射流切槽参数对岩石应力分布规律的影响

针对油层岩石的机械性质,利用有限元法对射流切槽后的岩样进行应力分析,得出了钻压及切槽参数(槽宽、槽深、槽数、槽作用位置)对岩样应力分布形态的影响规律,为超高压射流合理应用于深井、超深井钻井提供了理论依据。     

钻井参数实时优选方法的研究与应用

目前常用钻速模式中的岩石可钻性系数、钻压指数、转速指数和水功率指数等参数,是通过现场试验或处理大量的完井资料数据获得的,因此这些方程的应用局限于已钻井地区,而无法用于新探区,给新探区钻井参数的优选带来很大困难.通过分析大庆油田深井钻井上返岩屑的分形,计算了用上返岩屑分形特征表示的岩石可钻性级值,建立了可以实时预测岩石可钻性级值的模型.将该模型应用于分形表示的钻速模式并结合Amoco钻头寿命磨损模式,建立了以单位进尺成本模式为目标的目标函数,以钻进参数及相互间的配合在钻井工艺上应满足的条件为约束条件,组成了钻井参数实时优选的不等式约束多元非线性规划模型.应用该模型对大庆油田深井钻井参数进行了优选.     

深部岩石力学与深井钻井技术研究

深部地层防斜打直问题和深部硬地层快速钻进问题是深井、超深井钻井中两大技术难越，是制约深井、超深井钻井发展的技术关键。深部井眼岩石力学的研究，特别是深部井眼岩石可钻性和岩石各向异性的研究，是解决深井、超深井钻井关键技术的重要课题。文章充分调研了国内外深井、超深井钻井状况，分析深井、超深井钻井存在的主要技术难题、钻井岩石力学在深井、超深井中的应用状况、深井、超深井钻井的关键技术及钻井岩石力学在深抖、超深井钻井中的作用，分析了深部岩石力学在深井、超深井钻井中的井眼稳定技术、井斜控制技术、高效破岩技术和地层压力的钻前定量预测等关键技术上的发展前景。     

岩石力学特征分析技术及其在元坝气田的应用

元坝气田超深井的钻井工程地质环境极为复杂,导致勘探前期的完钻井机械钻速低、钻井周期长。针对元坝气田的实际工程地质条件,全面分析应用地质、物探、钻井、测井、测试等资料,综合运用地球物理分析、岩石力学物理建模、地质统计等方法,细致开展了超深井岩石力学特征分析研究,明确了元坝气田的岩石力学基础参数、岩石可钻性、地应力状态、地层压力体系等多种岩石力学特征,为形成适合元坝气田的超深井钻井提速配套技术提供了准确全面的基础信息,该技术在实际应用中取得了明显的钻井提速效果。     

大港滨海油田深井井壁失稳原因分析及对策

在大港滨海油田深井钻探过程中,多口井不同程度地出现了井壁失稳现象,为此开展了井壁失稳原因分析。通过对滨海油田深层地层矿物成分、泥页岩理化性能、区域地应力分布规律和岩石力学强度等项研究表明,滨海油田深井井壁失稳的主要原因是黏土矿物含量高、容易出现水化分散和膨胀。通过现场常用钻井液体系的性能测定与评价,配制了BH-KSM钾盐聚合物钻井液体系,该体系能够满足滨海油田深井井壁稳定的要求。     

孔隙流体对岩石物理弹性参数的影响及敏感属性参数优选——以济阳坳陷为例

针对济阳坳陷实验室岩石物理测试数据,分析了孔隙流体对岩石物理弹性参数的影响.基于Gassmann理论模型,提出了孔隙流体敏感属性参数的优选方法.通过所定义的流体指示因子,研究了岩石物理弹性参数在孔隙含气与饱和油、饱和水时的区别,优选了不同流体状态下的敏感属性参数.孔隙流体对速度的影响与岩石的分选和结构等有关.随着含油饱和度增大,速度均有减小的趋势,但不同类别岩性减小的趋势不同,岩石的致密程度越高,速度随含油饱和度变化的趋势越小.通过敏感弹性参数泊松比与其他弹性参数之间的交会分析能够较好地区分不同胶结状态岩石的气体和油、水状态,通过弹性组合参数与其他敏感弹性参数的交会分析能够较好地识别不同胶结状态岩石的饱和油、饱和水状态.     

岩石物理参数的流体敏感性分析

岩石物理参数分析是储层流体检测和岩性识别的基础,针对不同岩石物理参数对储层流体的敏感性各异,提出了岩石物理流体敏感性参数的构建方法,并对不同的岩石物理参数及组合进行流体敏感性的分析。在岩石物理参数分类基础上,构建由剪性参数和体性参数组成的组合参数,将体性参数入表示为干岩石参量和流体参量两部分的综合贡献,参考实验数据,选择最佳系数c值,使构建的组合参数最大程度地反映流体的贡献。在东营北带,通过实验室中深层岩石样品的测定和计算,得到基本岩石物理参数,按照流体敏感参数的定义对该区的不同岩石物理参数及组合进行流体敏感性分析,结果表明,构建的组合参数对储层流体的敏感程度要高得多,这对寻求敏感性较好的岩石物理参数进行储层流体识别具有指示意义。     

岩石动,静弹性参数相关性的研究及其应用

本文论述了岩石在常规三轴应力作用下,如何实现动、静弹性参数的同时测量,通过对华北油田多种岩样在不同围压和轴压下的测试分析,发现岩石的动、静弹性参数的相互关系主要与所受的主应力差有关。在一定的主应力差下,通过多项式的最佳拟合检验,岩石动、静泊松比和动、静杨氏模量的相互关系都为线性关系,即μ_(?)=A_1+K_1μ_d和E_(?)=A_2+K_2E_d。为了便于工程应用,文章描述了截距A_1,A_2和斜率K_1,K_2与主应力差的相互关系,提出了岩石动、静弹性参数的相互关系在地层破裂压力预测中的应用。     

库车坳陷山前构造超深井岩石可钻性研究

根据地层岩石可钻性级值预测钻井速度、制订钻井计划是科学钻井的一项重要内容。精确地预测地层可钻性是实现超深井优质高效钻井的重要基础之一,对提高钻井速度、降低钻井成本具有十分重要的意义。应用数理统计的方法,依据库车坳陷山前构造已完钻井的钻井、录井、测井资料,以及室内微钻头可钻性实验数据统计分析,建立了库车坳陷山前构造超深井横向、纵向地层岩石可钻性剖面,较精确地预测了地层可钻性级值,满足了现场钻井工作的需要。并编制了设计计算软件,现场应用表明预测值与实测值误差为5%～8%,具有广泛的推广应用价值,对于不同地区、不同构造,应对地层岩石可钻性剖面进行修正,以获得最佳的技术经济效益。     

地震岩石物理学研究有关问题的探讨

对油气藏研究的目的在于弄清油气藏的构造特征、岩性特征和储集参数,进而减少油气勘探开发的风险.储集参数包括孔隙度、渗透率、流体类型和地层压力等,但由地震资料获得的是地震波的旅行时和振幅信息,并以此来计算地层波阻抗和其它地震属性,无法直接获得油气藏的储集参数.岩石物理学的研究成果在储集参数和地震属性之间架起了一座桥梁,这种跨学科的研究生成了一门新的学科--地震岩石物理学.进行地震岩石物理学研究,首先需要分析不同地质条件下储层的物性和流体特征与地震响应特征的相关关系;然后建立不同研究尺度(岩心、测井和地震)的岩石物理分析模型;最终利用岩石物理模型(或经验公式)通过流体替换和叠前弹性参数反演对油气藏进行多学科的综合研究,全面表征油气藏的储集性能.     

高邮凹陷北斜坡火成岩对储层的影响

高邮凹陷北斜坡地区广泛存在高速火成岩侵入,火成岩与地层夹角不大,大体上呈北东一南西向展布。由于火成岩整体由南向北沿着斜坡带由深而浅侵入,空间上整体呈穿层侵入,局部表现为顺层侵入,对储层影响很大。火成岩对储层影响的研究结果表明,火成岩侵入致使储层加速成岩、温压变化、产生低温变质矿物、热烘烤变质,在研究区内,弊大于利。     

松辽盆地深层火山岩体、岩相预测方法及应用

针对松辽盆地深层火山岩岩性气藏勘探的需要,在大量钻井岩心分析基础上,应用地质、测井、地震等多学科资料,采用综合分析方法,建立了松辽盆地深层火山活动的5种亚和相应的岩石类型,并通过探井揭示的火山岩性与CSU测井响应特征,建立了6种主要火山岩类测井识别图版,形成了火山岩地质－测井解释模型,利用井旁地震道在各类火山岩相地震响应特征上的差异,形成了火山岩岩性、岩相地质－测井、地震解释模型,优选了均方根速度进行了火山岩体平面分布预测,以内部反射特征预测火山岩内岩性、岩相。在松辽盆地共预测火山岩体31个,探井证实了14个（新获工业气流的火山体5个,获低产气流的火山岩体3个）,取得了较好的勘探效果和较高的勘探效益。     

二连盆地乌兰花凹陷火成岩区三维地震采集技术

二连盆地乌兰花凹陷发育的火成岩属于以新近系中新统汉诺坝组基性玄武岩为代表的喷发岩,浅层属于侵出相,中深部属于火山通道相;火成岩覆盖区地表起伏剧烈,喷发物杂乱堆积,风化层较薄,横向速度变化较快,造成原始单炮信噪比低,资料品质较差。针对以上地质地球物理特征,从3个方面开展技术攻关工作:基于增强火成岩深层弱小信号的宽方位、大炮检距、高覆盖的观测系统优化技术;基于提高原始资料品质的井震联合激发因素优选技术;基于解决表层结构复杂多变的精细表层结构调查与综合静校正技术。攻关结果表明,该技术可以解决乌兰花凹陷火成岩覆盖区三维地震勘探的难题。     

深层烃源岩成烃理论研究进展

老油区深层具有很大的勘探潜力,深层烃源岩油气生成理论是寻找深层油气藏的基础,目前的研究表明,深层油气藏的温度已超出传统的干酷根晚期成油理论所认为的“液态窗”,深层烃源岩仍具有较高的有机碳含量,是深层油气藏的物质基础,温度和压力是影响有机质生烃演化的主要因素,目前较多的实验数据和勘探发现证明,压力可延迟或抑制油气生成和有机质成熟,中国东部深层具有巨大的勘探潜力,但仍需要深入研究深层烃源岩生烃理论,深层储层的储集性能,高温高压条件下的油气成藏和深层油气勘探技术等问题。     

深部硬石膏岩盖层地应力测井评价方法

硬石膏岩具有极低的渗透性及良好的压力封闭能力,通常作为大型油气藏的良好区域盖层。塔里木盆地西南部地区古近系地层深部发育较厚的硬石膏岩层。深部硬石膏岩层的地质特征及应力环境相对复杂,对其地应力进行精细测井评价可以为高效钻探提供依据。通过设计三轴力学和声学同步测试实验,模拟地层高应力环境,获取硬石膏岩力学参数。在此基础上,结合地应力实验测试及测井方法,对古近系硬石膏岩层地应力进行测井评价。利用频散校正技术将实验测试的样品高频(1 MHz)波速值转换为测井频率(20 kHz)波速值。建立了古近系硬石膏岩的横波时差及动静态岩石力学参数解释模型。利用改进的Newberry模型对目的层地应力进行了测井评价,整体地应力预测结果的相对误差为5.6%,绝对误差为3.16 MPa,能够满足工程需要。     

渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组盐岩成因——来自沉积学和地球化学的证据

东濮凹陷是渤海湾盆地盐岩最发育的凹陷,其古近系沙河街组主要发育有4套累计超过1 000 m厚的盐岩,其成因颇受争议.通过沉积学和地球化学方法对其进行了研究.盐岩与具纹层状沉积构造的泥页岩相间发育,泥页岩的V/(V+Ni)平均比值为0.736(基本分布在0.64~0.81),其中发育有石盐漏斗晶体并夹有砂质碎屑流块状砂岩等特征,表明具纹层状沉积构造的泥页岩形成于半深湖-深湖的强还原环境.盐岩与泥页岩之间没有侵蚀暴露面,泥页岩层面上也没有干裂沉积构造,盐岩厚度大且较纯净,从而推断盐岩和与其相邻的泥页岩的沉积环境一样,都是半深湖-深湖的强还原环境.纵向上,盐岩发育于层序的湖侵体系域和高位体系域,盐岩发育期也是东濮凹陷的主要裂陷期和扩张期;横向上,盐岩分布于凹陷中央,与凹陷边缘沉积的砂岩呈彼消此长的关系,泥页岩则主要分布于砂岩和盐岩之间的较广阔地区.即盐岩的沉积中心、凹陷的沉积中心及凹陷的沉降中心三者基本一致,盐岩发育期也是湖盆发育的鼎盛期.沉积学的证据支持东濮凹陷盐岩"深水成盐"的观点.在连续沉积的盐岩段,从老地层到新地层,δ³⁷Cl值没有出现逐渐减小的特征,而是呈不规律的变化,说明东濮凹陷沙河街组盐岩应是在温暖潮湿气候条件下一定水深环境中形成的,即"深水成盐".通过与现代峡谷型湖泊和人工河道水库的对比,说明在盐岩发育期东濮凹陷应具较明显的湖水分层特征--"深水成盐"的基础和基本形式,从理论上也支持东濮凹陷盐岩"深水成盐"观点.     

海相碳酸盐岩成岩作用与排烃特征

碳酸盐岩在浅埋处几乎失去所有的原生孔隙,成岩以胶结和交代作用为主;其后,碳酸盐岩处于近完全封闭的压实流环境中,深埋和地温升高除形成小规模的压溶作用外,其他成岩作用很微弱。在进入生烃门限后,低丰度有机质虽可生成一定量的烃类,但碳酸盐岩不像泥岩那样可大量脱水,烃的运移既无“载体”,又无异常高压作为动力和造缝条件,烃类很难有效排出。此后,烃类或分散于封闭的晶间孔隙中,或与矿物结合形成晶包有机质和包裹体有机质,从而造成碳酸盐岩烃/有机碳常常高于泥页岩。由于碳酸盐岩先天性地有机质丰度低,再加上后期排烃困难,决定了其几乎不可能作为有效烃源岩。     

利用地震资料预测和评价烃源岩

对探井资料较少的地区开展烃源岩的准确预测和资源评价一直是石油地质学界的难题;而地震资料中蕴含的烃源岩的大量信息一直未被有效重视起来。尝试利用地震资料对泥质烃源岩开展预测和评价工作,并取得较好效果。首先,通过对地震资料作层序地层格架及体系域分析,识别出烃源岩发育段;其次,利用地震资料作地震速度岩性分析,从而可以实现烃源岩厚度的准确预测,烃源岩横向分布可以通过地震层序及体系域边界划分和地震反射特征分析进行确定;最后,通过目标层段的层速度计算出孔隙度,再由孔隙度的幂函数关系定量估算烃源岩的热演化程度,并实现生烃量的计算。因此,利用地震资料可以在少井探区甚至无井探区对烃源岩的宏观分布特征和品质进行预测与评价,从而减少在盆地早期勘探阶段和深部无井地区的勘探成本和钻探风险。