多夹层盐矿地下储气库气体渗漏评价方法

我国盐穴地下储气库一般建设于富含泥质夹层的湖相沉积盐岩中,由于泥质夹层的孔隙率和渗透率均大于盐岩,因此其渗透性能对储气库的密闭性起控制作用。夹层的沉积特性一般沿水平展布,据此建立多夹层盐穴储气库渗漏分析理论模型。依据某储气库泥岩夹层的孔渗测试数据,并结合实际运行参数进行天然气渗漏计算。再利用以上研究成果分析气体渗漏范围和泄漏量的影响因素及变化规律,并对储气库选址及设计中的几个关键参数展开适用性评价,如储库离盐矿边界及断层的安全距离、相邻储气库安全矿柱宽度等。研究表明：泥质夹层孔隙压力的变化趋势表现为沿径向先急剧降低,而后趋于稳定;某时刻气体渗流范围和泄漏量由夹层渗透参数、渗透介质以及初始孔隙压力共同决定;渗流的影响范围随着时间的增加而逐渐增大,最终也趋于稳定。研究结果可为多夹层盐穴储气库选址、设计及密封性评价提供理论和技术支撑。     

盐岩地下储气库体积收敛失效概率分析与模型试验验证

盐岩地下储气库受盐岩蠕变特性影响会产生较大的体积收缩变形,影响储气库安全稳定运行。目前对地下储气库体积稳定性分析方法和评价准则各国没有统一标准,国内主要采用数值计算的方法来评价储气库体积稳定性。以江苏金坛盐矿地下储气库体积收敛数值分析为基础,借鉴国外盐岩地下储气库稳定性评价标准,建立盐岩地下储气库体积收敛失效风险评价矩阵,采用一次二阶矩法显示功能函数分析储气库体积收敛失效概率,分析得出：储气库在长期恒定内压工况下体积收敛失效概率随内压的增大而减小;在短期调峰低压工况下体积收敛失效概率随内压的减小而增大;最小内压应保持在4.2 MPa以上。通过交变气压条件下层状盐岩地下储气库大型三维地质力学模型试验得出:储气库体积收敛变形随内压的增大而减小;短期运行最小内压应大于4.0 MPa。模型试验结果与失效概率分析结论较为相似。因此,为避免盐岩地下储气库产生体积收敛破坏,应保证调峰短期最小内压在4.0 MPa以上。     

油气垂向运移的形迹

油气由于地下的压力差、浓度差和比重差等因素,使烃类运移到地表。常见的油气苗是烃类渗漏的宏观标志,但更为普遍存在于地表的烃类渗漏是微观标志,它需要用精密的仪器才能检测出来。琼斯（1975年）发现近地表土壤气同地下储层气以及钻孔中遇到的显示气,在化学成份上十分一致。言文伯等（1990年）发现油气藏紫外吸收值,油浸岩的数值最高,其次是油层上方沉积岩,再则是油田上方土壤,而非油田上方土壤紫外吸收值最低。井中化探的烃类指标浓度或相对强度,从油气层至地表是递减的,为油气垂向运移的形迹提供了直观依据。     

盐岩储气库运营期失效概率分析研究

随着能源地下储备的日益迫切需求,越来越多的盐岩地下储库开始投入使用。盐岩地下储库因其良好的使用功能,愈发被世界各国所采用。因此,对盐岩储气库运营期的安全稳定性研究具有重要的理论意义和工程应用价值。运营期间,储库腔体将受到随时间变化的储气内压的作用,同时,客观存在的诸多不确定性因素不可避免地使盐岩地下储库具有一定的风险性,而由于这种不确定性很难采用确定性方法对其进行研究。以金坛盐岩地下储气库为例,基于有限元软件ANSYS,建立储气库运营期腔体内压-时间历程曲线,对储气库长期流变进行了瞬态力学分析,并基于随机力学分析方法,以体积收缩作为风险控制指标,利用ANSYS-PDS得出储气库在整个运营期失效概率的变化规律。计算表明,在周期性变化的储气内压作用下,腔体位移呈波浪线形不断增长,但增幅逐渐降低;同时,储气库失效概率呈现先慢速增长再快速增长最后逐渐趋于稳定的变化规律。探讨了注采气速率对储气库稳定性的影响,适当降低注采速率可抑制腔体收缩,有利于提高储气库的稳定性。对类似盐岩储库运营期风险分析与评估具有借鉴意义。     

渤海海域辽东凹陷东南缘沙二段优质储层差异及成因

渤海海域辽东湾凹陷东南缘沙二段储层中发现了油气,但物性差异较大、优质储层成因不明,严重制约了该区的勘探评价.利用岩心及常规物性、铸体薄片、全岩等分析化验资料,对该区沙二段储层差异及优质储层成因进行了研究.结果表明:1)研究区沙二段发育辫状河三角洲砂砾岩储层,其物性具有明显的差异性,由南向北储层物性逐渐变差;南部储层平均...     

晋城无烟煤储存游离态CO2理论容量及其影响因素

深部煤层游离态CO₂理论存储容量随深度增加而变化。基于山西沁水盆地南部煤样测试基本数据,对游离态CO₂煤层存储容量进行计算,并分析其随深度变化规律。基于建立的煤层游离态CO₂存储容量计算模型显示,煤储层游离态CO₂存储容量受孔隙度、含气饱和度、地层温度、地层压力等共同作用的影响。CO₂注入后改变煤储层物性会导致理论存储量有不同程度增加,但存储量增值与实验煤样颗粒大小有关;应力作用下煤储层孔隙度随埋深呈负指数降低规律会显著降低CO₂存储容量,含气饱和度增大会显著增大存储量。      

古老碳酸盐岩古油藏储量计算方法探讨——以四川盆地安岳气田灯影组为例

在古油藏石油储量计算过程中,一般是根据沥青的分布面积确定古油藏面积或者根据古圈闭面积确定古油藏面积,这些方法存在局限性.针对现有确定古油藏石油地质储量方法的缺陷和不足,本文以四川盆地安岳气田震旦系灯影组气藏为例,创建了古油藏储量计算公式,同时建立了古油藏面积与现今气藏面积之间的关系式以及古油藏孔隙度与现今气藏孔隙度之间...     

四川广安地区须家河组四段储层成岩作用与孔隙演化

四川广安地区上三叠统须家河组四段砂岩储层是四川盆地内主要的天然气储层之一, 其储集岩主要为细-中粒岩屑砂岩、岩屑长石砂岩及石英砂岩, 该砂岩储层具有低孔隙度、低渗透率的特点。在对该区上三叠统须家河组气藏宏观沉积特征研究的基础上, 采用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜及X射线衍射等方法, 对该气藏储层的成岩作用、孔隙演化及其对储集物性的影响进行了探讨, 认为研究区砂岩经历了压实压溶作用、胶结作用、交代作用、溶解作用以及破裂等多重成岩作用, 已达到了中成岩阶段B亚期。成岩作用是控制该区储层物性的一个关键因素, 在孔隙演化过程中, 压实压溶、胶结作用主要起破坏性作用; 而溶蚀作用、环边绿泥石胶结主要起建设性作用。     

A sensitivity analysis of factors affecting in geologic CO2 storage in the Ordos Basin and its contribution to carbon neutrality

To accelerate the achievement of China’s carbon neutrality goal and to study the factors affecting the geologic CO₂ storage in the Ordos Basin, China’s National Key R&D Programs propose to select the Chang 6 oil reservoir of the Yanchang Formation in the Ordos Basin as the target reservoir to conduct the geologic carbon capture and storage (CCS) of 100000 t per year. By applying the basic theories of disciplines such as seepage mechanics, multiphase fluid mechanics, and computational fluid mechanics and quantifying the amounts of CO₂ captured in gas and dissolved forms, this study investigated the effects of seven factors that influence the CO₂ storage capacity of reservoirs, namely reservoir porosity, horizontal permeability, temperature, formation stress, the ratio of vertical to horizontal permeability, capillary pressure, and residual gas saturation. The results show that the sensitivity of the factors affecting the gas capture capacity of CO₂ decreases in the order of formation stress, temperature, residual gas saturation, horizontal permeability, and porosity. Meanwhile, the sensitivity of the factors affecting the dissolution capture capacity of CO₂ decreases in the order of formation stress, residual gas saturation, temperature, horizontal permeability, and porosity. The sensitivity of the influencing factors can serve as the basis for carrying out a reasonable assessment of sites for future CO₂ storage areas and for optimizing the design of existing CO₂ storage areas. The sensitivity analysis of the influencing factors will provide basic data and technical support for implementing geologic CO₂ storage and will assist in improving geologic CO₂ storage technologies to achieve China’s carbon neutralization goal.©2022 China Geology Editorial Office.     

Differential Characteristics of the Upper Ordovician-Lower Silurian Wufeng-Longmaxi Shale Reservoir and its Implications for Exploration and Development of Shale Gas in/around the Sichuan Basin

The Upper Ordovician Wufeng-Lower Silurian Longmaxi shale is widely distributed in the Sichuan Basin and its periphery, which is the key stratum for marine shale gas exploration and development(ED) in China. Based on sedimentary environment, material basis, storage space, fracability and reservoir evolution data, the reservoir characteristics of the Wufeng-Longmaxi shale and their significance for shale gas ED are systematically compared and analyzed in this paper. The results show that(1) the depocenter of the Wufeng(WF)-Longmaxi(LM) shale gradually migrates from east to west. The high-quality shale reservoirs in the eastern Sichuan Basin are mainly siliceous shales, which are primarily distributed in the graptolite shale interval of WF2-LM5. The high-quality reservoirs in the southern Sichuan Basin are mainly calcareous-siliceous and organic-rich argillaceous shales, which are distributed in the graptolite shale interval of WF2-LM7.(2) Deep shale gas(the burial depth 3500 m) in the Sichuan Basin has high-ultrahigh pressure and superior physical properties. The organic-rich siliceous, calcareous-siliceous and organic-rich argillaceous shales have suitable reservoir properties. The marginal area of the Sichuan Basin has a higher degree of pressure relief, which leads to the argillaceous and silty shales evolving into direct cap rocks with poor reservoir/good sealing capacity.(3) Combining shale gas exploration practices and impacts of lithofacies, depth, pressure coefficient and brittle-ductile transition on the reservoir properties, it is concluded that the favorable depth interval of the Wufeng-Longmaxi shale gas is 2200～4000 m under current technical conditions.(4) Aiming at the differential reservoir properties of the Wufeng-Longmaxi shale in the Sichuan Basin and its periphery, several suggestions for future research directions and ED of shale gas are formulated.     

柴达木盆地涩北二号生物气田砂体产能分类评价

从柴达木盆地涩北二号气田砂泥薄互层滩坝相高孔-中低渗细粒储层特征出发,以气层产能为评价目标,在分析其内涵的基础上,选取孔隙度、渗透率、含气饱和度、有效厚度和泥质体积分数5个地质参数,厘清各参数的影响方式,并建立层次结构模型;以单砂体为基本单元,将消除生产压差影响的"视无阻流量"作为比较参数,采用相关分析结合层次分析法确定参数权重;结合现场生产实际从产能角度将气层分为3类。结果表明:气层分布特征与实际气井产能趋势吻合较好,气层产能分布不但受控于含气丰度、储层条件及原始地层压力,同时也受隔层质量及构造位置的影响。纵向上,由深至浅各气层组的气层数量逐渐增多,但高产能级别气层比例逐渐降低;气层组内部普遍具有气层下少上多,气层产能级别下高上低的特征。平面上,高产能级别气层较多分布在构造高部位即含气面中央部位,向构造边部逐渐过渡为低产能级别气层。通过评价气层产能潜力,可全面了解气层产能分布状况,便于优化调整部署方案。     

塔河油田、普光气田碳酸盐岩储层特征对比研究

中国海相碳酸盐岩油气勘探相继发现了以塔里木盆地塔河油田、四川盆地普光气田为代表的一批大中型油气田。本文系统对比了塔河油田、普光气田碳酸盐岩储层基本特征、成岩作用和控制因素。礁滩型储层一般物性较好,储集类型为孔隙型或裂缝-孔隙型,非均质性弱;风化壳岩溶型储层一般物性较差,储集类型多样,非均质性极强。白云石化是超深层（〉6000m）碳酸盐岩储层形成的重要机制,白云岩较灰岩储层平均孔隙度可提高3．5％～4．0％。硫酸盐热化学还原（TSR）反应主要是对储层进行强烈改造,改善程度并不大。沉积相、构造作用对不同类型储层的影响程度、影响方式不尽一致：对于风化壳岩溶型储层,沉积相的影响主要体现在对岩石可溶性、透水性的控制上,在岩石可溶、透水的基础上构造作用控制了储层的发育范围及程度;礁滩型储层受沉积相的严格控制,构造作用形成的裂缝对储层物性有明显改善。     

徐家围子断陷安达凹陷火石岭组天然气成藏条件分析

DS28井的勘探研究表明徐家围子断陷火石岭组具有良好的勘探前景.笔者通过对岩芯地化测试、铸体薄片、孔隙度测试等资料的分析,探究安达凹陷火石岭组天然气的气源条件、储层特征、盖层条件和成藏模式,以期深入认识松辽盆地北部火石岭组天然气富集规律,指出有利勘探区带和勘探方向.研究表明,安达凹陷火石岭组具备天然气藏形成的基本地质条...     

世界碳酸盐岩油气田的储层特征及其成藏的主要控制因素

世界碳酸盐岩储层的类型可识别为6种类型:不整合面之下的储层、白云岩储层、鲕粒和团粒浅滩储层、生物礁储层、微孔隙储层以及微裂缝储层。尚有深埋溶解型储层,但此类较少。上述各类储层,如出露水面,遭受雨水淋滤,必将增加其孔隙度,成为重要的油气储层。中东地区碳酸盐岩之所以能形成世界级的大油气田,其基本要素为油气的生储盖层组合的密切配置、有台地内继承性发育的生油盆地、含油气层的年代较新,且石油进入构造圈闭的时间也较晚、构造圈闭规模巨大、有十分理想的区域性的盖层。正是这些要素的有机配合,从而形成世界上无可匹敌的大油田。对中国碳酸盐岩油气田的储层研究,应寻找上述这些原生储层,又经历次生溶蚀和白云石化作用,这样才能成为有效的油气储层。     

侵蚀性环境对地下结构渗透和力学特性影响研究

环境污染造成地下结构侵蚀劣化,使得地下结构面临严峻的长期稳定性问题。通过50 g/L Na2SO4溶液、50 g/L NaCl溶液以及含有50 g/L Na2SO4 + 50 g/L NaCl的垃圾渗滤液的浸泡侵蚀试验,研究了经上述溶液侵蚀后混凝土试样在不同围压下的气体渗透特性、氯离子渗透特性以及力学特性。结果表明：（1）经不同溶液侵蚀后试样的渗透率与所承受的围压大小密切相关。同一侵蚀时间下,随着围压的增大,渗透率逐渐减小。经垃圾渗滤液侵蚀后的试样渗透率随侵蚀时间线性增加,且围压越小,增大的速率越大;经硫酸钠溶液、氯化钠溶液侵蚀后的试样渗透率总体先减小后增大;经3种不同溶液侵蚀后,试样渗透率对应力的敏感程度均有所提高。（2）经3组溶液侵蚀后试样单轴抗压强度变化分为线性增加、缓慢下降两个阶段,但垃圾渗滤液侵蚀后的试样强度始终为最小值。弹性模量也呈现出相似的变化规律。（3）在同一侵蚀深度处,垃圾渗滤液侵蚀后的试样自由氯离子含量比氯化钠溶液侵蚀后的试样低20%～50%,垃圾渗滤液侵蚀下混凝土试样被氯离子侵蚀的程度比氯化钠溶液侵蚀下混凝土试样低。（4）气体渗透率随侵蚀的进行而变化最为明显,比单轴抗压强度、氯离子扩散系数更适用于评价地下混凝土结构长期稳定性。研究结果可为侵蚀性环境下地下结构长期稳定性分析提供理论依据。     

沉积盆地超压系统演化与深层油气成藏条件

晚期成藏是大中型油气田形成的重要特征。从晚期成藏的观点出发，深层油气藏的形成需要盆地深层发育仍处于有利生，排烃阶段的源岩，具有较高孔隙度，渗透率的深部储层，以及有利的储层－盖层能量配置，在超压盆地中，超压对生烃的抑制作用使常压盆地中已过成熟的源岩保持在有利的生，排烃阶段，从而为深层油气成藏提供较好的烃源条件，超压条件下低有效应力引起的机械压实程度减弱，流体流动性减弱引起的化学胶结作用减缓及有机酸对矿物的溶解作用使深埋超压储层保持较高的孔隙度和渗透率。然而，由于超压引起的地层天然水力破裂和流体穿层运移。超压环境深部油气藏的形成和保存需要有效的储层－盖层能量配置。     

海拉尔盆地呼和湖凹陷致密砂岩气成藏特征

海拉尔盆地呼和湖凹陷具备形成大面积致密砂岩气藏的地质条件,其断陷期地形比较宽缓,后期改造弱,主要发育低幅度的断背斜或宽缓的向斜,在局部具备稳定的构造条件。南二段煤系源岩广泛发育,丰度均达到中等--好烃源岩级别,为致密砂岩气藏的形成提供了充足的物质基础。洼槽区南二段储层属低孔--特低渗型储集层。南二段致密储层与煤、泥岩呈频繁互层状分布,形成致密砂岩气有利的的生储盖组合。构造高部位在一定程度上控制油气丰度,稳定的负向构造区有利于寻找储层富集区。呼和湖凹陷致密砂岩气主要表现为两种成藏组合,自生自储型和内生外储型,油气呈南北向条带状分布。     

珠江口盆地珠一坳陷古近系优质储层差异发育特征及主控因素——以陆丰地区和惠州地区文昌组为例

近年来珠江口盆地古近系深层勘探屡获突破,经济下限也逐渐下调至埋深4 000多米,勘探实践证明,陆丰-惠州地区古近系储层表现出明显的差异性,陆丰地区古近系储层普遍优于惠州地区。为解析这两个地区古近系储层的差异,本文利用岩石薄片、扫描电镜、X衍射、物性等分析化验资料,开展了陆丰、惠州地区古近系储层研究,根据成岩过程中岩石的溶蚀特征及溶蚀产物对其进行分类,建立其与储层物性之间的对应关系,进而还原不同类型储层的孔隙演化过程及控制因素。研究结果显示,陆丰地区文昌组储层受中生代沉积岩物源影响明显,岩石组分具高石英、低长石组分特征,孔隙类型以原生孔为主,具有弱溶蚀-少产物的成岩组合,发育低孔中渗或中高孔中高渗储层;惠州地区文昌组受中生代花岗岩物源影响明显,岩石组分具低石英、高长石组分特征,孔隙类型以原生孔、溶蚀孔和高岭石晶间微孔等混合孔为主,具有强溶蚀-多产物的成岩组合,普遍发育中孔低渗储层,但受强水动力改造下也能形成中孔中渗优质储层。对陆丰与惠州地区古近系优质储层的对比分析认为,母岩性质决定储层的先天优势,沉积改造改善储层初始物性,成岩差异影响储层质量的好坏。厘清不同母岩影响下优质储层发育条件及形...     

塔里木西部白垩系-古近系沉积成岩演化特征

在塔里木盆地西部上白垩统-古近系中可识别出7种具典型成因意义的高频旋回层序,根据垂向上的有序叠加方式,可以建立起一个由5个Ⅳ级旋回层序、2个Ⅲ级旋回层序和一个Ⅱ级旋回层序组成的特征层序地层格架.它基本上控制着研究层位中不同沉积相和生储盖组合的时空展布特征.上白垩统在盆地西南缘形成了较厚的高水位体系域开阔台地相灰岩储层,但成岩特征受海水成岩环境控制,胶结作用强烈,致使储层呈低孔低渗特征.古近系在帕米尔山前主要为一套冲积平原-河流沉积体系产物,从中可划分出4种有利的沉积-成岩相带.由于该碎屑岩均处于早成岩阶段B期,成岩环境呈酸性,储集性能明显优于上白垩统灰岩储集层.     

准噶尔盆地陆东-五彩湾地区火山岩中天然气富集的主控因素

近年来准噶尔盆地陆东-五彩湾地区石炭系火山岩中发现了丰富的天然气资源,包括克拉美丽和五彩湾两个气田,
因此石炭系成为北疆油气勘探的主要目的层之一,陆东-五彩湾地区天然气主要位于石炭系顶部的火山岩风化壳内,主要
为煤成气,来自石炭系腐殖型烃源岩。本文在对陆东-五彩湾地区典型气藏剖面进行分析的基础上,探讨了石炭系火山岩
中天然气富集的主控因素。结果表明,邻近烃源岩和生烃凹陷有利于形成气藏;风化淋滤和构造作用的改造是火山岩物性
得到改善而发育有效储集空间的关键因素;断裂和不整合构成了油气垂向和侧向运移的有利通道;海西期以来的各个构造期,
陆东-五彩湾地区石炭系圈闭和油气藏受到了不同程度的影响,其中火山岩气藏良好的生储盖配置定型于海西期,而燕山
中期则是该区天然气成藏的关键时期。