鄂尔多斯盆地上古生界准连续型气藏气源条件

通过鄂尔多斯盆地上古生界气源条件的综合分析,确定优质烃源岩是控制致密砂岩大气田形成分布的主要因素,并结合试气结果分析致密砂岩大气田形成的生气强度下限。首先对鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩的厚度、有机碳含量和热演化程度等参数进行对比;接着在类比分析的基础上计算求取生气强度,并将其与试气成果结合进行综合分析。气源条件分析结果显示,鄂尔多斯盆地上古生界烃源岩品质好、分布广、热演化程度高,其生气强度介于10×10⁸~40×10⁸ m³/km²,具有高强度、大范围的供气特点;盆地西部生气强度介于10×10⁸~20×10⁸ m³/km²,而盆地东部生气强度相对较高,多大于16×10⁸ m³/km²。综合分析认为:优质烃源岩是形成致密砂岩大气田的主要因素之一,从宏观上控制了鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩储层内气、水的空间分布状态;由于为近距离成藏,其天然气聚集效率高,因此上古生界准连续型致密砂岩气藏的生气强度下限可降低至10×10⁸ m³/km²左右。     

鄂尔多斯盆地上古生界多藏大气田形成的关键因素及气藏性质的嬗变

鄂尔多斯盆地上古生界广覆式气源岩与多层砂岩体交互,天然气在自生自储、下生上储等多种组合情况下以及在河口坝砂体、河道充填砂体、辫状河下切谷砂体及地层超覆等多种圈闭条件下成藏。鄂尔多斯盆地上古生界大气田具有大面积产纯气,无明显边水、底水,基本上是低压等特点,这与天然气藏性质由侏罗纪至早白垩世的深盆气嬗变为现今特殊类型的岩性气藏有关。分析计算证明,这种变化可能是通过古深盆气再经砂岩储层扩散运移的天然气,以凝析水的形式将气层内的可动水排出实现的。晚白垩世以来,构造由南低北高转变为西低东高, 向东部上倾方向有泥质岩遮挡;由南向北的地层静压力差极小,加上同期生气量大量减少(仅占总生气量的5%),生气超压消失殆尽,早期较弱的渗流动力更趋于零, 北部致密带的侧向封堵作用更加凸显等,也是最终形成多藏岩性大气田的客观条件。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界储层特征

鄂尔多斯盆地东部上古生界储集岩大部分是石英砂岩,少数为长石砂岩。孔隙度在4.4%～17.8%。渗透率在(0.1～1.5)×10~(-3)μm~2,以低孔、低渗、较强的非均值性为特点。部尔多斯地区上古生界经历了海相-海陆交互-陆相长期而复杂的历史,鄂尔多斯盆地为一大型内陆湖盆。稳定的大地构造条件和沉积环境有利于大面积砂体的形成。     

中国大中型气田成藏的主控因素及勘探领域

研究大中型气田成藏的主控因素及勘探领域,对于中国天然气工业的发展有重要意义。中国目前只在西部、中部、东部及近海4个含气区11个盆地有储量大于100×108m3的大中型气田[统计不包括南海南部含气(油)区及台湾省]。结合中国的地质条件,总结了中国大中型气田形成的10条主控因素,其中充足的生气量、较高生气强度的富气凹陷以及大区域良好的封闭保存条件是形成大中型气田诸多地质因素中最为重要的地质因素。据天然气资源的探明程度,今后相当一段时间仍应以四川、鄂尔多斯、塔里木、莺琼、东海、柴达木、准噶尔以及松辽、渤海湾盆地深部为重点,并以中西部前陆盆地、中古生界碳酸盐岩气和煤成气、近海及东部含煤-含气(油)盆地及深部湖相泥岩气、具有二次生气及良好保存条件的中古生界煤系及碳酸盐岩系为重点勘探领域,并要重视广义生物气的勘探与研究工作。     

鄂尔多斯盆地上古生界地层水分布与矿化度特征

鄂尔多斯盆地上古生界的地层水主要分布在盆地边缘地区,地层水具有高矿化度特征（＞40000 mg/L）。盆地下倾方向的上古生界大面积含气,少量钻井钻遇的地层水具有很低的矿化度。地层水的矿化度与有机质的成熟度关系密切,在R_o大于2.0%的区域内,“酸点”水的矿化度降低至20000 mg/L 以下;向盆地北部边缘,随热演化程度的降低,“酸点”水的矿化度逐渐升高,至深盆气的北部边界,R_o为1.25%～1.4%时,地层水的矿化度上升至40000 mg/L 左右。地层水矿化度的这种分布趋势与常规盆地完全相反。地层水矿化度的降低源自于其相态的变化：深盆气形成过程中,逐渐升高的古地温不但使地层水溶解度降低,而且在汽化后完全失去盐离子。与此同时煤层大量生气,以及天然气稀释、溶解和扩散“汽化”的水分子,使深盆气只见气而不见水。晚白垩世-古新世,自东而西的构造挤压与抬升破坏了华北盆地深盆气原型,使深盆气仅在陕北斜坡构造部位保留,榆林-子洲气田东部出现气水过渡带。     

鄂尔多斯盆地北部上古生界储集岩的化学分类及储集性评价

鄂尔多斯盆地北部上古生界的天然气储层为碎屑岩储层。这种储层虽然分布面积大 ,但非均质性强、天然气产能变化大。依据碎屑岩储层中主要造岩矿物 Si O2 含量的变化将鄂尔多斯盆地北部地区上古生界砂岩分为高硅型石英砂岩储层、次高硅型石英砂岩储层和硅铝型杂砂岩储层等3型储层。通过进行 X萤光光谱、X衍射、核磁测试等室内分析后认为 :高硅型和次高硅型石英 (质 )砂岩储层是鄂尔多斯盆地北部上古生界天然气的优质储层 ,并且是榆林气田、苏里格气田、乌审旗气田的主力储层。     

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鄂尔多斯盆地中部气区上古生界煤系气源岩生气强度大 ,大部分地区生气强度大于 40× 1 0 8m3/km2 ;丰富的气源和良好的储盖条件表明中部气区具备形成大型上古生界气藏的条件。气藏的分布受气源、砂体分布、盖层的质量和分布所控制。上古生界天然气藏的形成可分为两个阶段 :第一阶段是三叠纪—早白垩世 ,天然气向北、北东方向大规模运移 ;第二阶段是早白垩世后 ,天然气难以大规模运移 ,上古生界气源岩生成天然气主要就近聚集成藏 ,局部鼻隆构造起到了使天然气相对富集的作用。中部气区上古生界气藏的形成主要与第二阶段天然气的生成、运移和保存有关。今后该区天然气勘探的主攻方向应是中部气区上古生界气藏。     

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“深盆气”是由一种“气水倒置”的特殊圈闭形成的非常规天然气聚集、构造平缓、储层致密和具有不间断供气的气源是其形成的主要条件。鄂尔多斯盆地上古生界岩性致密、构造平缓、又存在生气量巨大的煤系地层,具有形成深盆气的地质条件;同时又具有区域性的气水倒置、盆地中部普遍含气及地层压力异常等特点。所以,鄂尔多斯盆地上古生界天然气的聚集为“深盆气”似应无疑,但是,其“广布型”的生烃层纱及储层连通性很差,与加拿大阿尔伯达地区的“深盆气”有一定的差异。“深盆气”的确定意味着巨大的资源力,目前勘探需寻找现有工艺技术条件可开采的相对的“高渗区”;开采时要采用大型压裂为主的增产措施,同时注意防止对储层的伤害。     

澳大利亚西北大陆架大气田的形成条件与分布特征

被动大陆边缘的油气勘探已成为世界热点,世界各被动大陆边缘的勘探都取得了重大进展,大都以油为主,但是澳大利亚西北大陆架是世界上经典的以天然气为主导资源的含油气地区,其中天然气资源高达82%,凝析油与原油资源仅占18%。至2009年,澳大利亚西北大陆架共发现20个大气田,分布在3个盆地中。澳大利亚西北大陆架不但油气资源丰富,而且勘探开发的程度也很低,因此具有很大的研究与勘探价值。从被动大陆边缘的构造沉积演化出发,结合大气田的地质资料,分析盆地内主要的生、储、盖层特征,研究盆地内大气田的形成条件,剖析大气田分布的主控因素。研究认为,澳大利亚西北大陆架主要的烃源岩为倾向于生气的腐殖型,成熟度很高,烃源岩的特征决定了西北大陆架是一个产气区;主要的储层为同裂谷期广泛发育的海相三角洲砂岩,储集物性良好;白垩纪后稳定的被动大陆边缘沉积了一套有效的区域盖层;生、储、盖层垂向上联系紧密、局部高效组合是形成大气田的主要条件。大气田的地理分布差异明显,埃克斯茅斯台地与兰金台地区域大气田分布较为密集;大部分大气田的埋藏深度较大,储层时代主要为上三叠统与中—下侏罗统;大气田全部分布于白垩系区域盖层之下。     

鄂尔多斯盆地上古生界非常规含气系统

指出:鄂尔多斯盆地中东部上古生界煤层厚度大,煤岩中镜质组含量普遍较高(处于中―高变质程度),构造演化与应力场作用使煤层割理发育、渗透率较高、煤层吸附强度大,具有相对稳定的水动力场分布和顶底板盖层,形成了有利的煤层气系统;盆地中部在丰富的气源、砂岩成岩致密化早于主供气期、成藏后构造及水动力稳定等成藏条件配合下形成了大型深盆气系统。认为上古生界煤层气富集区亦是深盆气的重要气源补充区。     

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.＂     

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。     

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。     

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。