- 张春池;彭文泉;高兵艳;于得明;杨长江;
页岩气是一种新型的高效、清洁能源,具有自生自储的特点,主要以游离气、吸附气和溶解气等多种形式赋存于富有机质泥页岩中。利用地球化学、测井、录井等资料系统地分析山东省页岩气的形成条件,认为干酪根类型为Ⅱ—Ⅲ型的上古生界山西组—太原组海陆交互相泥页岩、Ⅱ—Ⅲ型的新生界孔二段湖相泥页岩和Ⅰ—Ⅱ型的新生界沙四段—沙三段湖相泥页岩是山东省页岩气的有利勘探层系。以钻探参数井的现场解析气数据为基础,建立以总有机碳含量计算干酪根类型为Ⅱ—Ⅲ型的湖相和海陆交互相泥页岩、以气油比计算干酪根类型为Ⅰ—Ⅱ型湖相泥页岩的适用于山东省的含气量计算模型。基于已确定的页岩气资源评价的关键参数,估算山东省页岩气有利区的资源量为1.42×10~(12)m~3。
2019年02期 v.26;No.137 7-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K] - 钟城;秦启荣;胡东风;周吉羚;黄为;
川东南丁山地区于晚奥陶世—早志留世发育一套富有机质泥页岩,已钻井资料揭示该区具有良好的页岩气勘探开发前景,但探井的试气效果具有较大差异。通过放射性元素测井、有机地球化学分析、岩心描述、全岩X射线衍射、扫描电镜分析、物性测试、现场含气性测试等方法,探究川东南丁山地区五峰组—龙马溪组页岩的沉积环境,以及气藏的有机地化特性、含气性、岩性与矿物组分、脆性(可压裂性)、物性、非均质性(各向异性)等"六性"特征。研究结果表明:在放射性元素中,Th/U值小于7,V/Ni值大于1.0,V/(V+Ni)值大于0.56,表明为海相缺氧还原环境;岩性自上而下总体由灰黑色含粉砂质灰岩、泥岩递变为黑色缺氧富含碳质和笔石泥页岩,脆性矿物含量、总有机碳含量、镜质组反射率及含气量均呈递增趋势,页岩底部的岩石脆性指数大于50%,总有机碳含量大于2%,镜质组反射率大于2%,含气量大于3 m~3/t,有机质类型以Ⅰ型干酪根为主,总体处于高成熟晚期—过成熟产气阶段;无机质孔的孔隙度普遍小于有机质孔,不同地层条件下垂向渗透率远小于横向渗透率;缺氧闭塞的还原环境是有机质富集的基础,良好的保存条件是页岩气成藏的关键。
2019年02期 v.26;No.137 14-23+31页 [查看摘要][在线阅读][下载 4922K] - 何顺;秦启荣;范存辉;周吉羚;魏志红;黄为;
川东南丁山地区是近年来四川盆地页岩气勘探开发的重点地区,保存条件是决定页岩气形成后能否富集成藏的关键因素。通过分析断裂特征、构造部位及形态等构造因素和顶底板条件、埋深与地层压力系数、水文地质及气体组分条件等非构造因素,对川东南丁山地区页岩气的保存条件进行研究。结果表明:研究区页岩气保存条件具有明显的分带特征。距齐岳山隐伏断裂较近区域的页岩层埋藏浅、地层压力系数小,保存条件差;距齐岳山隐伏断裂较远处的页岩层埋深适中、地层压力系数较大,保存条件良好。构造部位和断裂发育特征是制约丁山地区页岩气保存条件的重要因素,构造部位决定断裂发育程度和地层压力系数,断裂走向及其与最大水平主应力方向的夹角决定地层的封闭性和水文地质条件。距齐岳山隐伏断裂较远处的页岩层以逆断层发育为主,与最大水平主应力方向的夹角以大于45°为主,可以有效抑制页岩气的垂向逸散;距齐岳山隐伏断裂较近处的页岩层,由于断裂过于发育,切穿顶底板地层,有利于页岩气的垂向逸散,保存条件差。
2019年02期 v.26;No.137 24-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K] - 高阳;王永诗;李孝军;李趁义;
致密砂岩沉积类型多样,孔渗关系复杂,孔喉结构是储层表征与评价的关键参数。以济阳坳陷古近系致密砂岩为研究对象,在对不同沉积类型致密砂岩的岩石学特征、孔喉结构特征分析的基础上,利用系统聚类分析法建立基于岩石孔喉结构的致密砂岩分类方案。结果表明:济阳坳陷古近系致密浊积砂岩、致密滩坝砂岩、致密三角洲前缘砂岩在岩石组构和孔喉结构上具有相似性,其Ⅰ类优质储层孔喉半径均值大于1.1μm,Ⅱ类较好储层为0.7～1.1μm,Ⅲ类中等储层为0.4～0.7μm,Ⅳ类差储层小于0.4μm;致密砂砾岩与前3种储层具有明显区别,Ⅰ类优质储层孔喉半径均值大于1.3μm,Ⅱ类较好储层为0.8～1.3μm,Ⅲ类中等储层为0.3～0.8μm,Ⅳ类差储层小于0.3μm。
2019年02期 v.26;No.137 32-41+59页 [查看摘要][在线阅读][下载 2381K] - 邱隆伟;穆相骥;李浩;张军;乔雨朋;周士博;
杭锦旗地区是鄂尔多斯盆地致密气勘探的重点研究区域,其下石盒子组以岩屑砂岩为主,属于典型的特低孔-特低渗透储层。根据岩石铸体薄片观察、阴极发光、扫描电镜、毛管压力测试和黏土矿物X射线衍射等分析结果,结合孔渗数据,研究鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩储层的主要成岩作用类型及其特征,建立成岩演化序列并分析其对孔隙发育的影响,进而构建孔隙度演化定量模型。结果表明:研究区下石盒子组发育以次生孔隙-微裂缝为主要储集空间的致密砂岩储层,其成岩作用类型多样,主要有压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用;其中,压实作用是造成原生孔隙大量损失的主要因素,导致储层孔隙度减少约20.25%;胶结作用破坏储层物性,早期和晚期胶结作用导致储层孔隙度分别减少约5.58%和6.06%;溶蚀作用形成次生孔隙,使储层孔隙度增加约5.20%。
2019年02期 v.26;No.137 42-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 5824K] - 陈德坡;方惠京;王军;徐怀民;程磊;李静雯;崔日随;
中高渗透砂岩油藏经数十年的注水开发后进入特高含水后期,形成强吸水、低驱替效率的高耗水带,且高耗水带仅形成于单砂体的某一特定位置,以单砂体为研究单元的地质分析已难以满足该类油藏剩余油挖潜的需要。为此,基于岩心、露头的岩相分析,以岩性为主控因素将开发地质研究单元细化为岩相组合级次,并利用灰色关联分析法实现岩相组合的常规测井资料地质解释。依据井资料归纳坨11井区南沙二段8砂组河口坝复合砂体和单砂体的岩相组合模式,并结合储层渗流特征,认为从地质因素方面考虑,复合砂体间高耗水带易在坝主体Ⅱ-坝主体Ⅱ叠置模式中发育,单砂体内高耗水带易在单一坝主体Ⅱ岩相组合发育的朵叶体中部形成,垂向上高耗水带位置与坝主体Ⅱ发育位置相对应。
2019年02期 v.26;No.137 51-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1963K] - 刘鹏;
为探究原始沉积组分与水体环境对碎屑岩储集体成岩演化的影响,以济阳坳陷渤南洼陷沙三段为例,综合运用钻井、测井以及大量分析化验资料开展了相关研究。结果表明:渤南洼陷沙三段湖侵域沉积期为近源、半咸水沉积环境,碎屑岩储集体富含碳酸盐岩屑,抗压实能力较弱,加之半咸水环境,使其在成岩早期经历了较强压实与胶结成岩作用,原生孔隙递减快,在成岩中期无足够空间容纳有机酸,酸性溶蚀作用较弱,现今储集体物性差;高位域沉积期为远源、淡水沉积环境,碎屑岩储集体以石英颗粒为主,抗压实能力较强,加之淡水环境,使其在成岩早期经历了弱压实与胶结成岩作用,原生孔隙递减慢,成岩中期酸性溶蚀作用较强,现今储集体物性较好。原始沉积组分与水体环境是导致碎屑岩储集体成岩演化差异的本质因素。
2019年02期 v.26;No.137 60-67+93页 [查看摘要][在线阅读][下载 3811K] - 宋子怡;陈德坡;邱隆伟;乔雨朋;宋璠;刘卫;
孤东油田馆上段54—68小层为辫状河沉积,储层内部结构复杂。该油田面临综合含水率特高、剩余油高度分散、稳产难度大等问题,开展储层层次结构的精细解剖是解决该问题的关键。为此,以心滩内部的精细构型表征为切入点,通过对砂体内部结构单元的解剖,分析孤东油田六区馆上段远源砂质辫状河心滩构型,以明确砂质辫状河储层内部不同级别的构型特征。采用密井网精细对比的方式,实现了对砂质辫状河心滩内部增生体规模的定量表征;确定了心滩宽度、长度及厚度等4级构型单元的参数范围,其中心滩宽度为100～350 m,长度为400～500 m,厚度为4～12 m;明确了心滩长度与宽度呈正相关,宽度与厚度呈近似正相关。确定了落淤层与增生体等3级构型参数分布特征,落淤层在滩头、滩尾及两翼平均倾角分别为0.93°,0.53°和1.47°,长轴方向的心滩内部单一增生体的长度为280～800 m,宽度为165～400 m,估算落淤层长度为250～700 m,宽度为150～350 m。
2019年02期 v.26;No.137 68-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 2432K]
- 陈元千;刘浩洋;
当利用称重吸附仪进行吸附实验时,某一测试压力点测试的总质量m_t,是由测试桶的质量m_b、测试桶内装入岩样的质量m_c、岩样吸附甲烷气的质量m_(ag)和测试桶空隙体积内自由甲烷气的质量m_(fg)等四部分组成。而注入甲烷气的质量mi仅包括m_(ag)和m_(fg)两部分。由于测试桶的质量和装入测试桶内的岩样质量都是常数,因此为建立利用称重吸附仪计算等温吸附量的方法提供了方便。根据质量平衡原理和Avogadro定律,经理论推导,得到利用称重吸附仪测试数据计算等温吸附量的方法。同时,还提出了判断甲烷气吸附程度的方法,以及确定饱和吸附压力和饱和累积吸附量的方法。页岩气和煤层气2个实例的应用结果表明,本文提供的方法是正确有效的。
2019年02期 v.26;No.137 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K] - 高和群;曹海虹;曾隽;
自主研发的无压阻微压损型全自动含气量测试仪,不仅可以连续测试页岩气解吸气量,还具备检测甲烷质量分数的功能。依托于该仪器,对渝东南地区页岩气井进行现场含气量测试,首次实现对页岩气解吸中气体组分的连续检测,发现页岩气解吸具有独特规律。页岩气解吸遵循"三段式"变化模式,解吸初期(前3 h),甲烷质量分数快速增加,解吸中期(3～10 h)甲烷质量分数基本稳定不变,解吸后期(10 h至解吸终止)甲烷质量分数跳跃式下降至解吸结束。页岩气解吸是从外到内,从裂缝、大孔到微裂缝、微孔,最后到页岩基质块体,层层递进、逐级深入的过程。解吸初期,页岩释放的气体多来自裂缝或连通较好的大孔,游离气占据主要部分;解吸中期,微裂缝或大孔中呈吸附状态的气体及具一定连通性的中孔和部分微孔中气体开始释放,以游离气和吸附气为主;解吸后期,连通性较差及微孔中呈吸附或束缚状态的气体开始释放,吸附气占据主要部分。
2019年02期 v.26;No.137 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 3514K] - 陈花;关富佳;张杰;胡海燕;卢申辉;
体积法和重量法是页岩气吸附实验的两种重要方法,相比基于MSB磁悬浮测量的重量法,体积法的实验仪器结构和原理简单,造价也低,是目前中国进行页岩气吸附实验评价的主要手段。然而,体积法的最大问题在于气体压缩因子计算不准确,尤其在高压下,利用该方法对实验数据进行吸附量计算时会产生较大误差。针对体积法在高压下的不适应性,采用编程计算7种复杂气体状态方程压缩因子,并将计算结果与美国NIST数据库中Chemistry部分计算的甲烷压缩因子进行对比,结果表明:Setzmann方程不论在高压还是低压下气体压缩因子的计算精度均较高,解决了体积法在高压下的不适应性;应用改进前后的体积法分别对实际页岩气等温吸附实验数据进行解释,当平衡压力超过5 MPa时,两者计算吸附量差异随平衡压力增大而增大,平衡压力为30 MPa左右的极限吸附量相差0.426 5 mL/g,可见气体压缩因子计算精度的重要性;应用吸附理论模型对实验测得页岩气吸附等温线进行拟合,发现Toth吸附模型拟合精度最高。
2019年02期 v.26;No.137 87-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1718K] - 赵凤兰;王鹏;侯吉瑞;李文峰;刘怀珠;郝宏达;付忠凤;
氮气泡沫调驱技术因具有调整产液剖面、降低含水率等优势而被广泛用于调驱和控水等提高采收率措施中。为进一步明确氮气泡沫调驱体系在中孔中渗透储层的适用界限,并确定最佳调驱时机,采用室内实验方法,对强化氮气泡沫在不同渗透率级差岩心中的调驱效果进行评价,分析岩心非均质性及调驱时机对调驱效果的影响。实验结果表明:针对中孔中渗透储层,经强化氮气泡沫调驱后,渗透率级差为2—6时控水增油效果较好,采出程度可在水驱基础上提高18%以上,其中渗透率级差为6时提高采出程度最高,可达20.0%;渗透率级差约为3时产液剖面得到最佳改善,控制分流率可达0.25 PV;采出液含水率为80%时为最佳泡沫调驱时机。
2019年02期 v.26;No.137 94-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1604K] - 周凤军;王欣然;李金宜;江聪;杨明;
为探索海上油田早期聚合物驱后进一步提高采收率的途径,开展了注入泡沫体系改善早期聚合物驱效果实验研究。采用双管并联岩心实验,研究聚合物驱注入不同尺寸泡沫体系以及不同含水率时注入泡沫体系对岩心采收率的影响。实验结果表明:注入泡沫体系的聚合物驱比纯聚合物驱可进一步提高采收率9.9%;随着泡沫体系注入量的增加,提高采收率幅度也增大,注入0.5 PV泡沫体系比0.3 PV泡沫体系的聚合物驱可提高采收率6.9%,相比纯聚合物驱可提高16.3%。在早期聚合物驱后的高含水率阶段注入泡沫体系,注入时机越晚,提高采收率幅度越大,在注入相同尺寸泡沫体系条件下(0.3 PV),含水率为98%时注入泡沫体系的聚合物驱比含水率为85%时注入采收率可提高9.9%。说明含水率阶段对于泡沫体系的稳定性有重要影响,泡沫体系注入时机越晚,泡沫体系越稳定且强度越大,泡沫体系聚合物驱建立阻力的有效时间越长,对于低渗透层的动用效果越好,采收率提高幅度越大。
2019年02期 v.26;No.137 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K] - 李宗阳;王业飞;曹绪龙;祝仰文;徐辉;魏翠华;张新英;
针对胜利油田油藏温度高、地层水矿化度高、钙镁离子质量浓度高、地层原油黏度高等实际问题,设计具有较强耐温抗盐和抗钙镁能力的新型耐温抗盐聚合物驱油体系,以满足胜利油田Ⅲ类高温高盐普通稠油油藏聚合物驱流度控制需求。在常规聚合物性能评价的基础上完善新型耐温抗盐聚合物驱油性能评价体系,并总结新型耐温抗盐聚合物在岩心中的渗流规律。以油藏数值模拟为手段,开展聚合物驱油流度控制模拟。室内物理模拟实验结果表明,新型聚合物抗钙镁离子能力超过800 mg/L,室内提高采收率15.0%以上;在合理流度比界限下,数值模拟预测提高采收率7.0%。在胜坨油田二区东三4单元开展Ⅲ类高温高盐普通稠油油藏聚合物驱先导试验,综合含水率由96.5%下降到88.4%,日产油量从86 t/d增加到273 t/d,矿场降水增油效果显著。
2019年02期 v.26;No.137 106-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K] - 贾晓飞;雷光伦;孙召勃;姚传进;
目前常用的水平井产能预测公式未考虑实际油藏的三维各向异性特点及水平井渗流中典型的平面线性流特征,因此,产能预测结果往往过于乐观。针对此问题,通过坐标变换将三维各向异性油藏转换为等效的各向同性油藏,在此基础上,从水平井典型渗流特征出发,将油藏内流动区域划分为外部平面径向流、中间平面线性流以及内部垂向径向流3个区域,利用水电相似原理和等值渗流阻力方法,推导出三维各向异性油藏综合形式水平井产能新公式。与常规水平井产能公式对比发现:随着水平井长度的增加,平面线性流的渗流阻力及对产能的影响逐渐增大;平面各向异性对水平井产能影响显著,其变化规律受水平井与油藏主渗透率方向夹角的控制;水平井产能随着油藏垂直渗透率与平面渗透率比值的增大而增加,随着水平井与油藏主渗透率方向夹角的增加而增加。实例应用表明新公式预测精度大幅提高,误差仅为3%,可以用于指导水平井产能预测、水平井长度和方位优化。
2019年02期 v.26;No.137 113-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K] - 杨兆中;陈倩;李小刚;鲜菊;冯波;杜冰;
鄂尔多斯盆地杭锦旗区块属于典型的低渗透致密砂岩气藏,水平井分段压裂是最有效的增产改造方式。水平井分段多簇压裂裂缝布局对于压裂后产能具有重要影响,为使水平井压裂后产能最大化,运用位势理论和势叠加原理,考虑缝间干扰、启动压力梯度、耦合储层渗流与裂缝流动,建立低渗透致密砂岩气藏压裂水平井非稳态产能预测模型,利用该模型可以同时计算平直裂缝以及弯曲裂缝的产能。以杭锦旗区块锦58井区盒3层为例,利用正交设计方法研究了压裂段内不同裂缝簇数条件下裂缝参数对水平井压裂产能的影响规律。结果显示,每段3簇裂缝以及4簇裂缝所得结果一致,即裂缝参数对压裂产能的影响由强到弱依次为总裂缝半长、缝长比、裂缝导流能力、间距比,推荐在该区块采用"U"型布缝以及非均匀布缝模式。
2019年02期 v.26;No.137 120-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K]