惠民凹陷中央隆起带异常低压特征及成因分析

惠民凹陷普遍存在异常低压现象,低压发育层段为沙河街组二段、三段,且集中分布在中央隆起带周边。前人对异常低压成因研究尚存在于定性描述阶段,应用295口井试油实测地层压力数据,分析了惠民凹陷地层压力纵向、平面分布特征;从引起异常低压主要因素入手,定量分析了抬升地层剥蚀、地层温度降低、蚀变耗水作用、蚀变矿物体积变化对地层压力的影响。结果表明,地层剥蚀孔隙反弹引起地层压力降低0516 MPa;地温下降造成地层压力降低202~373 MPa;蚀变耗水引起地层压力降低864 MPa;蚀变矿物体积变化使得地层压力降低436 MPa;成藏期烃类充注,地层压力增加量小于32 MPa。以上各因素共同作用,使得中央隆起带压力演化呈现降压-增压-降压的旋回性,并最终形成现今压力分布格局。     

东营凹陷沙四段滩坝砂油藏耗水作用与成藏机制探讨

通过对储集体内充填孔隙的主要蚀变矿物-伊利石的研究确认,东营凹陷沙四段滩坝砂大面积含油的原因是前成岩期长石高岭石化引发的耗水作用所致,而现今的伊利石则是耗水期高岭石在后期碱性环境下进一步蚀变的二次产物。滩坝砂体中的耗水作用减少了储层内同沉积地层水的含量,在相对封闭的油藏体系内降低了地层压力,增加了空孔体积,形成了烃源岩与储层之间的压力势差,为油气成藏提供了动力来源。依据埋藏成岩演化规律和有机质热演化剖面的对比分析,确定了晚成岩A期是主要的耗水作用阶段,与烃类聚集高峰期相对应。提出了"耗水降压、负压充注"的成藏模式,揭示了滩坝砂大面积含油的成藏机理。通过对长石含量、蚀变程度和单位摩尔分子耗水量的计算,得出东营凹陷滩坝砂体的总耗水量约为20亿t,即相当于提供了等量的原油储集量,展示了该地区滩坝砂油藏的勘探潜力。     

成岩过程中的“耗水作用”及其石油地质意义

受济阳坳陷古近系中深部储层出现异常低压的启示，讨论了成岩过程中主要矿物蚀变的“耗水”问题，并从理论上计算了这种蚀变的耗水量。初步研究表明，成岩过程中矿物蚀变的“耗水作用”可使地层水大量减少，在没有外部流体补充的情况下，相应地层必然呈低压状态，并与围岩形成一定的压力差，易于烃类进入成藏。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田异常低压成因探讨

鄂尔多斯盆地苏里格气田是典型的低孔-低渗透致密砂岩气储层,以异常低压和低压为主,少见高压,是目前中国探明储量最大的低压气田。在认识异常地层压力和苏里格气田气藏特征的基础上,分析苏里格气田异常低压的形成原因,认为地层的抬升剥蚀作用造成的孔隙体积增大和温度降低是形成异常低压的主导因素。天然气的散失作用也对降压过程也有较大的贡献,但只是侧向的散失,储层致密也是出现异常低压的因素之一。     

鄂尔多斯盆地中生界低压油藏特征与形成机制

首次对鄂尔多斯盆地中生界油藏压力进行了研究, 发现中生界油藏主要为超低压油藏, 并且不同地区和不同层位油藏的异常低压差别显著.研究结果表明, 随着地层剥蚀厚度增大和油藏抬升后温度降低值增加, 储层压力系数呈减少趋势; 延长组油藏抬升温度降低后使储层孔隙水的体积收缩量达0.82%~1.94%.这些指示了盆地在白垩纪末期长时间强烈抬升, 地层剥蚀和古地温降低作用是形成低压油藏的主要原因.认为鄂尔多斯盆地中生界这种低压封闭体系对油藏的保存有利, 同时对油藏调整、油气运移再富集和油水分布等成藏方面可能起到了重要作用.提出了陕北地区长6低压油藏由东南向西北方向富集和长7砂岩透镜体不含水低压油气藏形成, 均与这种低压封闭体系分布密切相关.      

十屋断陷深层储层异常低压与次生孔隙发育带耦合关系分析

大量铸体薄片、扫描电镜分析结果表明,松辽盆地东南隆起区十屋断陷发育异常低压体系,十屋断陷深层储层有效储集空间类型为溶蚀成因的次生孔隙,孔隙度可达到20%左右,这是形成优质储层的主要原因。深层储层普遍发育异常低压体系,实测地层压力系数多介于0.6～1.0之间。统计结果表明,研究区异常低压与次生孔隙之间有着很好的耦合关系和成因联系,深层异常低压的形成与该区登娄库组(K₁d)末期地层抬升和剥蚀有关,在此过程中地层温度降低,碳酸盐胶结物溶解度增大,溶解作用增强,从而形成次生孔隙。抬升和剥蚀作用越强烈区域,溶蚀作用也就越明显。     

深层高压低渗透砂岩油藏储层敏感性研究

利用X-衍射、扫描电镜、敏感性流动实验等技术方法研究了东濮凹陷文东油田沙三中深层高压低渗透油藏储层敏感性,主要分析了敏感性类型、敏感性伤害程度及储层敏感性的影响因素。研究结果表明,储层具有弱速敏、中等偏强水敏、弱酸敏、弱-无盐敏特征。在油藏储层常规流动敏感性实验的基础上,提出了体积流量敏感性,研究区储层体积敏感为中等偏弱。影响储层敏感性最直接的因素是储层物性、储层孔隙结构及黏土矿物等。注水开发中后期,地层压力下降明显,储层物性变差,储层敏感程度增强,注水效果差。     

潍北凹陷压力体系分布特征及成因分析

潍北凹陷分为两个压力体系,北部洼陷带发育异常低压体系,实测的地层压力梯度为0.005~0.009MPa/m;南部地区为常压体系,压力梯度为0.0094~0.011MPa/m。研究结果表明,潍北凹陷异常低压力体系的形成既与古近纪的地层抬升和剥蚀作用有关,又与地温梯度的降低有关。地层水的浓差作用和流体的供排不平衡是形成潍北凹陷南北地区压力体系差异的主要原因。潍北凹陷地层压力系统演化经历了从异常高压至异常低压,再至压力分异的演化过程。     

蚀变对中基性火山岩储层的控制作用:以松辽盆地徐家围子断陷下白垩统营城组为例

利用岩芯、薄片和扫描电镜等资料,综合分析松辽盆地徐家围子断陷下白垩统营城组火山岩储集空间类型和火山岩蚀变控制因素。依据化学蚀变指数(CIA)、黏土矿物测试和岩石矿物特征,将蚀变程度划分为弱蚀变(CIA50)、中蚀变(50CIA60)、强蚀变(CIA60)三种。与蚀变作用有关的成岩作用类型包括:脱玻化作用、溶蚀作用及充填作用。研究结果表明,随着蚀变程度提升,基质脱玻化作用和岩石黏土矿化作用越强,次生孔隙越发育;脱玻化作用和溶蚀作用具明显改善储层物性特征,充填作用虽然降低储层物性,但黏土矿物充填物中存在晶间微孔,仍具有一定储集性能。     

南堡地区火山岩蚀变特征及储层测井评价

蚀变作用是火山岩储层中常见现象,蚀变对火山岩储层评价影响较大。通过对研究区A、B、C3口井的测井资料和黏土矿物资料等分析,选出对蚀变敏感的测井曲线,定义蚀变指数I_A,利用I_A对蚀变火山岩的蚀变程度进行定量评价。在测井系列分析的基础上,根据自然伽马、深侧向电阻率、声波、密度和中子5条测井曲线,回归预测火山岩储层蚀变后的黏土矿物含量,结果表明I_A越大,火山岩储层蚀变程度越高,黏土含量越高。由岩电实验数据拟合得到蚀变后的饱和度指数n,根据阿尔奇公式计算评价储层蚀变后的饱和度,发现蚀变后储层的n值未蚀变时n值,这是由于蚀变产物绿泥石和伊利石等为油湿矿物,导致饱和度指数n增大。     

异常高压气藏储层参数应力敏感性研究

异常高压气藏开采过程中,由于流体的产出,使储层岩石受力发生改变并使储层岩石发生弹塑性变形;而弹塑性变形反过来又影响到储层的孔隙度和渗透率,因此研究储层孔隙度和渗透率应力敏感性具有极其重要的意义。基于岩石力学的基本理论,推导出异常高压气藏岩石变形规律及变形方程,以此理论推导指导试验,将理论研究与实验规律相结合,在模拟地层条件下,对实际岩心样品进行了储层应力敏感性实验研究。实验研究表明,该方法能精确的描述储层孔隙度和渗透率应力敏感性,实验结果与理论推导结果完全吻合,进一步证明了理论推导的正确。     

静冰力学模型试验的相似比尺问题探讨

分析冰盖形成的热力学模型, 推导出室内模型试验的相似比尺. 模拟野外降温过程, 在低温实验室内进行静冰压力模型试验, 研究实验室模拟静冰压力产生过程的可行性. 结果表明: 实验室模拟最大冰厚39.8 cm, 试验历时387.4 h, 冰的冻结过程符合天然规律; 实验室目前难以模拟融化过程中天然状态的太阳辐射, 有待进一步改进降温制度. 模拟试验的冰压力最大值出现在升温阶段, 与温升率相关, 温升率越大, 静冰压力值越大; 当环境温度升至0 ℃左右时, 静冰压力达到最大值, 随后迅速消散, 符合水库冰过程观测结果.     

控压钻井及其在高温地热勘探开发中的应用

控压钻井包括管理压力钻井、欠平衡钻井和空气钻井。控压钻井可以减少非钻进时间和事故、提高机械钻速、预防漏失、消除压差卡钻、保护低压产层以提高产能。地热井具有温度高、地层硬度高、裂隙发育、地层压力低伴随浅部地层压力变化大等特点。在地热勘探开发中应用控压钻井技术有利于提高钻进速度、预防漏失、提高产能。介绍了控压钻井及其关键技术,同时阐述控压钻井在地热勘探开发中的应用。     

Prediction Model of Coal Reservoir Pressure and its Implication for the Law of Coal Reservoir Depressurization

The main methods of coalbed methane(CBM) development are drainage and depressurization, and a precise prediction of coal reservoir pressure is thus crucial for the evaluation of reservoir potentials and the formulation of reasonable development plans. This work established a new reservoir pressure prediction model based on the material balance equation(MBE) of coal reservoir, which considers the self-regulating effects of coal reservoirs and the dynamic change of equivalent drainage area(EDA). According to the proposed model, the reservoir pressure can be predicted based on reservoir condition data and the actual production data of a single well. Compared with traditional reservoir pressure prediction models which regard EDA as a fixed value, the proposed model can better predict the average pressure of reservoirs. Moreover, orthogonal experiments were designed to evaluate the sensitivity of reservoir parameters on the reservoir pressure prediction results of this proposed model. The results show that the saturation of irreducible water is the most sensitive parameter, followed by Langmuir volume and reservoir porosity, and Langmuir pressure is the least sensitive parameter. In addition, the pressure drop of reservoirs is negatively correlated with the saturation of irreducible water and the Langmuir volume, while it is positively correlated with porosity. This work analyzed the reservoir pressure drop characteristics of the CBM wells in the Shizhuangnan Block of the Qinshui Basin, and the results show that the CBM reservoir depressurization can be divided into three types, i.e., rapidly drop type, medium-term stability type, and slowly drop type. The drainage features of wells were reasonably interpreted based on the comprehensive analysis of the reservoir depressurization type; the latter was coupled to the corresponding permeability dynamic change characteristics, eventually proving the applicability of the proposed model.     

利用井底压力采集短接准确计算地层压力的方法

介绍了现有技术情况下求取欠平衡地层压力的方法以及存在的缺点，在此基础上研制了井底压力采集短接，通过现场试验，实测出关井求压过程中井下气液两相流时的井底压力，根据常规试井理论和地层渗流理论建立一种利用实测数据计算地层压力的新方法，该方法是在井筒内建立压力平衡，采用实际测量出的平衡点的井底压力，消除了套压、立压不稳定以及钻井液密度不准带来的误差，准确计算出该井段各分层地层压力的大小。该方法非常接近实际地层压力，使关井求压计算值误差降低4%左右。     

Experimental Study of Confining Pressure Initiated by Tectonic Force

An experimental study of the confining pressure, i.e. additional hydrostatic pressure initiated by the tectonic force is presented. The experimental progress is that the σ1 is gradually increasing from 0 in a limiting movement (ε1=0) in the σ1 direction and the speed rate of the accelerating load is 0.4 MPa*s-1 in the lateral and level directions. When σ2=σ3<200 MPa, Δσl is nearly lacking, Δσl is increasing at a high speed only when the horizontal force reaches 250-380 MPa, and Δσl almost ceases to increase at the level force of 380 MPa. It is calculated that the tectonic force can produce the confining pressure which is gradually increasing with σ2=σ3 before it reaches 380 MPa in an experiment. It is supposed that the horizontal force is almost all transformed into the confining pressure with the increase of the creep deformation of rocks.     

渤海湾盆地东营凹陷沙四下亚段地层压力演化与天然气成藏

通过实测压力、泥岩声波时差、流体包裹体古压力恢复,对东营凹陷民丰地区沙四下亚段地层压力的演化特征进行了分析。研究表明,民丰地区地层压力纵向上存在“常压-超压-常压”三段式结构;时间上,沙四下亚段地层压力具有“二旋回波动模式”,即存在“常压-弱超压-常压”和“常压-超高压-常压（弱超压）”的演化过程,其中两次地层超压的形成时间与中深层天然气藏的两期成藏时间相对应,为油气藏的形成提供了动力条件。研究区地层压力的动态演化过程是多因素作用的结果,第一次高压的形成是地层快速沉积产生欠压实的结果,生烃贡献相对较小;第二次超压的形成是烃源岩大量生烃和原油裂解成天然气造成的,沉积作用为辅。由于地温梯度降低、断裂-砂体泄压、饱和气藏深埋等作用的影响,现今民丰地区沙四下储层表现为以常压为主,伴生部分超压的分布特征。     

Characteristics of Abnormal Pressure Systems and Their Responses of Fluid in Huatugou Oil Field,Qaidam Basin

Abstract: Based on the comprehensive study of core samples, well testing data, and reservoir fluid properties, the construction and the distribution of the abnormal pressure systems of the Huatugou oil field in Qaidam Basin are discussed. The correlation between the pressure systems and hydrocarbon accumulation is addressed by analyzing the corresponding fluid characteristics. The results show that the Huatugou oil field as a whole has low formation pressure and low fluid energy; therefore, the hydrocarbons are hard to migrate, which facilitates the forming of primary reservoirs. The study reservoirs, located at the Xiayoushashan Formation (N21) and the Shangganchaigou Formation (N1) are relatively shallow and have medium porosity and low permeability. They are abnormal low-pressure reservoirs with an average formation pressure coefficient of 0.61 and 0.72 respectively. According to the pressure coefficient and geothermal anomaly, the N1 and N21 Formations belong to two independent temperature-pressure systems, and the former has slightly higher energy. The low-pressure compartments consist of a distal bar as the main body, prodelta mud as the top boundary, and shore and shallow lake mud or algal mound as the bottom boundary. They are vertically overlapped and horizontally paralleled. The formation water is abundant in the Cl– ion and can be categorized as CaCl2 type with high salinity, which indicates that the abnormal low-pressure compartments are in good sealing condition and beneficial for oil and gas accumulation and preservation.     

用空气造穴完井数据探讨煤储层压力

煤层气空气动力造穴完井技术在中国正处于探索和试验阶段,洞穴完井工艺可以获得丰富的煤储层数据。通过空气动力造穴完井观测数据,结合实际地质情况,将注气压力时间曲线分为两个阶段：注气压力小于储层压力时满足气体状态方程,注气压力大于储层压力时满足气体渗流方程,说明在注气初期井内压力与注气时间近似为直线关系,利用两直线的交点确定储层压力在理论上是合理的,并结合静态条件估算了储层压力。通过与注入压降试验结果对比,证明了计算结果的可信性。这一方法为综合评价储层条件和制定更合理的采排制度提供了有益的参考。     

川西地区须家河组异常压力演化与天然气成藏模式

川西地区须家河组发育异常高的流体压力, 组内构成了互层式的生、储、盖组合, 探讨异常高压背景下的天然气运移成藏特点及其规律具有重要意义.根据大量实测压力数据, 得出了川西地区异常压力在纵向和平面上的分布规律.以现今实测压力、压实研究和包裹体测试获得的古压力为约束条件, 应用所建立的异常压力数学模型恢复异常压力的演化历史. 研究发现, 地层压力的纵向分布可概括为南部地区的“两段式”和北部地区的“三段式”, 北部的超压幅度最大, 平面上超压中心位于梓潼凹陷.早侏罗世—古近纪须家河组内发育沉积型超压, 新近纪—现今则新增构造型超压.以流体压力的分布及其演化为主线, 结合其他主要成藏要素, 建立了3种典型的天然气成藏模式.