泥岩研究与盖层评价技术

泥岩是沉积盆地的主要组成部分,但由于样品保存性差、黏土矿物膨胀与收缩、颗粒细小,对于泥岩性质的认识并不深入。而弄清楚泥岩的性质有利于解决目前油气勘探所面临的一系列难题,如钻井稳定性、超压风险、泥岩各向异性、泥岩岩石力学性质、物理特征及测井响应等。特别是在页岩气勘探过程中,对泥页岩的性质也需要有更多的认识。目前国内外泥岩性质研究与盖层评价技术已取得一系列进展。      

碳酸盐岩白云岩化作用实验地质学研究

根据碳酸盐岩溶解与沉淀动力学机制,设计了反复升降温和对流循环2套白云岩化模拟方法,利用多种手段对反应产物进行表征,结果表明2种实验方案均可得到白云石晶体。结合热力学分析及实验研究,探讨了Mg/Ca原子比值、温度以及硫酸根离子对白云石生成的影响。研究表明,白云石之所以难以在实验室生成,主要是晶牙生长困难,一旦长出晶牙,白云石生长的速度将大于方解石。该文从实验的角度解释了为何自然界没有年轻的白云岩的现象,为白云岩化机理的探讨及白云岩优质储层的预测提供了新思路。      

川东北地区二叠系大隆组深层页岩气储层孔隙结构及其分形特征

页岩储层特性是影响页岩气富集和开采的关键因素之一。四川盆地北部发育的上二叠统大隆组是重要的海相优质烃源岩,而针对川东北地区大隆组页岩储层的研究还有待深入。以川东北地区大隆组深层页岩为研究对象,利用高分辨率场发射扫描电镜、二氧化碳吸附、氮吸附及高压压汞等技术,开展大隆组深层页岩储层不同孔径孔隙结构的定性—定量研究,并运用基于二氧化碳吸附的V-S模型、氮吸附的FHH模型和高压压汞的分形几何模型对不同孔径的孔隙进行分形拟合,表征页岩孔隙结构的复杂程度和非均质性特征。结果表明,川东北地区大隆组深层页岩储层发育丰富的纳米级有机孔和少量的无机孔,有机孔发育特征随有机质显微组分不同和分布形式差异而显示强的非均质性。大隆组深层页岩孔隙结构与龙马溪组深层页岩相似,以介孔和微孔为主,占总孔体积的90%以上;页岩孔隙结构主要受有机质丰度的影响。分形特征研究结果显示,深层页岩宏孔非均质性强于介孔和微孔。其原因可能为深层页岩微孔孔径较小,分布集中,成因单一,受成岩作用影响较小,孔隙结构较为简单,具有较小分形维数;而宏孔孔径较大,分布范围较广,成因多样,易受成岩作用影响,表现出强非均质性。深层页岩微孔—介孔因其丰...     

珠江口盆地陆丰凹陷辫状河三角洲前缘储层沉积构型模式

辫状河三角洲前缘水下分流河道为南海珠江口盆地油田群的主要储层类型。虽然大量学者开展了辫状河三角洲构型研究,但是关于低级次水下分流河道演化过程、水下分流河道与河口坝组合模式、砂体规模及叠置样式的研究极少。以南海珠江口盆地陆丰凹陷典型辫状河三角洲前缘沉积为例,以测井小井距连井分析、连续取心段以及现代沉积为指导,对水下分流河道进行了定量—半定量构型模式研究。结果表明：辫状河三角洲前缘沉积体系的构型单元可划分为10级,其中4~6构型单元分别为：复合分流河道（河道间砂坝）组合、复合分流河道（河道间砂坝）、单一分流河道（河道间砂坝）。单一河道宽度介于200~500m之间,深度为3~7m;复合河道具有不同的叠置样式,包括垂向孤立式（A）、垂向叠加式（B）、侧向叠加式（C）、无序叠加式（D）,随着湖盆构造演化与物源条件的变化,水下分流河道叠置样式由A—B—C—D逐渐演化。     

渗透率韵律性油层剩余油分布特征及挖潜策略

针对某海上油田多韵律、多油藏类型的特点,系统研究该油藏的渗透率韵律特征,依据测井资料、取心井及动态监测资料,将其分为7种韵律模式。对于边水油藏,不同韵律模式下剩余油分布规律各异,但共同之处在于剩余油主要分布在渗透率较低部位。针对底水油藏不同韵律模式下剩余油分布特征,其挖潜策略主要是加密井网,控制液量;针对边水油藏不同韵律模式下剩余油分布特征,其挖潜策略主要是堵高补低,侧钻挖潜。     

珠江口盆地W油田低阻油层特殊成因机理

针对珠江口盆地W油田典型的正常油层c-I和低阻油层c-II,以国内外低阻油层研究成果为理论指导,对其岩石粒度、泥质与粘土矿物成分及分布、孔隙结构、束缚水饱和度、导电矿物等因素进行了对比分析,认为储层内由自生粘土矿物形成的网状导电通路以及测井仪器在砂泥岩薄互层的局限性是W油田低阻油层的特殊成因。在油田开发时应充分考虑这些因素,并制定出相应的应对措施。     

盖层封闭性研究中的几个问题

对高演化泥岩的封闭性、盖层厚度与封闭能力的关系、盖层的微观封闭机制以及盖层封闭性动态演化定量评价等方面进行了论述.高演化泥岩只要在后期构造改造过程中没有遭受破坏,同样可以具有优质的封闭性能.盖层封闭天然气的气柱高度与盖层厚度密切相关.物性封闭是盖层最普遍的封闭机理,烃浓度封闭不具普遍性.泥质盖层封闭性动态演化可以分建造阶段和改造阶段分别进行定量恢复,建造阶段采用孔隙度-排替压力史法,抬升剥蚀改造阶段采用渗透率-排替压力史法和/或超固结比史法.      

川东南地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩气异常压力封存箱剖析与形成机制

川东南地区焦石坝构造、丁山构造以及南部长宁黄金坝构造页岩气普遍存在超压现象,上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气存在由3个隔板构成的2个页岩气异常压力封存箱。下封存箱位置与五峰组—龙马溪组优质页岩层段相当,由上奥陶统临湘组与宝塔组致密含泥灰岩、瘤状灰岩形成页岩气封存箱的底部封隔层;顶板位于龙马溪组龙一段一亚段的中部,由火山灰蚀变黏土岩夹层、薄层碳酸盐岩及泥岩互层组成,同时形成上封存箱的底板;上封存箱顶板位于龙马溪组二段与龙一段分界处,由泥岩或泥岩夹薄层碳酸盐岩互层组成。研究认为页岩气封存箱顶、底板封隔层含致密碳酸盐岩或碳酸盐岩薄层并与泥岩互层时具有更好的封盖能力。封存箱顶底板与封存箱内部在测井曲线上(如声波、电阻率、自然伽马等)存在差异。上、下封存箱内部特征也不同:上封存箱内页岩微观结构显示强的各向异性,石英含量低、黏土含量高,有机质含量低,有机质孔隙连通性差,全烃含量低,孔隙度低;下封存箱内页岩微观结构显示各向同性,石英含量高、黏土含量低,有机质含量高,有机质相连,有机孔相通,连通性好,全烃含量高,孔隙度高。该页岩气异常压力封存箱经历了早期快速埋藏、有机质未熟低熟、以正常流体压力系统为主的封存箱雏形阶段,快速深埋大量生烃的液态烃类流体超压封存箱形成阶段,深埋及高过成熟大量生气的超压封存箱形成阶段,以及晚期页岩气异常压力封存箱改造定型阶段,最终形成由3个隔板组成页岩气底封顶盖、地层侧向倾伏及逆断层侧向封堵、空间上相互叠置的上、下2个互相独立的页岩气异常压力封存箱。孔隙度高、有机质含量高、连通性好及压力系数高的下封存箱是页岩气高效开发的优先目标。      

强噪声背景下钢丝绳损伤信号降噪方法

钢丝绳损伤信号是一种非平稳无周期性的冲击信号,其特征信号的降噪处理和特征提取成为亟待解决的难题。小波变换方法若小波基或者分解层数不适合,会在信号降噪的同时引入其他噪声干扰,影响信号处理与特征提取的效果。相较于小波变换方法,移位平均法只需要选择一定的移位窗宽即可实现对信号的有效降噪,但移位窗宽需要人为选择,盲目性大。针对上述问题,提出一种强噪声背景下钢丝绳损伤信号降噪方法。利用钢丝绳漏磁检测传感器采集不同类型的断丝数据,向信号中加入强高斯白噪声,以模拟强噪声背景;采用自适应移位平均法对钢丝绳损伤信号进行降噪,利用量子粒子群优化(QPSO)算法优化移位平均法的窗宽;将损伤信号的信噪比(SNR)作为适应度函数,通过QPSO算法使得损伤特征信号SNR最大化,从而实现最优信号降噪效果。实验结果表明,对于强噪声背景下的钢丝绳平稳和波动信号,相较于小波变换,自适应移位平均法的降噪效果更明显,信噪比更高,信号更为平滑。实测结果表明,对于现场采集的噪声相对弱一些的钢丝绳损伤信号,自适应移位平均法的降噪效果也比小波变换好,验证了自适应移位平均法具有较好的通用性。     

不同泥岩相有机质赋存特征及对比表面积的影响——以渤海湾盆地沾化凹陷古近系为例

对沾化凹陷古近系L井沙三下亚段不同埋藏深度的泥页岩岩心和薄片进行分析,及X-射线衍射、热解、比表面积检测,结果显示,L井沙三下亚段泥页岩可分为贫有机质纹层的岩相A和富有机质纹层的岩相B,前者有机碳含量(TOC)低,比表面积较大,后者有机碳含量高,比表面积较小。从比表面积与TOC相关性来看,岩相A呈正相关收敛状,而在岩相B则呈发散状,表明岩相A中的有机质主要吸附于矿物表面,而岩相B的有机质主要呈纹层状富集。有机质赋存状态的差异对泥页岩比表面积的影响较为明显,富有机质纹层岩相B的岩石比表面积低于贫有机质纹层岩相A,而不同岩相中矿物对比表面积的贡献度相近,表明不同岩相(A和B)比表面积的差异与有机质纹层的多寡有关。