2022年, 第33卷, 第4期 刊出日期:2022-04-10
  

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    天然气开发
  • 樊怀才, 张鉴, 岳圣杰, 胡浩然
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 512-519. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.11.005
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    以页岩气平台井组井间干扰影响因素为研究对象,利用数值试井分析技术,研究了不同储层基质渗透率、压裂改造参数、井间距、激动强度等参数对井间干扰的影响程度。在此基础上,掌握了页岩气水平井不同生产时间的压力分布特征,明确了井间干扰对气井最终可采储量(EUR)的影响程度,形成了综合考虑气井EUR和井控地质储量采收率的井距优化分析方法。结果表明:在天然裂缝不发育、井间人工缝网未沟通的情况下,压力波在改造区外传播范围有限,页岩气平台井组井间干扰强度一般较弱,在改造区及其附近压降程度最大,优化井距时不仅要考虑井间是否有压力干扰响应,更要考虑压力干扰的强度;天然裂缝越发育、压裂改造范围越大,则井间干扰越明显,优化井距要综合考虑天然裂缝发育程度及压裂改造范围的影响;受井间干扰影响,气井EUR随井距增加而增加、但增加幅度逐渐变小,采收率则随井距增加而下降、下降幅度逐渐增大;需要根据平台井组地质工程特征,综合考虑气井EUR和井控地质储量采收率优化井距。

  • 王蓓, 彭先, 李骞, 王娟, 冯曦, 佘娟, 李滔, 蔡珺君
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 520-532. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.09.013
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    双鱼石区块栖霞组气藏是四川盆地西北部的超深层复杂碳酸盐岩气藏。该气藏储渗类型表征及其开发响应模式尚不清楚,制约了气藏的科学、高效开发。研究采用岩心观察和薄片鉴定等手段,在明确储集层基本特征基础上,首先利用对储层敏感性较强的常规测井曲线开展聚类分析,然后对储集层进行分类;再结合CT扫描、压汞等宏微观静态孔、洞、缝定量表征参数将气藏储渗特征划分为3类;最后基于储渗类型的静动态响应特征,形成具有针对性的开发响应模式。结果表明:①栖霞组发育4种类型白云岩储集层,其中裂缝—孔洞型、裂缝—孔隙型为优质储集层类型;②明确了储集层分类指标和优质储集层空间展布特征,进一步将气藏储渗类型划分为3类,其中一类、二类储渗特征气井为中—高产井;③形成宏观非均质型和微观非均质宏观视均质型2种气藏开发响应模式,2种模式的投产井稳产能力均较强,但生产效果存在差异,能够实现气藏科学开发。该测井—地质—开发静动结合的研究方法为同类型超深层复杂碳酸盐岩气藏储渗类型描述及开发方式优化等研究具有借鉴意义。

  • 天然气地质学
  • 李王鹏, 王毅, 钱一雄, 邵志兵, 储呈林, 张仲培, 李慧莉, 杨伟利
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 533-547. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.11.003
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    前寒武系是全球重要的含油气层系,塔里木盆地前寒武系埋深大,是否发育规模性的优质烃源岩层段一直没有定论。近期,在塔里木盆地东南缘阿尔金地区进行野外考察时,于新疆若羌县红柳沟新发现一套厚层黑色泥页岩。野外露头剖面实测显示,剖面发育连续,厚约为326.2 m,底部为千枚岩段;下部为硅质岩段,厚约为180.1 m,以硅质岩、砂质泥岩和粉砂岩为主;上部为砂泥岩段,厚约为132.3 m,以黑色泥页岩、砂质泥岩和粉砂岩为主;实测剖面上覆叠层石白云岩。新发现的黑色泥页岩位于剖面上部砂泥岩段的中亚段,厚约为60 m,有机碳含量(TOC)为1.04%~4.81%,发育在还原沉积环境。剖面下部粉砂岩碎屑锆石U-Pb年龄显示,这套黑色泥页岩的最大沉积年龄晚于新元古代拉伸纪晚期,其形成可能与全球性的冰期事件相关。虽然新发现的黑色泥页岩未获得精确的年代学数据,但区域地质概况、野外地层接触关系、新获得的碎屑锆石U-Pb年龄等证据都支持这套黑色泥页岩沉积时代在寒武纪之前,它可能为塔里木盆地周缘目前发现的一套品质较好的古老烃源岩,具有重大的油气勘探价值及古环境研究意义,并坚定了在塔里木盆地深层古老地层开展油气勘探的信心。

  • 闫磊, 魏国齐, 朱光有, 陈永权, 罗彩明, 杨敏, 王珊, 杜德道
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 548-555. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.10.008
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    晚元古代—早古生代碳酸盐岩是油气勘探的重要领域,塔里木盆地震旦系碳酸盐岩层系古老、埋藏深,钻井少,许多地质问题尚不清楚,制约了深层碳酸盐岩层系的勘探。基于塔里木盆地震旦系地质结构分析,通过地层对比及地震预测等手段,对震旦系有利烃源岩的分布、深层高能储集相带及成藏组合进行研究,梳理了盆地震旦系的勘探领域及有利区带。研究认为:塔里木盆地震旦系发育斜坡—盆地相烃源岩,齐格布拉克组上部发育优质白云岩储层,与寒武系底部玉尔吐斯组泥岩可形成有利成藏组合;塔北隆起南斜坡及塔中隆起北斜坡,是塔里木盆地震旦系白云岩最有利的勘探区带,万米埋深内有利勘探面积约为3.1×104 km2。研究成果对塔里木盆地震旦系碳酸盐岩油气勘探具有借鉴意义。

  • 王珂, 张荣虎, 王俊鹏, 余朝丰, 杨钊, 唐雁刚
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 556-571. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.11.004
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    塔里木盆地库车坳陷北部构造带和克拉苏构造带处于同一区域构造背景,发育相似的石油地质条件,含气目的层系分别为侏罗系阿合组和白垩系巴什基奇克组,储层特征是造成勘探开发效果差异的重要因素。系统开展阿合组与巴什基奇克组储层特征对比,对2个构造带的勘探开发均具有重要启示意义。利用岩心、薄片和成像测井等资料,从储层沉积背景、储层基质与裂缝特征以及储层敏感性等角度出发,开展阿合组和巴什基奇克组的储层特征对比分析,并在此基础上得到了2点勘探开发启示。结果表明:构造样式是控制优质储层分布的重要因素,克拉苏构造带构造样式主要为逆冲推覆作用下形成的断背斜,背斜长轴为巴什基奇克组裂缝性储层的有利分布区,在此部署井位有较大概率获得高产;北部构造带构造样式复杂,多因素控制下的阿合组裂缝—孔隙型储层成因机制和优质储层预测还需开展深入研究。储层特征与流体环境是储层改造措施制定的重要依据,巴什基奇克组储层方解石胶结物含量高、地层流体为酸性、储层酸敏性弱、构造裂缝发育,可采用酸化和压裂并举的储层改造措施;阿合组储层方解石胶结物含量低、地层流体为碱性、储层具中等酸敏性、构造裂缝较发育,储层改造措施应以压裂为主。

  • 胡欣, 王宇峰, 裴森奇, 曾琪, 李荣容, 龙虹宇, 李唐律, 周思宇, 孙海涛
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 572-587. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.11.001
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    四川盆地西北部(川西北)地区中二叠统茅口组以灰岩储层为主,在局部地区取得了较好的天然气勘探效果。由于钻井资料的短缺,对川西北茅口组沉积相分布及演化缺乏明确认识,导致对储层发育控制因素认识不足,并影响了后续的油气勘探。为阐明茅口组储层的发育规律,利用钻测井及地震资料,通过将宏观与微观研究相结合,分析了茅口组沉积岩石的岩石类型及分布,探讨了有利沉积相分布及其对有利储层的控制。研究表明:川西北部地区茅一段—茅二段沉积时期,西部中坝—双鱼石地区发育台地边缘生屑滩沉积,其他地区以开阔台地灰质潟湖沉积为主,东侧九龙山地区发育台内生屑滩。茅三段沉积时期沉积格局发生较大变化,矿山梁—九龙山一带的相对海平面升高,发育盆地—斜坡相的硅质岩,并首次确定了该硅质岩为生物化学沉积。研究阐明了川西北地区中二叠统茅口组沉积格局的变化,提出双鱼石地区和九龙山地区茅口组沉积相分布及岩性的差异影响了二者的颗粒滩储层及岩溶储层的发育模式,为有利储层的勘探提供了地质依据。

  • 李依林, 伏美燕, 邓虎成, 刘四兵, 胥旺, 吴冬
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 588-604. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.10.003
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    上扬子地区筇竹寺组是我国四川盆地页岩气勘探的重点层位之一。目前对于筇竹寺组细粒沉积岩的有机质富集研究集中于绵阳—长宁拉张槽内的深水陆棚中,对川西南地区滨岸浅水环境中有机质富集的研究较少。以峨边葛村剖面为例,通过开展剖面及薄片观察、X射线衍射分析、有机地球化学测试、元素地球化学分析等工作,恢复研究区的沉积古环境并探讨了有机质富集的主控因素。结果表明:峨边地区筇竹寺组发育富有机质泥页岩,有机质富集是古气候、古生产力及水体氧还原性质协调作用的结果。导致滨岸环境有机质富集的根本原因是滞留的水体及古水深的变化,筇竹寺组沉积晚期温暖的气候和古水深的增加促使生物繁盛,古生产力提高。古水深的变化先后导致水体分层和滞留水体的形成,使沉积水体还原性进一步提高。研究认为川西南地区筇竹寺组沉积晚期古水深变化的过程有利于有机质的富集,滨岸闭塞环境的富有机质泥页岩段发育于水体深度波动变化时期,在此基础上建立了滨岸环境下的有机质富集模式。

  • 覃军, 张迎朝, 刘金水, 马清, 常吟善
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 605-617. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.11.010
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    为了厘清东海盆地丽水—椒江凹陷古新统L气田的成藏过程与主控因素,从气田构造演化分析入手结合地球化学、流体包裹体、盆地模拟等技术方法,系统研究了L气田成藏过程,讨论了L气田的成藏主控因素。结果表明:L气田凝析油和天然气来自中古新统灵峰组中部,CO2来自火山活动携带的幔源气体;早始新世末背斜雏形时先充注CO2、晚始新世中期背斜定型时再充注油气;通源断裂、区域盖层以及成藏要素演化的时间配置为L气田的3个成藏主控因素,气田周边中央洼槽区同时具备这3个因素的上古新统明月峰组圈闭均有较大成藏概率,为下一步有利勘探方向;丽水—椒江凹陷主要烃源岩下古新统月桂峰组贡献形成的规模性油气藏尚未发现,推测该套烃源岩生成的油气应在灵峰组区域盖层之下往西部缓坡运移,因此,西部缓坡灵峰组及以下圈闭为下步有利勘探方向;地球化学资料应用于成藏研究时必须充分结合地质背景及成藏要素演化历程才能得出符合研究区实际地质背景的认识。

  • 卞从胜, 李永新, 吕明胜, 刘刚, 段海岗, 罗贝维, 黄擎宇, 张静, 杨沛广, 张新顺, 宋金民, 黄理力
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 618-628. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.10.012
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    基于岩心、薄片、测井数据与地震资料分析,通过岩石类型、沉积微相与层序地层研究,建立阿拉伯板块鲁卜哈利盆地东北部上白垩统Mishrif组岩石类型与沉积微相类型、沉积体系与沉积相及其演化模式。研究结果表明:Mishrif组主要发育与厚壳蛤相关的礁灰岩、亮晶生屑灰岩与泥晶生屑灰岩等岩石类型,分布在礁滩复合体、颗粒滩、滩间水道/洼地、滩前斜坡(中缓坡)4种沉积微相中,具有厚壳蛤等生物化石或生屑含量高,沉积水体能量强,储层物性好的特点。结合地震剖面识别出Mishrif组沉积早中期发育受断裂活动和整体海退背景控制的镶边台地,晚期构造稳定,断裂不发育,Mishrif组发育碳酸盐岩缓坡。Mishrif组沉积微相分布和演化模式表明,早中期的开阔台地与台地边缘广泛发育颗粒滩和礁滩复合体,并逐渐向东迁移;晚期受海侵影响,水体加深,研究区主要发育浅缓坡背景下的小型颗粒滩沉积。

  • 非常规天然气
  • 李小明, 王亚蓉, 吝文, 马丽红, 刘德勋, 柳吉荣, 张宇
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 629-641. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.11.011
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    为探究湖北荆门探区页岩储层孔隙结构及分形特征,定量评价孔隙的非均质性和复杂程度,以YT3井五峰组—龙马溪组为研究对象,通过低压氮气吸附实验,并结合有机碳含量测试、X射线衍射分析等,分析了储层孔隙结构特征,基于低温氮吸附分形几何学方法建立了FHH分形模型,讨论了分形维数与页岩组成、孔隙结构、物性、含气性及埋深等参数的相关关系。结果表明:①龙马溪组下段和五峰组有机碳(TOC)含量明显高于龙马溪组上段,且随着埋藏深度的增加,显示出硅酸盐矿物逐渐增加,而黏土矿物减小的趋势;②页岩现场解吸含气量显示,有机质丰度较低的龙马溪组上段含气量较有机质丰度较高的龙马溪组下段和五峰组低,在页岩气组成上,龙马溪组上段以氮气为主,而五峰组和龙马溪组下段则以甲烷为主;③页岩低压氮气等温曲线与IUPAC分类的Ⅳ型接近,吸附回滞环近似H3、H4型,为平板状和狭缝型孔隙,孔隙主要为分布于50 nm以下微—中孔,龙马溪组下段和五峰组吸附体积明显大于龙马溪组上段,是由于高有机质丰度提供了大量的有机孔储集空间所致;④高有机质的龙马溪组下段和五峰组较低有机质的龙马溪组上段,其BET比表面积、BJH总孔体积显著增大,而平均孔径却明显减小;⑤页岩孔隙具有明显的分形特征,分形维数 D2均大于D1,表明孔隙结构复杂程度大于孔隙表面,分形维数与有机碳(TOC)含量、BET比表面积、埋深呈显著的正相关关系,与石英含量、BJH总孔体积呈弱的正相关关系,与黏土矿物含量和平均孔径呈显著的负相关关系,而与孔隙度和渗透率基本无相关性。影响分形维数的因素很多,相关性分析揭示了有机碳和黏土矿物质量分数、比表面积、平均孔径及埋深为其主控因素。通过分形维数可定量评价孔隙结构的复杂程度和不均一性,为研究页岩孔隙结构的分布特征和储层评价提供了思路。

  • 吴建发, 赵圣贤, 张瑛堃, 夏自强, 李博, 苑术生, 张鉴, 张成林, 何沅翰, 陈尚斌
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 642-653. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.08.017
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    深层页岩气资源丰富,勘探开发潜力大,但在复杂地质演变过程中,其储层物质组成、力学性质和相态赋存等发生了变化,具有一定特殊性,对储层孔隙发育产生重要影响。以四川盆地泸州区块五峰组—龙马溪组深层页岩为例,基于储层物质组成和孔隙结构表征等实验,获取储层的物质组成和储集空间特征,研究储层物质演化规律及其孔隙贡献。结果表明:①垂向上由浅至深,五峰组—龙马溪组页岩有机质含量先增高后降低;储层矿物组成以石英和黏土矿物为主,其他矿物包括长石、碳酸盐矿物和黄铁矿。②龙马溪组有机质孔隙贡献随埋藏深度增加总体上表现出增大的趋势,至五峰组孔隙贡献随埋深增加而减小,黏土矿物孔隙贡献变化趋势与有机质相反。③石英及黄铁矿等质地坚硬的矿物具有“抗压保孔”作用,是五峰组—龙马溪组底部有机质孔隙保存的关键因素。④区内五峰组上部—龙一1亚段是研究区内开发优质层段,其中五峰组上部—龙一13小层为Ⅰ类储层。为实现经济开发,建议针对深层储层高温压和大抗拉强度等特点,优化压裂技术方案。

  • 邹晓艳, 李贤庆, 王元, 张吉振, 赵佩
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 654-665. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.10.004
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    页岩储层特征是影响页岩气资源评价的基本因素,页岩储集物性对页岩气赋存具有重要意义。通过井下岩心样品的X射线衍射、场发射扫描电镜、孔隙度等实验分析测试,对川南泸州地区五峰组—龙马溪组深层页岩的储层特征和含气性进行了研究,并对比了长宁地区龙马溪组中浅层页岩。结果表明:川南泸州地区五峰组—龙马溪组深层页岩有机质丰度较高(TOC平均值为3.37%),成熟度处于过成熟阶段(RO值平均为2.24%);储层孔隙度较高(均值为4.45%),发育无机矿物孔、有机质孔等多种类型孔隙;具有高石英含量 (平均为44.25%),低黏土含量(平均为29.03%),高脆性矿物含量(平均为57.35%),脆性条件好(脆性指数Ⅰ、Ⅱ均值分别为55.35%和67.44%);页岩储层超压(压力系数>2.0),含气性良好(含气量为4.10~7.90 m3/t),这与长宁地区龙马溪组中浅层页岩存在差异。总体而言,川南泸州地区五峰组—龙马溪组深层页岩具有良好的储集性能,有利于深层页岩气的赋存富集。

  • 单国鑫, 程鹏, 肖贤明, 孙健, 高平
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 666-676. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2021.09.012
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    页岩储层的含水特征对页岩气评价与勘探开发具有重要的影响,然而对于高—过成熟煤系页岩的相关研究缺乏。对取自沁水盆地阳泉区块的2块煤系页岩样品进行了平衡水吸附实验,研究了吸附水对页岩孔隙结构参数的影响,探讨了吸附水在页岩纳米孔隙中的赋存与分布。结果表明:页岩样品吸附水对孔隙结构参数有显著的影响, 吸附水含量(饱和度)与部分孔隙结构参数呈现非线性负相关关系。页岩样品中很低的吸附水含量就可大幅度减少其有效孔隙结构参数,尽管如此,即使页岩样品达到很高的吸附水饱和度,仍有部分孔隙空间与表面积可用于气体吸附。吸附水在非微孔中主要呈吸附态,而在微孔中主要呈填充态。研究成果为进一步认识地质条件下高—过成熟度煤系页岩孔隙水的赋存特征,以及客观评价页岩的含气性提供了参考。

  • 《天然气地球科学》年第期封面及目次
    天然气地球科学. 2022, 33(4): 2241-2242.
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