从国家石油安全、发展油气地质理论和拓宽油气勘探领域的视角出发,评述了第十届全国有机地球化学学术会议和香山科学会议第265次学术讨论会――非生物(无机)油气的形成和资源前景,并与第十届全国有机地球化学学术会议论文“关于油气勘探中石油生成的理论基础问题――与无机生油理论者商榷”的作者讨论了油气的成因问题和我国油气资源前景的估计问题。在学术争论和科学发展史方面发表了自己的看法。
利用从钻井岩屑中获取的烃类气体地球化学信息,分析了孔雀1井烃类气体的来源及其纵向上的变化规律、运移方式、运移方向等,指出该井志留系储集层聚集了下古生界烃源岩生成的天然气,气藏中的天然气以扩散和渗透方式发生了垂向上的运移,这种运移一直可以追索到地表。认为孔雀河斜坡具有寻找天然气的潜力和前景,该地区的地表油气化探方法应选择直接烃类法。
对黄骅坳陷孔店南区低熟原油及其伴生气进行了饱和烃色-质分析、天然气组分分析和气体组分的碳、氢同位素分析,结果表明:天然气甲、乙、丙烷的组分含量分别在37.99%~68.89%、1.82%~6.01%和0.83%~3.43%之间,甲、乙、丙烷和正丁烷的1δ3C值分别在-45.8‰~-40.8‰-、27.6‰~-25.3‰-、29.2‰~-26.9‰和-28.9‰~-27.7‰之间,甲、乙、丙烷的δD值分别在-254‰~-202‰-、204‰~-180‰-、208‰~-178‰之间;3个样品乙烷、丙烷和正丁烷的1δ3C值均发生了倒转,即1δ3C2>1δ3C3>1δ3CnC4,1个样品甲、乙、丙烷氢同位素组成也发生了倒转,原油生物标志物特征表明其为低成熟油[OEP>1.22,T s/(Ts+Tm)<0.30,20S/(20S+20R)C29甾烷<0.28]。结合该区油气生成的地质背景特征,认为所研究低熟油伴生气为本区低成熟烃源岩(下第三系孔店组二段)所生天然气与成熟烃源岩(上古生界石炭-二叠系)所生天然气的混合气。
目前在天然气研究中,对湿气和凝析油气来说,主要是以其中油的C4―C7烃类指纹和天然气的碳同位素来揭示天然气的成因,但在很多情况下,天然气和油是不同源的,并且在高―过成熟天然气中可用的有效信息量少。针对这一现状,自制了天然气C3―C8烃浓缩器,在现场井口直接采集天然气浓缩样品,并建立了天然气C3―C8烃浓缩实验新方法。该方法能有效地分析出天然气中的C3―C8烃类,为解决天然气组分少而气源对比困难等问题提供了新思路和新方法。
根据M ango提出的稳态催化轻烃成因模式,2,4-二甲戊烷/2,3-二甲基戊烷值是一项纯温度参数,Bem ent和M ango等建立了该轻烃温度参数与埋深温度的函数关系式,用于原油生成温度计算,为定量研究原油成熟度提供了新思路。以苏丹M elut盆地为例,计算了原油的生成温度,计算结果表明,其3区和7区原油成熟度最低,4区原油成熟度最高,而6区原油成熟度位于二者之间。
天然气氢同位素研究是天然气成因理论以及天然气气源对比研究重要的手段和研究方向,氢同位素组成具有较宽的变化范围,可灵敏地反映天然气的成因和演化过程。综述了天然气氢同位素分析技术的进步和生物气氢同位素组成研究、有机热成因天然气氢同位素组成研究、无机成因天然气氢同位素组成研究进展,指出:新的分析技术GC/TC/IRM S实现了氢同位素的在线分析,提高了精度,给天然气氢同位素的研究带来新的机遇和挑战;生物成因甲烷的氢同位素组成和成因类型与共生地层水的δD值密切相关,而且不同的学者提出了不同的δDCH4与δDH2O值的线性关系式;我国生物气资源丰富,不同类型生物气氢同位素研究可为生物气资源勘探开发提供重要的科学信息;有机热成因烷烃气的氢同位素组成主要受源岩沉积环境和成熟度的影响,其δD值随碳数的增加而增加,称之为正常氢同位素序列,天然气氢、碳同位素研究的结合会提供了更多的关于成烃演化和成藏过程的信息;利用氢同位素研究水在成烃演化过程中的作用逐渐成为今后研究的热点;无机成因气的氢同位素研究较为薄弱,总的来说,无机成因甲烷的δD值较有机热成因天然气重。
随着包裹体分析技术的发展,其在油气勘探中的作用也越来越重要。国内外已经开始通过包裹体的组分分析方法来研究油气藏的充注成藏史;这种方法直接以古油气藏成分为研究对象,更有利于油气成藏史的恢复。针对这种分析方法在实施过程中可能出现的问题进行了讨论,提出了在分析过程中应该注意的事项,同时指出包裹体组分分析方法只有结合地质实际,才能在实际应用中进一步完善。
对云南保山、陆良和曲靖盆地第三系天然气进行了研究,查明气组份以甲烷为主,其在烃气中所占比例超过了97%,尤其在陆良盆地的3个样品中均为99.4%以上。指出天然气轻烃分布具有如下特点:保山盆地天然气轻烃分布比较正常,曲靖盆地检测到微量轻烃化合物,陆良盆地天然气很难检测到轻烃。又指出保山天然气轻烃组成主要以环烷烃和链烷烃为主,在链烷烃中支链烷烃含量较高,天然气C7轻烃组成以环烷烃为主,在环烷烃中二甲基环戊烷含量最高(在50%左右),其次是甲基环己烷(30%~40%之间),正庚烷含量最低(一般在10%左右);从轻烃的组成来看,保山盆地天然气主要来源于Ⅱ型有机质,从C7轻烃组成对比来看,曲靖盆地天然气中甲基环己烷含量比保山盆地高,其天然气主要来源于腐殖型母质。认为合理运用轻烃指标能够对天然气生源作出识别和对成熟度做出初步判断。
德惠断陷已有40余年的勘探历史,20世纪90年代以来,油气勘探一直没有大的突破。通过对德惠断陷深层天然气的组分及其碳同位素组成的分析并结合具体地质条件研究后表明:德惠断陷二氧化碳组分主要为有机成因;农安气田埋深相对较浅的干气形成除与母质类型有关外更主要的是天然气纵向运移过程中的分馏作用和泉三段的泥岩超压所致,而营城组和沙河子组天然气较干主要是因为来源于高过成熟生烃母质;德惠断陷天然气可以划分为油型气、混合气、煤成气和生物成因气4种类型,但以煤成气为主。认为德惠断陷深层营城组和沙河子组既聚集了部分未曾调整破坏的正常成熟气,又聚集了大量高过成熟阶段的天然气,油气源丰富,有望形成较大规模气藏,是勘探的有利层位。
煤系烃源岩倾油倾气性研究是油气地球化学目前比较热门的研究领域。以三塘湖盆地侏罗系煤岩为例,分别采用传统方法和新方法(Suggate方法)对三塘湖盆地侏罗系煤岩倾油倾气性进行了研究,相比之下,新方法较传统方法有很多优点。
通过对鄂尔多斯盆地西缘奥陶系3类代表性的烃源岩即泥岩、泥灰岩和灰岩进行热模拟试验,不仅在室内再现了各类岩样的生烃演化过程及特点,而且为该地区生烃量计算提供了重要依据。试验结果表明,泥岩的生烃能力最强,最终产气率达527 m3/tTOC,泥灰岩次之,最终产气率为512 m3/tTOC,纯灰岩最差,最终产气率仅267m3/tTOC;气态烃的产出与热成熟度密切相关,较高的热演化程度对气态烃的生成是有利的。指出此次试验所选3个样品的液态烃产率均较低,生油高峰不明显,热模拟的抽提物产率曲线呈“漏斗状”,认为这种现象可能与样品所处演化阶段以及有机质含量较低有关。
营尔凹陷下白垩统存在3套烃源岩,分别为中沟组(K1z)、下沟组(K1g)和赤金堡组(K1c),其中有效生油岩只有中沟组和赤金堡组。营尔凹陷的原油具有中等密度、高含蜡量和中凝固点的特征。通过油源对比,认为应以赤金堡组和下沟组下段2套源岩为勘探目标,而且下沟组下段的源岩具有很强的供油能力,勘探上更应重视。
介绍了针对制约涩北气田高效开发的防砂技术难题,通过综合采用“稳、固、防”等配套工艺,筛选出了较适合涩北气田高泥质粉细砂岩气藏防砂的高压一次充填防砂和纤维复合压裂防砂工艺。截止2005年10月该项工艺已推广应用到47口井,大多数防砂井日产气量有了明显的提高,单井日产气量平均增加40%以上,防砂有效期最长已达3年以上,满足了粉细砂岩气藏防砂和进一步提高气井单井产能的开发需要。
在濮53块油藏中,总结出3种储层平面模型(叠加河道型、孤立河道型和席状砂型)和4种剖面模型(叠置河道型、孤立河道型、席状砂型、复合型),针对不同的模型进行了油藏注水开发的概念模拟,总结了不同模型的开发动态特征和剩余油分布特征,为油藏动态分析提供了依据和思路。
在传统的忽略地层水影响的烃类体系相态特征研究中,由于都是油或气态的烃类,所以在进行热力学性质的研究时,选择的热力学状态方程不需考虑强极性物质的影响,且形成的传统的无水烃类体系相态研究理论体系经过多年的发展已趋完善。但由于极性物质水的存在,在富含气态凝析水的凝析气藏油气体系相态特征研究的全过程中,油气藏的异常高温、高压状态直接影响到实验设备的选择、实验工艺流程的设计,况且传统的无水烃类相态研究的热力学模型也应该改进或提出新的热力学模型,其状态方程和对应混合规则的选择也要作出适当的改进。随着天然气勘探开发向地层的深部发展,一些特殊的(如异常高温、高压富含气态凝析水)的凝析气藏不断被发现,并且所占的比例越来越大,当温度较高时,地层束缚水、边底水和可动隙间水与烃类流体的互溶能力就较强,烃类流体中含水量就会增加,因此,再用传统的烃类流体相态研究方法去指导开发这些特殊的凝析气藏,就会使其在开发方式、油气藏工程设计和动态分析方面产生一定的误差。系统阐述了富含凝析水的凝析油气体系相态的研究方法和意义,并给出了适用于富含气态凝析水的烃类体系的气-液-液三相相平衡计算模型。
按照模拟网格不同储层随机建模技术可以分为基于目标的方法和基于象元的方法2类。介绍了基于目标方法中的布尔模拟方法及其改进,这些改进包括井间和井上模拟时采取不同的概率分布、模拟多个岩相单元、模拟具有波动顶底的目标、综合地震数据、采取Gibbs分布的广义示性点过程模拟目标之间相互影响以及采用线模型模拟河道的目标层次建模(Fluvsim)。论述了基于象元方法中的新方法,指出多点地质统计学比传统的两点统计学具有明显优势,分析了多点地质统计学存在的问题及其改进方向(平稳性问题处理、目标体连续性处理、数据样板选择、综合地震信息方面)。最后评述了储层随机建模的发展方向,指出在目标之间相互影响函数的确定、获取反应实际储层结构特征参数、先验概率求取以及随机模拟结果评价方面有待进一步研究。
从经济学的角度出发,应用盈亏平衡分析,研究了天然气开发中气藏废弃产量计算方法,在此基础上,根据地层压力与产量的关系,得到了相应的废弃地层压力,经在实践中应用,取得了较好的开发效果和经济效益。
靖安油田白于山油藏开发初期试油投产效果好,但目前在油藏西北部和东部钻遇了一些高含水井,试油仅为油花。为什么同处于分流河道主体带上,含油性差别竟如此之大?通过油气成藏模拟实验,再现了该区油气运移聚集过程,揭示了该区油气富集规律,认为白于山西部由于地层西倾和构造低而含油性较差;东部虽然是有利的油气富集区,但裂缝发育和工艺改造强度偏大可能是该区高含水的原因。
腰英台油田储层非均质性严重,属低孔、特低渗-超低渗、微细喉型储层,具有中等水锁性(平均损害程度40.4%)。水锁损害影响因素分析表明,油水界面张力越高,钻井液滤液等外来流体侵入储层后的含水饱和度越高,储层的渗透率越低,水锁损害程度越严重。由实验可知,提高返排速度,减小钻井液滤液等外来流体侵入的深度,在水驱过程中提高驱动压力梯度可减轻水锁损害;解除水锁损害较合适的途径可能是采用酸化或酸化与压裂相结合的方法增加储层的渗流能力,同时采用低毛管力工作液加强自身的返排,降低二次水锁损害。
压力直接影响到气藏的开发效果及动态分析,因此运用测试不准确的地层压力将会大大影响开发效果评价及动态分析。牙哈凝析气田采用循环注气部分保压方式开发,历年的压力监测资料表明压力解释结果异常,其采气井压力恢复测试的地层压力普遍高于注气井压降试井的地层压力,给动态分析带来了很大的困难。为了解决这个难题,通过现场测试资料的分析,运用试井基础理论,得出地层压力异常的原因是测试期间的井间干扰引起的;利用井间干扰理论,对其进行校正,得出较为可靠的地层压力,解决了该气田测试地层压力异常的疑惑,解决了地层压力异常的难题。
塔里木盆地哈得薄砂层油藏为双层、超深、超薄油藏,储量丰度特低,被评价为边际油藏。若采用常规方式开采,毫无经济效益,而利用双台水平井可大大增加泄油面积,可提高单井产量,实现“稀井高产”的开发效果。开发动态跟踪表明,双台阶水平井对全区稳定分布的深层双层层状边水油藏具有较好的适应性。
冻土甲烷水合物形成的试验研究对于认识冻结多孔介质中形成、存在天然气水合物的机制和评价多年冻土区的气候变化、环境变化等有极为重要的意义,通过X-射线断层扫描系统对冻结粗砂土中甲烷水合物形成的试验表明:冻结砂土中甲烷水合物形成过程中CT数有所变化,且与甲烷气水合物形成、水分迁移和砂土密度增大均有关,而且通过不同时段CT图像的差值运算可以获得甲烷水合物形成的新信息;同时在甲烷水合物形成过程中具有明显的压力降低阶段,且伴随有相变热产生;尽管CT下砂土较大的吸收系数影响了对甲烷水合物形成的判断,但通过CT扫描定量信息,结合甲烷水合物形成过程中的压力和砂土温度变化,可以较为清楚地判断冻结砂土中甲烷水合物的形成。
四氢呋喃(THF)与水生成的水合物在很多性质上与天然气水合物类似,但相对天然气水合物低温高压苛刻的生成条件,THF水合物在常压下和0℃附近时就可以生成(其平衡温度为4.4℃)。通过实验观察THF水合物生成过程,分析其生成条件,研究其在0℃附近和不同浓度(四氢呋喃溶液浓度)的生成动力学规律,同时将扩散过程和反应过程进行联合,对传质结晶面积进行指数修正,并用实验所得液相浓度关系式确定模型中的液相主体浓度,建立了THF生成动力学的理论模型并作了验证。
在分析岩芯、录井、测井资料的基础上,结合地震信息系统研究了江汉盆地潜江凹陷新农地区下第三系潜江组沉积微相平面分布特征和纵向演化规律。研究认为:研究区内存在2个主要物源体系和1个次要物源体系,来自北东向的主要物源形成扇三角洲砂体;来自北北西向的主要物源形成三角洲砂体;来自南南西方向的次要物源形成小型三角洲砂体。这些三角洲砂体主要由水下分支河道、滩砂、河口坝等沉积微相组成,它们依附于鼻隆、斜坡等构造背景,形成良好的岩性圈闭。结合该区已有油气勘探成果等综合分析认为,该区具有良好的岩性油气藏勘探前景。
东亚、东南亚地学计划协调委员会(CCOP)作为东亚、东南亚地区的政府间地学组织,在过去的多年中,积极协调东亚、东南亚地区地学研究及应用规划,特别是在油气能力建设方面,为各成员国之间的合作研究提供了一种有效的途径。回顾了CCOP组织东亚、东南亚10个成员国2004-2005年度石油天然气研究、勘探和开发活动现状。
阐述了岩盐储气库造腔的溶解速度、溶解度等基本概念和岩盐储气库水溶建腔的影响因素,分析了水溶建腔的流体输运理论和岩盐溶蚀机理等。指出通过岩盐储气库造腔基本理论的研究,可为岩盐储气库的溶腔设计与生产提供理论依据。
介绍了深圳市机动车发展现状,分别用趋势外推法、城市比较分析法和分类法预测了2010-2020年深圳市的机动车保有量,最后预测了机动车的油气需求量。
由于转换横波的传播速度比纵波低,且其传播不受孔隙流体的影响,故其在近地表的结构和纵波亦不同,因此在转换波地震资料处理过程中,转换横波的静校正问题比纵波更为突出。利用纵波初至和转换横波初至联合来建立近地表模型、最终求取转换横波的静校正量的方法,并在SLG气区实际应用,取得了良好的效果,认为可在生产实际中推广。
辽河油田虽具有浅层气形成的有利条件,但由于历史原因,浅层气未得到应有的重视,这为目前的老区挖潜提供了广阔的空间。可是,常规测井参数对浅层气响应不强,加之浅层测井资料的参差不齐和浅层气的特殊性又限制了对浅层气的认识。结合现有资料,因地制宜地采用了3种方法,有效地放大了浅层的含油气信息,对多个地区的浅层气进行了识别。
由于受地表条件和地质条件的影响,复杂地区地震资料的各种干扰波都十分发育并严重影响了地震资料的成像。目前最好的去噪方式是对不同的干扰波采取不同的去噪方法,去噪最彻底的方法是减去法。在常规去除规则干扰的处理中,常常在全频域采用带通滤波的方法,而有效波与噪音在频带上是相互重叠的,所以在去除噪音的同时不可避免地影响有效信号,导致低频成分的丧失。采用局域分频思路,将地震信号分成若干个频段,仅对噪音富集的频段剖面进行模型拾取减法去噪,既较干净地去除了噪音,又保护了有效信号,从而改善原始信噪比。
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