国际油气井钻头进展概述 (四)——PDC钻头发展进程及当今态势（下）

近年来,非平面PDC切削齿,如浅凹面PDC齿、Stinger毒牙中心锥形齿、Stinger毒牙刀翼锥形齿、AxeBlade斧式脊形PDC齿和StayCool保持冷却PDC齿等制造的钻头,逐步在油气钻井中得到有效的应用。这些钻头能够以较高的钻进效率和工作寿命钻进某些硬岩和研磨性地层。为了满足水平钻井,特别在页岩气水平井中能够强力排除岩屑,并具有优良的钻井导向性能,国际著名公司推出了许多新型钻头,如ONXY Ⅱ矛式PDC钻头、Seeker导向PDC钻头、CounterForce反力PDC钻头、Speed快速PDC钻头等用于当代油气钻井,取得了良好的效果。文章还介绍了Defyer DPA套管钻头与CuttPro PDC防剪切保护帽。提出了以下建议：继续深入研究PDC钻头,以提高其性能,更好地满足油气钻井的要求;组合化钻头是油气钻头发展的重要趋势;比金刚石性能更好的钻头切削材料有可能今后发现或合成,可用于制作更佳钻井钻头;我国钻头企业需重组和发展状大;各种钻头技术创新应该加强。     

新疆库车坳陷古近系膏泥岩层分层特征及沉积演化分析

库车坳陷古近系库姆格列木群下部的膏泥岩段存在明显的分层特征,根据岩性序列变化将其划分为5个亚段,自上而下依次为第1亚段(上泥岩段)、第2亚段(上化学岩段)、第3亚段(中泥岩段)、第4亚段(下化学岩段)、第5亚段(下泥岩段)。该岩性序列在克拉苏构造带不同部位发育程度不同,东部的克深-克拉地区发育第1~3亚段,仅西部DB303井附近发育完整的5个亚段。通过解剖各亚段内部岩性特征,明确其分布规律,并对库姆格列木群沉积初期的古地貌和沉积环境进行初步探讨,确立各亚段原始沉积演化序列和沉积模式。研究认为:(1)库姆格列木群沉积时期古地貌为东高西低,地貌幅度小;(2)膏泥岩段沉积序列呈碎屑岩-化学岩交替发育特征,受古地貌影响,不同地区发育的岩性序列旋回个数不同,但岩性序列变化规律相同。     

库车坳陷新生代构造应力场恢复

库车坳陷的构造变形及演化与南天山造山带的发育密切相关。库车坳陷新近纪以来的喜马拉雅晚期构造运动最为强烈,形成了天山山前大型冲断带,并造就了现今的构造格局。通过对库车坳陷北部构造样式的识别及各种应力场指示标志的测量、统计和构造解析,对野外获得的应力场指示标志划分了期次,认为喜马拉雅晚期应力场标志为近南北向挤压。结合库车坳陷区域构造要素,如地质体几何形态、边界条件、岩石力学参数等,运用弹性力学有限元数值模拟的方法获得了喜马拉雅晚期库车坳陷的区域应力场。模拟结果表明,库车坳陷喜马拉雅晚期最大主压应力方向为近南北向,与古应力场标志拟合较高,可以为库车坳陷裂缝预测和评价提供依据,对勘探开发有应用价值。     

银额盆地哈日凹陷Y井天然气产层时代厘定及其意义

银额盆地哈日凹陷Y井钻遇多层天然气显示层,并对井深2946.0~2951.0m井段射孔压裂,获天然气9.15×104m3/d(无阻流量)。对浅层天然气显示层确定为白垩系银根组无异议,但获得工业气流的产层时代归属尚存争议。通过镜质体反射率(Ro)随深度的变化规律的研究,以及利用钻井岩心实验分析获得泥岩地球化学特征对沉积物源区沉积环境的判别,约束了二叠系与白垩系巴音戈壁组的不整合界面位于第9次取心(岩心底深2593.80m)与第10次取心(岩心顶深2909.60m)之间;地球物理测井自然伽马、电阻率等曲线在2792.0m出现突变,确定二叠系与白垩系巴音戈壁组的不整合界面为2792.0m。明确了Y井天然气产层为二叠系,指示了二叠系良好的油气资源前景,区内今后油气勘探应以二叠系为主要目的层。     

新疆三塘湖盆地上石炭统近源凝灰岩致密油藏形成条件

三塘湖盆地上石炭统烃源岩是火山喷发环境下形成的,烃源岩往往与厚度不等的凝灰岩交互出现,但凝灰岩致密储层的厚度和物性差异较大,源储关系较复杂,因而近源凝灰岩致密油藏的形成需要特定的条件。为了认识三塘湖盆地上石炭统近源凝灰岩致密油藏的形成条件,以典型致密油藏M36为例,综合运用岩心、薄片、测录井、地球化学测试等资料,对成藏要素进行解剖,建立上石炭统凝灰岩致密储层及烃源岩有效性的评价标准,并总结出近源致密油藏成藏模式。结果表明,储层孔隙度大于5%、对应渗透率大于0.07×10-3μm2的凝灰岩可以作为有效储层;烃源岩有机碳含量在4.0%以上,对应生烃潜量大于10%,且Ro大于0.8%的高炭泥岩、暗色泥岩为优质烃源岩;较好的储层、优质的烃源岩和互层型源储配置关系是近源凝灰岩致密油藏的形成条件。     

Main technical innovations of Songke Well No.2 Drilling Project

Songke Well No.2, one of the main part of the scientific drilling project in Songliao Basin, which was drilled 7018 m and acquired the part of cores continuously from the Low Cretaceous to the Carboniferous and the Permian from the 2843 m deep, can be considered as the deepest continental drilling project in Asia. Aiming at the features of longer well sections, larger diameters and multiple spud-ins for coring of Songke Well No.2, this project broke through the “coring in small diameter and reaming in large diameter” spud-in drilling-completion procedures which are always used in large-diameter-well coring for continental scientific drilling projects in domestic and overseas and the drilling method of short-single-cylinder roundtrip footage. At the same time, “coring in the same diameter and completing drilling at one single diameter” was achieved at all φ311 mm and φ216 mm coring sections of more than one thousand meters long, high-efficient operation with “drilling long footage with drill tools combined in multi-cylinders” was achieved at deep coring section. Four world drilling records were created which include more than a thousand meters continuous coring at φ311 mm, and the footage per roundtrip footage at φ311 mm, φ216 mm and φ152 mm is all more than 30 m, all of these breakthroughs reduced at least 300 days for this project; moreover, considering the characteristics of formations that the geothermal gradient is high in the drilled sections and the inside-well temperature is over 240°C after drilling completion, a formate-polymer water-based mud system was developed by compounding attapulgite and sodium bentonite and by adding independently developed high-temperature stabilizer, which can provide critical technical support for successful well completion at 7018 m in the super-high-temperature environment It is the first time that the water-based mud is operated at the working temperature higher than 240°C in China; Besides, considering the high-quality requirement on cores imposed by the project, the method “mechanical cored is charge” to discharge core nondestructively on the ground was worked out, and more than 4000 m scatheless cores were discharged out of the drill pipes while maintaining original stratum structures.     

合肥盆地安参1井前侏罗纪基底地层的孢粉组合特征与时代归属

大别山北缘的安参1井是合肥盆地最深的一口参数井,钻遇前侏罗纪基底地层达千米以上,为一套不含煤层(线)或灰岩以泥岩为主的地层,与周缘华北陆块和大别造山带等构造单元的地层对比困难。因缺少宏观化石记录和明确的定年依据,其时代归属一直存在争议,制约了对这一套特殊地层所反映的地质信息的进一步挖掘。为进一步明确该套特殊地层的地质时代,本项研究对安参1井4160~5152m井段大量岩心和岩屑样品进行了微古化石分析,在其中5块样品中发现了保存良好的孢粉化石647粒,共计23属51种及部分未定种。根据对孢粉化石的类型、属种和含量的分析,将其自下而上划分为两个孢粉化石组合:Ⅰ.Densosporites reynoldburgensisLaevigatosporites perminutus;Ⅱ.Triquitrites-Macrotorispora media。孢粉组合Ⅰ中蕨类植物孢子以平均含量87.67%占绝对优势,代表分子有Laevigatosporites perminutus,Lycospora rotunda,Patellisporites meishanesis等,裸子植物花粉均为单囊粉属Florinites;孢粉组合Ⅱ中,蕨类植物孢子平均含量降低至53.78%,其中蕨类孢子Lycospora rotunda消失,Leiotriletes adnatus,Triquitrites,Crassipora等含量下降,并有特征分子大一头沉孢属Macrotorispora出现,裸子植物花粉含量和丰富度明显增加,以柯达粉属Cordaitina为主。经过与华北其他地区孢粉组合特征的对比分析,上述两个孢粉组合分别与华北陆块晚古生代二叠系太原组和上石盒子组具有明确的相似性,与早期和中晚期华夏植物群面貌相一致,反映了裸子植物逐渐繁盛、属种越来越丰富的过程,孢粉组合Ⅰ和Ⅱ的地质时代分别为晚石炭世晚期至早二叠世早期和晚二叠世,为安参1井前侏罗纪基底存在石炭—二叠系提供了直接证据,也为合肥盆地沉积环境和古气候分析提供了新资料。     

四川盆地东部垫江凹陷三叠系嘉陵江组岩盐氯同位素特征与成钾指标研究

垫江凹陷位于四川盆地东部,是四川盆地三叠纪时期重要的成盐凹陷之一,但当时古卤水是否达到钾盐沉积阶段,是否具备形成海相钾盐的良好条件,一直存在争议。本文通过对垫江凹陷长平3井、高探1井和ZK001井嘉陵江组岩盐样品进行化学成分分析,以及对长平3井典型岩盐样品进行氯同位素分析来判断古卤水沉积阶段和成钾条件。结果发现垫江凹陷三叠系嘉陵江组岩盐δ37 Cl值均为负值,均小于-0.32‰,最低达到-1.18‰,绝大部分岩盐样品溴氯系数大于0.31,有很大一部分样品溴氯系数超过0.45,进一步表明垫江凹陷在嘉陵江期古卤水浓缩已达到钾石盐析出阶段,与岩盐包裹体成分分析结果一致。综合气候-物源-构造因素,认为垫江凹陷三叠纪嘉陵江期气候条件炎热,物质来源丰富,存在次级凹陷,古构造条件优越,具备良好的成钾潜力。     

松辽盆地大陆深部科学钻探2号井完井暨学术研讨现场会召开

正2018年5月26日,自然资源部中国地质调查局在黑龙江省安达市松科二井工程现场召开大陆科学钻探工程(松科二井)完井暨学术研讨现场会。中国地质学会常务副理事长兼秘书长、自然资源部中国地质调查局副局长、松科二井工程领导小组组长李金发宣布松辽盆地大陆深部科学钻探工     

准噶尔盆地腹部地区生烃增压定量化评价——东道海子北凹陷为例

目前准噶尔盆地腹部地区超压演化过程仅提供了相对时间、概念、定性的认识,并未达到定量化。本文以东道海子北凹陷为例,基于流体包裹体、单井一维和剖面二维烃源岩成熟生烃史模拟技术,采用生烃增压模型定量化评价了侏罗纪八道湾组顶部和底部烃源岩的生烃增压演化过程。研究结果表明侏罗纪八道湾组为东道海子北凹陷主力烃源岩,具有幕式排烃的特点。八道湾组底部烃源岩经历了3 次超压增加和两次超压释放的过程,顶部烃源岩经历了两次超压增加和一次超压释放的过程。八道湾底部烃源岩3 次超压增加的时间分别为距今170～70 Ma、55～23 Ma、10～0 Ma,对应最大压力系数均为2.0,最大剩余流体压力50 MPa,两次超压释放的时间分别为70～55 Ma、23～10 Ma;八道湾组顶部烃源岩两次超压增加的时间分别为130～40 Ma、23～0 Ma,对应流体最大压力系数最大亦可达2.0 左右,最大剩余流体压力44 MPa,超压释放的时间为40～23 Ma。