近年来，光纤分布式温度传感器（DTS）越来越多地用于水平井压裂动态监测，拟解决在水平井分段压裂过程中普遍面临的人工裂缝起裂位置不明、压裂液去向未知、裂缝扩展形态不清、压裂效果难以评价等技术难题，而温度预测模型是基于DTS监测进行压裂诊断的基础，但目前定量预测水平井压裂过程中的温度分布仍是一项巨大挑战。在考虑多种微量热效应的基础之上，建立了一套水平井分段压裂温度分布预测模型，并完成模型耦合求解，采用建立的温度模型，分别模拟了一口水平井常规压裂和分段多簇压裂时的温度分布，分析了水平井分段压裂过程中温度分布特征，明确了压裂液排量、地层滤失系数、裂缝宽度及裂缝高度对温度分布的影响规律。该研究成果为实现基于DTS监测诊断压裂动态、识别裂缝起裂、分析压裂液去向提供了理论支撑，对于压裂水平井改造效果评价和压裂设计优化具有重要意义。
层理作为页岩油气储层的重要特征，对水力裂缝垂向扩展存在显著影响。通过开展理论分析，创新大尺度水力压裂模拟实验方法，以及针对现场尺度页岩油气储层实施水力裂缝形态监测，揭示层理条件下裂缝垂向扩展形态，明确裂缝穿层主控因素，为非常规储层改造工艺优化提供指导。研究表明：与层理面相交时，水力裂缝存在穿过、止裂（层理剪切或张开）和偏移3种扩展结果；实验及现场监测均证实了层理面胶结强度是影响缝高延伸的最重要因素，根据胶结强度不同既存在水平层理对缝高的抑制，也存在缝高穿过层理的情形；此外平面上天然裂缝展布形态和垂向储隔层间物性差异也对缝高延伸有明显影响。研究认识可为非常规层理条件下水力裂缝穿层工艺优化设计提供技术支撑。
以四川盆地中部安岳气田震旦系灯四段气藏为例，针对强非均质性气藏早中期产能主控因素和开发优化技术对策不明确的主要问题，研究了气井产能主控因素的科学内涵，提出了不同阶段产能主控因素的核心要素及主要研究条目，并以6类气藏典型渗流模式为基础，明确了早期、过渡期和稳定期的产能主控因素，在此基础上提出了井位平面部署、靶体位置、改造工艺、生产井制度优化4个方面的对策建议。结果表明：①产能主控因素是指影响气井产能的主要条件，其不同开发阶段的研究对象和侧重点不同，核心要素是落实储量基础、改造区及远井区的渗流能力，主要研究条目是优质储层的关键指标及地震响应、专项试井解释等；②灯四段气藏早期、过渡期以及稳定期产能分别受优质储层发育和储层改造后裂缝系统搭配，远井区供气能力以及剩余动态储量控制，并明确了优质储层的电性特征、改造后试井及施工曲线特征、平面非均质性特征、剩余动态储量变化特征对于早中期不同阶段产能的影响；③通过实施开发优化技术对策，取得了单井产量的突破，新工艺井平均绝对无阻流量为直井的2.3倍，已投产井稳产比例从80.5%增加至95%，油压递减速度减缓，基本满足开发方案设计要求。研究成果形成系统的早中期产能主控因素及开发优化技术对策，为超深层强非质性碳酸盐岩气藏的高效勘探开发提供技术参考。
塔里木盆地台盆区深层海相碳酸盐岩在7 000 m以深持续发现大型油气聚集，但由于其复杂的地质结构与演化特征，仍需进一步加强油气成藏研究。位于塔北隆起西南部围斜的跃满地区发现了埋深在7 100~7 600 m之间的超深油藏，通过对该油藏的地质—地球化学综合分析，厘定了超深油藏成藏的有利条件：深大断裂一方面控制了岩溶作用的发生，导致一间房组大规模层间岩溶的发育与断溶体圈闭的形成、并与上覆吐木休克组和桑塔木组有效盖层组成了有利的储盖组合；另一方面作为流体运移的优势通道，为来自寒武系—奥陶系烃源的油气运移提供了便利条件；油气成藏后在低地温梯度和晚期快速深埋条件下，由于时间与温度的补偿效应不足，原油未发生裂解，以单一油相保存。跃满地区超深油藏成藏演化过程揭示了深层仍具有巨大的液态石油勘探潜力，勘探目标以具有串珠状强反射的断溶体油气藏为主。
四川盆地中二叠统茅口组一段具有较大的天然气勘探潜力，但一直存在沉积相认识不清的问题。基于四川盆地中部2口最新钻井岩心厘米级精细描述以及多个野外露头观测，结合分析化验资料及测井曲线，开展了详细的沉积相标志分析，提出了新的茅一段沉积相划分方案。“眼球灰岩”与“眼皮灰岩”的主要区别在于泥质含量的多少，用自然伽马曲线能够有效区分这2种岩相；海相缺氧环境、大量风暴沉积构造以及硅质生物碎屑表明，茅一段沉积于缓坡型碳酸盐岩台地环境之下，受到风暴作用及与之伴生的风暴上升流的影响。基于沉积相标志，将茅一段划分为中缓坡外带和外缓坡上部2个亚相，中缓坡外带包括风暴碎屑流、风暴滩、风暴滩间洼地3个微相，外缓坡上部“眼皮灰岩”含量较高，微相组合为颗粒流、静水泥夹碎屑流，一般发育在茅一段上部或顶部。
综合应用盆地模拟、构造演化分析、流体包裹体测温等技术方法，对四川盆地川西气田雷四3亚段气藏烃源岩热演化及生烃史、储层成岩及物性演化史、构造圈闭和运移输导体系形成演化史等关键成藏要素进行了模拟与研究，并对各成藏条件随时空演化的匹配关系进行了综合分析。结果表明，雷四3亚段白云岩储层在（准）同生期既已形成；石羊镇、金马、鸭子河等背斜圈闭在印支晩幕构造运动中形成；历经东吴运动、印支期、燕山早期构造运动形成的关口、彭州等断裂和雷口坡组顶部不整合面共同形成了持续、畅通的纵横向油气运移系统。这些成藏条件形成时间早、空间配置关系好，为油气成藏提供了良好的运移通道和储聚空间。综合上二叠统龙潭组、中三叠统雷口坡组烃源岩热演化及生烃史，川西气田雷四3亚段气藏经历了印支末期—燕山早期古油藏原油裂解供气成藏，燕山期雷口坡组烃源岩供油与古油藏裂解供气双源供烃形成油气藏，燕山末期—喜马拉雅期气藏形成并最终定型的成藏演化过程。
临兴地区位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带，上石盒子组气藏普遍发育。通过储集岩特征分析、流体包裹体测试分析、盆地模拟技术，结合区域构造演化、测井和试气等相关资料，分析了临兴地区上石盒子组成藏地质条件和基本特征，探讨了上石盒子组成藏主控因素。研究表明：煤系烃源岩在早侏罗世开始生烃增压，持续时间长，剩余压力大，为天然气充注提供了动力条件；上石盒子组地质历史时期最大埋深相对较浅，储层处于中成岩A阶段，致密化程度较低，储层物性具有特低渗气藏特征，有利于天然气的运移和聚集；此外，临兴地区中、下二叠统内未形成异常高压阻隔带，为油气向上运移提供了便利条件。研究认为上石盒子组气藏是天然气自下而上长期连续充注的结果，气藏形成时间可能早于早白垩世紫金山隆起。勘探开发效果表明，上石盒子组天然气富集受储层物性及成藏时期古构造双重因素影响。
鄂尔多斯盆地东部上古生界油气资源丰富，勘探开发潜力大。近年来，随着对该地区成藏条件研究的不断深入，人们逐渐认识到盖层的有效性对天然气成藏具有关键作用。基于实测泥岩突破压力数据，结合测井、岩心资料，建立了鄂尔多斯盆地东部上古生界盖层突破压力测井计算模型，研究了盖层的空间展布和突破压力分布，揭示了盖层封闭性的控制因素，并结合生产数据对盖层封闭性进行了综合评价。结果显示：鄂尔多斯盆地东部上古生界主要发育3套泥岩盖层：石千峰组、上石盒子组和山西组。石千峰组盖层厚度最大，分布连续，且成岩阶段处于中成岩A期，泥岩塑性高，韧性好，突破压力较高，封闭性能较好，为全区的区域盖层。上石盒子组盖层相对较厚，成岩阶段介于中成岩A期到中成岩B期，但泥质粉砂岩和细砂岩与泥岩频繁互层，泥岩非均一性强，突破压力最低，盖层封闭性最差。山西组泥岩盖层厚度最薄，分布局限。但埋深最大，成岩阶段已经进入中成岩B期，泥岩塑性增强，突破压力最高，封盖能力最好，为下伏本溪组-山西组气藏的直接盖层。
阐明鄂尔多斯盆地安边地区长8段储层特征及分类，可为安边地区勘探开发提供基础地质依据。综合运用粒度分析、真空浸渍铸体薄片、扫描电子显微镜、压汞法、黏土矿物X?射线衍射法和常规物性分析，并结合岩心观察和测井资料进行宏观印证，结果表明：安边地区长8段储层砂岩类型主要为成熟度较低的细粒长石砂岩和岩屑砂岩；碳酸盐胶结物主要为铁方解石；黏土矿物填隙物中，长81亚段储层伊利石含量最高，而长82亚段储层主要为绿泥石；储集空间主要为残余粒间孔和长石溶孔；影响储层质量的破坏性成岩作用主要为压实及胶结作用，建设性成岩作用为溶蚀作用；物性统计结果表明长8段储层属于低孔低渗—特低渗储层。根据分类评价标准，将安边地区长8段储层分为4类，有利勘探开发区主要为I类及Ⅱ类储层，均呈北东—南西向长条带状展布，属于水下分流河道主体部位；其中长82亚段最优储层主要位于安边地区中部，长81亚段储层最优储层主要位于安边地区东部。
玛南地区位于准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷西南部。基于该区部分钻井烃源岩的有机碳、热解、岩心、岩石薄片与荧光薄片等分析测试成果，主要对研究区风城组二段与风城组三段烃源岩的基本有机地球化学特征和有效性进行了对比分析。结果表明：已有钻井的风城组烃源岩主要集中于风二段和风三段。风二段烃源岩母质的倾油性强于风三段，生烃潜力也明显更高。综合考虑成熟度参数特征和影响因素，认为烃源岩主要处于成熟生油阶段。由于母质类型和生烃能力的差异，风二段有效烃源岩的有机碳含量下限值大致为0.7%，而风三段为2%左右。由于受可溶有机质含量、TOC含量等因素的影响，在利用热解Tmax分析烃源岩热演化特征时应慎重。风城组烃源岩既可以形成源外油气资源，也可以形成源岩层系内的页岩油资源。
页岩气在页岩多孔介质中的流动受扩散、渗流以及吸附—解吸等作用的影响，其主要成分甲烷的同位素分子（13CH4、12CH4）在吸附性能、扩散性能上均存在明显的差异，因此甲烷气体在流动过程中会发生碳同位素分馏现象。为明确甲烷流动过程中碳同位素分馏机理，开发了一维流动甲烷同位素分馏实验装置及在线同位素监测方法，通过空柱与伊利石填充柱的甲烷流动碳同位素分馏对比实验研究，表明流动过程中造成甲烷浓度梯度的扩散作用是引发甲烷碳同位素分馏的重要因素，建立的对流—扩散耦合方程可以很好地拟合和解释空柱实验同位素数据。填充柱实验中发现初期甲烷碳同位素较原始值明显负向偏移，然后CH4碳同位素组成快速变重，相对于甲烷碳同位素的原始值偏高可达5‰，而后再逐渐变轻至甲烷碳同位素组成的原始比值，同位素变化曲线呈现出明显的拐点，这是扩散与吸附—解吸共同作用的结果，揭示了流动过程中甲烷作用于固体分子筛吸附位上显示出明显的逆同位素效应。
基于青藏高原北部东昆仑地区八宝山盆地八页1井、八页2井、八页3井中的三叠系页岩微量元素和稀土元素测量结果，进行氧化还原条件、古盐度、古气候和古水深等古环境分析。结果显示：研究区三叠系八宝山组微量元素V/（V+Ni）值在0. 6~0. 84之间，Cu/Zn值在0. 21~0. 63之间，La/Ce>1.8，Sr/Ba<0. 5，B/Ga值绝大多数<3，Sr/Cu值在1~10之间，指示该地区当时的古水深基本大于15 m，为贫氧—缺氧、半咸水—淡水、温暖潮湿的海陆过渡相—陆相的沉积环境。另外，稀土元素含量较高，轻稀土元素富集，重稀土元素亏损，轻重稀土分异程度大，稀土元素配分曲线相互平行且呈明显的右倾V型，δEu为正异常，δCe为弱负异常，指示弱还原的沉积环境。
通过岩心观察、氩离子抛光扫描电镜观察、高压压汞等实验手段，开展了四川盆地东部涪陵地区自流井组陆相页岩储层裂缝的分类研究，取得以下成果：①明确了陆相页岩储层中裂缝类型及成因机制； ②厘定了裂缝对陆相页岩储层储集空间的贡献。结果表明，川东北地区下侏罗统自流井组陆相页岩储层中微裂缝从成因角度可分为3类4种：与沉积作用相关的微裂缝（页理缝）、与成岩作用相关的微裂缝（黏土矿物收缩缝）和与生烃作用相关的微裂缝（有机质收缩缝和有机质裂解缝）。压汞曲线特征和面孔率估算结果证实，微裂缝是下侏罗统自流井组陆相页岩储层储集空间的重要组成部分，其对陆相页岩储层储集能力的贡献约为25%。
深层页岩气（埋深在3 500~4 500 m之间）是未来我国页岩气产量增长的主体和重要接替领域。对于深层页岩气储层关键参数的研究，是明确其基本地质特征和建立与之相适应开发方式的关键。为明确龙马溪组深层页岩气的吸附特征和控制因素，开展了高压甲烷吸附、低温氮气和二氧化碳吸附等综合性分析测试，并进行了吸附气模型拟合和对比分析。结果表明：在压力较大时深层页岩的等温吸附曲线也存在下降趋势，吸附特征无明显变化，这主要是由于深层页岩与中深层/中浅层页岩的微观孔隙结构特征无明显差异引起的。对比分析3种常用吸附模型，表明不同吸附模型均能对深层页岩的吸附曲线进行拟合，但转换后的绝对吸附量呈现出相同的规律：DA?LF模型>DR模型>Langmuir模型。结合孔隙结构与吸附气量的相关性分析，认为基于微孔充填的DR模型更适用于表征深层页岩的吸附规律。通过相关性分析认为，TOC是控制深层页岩气吸附量的关键物质因素，微孔比表面积是关键空间因素。与中深层/中浅层页岩相比，深层页岩硅质含量增高，方解石含量降低，TOC含量降低，吸附气量降低，吸附气量占总含气量比例仅为30%左右。
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