桦甸油页岩及半焦孔结构的特性分析

在美国康塔公司生产的AwTOSOB自动吸附仪上对桦甸油页岩及不同终温下制得的半焦进行等温氮吸附试验,得到油页岩及半焦的吸附型线和脱附回线,并应用BET和B.J.H方法分别计算了样品的比表面积和孔径分布.结果表明:干馏终温对油页岩的孔结构具有较大影响,在700℃以下,半焦比表面积和孔体积随干馏终温升高而增大;半焦的孔结构发达,吸水能力强,最好采用干法除焦方式,以便进一步利用油页岩半焦.     

鄂西黄陵背斜南缘下寒武统牛蹄塘组一段古沉积环境演化特征——以秭地1井为例

下寒武统牛蹄塘组为鄂西地区重要的页岩气勘探目的层之一,针对牛蹄塘组一段(Ꞓ₁n¹,简称牛一段)古沉积环境研究较为薄弱的现状,对宜昌黄陵背斜南缘秭地1井牛一段的古气候、古氧化还原条件及古生产力等沉积环境演化特征进行了综合分析,并建立了沉积环境演化模式图。与贫有机质层段相比,富有机质层段TOC含量高,SiO₂含量更高,而CaO含量更低。U、V、Ni、Zn、Cu更为富集。化学蚀变指数(CIA)显示牛蹄塘组一段总体处于中等风化强度,富有机质层段气候温暖湿润,且地层往上气候变得炎热潮湿。由底到顶,牛一段主要经历了富有机质层段下部厌氧到富有机质层段上部缺氧再到贫有机质层段含氧3个阶段。总体上,研究区处于弱滞留—中等滞留盆地,富有机质层段由于Mo含量更高而滞留程度更高。富有机质层段具有更高的古生产力,且存在古生产力快速下降的2个时期,这与海平面下降导致水体由厌氧转化为氧化有直接关系。根据古气候、古氧化还原条件和古生产力特征可将研究区牛一段划分为3个演化阶段。     

页岩油资源规模分布模型及敏感性研究

评价非常规油气资源一般采用类比法、统计法和成因法,在不断创新评价方法的同时,如何将常规油气资源评价方法改进,并应用于非常规资源评价是目前研究的一个重点和难点。以井为单元,将单井估算最终可采油气量(EUR)作为单元油气储量,建立帕累托分布模型,利用随机取样和偏态抽样原理编写程序,分析自然总体个数、形状参数和勘探系数对模型的敏感性,建立了新的页岩油资源规模分布法。该方法应用于鄂尔多斯盆地合水地区X230井区页岩油资源评价,发现数量影响油藏规模分布形状参数的大小和离散程度,当油藏发现个数大于300个时,分布模型趋于稳定;而分布模型对勘探系数的敏感性很小,这是划分EUR为评价单元的局限性所致,因为这种划分方法不存在真正意义上的“大油藏”。通过自然总体个数随形状因子的变化,确定截断点对应的个数,即所有井EUR的总和为该区的可采资源量,为6.72×10⁶ t,这与油气资源丰度法评价结果相吻合。改善后的页岩油资源规模分布法可为非常规油气资源评价提供指导。     

南方海相深层页岩气储集空间差异化发育及保持机理探讨

我国南方海相深层(主体埋深大于3 500 m)页岩气具备良好的地质条件,资源潜力巨大,但由于埋深大,研究程度低,不同位置的水平井之间产能差异比较明显,勘探开发面临诸多挑战。在调研国内外深层页岩气现状及发展动态的基础上,重点梳理我国南方海相深层页岩气储集空间差异化发育、石英等刚性矿物抗压保孔和储层流体超压保孔等研究进展和存在问题。就川东南上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组深层页岩气而言,储集空间差异化发育及其是否有效保持是控制含气量、产能和单井EUR的主要原因之一,但差异化发育特征及保持机理并不明确,储层近深层原位条件下的差异化响应过程及机理仍需要深入研究;石英等刚性矿物在抗压保孔过程中具有重要的作用,但关于“石英抗压保孔”对不同储集空间类型的差异化作用仍不十分明确;“储层流体超压”作用对于深层页岩气储集空间保持具有重要的意义,但对“储层流体超压”究竟如何作用于深层页岩储集空间了解甚微。解决上述问题的关键在于研究典型富有机质页岩处于近深层原位状态下(多重应力加载和高温)不同类型储集空间类型差异化发育、响应及保持特征和作用机理。     

渤海湾盆地歧口凹陷古近系沙一下亚段中等成熟页岩油富集主控因素与勘探突破

陆相湖盆中等成熟页岩油资源丰富,而该类型资源具有岩相变化快、成岩演化程度低、储层敏感性强及原油粘滞性高等特点,工程开发对策仍处于探索阶段。以渤海湾盆地歧口凹陷西南缘古近系沙河街组一段下亚段（沙一下亚段）典型湖相中等偏低成熟烃源岩为研究对象,分析该类型页岩油富集主控因素及工程应对策略,探索中等成熟页岩油开发动用方案。研究表明：云灰质页岩夹薄层碳酸盐岩段粘土含量矿物小于30 %,海水基滑溜水防膨压裂液体系能够抑制该类储层敏感性,并解决因粘土矿物吸水膨胀而导致的地层坍塌问题;储层脆性、生烃条件、含油性和储层水敏性是中等成熟页岩油甜点分布的主控因素,甜点厚度一般在10～12 m左右,应用叠前偏移数据体开展储层预测、读准靶点深度、旋转导向精准定向、打准甜点段及提高甜点钻遇率是获得高产-稳产的前提条件;采用海水基压裂液防膨、趾端蓄能体积压裂和前置CO₂增能降粘可实现压裂提产。利用新认识优化QY1H井部署和实施方案,该井437 d累产油7 303.28 t（平均日产16.75 t）,实现中等成熟度页岩油高产-稳产勘探突破。     

四川盆地侏罗系页岩层系岩相类型及储集特征

陆相页岩层系岩性复杂、非均质性强,制约了储层甜点优选和探井部署。为查明四川盆地侏罗系页岩层系不同岩相类型的储集特征和含气能力,以元坝地区Y2井自流井组大安寨段为例,采用有机碳含量测定、全岩X射线衍射、岩石薄片鉴定、聚焦离子束扫描电镜、高压压汞—氮气吸附联合测定以及物性分析等手段,划分了大安寨段二亚段（后文简称大二亚段）页岩及夹层的岩相类型,并针对不同岩相类型开展储集物性、孔隙结构、含气性及可压性研究,在此基础上评选了优势岩相和岩相组合。结果表明,Y2井大二亚段页岩层系可划分为3大类6亚类页岩岩相,2大类6小类夹层岩相以及3种宏观岩相组合。页岩孔隙类型以粘土矿物层间孔、方解石溶蚀孔等无机孔为主,为页岩气的赋存提供了储集空间。计算页岩总含气量为2.59～4.38 m³/t,游离气平均占比67 %,具有较好的勘探潜力,但优势岩相的脆性矿物含量仅为50 %,可压性较差。综合评价认为,AB-Ⅰ型岩相组合中页岩页理和纹理发育,生烃条件好,含气量和游离气比例较高,存在可压性较好的夹层,是元坝地区Y2井大二亚段最有利的勘探储层类型。     

陆相混积细粒储集岩岩相构型及其对甜点的控制作用

就陆相中高成熟度混积型页岩油开发而言,岩相对甜点的控制作用还不明确。以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例,利用岩相构型分析、无人机倾斜摄影和三维地质建模等方法,结合岩心、露头、测井、分析化验和试油动态等资料,开展了岩相构型对甜点控制作用的研究。结果表明,把传统人工考察与无人机倾斜摄影技术结合起来,从井点设置、岩相参数定量刻画、格架模型和三维岩相原型模型建立等方面出发,可以表征芦草沟组露头剖面岩相构型三维空间分布特征。混积细粒储集岩岩相构型组合主要有渐变型、突变型和特殊型3类：渐变型砂体发育程度较高,形成上、下对称状岩相构型,常表现为多个相似旋回的叠置,烃源岩优质,储集层溶蚀孔隙发育,是优质甜点;突变型砂体发育程度一般,形成非对称状岩相构型,常呈多个相似旋回的叠置,烃源岩较为优质,储集层厚度薄;特殊型属于厚层碎屑岩类型,砂体发育程度高,呈单一旋回砂体叠置,储层较为致密,为相对优质甜点。储集岩岩相构型控制了甜点分布,并影响着开发部署策略。渐变型甜点发育程度高,非均质性弱,开发效果最好,采用大规模水平井平台化作业进行效益开发;突变型非均质性强,开发效果一般,是后续接替区域;特殊型整体呈分散状,连续性较差,非均质性强,需精细研究岩相构型空间分布,结合核磁共振法所测的物性参数和含油气性参数部署水平井开发。     

四川盆地非常规气藏地质-工程一体化压裂实践与认识

地质-工程一体化理念和做法已广泛应用于非常规油气藏勘探开发,贯穿井位地质设计、钻井、完井、压裂投产全过程,但不同阶段和不同地质条件下侧重点有所差异。在涪陵页岩气田开发成功引进并完善了北美非常规地质-工程一体化压裂技术,但这一技术在新区探井压裂中的推广存在局限性。由于四川盆地沉积和构造类型具多样性和复杂性,盆地内非常规气探井的压裂测试无法获得工业气流现象突出,相邻或同一区块探井或评价井压裂产量差异大,主要原因是甜点的裂缝和地应力等地质-工程关键参数三维定量表征及建模精度不够,针对性的分段分簇、压裂优化设计及布缝控缝定量模拟技术手段欠缺。系统总结了地质-工程一体化团队在四川盆地复杂致密气和页岩气探井及评价井压裂方面的实践经验,通过开展地质、测井、地震、工程等多专业联合研究,定量表征非常规储层空间展布、物性、含气性、岩石力学及矿物含量、地层压力、应力场、天然裂缝等关键参数,建立了区域气藏三维地质-工程模型,利用模型进行压裂裂缝空间扩展模拟,优化射孔、暂堵、压裂液、支撑剂、排量等工艺参数,及时跟踪分析和调整必要的现场施工参数,从而增加有效改造体积、提高单井产能,探索并形成了地质-工程一体化压裂技术体系及方法流程,在普光千佛崖组致密气和林滩场页岩气等探区应用效果显著,为类似油气藏地质-工程一体化勘探与开发提供借鉴。     

基于页岩岩石物理等效模型的地层压力系数预测方法

近年来页岩气的勘探开发实践表明其产量与压力系数呈正相关关系,但准确的地震预测难度较大。页岩气储层富含有机质及有机质孔隙,其矿物组分及微观结构相比常规储层更复杂。为此,构建了一种适用于海相页岩的岩石物理模型,并提出了一种基于该模型的页岩地层压力系数预测技术。首先结合页岩储层微观结构特征,针对骨架矿物的差异性,分别采用自洽(SCA)模型和微分等效介质(DEM)模型模拟得到背景介质,结合孔隙及流体等特征,建立等效岩石物理模型;进而通过计算背景介质体积模量及饱和流体等效岩石体积模量,发现两者的差异与实钻井压力系数正相关,并建立地震预测模型;最后推导建立了基于Gray近似弹性阻抗的体积模量直接反演方法,实现了页岩地层体积模量及压力系数的定量预测。实际数据试验表明预测结果与实钻井及后验井吻合度较高。     

鄂尔多斯盆地临兴地区分流河道砂体叠置样式精细刻画及致密气产能差异分析

鄂尔多斯盆地临兴地区X区块石盒子组主要发育辫状河三角洲平原亚相沉积,分流河道微相致密储层蕴含着丰富的天然气资源,是目前研究区开发的热点。研究区分流河道砂体横向摆动快、沉积厚度薄、岩性及物性横向变化明显,因此,开展分流河道砂体精细刻画及产能差异分析是井位部署的重要依据。基于岩心、薄片、测井等多种资料,建立了分流河道内部不同叠置样式砂体识别图版,形成3种砂体叠置样式的分类体系：单期孤立型、多期叠置型以及多期互层型。并从地震正演入手,剖析了不同叠置样式砂体的地震响应特征,其中单期孤立型砂体平面规模较小,地震上表现为中低频—透镜状强反射特征;多期叠置型以及多期互层型砂体由于单期砂体横向迁移、垂向叠置,平面规模较大,前者地震相表现为高连续—中低频—强反射特征,后者地震相表现为中低连续—中高频—中弱反射特征;最后根据已钻井测井解释资料,综合对比了不同叠置样式砂体的累计气层厚度、孔隙度、渗透率、含气饱和度以及测试无阻流量等参数,发现单期孤立型砂体顶底发育厚层泥岩段,砂体封闭条件好且内部隔夹层不发育,含气饱和度高,测试后多具自然产能,产水量小,潜力巨大。