2023年, 第34卷, 第8期 刊出日期:2023-08-10
  

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    天然气地质学
  • 付金华, 赵会涛, 董国栋, 韩天佑, 任军峰, 黄正良, 卢子兴, 朱保定, 朱静, 殷亮亮, 李士祥
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1289-1304. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.06.004
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    鄂尔多斯盆地是中国第二大沉积盆地,油气资源丰富,中国石油长庆油田公司经过50余年勘探实践,创新形成了内陆坳陷湖盆大型三角洲、陆相致密砂岩气、奥陶系岩溶古地貌等成藏地质理论,2022年油气产量跨越6 500×104 t油气当量,其中天然气年产量首次突破500×108 m3,建成了中国第一大油气生产基地和第一大天然气产区。近年来,长庆油田公司为进一步夯实油气持续稳产上产的资源基础,不断深化地质综合研究,强化技术攻关,加大新区新领域风险勘探力度,油气勘探取得丰硕成果。通过创新中生界延长组长73纹层型页岩油和新层系长82滩坝型致密油成藏理论认识,新增石油规模储量为4×108 t;创新盆地奥陶系盐下、太原组致密灰岩和盆地西缘乌拉力克页岩油气成藏理论,新增天然气规模储量超4 000×108 m3;同时攻关形成了地球物理、压裂等一系列非常规油气勘探新技术,油气勘探取得重大发现,预计盆地新增石油资源潜力(20~40)×108 t、天然气资源潜力(2~3)×1012 m3,为保障长庆油田公司6 500×104 t以上油气当量稳产奠定了坚实的资源基础。

  • 雒斌, 陶荣德, 崔小丽, 辛红刚, 淡卫东
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1305-1315. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.03.012
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    为精细表征鄂尔多斯盆地吴起—志丹地区长8段致密储层孔喉结构,在铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、高压压汞、恒速压汞以及油水相渗等相关实验的基础上,利用分形理论研究了长8段致密储层的孔径分形特征和喉道分形特征,系统分析了分形特征与储层孔隙度、渗透率、微观孔喉特征之间的关系。结果表明:研究区岩性以岩屑长石砂岩为主,平均孔隙度为8.2%,平均渗透率为0.16×10-3 μm2,为典型的致密储层。储层孔隙类型主要为粒间孔和溶蚀孔,根据毛管压力曲线形态和高压压汞参数将储层孔喉结构分为I类和II类2种类型。恒速压汞实验表明研究区样品总进汞饱和度中,喉道进汞占比较多,恒速压汞计算的喉道分形维数具有两段特征,即细喉道段(DT1)和粗喉道段(DT2)。全孔径分形维数和喉道分形维数均与物性、进汞饱和度和退汞效率等参数具有良好的负相关性,喉道分形维数与喉道进汞饱和度、主流喉道半径呈良好负相关性,孔喉的非均质性增强,致使油相流体在含水储层中更加难以通过,油相相对渗透率变小。

  • 王珂, 张荣虎, 赵继龙, 王俊鹏, 曾庆鲁, 黄箐璇, 张知源, 周露
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1316-1327. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.03.004
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    走滑作用是含油气盆地中普遍存在的构造作用之一,系统开展走滑作用对构造裂缝发育特征的影响研究,对于构造裂缝的分布预测有着重要意义。以塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带博孜1、克深5和克深13气藏为例,综合岩心、成像测井和钻井漏失量等资料,系统分析了走滑作用存在下的构造裂缝的特征与分布,并讨论了走滑作用及其对构造裂缝影响的可能动力学机制。结果表明:博孜1、克深5及克深13气藏均发育左旋走滑作用,使构造裂缝参数的分布与构造形态的对应性变差,但构造裂缝参数的变化规律与走滑作用方向之间并非简单的对应关系,其定量力学机制尚有待深入研究。对于挤压构造区的背斜型气藏,当走滑作用存在时,井位部署不宜直接采用背斜构造的裂缝发育模式确定裂缝发育区,需要根据实际地质资料进行综合判断。

  • 谢再波, 曲永强, 吴涛, 王天海, 刘雨桐, 黑晨露, 陶辉飞
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1328-1342. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.02.004
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    火山—热液作用对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组沉积演化与生物来源有重要影响。采集吉木萨尔凹陷J305井岩心样品,应用元素地球化学、有机地球化学方法进行包括烃源岩地球化学特征、沉积古环境演化及有机质生物来源在内的系统研究。结果表明:①芦草沟组烃源岩样品的主、微量元素在芦一段、芦二段之间呈现一定的差异,芦一段相对富集Sr、U、Fe2O3、MgO和CaO,芦二段则相对富集V、SiO2和Al2O3。②芦草沟组沉积期整体处于偏咸化的水体环境,芦一段水体较深,芦二段水深波动大且相对较浅,从芦一段到芦二段,盐度逐渐降低;古氧相为相对稳定的还原环境,有机质富集受控于古生产力水平。③烃源岩有机质生物来源在一定程度上与古盐度、古气候及火山—热液活动有关,生物来源组成的总体特征为细菌和藻类的丰度大于高等植物,细菌的丰度大于藻类,藻类以绿藻为主,其中细菌中蓝细菌占有一定比例,且芦一段中蓝细菌占比相对较高。④芦草沟组的沉积演化可细分为5个阶段:干旱—半咸水阶段(芦一早期)→半干旱—咸水阶段(芦一中期)→干旱—半咸水阶段(芦一晚期)→湿润阶段(芦二早期,生物来源转变)→半干旱—微咸阶段(芦二晚期)。芦草沟组的沉积和生物来源受古环境的控制,火山—热液作用提供的大量营养物质,提高了古生产力水平,同时稳定的还原环境为有机质的保存提供了必要条件。

  • 李世恩, 王大华, 关平, 肖永军, 张驰, 呼其图, 白璐, 丁晓楠, 张济华
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1343-1356. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.04.002
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    柴达木盆地北缘东段马海东构造油气勘探的突破,揭示了该区侏罗系烃源岩具有较强的油气潜力。结合柴北缘东段地区野外剖面和钻井岩心的地球化学数据,对不同凹陷内发育的烃源岩丰度、类型和成熟度等进行了详细的对比分析,并探讨了其生烃潜力差异的控制因素。结果显示:①该区侏罗系烃源岩主要分布在中侏罗统大煤沟组五段和大煤沟组七段中,分别以湖沼相煤系烃源岩和半深湖—深湖相暗色泥页岩为主,其中大煤沟组七段烃源岩丰度较高,以Ⅰ型—Ⅱ型干酪根为主,为该地区烃源岩发育的重点层系;②红山凹陷烃源岩质量最好,热演化达到成熟阶段,有望成为下一步增储上产的重点凹陷区块;鱼卡凹陷与小柴旦凹陷次之,霍布逊和德令哈凹陷质量均较差;③不同凹陷间大煤沟组七段烃源岩的丰度和类型差异与沉积环境有关;霍布逊凹陷在这一时期发育滨湖—沼泽沉积,而红山、小柴旦和鱼卡凹陷为浅湖—半深湖沉积,前者烃源岩丰度和类型均较差;④不同凹陷间烃源岩成熟度的差异受到构造活动的控制;霍布逊、红山、德令哈凹陷属于持续沉降型凹陷,而鱼卡凹陷和小柴旦凹陷属于构造反转型凹陷,前者发育的烃源岩成熟度高而后者相对较低。

  • 李伦, 张鹏远, 梁慨慷, 李尚昆, 魏志福, 王永莉
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1357-1373. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.03.015
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    盐湖相页岩油是非常规油气勘探的潜在接替目标,然而盐湖相有机质富集主控因素与模式仍未探究清楚。研究基于柴达木盆地南翼山地区新近系上新统下油砂山组灰色泥岩样品,通过总有机碳含量、主量、微量及稀土元素测试,重建下油砂山组灰色泥岩沉积期古环境,探索盐湖相有机质富集机制。研究结果表明:下油砂山组灰色泥岩沉积环境由氧化转至贫氧;气候条件较为干旱,且干旱程度逐渐加剧;沉积水体呈咸水状态偶见半咸水,下油砂山组下段盐度较为稳定,古生产力较低,下油砂山组上段盐度波动较大,生产力升高至中等条件;陆源输入整体偏低且下段高于上段,沉积速率较慢,处于低能—停滞水体环境,上段更差的水动力不利于有机质的迁移和保存,下段相较而言适宜的水动力可以促成有机质良好的富集。整体而言,下段有机质富集主控因素为保存条件,上段主控因素为古生产力,且整个沉积时期经历了5次有机质富集的峰值,盐湖相有机质富集模式动态变化的驱动因素可能为频繁波动的古气候。

  • 苑广尧, 李凤杰
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1374-1384. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.03.020
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    柴达木盆地古近系古始新统路乐河组和渐新统下干柴沟组古环境和古气候具有较高的研究价值。以柴达木盆地北缘为例,运用稀土元素测试数据,探讨古近系路乐河组和下干柴沟组沉积源区的构造背景、古气候和古氧化还原条件,揭示其古环境和古气候变化规律。研究表明:古近系路乐河组和下干柴沟组的样品具有明显的Eu负异常及轻微的Ce负异常,氧化还原指标δCe<0.95、Ceanom<0和U/Th<0.75一致指示氧化条件;古气候指标ΣREE值为63.38~170.88、Eu负异常和Rb/Sr值(平均值为0.44),均指示温暖湿润气候;Sm/Nd值为0.18~0.28,表明其物质来源于上地壳,(La/Yb)N-ΣREE的对应关系反映沉积物主要来源于沉积岩。

  • 非常规天然气
  • 吴建发, 张成林, 赵圣贤, 张鉴, 冯江荣, 夏自强, 方圆, 李博, 尹美璇, 张德宽
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1385-1400. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.04.006
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    川南地区是中国页岩气勘探开发的热点地区,页岩气藏类型种类多、资料丰富。为总结该区基本地质特征及富集高产规律,利用大量地震、钻井、测井及分析化验等资料,从沉积作用、构造变形、保存条件等方面分析了页岩气藏关键地质因素,并剖析典型页岩气藏类型特征、富集条件差异及其勘探开发启示。研究表明:①沉积作用整体控制了五峰组—龙一1亚段页岩地层厚度、储层品质与厚度;②构造变形对页岩气藏的影响体现在构造样式、埋深、地应力场、天然裂缝发育特征等方面;③页岩气藏保存条件受构造改造强度、沉积作用、埋深等多因素影响;④川南地区页岩气藏可分为斜坡型、向斜型、低陡背斜夹宽缓向斜型及箱状断背斜型等4种类型,不同类型气藏的地质特征、富集条件存在差异;⑤针对不同类型页岩气藏的地质与工程特征开展分析,并提供相应技术对策,有助于提高单井产量与页岩气产能建设。该研究成果丰富了四川盆地页岩气富集高产理论,为其他区域页岩气藏的规模效益开发提供了技术参考。

  • 赵圣贤, 夏自强, 郑马嘉, 张德良, 刘绍军, 刘永旸, 张鉴, 刘东晨
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1401-1411. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.03.021
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    剩余储量评价对气田开发效果评价及进一步提高气田储量动用尤为重要,为此以四川盆地南部长宁页岩气田为研究对象,通过有机地球化学测试、三轴岩石力学实验、数值模拟等方法,从储层展布、剩余储量评价、提高储量动用等方面进行了系统分析。结果表明:研究区平台井控储量采出程度为45%~70%,井均剩余储量为(0.5~1.5)×108 m3,局部区域存在挖潜潜力;长宁页岩气田存在3种未动用储量类型:井网部署空白区、压裂未充分改造区和纵向未动用区;在单井剩余储量>1.0×108 m3的区域内,按照地质—工程—开发耦合选井原则,开展重复压裂井优选;优选网状缝发育区且先期部署井间距大于500 m的区域,结合地面井场条件开展同层加密井的部署和实施;储层、岩石力学及数模分析认为,⑤小层为上部气层最优靶体、与下部气层①小层靶体垂向距离>20 m,优选网状天然裂缝发育区、压力系数>1.2、上部气层I类储层连续厚度>10 m的有利区进行错层立体开发,预期可提高平台储量动用率30%。相关认识可为页岩气区块的井网部署策略提供借鉴和参考。

  • 张博, 曹涛涛, 王庆涛, 肖娟宜, 黄鑫, 陶玉丽, 石富伦
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1412-1424. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.01.003
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    黔北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组发育一套优质富有机质页岩,具有良好的资源前景,但页岩储层特征、含气特征和主控因素尚不明确。基于前人资料和最新钻井,对黔北地区五峰组—龙马溪组页岩的有机质特征、储层物性和含气性特征进行了系统的分析,并探讨了含气性的主要影响因素。结果表明:黔北地区五峰组—龙马溪组为浅水陆棚—深水陆棚沉积,优质页岩主要分布在道真—习水一线深水陆棚相,最大厚度达80~100 m;五峰组和龙马溪组下段富有机质页岩TOC含量高,多在2%以上,有机质类型好、成熟度适中,具有良好的页岩气物质基础;优质页岩脆性矿物含量较高,具有较好的可压裂性,储层空间类型多,以有机质纳米孔为主,孔渗相对较低;页岩的甲烷吸附能力强,主要受控于TOC含量和热成熟度。黔北不同地区页岩含气量差异较大,在习水和道真地区页岩气含量相对较高、在桐梓—正安等地区页岩气含量相对较低,同一构造部位页岩气含量的差异受控于TOC含量、纳米孔隙发育程度和含水饱和度,不同构造部位页岩气含量受控于构造保存条件,构造宽缓、远离大断裂和较大的埋深等保存条件较好的页岩含气量普遍较高。

  • 宋腾, 李世臻, 张焱林, 包汉勇, 刘皓天, 徐秋晨, 李浩涵, 王昱荦, 王亿, 谢通, 段轲
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1425-1441. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.03.018
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    鄂西地区上二叠统海相页岩气资源潜力大,近年来在恩施、红星等地区获得诸多勘探发现,但不同地域页岩气勘探效果不同,储集性能、含气性等富集条件存在诸多差异。以红星区块吴家坪组二段和恩施地区大隆组为研究对象,综合利用钻井、测井、地震和实验室分析测试等资料,开展页岩气富集差异特征精细刻画和控制因素分析。研究发现:①吴家坪组二段与大隆组原始品质较为相似,富有机质页岩厚度略有差异;②吴家坪组二段储集性能、“源—储耦合”性和含气性均优于大隆组,有机质孔保存带来的储集性能差异是造成含气性差异的主要原因;③扬子周缘中—新生代强烈的构造挤压导致恩施地区大隆组初始抬升时间更早、上覆地层剥蚀量更大,页岩气保存条件相对较差;④埋深和构造样式可以有效指示现今保存条件,红星区块吴家坪组二段埋深大、发育在宽缓背斜内,较恩施地区复向斜浅埋藏的大隆组更有利于页岩气富集。综合提出勘探建议,认为两套页岩具有不同的勘探开发难点,应加强对比研究,分类施策。

  • 天然气与经济
  • 李进步, 夏勇, 王德龙, 赵晨阳, 张建国, 王蕾蕾, 何依林, 安文宏
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1442-1451. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.03.005
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    鄂尔多斯盆地低渗岩性气藏改建地下储气库的储层条件多样,封闭条件复杂,局部含硫化氢等,地质评价和建设运行难度大。从储气库选址评价、指标设计、运行优化3个方面对鄂尔多斯盆地低渗岩性气藏改建地下储气库开展研究攻关,总结了低渗岩性气藏型储气库建库设计与运行优化关键技术。通过研究:建立了低渗岩性气藏型储气库选址评价技术与库址筛选指标体系,筛选出建库有利区10块;形成低渗岩性储气库指标设计技术,提升气井注采能力,扩大了运行压力区间,优选注采井型和部署模式,有效支撑了4座储气库优化设计;形成储气库全生命周期运行优化技术,持续提升在役储气库调峰能力,优选硫化氢采气淘洗模式,地质—井筒—地面一体化进行完整性管理与评价,实现了低渗岩性储气库的长期安全运行。3项关键技术成功应用于鄂尔多斯盆地SH、YU、SD和LW储气库的选址、设计与运行,方案设计指标与实际动态评价基本吻合,建成调峰能力7.5×108 m3,实现了8年以上的安全运行。

  • 夏勇, 张建国, 何依林, 杨琼警, 王蕾蕾, 付江龙, 王伟
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1452-1459. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.02.012
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    目前国内外针对低渗岩性气藏改建储气库的地质可行性的研究尚无先例。以鄂尔多斯盆地S区块为例,从气藏地质特征入手,开展密封性、储气层条件、流体性质及气井产气能力等分析,并论证该类型气藏改建地下储气库的地质可行性。结果表明:S区块马五5亚段岩性气藏封闭性好,中心区域属于中渗储层,气井产能较高,无隔夹层,储层内部连通性较好,无可动地层水,硫化氢含量低,具备建设储气库非常有利的地质条件。针对储层强非均质性特点,优化设计注采运行指标:运行压力为13.6~32.0 MPa,库容量为22.3×108 m3,采用差异化井型,部署12口直定向井和3口水平井,对中心相对高渗区域进行充分动用,工作气量为10.8×108 m3,工作气比例为48.4%,日最大调峰能力为1 260×104 m3。研究认为,低渗岩性气藏具备改建地下储气库的地质可行性,利用少量井充分动用局部相对甜点,可形成相对高效的采气调峰能力。

  • 天然气勘探
  • 贺东阳, 高建虎, 李胜军, 张繁昌, 田彦灿
    天然气地球科学. 2023, 34(8): 1460-1468. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2023.02.003
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    当地层存在低速或高速层时,通常会产生强反射界面,储层弱反射信号被强反射信号所屏蔽,地震剖面表现为强能量同相轴,降低了储层预测的准确性。因此消除强反射对储层弱信号的屏蔽影响具有重要意义。依据信号的稀疏分解理论,提出一种基于动态字典分解的利用软门限方式消除地震强反射方法。首先采用雷克子波建立动态字典库,将地震强反射波形分解为动态字典的稀疏表示,然后利用软门限方式对动态字典中振幅较大的分量分别进行切除,以达到消除强反射的目的。相对于传统的地震强反射消除方法,该方法不仅可以较好地改善强反射消除之后的横向不连续性问题,而且降低了对强反射层位的依赖性,不需要提供准确的强反射层位数据。物理模型数据测试和实际资料的应用表明,该方法可有效消除强反射的屏蔽影响,突显储层有效信号。

  • 天然气地球科学. 2023, 34(8): 2381.
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    《天然气地球科学》2023年8期封面及目次