利用流体历史分析技术研究库车坳陷大北气田油气充注史

运用流体包裹体岩相学、均一温度、含油包裹体丰度及储层颗粒荧光定量等多种流体历史分析方法,对塔里木盆地库车坳陷大北气田储层古流体特征、油气充注期次和时间进行了研究,并结合构造演化及沉积埋藏史恢复了大北气田油气充注史。研究表明,库车坳陷大北气田发育2期油气充注：第一期为6~4Ma的凝析油充注,该期充注被蓝白色荧光液态烃包裹体记录下来,QGF波长峰值也显示凝析油的特征,QGF指数分布在1.7~24之间,表明凝析油在大北古构造内形成有效充注,聚集形成古油层,库车中期凝析油沿穿盐断裂大量散失;第二期为3Ma至今的天然气充注,灰黑色的气态烃包裹体记录了该期充注,QGF-E谱图显示烃类流体整体偏轻,轻质的烃类流体充注与晚期的油气快速充注是该地区含油包裹体丰度偏低的原因。库车组沉积晚期以来天然气持续充注、优良储盖组合与构造演化的时空配置使该时期成为大北气田的主要成藏期,具有晚期成藏的特点。     

库车前陆盆地吐北2构造油气充注过程分析

基于定量颗粒荧光、流体包裹体等技术,结合埋藏史、热史及生烃史对库车前陆盆地吐北2构造的油气充注史进行分析。分析结果表明,储层的QGF指数均大于5,表示测点的深度层段均为古油层段;而大部分层段的QGF-E强度都大于20pc,显示出残余油层的特点;TSF显示油质成分单一,说明现今储层烃类具有同源的特点。结合流体包裹体及储层沥青分析表明吐北2构造经历了3期油气充注:中新世康村组晚期(11~6Ma)经历了成熟油气的充注,包裹体显示出黄色、黄白色的荧光,由于后期断层穿盐导致古油藏破坏形成储层沥青;随着埋深加大,膏盐岩发生强烈的塑性流动使断裂愈合,同时伴随着轻质油的充注(4.5~2Ma),对应的包裹体显示出蓝色的荧光;上新世库车组末期(2.5Ma)储层又经历一期高过成熟气的充注,与第二期轻质油充注连续无间断。由于研究区白垩系储层普遍发育泥岩隔层,导致部分层段现今仍存在残余油层。     

库车坳陷吐北1 井区古流体演化过程

塔里木盆地库车坳陷吐北地区受膏盐岩和断层的综合影响，其流体的历史演化过程复杂，但过去对此研究较少，制约 了对该区油气分布规律的认识。为此， 对吐北1 井区的储集层进行了流体包裹体分析和定量颗粒荧光分析，并结合构造演化史、埋藏史、 热演化史和生烃史恢复了该区的古流体演化过程。研究结果认为，该区经历了2 期油气充注：①第一期为中新世-上新世康村组（N_1-2k） 早中期（距今16 ～ 9 Ma）原油充注，对应的包裹体荧光呈黄色、黄白色，各层段的定量颗粒荧光（QGF）指数均大于4，表明储层 早期的确存在古油藏；而后期由于膏盐岩被断层切穿使得早期流体逸散，形成储层中的残余沥青，现今的储层表面吸附烃的三维全 息扫描荧光光谱普遍显示单峰，也证明早期原油逸散。②第二期为上新世库车组（N₂k）沉积晚期（距今3 Ma）天然气和轻质油充注， 对应的包裹体为赋存于石英颗粒边缘的蓝色荧光包裹体以及黑色气态烃包裹体；该时期膏盐岩盖层埋深加大，强烈的塑性流动恢复 了盖层的封盖能力，同时喜马拉雅造山运动使得圈闭剧烈隆升，聚集了大量的天然气和少量的轻质油。     

西昆仑山前柯东构造带侏罗系砂岩成藏古流体特征及其成藏指示意义

塔里木盆地西南坳陷甫沙8井在侏罗系砂岩中获得工业油流,极大的推动了昆仑山前新层系新领域的油气勘探。本文通过流体包裹体岩相学、均一化温度及储层颗粒荧光定量等方法,对昆仑山前柯东构造带侏罗系储层古流体特征与油气成藏期次进行了研究。结果表明,侏罗系砂岩储层发育两期烃包裹体,第1期为发黄色、黄绿色荧光烃包裹体,以片状或点状分布,为早期原油充注;第2期为蓝白色烃类包裹体,沿裂隙呈线性分布,为晚期高成熟油气充注。颗粒荧光QGF指数主要介于3～7 pc,说明早期发生过原油充注,指示存在古油藏。QGF-E强度指数分布在9.65～73.89,指示现今为凝析油或轻质油特征,这一特征与蓝白色荧光的液态烃包裹体相对应。烃类共生包裹体均一温度峰值主要在95～105℃和115～125℃,结合研究区埋藏史和热演化史模拟结果,表明经历了两期油气充注,第1期在20 Ma以来,以成熟度较低的油气充注为主;第2期在5 Ma以来,主要是高成熟度油气充注。储层颗粒荧光定量分析结果表明,侏罗系早期发育古油藏,现今为凝析油或轻质油特征。     

王家岗地区流体包裹体与微观沥青特征及意义

王家岗地区油气成藏条件复杂,对研究区构造带内20口井100余块沙河街组储层样品中流体包裹体与微观沥青进行了显微观察与定量统计,并完成了微束荧光光谱分析和均一温度测试,结合区域埋藏史、热演化史和生排烃史分析,对该区油气充注幕次、运移方向与时间进行研究。结果表明,研究区油气包裹体和微观沥青分布可以根据荧光特征划分为相互对应的,以蓝色和黄色荧光为主的2类,分别代表了2次油气流体成藏活动的过程,一期为东营组末期(34~24Ma),另一期为馆陶组末期-第四纪(13.8~0Ma),以第2期蓝色荧光油气包裹体和沥青为代表的第2期油气成藏是研究区的主成藏期。     

塔里木盆地轮古东地区奥陶系储层流体包裹体研究及油气成藏史

流体包裹体蕴含的信息可以反演油气成藏期次。对轮古东地区奥陶系储层烃包裹体荧光特征、赋存关系研究,结合烃共生盐水包裹体显微测温分析,确定该储层发育3期烃包裹体：第Ⅰ期为晚加里东-早海西期形成的发褐色荧光烃包裹体|第Ⅱ期为晚海西期形成的发黄色荧光烃包裹体|第Ⅲ期为燕山-喜马拉雅期形成的发蓝白色荧光烃包裹体。对定量颗粒荧光QGF光谱和颗粒吸附烃全扫描荧光TSF定量荧光光谱对比分析,发现包裹烃与吸附烃反映的油气性质具有良好的一致性|基于烃共生盐水包裹体PT模拟结果,将烃共生盐水包裹体捕获温度与捕获深度组合投点于地热-埋藏史图上,确定轮古东地区奥陶系储层主要经历3期油气充注,分别为晚加里东-早海西期、晚海西期和喜马拉雅早期。晚加里东-早海西期和晚海西期2期油气藏遭受不同程度的破坏或降解作用,3期油气分别以重质油-稠油、中质油和轻质-凝析油为特征。     

库车坳陷北部单斜带油气充注史及成藏潜力分析

北部单斜带是库车坳陷油气成藏研究程度最低的构造带。基于流体包裹体、定量颗粒荧光和激光拉曼等分析技术对北部单斜带的油气充注史进行详细的研究,并结合生储盖和圈闭条件对其成藏潜力进行了评价。根据其常规孔隙型储层和裂缝储层的岩心样品对比分析表明,孔隙型储层中流体包裹体主要为单相黄色荧光油包裹体,储层QGF指数都大于6,QGF-E强度都大于20pc,油气充注显示出明显的继承性特点;裂缝型储层中包裹体主要为蓝白色荧光固液气三相包裹体和气液两相包裹体,储层QGF指数、QGF-E强度和R₁都显示出异常值,与孔隙型储层原油物性具有较大差异,认为储层早期(65Ma左右)经历一期油充注,晚期喜马拉雅造山运动使地层强烈褶皱产生大量裂缝,沟通了其他储层或源岩,使得晚期(10Ma左右)生成的轻质油沿裂缝网络发生一期充注,之后又经历一期(3Ma左右)气洗。研究区生储盖条件匹配良好。烃源岩演化达到主要生油阶段,部分地区的三叠系甚至达到生气阶段。储层物性致密,裂缝控制“甜点”发育,致密油气的勘探具有广阔的潜力。     

徐家围子断陷火山岩储层流体包裹体研究

为揭示徐家围子断陷深层火山岩气藏的充注期次和主成藏期，对采自12口井上侏罗统营城组火山岩储层的34块样品开展了流体包裹体研究。对流体包裹体进行系统的镜下岩相学特征观察以及显微测温分析结果表明：该区营城组火山岩储层中捕获的流体包裹体记录了6期热流体活动，其中前4期热流体活动与该储层发生的4期天然气充注密切相关，后2期热流体活动则记录了火山活动的信息。结合该区埋藏史综合分析结果得出，4期天然气充注发生于距今120~85 Ma，且每次充注持续时间均小于10 Ma，其中发生于泉头组沉积末期-青山口组沉积中晚期的第三次天然气充注是营城组火山岩气藏的主成藏期。     

柴达木盆地英西地区中深层油气成藏过程分析

近年柴达木盆地英西地区已形成亿吨级规模储量区,主要是受广覆式灰云岩储层、优质盐岩盖层、晚期隆起背景复合控制,形成源—储一体的咸化湖相碳酸盐岩大型构造—岩性油气藏。英西地区位于柴达木盆地西部新生界主力烃源岩发育区内,中深层(下干柴沟组)具有近油源的先天优势,前人认为英西中深层油藏原油主要源自古近系烃源岩,对油源类型及优质储层的发育模式等进行了很多研究,但对于中深层油气充注期次和成藏过程并未进行深入研究。通过储层定量颗粒荧光、包裹体岩相学、显微测温等分析技术,结合埋藏史和热史,系统分析了英西地区中深层油气成藏演化过程。英西地区中深层原油主体为正常的中质油,但储层的QGF-E和TSF特征表明具有重质、极性极强的原油存在;储层中主要发育黄色和淡蓝色荧光2类烃包裹体,结合伴生盐水包裹体均一温度及埋藏史和热史分析认为,英西地区中深层主要经历了下油砂山组沉积末期(15Ma)的低成熟阶段原油充注、上油砂山组沉积末期(7Ma)至今的成熟—高成熟阶段原油充注的2期成藏过程;同时,由于受喜马拉雅晚期强烈构造运动影响,中深层油藏经历了原油充注和向上覆地层调整的过程。     

四川盆地龙岗东地区长兴组生物礁储层多期流体充注及油气成藏过程

基于四川盆地龙岗东地区长兴组礁滩储层的充注序列、流体包裹体、激光拉曼分析,对比潜在烃源岩生物标志化合物,认为长兴组储层存在多期流体充注,充填序列包括:第一期次方解石→沥青→第二期次方解石;沥青→萤石→石英→第二期次方解石等。第一期次方解石代表浅埋藏环境中正常地层流体充注;储层沥青来源于龙潭组烃源岩;萤石、石英具有异常高温,代表热液流体充注,含沥青包裹体(含油包裹体的裂解产物)富集表明热液流体充注与龙潭组生烃时期匹配;第二期次方解石代表中—深埋藏中正常地层流体充注,表明总体具有3期油气充注阶段:第一期为早侏罗世中—晚期(约190～175Ma)的少量龙马溪组天然气充注,对应长兴组地层温度约为110～130℃。第二期为中侏罗世到晚侏罗世早期(约175～160Ma)的龙潭组生油高峰期充注,形成大量含油包裹体,伴生大量含甲烷气—液两相包裹体,地层温度为130～140℃。第三期为早白垩世中晚期—晚白垩世中期(约120～90Ma)的原油裂解成气过程(地温超过160℃),伴生大量储层沥青。关键充注时期的逆断层活动是后期保存条件被破坏的主要原因。     

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。     

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库的渗流规律

微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏储层非均质性强,边底水选择性水侵,渗流规律复杂,为了提高地下储气库的建库效率,需要研究储层在改建地下储气库多周期强注强采过程中的多相流体渗流规律。在获取有代表性的裂缝发育碳酸盐岩岩心较为困难的条件下,通过对天然岩心进行剪切造缝和多轮次气水互驱实验,研究了地下储气库气水过渡带在注采过程中的多相渗流规律,分析了裂缝合气空间贡献率以及储气库含气空间动用效果。结果表明:裂缝模型的相渗曲线近似于"X"形,多次气水互驱后相渗曲线基本没有变化,基质岩心模型相渗曲线经多次气水互驱后气水两相共渗区间变窄,共渗点降低;微裂缝对储层含气空间贡献率较高,微裂缝发育储层的含气空间利用率保持在较高水平,徽裂缝不发育储层的含气空间利用率逐渐降低并趋向稳定。因此,在微裂缝—孔隙型碳酸盐岩气藏改建地下储气库过程中可以在徽裂缝不发育储层布置生产井,同时通过控制边底水运移范围降低注入气损失,从而提高地下储气库的建库效率。     

山前地区深井超深井套管防磨与减磨技术研究

针对山前地区深井超深井钻井过程中套管磨损严重的问题,在分析套管磨损机理的基础上,开展了山前地区套管防磨与减磨技术研究,基于技术研究成果及应用实践,得到如下结论:1应用Power V等垂直钻井系统控制井眼轨迹,特别是上部井段的狗腿度和井斜,可明显减小侧向力和磨损量,缩短套管磨损时间;2应综合考虑套管磨损率、磨损系数以及钻杆耐磨带本身的磨损量,优选出效果最优的耐磨带;在狗腿度严重的位置,可考虑采用一定数量的橡胶钻杆卡箍来减轻对套管的磨损;3山前地区钻井液采用CX-300减磨剂能够显著降低磨损速率,减轻套管磨损程度,但在不同钻井液体系使用之前应进行优化分析以确定最佳使用量;4在迪那204井使用高密度钻井液体系,全部采用优选的高密度重晶石粉代替铁矿粉作为加重剂,整个钻进过程中未出现钻具及套管磨损,迪那204井易损件消耗量仅为邻井迪那203井的左右,防磨减磨效果非常显著。     

Biodiesel Projects Helpful to Ease Energy Shortage

Nearly 7,000 hectares of biodiesel forest will take shape in the northern province of Hebei in 2008, part of a national campaign to fuel the fast growing economy in a green way. In no more than five years, the Pistacia chinensis Bunge, whose seeds have an oil content of up to 40 percent, will yield five tons of fruit and contribute about two tons of high-quality biological diesel oil, according to the provincial forestry administration.     

State Energy Base Proposed in Inner Mongolia

Experts recently suggested China set up a state energy base in lnner Mongolia Autonomous Region to ease its energy thirst. The survey was co-conducted by senior researchers from the National Development and Reform Commission, Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences and the Ministry of Finance. To plan and establish strategic energy bases at state level is in line with the principle of ＂giving priority to energy saving and diversifying energy consumption with the utility of coal at the core.＂     

四川盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性

目前,我国的氦气资源主要依赖进口,寻找大中型高含氦天然气田是改变这一现状最现实的途径。为此,对四川盆地威远地区高含氦天然气藏的成藏机理和氦气来源进行了分析,以探讨在该盆地前震旦系勘探高含氦天然气藏的可行性。首先根据盆地周缘12条野外露头剖面和4口钻穿震旦系单井的资料,系统分析了前震旦系的岩石学、沉积相、烃源岩等特征,认为前震旦系发育的沉积地层为南华系,东南缘露头剖面的地层序列为南沱组、大塘坡组、古城组和莲沱组,推测盆地内部可能发育相同的地层序列;南沱组、古城组和莲沱组主要为冰川沉积,为砂砾岩夹泥岩;而大塘坡组为间冰期沉积,发育一套砂泥岩地层,其下部泥页岩的有机质含量高,为较好烃源岩。进一步的研究表明:南沱组砂砾岩储层、大塘坡组烃源岩和地层中侵入的花岗岩"氦源岩"可形成较好的高含氦天然气藏成藏组合;前震旦系沉积岩的分布主要受早期裂谷控制,在裂谷内部充填厚层的沉积岩地层。结合地震资料预测了威远—资阳地区沉积岩和花岗岩的分布,结论认为在资阳地区对震旦系—前震旦系进行高含氦天然气藏的勘探是可行的。     

烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的气相色谱研究

利用气相色谱法测定了不同色谱柱温度和不同载气流速下,C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的保留时间,并利用相关公式对测试结果进行了线性回归分析,测得了吸附热力学参数和扩散系数;考察了色谱柱温度、烷烃碳链长度和载气流速对烷烃在ZSM-5分子筛上吸附扩散的影响。实验结果表明,回归分析的线性相关性良好,色谱柱温度越高,孔道对吸附质的吸附能力越弱;在不同载气流速下,轴向扩散系数不同;随烷烃碳链长度的增加,吸附焓变呈先增大后减小的趋势,轴向扩散系数呈线性增长;C1~12烷烃在ZSM-5分子筛上的吸附焓变在-1.264~-42.975 k J/mol之间;当载气流速为2.654~4.246 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.328 8~0.551 7 cm2/s之间;当载气流速为5.308~13.270 cm/s时,C1~4烷烃的轴向扩散系数在0.430 2~1.456 4 cm2/s之间。     

水平井多级压裂管柱力学、数学模型的建立与应用

水平井多级体积压裂技术是近几年国内外为有效开发页岩气藏和低渗透油气藏而发展起来的一项新技术,但随之出现了压裂管柱力学环境更加复杂的新问题。针对该复杂的力学、数学问题,根据水平井多段压裂工艺管柱受力特点,建立了悬挂封隔器以下,多封隔器坐封、开启压差滑套和开启投球滑套3种工况的力学模型,并根据各工况的受力特征,建立了这3种工况管柱力学计算的数学模型。根据弹性力学理论中厚壁筒的Lame公式和Von Mises应力计算公式,推导出了管柱受内压力、外挤力和轴向应力共同作用下油管柱安全性评价的等效应力计算数学模型,建立了多级压裂管柱力学强度安全评价的数学模型;根据已建立的水平井多封隔器管柱力学计算的数学模型,开发了水平井多级压裂管柱力学安全评价的实用软件。该研究成果已经在新疆塔里木盆地塔河油田某气井得到了应用和验证,取得了很好的效果,为水平井多级压裂管柱安全工作参数的优化设计和安全性评价提供了理论依据和简便可靠的技术手段。     

基于洛伦茨曲线评价水驱油藏驱替均衡程度

针对水驱油藏开发过程中无法有效定量描述驱替均衡程度的问题,利用高台子油层各井动态指标和小层纵向上的注采关系占总体的比重情况,绘制相应的洛伦茨分布曲线,得到用于量化评价油藏平面、纵向驱替均衡程度的“开发均衡指数”,该值小于0.4时驱替程度相对均衡。将研究成果应用于评价二次开发前后水驱油藏的驱替均衡程度,研究结果表明：目标区采出情况均衡指数降低了0.1615,含水情况均衡指数降低了0.0950,整体驱替均衡程度达到了相对均衡的水平,但纵向上仍差异悬殊。建立的洛伦茨曲线评价驱替均衡程度的方法,充分考虑了单井产能差异所造成的驱替不均衡情况,准确度高。研究成果为二次开发水驱油藏的驱替均衡程度评价提供了定量标准。     

复杂地质条件气藏储气库库容参数的预测方法

国内复杂地质条件气藏型地下储气库经过10余周期注采后工作气量仅为建库方案设计工作气量的一半,运行效率偏低。为此,利用气藏地质、动态及建库机理,建立了地下储气库注采运行剖面模型,根据气藏开发、气藏建库及稳定注采运行过程中纵向上流体的分布特征及其变化趋势,将地下储气库剖面分成4个区带(建库前纯气带、气驱水纯气带、气水过渡带及水淹带);按区带确定了影响建库有效孔隙体积的主控因素(储层物性及非均质性、水侵和应力敏感)及其量化评价方法,进一步考虑束缚水和岩石形变的影响,并引入注气驱动相,根据注采物质平衡原理建立了气藏型地下储气库库容参数预测数学模型。该模型涵盖了地质、动态及建库机理,从微观和宏观角度综合评价了影响建库空间的主控因素,大大提高了预测结果的准确度和精度,使建库技术指标设计更趋合理,目前已广泛应用于中国石油天然气集团公司气藏型地下储气库群的建设当中。