屑岩储层的储渗能力评价及甜点区预测至关重要。沁水盆地南部地区上古生界发育海陆过渡相致密碎屑岩储层,由于经历了复杂的构造演化及沉积作用,其岩石极为致密。基于岩心裂缝观察及测井分析结果,利用主成分分析法对致密碎屑岩储层裂缝的有效性进行分析。结果表明,沁水盆地南部地区上古生界山西组碎屑岩储层有效裂缝较为发育,与喜马拉雅期强烈的地层抬升剥蚀密切相关,多为晚期裂缝;而全充填裂缝的开度较大,多为早期裂缝。对有效裂缝敏感性较强的6种测井参数进行主成分分析,发现主成分Y1和Y2的累积方差贡献率达88.55%;根据Y1和Y2值可以进行有效裂缝的识别,并取得了较好的应用效果。利用主成分分析法识别有效裂缝,可以起到降低维度及提取裂缝有效信息的目的。     

地震属性预测西湖凹陷N构造“甜点”

东海盆地西湖凹陷N构造花港组主要的天然气储层为致密砂岩,寻找相对高孔、高渗的"甜点"是该区勘探的关键。分析岩石物理特征,优选孔隙度、渗透率等测井参数,利用加权融合方法计算每口井的"甜点"因子,提取不同角道集分频数据体的多种属性,与"甜点"因子进行相关分析,将相关性高的地震属性进行加权融合得到"甜点"预测值,从而建立"甜点"储层—井—地震之间的联系。研究表明,绝对振幅组合、弧长等属性与井"甜点"因子相关性高,属性融合得到的甜点预测值可以精确描述N构造"甜点"的空间展布,结合沉积相分析,"甜点"分布于N构造中南部的分流河道砂体内。该研究可有效地在致密砂岩中寻找"甜点",对西湖凹陷其他构造的"甜点"研究具有借鉴意义。     

鄂尔多斯盆地红河油田长8油层组致密砂岩储层“甜点”成因机制

鄂尔多斯盆地红河油田长8油层组储层物性普遍具有低渗—致密特征,但局部发育储层“甜点”（即相对优质储层）,并控制着油气富集高产,因此,开展储层“甜点”成因机制研究对致密砂岩储层预测意义重大。通过大量岩石薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、荧光薄片等的系统观察与统计,结合储层矿物组成、胶结物含量、物性测试分析,从沉积建造到成岩改造开展了储层物性影响因素的全过程分析,剖析沉积、成岩、破裂及油气侵位作用对致密砂岩储层储集性能的影响。结果表明,沉积作用是控制致密砂岩储层物性的第一位因素,奠定了致密砂岩储层发育的物质基础,并控制了其原始物性;成岩作用控制了致密砂岩储层的孔隙演化,其中建设性成岩作用控制了储层“甜点”的发育,并最终控制了孔隙型致密砂岩储层“甜点”分布;裂缝大大提高了致密砂岩储层渗流能力,并最终控制了裂缝—孔隙型致密砂岩储层“甜点”分布;油气侵位抑制了胶结作用的进行,是致密砂岩储层“甜点”重要的保持机制。      

中国陆相致密油富集规律及勘探开发关键技术研究进展

陆相致密油是中国近期现实的非常规石油资源,是国内石油资源储产量增长的重要补充。研究团队立足国家科技重大专项“致密油富集规律与勘探开发关键技术”研究目标引导、国家重点实验室室内测试和中石油8家油公司现场试验,针对中国陆相致密油理论技术研发和勘探开发实践取得3方面研究进展。①形成条件方面：发现纹层状富有机质页岩是主力烃源岩,发育陆源碎屑、内碎屑等多种类型有利储集层,主要包括源内和近源2种大面积连续分布的成藏组合;②富集规律方面：明确有利储集相带、近烃源中心、一定构造背景是富集高产的3个共性主控因素,评价致密油资源规模为106.5×10⁸t,识别出40个富集区带,储备了一批可钻“甜点区”;③勘探开发关键技术方面：多尺度致密储层表征、资源分级评价、“甜点区”地震响应及工程评价、致密储层改造技术、致密油有效开发技术等取得新进展。研究成果支撑中国陆相致密油整体快速发展,截至2018年底,已探明石油地质储量为4.37×10⁸t、三级储量为30.19×10⁸t,新建产能为331×10⁴t。建议后续研究聚焦碎屑岩、混积岩—沉凝灰岩、湖相碳酸盐岩等3大领域,着力深化富集规律研究、甜点评价预测、开发关键技术、储层高效改造技术、重点盆地实践应用等5方面研究,支撑中国陆相致密油地质工程一体化稳步发展。     

塔中地区顺托果勒低隆起志留系柯坪塔格组下段致密砂岩储层控制因素分析

塔中地区顺托果勒低隆起志留系柯坪塔格组下段储层为致密砂岩储层,应用镜下薄片、孔渗分析、X衍射及扫描电镜等分析化验资料分析了该区致密砂岩储层的基本特征。在区域构造特征、断裂发育特征、沉积及成岩作用研究的基础上,探讨了该套储层致密化成因,并分析了致密砂岩储层中"甜点"发育的控制因素。研究表明,柯坪塔格组下段致密砂岩储层为一套滨岸砂坝砂体,岩石类型为细粒岩屑砂岩、粉砂岩;结构成熟度高,成份成熟度低。柯坪塔格组下段砂岩储层致密化受控于沉积作用和成岩作用,高频沉积旋回、储层非均质性、碎屑组成、岩石粒度等沉积作用控制了储层致密化的基础条件;压实作用、胶结作用等成岩作用进一步加速了储层致密化的进程。该套致密砂岩储层中"甜点"的发育受多重因素的控制,其中,沉积相决定了"甜点"发育的物质基础;储层中超压的存在延缓储层致密化进程;裂缝和深部流体溶蚀为改善"甜点"的储渗性能起到了一定的作用。     

川东北地区须家河组“断缝体”气藏有利勘探目标和预测技术

上三叠统须家河组致密砂岩是川东北地区天然气勘探的重点领域之一,整体具有“埋藏深度大、储层致密,非均质性强,商业动用难度大”的特点。川东北地区须家河组发育“断缝体”气藏,通南巴构造带的通江-马路背地区是“断缝体”气藏勘探最有利区带,优势岩相和裂缝发育区是有效储层发育的有利勘探目标。利用动态构造识别技术、非线性岩性与物性反演预测技术以及综合裂缝预测技术等关键方法,有效地解决了烃源断层识别、相对优质储层预测以及裂缝预测等问题,实现储层“甜点”综合预测。这些技术在川东北“断缝体”气藏勘探中应用效果显著,储层厚度预测误差从16%降低到8%,裂缝预测吻合率从60%提高到85%;依据“断缝体”评价思路部署实施的4口井均取得了较好的效果,钻井成功率100%,提交天然气控制储量367.91×10⁸m³,落实了千亿方资源规模阵地,基本实现了川东北地区通江-马路背区块的高效勘探。     

四川盆地川西坳陷新场须家河组二段气藏甜点模式及形成机理

致密砂岩气藏甜点评价是储量有效动用的关键。基于四川盆地川西坳陷新场须家河组二段气藏精细解剖,阐明了气藏甜点地质特征,建立了气藏甜点模式和识别标准,明确了甜点空间分布特征,探讨了致密气藏甜点形成机理。结果表明：①有效储层划分为两种类型,分别为平缝发育的中-粗粒砂岩和块状层理的中粒砂岩,且有效裂缝为倾角大于30°的构造缝;②气藏甜点可以划分3种类型,分别为断缝型、层理缝型和孔隙型甜点,断缝型甜点高角度裂缝较发育,主要分布在SN向断裂所控制的断缝体内,层理缝及孔隙型甜点高角度缝不发育,主要分布在断缝体之外的优质储层内;③构造位置较高的有利含气区是新场须二段气藏甜点发育的基础,晚期断裂影响的断缝体决定了断缝型甜点的形成,在断缝体之间,优质储层品质是层理缝及孔隙型甜点形成的主要控制因素。明确气藏甜点模式,阐明甜点形成机理,一方面可以深化致密气藏甜点理论认识,另一方面也可以为甜点分布预测和可动储量评价提供有力支撑。     

临兴致密砂岩气藏地质特征及开发潜力分析

针对鄂尔多斯盆地临兴地区致密砂岩气藏非均质性强、储量动用不充分的技术难题,以临兴地区石盒子组盒四段为研究对象,利用钻井、测井与地震资料相结合的方法,进行立体空间层序地层格架精细刻画,并在此基础上开展石盒子组小层级别沉积微相精细描述和致密砂岩“甜点”优质储层定性与定量预测。研究结果表明:临兴地区致密砂岩优质储层主要为孔隙度大于6%、密度小于2.55 g/cm³、v_P/v_S小于1.8的厚层致密砂岩河道砂体,其地震反射特征为中低频连续中强反射;根据优质储层“甜点”预测结果,部署空间立体井位,临兴地区致密气藏储量动用程度提高15.3个百分点,优化井位部署50口,预计增加天然气可采储量100×10⁸m³。研究成果可为临兴地区致密气藏未动用储量立体勘探开发部署提供有利的技术支撑,对同类型致密砂岩气藏的勘探及储量有效动用具有重要的参考和借鉴意义。     

低油价背景下中国陆相致密油的效益勘探开发

在北美致密油规模勘探开发调研基础上,总结低油价背景下北美致密油规模效益勘探开发的成功经验和做法,分析中国陆相致密油与北美海相致密油成藏地质条件差异,探究中国陆相致密油产业发展的技术对策。北美致密油规模勘探、效益开发有6方面经验值得借鉴:在成熟探区寻找新的效益勘探层系;加强“甜点区”经济评价,重点开发高收益“甜点区”;通过重复压裂、立体压裂,最大限度提高致密油储量动用程度;优化钻完井技术,降低工程作业成本;采用商品套期保值措施确保低油价盈利;出售非核心资产、裁员等,最大限度降低成本。中国陆相致密油有较好的资源基础,借鉴北美海相致密油勘探开发的成功经验,优选“甜点区”,选准“甜点段”,发展针对性方法技术,实现经济效益开发。     

储层“甜点”识别在油田低品位储量有效动用中的应用

盐池地区H区块长8油藏砂体规模大且连片性好,储量规模大,是姬塬油田近年来资源接替、长期稳产的重要建产区块,但由于储层物性因素影响,常规定向井开发效益差。从该区块的储层特征出发,参照长7致密油储层工艺改造的成果和经验,工程地质一体化甜点识别,甜点判识从单因素向多因素转变,优选储层平面上、纵向上以及水平段上"甜点",采用高强度体积压裂进行改造,为后期盘活长8难动用储量提供可靠经验。     

东海西湖N区块致密砂岩气藏甜点预测研究

东海西湖N区块HG组H3b段为致密砂岩储层,具有砂体厚度大、低孔、低渗及横向差异变化大等特点,致密砂岩与泥岩、优质储层分布与含气性变化比较快,寻找物性较好、含气丰度较高的砂岩"甜点"是该区天然气高效开发的关键所在。在砂体、储层、含气性岩石物理特征综合研究基础上,探索了一套基于敏感弹性参数优选与合成的甜点预测技术,采用砂体-优质储层-含气优质储层逐级递进预测流程,达到准确预测甜点的目的。利用叠前资料反演纵波阻抗、纵横波速度比数据体,采用坐标旋转技术合成具有岩性区分识别能力的砂泥岩SynV_pV_s敏感属性参数,该参数可用来识别砂泥岩;利用优质储层的低纵波阻抗值特征划分识别优质储层;利用E/λ(杨氏模量与拉梅参数比值)含气性敏感属性参数预测优质储层含气性。实际应用结果表明,该方法在一定程度上降低了多解性,提高甜点预测的准确性和精度。     

致密油平台式“工厂化”水平井优化设计——以松辽盆地三肇凹陷肇源地区Y63井区扶余油层为例

松辽盆地三肇凹陷肇源地区扶余油层具有资源量大、储集层致密、普遍含油且连续分布的特点。但产能问题一直是制约该区致密油勘探开发的难点。针对肇源地区Y63“甜点”区,应用大量测录井、试油及化验分析资料,明确FⅡ₁砂层组“甜点”地质特征,通过地震属性、地质统计学反演,精细刻画“甜点”砂体边界,开展平台式“工厂化”水平井设计。实钻结果表明,已完钻6口水平井钻遇油层934~1 177m,平均为1 070m,与周边直井相比,提高产能5~12倍,证实平台式“工厂化”水平井部署方式的优越性和可行性。     

二维波阻抗反演在东海南部某工区的应用实例

由于白垩系和侏罗系年代老,埋藏深,储层孔渗条件差,导致地震剖面上反射界面较弱,分辨率低;加上二维工区面积大,井资料少等因素,使得该地区的储层预测工作很难开展。主要针对东海南部某二维工区中生代地层进行了地震波阻抗反演,对该工区可能存在的储层空间展布进行了预测,结果显示白垩系的顶部发育一套玄武岩层,底部发育一套含砾砂岩地层,主要集中在工区东南部构造上;白垩系中段以砂泥岩薄互层为主;上侏罗统储层物性较好,具有一定厚度和空间分布;中、下侏罗统存在较薄的致密砂层。     

基于CQ指标的长庆油田长6—长8段致密油储层划分标准研究

鄂尔多斯盆地三叠系长6—长8段致密油储层具有低孔、低渗、低压和低产等特征,为了优选单井剖面的地质甜点、工程甜点,针对长6—长8段致密油储层的地质特性,提出了一种划分致密油储层标准的实用方法。首先计算或提取储层的最小水平主应力、破裂压力、脆性指数、孔隙度、渗透率及含水饱和度等参数,建立储层完井品质综合评价指标CQ;然后基于CQ和单井产能的关系图版,将储层划分为好、中、差3个等级,并根据CQ值优选射孔压裂层段。利用该方法对长庆油田陇东地区L375井进行了储层划分,划分结果与试油结果对比表明,基于CQ指标优选出的射孔压裂位置与实际高中低产井段完全相符。研究表明,该方法满足优选致密油射孔压裂位置和寻找地质甜点、工程甜点的要求,可以用于区块储层的划分。      

松辽盆地徐家围子断陷白垩系沙河子组深层致密气成藏机理及勘探突破

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组砂砾岩埋深大、岩性致密,目前对其成藏控制因素认识不足,且受投资成本和勘探开发技术的制约,沙河子组一直未能实现储量和产量的突破。使用地震、岩心、测井、录井及地质分析化验资料,从煤系烃源岩生烃潜力、致密砂砾岩展布、储集物性、地层超压等方面分析了沙河子组致密气成藏控制因素,力图寻找富气甜点、指导井位部署。结果表明,沙河子组储层与烃源岩叠置,致密非浮力成藏动力过程致使异常高压的出现,并造就了满盆含气的格局。沙河子组致密砂砾岩储层在纵横向上叠置发育,储层内部发育的多层高孔渗带成为致密砂砾岩气藏的“甜点”。在致密气成藏理论的指导下,精准刻画了优质富气“甜点”的分布并设计了最优气井轨迹,充分发挥地质工程一体化优势,以优快钻井和最优改造体积为目标,部署了宋深9-平5井,测试产量达106×10⁴m³/d,取得了沙河子组致密气藏的重大突破,为后期松辽盆地沙河子组致密气藏勘探开发带来了广阔的前景。     

致密油藏可采储量概率快速评估方法 ——以红河油田长8油藏为例

致密油藏储层致密、大面积含油、局部"甜点"富集、油水分布复杂以及后期工程改造带来的储层复杂性,决定了其单井开发动态与可采储量分布具有较大的差异性和较强的不确定性,很难用常规的储量评估方法得出合理的确定性认识.通过引入北美对非常规页岩油气藏储量的评估方法,采用已开发井确定单井储量,再用已开发井储量的概率分布特征来表征区块...     

致密碎屑岩储层“甜点”形成及保持机理——以鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区延长组长8油层组为例

中西部盆地碎屑岩普遍致密化、储层“甜点”预测难度大是制约油气发现的重要因素。为探索储层致密化及“甜点”形成和保持机理,通过岩心观察、铸体、荧光、包裹体、阴极发光等薄片鉴定、粒度分析、压汞和覆压孔渗测试、扫描电镜和能谱分析等沉积、岩石和地球化学综合研究,根据成因类型,将鄂尔多斯盆地西南部镇泾地区延长组长8油层组“甜点”划分为原生型、次生型两大类,认为早期绿泥石膜的发育适度抑制了后期的成岩改造,是原生型“甜点”得以形成、保持的重要因素。对于次生型“甜点”,各类溶蚀孔和微裂缝为其主要孔隙空间,可进一步划分为溶蚀型“甜点”和裂缝型“甜点”,并证实了各类溶蚀、破裂等建设性成岩作用是形成次生型“甜点”的关键因素。研究认为,早期油气充注可有效地抑制后期胶结作用的发生,多期次的成岩交替过程使“甜点”形成-保持(或失效)。纵向上,单砂体的去致密化作用始自原生孔隙保存相对较好的高渗层或裂缝与溶蚀作用较强的叠合部位,并逐渐向外推进。平面上,砂体的去致密化有着类似的特点,顺沿砂体,储层“甜点”呈现“竹节状”分布的特点。