油藏地质建模及实时跟踪研究

为了提高采收率,降低开发风险,以滩海地区某油田为研究对象,结合地质、测井、地震等资料,对该油藏进行实时跟踪地质特征综合研究。应用地质建模、随钻测井、地质导向等技术,建立了精细的三维地质导向模型,并根据随钻测井数据和综合地质信息,实时验证构造和储集层信息,对导向模型不断校正,使模型与实钻结果一致,还以该模型为基础,优化水平井钻井的前进轨迹。结果表明,此种方法的应用降低了海上油田开发风险,能取得良好的开发效果。     

苏里格气田盒8下储层构型分析

苏里格气田盒8下砂体厚度大,砂体结构复杂,水平井实施中储层横向变化快,有效储层钻遇率较低,水平井提高气井产量的潜力不能有效发挥。笔者通过露头、现代河流沉积及岩心观察,明确了盒8下段复合河道的微相类型及其沉积特征,分析了储层内部结构、空间叠置方式和发育规模。为深化储层认识,指导水平井部署与地质导向提供了依据。     

近钻头随钻伽马成像系统研制及应用

为解决常规地质导向系统测量盲区大、地层响应滞后等问题,采用方位伽马成像测井和无线电磁波通讯一体化设计,研制近钻头随钻伽马成像系统。该系统集成近钻头伽马成像探测短节、井下无线电磁波短传子系统和地面实时成像导向软件等,具有测量零长短、方位成像精度高、无线电磁波传输距离远等特点。现场应用结果表明:在保证测量、施工工艺等稳定性前提下,近钻头随钻伽马成像系统可以实时获取钻头附近的地层方位伽马成像图,实现跨螺杆动力钻具无线电磁波通讯。该结果可为定向井、水平井勘探开发提供技术支持。     

渝东南盆缘转换带五峰组-龙马溪组常压页岩气保存条件评价

四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩广泛发育,页岩气资源丰富,盆地内五峰组-龙马溪组页岩气已获得大规模商业突破。渝东南盆缘转换带处于构造变形强烈区域,相对于盆内五峰组-龙马溪组页岩气富集过程,需要对保存条件的评价提出更高的要求。为此,针对渝东南盆缘转换带复杂的构造格局,通过对构造演化、抬升剥蚀、断裂发育、构造样式、顶底板条件、地层压力等多因素叠合分析,开展了保存条件的研究。结果表明,盆缘转换带抬升剥蚀严重,断裂发育,形成了一系列残留构造样式;距离剥蚀边界、大断层近的区域内,五峰组-龙马溪组均有天然气逸散的情况,地层压力系数普遍小于1.2;桑拓坪向斜、武隆向斜大断裂发育较少,五峰组-龙马溪组在远离剥蚀区具有良好的页岩气保存条件。因此后期抬升剥蚀和断裂发育是天然气散失后常压形成的主要原因;尽管由盆内向盆外地层压力系数由超压转变为常压,但构造形成了窄陡残留背斜、宽缓残留向斜和残留斜坡的页岩气保存形式。最后建立了渝东南盆缘转换带常压页岩气保存条件的评价标准,划分了3类有利目标区。     

湘中涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件及主控因素

下石炭统天鹅坪组页岩是湘中地区页岩气勘探的新层系。基于野外地质调查、页岩气钻井的样品采集和分析测试等对湘中涟源凹陷石炭系天鹅坪组泥页岩的发育特征、有机地球化学特征、储层特征和含气性等页岩气成藏地质条件进行了分析。结果表明:涟源凹陷石炭系天鹅坪组有机质丰度较高,w（TOC）分布在0.78%~2.84%之间,有机质类型以Ⅱ₁型为主,有机质成熟度R_o分布在1.48%~2.09%之间,处于高成熟演化阶段;泥页岩矿物成分以石英和黏土矿物为主,黏土矿物主要由伊蒙混层、伊利石和绿泥石组成;泥页岩有机质孔较发育,孔隙度平均为1.97%,渗透率平均为0.847×10-3 μm2,但大多小于0.1×10-3 μm2;湘新地4井天鹅坪组泥页岩含气量分布在1.64~4.29 m3/t,平均2.69 m3/t（不含残余气）。结合区域构造-沉积演化背景的分析表明,涟源凹陷下石炭统天鹅坪组页岩气成藏条件的主控因素为沉积环境、构造保存条件,其中深水陆棚相是页岩气有利相带,复杂构造背景下由对冲式构造样式形成的向斜对页岩气保存条件最为有利,是研究区页岩气勘探的"甜点区"。研究成果可以为该区后续油气勘探提供参考。      

川南地区深层页岩气储层特征及含气性主控因素

深层页岩气是非常规天然气勘探的重要目标。以川南威荣页岩气田五峰—龙马溪组为研究对象,利用地球化学测试、X线衍射矿物分析、场发射扫描电镜、气体吸附实验及含气性测试等方法,分析深层页岩气储层特征及含气性,探讨含气性主控因素。结果表明：深层页岩气储层具有高TOC、高孔隙度、高含气量和高脆性矿物质量分数的特征;深层五峰—龙马溪组页岩主要孔隙类型为迁移有机质孔,存在黏土矿物层间孔,中孔和微孔约占孔体积的88%。纵向含气量具有差异性,呈底部含气量高、顶部含气量低的特征,页岩含气性受多种地质因素控制,TOC质量分数是控制含气性主要因素之一,与含气性呈正相关关系;低矿物质量分数对含气量有利,石英对含气量具有积极作用,黏土和碳酸盐矿物对含气量具有双重作用;岩相对含气量影响明显,富碳硅质页岩含气量最好,为优质岩相类型;高角度裂缝对含气量不利,水平裂缝发育区含气量较高;地层压力越大,页岩含气量越高。该结果对深层页岩气勘探开发具有指导意义。     

渤海埕岛油田东斜坡古近纪东营组划分与对比及沉积

埕岛油田是我国浅海—极浅海海域的第一个大型油田,该油田东斜坡古近纪东营组油层发育良好,但沉积环境变化较大,对准确进行地层对比和沉积特征分析造成了影响。本文从层序地层学入手,应用测井及三维地震资料对该区的东营组进行了划分对比,综合运用了时间地层对比及岩性地层对比两种方法建立了东斜坡东营组对比格架,并在纵向上识别出两套沉积体系:东营组下部为滨浅湖半深湖相水下扇沉积体系,中上部为扇三角洲沉积体系,为该带进行深入的勘探开发提供了重要的地质依据。     

松辽盆地梨树断陷苏家屯地区火石岭组—营城组地震相与沉积相

根据岩心观察、测井、录井、三维地震资料及地震沉积学分析,研究梨树断陷苏家屯地区火石岭组—营城组层序地层、地震相特征及其沉积解释。结果表明:研究区火石岭组—营城组可划分为SQ1—SQ5五个三级层序;沉积相类型主要有扇三角洲、正常三角洲、湖泊和火山岩沉积;火石岭组—营城组地震相外部可划分为前积地震相、杂乱地震相、席状平行—亚平行地震相、发散地震相及条带状地震相五大类,可细分为十一小类;根据剖面地震相—沉积相分析,并结合平面地震相、均方根振幅属性,研究区SQ1时期主要发育火山岩沉积,SQ2、SQ3时期扇三角洲广泛分布,主要发育在东部断阶带和西部断阶带的缓坡区,以及桑树台断裂和曲家断裂的陡坡区,湖泊相主要分布在中央深断带内。随着盆地扩张,SQ4、SQ5时期主要发育正常三角洲,湖泊相范围扩大。该结果可为研究区火石岭组—营城组油气勘探提供地质依据。     

基于非开挖随钻检测系统与随机森林的地层岩性识别

通过自主研发设计的非开挖随钻检测系统,采集非开挖钻进参数,进行非开挖钻进实时地层岩性识别,为非开挖施工提供安全信息保证。针对非开挖工程工勘资料缺乏,掘进地层岩性难以判断的问题,提出了一种基于非开挖随钻检测系统实时采集数据,利用随机森林算法建立地层识别模型,通过模型去识别未知地层,并将识别结果可视化展示。通过非开挖随钻检测系统在工程现场的实际应用,获得了包括钻速、扭矩、转速、拉力、泵压、泵量等钻进敏感参数作为训练样本,利用随机森林算法对采集的钻进参数进行训练,构造决策树与随机森林,对钻进参数进行分类,建立了以典型非开挖地层岩性分类为目标的分类模型,分别确定了杂填土、黏土、粉细砂、砾石和淤泥的地层分类标签。进一步,基于机器学习的分类结果,利用PCA主成分分析将地层识别特征降维至三维,实现了地层岩性识别结果的三维展示。将预测模型应用于实际工程,以验证其有效性。结果表明,该方法能在非开挖实时钻进条件下快速识别钻进地层,识别正确率高达92%。该研究成果通过采集导向随钻参数,识别非开挖掘进段地层岩性,为非开挖扩孔阶段钻具选型、泥浆设计等提供了重要信息。      

湖南永顺区块牛蹄塘组页岩气勘探前景及选区评价

永顺区块位于中上扬子地台牛蹄塘组页岩气富集区,整体勘探程度较低,页岩气勘探前景不明。利用露头、岩心、测试和地震等资料,分析研究区牛蹄塘组页岩气勘探前景,以页岩气富集理论为指导,结合地球化学分析技术、地质评价—地球物理联合预测技术,评价有利勘探区块。结果表明:永顺区块牛蹄塘组具有优越的烃源供给条件,厚度大,分布广,燕山期是其主要的聚集及成藏期;页岩储层低孔低渗特征明显,储集类型多样,脆性矿物丰富,有利于页岩气储集及压裂改造;研究区构造样式相对简单,断裂、盖层发育分区性明显,关键构造事件控制源盖动态匹配。残留向斜斜坡是研究区有利的勘探目标,Ⅰ类有利区面积为102.1km~2,Ⅱ类有利区面积为88.2km~2。     

山东泰莱凹陷姚庄地区油页岩特征及成因分析

为评价泰莱凹陷姚庄地区油页岩资源潜力,开展了6口地质井的钻探、二维地震勘探和多项油页岩的样品分析测试工作。根据油页岩分析测试资料,结合录井、测井、地震、沉积等研究成果,总结了油页岩主要特征,对该区油页岩成因进行了初步分析。结果表明:泰莱凹陷姚庄地区油页岩主要发育在大汶口组中段沉积时期的湖相沉积中,大汶口组中段油页岩矿层与地层产状一致,走向277°,倾向7°,倾角4°~5°,矿层顶板埋深108.40m,矿层底板埋深272.06m,厚度0.80~2.29m,平均岩石密度为1.90t/m^3,含油率3.12%~4.07%,平均含油率3.48%。     

乌蒙山地区岩溶地下水流系统结构及其找水应用

为推动乌蒙山贫困缺水区生态环境建设、地下水资源合理利用,以昭通市作为重点调查区,基于地质调查、泉流量统计、水质检测,展开岩溶地下水富集规律及物探找水方法的研究。结果表明:①研究区岩溶地下水系统以条带岭谷型、埋藏型为主。条带岭谷型岩溶地下水系统以现代岩溶为主,目标含水层多、发育深度有限、岩溶发育及富水程度差异大,富水块段为背斜核部及两翼、向斜核部、断层影响带;埋藏型岩溶地下水系统以古岩溶为主,目标含水层单一、发育深度较深且极不均匀,富水块段为断陷谷盆埋藏的古岩溶。②地下水化学类型以HCO₃型、HCO₃·SO₄型为主,条带岭谷型、埋藏型岩溶水分别占96.73%,92.93%,水质总体较好,综合水质评价Ⅰ~Ⅲ类水占比分别为80.84%,64.41%。③建议对>50 L/s大泉进行提引、丰储冬用,对富水块段进行综合物探探测和钻探验证的方法找水。④综合物探找水方法:先通过高密度电法、联合剖面法查明岩溶破碎带及断层,再激电测深确定极化率高的含水层,最后综合测井和钻孔揭露确定具体出水段及涌水量,找水成功率为86.67%,适用于条带岭谷型及浅埋岩溶地下水。      

深覆盖区综合找煤技术方法在鲁西曹县煤田张湾勘查区中的成功运用

石炭二叠系是山东省重要含煤层位。鲁西曹县煤田3煤层上覆近千米的新生代地层,以其为主形成的地震反射波在张湾勘查区内可连续追踪,是3煤层构造解释和宏观结构解释的主要依据。区内煤系地层为一单斜构造形态,走向NW,倾向SW,倾角一般约2°～7°左右。通过区域地质分析、构造演化研究以及物探钻探相结合的综合勘查方法,山东省地质科学研究院对张湾勘查区进行了勘探评价,查明煤炭资源量6亿多吨。实践证明,区域地质分析、构造演化研究以及物探钻探相结合的综合勘查方法在深覆盖区找煤是行之有效的。     

水平开发井在海上油田储量评价和开发生产中的应用

海上油田开发初期由于钻井少, 资料录取有限, 且缺少动态资料, 油田储量认识存在较大不确定性, 随着开发程度的提高, 往往会出现储量与产量之间的矛盾, 而储量再评价是解决这种矛盾的重要方式。为提高开发效率, 缩减成本, 海上油田更多以水平井开发, 受井型的影响, 开发阶段资料录取往往受限, 因此新增水平井资料成为油田储量再评价中获得新的地质油藏认识以及提高储量估算精度的关键。为进一步获得可靠的储量评价结果, 解决油田的动静态矛盾, 笔者在分析珠江口盆地储量变化主控参数的基础上, 根据水平井钻井特征, 充分挖掘水平开发井在提高主控参数精度上的作用。分析结果显示含油面积和有效厚度在储量评估中的不确定性最大, 是引起储量变化的两个主控参数, 水平开发井在提升油田产能、确定有效厚度下限、微构造研究、岩性边界以及流体界面识别等方面具有较好的作用, 在资料录取有限的情况下, 利用水平开发井能有效提高主控参数精度, 获得相对合理的地质储量, 解决油田生产动态矛盾的同时, 也为油田后期挖潜指明方向。南海东部多个油田的应用实例也证实这一认识。      

四川盆地长宁示范区龙马溪组页岩岩石力学特性及脆性评价

页岩的岩石力学特性对页岩气开发效果具有重要影响,因此以四川盆地长宁示范区志留系龙马溪组泥页岩层段为研究对象,分析其力学与脆性特性。采用矿物组分分析、地球物理测井分析和实验室力学实测相结合的方法,比较了龙马溪组龙一段和龙二段的脆性矿物含量、泊松比、杨氏模量、岩石脆性、三轴压力等力学特性。结果表明:龙二段比龙一段具有更高的脆性矿物含量,龙一段的泊松比明显高于龙二段,利用纵横波时差比可以反映泊松比的变化,纵横波时差关系图的斜率与泊松比具有相反的变化趋势。龙一段样品的杨氏模量低于龙二段样品,通过杨氏模量和泊松比关系图发现龙一段与龙二段发生分离,龙二段页岩段的脆性指数大于0.5,应力、应变曲线的负坡较陡。综合评价分析表明:龙二段具有较低的泊松比、纵横波时差比和较高的杨氏模量,龙一段比龙二段更易变形。因此龙二段脆性优于龙一段脆性,有利于后期的压裂改造。      

渝东南地区龙马溪组构造应力场数值模拟及裂缝有利区预测

渝东南地区页岩储层发育,以下志留统龙马溪组为主力储层。此类页岩储层以构造裂缝发育为主要特征,是控制研究区油气运移与富集的主要因素。对渝东南地区龙马溪组的裂缝进行预测,可为研究区下一步勘探开发提供重要依据。以野外地质踏勘为基本方法,选取区内典型剖面,对渝东南地区的构造特征进行系统分析;在此基础上,针对研究区龙马溪组页岩储层建立地质模型,利用有限元分析软件ANSYS15.0进行构造应力场数值模拟。以构造应力场数值模拟结果为依据,进一步综合页岩储层的多个影响因素,引入"裂缝综合发育系数I_F",定量表征与预测页岩储层的裂缝分布与发育程度。结果表明,裂缝综合发育系数I_F越大,页岩储层裂缝越发育。依此将渝东南地区龙马溪组页岩储层划分为Ⅰ类裂缝有利区带（I_F ≥ 3.0,裂缝发育）、Ⅱ类裂缝有利区带（（3.0,2.0],裂缝较发育）和Ⅲ类裂缝有利区带（2.0,1.0]。构造应力场数值模拟结果恢复再现了喜马拉雅时期的构造应力场,与实际地质构造取得了较高的吻合度。      

测井技术在泰安姚庄油页岩勘探中的识别应用

油页岩是一种很有前景的油气资源,测井技术是油页岩矿勘探开发的关键技术。该文依托姚庄地区油页岩矿钻孔的测井工作,通过对典型钻孔zk002的测井资料进行分析对比,得出测井曲线的变化与岩层有机质含量的关系,识别出地层岩性,并定出含油页岩层厚度,其结果与地质岩心钻探结果基本一致,因此,测井技术能较好地识别含油页岩层。