羽状水平井欠平衡钻井环空流动特性研究

羽状水平井欠平衡钻井技术是近几年来国内外煤层气开发中普遍采用的一项减少储层伤害、提高低渗储层煤层气采收率的新技术.针对该技术的技术特征,建立了物理模型和数学模型,结合现场井例分析了井筒环空内各流动特性参数的变化规律.结果表明:井底压力随泥浆排量的增加单调递增,同一泥浆排量条件下,环空注气量越大,井底压力值越低;羽状井自注气点至井口的井筒环空内,水平段由于静液压力占主导,空隙率、混相流体流速增长幅度较小,混相流体密度少许降低,压降损失也较少;竖直井筒环空内空隙率及混相流体流速自井底沿井筒向上初始缓慢增大,当环空压力降低到一定程度后,由于气液滑脱效应,而急剧增大,环空内混相流体密度变化规律与之相反,环空压力自井底沿井筒向上呈线性减小.     

沁水盆地南部石炭-二叠系层序地层划分与聚煤作用

以奥陶系顶部区域不整合面或太原组底部砂岩(k1)、太原组中部9号煤层顶面(初始海泛面)、山西组底部北岔沟砂岩(k7)以及下石盒子组底部骆驼脖子砂岩(k8)为层序界面,将沁水盆地南部划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个三级层序。结合层序划分对聚煤作用进行研究,结果发现,研究区内的主要可采煤层3号和15号煤层主要形成于最大海泛面附近,9号煤层形成于初始海泛面附近,说明煤层厚度及分布明显受控于当时沉积环境及层序地层格架。     

二连盆地吉尔嘎朗图凹陷低煤阶煤层气勘探

二连盆地群低煤阶煤层气资源丰富但勘探程度相对较低,煤层气富集和主控因素认识不足,制约了开发实践。以吉尔嘎朗图凹陷为重点,对二连盆地群的构造、沉积、水文、物性和含气量分布进行精细解剖,总结了煤层气富集成藏规律。二连盆地群具有断陷小湖盆和残留盆地的特点,分割性强。煤系主要发育中、下侏罗统阿拉坦合力群及下白垩统巴彦花群赛汉塔拉组两套含煤建造,以辫状河三角洲相为主,煤层层数多且与砂泥岩叠置发育,煤层倾角平缓。针对研究区"浅部低煤阶、平缓厚煤层、多层砂煤组"的特点,建立了符合吉尔嘎朗图"斜坡区正向构造带富集模式",提出在煤层气勘探中应注意优选埋深适中、相对高渗、高含气量的"甜点区",并需要规避断层,在向斜两翼、背斜和单斜地层中寻找高产区。优选部署的吉煤4井在埋深430~470 m煤层段获得大于2 000 m~3/d的产气量,证实中国低含气量、厚煤层的褐煤区煤层气可以获得高产工业气流,有助于推进低煤阶煤层气资源的勘探进程。     

沁水盆地南部煤层气富集高产主控地质因素

沁水盆地南部以高阶煤储层为主,煤层气勘探与开发资料丰富。利用这些数据资料,采用层次分析、构造解析及盆地分析等方法,分层次探讨了高阶煤层气富集、高产的主控因素及其控气作用机理。研究表明,构造调整、水动力分区及顶、底板岩性分布等控制着煤层气的富集。顶、底板泥岩发育区、水动力滞流区、弱径流区以及构造调整弱或未调整区控制煤层气富集,预测了沁源-安泽、沁南-夏店、马必-郑庄以及柿庄-潘庄4个煤层气富集区。渗透率、构造部位控制煤层气高产,富集区的局部构造高部位埋深较浅的原生高渗带、深部裂隙发育带煤层气易高产,预测了安泽、夏店南部、马必南部、郑庄南部、樊庄中北部和樊庄南部-潘庄6个煤层气高产区。     

鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳古油藏的确定及其意义

岩心观察与岩石薄片分析表明,鄂尔多斯盆地中央隆起带奥陶系风化壳储层沥青含量丰富,其光性特征显示为石油裂解的残余物,是古油藏存在的直接证据,沥青热演化程度高,如旬探1井的沥青反射率为2.35%～3.15%,换算成镜质华反射率为1.85%～2.35%.根据沥青充填特征、面积系数,并结合电测资料确定的古油层的厚度一般为10～22 m.TOC、有机地球化学和岩相分析表明,西缘坳陷平凉组自东而西逐渐增厚的泥页岩含有机质丰富,以咸水低等生物的有机质为特征,是中央隆起带古油藏的可靠烃源岩.成藏史分析表明,J₂-K₁期的埋深加大和古地温升高,导致古油藏石油裂解转化为古气藏;K₂-E时期,燕山运动致使鄂尔多斯盆地构造反转,陕北斜坡形成,古油藏被破坏,一部分油气向浅部运移散失,一部分向陕北斜坡高部位运移,可能是盆地中部大气田的主要气源之一.     

鄂尔多斯盆地中东部地区山2段储层沉积特征及勘探目标评选

通过对鄂尔多斯盆地中东部地区山西组2段砂体的重点剖析,认为母源分异和水动力强弱控制了区内山2段砂体的东西分带性,即西部榆林砂带的强水动力作用形成的石英砂岩具有高石英、低杂基、低软岩屑、无或低长石的“一高三低”特点;东部神木砂带弱水动力作用形成的岩屑石英砂岩特征正好相反,为高杂基、高软岩屑、高长石的“三高”特点。同时以盆地晚古生代以来的演化为主线,运用层序地层学理论,在等时地层格架内探讨了沉积体系展布及盆地充填特征,认识到中东部地区山2期为一套河流―三角洲―湖泊沉积体系,其沉积演化表现为湖泊持续扩张、冲积体系逐渐北移退缩的过程,该时期发育的3期湖进作用形成了向北溯源沉积的3套叠置砂体,各套砂体的三角洲前缘相带是有利勘探目标区。     

火山岩体对火山岩气藏的控制作用——以松辽盆地深层徐家围子断陷兴城和升平火山岩气藏为例

以松辽盆地深层徐家围子断陷兴城和升平火山岩气藏为解剖对象,研究了火山岩体对火山岩气藏的各种控制作用,包括对火山岩气藏的纵-横向分布、气-水关系、盖层、气藏类型等多个方面的控制。正是由于其控制作用,火山岩气藏分布纵向延伸空间大,在4000～5000m深度仍能发现气藏,并具有多套气藏叠置的特征;横向上呈串珠状分布的特点。火山岩气藏气-水关系十分复杂,主要受火山岩体及火山喷发期次的控制。每个火山岩体具有独立的气-水系统,而同一火山岩体及同口井中则存在多套气-水系统。火山岩气藏具有自储、自盖的特征,从而使气藏对区域盖层要求弱化。火山岩气藏的类型总体有4大类,以构造-岩性复合气藏为主,主要受岩性控制,在构造高部位聚集;而低幅背斜-岩性复合气藏则是火山岩气藏特有的一种气藏类型,它是火山喷发过程中形成的一种特殊的背斜构造。     

基于模糊物元的煤层气高产富集区预测——以沁水盆地为例

沁水盆地煤层气开发的后备区块准备不足,需要开展煤层气有利富集区块的优选工作。为此,分析了影响沁水盆地高产富集的关键因素：煤层厚度、实测含气量、含气饱和度、原始渗透率、煤层海拔深度、临界解吸压力、水文地质条件等;采用模糊物元评价方法,利用生产现场资料结合实验室测试数据,绘制出了量化指标预测等值线,并分析了不同地区煤层气高产的可能性。依据评价结果,优选出阳泉-寿阳、长子-屯留、沁水北-安泽和阳城北等4个煤层气产能建设的后备区块（其中又以阳城北有利区与阳泉-寿阳南有利区高产的潜力最大）,为沁水盆地煤层气后期的勘探开发提供了目标区。     

鄂尔多斯盆地西缘古生代槽台过渡带裂谷系弧形构造带的形成与发展及对油气聚集富集规律的影响

在稳定的鄂尔多斯盆地西缘槽台过渡带地区古生界弧形裂谷系的发育、发展推动下,地块形变成南北成带、东西分区、隆洼相间的弧形构造带,并控制了油气分布规律,经后期盆山转换和耦合,这种变形至今对鄂尔多斯盆地油气勘探方向仍有重要参考意义。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层长石的溶蚀与次生孔隙的形成

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层主要为二叠系山西组山2段和下石盒子组盒8段，主要孔隙类型为次生孔隙。镜下观察，次生孔隙的形成除了与沉积物源、沉积环境和搬运介质有关外，还与后期成岩阶段长石的溶蚀作用有关。根据长石溶蚀的岩石学证据，建立反应方程式对长石溶蚀进行计算，综合考虑溶蚀的温度、反应的热力学趋势、体积的减小等因素，认为钾长石溶蚀可提供较大的次生孔隙．钙长石和钠长石溶蚀效果较差。在有机酸参与下碱性长石的溶蚀作用是该区天然气储集层次生孔隙形成的主要原因。图3表2参20