储层宏观非均质性研究——以吉林油田大208区黑帝庙油田为例

储层非均质性是影响油气藏中油、气、水渗流及油气采收率的主要内因。进行储层非均质研究,对查明油藏剩余油分布、采取合理注采措施、提高采收率显得十分必要。以吉林油田大208区黑帝庙油层三角洲前缘亚相储层为例,采用隔夹层识别对比、沉积微相分析、地质统计学系数和劳伦兹系数方法分析了层间、层内和平面非均质性。研究表明：黑帝庙油层发育3套稳定隔层,据此可划分为3套开发层系; 夹层在各单砂体中比较发育,应将夹层分割的注采井归为不同注采井网; 非均质性受沉积微相影响明显,水下分流河道和河口坝微相的非均质性最强; 地质统计学参数和劳伦兹系数研究表明,黑帝庙油层10个单砂体均为极强的非均质性,统计学参数往往偏离强非均质标准甚远,而劳伦兹参数值分布于0～1间,更能直观定量的表现出储层宏观非均质性强弱。     

A new method for identification of protocatagenesis, mesocatagenesis, and apocatagenesis zones in a terrigenous sedimentary cover by applying layer seismic velocities

This method pertains to oil and gas geology and to geology of sedimentary basins prospective for oil and gas. It includes identifying catagenesis zones in drilled areas within the sedimentary cover of the basin based on assay results for drill cores and cuttings using the standard methods. Analysis is primarily made in order to determine rock catagenesis based on the optical characteristics of vitrinite. A correlation between catagenesis zones and layer seismic velocities obtained from regional and exploration seismic data is made for a drilled area. Both the layer seismic velocities and the degree of rock catagenesis increase with depth under the influence of increasing rock density. Correlations between layer velocities and the degree of rock catagenesis have been established. The following ratios have been determined for the Scotian shelf, Canada, and the Barents shelf, Russia: a protocatagenesis zone (the cap) corresponds to layer seismic velocities (V _lay) of 1.5–3.3 km/s, a mesocatagenesis zone (the principal hydrocarbon generation area) corresponds to V _lay of 3.3–5.0 km/s, and an apocatagenesis zone (an area with a very low hydrocarbon potential) corresponds to V _lay of over 5.0 km/s. An advantage of the new method of identification of catagenesis zones is that it can be used prior to drilling. Its conceptual originality and cost efficiency lie precisely in this.     

Determination of hydrocarbon distributions in oils and sediment extracts by gas chromatography—high resolution mass spectrometry

The distributions of steroid and triterpenoid hydrocarbons in crude oils and sedimentary rock extracts can be routinely determined by the direct injection of the sample into a gas chromatograph coupled to a mass spectrometer (GC-MS). The mass spectrometer is operated at a resolution of about 2500 (10% valley), and only the ion intensities at selected accurate mass values, diagnostic of the structural types of interest, are monitored throughout the analysis. The distributions, so obtained, find application in the assessment of the source and thermal maturity of crude oil accumulations in the subsurface. This technique eliminates chromatographic separation steps and combines two analyses in one. Thus, more geological samples and reference mixtures may be analyzed in a given time.     

流体包裹体在油气地质地球化学中的应用

流体包裹体研究是油气形成和成藏定量化研究的重要手段。本文总结了油气藏中流体包裹体的地质地球化学意义及其在石油、天然气研究中的应用,探讨了烃源岩和储层流体包裹体在确定源岩演化、沉积环境、有机母质类型、成熟度、油气运移充填期次等方面的应用,指出目前流体包裹体油气地球化学研究应关注的几个前沿方向：①在流体包裹体分析实验技术中,单个包裹体分析技术在油气地质定量化研究中具有重要的作用;②通过有机包裹体自然剖面与模拟实验对比研究烃类流体运移分馏,为建立油气成藏过程地球化学示踪指标提供基础参数;③通过储层中不同期次有机包裹体的化学组成、同位素组成、生物标志化合物与圈闭中已经聚集成藏的油气地球化学特征的对比研究,确定圈闭中油气的成因、来源和充填过程;④有机包裹体成烃作用研究为碳酸盐岩生烃和深层油气成因理论提供依据;这些方向的研究成果为深化油气理论、提高勘探水平具有重要意义。     

溶气原油体积系数、密度的预测模型

从理论上探讨了天然气在原油中的溶解过程。溶气原油的体积变化主要与两个因素有关：(1)由于温度升高引起的体积膨胀,这种变化可用温度系数f(t)来描述;(2)由于气体溶解在原油中导致体积膨胀,这部分体积的变化可用天然气中各组分的液态表观摩尔体积(Vgmi)及各组分在原油中的摩尔溶解度(Ci)或气油比(RSi)来描述。利用理想溶液的体积加和原理,推导出了计算饱和原油的体积系数(B)和密度(dp)的理论方程。研究表明,将饱和原油的体积系数和密度表示为温度和各组分溶解度的函数比其他模型只用一个气体相对密度和一个总溶解气油比Rs更为合理。新模型适用于常规天然气和高含非烃气的非常规天然气。     

鄂尔多斯盆地低渗透油气藏形成研究现状与展望

鄂尔多斯盆地是中国规模最大的低渗透油气资源勘探与开发基地,其低渗透油气藏具有油层物性差、非均质性强、油藏成藏因素复杂、油藏分布受多种因素联合控制等特点。在回顾鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏理论研究和勘探历史经验基础上,认为目前鄂尔多斯盆地低渗透油气藏成藏研究存在两大理论体系,即沉积学控制成藏理论和运移动力学控制成藏理论,前者从沉积特征出发,强调储层砂体沉积相、非均质性和成岩作用在低渗透性油藏形成中的控制作用,后者从石油运移与聚集过程出发,强调运移动力学在初次运移和二次运移中的重要作用。但是目前低渗透油气成藏研究存在一定的局限性和片面性,过分强调了单个地质因素的作用,其中沉积学控制成藏理论局限于沉积相划分和沉积模式建立方面,过多地强调了沉积相对成藏因素静态的控制作用,而忽视了油气成藏过程的动态属性;运移动力学控制成藏理论却过分强调了油气流体运移过程的模式化和公式化,过分夸大和随意解释了油气运移成藏记录——油气包裹体的作用及其原始地质意义,轻视了深部地层条件下油气运移的复杂性和油气包裹体记录的多解性。因此,传统的单因素控制油气成藏理论和相应的勘探研究方法已经不能确切揭示油气富集规律和有效指导勘探工作。低渗透油气藏成藏理论研究趋势是要重视分析油气藏地质记录,动态研究油气藏形成和演化历史过程,总结油气富集规律,为油气勘探战略部署提供重要资料。     

近地表土壤中可溶态阴离子的石油地质意义

沉积有机质在生成油气及运移的过程中,部分可溶微量元素会分离出来,溶解在伴生的水中.油田水及原油中的可溶微量元素部分溶解于水,并随水一起运移至近地表.通过一定技术手段分析近地表土壤中的可溶态阴离子的含量变化特征,就可以追踪下伏对应地层的含油气信息.通过对新场气田、昌德气田、平方王油田上方近地表土壤中的可溶态阴离子检测的实...     

窑街矿区浅层煤系气储层特征及勘探开发关键技术

煤系气勘探开发不仅可以减少资源浪费,而且可以缓解我国能源危机,降低煤矿瓦斯事故,保护大气环境,为实现碳达峰、碳中和目标做出贡献。依托窑街矿区海石湾井田三采区浅层煤系气开发示范工程,分析窑街矿区煤系气储层特征,探讨煤系气勘探开发关键技术。研究表明:井田煤系气主要赋存于侏罗系中统窑街群煤系第四岩组(J₂yj4)的油页岩、油砂岩和第二岩组(J₂yj2)的油A层、煤二层等特厚产层中;油A层、煤二层气含量随着埋深的增加而增大;CO₂浓度较高,且随着埋深增加而减小;煤二层吸附能力较强,油A层更容易解吸;各层渗透率为油砂岩 > 油A层 > 煤二层 > 油页岩;抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比和脆性指数显示各产层改造难易程度由小到大依次为油砂岩、油A层、油页岩、煤二层。油页岩有机质丰度4.06%,干酪根类型Ⅱ₂–Ⅲ型;油A层有机质丰度43.27%,变质程度呈两极分化,腐泥煤镜质体反射率0.48%~0.53%,腐植煤镜质体反射率0.89%~0.97%;煤二层有机质丰度92.87%,其中镜质组体积分数67.90%,惰质组29.10%,壳质组3.50%,变质程度以肥煤为主,含少量气肥煤。与我国大部分欠压地层相比,各产层储层压力正常,产气潜力大;煤系气开发应优选煤二层、油A层和油页岩;多段分簇、限流法射孔工艺和细砂防滤失、投球暂堵、两高一低(高排量、高砂量、低砂比)的压裂工艺适合于该区致密特厚储层改造,挂泵位置低于煤二层射孔段和重力式螺旋气锚排采工艺可减少CO₂的影响,提高排采效率。这些关键技术的应用显著提高了井田示范工程产气效果,单井日产气量超过2 000 m3。      

柴达木盆地北缘原油中单体正构烷烃的碳、氢同位素组成研究

以柴达木盆地北缘不同构造带代表性原油作为研究对象,采用GC-TC-IRMS技术对原油中正构烷烃单体碳、氢同位素进行测定。利用样品正构烷烃单体碳、氢同位素组成特征及分布模式,进行原油成因类型划分和对比分析。研究结果表明,正构烷烃可溶有机质的δ13C分布在-36‰～-25‰,δD分布在-180‰～-110‰。对比发现,不同构造带原油中正构烷烃单体碳、氢同位素组成特征上存在着比较明显的差别。以-30‰（δ13C）和 -140‰（δD）作为分界,结合同位素曲线的分布型式,可以划分为不同的分布模式判识生烃母质和沉积环境。     

岩盐中合成烃包裹体与母油的地球化学特征及其在油源对比中的意义

油气包裹体广泛应用于油气成藏研究,但油气包裹体能否继承母油荧光及地球化学特征等,尚缺乏直接的实验证据。本文在开放体系下用NaCl挥发结晶法对一轻质原油进行合成烃类包裹体实验,通过镜下观察和激光剥蚀色谱-质谱技术分析合成的烃包裹体和母油的荧光特征、成分特征及地化特征,研究两者的异同点。结果表明,在NaCl合成烃类包裹体中共发现三种相态的包裹体:纯液相烃包裹体、气液两相烃包裹体和气油水三相包裹体;共有绿黄色荧光、蓝色荧光两种不同颜色的荧光特征。相对于母油,合成包裹体的饱和烃和芳烃类化合物中的轻质组分含量较低,可以推测在母油被捕获成为包裹体的过程中,不同的化学成分存在差异性捕获。但合成包裹体的Pr/Ph等地化参数和不同系列化合物相对含量与母油相差不大,能很好地反映母油的沉积环境等地化特征。因此,包裹体成分信息可以应用于油源对比分析。     

鄂尔多斯盆地中东部马五段碳酸盐岩气藏富气主控因素——以陕200井区为例

靖边气田是中国最早发现的海相碳酸盐岩气藏之一,目前勘探范围仍在不断扩大。在回顾历年勘探和研究的基础上,以靖边气田陕200井区为例,总结和探讨了鄂尔多斯盆地中东部奥陶系碳酸盐岩储层富气的主控因素,以期为进一步勘探开发提供合理建议。研究表明:构造演变是靖边气田成藏的前提,决定了气田的分布范围和产气层位;沟槽的分布位置和切割深度对马五气藏的富集程度有着重要影响,鼻状构造不是主控因素。沉积环境是形成有利储层岩石类型的先决条件,潮间带云坪、潮上带膏云坪和含膏云坪微相是有利沉积微相。建设性的成岩作用是形成有利储集空间的重要保证,研究区多期溶蚀、白云化等建设性成岩作用对储层质量的改进较大,其中多期溶蚀作用是形成优质储集空间的主要成因。裂缝是天然气富集的重要因素,但裂缝发育程度因层位而不同。孔、洞、缝及沟槽的有效配置受构造、沉积、成岩作用的控制,每个层段的储集性能和天然气的富气程度不同。     

高分子量烃油气化探方法的模拟实验研究——以黄海沉积物为例

传统上认为大分子烃类很难通过微渗漏方式逸散到地表,但已有研究表明高分子量烃类也可以逸散到现代沉积物中。本文基于黄海现代沉积物与典型原油地球化学特征的不同,将二者进行正交配比,系统研究不同配比产物的组成特征。结果表明:随着配比实验中原油比例的增大,正构烷烃和部分芳烃的色谱指纹呈现规律性变化,其正构烷烃奇偶优势逐渐消失,烷基芳烃丰度随之增加;三环萜烷、藿烷、规则甾烷等化合物的绝对浓度,以及二苯并噻吩/菲等的比值也呈现规律性变化,其中三环帖烷、C_(24)四环萜烷/C_(26)三环萜烷和三环萜烷/藿烷三者的变化明显且平稳,其数值范围均在0~3.0,适合用于渗逸图版。将研究区采集的未知样品与配比产物的组成特征进行对比,在排除外源污染的情况下可定性判识该研究区是否存在地下油气藏;将样品的相关参数投到图版上,有望进一步定量判识样品中渗入原油的比例。该方法可以作为常规油气化探的补充,在油气藏评价方面提供诸多信息,甚至在环境污染监控等领域有望获得推广。     

鄂尔多斯盆地延长组等时地层对比方案与沉积新认识*

鄂尔多斯盆地三叠系延长组石油年产量超3500×10⁴t,然而该主力产层现行的“标志层约束、油层组等厚劈分”划分方案,在油气勘探开发实践中受到挑战。作者利用不同沉积体系长7油层组内凝灰岩定年数据和盆地庆城北地区新采集的高品质三维地震数据体,开展同位素年代学研究和钻井资料约束下的高精度地震地层解释。锆石定年结果表明盆地东南部长7油层组属于中三叠世,锆石ID-TIMS定年可实现不同沉积体系高精度地层对比。同时,在庆城北三维工区延长组长2油层组底至长7₃油层组顶解释识别出11个前积地质体,刻画出长7油层组中6个前积体进积演化规律。针对延长组陆相地层等时划分难点,提出建立不同物源体系长7油层组高精度地层定年“锚点”,利用提频地震数据与测井小层对比“穿线”,重新划分高频层序“格架”,建立延长组地层“等时”对比方案。该研究有助于延长组油藏分布规律的认识,也为其他陆相湖盆沉积演化和地层等时对比提供了可资借鉴的范例。     

河流相砂体精细描述在西湖凹陷某气田的应用

西湖凹陷某气田钻井资料少,传统陆上利用多井点资料描述河流相储层展布的方法不适用该气田。前人关于该区为浅水三角洲平原分流河道沉积、储层横向上连片分布的认识过于宏观,不能指导气田的开发生产。研究从已钻井资料出发,充分利用海上高分辨率三维地震资料对河流相储层横向识别精度高、单一河道边界刻画清晰的特点,开展地震沉积学研究和单河道精细解释,识别出4期目的层单河道砂体,形成横向上逐渐向东迁移摆动、纵向上相互叠置的沉积演化模式。这一认识指导了地质模型优化,解决了生产井动静储量差异矛盾,能够有效指导气田开发生产。在海上少井条件下,利用地震沉积学方法进行河流相砂体精细描述的方法有较强的适用性。     

鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组长3油层组石油运移与充注研究

鄂尔多斯盆地是我国第二大沉积盆地,中生界延长组富含丰富的油气资源。陇东地区位于鄂尔多斯盆地西南部,延长组长3段是该区重要的含油层系。在长3油层组原油特征和油源条件分析的基础上,对长3原油中含氮化合物组成和分布进行了探讨,结合成藏期分析,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区长3油层组石油运移特征和注入方向。结果表明,长3油层组原油含氮化合物的分布与组成在纵向和横向上均存在明显的运移分馏效应,较好地指示了该区石油的运移。晚侏罗世至早白垩世,鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源岩进入生烃门限,并开始大量生烃,且以垂向、侧向、垂向-侧向交替式混合运移的方式,从盆地中心和生烃中心向西部和西南侧向运移和充注,油气充注点位于M18、Z71和Z49等井区周边区域。     

陆相湖盆细粒岩油气的概念、特征及勘探意义:以渤海湾盆地沧东凹陷孔二段为例

陆相湖盆致密油气与传统致密油气和页岩油气有相关性,也体现出较大的差异性.通过对渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段（孔二段）优质"生油岩"开展岩性、物性、生烃特性、含油性、脆性综合分析及勘探实践,发现了一种赋存于陆相湖盆细粒沉积岩（粒径小于62.5 μm）之中的油气,并提出了细粒岩油气的概念.细粒岩油气不同于传统的致密油气和页岩油气,具有以细粒沉积为主,主要发育碳酸盐岩、细粒长英沉积岩、细粒混合沉积岩3种岩类;纵向上表现为纹层状或块状沉积,平面上稳定分布;3种岩性均具备良好的生烃条件,均具有一定的储集空间,均有明显的含油气特征,脆性矿物含量均较高,具有较好的可压裂性.该类油气藏在空间上连续稳定分布,整体含油气,甜点段富集高产,通过分段分簇大型压裂改造,具备长期稳产的有利条件,是陆相湖盆非常规油气勘探的重点领域.      

窑街矿区海石湾井田油A层腐泥煤有机质成熟度辨析

在石油、天然气、页岩气和煤层气资源勘探开发方面,镜质体反射率指标被公认是唯一可对比的烃源岩有机质成熟度评价指标。为准确测定窑街矿区海石湾井田油A层腐泥煤的有机质成熟度,采集井田钻孔煤岩样品,开展显微镜下显微成分反射光、荧光光学特征观测。测试发现,油A层腐泥煤中存在2种不同特征镜质组,一种为发荧光的镜质组,反射色低、反射率测值低;另一种为不发荧光镜质体,反射色高、反射率测值相对偏高。油A层沉积环境分层明显,上部为腐泥煤,显微成分以藻类体为主,含有大量的黄铁矿,反映深部沼泽强还原环境;下部显微成分以腐泥基质、基质镜质体、角质体为主,相较于上部,藻类体及黄铁矿含量明显降低,反映出其沉积物源发生变化,藻类等低等生物输入比例降低,高等植物物源比例增高,反映为相对较弱的还原环境。根据井田地层沉积环境、油A层腐泥煤显微组成及其与下部煤二层腐植煤的镜质组成熟度对比分析,认为油A层腐泥煤中不发荧光镜质体的反射率能够反映其真实的成熟度,与下部煤二层处于同一变质阶段。研究认识为开展腐泥煤有机质成熟度分析提供了新的方法、思路,当煤岩层中高等植物含量较少,或者与其相邻地层成熟度差异较大时,建议将局部测试结果与整个煤系各煤/岩层进行比对,同时结合其镜质体荧光特征和沉积环境综合判断分析。      

Measurement of partition coefficients of phenol and cresols in gas-charged crude oil/water systems

An instrument has been constructed for monitoring the partition coefficients of phenol and cresols between crude oil and water under sub-surface conditions. The device has the capacity for introducing methane gas into crude oil, thereby allowing measurements under live oil (solution gas-containing) conditions. The partition coefficients of phenol and cresols have been measured in crude oil: water substrates under “live” oil and “dead” oil (without solution gas) conditions over a temperature range 25–150 °C. Over the range investigated it is seen that the introduction of gas (crude oil saturated at 100 bar with methane) into the system resulted in an approximate doubling of partition coefficients compared to the equivalent dead oil: brine systems. The partition coefficient data obtained using the device may be employed in a number of petroleum exploration and production activities such as the determination of residual oil saturation of a water-flooded petroleum reservoir. Partition coefficient measurements may help in predicting toxic organic solute loadings in oilfield discharge waters.     

Allocation of commingled pipeline oils to field production

This paper presents a case study of using oil fingerprinting technology to correctly back allocate commingled pipeline crude to production from six contributing fields in an offshore southeast Asia basin. A large number of oil and pipeline samples were collected over time and analyzed by gas chromatography for their oil fingerprints. In this case, production from each field pipeline could easily be distinguished by their whole-oil fingerprints that changed little with time. However, oils collected from the commingled pipelines showed significant chromatographic variation with time, indicating production contribution from the different fields to the pipelines varied with time. Quantitative results were attained using a proprietary computer program which mathematically calculates relative contributions (±3%) of oil mixes based on a best-fit least-squares regression of selected chromatographic peak ratios. This allocation method assisted operations to more accurately determine production for each field or a group of fields in the basin. The technique, which provides a new approach to supplement and cross-check production metering necessary for defining tax liability, has helped save significant tax dollars for field operation units.