Bacteria as indicators for finding oil and gas reservoirs: A case study of the Bikaner-Nagaur Basin, Rajasthan, India

Geo-microbial prospecting for hydrocarbons is an exploration method based on the seepage of light gaseous hydrocarbons from oil/gas reservoirs to the surface and their utilization by hydrocarbon oxidizing bacteria.These bacteria utilize hydrocarbon gases as their sole source of food and are found to be enriched in the near surface soils/sediments above the oil and gas reservoirs.The detection of anomalous populations of n-pentane and n-hexane oxidizing bacteria in the surface soils can help to evaluate the prospects for hydrocarbon exploration.A geo-microbial survey has been carried out in the Bikaner Nagaur basin to investigate the prospects for hydrocarbon exploration.In the present study,bacterial counts for n-pentane utilizing bacteria range between 2.0×10 2 and 1.26×10 6 cfu/gm and n-hexane utilizing bacteria range between 2.0×10 2 and 1.21×10 6 cfu/gm.The bacterial concentration distribution maps show four distinct anomalies in the study area.The possibility of discovering oil or gas reservoirs using the microbiological method is emphasized by the fact that the hydrocarbon-oxidizing bacteria range between 10 3 and 10 6 cfu/gm in soil/sediment receiving hydrocarbon micro-seepages.In the present study area of the Bikaner Nagaur basin,n-pentane and n-hexane utilizing bacteria are found between 10 5 and 10 6 cfu/gm of soil sample,which is significant and thereby substantiates the seepage of lighter hydrocarbon accumulations from oil and gas reservoirs.Geo-microbial prospecting studies suggest that hydrocarbon micro-seepage of subsurface origin is present in the study area and indicate that the area has positive prospects for petroleum exploration.     

微生物油气勘探技术在岩性气藏勘探中的应用——以柴达木盆地三湖坳陷为例

为了有效识别柴达木盆地三湖坳陷岩性生物气藏,以台南—台东地区为研究区,开展微生物勘探技术试验研究。东西向长24 km的采样测线横穿工区,在各采样点(间隔150 m)采集20 cm深度处的土壤200 g,样品共156个,由美国GMT公司完成甲烷氧化菌分析。结果显示,研究区20 cm深度处土壤湿度可维持甲烷氧化菌的生长;pH值平均为8.20,不抑制甲烷氧化菌生长;大量样品全盐盐度大于20%,高盐度降低了甲烷氧化菌的浓度,但气藏区与非气藏区微生物浓度差别显著,气藏上方盐度高达50%以上仍发育微生物异常;而且探井试气产量与其上方微生物浓度呈显著正相关,表明微生物勘探技术适用于三湖坳陷。利用微生物异常判断,在台南9井东侧1 km处、台南气田西侧边界以外可能存在含气丰度高于台南9井的岩性气藏,是较为有利的勘探目标区。图6表1参26     

深层—超深层裂缝性致密砂岩气藏加砂压裂技术——以塔里木盆地大北、克深气藏为例

目前国内对于深层—超深层裂缝性致密砂岩气藏实施压裂改造的技术瓶颈主要是耐高温加重压裂液的性能和分层改造技术。为此,以塔里木盆地大北、克深气藏为例,在开展天然裂缝开启条件、垂向地应力和裂缝性砂岩暂堵转向等压前评价的基础上,研制了耐高温加重压裂液,研发了针对深井与超深井的常规加砂压裂技术以及以提高长井段储层纵向动用程度为目的的暂堵转向复合压裂技术,并进行了现场应用实验。结果表明:(1)在天然裂缝的激发阶段,应提高净压力,采用小粒径支撑剂降滤或暂堵等技术措施,改造天然裂缝且使其保持一定的导流能力;(2)在主裂缝的造缝阶段,应调整排量控制净压力,采用冻胶造缝的连续加砂模式,沟通天然裂缝;(3)压裂液选用KCl和NaNO_3无机盐加重,其中NaNO_3加重压裂液最高密度达1.35 g/cm~3,最高耐温180℃;(4)常规加砂压裂技术应用在天然裂缝发育一般或不发育的储层,压裂管柱以直径88.9 mm的油管为主,使用KCl或NaNO_3加重压裂液,压裂后的产气量比压裂前可提高2~5倍;(4)暂堵转向复合压裂技术应用在天然裂缝较发育的长井段储层,压裂管柱以直径114.3mm的油管为主,使用NaNO_3加重压裂液,压裂后的产气量比压裂前可提高1~3倍。结论认为,所形成的加砂压裂系列技术能够为塔里木盆地深层—超深层裂缝性致密砂岩气藏的高效开发提供技术支撑。     

产水凝析气藏循环注气受效评价标准讨论——以大涝坝凝析气藏为例

塔里木盆地大涝坝凝析气藏开发中后期采取循环注气,由于反凝析和水侵作用,注气机理、注气作用已不同于常规凝析气藏循环注气。为此,首先分析了注入气在地下的流动过程、与地下流体的接触作用,总结出注气过程中主要发生注气驱油、反蒸发、气窜和抑制水侵等作用。进而以注气机理为基础,结合注气前后生产井地面参数、流体监测数据、PVT数据和曲线形态特征,综合评价了生产井受效情况,并给出了各参数变化特征和变化范围。最后据典型参数变化特征,建立了3大类4种受效特征共计15项评价参数,实现了凝析气藏注气受效半定量—定量评价。大涝坝凝析气藏运用该评价标准,确定注气过程中以气驱油作用为主,产水井抑制水侵效果好,距离注气井近的生产井气驱油过程伴有反蒸发作用,生产井未发生气窜。结论认为:该评价标准为进一步优化注气方案提供了依据,并且所描述的注气机理和所建立的受效标准对采取循环注气开发的凝析气藏有一定的参考作用。     

细菌作用对天然气地球化学组成的影响——以准噶尔盆地腹部石南油气田为例

通过对准噶尔盆地腹部石南油气田23个天然气样品组分和稳定碳同位素分析将其分为5种类型：第1类来自中二叠统乌尔禾组偏腐殖型烃源岩的原生热成因气,是石南油气田天然气的主体;第2类包括基001井、基003井、石南4井和石南5井4个样品,混入了少量的生物成因甲烷;第3类丙烷和丁烷碳同位素倒转幅度高达9.6‰,可能发生了细菌对丙烷的选择性降解;第4类天然气乙烷和丙烷碳同位素发生了倒转,可能源自细菌对乙烷的选择性降解;第5类来自下二叠统风城组的油型气,天然气甲烷遭受了细菌的选择性降解。绝大部分受细菌作用影响的样品现今埋深较大,反映可能存在2个阶段的细菌作用过程。     

油气化探异常双因素评价方法——以渤海湾盆地济阳坳陷临南—钱官屯地区为例

以往对化探异常的评价往往仅侧重化探指标,较少考虑地质因素,因此评价结果缺乏地质条件支撑。以济阳坳陷临南-钱官屯地区为例,采用趋势面法对有效指标酸解烃甲烷、顶空气甲烷、游离气甲烷和物理吸附气甲烷进行单指标异常提取,再采用叠合法圈定综合异常。评价综合异常时既从化探指标角度进行评价,又结合研究区地质特征进行地质评价,化探评价与地质评价相结合形成异常评价交会图。评价结果与勘探实际吻合程度较高,表明建立的化探-地质双因素油气化探异常综合评价方法具有良好的应用效果。该评价方法可实现对化探综合异常的全面评价,具有良好的应用前景。     

页岩气微地震压裂实时监测技术——以四川盆地蜀南地区为例

长水平井段多井拉链式水力压裂是提高四川盆地蜀南地区页岩气产量和降本增效的重要手段。微地震压裂监测因其能够对水力压裂裂缝进行实时成像而被广泛应用于页岩气压裂效果评估和压裂参数优化调整。但目前国内页岩气微地震压裂监测仅能按照压裂监测前设计的参数完成平台井压裂作业后才能评估压裂效果,其评估结果只能为下一个平台井的压裂参数提供指导,缺少对正实施井进行实时优化压裂参数的经验,致使微地震压裂监测的实时作用失效。为此,利用放射状排列微地震地面监测和微地震井中联合监测技术,采用实时定位方法,对四川盆地蜀南地区页岩气长水平井段多井拉链式水力压裂裂缝进行实时成像,实时评估压裂效果,现场实时指导了前置液参数、射孔、暂堵剂的投放时间等参数的优化,有效避免了重复压裂、压裂效果不均等现象,提升了压裂改造效果。2口井组的实践结果表明,微地震压裂实时监测在实时评估压裂效果和实时优化压裂参数方面能够发挥重要作用,平均测试页岩气产量增加2~5倍,值得进一步借鉴和推广。     

致密砂岩气藏水平井多学科综合导向新技术——以鄂尔多斯盆地为例

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气藏的储层主要表现为近南北方向条带状展布,河道分叉、交汇频繁,单砂体接触方式以侧向加积形成的多层式接触为主,河流交汇处砂体具有近东西向横卧分布的特征,给水平井地质导向带来了很大的难度。为了提高水平井储层钻遇率,系统分析了水平井地质导向现状和储层沉积特征,利用三维地质建模与三维地震对储层空间展布进行预测,同时结合对已钻水平井砂体空间展布的认识,不断完善和丰富水平井地质导向技术与方法,形成了"小层精细对比入靶、地质小尺度、地震大方向"的多学科思维深度融合的综合导向新技术,并进行了现场应用。研究结果表明:①沉积模型导向可在入靶过程中精确制导,提高一次入靶成功率,是斜井段入靶导向的主要方法 ;②地质建模导向可指导水平井钻进,但与地下真实地质体存在着一定的误差,可作为水平段辅助导向方法 ;③三维地震导向可区分复合河道界限和判断优势砂体空间相对位置,对水平段导向有很好的预判和指导性,是水平段导向的主要方法 ;④新方法在致密砂岩气示范区应用于水平井62口,实现平均水平段长1 430 m、平均砂岩钻遇率86.2%、平均气层钻遇率70.2%,水平井气层钻遇率提高了10%以上。     

海上异常高压气藏应力敏感特征及产能方程——以莺歌海盆地为例

目前国内外推导的异常高压气藏考虑应力敏感效应的产能方程中混淆了有效应力与生产压差的概念。为此,在前人研究的基础上,通过对实验和产能测试资料的分析,探讨了应力敏感对储层物性和气井产量的影响问题,并基于修正的应力敏感方程,结合气藏渗流特征,重新建立了符合油气藏地质特征的新的二项式气井产能方程,从理论上阐述了莺歌海盆地异常高压气藏产能特征,并用实际测试资料检验了该方程的实效性。结果表明,莺歌海盆地异常高压气藏开发中不应忽视应力敏感效应,在同一储层特征条件下,应力敏感效应特征越显著,开发过程中表现出的应力敏感效应越严重,气井产能损失就越大。因此,在异常高压气藏生产管理中,应采取合理的开发技术手段和工作制度,防止井筒附近地层压力迅速下降导致储层渗透能力及气井产能的下降。所取得的成果、认识可推广应用于其他类似探区。     

川东北地区浅层气井防气窜、防漏固井技术——以五宝场构造沙溪庙组气藏为例

针对川东北五宝场构造侏罗系沙溪庙组地层压力系数低、浅层气发育等主要固井难题,提出以下对策和措施：①利用微硅漂珠低密度水泥浆固井技术,下套管前认真通井,充分循环,使井眼干净、无垮塌、无沉砂、无后效;②套管串中加入适量扶正器来提高固井质量;③采用微硅漂珠低密度水泥浆,降低液柱压力,防止井漏,使水泥浆一次性返至地面,保证固井质量;④固井水泥浆采用双凝或多凝设计,优化水泥浆体系配方,增加水泥石胶结强度,使其具有低失水、零析水、早强、沉降稳定好的特点,严格控制水泥浆的稠化时间和过渡时间,提高水泥浆的防气窜能力,并及时进行环空憋压,确保压稳浅层气。将上述技术措施在五宝浅1-1井实施,解决了五宝场构造沙溪庙组地层压力系数低、浅层气发育等主要固井难题。     

富油凹陷二次勘探复杂储层油气藏改造模式——以冀中坳陷、二连盆地为例

富油凹陷二次勘探是实现老区持续增储的关键,但面临越来越多的深层、低渗透、特殊岩性等复杂油气藏,需要措施改造才能获得工业油气流。以渤海湾盆地冀中坳陷和二连盆地为例,针对低渗透薄稠油层改造易伤害、流动差、缝高控制难的技术难题,形成了“规模适度、中等砂比、全程防膨、高效降黏”的精细改造模式;针对超深超高温超高应力的碳酸盐岩潜山油气藏难以实现深度酸压改造的技术难题,研制了耐200 ℃高温耐剪切性能的超高温聚合物压裂液,优选出缓速效果突出、具有固液转向功能的清洁酸液体系,形成了“前置探缝、固液转向、多级注入、闭合酸化”的体积酸压改造模式;针对高含黏土砂砾岩低渗透储层改造易伤害、易敏感、易砂堵的技术难题,研制了岩心损害率由以往的38.6% 降低到13.4% 的滑溜水及低浓度压裂液体系,并配套形成“复合压裂、前置投球、多层分压”的低伤害复合体积改造模式。在蠡县斜坡、牛东潜山、阿尔凹陷综合应用106 井次,整体改造效果较以往提高1.5 倍以上,有效支撑了富油凹陷二次勘探新领域的增储上产。     

矿权叠置区内多层系致密气藏开发技术探讨——以鄂尔多斯盆地神木气田为例

以煤炭和天然气矿权完全叠置的鄂尔多斯盆地神木气田为例,分析煤炭和天然气协同开发的难点,制定协同开发技术对策。在研究上、下古生界气藏有利区展布主控因素和规律的基础上,结合井型井网论证、配套高效钻采和地面集输工艺优化出不同区域技术政策。结果表明:矿权叠置区内煤炭和天然气可以协同开发;多层系致密气藏有效储集层平面上可划分为上古生界砂体多边式叠合区、上古生界砂体多层式叠合区、上古生界砂体孤立式发育区、上下古生界有效储集层叠合发育区;9井丛井组为最优井网模式;储集层不同分区需用不同井型组合;集群化丛式井组部署、优化钻采工艺和配套地面集输新工艺,可缩短气藏建设和开发周期。实践证明,在矿权叠置区内煤炭和天然气协同开发的同时,也实现了上、下古生界多层系致密气藏的立体开发。     

利用测井资料确定页岩储层有机碳含量的方法优选——以焦石坝页岩气田为例

国内外利用测井资料计算页岩储层有机碳含量的方法众多,但各种计算方法都有其相应的适用性及计算精度的优劣。因此,探讨各种计算方法的适用性并最终确定页岩储层有机碳含量的区域性经验计算模型就显得尤为重要。为此,以四川盆地焦石坝地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩储层为例,在继承和发展前人研究成果的基础上,结合区域地质特征,利用改进的ΔlgR技术、体积密度法、自然伽马能谱法、多元拟合法、体积模型法等分别建立了有机碳含量的计算模型,并利用岩心分析资料对模型进行对比优选,最终确立了体积密度法为区域性经验计算模型。实践证明:改进的ΔlgR技术和自然伽马能谱法计算精度相对较差;多元拟合法和体积密度法的计算成果均能满足精度要求,但体积密度法方法更为简单且适用范围更广。为进一步验证经验模型的普适性,应用该方法对焦石坝页岩气田重点井的总有机碳含量开展测井精细解释评价,并利用岩心实测资料进行精度分析,其有机碳含量测井解释符合率介于90.5%~91.0%。     

塔里木盆地近临界油气藏相态特征

近临界流体相态变化非常复杂,易挥发油和凝析气的性质相近,常规方法难以判断其是油藏还是气藏。以塔里木盆地塔中1号气田中古43井区和金跃201井2类近临界地层流体为研究对象,通过观测近临界"乳光现象",应用气油比、相图、密度及组分等不同方法对油气藏类型进行判定,综合不同方法对比研究表明:利用测试时流体图像与无因次压力关系曲线法相结合判断近临界流体类型比较准确;塔中1号气田中古43井区属于特高含凝析油凝析气相态特征,金跃201井属于近临界挥发油相态特征。通过注气实验,近临界油气藏出现干气、凝析气、凝析液三相共存的流体特征,造成不同位置的生产井气油比差异较大。     

柴达木盆地东坪地区原油裂解气的发现及成藏模式

柴达木盆地东坪地区发现了中国陆上地质储量最大的基岩气田——东坪气田，其天然气来源于侏罗系高成熟-过成熟阶段的裂解气，但深层裂解气藏的成因较为复杂，特别是在东坪气田以西的坪西和尖顶山构造带，由于不发育侏罗系，新发现的基岩气藏来源不明，影响了深层天然气的勘探认识。利用天然气组分和同位素分析数据，结合东坪地区地质特征对深层裂解气开展分析，建立了天然气的成藏模式。研究表明，东坪地区深层基岩气藏具有原油裂解气，基岩储层中发育沥青包裹体，表明该地区发育古油藏裂解气。柴达木盆地北缘的侏罗系烃源岩以湖相泥岩为主，有机质丰度高、类型好，经历了长期的深埋过程，具备形成原油裂解气的物质基础和温度条件。东坪地区深层基岩气藏的成藏具有早期充油、后期高温裂解、晚期调整的特征。东坪地区原油裂解气的发现拓展了柴达木盆地北缘天然气的勘探领域，对深化柴达木盆地深层天然气勘探具有重要指导意义。     

柴达木盆地东坪地区原油裂解气的发现及成藏模式

柴达木盆地东坪地区发现了中国陆上地质储量最大的基岩气田--东坪气田,其天然气来源于侏罗系高成熟-过成熟阶段的裂解气,但深层裂解气藏的成因较为复杂,特别是在东坪气田以西的坪西和尖顶山构造带,由于不发育侏罗系,新发现的基岩气藏来源不明,影响了深层天然气的勘探认识。利用天然气组分和同位素分析数据,结合东坪地区地质特征对深层裂解气开展分析,建立了天然气的成藏模式。研究表明,东坪地区深层基岩气藏具有原油裂解气,基岩储层中发育沥青包裹体,表明该地区发育古油藏裂解气。柴达木盆地北缘的侏罗系烃源岩以湖相泥岩为主,有机质丰度高、类型好,经历了长期的深埋过程,具备形成原油裂解气的物质基础和温度条件。东坪地区深层基岩气藏的成藏具有早期充油、后期高温裂解、晚期调整的特征。东坪地区原油裂解气的发现拓展了柴达木盆地北缘天然气的勘探领域,对深化柴达木盆地深层天然气勘探具有重要指导意义。     

裂缝系统气藏动态储量计算新方法

四川盆地蜀南地区下二叠统茅口组气藏具有储层非均质性强、缝洞系统发育、地层水活跃、生产动态特征复杂等特征。部分裂缝系统在实际生产过程中,压降曲线异常上翘或弯曲,表现出存在复杂储集体、异常能量补充的现象,表明储集空间发生变化。而常规动态方法多局限于定容储集体动态储量计算,对储集空间发生变化、存在地层水侵影响的裂缝系统,动态储量计算结果差异大,方法适应性较差。为此,综合考虑气藏地质特征、气水分布模式及生产动态等因素,根据产量不稳定分析方法的原理,采用Topaze生产分析软件精细刻画地质模型、数值求解等方法,以S47井裂缝系统为例,计算得到了不同生产阶段各储集体的动态储量,结果能够反映客观实际和生产动态,为蜀南地区茅口组有水气藏二次开发、落实动态储量基础提供了参考。此次裂缝系统动态储量计算新方法的探索,对准确评估此类复杂储集体动态储量具有重要的现实意义。