川南泸州地区页岩气甜点地质工程一体化关键要素耦合关系及攻关方向

页岩气甜点地质工程一体化关键要素分析与评价是页岩气高效勘探开发的必要工作.从甜点优选、钻完井工程、压裂工艺等多方面对川南泸州地区开展研究,结合地质工程一体化研究思路,系统分析了工程要素与地质要素的耦合关系.结果表明：泸州地区地质条件复杂,水平最大主应力方向为NWW-SEE向,由西向东裂缝发育程度减少;天然裂缝方向与最大主应力方向和井轨迹有效匹配提高压裂改造体积,井轨迹方位与地应力夹角大于60°、与裂缝主方向夹角大于20°时,水平井压裂效果越好;通过加密分簇、提高排量、暂堵转向、提高加砂强度等技术优化,可保证深层页岩改造体积及缝网有效性.综上,利用工程与地质双因素耦合分析,开展深层井轨迹与甜点预测关系、深层裂缝体积改造与地应力关系、深层钻-完井工程与岩石力学关系技术攻关,能够有效推动地质工程一体化的动态运行,提高单井最大可采量和区块最大动用量.     

昭通国家级示范区浅层页岩气立体开发探索：以海坝背斜南翼YS203H1平台为例

昭通国家级示范区浅层页岩气分布面积广、地质储量大,具备较大开发潜力.为实现示范区中部海坝背斜浅层页岩气的高效建产和资源最大化动用,在总结示范区太阳背斜浅层页岩气立体开发经验基础上,遵循地质工程一体化理念和研究思路对海坝浅层页岩气立体开发可行性及井网部署方式进行探索.结果表明：单层井网开发仍以龙一1¹小层为最佳靶体,五峰组在当前工艺技术和经济指标下,暂不具备作为独立开发层系经济开发的条件,仍需进一步探索;龙一1¹小层+龙一1³小层间I+II类优质储层厚度大,相比龙一1¹单层开发,采用龙一1¹小层+龙一1³小层下部双层立体交错井网在相同井距及井数的立体开发方案下,井组EUR及IRR均有较大增加;在相同控制面积条件下,井距和井数之间存在最优化区间,在当前工艺技术和经济指标下,建议250 m为最佳井距;若建井及改造成本下降,有进一步缩小井距、提高井组整体EUR的潜力;大规模水力压裂不但会改变就地应力大小,还会改变水平主应力方向,从而改变近井地带应力状态,使其从走滑...     

基于层次分析法的矿山环境评价 ——以阜新矿集区为例

根据阜新矿集区遥感调查成果,利用层次分析法进行矿山环境评价,通过两两判断矩阵的确立,科学分析了其权重,并进行了一致性检验,最终通过加权计算建立评价等级。提出了由评价指标、评价方法、评价等级构成的矿山地质遥感评价体系,并以阜新矿集区为例说明了该体系的详细运用过程。结果表明: 利用该体系得出的评价数据可靠,评价结果合理。     

基于改进层次熵分析法的致密砂岩储层可压性评价 ——以准噶尔盆地Z109井侏罗系储层为例

储层可压裂性评价是储层改造方案设计的重要依据,影响致密砂岩可压裂性的主要因素有天然裂缝、砂岩脆性、水平应力差异、断裂韧性等。研究以准噶尔盆地中部1区块Z109井侏罗系致密砂岩为例,综合考虑天然裂缝、砂岩脆性、水平应力差异、断裂韧性四种影响因素,采用改进的层次分析和熵值法相结合的方法进行了致密砂岩储层可压裂性评价。研究结果表明:可压裂性指数越大,致密砂岩储层越易于压裂,压裂时越能获得较复杂的裂缝网络;可压裂性指数大于0.44,砂岩脆性高,断裂韧性小,裂缝发育程度高,水平差异系数小的储层段为Ⅰ级优质压裂层;可压裂性指数大于0.44,砂岩脆性高,断裂韧性小,裂缝发育程度低,水平差异系数大的储层段为Ⅱ级可压裂层;研究区Z109井4036~4039 m、4062~4067 m、4214~4218 m和4260~4272 m为Ⅰ级优质压裂层,4093~4108 m和4284~4313 m为Ⅱ级可压裂层。研究成果可为致密砂岩压裂改造提供科学依据。      

陆相页岩地层地质-工程一体化水平井精确钻探技术——以松辽盆地吉页油1HF井为例

【研究目的】陆相页岩油是中国能源重要的接替领域,长水平井精确钻探是实现页岩油商业开发的关键技术。但由于陆相页岩具有黏土矿物含量高、非均质性强、层理发育等特点,导致水平井井壁失稳严重、薄目标靶层精确导向困难等钻探技术难题。【研究方法】以松辽盆地南部青一段页岩为研究对象,综合利用地球化学、地球物理、岩石力学、地应力分析等手段,开展地质工程一体化研究。【研究结果】青一段上部页岩为层理型页岩不适合作为水平井穿行层段,青一段中下部纹层状页岩中的含油薄砂条兼具含油性、可钻性、可压性,可作为穿行目标层;页岩地层需选择强抑制KCL聚胺钻井液体系和油基钻井液体系实施水平井钻探,泥浆密度窗口随水平应力差和井轨迹倾角的增大而增高;测井GR和录井总烃可以精确反映目标靶层岩性非均质变化,结合高精度地球物理,可实时精确调控钻井轨迹。【结论】经应用实践,吉页油1HF井沿1.94m超薄目标靶层安全钻进1252m,钻遇率100%,实现了陆相页岩油长水平段精确钻探的技术突破,为吉页油1HF井获得高产工业油流奠定了基础,对中国同类型陆相页岩油长水平段精确钻探具有引领和借鉴意义。     

页岩储层地震尺度断裂系统分析及其石油地质意义 ——以四川盆地长宁地区宁201井区为例

以四川盆地长宁地区宁201井区页岩储层为例,借助三维地震体和其蚂蚁追踪体地震属性开展了构造精细解释,应用有限元层拉平、正交分解主成分分析、自动断层片提取和古应力场反演等技术,并结合已有区域构造地质认识和单井裂缝信息,对地震尺度断裂系统进行了分期与配套,不仅重新厘定了区域构造演化序列,而且实现了区域构造和油藏级别不同尺度裂缝系统之间的有机匹配。分析结果表明:①影响目的层地震尺度断裂系统发育的主要构造活动发生于燕山期—喜马拉雅期,主要包括燕山晚期构造幕的近S—N向挤压作用、喜马拉雅早期构造幕的NNE—SSW向挤压作用以及喜马拉雅中期构造幕的NWW—SEE向挤压作用;②燕山晚期构造幕主要形成近EW向长轴背斜和向斜、近EW向逆冲断层和断层相关裂缝,以及多个方向的褶皱相关裂缝;③喜马拉雅早期构造幕主要形成了成因上相关联的共轭断裂系统,包括走滑断层和剪切裂缝(NNW向和NE向2组)以及横向扩张裂缝;④喜马拉雅中期构造幕主要形成NNE—NE向逆冲断裂和伴生褶皱,以及横向扩张裂缝。研究成果对于页岩气勘探开发区离散型裂缝建模、钻井工程预警,以及完井、开发方案优化等都有着非常重要的石油地质意义。     

运用层次分析法进行断陷油气资源评价-以松辽盆地东南隆起区为例

为研究区天然气资源的开发提供依据,采用层次分析法,选取与断陷油气资源评价密切相关的11个重要评价指标,构建层次分析图,建立油气资源综合评价模型;确定研究区4个主要断陷天然气资源开发的优先顺序为德惠断陷、梨树断陷、小合隆断陷和王府断陷。     

层次分析法在山地地质灾害危险性评价中的应用——以辽宁凌源地区为例

凌源市是辽西地区山地地质灾害危害较为严重的区域。在GIS技术支持下,选取地形、岩性、构造、降雨、道路、土地利用等6个因素作为评价指标,根据已发生的68个山地地质灾害点计算了各指标因子的敏感性,分别采用层次分析法、信息量法和统计量法确定了各指标的权重,利用因子叠置法对危险性进行了综合评价。结果表明层次分析法在该区山地地质灾害危险性评价中效果良好。该研究对相似地区山地地质灾害危险性区划具有一定的借鉴意义。     

基于地球物理和地球化学数据的页岩油甜点区综合预测:以泌阳凹陷核三段5号页岩层为例

我国页岩油气勘探开发不断取得实质性进展,有望成为未来油气资源的重要接替能源.而提高页岩油储层钻遇率和油气产量的关键是甜点区的预测和评价.以泌阳凹陷核桃园组三段5号富有机质页岩层为研究对象,综合利用多种地球物理方法和地球化学指标,通过岩相、含油性、储集条件和地层压力等关键评价参数分析,探讨了综合信息叠合的页岩油甜点区预测方法.研究表明:（1）脆性矿物含量普遍大于50%,以灰质页岩和粘土质页岩夹粉砂质页岩为主的岩相是页岩油赋存的优势岩相;（2）低自由烃差值和高含油饱和指数均指示高含量游离态页岩油,指示了页岩含油性最好区域;（3）夹层主要发育在深凹区周缘,断裂控制的相互重叠区域或派生断裂控制区微裂缝更为发育;（4）异常高压对页岩油微距离运移和富集的影响较大;（5）基于不同参数门槛值对页岩储层进行综合评价划分,采用综合信息叠合法预测出3类甜点区.本文为多参数综合评价和识别陆相页岩油甜点区提供了有效范例,对指导陆相页岩油勘探具有重要的实践意义.      

基于层次分析法-模糊综合评价模型的浅层地热能适宜性评价——以山东省昌乐县为例

层次分析法-模糊综合评价模型可有效解决传统评价分析方法难以对模糊概念进行定量评价以及受主观影响较大等问题,使评价结果更加合理、精确。综合选取单一岩体厚度、地下水埋深、含水层总厚度、地层岩性、导热系数、比热容和地温等7个评价因子,运用层次分析法-模糊综合评价模型对山东省昌乐县浅层地热能适宜性进行了评价,将研究区划分为适宜性中等区和适宜性差区,适宜性中等区面积为44.71 km²,适宜性差区面积为10.29 km²。结合昌乐县城市规划,将研究区进一步划分为一般开发区、鼓励开发区、大力发展区和限制开发区。研究区浅层地热能开发利用潜力较大,合理开发利用可带来巨大的经济和社会效益。     

盆缘构造复杂区页岩气保存条件分析与量化评价——以黔北地区海相页岩为例

保存条件是我国南方构造复杂区页岩气地质评价中的关键,本文通过对四川盆地周缘断裂展布、地层产状、目的层埋深以及地层接触情况等多项参数进行分析,评价构造复杂区海相页岩气保存条件影响因素,建立保存条件参数体系,并通过模糊识别数学方法对各项参数赋予权重并进行排序,确定保存条件主控因素的重要性。其中,断裂分布、埋藏深度、压力系数及地层产状是最重要控制因素,上覆泥岩厚度、目的层地层接触关系及底部古岩溶等也具有一定影响。最后,本文以黔北长顺区域作为研究对象,对其保存条件参数指标的平面分布图进行量化叠加,获得保存条件有利区域量化评价图。通过对比,认为该方法与常规方法评价保存条件具有一定的一致性,但在清晰直观性方面以及有利区内的量化可对比性上具有更明显的优势。     

基于层次分析法的城市岩溶塌陷危险性评价——以武汉市南部为例

文章依据武汉市岩溶塌陷形成机理及影响因素,选取岩溶发育程度、土层厚度、覆盖层结构、岩溶水水位波动幅度、抽水井影响、工程施工强度等6个评价因子,构建研究区岩溶塌陷危险性层次分析评价模型,对武汉市南部可溶岩分布区183个岩溶塌陷危险性评价单元进行岩溶塌陷危险性综合指数计算,绘制出了研究区岩溶塌陷危险性等级分区图。结果表明,高危险区有3个,主要集中在研究区西北侧青菱乡毛坦港、长征村-光霞村一带;中危险区有92个,主要为第四系中更新统黏土覆盖型岩溶区;低危险区有88个,包括部分覆盖型岩溶区以及所有埋藏型岩溶区。      

基于灰色关联度与层次分析法耦合的地质灾害易发性评价——以浙江省云和县崇头镇为例

面向高精度地质灾害易发性评价研究中,历史灾害样本数据少而造成的预测准确度低等问题,本文提出基于灰色关联度与层次分析法耦合的地质灾害易发性评价模型。本文以浙江省丽水市云和县崇头镇为工程背景,结合该地区致灾机理,利用现场调查和遥感解释等手段,获取9项地质灾害评价因子。分析了9项评价因子与历史灾害点的关联度,分别以关联度数值、关联度数值指数标度和关联度排名构建了层次分析法的3种判别矩阵,建立了3种类型的灰色关联度与层次分析法耦合评价模型(G-A1、G-A2和G-A3),以及单独灰色关联度评价模型(G),最后对评价结果进行了可靠性分析。结果表明：(1)在易发性综合指数分布方面,耦合模型G-A1和单独模型G较为合理;(2)在预测准确度方面,耦合模型G-A1的ROC曲线AUC指标最大;(3)在易发性分区合理性方面,耦合模型G-A1的高易发区域面积所占比例最小、高易发性强度指数最大,工程适用性强。最终,推荐耦合模型G-A1作为丽水市云和县崇头镇地质灾害易发性评价模型。本文研究成果对浙西南地区地质灾害易发性评价具有重要参考价值,为高精度地质灾害评价和防控工作提供有效的耦合评价模型。     

基于层次分析法的表层带岩溶水资源评价方法探讨——以大小井流域为例

表层岩溶水调节系数是衡量表层岩溶子系统调节地下水能力的一个物理量,其数值与系统内水文地质条件、气象因素及生态环境质量等相关。采用层次分析法量化处理影响表层岩溶系统调节能力的诸因子,建立了表层带岩溶水资源评价模型。评价方法应用在大小井地下河流域的表层岩溶水资源量的评价上取得了较好的效果,其方法对岩溶石山区表层岩溶水资源评价和开发利用规划具有一定的参考价值。     

基于三维地质建模的地热资源潜力评价：以施甸地热区为例

传统热储法进行地热资源评价虽简便,但评价结果误差通常较大,本研究以施甸地热田为研究区,基于区内地质和地热地质条件,结合地球物理和钻孔资料,用GMS软件建立了三维地质模型,展示了研究区地热储层和盖层的展布情况.考虑到研究区内地热资源评价参数的差异,按照热储温度将研究区划分为9个子区,结合已建立的三维地质模型计算热储体积,利用改进的热储法来准确、动态评价研究区的地热资源量,计算出研究区地热水中储存的热量为1.38×10¹⁷ J,热储岩石中储存的热量为1.49×10¹⁹ J,地热资源总量为1.5×10¹⁹ J.根据地热水可开采量计算结果,若合理开发利用施甸地热水资源,每年可节约4.36×10⁷ t标准煤.本研究为施甸地热资源的科学、合理评价提供了新的模式.     

基于高分辨率波形指示反演方法在“甜点”预测中的应用：以四川盆地焦石坝地区页岩储层为例

针对常规叠后稀疏脉冲反演方法分辨率不足,以及传统叠后地质统计学反演方法缺乏横向地质意义的局限,应用基于高分辨率波形指示反演方法刻画了四川盆地焦石坝地区龙马溪组页岩薄储层段波阻抗剖面展布及其优质页岩储层段时间域厚度平面展布情况。通过对焦石坝地区龙马溪组页岩薄储层段波阻抗剖面展布进行“盲井”检测,与常规叠后稀疏脉冲反演方法的刻画精度相比,高分辨率波形指示反演方法计算结果的刻画精度提高了一倍。进一步应用高分辨率波形指示反演方法模拟了焦石坝地区龙马溪组页岩薄储层段有机碳含量(TOC)剖面展布,为后期页岩储层精细评价以及“甜点”预测奠定了基础。     

基于地理探测器与层次分析法的岩溶地面塌陷易发性评价——以重庆中梁山地区为例

岩溶地面塌陷作为我国西南地区主要地质灾害类型之一,已成为影响该地区经济发展的重要因素,建立符合地区特征的岩溶地面塌陷易发性评价模型,可为塌陷的防治提供指导。文章以重庆市中梁山地区为研究区,以327个塌陷点为样本,基于GIS技术和地理探测器方法,对研究区三组样本点进行因子探测,定量化筛选出影响较大的评价因子,并采用层次分析法对岩溶地面塌陷易发性做出评价。结果显示:随着样本点数量变化,影响因子的解释度q值排序存在差异,然而三组数据中,各因子对岩溶塌陷的贡献大小排序始终是地层类型、地层富水性、距隧道距离、高程和坡度;基于地理探测器—层次分析法相结合的岩溶塌陷易发性评价结果预测精度达89.88%,高易发区主要在岩溶槽谷区嘉陵江组和大冶组地层分布地段。