Petroleum Exploration and Development

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中国大气田的地质和地球化学若干特征

戴金星;于聪;黄士鹏;龚德瑜;吴伟;房忱琛;刘丹

. 2014, 41(1): 1-13.

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通过地质、地球化学等分析，对中国大气田的地质和地球化学若干特征进行了总结。截至2011年底，中国共发现48个大气田，探明地质总储量占全国天然气探明储量的81.5%。中国大气田的主要地质和地球化学特征有：①天然气组分以烷烃气为主，甲烷平均含量88.22%，乙烷、丙烷和丁烷平均含量分别为3.31%、0.97%和0.49%；②大气田天然气类型以煤成气为主，48个大气田中有27个为煤成气田；③储集层的层系和岩类多，其中二叠系和三叠系发现的储量最多；主要储存在砂岩、碳酸盐岩和火山岩中，砂岩中的储量最高；④致密砂岩大气田起举足轻重作用，48个大气田中有16个为致密砂岩大气田；⑤“晚期成藏”和“超晚期成藏”，晚期成藏有利于天然气的保存从而有利于发现大气田；⑥气藏类型多，有构造、岩性和地层3类。图1112表4参72

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常规-非常规油气“有序聚集”理论认识及实践意义

邹才能;杨智;张国生;侯连华;朱如凯;陶士振;袁选俊;董大忠;王玉满;郭秋麟;王岚;毕海滨;李登华;武娜

. 2014, 41(1): 14-27.

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在分析全球常规-非常规油气发展态势、梳理中国近10年油气地质理论与技术创新成果基础上，系统阐述了常规-非常规油气“有序聚集”内涵，指出常规油气供烃方向有非常规油气共生、非常规油气外围空间可能有常规油气伴生，强调常规油气与非常规油气协同发展，找油思想从“源外找油”深入到“进源找油”。非常规油气甜点着眼于烃源性、岩性、物性、脆性、含油气性与应力各向异性“六特性”匹配评价，以页岩气为例，中国有利页岩气TOC大于2%，纹层状硅质钙质或钙质硅质页岩，孔隙度3%～8%，脆性矿物含量50%～80%，含气量2.3～4.1 m3/t，压力系数1.0～2.3，天然裂缝发育；北美有利页岩气TOC大于4%，硅质页岩、钙质页岩或泥灰岩，孔隙度4%～9%，脆性矿物含量40%～70%，含气量2.8～9.9 m3/t，压力系数1.30～1.85，天然裂缝发育。重点论述了“甜点区”评价、平台式“工厂化”生产模式等方法与技术：提出非常规油气富集“甜点区”8项评价标准，其中3项关键指标是TOC大于2%（其中页岩油S1大于2 mg/g）、孔隙度较高（致密油气大于10%，页岩油气大于3%）和微裂缝发育；阐述了多井平台式“工厂化”生产内涵及其实施需要具备“批量布井、标准设计、流水作业、重复利用”4要素；通过地下含油气地层各方向水平井体积压裂，形成大型人工缝网系统“人造油气藏”。图6表7参67

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四川盆地焦石坝页岩气田形成与富集高产模式

郭彤楼;张汉荣

. 2014, 41(1): 28-36.

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以四川盆地东南缘焦石坝构造龙马溪组页岩气田及邻区为例，探讨复杂构造区、高演化程度页岩层系成藏富集的关键控制因素。焦石坝构造为经历多期构造运动改造的断背斜；龙马溪组页岩热演化程度高，Ro值大于2.2%，下部发育厚35～45 m、TOC值大于2%的优质页岩层系；产层超压，地层压力系数为1.55，页岩气产量、压力稳定。构造类型、构造演化及地球化学分析表明，龙马溪组存在多期生烃和天然气运聚过程，两组断裂体系与龙马溪组底部滑脱层的共同作用控制网状裂缝形成和超压的保持，是页岩气富集高产的关键，龙马溪组封闭的箱状体系保证了气藏的动态平衡。焦石坝页岩气藏的高产富集模式为“阶梯运移、背斜汇聚、断-滑控缝、箱状成藏”；经历多期构造演化的复杂构造和高演化页岩层系发育区，要形成页岩气高产富集区，与常规气藏一样，需要有利的保存和构造条件。图7表4参24

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再论“压吸充注”油气成藏模式

张善文

. 2014, 41(1): 37-44.

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通过对砂岩储集层内矿物蚀变化学反应平衡量的核定，确定砂岩主要耗水作用，在此基础上，分析主耗水作用发生条件及其与生油窗的对应性，研究耗水反应的油气地质意义。砂岩埋藏过程中，长石高岭石化耗水作用在各类矿物转化总耗水效应中占主导地位，与含油气盆地烃源岩生油窗对应，烃源岩生烃排出的含烃酸性流体促使长石向高岭石转化。耗水对油气成藏的作用必须在封存箱内进行，封存箱内砂体的成岩耗水反应使其内部压力降低、储集空间增大，同时烃源岩生烃增压，源储间形成巨大的压力差，油气因“压-吸”作用充注砂体而成藏。长石高岭石化耗水作用在砂体成岩过程中的普遍性决定了“压吸充注”油气成藏方式的重要性。建立在济阳坳陷深部封存箱内砂体成藏机制基础上的“压吸充注”油气成藏模式可用于解释全球范围内同类油藏的成因，从而指导该类油藏勘探。图6参25

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层间风化壳岩溶发育演化模式——以塔中川庆EPCC区块奥陶系鹰一段—鹰二段为例

冯仁蔚;欧阳诚;庞艳君;李柱正;罗璇;张沁;李世银;周瑜;程亮

. 2014, 41(1): 45-54.

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基于塔中川庆EPCC区块区域地质背景，结合钻井显示、录井取心、成像测井、地震反射等特征，分析鹰山组鹰一段—鹰二段层间风化壳岩溶发育特征及演化过程。研究表明：不整合面附近溶洞充填与否取决于水动力作用的强弱，水动力与纵向上的岩相分布共同决定了层间岩溶内幕溶洞的发育情况；岩溶单元可划分为高地、次高地、上下斜坡、洼地等一级单元，以及溶峰、陡崖、平台、溶丘等次一级单元，整体呈北西—南东向带状展布；表层风化带仅发育在EPCC区块北部，垂直渗流带在南北厚度各异，季节变动带从南部和中部向北部“相变”为水平渗流带；沉积微相影响岩溶发育但非岩溶旋回划分的决定因素，构造隆升、气候、古水文条件是造成岩溶南北分异的主因；EPCC区块鹰一段—鹰二段层间风化壳岩溶可划分为3期旋回、8级次旋回，最终残留第3期旋回（第5～8级次旋回），其中第5、8级次旋回从南到北具有明显“同期异相”特征。图10表2参15

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地震沉积学在湖盆缓坡滩坝砂体预测中的应用——以准噶尔盆地车排子地区下白垩统为例

赵东娜;朱筱敏;董艳蕾;吴冬;朱茂

. 2014, 41(1): 55-61.

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针对滩坝储集砂体储集层油气勘探难题，在地震沉积学理论指导下，利用90°相位转换、地层切片、定量地震沉积学等技术，对准噶尔盆地车排子地区下白垩统滩坝储集砂体进行了识别与描述。对研究区下白垩统4个三级层序及相关体系域开展了地震沉积学研究，并结合岩心、录井、测井等资料对典型地层切片进行了精细地质解释与标定，预测了研究区滩坝砂体的分布和演化。最后通过对研究区滩坝砂体沉积特征及地层切片的定量分析，建立了陆相湖盆缓坡带典型滩坝沉积模式，即扇三角洲-滩坝沉积体系与基岩-滩坝沉积体系共存：早白垩世SQⅠ沉积时期，滩坝砂体主要来自向岸流、向湖流及沿岸流等滨岸环流对扇三角洲前缘砂体的改造，分布在扇三角洲的前缘及侧缘；SQⅡ—SQⅣ沉积时期，沉积物来自向岸流和沿岸流对西部基岩的冲蚀作用，形成的滩坝砂体平行岸线或斜交岸线展布。图8表2参25

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印度西南大陆边缘基底地质特征

Gireesh R;Pandey D K

. 2014, 41(1): 62-66.

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基于高分辨率多道二维地震资料、重力异常数据及工业钻孔岩性信息，研究印度西南大陆边缘Laccadive洋脊和Laccadive盆地基底构造特征。地貌和基底特征地震资料解释结果表明，研究区基底表现为块断型地垒/地堑样式，存在平行于海岸线（南北走向）的基底高地，边缘高地上几乎未发生任何沉积物沉积作用，边缘高地周围区域却发育厚层沉积物，局部厚度可高达2～3 s（双程旅行时），边缘高地周围的沉积序列通常突然尖灭于陡倾正断层的下盘。Laccadive洋脊之上覆盖薄层沉积物，洋脊上存在多个脊峰（沿洋脊伸长方向展布），有时可能露出海底，此种基底脊峰的宽度通常为数千米，表现为明显的重力异常高值。洋脊基底高度断裂，洋脊中央已演化成类似裂谷的洼地。图6参29

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缝洞型油藏溶洞-裂缝组合体内水驱油模型及实验

王敬;刘慧卿;宁正福;张红玲;洪铖

. 2014, 41(1): 67-73.

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根据相似理论设计了满足几何相似、运动相似、动力相似和缝洞特征参数相似的缝洞组合体物理模型和模拟实验，研究了缝洞组合体内流体流动特征、水驱油特征的影响因素以及不同驱替方式的提高采收率特征。模拟实验结果表明：油水密度差异导致的油水置换效应是水驱油主要机理；注水速度对剩余油分布和含水率变化规律无影响；缝洞连接关系是决定无水采收率、极限剩余油和含水率变化规律的主要因素；油水黏度比是影响产油速度、换油率和经济极限剩余油的重要因素；充填疏松时充填作用对剩余油几乎没有影响，充填致密时剩余油包括“阁楼油”和充填孔隙中剩余油两部分；水驱转泡沫驱主要通过启动溶洞顶部“阁楼油”提高采收率，泡沫驱后剩余油位于溶洞中部；水驱转聚合物驱主要通过增加注入水的换油率和采油速度提高经济极限采收率，对水驱极限剩余油无影响。图13表3参17

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矩形油藏多段压裂水平井不稳态压力分析

王晓冬;罗万静;侯晓春;王军磊

. 2014, 41(1): 74-78.

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通过确定导流能力影响函数，给出了有限导流垂直裂缝井不稳定渗流的新解析解。再利用叠加原理得到了带有多条有限导流垂直裂缝的压裂水平井不稳定压力分布。计算结果表明，理想模式下渗流方式发生的顺序是早期双线性流动→早期线性流动→中期径向流动→中期线性流动→晚期拟稳态流动；均匀分布等导流裂缝缝长的不均匀性主要影响早期双线性流动和线性流动阶段的转换时期，加快中期径向流动的出现；等长等导流裂缝分布的不对称性主要影响中期线性流动阶段，不对称性越强，受矩形地层各条边界的影响越明显；等长均布裂缝导流能力的强弱主要影响早期双线性流动和线性流动阶段，导流能力的差异使得早期双线性流动持续时间变短而线性流动持续时间相对增加；等长等导流均布裂缝条数增加，储集层整体压力降落加快，中期径向流段持续时间变短而中期线性流段延长，而裂缝长度相对增加，中期径向流段持续时间变短而中期线性流段可能不出现，说明压裂水平井具分段改善渗流方式的特点。图8参19

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特低渗油藏CO2非混相驱生产特征与气窜规律

高云丛;赵密福;王建波;宗畅

. 2014, 41(1): 79-85.

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基于吉林腰英台油田CO2非混相驱先导试验区生产动态数据、吸水（气）剖面监测、示踪剂监测、原油和地层水组成分析，研究CO2非混相驱油井生产特征和气窜规律。先导试验中较好地利用了CO2的萃取、降黏、膨胀原油体积、增大地层有效孔隙等特点，增油效果较明显。对于特低渗、强非均质性油藏，水驱或气驱过程均存在单层突进、平面指进现象，水气交替注入可有效提高波及体积，有助于缓解气窜，注水转注气后产油量增幅低于注气转注水，水气交替注入过程中注水半周期的调整对气驱开发效果改善起主要作用。腰英台油田油井见气类型包括沿裂缝方向见气、沿高渗条带见气和低渗区域见气。根据建立的油井气窜标准，保持油井见气但不气窜、减缓气油比上升速度是改善非混相驱效果的关键。关停气窜井、调整生产井井底流压、实施水气交替注入是控制气窜的良好措施。图10表2参16

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砂体叠置结构及构型特征对水驱规律的影响——以哈萨克斯坦南图尔盖盆地Kumkol油田为例

赵伦;王进财;陈礼;陈希;范子菲;张祥忠;田中元

. 2014, 41(1): 86-94.

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以哈萨克斯坦南图尔盖盆地Kumkol高含水油田为例，建立曲流河、辫状河、三角洲3种沉积砂体构型模式，研究不同类型砂体接触叠置关系及内部构型特征对水淹规律、水驱开发效果的影响。曲流河砂体内部以侧积层为主要构型特征，砂体间叠置关系简单，注入水主要沿砂体下部突进，造成底部优先水淹，中强水淹厚度比例占51.8%；辫状河砂体内部以近水平分布的落淤层发育为特征，砂体非均质程度低，纵向上水驱波及比较均匀，中强水淹比例高达81.7%；三角洲砂体叠置结构与构型特征相对比较复杂，不同砂体之间频繁叠置，砂体内部发育泥质夹层，注入水推进一方面受到砂体间的不渗透或者低渗透层遮挡，同时在砂体内部受泥质夹层的影响，水驱波及范围小，中强水淹仅占32.6%。数值模拟研究表明，辫状河砂体含水上升速度慢，无水采出程度高，水驱开发效果最好；三角洲砂体水驱波及差，含水上升快，无水采出程度低，水驱开发效果最差，潜力较大；曲流河砂体介于二者之间。图17表1参21

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裂缝性地层钻井液漏失模型及漏失规律

贾利春;陈勉;侯冰;孙振;金衍

. 2014, 41(1): 95-101.

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针对裂缝性地层钻井作业时的钻井液漏失问题，采用幂律模式钻井液，将地层中裂缝看作任意倾角、可变形、裂缝面粗糙且存在滤失的二维单条裂缝模型，引入裂缝力学开度和裂缝迂曲度参数表征裂缝面粗糙度对钻井液漏失规律的影响，推导了钻井液漏失模型，并基于该模型分析了钻井液漏失规律。研究结果表明，幂律模式钻井液的剪切稀释性会造成漏失初始阶段漏失速率的升高；钻井液漏失速率随裂缝迂曲度变大而减小，随着裂缝开度增加裂缝迂曲度对钻井液漏失速率的影响降低；初始裂缝开度、裂缝倾角、裂缝面积、裂缝长度越大，钻井液漏失速率越大；矩形裂缝的钻井液漏失速率低于正方形裂缝；裂缝面滤失综合系数越大，钻井液漏失速率越高；井眼与裂缝相交于裂缝中心位置时钻井液漏失速率最高；随着井底压差增大，钻井液漏失速率明显升高；裂缝法向刚度越高，钻井液漏失速率越小。图9表1参29

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多弱面地层水平井裸眼井壁垮塌量计算模型

刘志远;陈勉;金衍;杨向同;卢运虎;熊启泉

. 2014, 41(1): 102-107.

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针对裂缝性地层水平井试油过程中井壁垮塌的问题，建立了多弱面地层水平井裸眼井壁垮塌量计算模型，采用该模型分析了水平井裸眼井壁垮塌量的影响因素，并通过现场应用将其与单弱面模型进行对比分析。分析裂缝产状、井眼方位、地层应力各向异性、弱面数量及井内液体密度对井壁垮塌量的影响后发现：裂缝倾角较小时，井壁垮塌量较大，井壁稳定性差，裂缝倾角较大时，井壁垮塌量波动较大，井壁稳定性随井眼方位及裂缝倾向的变化而变化；裂缝倾向不同垮塌量极大值出现时井眼方位不同；地应力差越大井壁垮塌量越大；井壁垮塌量随井内液体密度的增加而减小，当井内液体密度在孔隙压力当量密度附近时垮塌量对井内液体密度的变化较敏感。现场应用结果表明：与单弱面模型相比，大多数情况下采用多弱面模型计算的井壁垮塌量更大，能更可靠地评估井壁垮塌风险。图13参16

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水平井地质导向中储集层边界识别与测距

李林;滕鑫淼;盛利民;张明宝

. 2014, 41(1): 108-111.

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为了定量确定水平井钻井中钻具与储集层边界的距离，提出“探层测距”方法，建立了“探层测距”物理及数学模型，设计了“探层测距”电路，并通过模拟实验进行了可行性验证。“探层测距”方法为：水平井钻井随钻测量过程中，通过发射高频定向电磁波并接收反射波来探测储集层边界并测量钻具与储集层边界的距离。设计了高压窄脉冲和单频调制脉冲两种“探层测距”电路，基于电路原理建立了“探层测距”系统并采用3种介质进行了模拟实验，结果表明：采用高压窄脉冲电路时由接收波形获得的储集层“细节”更多，采用单频调制脉冲电路时接收波形更易于识别与分辨；在不同介质、不同距离条件下，采用“探层测距”方法测量的距离与实际距离的相对误差不超过5%，测量精度较高，方法可行。图8表1参11

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砂质辫状河储集层隔夹层类型及其表征方法——以苏丹穆格莱特盆地Hegli油田为例

孙天建;穆龙新;赵国良

. 2014, 41(1): 112-120.

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通过对岩心、测井和野外露头的综合分析，对苏丹穆格莱特盆地Hegli油田砂质辫状河储集层内隔夹层类型进行划分，并分析其成因。采用灰色理论进行单井隔夹层识别，在此基础上，结合辫状河现代沉积测量，建立不同类型隔夹层规模的定量计算关系式，对砂质辫状河隔夹层进行定量表征。研究区砂质辫状河储集层内发育3个层次隔夹层：单层间隔层、单砂体间夹层和心滩内夹层。隔层宽度为700～1 500 m，长度为1 000～2 000 m，呈局部连片状分布；废弃河道夹层的宽度为170～350 m；沟道夹层的宽度为60～100 m，长度为900～1 500 m；心滩内夹层的宽度为100～400 m，长度为300～800 m。以隔夹层定量规模为约束条件，采用相控与随机建模相结合的方法，建立了能够反映不同类型隔夹层空间分布特征的三维地质模型。图11参26

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古气候与古海洋对碳酸盐岩储集层发育的控制

张静;张宝民;单秀琴

. 2014, 41(1): 121-128.

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以中国塔里木、四川及鄂尔多斯盆地碳酸盐岩重点层系为例，探讨古气候背景与古海洋环境联合控制海相碳酸盐岩储集层发育的机制。对海相碳酸盐岩沉积和储集层形成而言，古气候总体上有干热/干燥与湿热/湿润之分；显生宙海水的地球化学成分曾发生明显的周期性变化，方解石海与文石海交替出现。塔里木、四川及鄂尔多斯等盆地的油气勘探实践表明，海相碳酸盐岩规模储集层的孔隙类型与发育特征明显受控于其沉积时的古气候背景与古海洋环境。干热/干燥古气候背景下的文石海环境最有利于形成孔隙-孔洞型白云岩储集层；干热/干燥古气候背景下的方解石海环境可形成以发育蒸发盐铸模孔为主的孔隙型白云岩储集层。湿热/湿润古气候背景下的方解石海和文石海沉积则主要形成大型溶洞型储集层。古气候背景与古海洋环境联合控制了碳酸盐岩的沉积并深刻影响了其成岩作用，最终决定了规模储集层的孔隙特征和储集层类型。图5参33

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2014年, 第41卷, 第1期　刊出日期：2014-02-23

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