2018年, 第29卷, 第8期 刊出日期:2018-08-10
  

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  • 《天然气地球科学》-期封面及目次
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1-2.
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  • 天然气地质学
  • 蒋裕强, 谷一凡, 徐昌海, 张洁伟, 程晓艳, 陈辉
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1067-1077. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.008
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    沉积相带演化规律一直是制约环开江—梁平海槽二叠系—三叠系礁滩储层发育及分布的重要因素。基于钻井、岩心、地震资料,认为海槽东侧下三叠统飞仙关组以罗家寨—正坝—赵家湾一线为界,南、北岩相具有分区的性质,地震振幅属性表明该线为沉积地貌高低转折带,以残余鲕粒云岩和亮晶鲕粒灰岩的高能沉积岩相组合为主,该线以北为石膏岩—膏质泥晶云岩—膏质残余鲕粒云岩的蒸发岩岩相组合,以南为泥晶灰岩—泥质灰岩的低能沉积岩相组合。长兴组中—晚期为缓坡开放型有镶边台地沉积背景下的低位体系域沉积;飞一段沉积早期为海侵体系域,即长兴组沉积古地貌基础上的缓坡开放型无镶边台地沉积,膏质鲕粒白云岩组成的鲕粒滩集中在台地内部(月溪1井—金珠1井—高张1井区),储集性相对较差。飞一段沉积晚期—飞二段沉积期是鲕滩储层发育关键期,为高位体系域下的缓坡封闭型有镶边台地沉积,受NW向基底断裂和NE向地貌高地的共同控制,沿台缘带发育“U”型厚层台缘鲕粒滩,鲕粒滩障壁作用导致台缘带以北为蒸发潟湖环境,以南沿天成1井—门南1井—新兴1井一线发育上斜坡沉积环境,向南过渡为下斜坡沉积环境。
  • 肖传桃, 肖云鹏, 宋振宇, 黄云飞, 董曼
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1078-1084. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.001
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    首次在下奥陶统中发现生物扰动成因的凝块石,该发现有可能填补扬子地区奥陶纪该领域的空白,为凝块石成因的研究提供新的材料,并且对于探索凝块石演化与后生动物辐射之间关系具有重要理论意义。根据凝块石的外观特征和结构,将其划分为斑状凝块石、条带状凝块石和网状凝块石,其中,斑状凝块石又可以划分为豹斑状、花斑状和斑片状。在详细阐述豹斑状和网状凝块石沉积特征基础上,详细阐述了凝块石在纵向和横向上的发育与分布特征,并分析了凝块石的沉积环境,认为斑状凝块石可能形成于较为局限的具有一定能量的潮间带环境中,网状凝块石可能形成于潮下低能环境中。依据上述2种凝块石中发现的许多食草动物Ecculiomphalus化石以及由钻孔动物所形成的生物扰动痕迹等现象,指出由于后生动物的多样性的不断增加,导致食草动物不仅啃食了形成叠层石的菌藻类微生物,造成叠层石数量的不断减少,而且破坏了叠层石的生长状态,结果形成了研究区独具特征的生物扰动型凝块石。
  • 朱立文, 王震亮, 张洪辉
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1085-1093. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.019
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    在对苏里格气田东部乌审召地区的构造和气藏进行精细解剖的过程中,发现山2亚段局部存在规模较大的低幅构造圈闭,且对气水分布的控制作用明显。为进一步明确该地区山2亚段天然气富集控制因素,在铸体薄片、物性、压汞、扫描电镜和核磁共振等多种测试分析资料的基础上,对山2亚段储层、圈闭和气藏分布特征进行了探讨。结果表明:研究区山2亚段岩性主要为石英砂岩,孔隙度主体介于5%~10%之间,渗透率主体介于(0.1~10)×10-3μm2之间,属特低孔、特低渗—超低渗储层,但孔喉连通性较好,渗流能力较强。气藏圈闭类型为构造—岩性圈闭,整体呈似穹窿状。圈闭内气藏分布连续,构造高部位含气,低部位为边底水,构造对山2亚段天然气的聚集与成藏具有明显的控制作用。低幅构造和砂体共同控制了天然气的聚集和保存。
  • 刘琴琴, 陈桂华, 陈晓智, 祝彦贺, 杨小峰
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1094-1101. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.007
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    首先从岩屑分布、重矿物组合、稀土元素等多方面,对L地区石盒子组进行了物源分析。分析结果表明,研究区上古生界碎屑颗粒主要来自盆地北部的中上元古界大青山母岩的变质岩体,晚石盒子期还同时受到盆地东北缘的太古宙内蒙造山带兴蒙物源影响,其母岩主要为混合花岗岩、变质岩及侵入岩体。复合物源的共同控制使上石盒子组形成了富含长石、岩屑且岩浆岩岩屑含量显著增高的砂岩储层。溶蚀作用是控制储层质量的主要机制,优质储层主要受岩屑、长石、火山凝灰质填隙物等易溶矿物分布的影响;另一方面,通过分析各类沉积相标志识别了L地区上石盒子组的主要沉积微相类型及展布特征,确定其主要发育砂泥岩不等厚互层的三角洲前缘沉积,水下分流河道为骨架砂体,储层物性具明显相控规律。总体上,上石盒子组储层受物源及其控制下的沉积相共同影响,其储集性能在上古生界具有相对优势。
  • 李红哲, 马峰, 谢梅, 杨巍, 张成娟, 王朴, 赵健
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1102-1110. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.014
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    基于对阿尔金山前东段古近系岩心相、测井相、地震相等分析,发现该地区古近系沉积早期发育一套区域性含膏盐岩盖层。该套含膏盐岩盖层岩性主要为膏质泥岩、含膏泥岩等,纯膏盐发育较少。含膏盐岩盖层发育特征表现为纵向主要分布于路乐河组底部,横向主要发育于尖北、坪西、东坪、牛中等4个局部厚度较大区,且含膏盐岩盖层整体厚度自尖北斜坡区向牛东方向具有逐渐减薄趋势。该地区多类型含膏盐岩的形成及分布特征主要受古近系沉积前的古地貌条件及路乐河组沉积时期的古物源条件、古气候条件联合控制。经综合研究发现该套含膏盐岩盖层的发育程度与油气分布具有良好的匹配关系:含膏盐岩盖层累计厚度较大时,下伏基岩地层油气藏富集,形成构造、岩性、地层油气藏;盖层累计厚度较小时,含膏盐岩盖层相对缺乏,油气向浅层逸散,形成古近系局部盖层和构造控制的多层系构造油气藏。该研究提出阿尔金东段路乐河组含膏盐岩盖层发育特征有效控制气藏纵横向富集规律,并为柴达木盆地下步煤型气有利区预测指明方向。
  • 张世铭, 王建功, 张小军, 张婷静, 曹志强, 杨麟科
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1111-1119. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.017
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    储层结构及其孔隙空间中流体的渗流特征是影响油气勘探与开发最关键的科学问题。以酒西盆地间泉子段的低—中孔中—高渗储层为研究对象,应用薄片观察、毛管压力测试、油—水和油—氮气两相流体的相对渗流实验研究了储层中流体的赋存和渗流特征。研究表明,储层按孔隙结构分为3类,其中Ⅰ类储层物性最好,毛管曲线有明显平台,偏粗歪度;结合流体饱和度测试结果认为油饱和度高的样品对应最大孔喉半径和中值半径均较大、歪度偏粗、排驱压力低;对比了高渗样品与低渗样品油水相渗曲线,发现高渗样品水相相对渗透率变化快,驱替效率高,低渗样品氮气—油相渗曲线相对油—水相渗曲线其残余油饱和度更低、两相共渗区更宽;储层的润湿性、孔隙结构和黏土矿物的含量为影响储层渗流特征的3个关键因素,较粗孔喉所占比例高及黏土矿物含量较低的样品储层原油的渗流条件较好,符合达西定律。研究成果表明研究区储层总体为水湿性,氮气驱油效率相对水驱油效率更高,特别对低渗储层氮气驱油效率提升明显,从而为本区低渗样品中油的开采动用提供指导。
  • 高崇龙, 纪友亮, 靳军, 王剑, 任影, 曾力, 王道伟, 张昊, 李谨杰
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1120-1137. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.014
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    准噶尔盆地腹部下白垩统清水河组为在大型车莫古隆起埋藏期继承性地貌背景下发育的一套沉积层系,是盆地继侏罗系和三叠系后又一油气勘探热点层位,但前期有关清水河组沉积体系及油气藏类型研究均未充分考虑古隆起埋藏期地貌演化,制约了油气的有效勘探开发。研究利用岩心、测井—录井、三维地震、野外露头和分析化验资料等,在对清水河组层序地层格架厘定基础上恢复沉积期古地貌,明确储层沉积相类型及沉积体系展布,同时结合前期相关研究成果,建立大型古隆起埋藏期地貌—沉积体系演化模式,并分析其对油气藏类型的控制作用。结果表明:清水河组为一套完整的三级层序,清一段(清水河组一段)可划分为低位及湖侵体系域,而清二段(清水河组二段)则为高位体系域。受控于研究区特有的沟谷—残丘地貌特征,低位域主体为局限于沟谷内部的砾质辫状河相沉积,而环残丘边部(沟谷边缘)可发育滑塌泥石流沉积;湖侵早期研究区发育浅水辫状河三角洲前缘沉积,而湖侵晚期全区被滨浅湖相—半深湖相所覆盖。区域上,持续性差异风化剥蚀及河流侵蚀使得古隆起在晚侏罗世可作为盆地内物源而存在并逐渐演化为不同规模的沟谷—残丘,但自白垩纪开始古隆起内物源作用消失且古隆起区逐渐被覆盖,地貌也逐渐准平原化并最终演变为盆地沉积沉降中心。而受控于埋藏期沟谷—残丘地貌,古隆起区油气藏类型可划分为侏罗系古残丘型油气藏、清水河组地层超覆油气藏及构造油气藏。
  • 石军, 邹艳荣, 余江, 刘家靖
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1138-1150. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.016
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    准噶尔盆地是我国重要的大型含油气盆地,阜康凹陷位于准噶尔盆地东南缘,博格达山北麓,属于准噶尔盆地东部的次级凹陷。选取准噶尔盆地阜康凹陷四工河附近二叠系芦草沟组作为目标层位,探讨其有机质富集情况及古环境特征。总有机碳(TOC)分析表明,剖面上整体有机质含量介于3.67%~16.0%之间,平均值为8.50%,总体有机质含量高。微量元素在地质历史变迁过程中,物理化学条件在一定的平衡之后稳定存在,其相对含量大小的背后蕴含着古沉积环境信息。研究区的古环境,包括古盐度、古气候、古氧化还原条件、古水深、古生产力特征,经主微量元素含量及比值分析,结果显示为贫氧—次富氧、半干旱—温湿气候、水动力弱的淡水—半咸水陆相深湖湖盆沉积环境。高有机碳页岩主要是初始生产力较高造成的,古环境对有机质的富集具有积极的作用。
  • 非常规天然气
  • 秦胜飞, 李金珊, 李伟, 周国晓, 李永新
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1151-1162. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.005
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    针对川中地区须家河组煤系烃源岩生气强度比较低但仍形成了一系列大气田(藏)的事实,针对其成藏研究存在的问题,采用地球化学分析手段对川中地区须家河组天然气、地层水进行了详细的研究。结合地质背景,对川中地区须家河组水溶气形成地质条件进行了详细剖析。研究表明,川中地区须家河组地层水比较发育,多层煤系烃源岩与多套砂岩相互叠置,具备很好的水溶气形成条件。气藏中地层水为CaCl2型,矿化度高,H、O同位素值远离大气降水线,天然气在独立的成藏系统中近距离成藏,说明地层水保存条件较好。喜马拉雅期的构造运动使川中地区大幅度抬升,上覆地层遭受剥蚀,地层水中溶解的天然气发生减压脱溶作用,释放出天然气可为已有的气藏补充额外的天然气,或在储集层高部位形成游离气藏。经过计算,须家河组整体抬升后,每立方米地层水大概可以释放出2.4m的甲烷。
  • 程鸣, 傅雪海, 张苗, 程维平, 渠丽珍
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1163-1171. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.013
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    为了揭示煤系中煤层、泥页岩、致密砂岩覆压下的孔隙度和渗透率差异变化特征,采集山西沁水盆地古县区块2块煤样、2块泥页岩和4块砂岩样品,开展了覆压孔渗对比实验研究。结果表明煤系“三气”储层覆压下孔隙度与渗透率随有效应力增加呈负指数形式减少,煤储层、泥页岩储层、致密砂岩储层孔隙度压缩系数比值为1∶1∶0.58,渗透率衰减系数比值为1∶0.73∶0.78。“三气”储层孔隙度、渗透率应力损害率随有效应力增加呈两段式增加,有效应力<4MPa,“三气”储层孔隙度和渗透率损害率均随有效应力的增大呈快速增大的趋势,有效应力>4MPa,随有效应力的增大增幅逐渐平稳,煤储层、泥页岩储层、致密砂岩储层应力敏感性依次降低。研究成果对煤系“三气”的共探共采具有理论意义和实际意义。
  • 天然气勘探
  • 郭晓龙, 李璇, 李波, 杨亚迪, 江淑丽, 许晶
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1172-1180. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.07.001
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    滴西178井区梧桐沟组发育上、下2套气层,天然气地质储量为31.49×108m,是下步开发建产的有利区。但是梧桐沟组储层构造幅度低、砂体薄,现有地震资料频率较低,勘探开发的投资成本高、风险大,因此要提高水平井砂体的钻遇率,对薄砂体识别方法的研究至关重要。常规叠后地震反演方法能够识别厚度较大的砂岩储层,但对较薄的砂体由于受到地震分辨率的限制,预测结果不能满足勘探开发的需要。在精细地震资料处理基础上,基于波形特征、阻抗属性和烃类活动因子属性,结合测井信息,对砂体厚度进行多属性融合预测,刻画出滴西178井区梧桐沟组砂体发育分布区,并利用预测结果部署实施了4口水平井。预测结果与钻井、气测结果吻合,有效地提高了水平井砂体钻遇率,取得了良好的开发效果。
  • 天然气开发
  • 李滔, 李闽, 张烈辉, 田山川, 赵潇雨, 郑玲丽
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1181-1189. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.013
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    采用四参数随机生成(QSGS)、随机堆积和随机裂缝生成等算法,构建了各向异性、非均质性和不同孔隙形状的二维多孔介质;并改进QSGS算法,构建了二维裂缝—孔隙双重介质。结合标准反弹边界条件,运用多弛豫时间格子Boltzmann(MRT-LB)模型研究了微多孔介质迂曲度与孔隙结构的关系。结果表明:现有迂曲度模型均不适用于复杂多孔介质;多孔介质迂曲度与孔隙度、各向异性、非均质性、孔隙形状和裂缝等有关,其中孔隙度、各向异性、孔隙形状和裂缝的影响更显著;圆形孔多孔介质的迂曲度普遍大于裂缝性多孔介质,粒间孔多孔介质的迂曲度居于二者之间;裂缝开度和裂缝走向均显著影响裂缝—孔隙双重介质的迂曲度。最后,基于模拟结果,分别建立了多孔介质迂曲度与孔隙度和各向异性的关系式。该研究有助于进一步认识多孔介质迂曲度。
  • 黄雨,李晓平,谭晓华
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1190-1197. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.010
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    随着能源需求增长,碳酸盐岩勘探开发受到了广泛重视。在试井分析中,碳酸盐岩储层通常被视为三重介质(裂缝、基质、孔洞),但目前针对该类气藏的非稳态产能研究还相对较少。其次,很多气藏实际开发过程中由于酸化、压裂或气藏本身的特点,会使得气藏近井区和远井区的储层物性存在差异形成复合气藏。建立了将储层考虑为三重介质的复合气藏水平井的不稳定渗流模型,利用Laplace变换、正交变换等方法获取了模型的无因次解析解。在此基础上,分析了相关参数对三重介质复合气藏水平井不稳定产量递减动态的影响。此项研究丰富了复合气藏不稳定渗流的相关理论,对更好地认识该类气藏渗流规律和生产动态特征有一定的指导意义。
     
  • 郭广山, 邢力仁, 廖夏, 蒋锐
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1198-1204. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.06.004
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    煤层气资源性、可改造性和可采性是影响产能的3个关键储层品质。通过对比DJC区块67口排采时间3年以上的直井生产数据,详细剖析了储层三品质与煤层气井产能之间的关系,进而分析了影响储层三品质的关键地质因素。结果显示:①当资源丰度大于1.2×108m/km2时,平均日产气量大于1 000m/d;开采煤层厚度稳定且变化较小,含气量是决定资源丰度大小的关键参数;②划分出5种压裂曲线类型,其中下降稳定型和下降波动型产气效果最佳;断层、煤体结构和地应力共同控制储层改造效果;③影响煤层气可采性的地质参数主要为临储比和渗透率,当临储比大于0.6,米产水指数大于0.8m/(d·m·MPa)时,煤储层整体排水降压相对容易,产气效果较好。

  • 吴丛丛, 杨兆彪, 孙晗森, 张争光, 李庚, 彭辉
    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1205-1214. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.003
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    储层流体能量是进行煤层气开发的主要动力,是煤层气获得高产的关键因素,查明煤系地层流体能量特征对煤层气有利区段优选具有重要意义。以恩洪西南区块为研究对象,基于抽水试验数据和煤田勘探资料,从视储层压力、水动力场和水化学场3个方面分析了研究区垂向流体能量层域特征,发现不同层段差异明显,含煤地层普遍属于欠压状态,中段压力系数平均为0.86,流体能量相对最高;上段水动力条件明显强于中、下段,与周围含水层水力联系较强,有利于实现排水降压;上段地下水封闭指数平均为11.96,水质类型主要为HCO-3—Ca2+型,封闭性较弱,水化学环境较开放;各层段含气量均较高且差异较小,不构成约束开发的限制条件。提取压力系数、单位涌水量、渗透系数、影响半径和地下水封闭指数5个水文地质评价指标,运用灰色关联分析法对不同含煤层段的开发潜力进行了初步评价,认为上段为较有利开发层段,推荐为优选层段,各含煤层段递进开发顺序为上段→中段→下段。
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    天然气地球科学. 2018, 29(8): 1215-1216.
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