基于微渗漏模拟实验的油气化探异常机理

对于油气化探异常形成的机理,早期国内外学者提出不同的油气化探异常模型,由于地质条件和烃类微渗漏的复杂性,难以从三维角度进行刻画和论证,同时又未见实验模拟证据的支持,使异常成因解释模糊,影响了化探技术的发展和在油气勘探中的广泛应用。针对上述问题,研制了系统的物理模拟实验装置,对油气聚集成藏后烃类物质穿过上覆地层微渗漏至地表的过程进行了实验室模拟。实验结果较好地反映了烃类垂向微渗漏的空间效应,在一定程度上揭示了油气化探异常由源及表的形成过程和基本规律。发现了烃类微渗漏具有幕式运移特点,揭示了油气垂向微渗漏过程中"羽状"涌流的存在。实验模拟结果与已知油气藏上方化探异常的观测数据具有较好的吻合性,表明"压力驱动、裂隙渗透"可能是油气化探异常形成的主要原因,不存在千篇一律的化探异常模式。取得的认识丰富了油气地球化学勘探的基础理论,促进了化探技术的持续发展,对油气运移、聚集理论的研究有一定的借鉴意义。     

泌阳凹陷页岩油赋存状态及可动性探讨

泌阳凹陷页岩油资源丰富,具有广阔的勘探前景。利用岩心观察、常规扫描电镜、薄片鉴定、荧光观察,结合高分辨率场发射扫描电镜等分析测试手段,研究了泌阳凹陷页岩油赋存状态及可动性,结果表明:泌阳凹陷页岩油具有微孔型与微缝型两种储集空间;赋存状态有游离、吸附和溶解状态三种,以游离态和吸附态为主,含有少量溶解态页岩油;原油族组分分析及碳同位素分析均表明,泌阳凹陷页岩油无运移或运移距离极短,是自生自储式、源储一体的油气藏。泌阳凹陷页岩油可动性主要取决于泥页岩的特殊孔喉结构、裂缝发育与地层压力。     

砂质辫状河储层隔夹层分布模式及其对边底水运移的影响——以南苏丹P油田Fal块为例

基于野外露头与南苏丹P油田Fal块砂质辫状河储层的地质特征对比,选取山西省大同市吴官屯砂质辫状河露头剖面为原始模型,通过实测地质剖面记录的方法对其进行详细解剖,明确砂质辫状河储层中隔夹层的成因类型,建立隔夹层分布模式,并以此为指导分别从隔层和夹层的角度,对Fal块边底水油藏中水体的运移规律进行研究。结果表明,砂质辫状河储层中发育河底滞留泥砾沉积、废弃河道细粒沉积、泛滥平原细粒沉积、落淤披覆泥沉积和侧积泥沉积共5种成因类型的隔夹层。以单期砂质辫状河河道为基本单元,建立隔夹层分布模式,即废弃河道细粒沉积与河道砂体互相叠置;泛滥平原细粒沉积向河道外侧不断延伸;落淤披覆泥、侧积泥和河底滞留泥砾沉积受后期冲刷改造充填于河道砂体内部。基于建立的砂质辫状河储层隔夹层分布模式,指出Fal块砂质辫状河储层中以泛滥平原细粒沉积为主的隔层分布是影响底水突进程度的主要因素,夹层发育频率越高对边水的遮挡作用越强。     

镇泾地区延长组流体过剩压力分布特征及其与油气成藏的关系

镇泾地区中生界延长组油气聚集层位岩性油藏发育,为了揭示低渗透油藏成藏特征及油气运移和聚集规律,选取镇泾地区长7和长8油层组为主要研究对象,利用测井声波资料分析延长组泥岩压实特征与流体过剩压力分布特征。结果表明,研究区长7油层组过剩压力主要为8~13 MPa,长8油层组过剩压力相对较低,只有极少区域达到10 MPa,长7油层组烃源岩具有远远大于长8油层组的过剩压力分布,该过剩压力差是长7油层组油气运移到长8油层组储层的主要驱动力。相邻层位过剩压力差高值区是原油的高产富集区,而同层位过剩压力差相对低值区也是油气运聚的有利区。推测研究区东北部过剩压力差高值区和东南部大范围的过剩压力差低值区为有利油气富集区。     

井眼清洁工具流场及岩屑运移数值模拟分析

在大位移井、水平井钻井过程中,常有岩屑运移不畅,形成岩屑床的现象发生,导致摩阻增大、蹩钻等复杂问题,严重时甚至影响钻井安全。本文分析了一种短节式的井眼清洁工具,采用计算流体动力学对其偏心旋转工况下的流场进行模拟,通过特征截面流线图、速度云图等分析了工具对该井段的流场扰动作用机理;通过多相流计算,得出了岩屑颗粒运动情况。分析表明,工具对流场具有导流和搅拌的作用,加速岩屑颗粒运动;随着工具转速增大,工具对流场的扰动作用加大,岩屑颗粒离开模型的最终速度增大,因此颗粒滑落距离增加,有利于岩屑携带。在某油田1603井的现场试验显示,合理安放多个井眼清洁工具后振动筛返屑量明显增加,后两次收集岩屑体积分别是使用前的3.75倍和1.6倍。     

煤体瓦斯运移诱发电位信号的实验研究

为了研究瓦斯在煤体中运移引起的电位信号,设计了煤体充放瓦斯电位信号实验系统,测试了不同压力下瓦斯在煤体运移产生的电位信号。实验结果表明,瓦斯在煤体中的流动会引起煤体电位变化,在煤样进气口处产生的电位信号强度高于煤样中部电位信号强度,而在放气口处未测到显著的电位变化,随着瓦斯压力的衰减,煤样的电位信号强度减小;瓦斯流动电位与充气压力之间不存在显著线性关系,充气过程电位强度高时,相应放气过程产生的电位强度较低,而充气过程产生的电位强度低时,对应放气过程产生的电位信号强度较高;煤体瓦斯流动电位信号的产生主要为瓦斯气体对煤体微结构的冲击破坏而产生自由电荷,以及气体在煤体孔隙内流动的流动电势及瓦斯与煤体气固两相摩擦起电等。     

中国陆相原油长距离运移的一个实例

生物标志化合物研究表明,在我国南海珠江口盆地东沙隆起上发现的L油田原油与隆起边缘及周围凹陷中的大多数原油成熟度相近,都含有异常丰富的4-甲基-C₃₀甾烷,萜烷的分布模式也极为相似,证明二者同源,均源自凹陷中的始新统文昌组湖相生油岩,L油田原油的运移参数远远大于隆起边缘所发现的原油,饱和烃和芳烃的碳同位素值也表现了偏轻的特点,这些地化特征是L油田原油经历了长距离运移的证据;东沙隆起是长时期的古隆起、隆起周围基底断裂发育、隆起之上高孔隙海相砂岩、生物礁灰岩广布,其上又有厚层稳定的区域盖层,这种特定的地质条件促使凹陷中生成的原油得以长距离运移并大规模聚集在盆地的最高部位,形成储量可观的L大油田.     

天然气储层沥青的生标物分布与干气运移:以平落坝和河湾场气田为例

本文对天然气储层沥青的生标物进行详细研究,结果表明天然气储层沥青生标物与源岩有许多相似之处,是气源对比和运移研究的一种有效方法。另外笔者发现在高、过成熟阶段C29甾烷构型变化的比值出现“倒转”,据此可用来判断天然气的运移时期。     

长壁机械化掘巷充填采煤围岩结构稳定性及运移规律

为解决西部生态脆弱矿区煤炭开采率低、采后环境易破坏等难题,提出了一种长壁机械化掘巷充填采煤方法。在系统阐述该技术方法的巷道布置与充填采煤工艺的基础上,分析了该技术的难点与关键。基于长壁掘巷充填采煤岩层移动特征,建立了长壁掘巷充填开采采场力学模型,推导出了采场顶板下沉方程与煤柱承受载荷计算公式,并结合极限强度理论,提出了煤柱失稳判据。以陕西榆林常兴煤矿3101工作面掘巷充填采煤为工程案例,通过充填体材料力学特性测试,优化设计了掘巷充填采煤开采方案。采用3DEC数值模拟软件对掘巷充填采煤上覆延安组层间裂隙承压水隔水层与第四系松散层孔隙潜水隔水层移动特征及稳定性进行了分析,现场应用案例表明,该技术可有效控制工作面围岩结构稳定性与上覆隔水层岩层移动,提高煤炭资源回收率,可为西部生态脆弱矿区煤炭资源开采与环境保护协调发展提供借鉴。