综合物探技术在深部碳酸盐岩热储探测中的应用研究——以雄安新区为例

雄安新区地热资源潜力大,碳酸盐岩是雄安新区深部地热资源的有利储层,综合地球物理勘查方法是查明深部构造与碳酸盐岩热储特征地层结构的有效途径。本文针对深部碳酸盐岩热储勘查目标,提出了“面—线—点”分层次渐进式地球物理探测模式,先利用高精度重力和航磁资料研究碳酸盐岩分布范围及地层厚度、深大断裂分布、基岩起伏等信息,然后利用大地电磁开展热储地层低阻异常特征分析,再利用二维地震剖面精细刻画热储地层,分析地热田异常区速度结构和区域构造特征。根据重力、航磁、大地电磁、地震等地球物理方法在地热资源勘查的不同阶段勘探的精度及可靠性,以及施工成本、施工效率等因素,开展了地球物理方法探测深部岩溶热储经济适用性分析,并建议在碳酸盐岩地热勘探采用“重力+磁法+大地电磁”的地球物理勘探技术组合方式。     

太行山-雄安新区蓟县系含水层水文地球化学特征及意义

雄安新区蓟县系雾迷山组热储层中具有丰富的中低温地热资源,研究其地热流体水文地球化学特征可分析地热资源的形成机制,对推动雄安新区深部地热资源有效开发利用具有重要意义.太行山区雾迷山组为基岩裸露区,雄安新区雾迷山组基底埋藏较深,两个系统的地热流体经历不同的水岩相互作用,导致水化学特征有一定差异.通过对保定以西太行山区-雄安新区共26组蓟县系雾迷山组地热流体样品的水化学及同位素数据进行分析,研究地热流体的补给来源及经历的深部地热循环过程.太行山区雾迷山组流体水化学类型以HCO₃-Ca·Mg型为主,雄安新区以Cl·HCO₃-Na型为主.地热流体均来源于大气降水,通过断裂、裂隙等通道入渗,在长距离运移过程中伴随有矿物的沉淀和溶解现象,水岩相互作用逐渐增强.深部热循环深度为2 880.26~4 143.42 m,均值为3 700 m,深部热储温度为160℃左右;地热流体在深部通过断裂上升过程中,由于传导冷却、冷水混入及深部热源通过结晶基底的热传导作用,在750~2 100 m的凸起处雾迷山组碳酸盐岩地层中封闭聚集形成热储层,热储平均温度为70℃左右,属于对流-传导型地热系统.      

裂缝性碳酸盐岩油藏裂缝网络的识别方法研究——以胜利油区F潜山油藏应用为例

提出了针对碳酸盐岩裂缝型储层的裂缝识别和类型判别方法:在对常规测井曲线进行小波多尺度分析的基础上,通过求取剩余曲线变化率,以消除岩性对测井曲线的影响,突出裂缝信号,提高常规测井对裂缝的分辨率;以岩心描述和成像测井所识别的裂缝类型为样本,以多测井参数为变量,运用主成分分析和Fisher判别等方法,建立裂缝类型的判别模型。此方法应用于胜利油区F潜山碳酸盐岩储层的裂缝类型判别,效果较好。     

用成像测井资料描述碳酸盐岩储集层——以车古20潜山为例

碳酸盐岩、火成岩等复杂性油气藏具有岩性、孔隙空间结构复杂、非均质性强等特点,单纯用常规测井技术很难对这些油气藏进行准确评价,必须借助于成像测井等新技术资料。成像测井不仅能直观地显示各种裂缝、溶洞等地质特征,而且还能定量计算裂缝的各种参数,以及研究孔隙结构。这里详细介绍了成像测井新技术裂缝识别、储层划分、裂缝参数计算、孔洞频谱分析等方法,并利用这些方法描述了车古20潜山碳酸盐岩储集层的裂缝,以及溶蚀孔洞发育特征,识别出了此潜山的储层,还结合其它资料,得出了该潜山油气藏的储层分布规律。     

雄安新区高阳地热田东北部深部古潜山聚热机制

为查明雄安新区深部碳酸盐岩热储的赋存特征与聚热机制,中国地质调查局近两年组织实施的雄安新区地热清洁能源调查评价工作,综合地温场背景、深部地质结构、凹凸相间构造格局、深浅断裂系统控热导热、地球物理场特征、区域水动力场、水化学场与温度场的多场耦合指示等综合探测手段,分析总结了高阳地热田东北部深部古潜山地热资源的最新勘查成果...     

雄安新区容东片区地热资源赋存特征及潜力评价

雄安新区容东片区是新区规划建设的第一个安置区, 具有较好的地热资源赋存潜力。查明该地区地热地质条件, 准确评估其地热资源量, 可为雄安新区地热资源的开发利用、能源结构转型提供理论支撑。本文综合分析深部地质结构、断裂分布、地温场与水化学场等, 揭示了容东片区地热资源赋存特征和形成机理, 采用采灌均衡法综合评价了蓟县系碳酸盐岩热储地热资源量。主要结论: (1)本区的主要热储层包括新近系明化镇组孔隙型砂岩热储、蓟县系雾迷山组及高于庄组碳酸盐岩热储、长城系碳酸盐岩热储; 其中, 蓟县系热储为地热勘查开发主要目标层段, 其水温约为50 ℃, 储厚比为20%~40%, 储层最大孔隙度为11.3%。(2)西北部太行山地区大气降水是本区地热资源的补给水源, 地下水沿断裂经深循环被深部热源加热, 而后沿导水断裂带运移至凸起处强岩溶裂隙发育区, 形成水热型地热系统。(3)容东片区蓟县系碳酸盐岩热储在采灌均衡条件下热储地热流体可开采量为1.33×104 m3/a, 地热流体可开采热量为0.95×1015 J/a, 折合标准煤3.23万吨/年。以上研究助力构建雄安新区清洁低碳、安全高效的能源体系。     

雄安新区深部地热资源形成条件与有利区预测

热源、通道、储层、盖层、流体等是中低温对流型地热资源聚集的要素。本文从雄安新区深部地热资源的形成条件出发,分析了热源、储盖、通道的特征。在此基础上结合地温场的分布特点,确定了影响研究区地热资源的重要因素并进行了有利区的预测。结果表明,雄安新区新生界盖层与元古宇碳酸盐岩构成的储盖组合,凹凸相间的构造格局,流体活动等因素共同影响了深部地热资源的赋存。研究区地热资源易富集在断裂控制的凸起构造或者构造低凸起的元古宇热储中。大地热流高值区、具有高渗透储层和区域连续性盖层的凸起构造是地热开发的有利区。     

常规测井方法识别碳酸盐岩储层裂缝

对于碳酸盐岩储层,裂缝是非常常见并且十分重要的一类储集空间类型。因此,裂缝的识别显得特别重要。利用低成本的常规测井方法识别裂缝是提高碳酸盐岩油田开发能力的重要途径。以新疆某油田为例,通过岩心观察及成像资料与常规测井曲线对比,总结出了几种常规测井在裂缝发育层段的响应特征,并选取典型井段进行实际运用,识别效果良好,证明用常规测井方法来识别裂缝是经济可行的。     

雄安牛驼镇地热田岩溶热储层地热深井井身结构优化设计

雄安新区牛驼镇地热田主要储层为岩溶热储型,地层破碎、裂隙发育,钻进时多失返性漏失。以往的开发主要集中于1800m以浅,岩溶热储段长为300-500m,裸眼段较短,钻进施工较简单。为了加强对深部地热资源的探测,满足雄安新区规划建设的需求,开展了深部地热资源调查工作,主要目的层为雾迷山组和高于庄组,其存在的难点主要有岩溶热储层裸眼段长、地层破碎、长段漏失、上部地层稳定性差等。本文根据深部热储勘探井施工过程中钻遇问题及难点分析,对岩溶热储层深井钻进关键技术进行总结,提出了优化建议,具有一定的参考意义。     

成像测井技术在碳酸盐岩水平井中的应用

塔里木盆地北部地区碳酸盐岩油藏储层，非均质性较强，只依靠常规测井判断碳酸盐岩裂缝、溶孔、溶洞很困难．利用地层微电阻率扫描成像(FMI)，对碳酸盐岩水平井储层进行定性分析、定量解释，并能准确识别出碳酸盐岩目的层裂缝的性质、大小、开度、溶蚀孔洞原生孔隙、次生孔隙的发育情况等．同时并利用测试、酸压资料验证了使用成像测井判断裂缝的有效性．     

一种提高储层裂缝识别准确度的方法

油田勘探开发中,储层裂缝的高效、准确识别一直是一个难题。常规测井裂缝识别方法方便但准确度低,电成像测井裂缝识别方法纵向分辨率高、识别准确但人工识别繁琐。为了解决常规和电成像测井裂缝识别方法各自缺点带来的问题,本文提出了一种既高效又准确的储层有效裂缝识别方法。该方法以裂缝在电成像测井上的响应特征为依据,选取裂缝层段为样本,构建常规测井裂缝综合识别因子Y₁和电成像测井裂缝识别因子Y₂,将两因子结合构建储层裂缝识别因子Y₃。利用Y₃识别裂缝,采样点间隔为0.002 54 m,远小于常规测井的0.125 m,比常规测井识别裂缝准确度高;自动拾取裂缝效率远高于繁琐的人工识别,比电成像测井识别裂缝省时省力。将该方法应用到王府地区火山岩储层裂缝识别中可快速准确地识别储层裂缝,准确率达到80%左右,对其他类型储层裂缝研究有一定的借鉴意义。     

雄安新区高阳地热田蓟县系热储特征及资源量评估

雄安新区高阳低凸起区钻获华北盆地温度和产能最高的地热井, 揭示雄安新区3000 m以深存在地热开发的第二空间——蓟县系碳酸盐岩热储。高阳低凸起区深部碳酸盐热储规模化开发在服务雄安新区生态文明建设和清洁供暖方面具有重要的意义。本文建立雄安新区范围高阳低凸起热储空间结构, 初步查明了地热田雄安新区范围5000 m深度内的热储分布和性质。结果表明雄安新区高阳地热田深部主要为碳酸盐热储包括蓟县系雾迷山组、高于庄组。蓟县系雾迷山组顶界埋深3000～3500 ｍ, 厚度300～1000 ｍ, 热储温度100～120 ℃, 出水量90～170 m3 /h, 具有温度高、水量大、热储易于回灌的特点; 高于庄组热储顶深3500～4200 m, 一般厚度不低于800 m, 热储温度一般在110~140 ℃, 出水量50~100 m3/h, 可作为新区的后备资源。文章分析了深部碳酸盐热储空间结构, 整个地热田分为三段, 由西向东分别为西部凹陷区、中央隆起区、东部斜坡区。西部凹陷区西向东逐渐覆盖了寒武系、石炭二叠系; 中央隆起区造上为雁翎潜山; 东部斜坡区雾迷山组上部为古近系地层覆盖。本文通过热储法计算了雄安新区高阳地热田蓟县系热储年地热可采资源量折合标准煤86.72万t; 数值法模拟了水位下降不低于150 m, 开采井温度下降小于２ ℃条件下, 蓟县系热储年地热可采资源量折合标准煤89.86万t 热储法与数值法结果相近, 评价结果可为高阳地热资源规划开发提供参考。     

轮古地区古岩溶成像测井响应特征及其对岩溶发育的指示作用

塔里木盆地轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层受多期构造运动及古岩溶作用的叠加改造,该地区古岩溶作用形成的溶洞、裂缝等次生孔隙是主要的油气储集空间。因此古岩溶发育研究是碳酸盐储层评价极为重要的研究内容。文章在对轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层大量成像测井资料处理基础上,主要通过对溶蚀裂缝、溶洞的成像测井响应特征进行分析,总结古岩溶标志的成像测井响应规律。高导缝在成像测井图像上表现为褐黑色正弦曲线,溶蚀缝表现为裂缝图像边缘不平直,未充填溶洞在图像上表现为暗色的团块分布,对于全充填洞,可在成像测井图中见到层理等沉积现象。溶蚀程度的差异可根据成像测井资料上解释的裂缝及溶洞中角砾的多寡来度量。轮古西井区,其大溶洞中角砾已溶蚀掉,部分溶洞充填泥砂,表明溶蚀程度很高;轮古中部各井溶洞中的角砾还比较大,单产状裂缝溶洞的规模比轮古西井区小,溶洞溶蚀程度较弱;轮古东井区未见单产状小溶洞,仅见大溶洞的雏形或只有交叉缝和溶蚀裂缝。对区域大量成像测井识别的洞穴数据统计结果表明轮古地区奥陶系洞穴型岩溶储层的分布主要受表层岩溶作用控制。      

京津冀地区雁翎潜山带雾迷山组储层测井识别方法及应用

京津冀地区中低温地热资源丰富,地温梯度普遍大于2.5℃,碳酸盐岩储层埋深在3500m以浅,地热资源量大,具有良好的开发前景。京津冀地区雁翎潜山带雾迷山组储层属于多期构造和岩溶作用形成的碳酸盐岩缝洞型储层,储集空间复杂,测井识别较为困难。本文作者基于野外观察,结合岩芯、薄片、常规测井、物性数据分析等资料,对研究区雾迷山组碳酸盐岩储层特征进行了研究,将储层进一步划分为裂缝型、孔洞型、复合型和洞穴型4种类型,建立不同类型储层的测井识别标准,并运用决策树方法对研究区雾迷山组碳酸盐岩储层进行系统识别,提高储层预测效率,在前期数据的基础上,建立研究区孔隙度、渗透率模型,拟合效果较为理想。结果表明:研究区储层主要以裂缝型储层和复合型储层为主,孔洞型及洞穴型储层发育较少;基于决策树的储层类别方法识别正确率可达85%以上,数学模型得出的计算孔隙度相对误差为25%,计算渗透率误差在一个数量级以内,符合数据精度要求,结果较为可靠。     

塔河油田碳酸盐岩储层测井评价方法研究

对塔河油田的碳酸盐岩储层测井评价方法进行了回顾总结,具体涉及综合概率模型、声波全波测井、声波井壁成像测井及油气水判断等四个方面,认为所取得的成果具有实用价值,并对进一步的研究工作有重要借鉴作用。强调对裂缝性储层的划分应综合应用成像测井与综合概率模型。成像测井应在裂缝产状、沉积构造描述和区分有效与无效裂缝方面进一步深入研究;综合概率模型应补充新的指标,并按岩性将指标优化组合。在提高裂缝识别与评价精度、储层参数评价方法研究、储层空间展布研究等三个方面提出了今后的工作设想。     

雄安新区地热水化学特征及其指示意义

地热流体水文地球化学研究是认识地热资源形成机制、赋存环境以及循环机理的有效手段.以我国华北平原典型的中低温地热系统——河北雄安新区为研究对象, 基于不同热储层和浅层地下冷水的水化学及同位素特征, 探讨地热流体中主要组分的地球化学起源, 评估深部地热流体的热储温度, 指示地热系统的深部热源及其成因机制.大气降水入渗、热储高温条件下的流体-岩石相互作用是雄安新区地热流体中主要组分的物质来源, 其中深层雾迷山组地热水中部分组分可能源于古沉积水蒸发浓缩过程中形成的蒸发岩盐的溶滤.雾迷山组地热水适宜利用Ca-Mg温标和石英温标计算其热储温度, 温度范围为76.4~90.6℃, 馆陶组地热水运用石英温标更为合理, 热储温度为66.2~71.3℃.雄安新区地热异常是深部放射性元素衰变热在特定的大地构造背景下聚集而形成.      

伊拉克东南部A油田Asmari组碳酸盐岩储层裂缝测井多分辨率综合评价

伊拉克东南部A油田Asmari组碳酸盐岩油藏普遍发育裂缝,储层非均质性强,单井产能差异大、水淹规律复杂,单一测井方法仅反映某一探测范围内的裂缝,不便于综合评价储层裂缝发育规律,因此本次研究引入一套井壁—近井—远井多分辨率裂缝综合识别方法。该方法以远井(井外10 m左右)和近井(井周1 m以内)裂缝识别为主,以井壁裂缝识别为辅。通过横波远探测评价远井裂缝分布和有效性,利用偶极声波地层各向异性分析定量评价近井范围内裂缝发育程度,据井壁电成像测井识别和评价井壁范围内的裂缝发育情况。综合偶极声波和井壁成像测井资料,可以融合不同物理场的信息和技术特点,从而更加有效地对裂缝进行逐级评价。本次研究所提出的裂缝多分辨率综合评价方法在伊拉克东南部A油田确定了研究区平面裂缝发育区,并在裂缝发育区内优化部署了3口水平井,产量是周边同层位水平井的2～3倍,表明该方法可对复杂储层进行有效的裂缝识别。     

碳酸盐岩储层测井评价方法

从碳酸盐岩储层类型划分、储层参数表征、流体性质判别到数学方法的应用等4个方面,系统总结厘定了国内外碳酸盐岩储层测井评价的方法技术,通过对比分析各种评价方法可知:根据一定的数学算法,综合利用常规测井和成像测井不仅能很好地识别储层类型,而且能实现对储层参数的半定量、定量计算评价。利用常规测井和测井新技术资料(电测井和声波测井)计算出缝洞储层的各项物性参数,在此基础上,结合常规测井、核磁共振测井和偶极横波测井能进一步判别出流体性质。通过与岩心分析结果比较,该储层参数计算方法不仅有效,而且简单可行。数学算法和测井新技术资料在复杂碳酸盐岩储层评价中发挥不可替代的作用,能解决复杂碳酸盐岩储层的计算评价问题。以碳酸盐岩储层特征及流体性质为切入点,结合各种地质、地震和测井资料,借助数学算法,准确地识别储层类型与判别流体性质,并精确求解碳酸盐岩储层特别是缝洞储层的物性参数,将是碳酸盐岩储层测井评价的重点及发展方向。     

塔里木盆地塔中南坡地区奥陶系优质海相碳酸盐岩储层测井评价

通过"三孔隙度"测井系列交会识别岩性的方法,可以较易区分研究区奥陶系灰岩、中砂岩、灰质白云岩等典型岩性。根据常规测井方法与成像测井的处理成果,并结合岩芯观察和显微镜下观测结果,认为塔中南坡碳酸盐岩主要发育三类储层,即裂缝型储层、孔洞型储层以及裂缝—孔洞型储层;针对不同类型储层的特点,总结了各种类型储层在常规测井上的响应特征,并对塔中南坡奥陶系碳酸盐岩储层进行评价,研究区以Ⅲ类储层(裂缝型储层或孔洞型储层)最多,Ⅱ类储层(裂缝—孔洞型储层)次之,Ⅰ类储层(洞穴型储层)未见典型发育段。这些认识对寻找塔中南坡优质碳酸盐岩储层具有指导意义。     

海相碳酸盐岩储层地震预测技术进展及应用实效

针对碳酸盐岩储层非均质性强、平面分布复杂的特点,基于碳酸盐岩储层分布主要受大型不整合面、层间岩溶面、断裂系统、礁滩相带和膏质白云岩相带等地质要素控制的认识,通过储层测井识别和评价图版的标定,开展了地质-测井-地震一体化的碳酸盐岩储层地震预测技术攻关,形成了以储层地质模型为约束、测井储层识别和评价图版标定为基础,以台地类型/岩相、层序界面、岩溶储层、断裂系统、礁滩体、白云岩体识别为核心的6项储层地震预测技术。这些技术在塔北轮古西奥陶系潜山岩溶储层、哈拉哈塘油田奥陶系潜山内幕断溶体储层,四川盆地震旦系—寒武系礁滩储层、中二叠统栖霞组晶粒白云岩储层,鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组上组合白云岩风化壳储层的预测中取得了良好的应用实效,储层预测吻合率提高了20%以上。