含油气盆地致密砂岩类油气藏成因机制与资源潜力

通过对典型致密砂岩油气藏的解剖,并结合成藏过程中油气排运时期和储层致密演化时期匹配关系分析,确定含油气盆地深部发育致密常规油气藏、致密深盆油气藏、致密复合油气藏3种不同类型的致密砂岩类油气藏;在此基础上采用理论计算对中国致密砂岩油气资源进行评价。结果表明:沉积盆地内部实际存在的油气资源量比以往认识和评价的结果大很多,目前中浅部见到的和已发现的常规油气资源不到盆地内富集资源总量的25%,大于75%的油气资源富集在孔隙度小于12%、渗透率小于1×10-3μm2的致密砂岩储层内;在致密油气资源中,致密常规油气资源大致超过油气总资源的25%,致密深盆油气资源超过50%;致密油气资源是含油气盆地挖潜勘探和可持续发展的最主要方向。     

美国致密油开发关键技术

 中国致密油储量丰富, 但目前国内的致密油开发技术还处于探索阶段。美国的致密油开发技术在全球致密油开发技术中最为成熟, 具有非常重要的借鉴意义。从美国致密油开发过程分析看, 可以发现水平井技术和水力压裂技术是推动致密油成功开发的关键, 而与之相配套的技术工艺与工具, 包括水平井布井方式、旋转导向工具、行走式钻机、分级/分段改造工艺及工具等, 是致密油开发技术最重要的组成部分。通过对美国致密油钻井及水力压裂的相关关键技术的认识, 对其开发过程中钻井工艺、配套工具及钻井设备和压裂工艺、分段改造工具及压裂施工参数进行了总结。对比目前中美致密油开发技术, 认为加强国际间技术合作及相关技术的自主研发, 是推动国内致密油高效开发的关键。     

准中沙窝地地区三工河组砂岩致密化过程与机理

准噶尔盆地三工河组砂岩的致密化过程复杂,致密化机理及致密化过程与油气成藏时间的配置关系不清,直接影响深部油气藏的勘探开发进程。通过铸体薄片观察、扫描电镜分析、荧光分析和碳酸盐胶结物的碳氧同位素分析,建立成岩事件序列,重塑致密化过程,揭示了砂岩致密化与油气成藏间的关系。研究表明,沙窝地地区三工河组砂岩储层为孔洞型储层,经历了复杂的成岩事件改造和叠加。砂岩储层致密化的关键控制因素为压实作用和胶结作用。油气充注时砂岩并不致密,其孔隙度可达20%～28%。砂岩的致密与古油气藏的破坏密切相关,古油藏破坏过程中的BSR反应导致有机成因方解石胶结物的形成,从而使储层物性降低,成为低孔低渗储层。     

致密砂岩气藏渗流机理及开发技术

致密砂岩气藏具有相对复杂的渗流规律,明确其储层条件下的渗流机理有利于制订合理、有效的开发方案。通过总结国内外相关的研究成果,并有针对性地进行了补充实验研究,取得了致密砂岩气藏渗流机理的一些新认识:1实际生产过程中,由于受到孔喉半径较小、废弃地层压力较高的限制,无需考虑其滑脱效应和高速非达西渗流对渗流特征及开发效果的影响;2其阈压梯度和应力敏感程度随着储层渗透率的降低而增大,随着储层含水饱和度的升高而增大;3压力梯度可以显著的影响气水两相的渗流能力,随着压力梯度的增大,气相相对渗透率逐渐降低,水相相对渗透率逐渐升高。基于渗流机理的认识和美国致密砂岩气藏的开发情况,总结了有效的开发技术对策:大型水力压裂技术、井网加密技术、小井眼钻井及欠平衡钻井技术、控压开采技术。     

致密砂岩气藏渗流机理研究现状及展望

致密砂岩气藏渗流机理是开发致密气的理论基础。通过对致密砂岩气藏渗流机理研究进展进行调研,总结了目前致密气渗流机理的研究现状。并对苏里格致密砂岩气田的岩样进行应力敏感性实验研究。结合目前低渗砂岩气藏的研究现状,提出了致密砂岩气藏渗流机理研究的展望。致密气的有效应力表达式、压裂气井的高速非达西渗流、含水致密气藏的启动压力梯度和水膜厚度对气藏开采的影响,致密气的储层物性分析是今后研究的方向。     

致密砂岩气含量试验测试技术

为了准确对致密砂岩气储层参数有更加全面透彻的认识,采用非常规天然气的气含量解吸法和等温吸附试验对致密砂岩气储层参数进行测试分析,测得鄂尔多斯盆地东北部致密砂岩气井气含量参数值与等温吸附常数.同时,研究了砂岩气储层特征和砂岩气含量试验测试技术方法.结果表明:鄂尔多斯东北部致密砂岩气井所采平均气含量为9.94 cm3/g;根据致密砂岩气储层的等温吸附常数与储层压力得出砂岩含气饱和度为57.8％,临界解吸压力为7.26 MPa.作为现阶段测试砂岩气参数指标的主要手段和方法,砂岩气储层气含量实验测试和等温吸附特征得出的砂岩气参数为勘探区砂岩气资源评价提供了比较基础数据,对砂岩气勘探开发有重要的指导意义.     

多尺度科学及其在油气田开发中的应用研究

在简述多尺度科学的主要研究内容、方法及现状的基础上,从多尺度科学角度出发,提出了油气藏即是一个复杂的多尺度系统,油气产出是一个跨时间和空间尺度的复杂过程,是在微观孔喉、微裂缝至宏观裂缝、水力裂缝等渗流通道中的一系列串联耦合过程的观点。油气田开发中多尺度问题主要包括油气藏多尺度描述、多尺度数据整合以及多尺度模拟。以致密砂岩气藏为例,探讨了非常规天然气开发中的多尺度现象及其对气藏开发的影响及对策。指出致密砂岩气藏多尺度结构由基块孔喉、天然裂缝和水力裂缝组成,基块供气不足和储层损害是制约气井产能的关键因素。基于多尺度传质理论大幅度提高传质效率,强调加强钻井、完井和增产改造等全过程储层保护、采用最大储层接触面积（MRC）技术是开发非常规油气资源的有效途径。     

新一代油气开发技术体系构建与创新实践

通过剖析“双碳”约束下的全球油气行业发展趋势及中国油气行业面临的形势和挑战,建立油气开发技术系统动力学方法,对面向2035年的油气开发前沿工程技术进行研究,揭示油气开发技术发展规律和发展方向。结果表明：面对能源转型大趋势、油气开发新领域,要加快构建新一代油气开发工程技术体系;重点攻关特高含水期中高渗砂岩大幅提高采收率技术、稠油油藏绿色低成本有效开发技术、陆相致密油气有效动用与提高采收率技术、页岩油气大幅度提高单井EUR技术、深层油气安全有效开发技术、新型钻完井技术及油气绿色低碳技术,推动油气开发工程技术的迭代升级,支撑“稳油、增气、降本和绿色智能”目标;要加强分子采油、纳米智能驱油、生物工程、地下原位转化及智能化等基础理论和技术研究,实现油气规模化、效益化、绿色化开发。     

致密砂岩储层岩电参数实验研究

 目前致密砂岩油气藏的储层评价与试油气效果不好,测井解释符合率低,根本原因是没有准确求取储层的含油气饱和度。目前对致密砂岩进行储层饱和度求取,基本沿用以前评价常规砂岩储层的方法,这些方法的关键都在于高质量岩电参数的获取。由于致密砂岩孔隙度较小、孔隙结构复杂,该类储层的岩电参数获取比较困难,一般都借用同区域渗透率、孔隙度较高储层。本文根据致密砂岩的特点,选用气驱实验研究其岩电参数的变化规律。研究发现,在本文研究的致密砂岩岩心中,岩性系数b、饱和度指数n与中高孔渗储层差别较大。在孔隙度为5％—10％的致密砂岩岩心中,不同含水饱和度范围内其b、n不同,在高含水段,b基本在1左右,n在1.3—14.1之间;在低含水段,b在1.4—2.9之间,n在0.5—1.7之间。由于高含水段的含水饱和度均大于90％,因此解释时应重点关注低含水饱和度的b、n选取。利用实验结果对该岩心所在气田的4口井进行解释,证实本次实验结果更符合测试结果。     

国内外低压油气藏开发技术现状

针对低压油气藏的特点,介绍了国内外开发低压油气藏的一些技术现状,包括钻、完井地层保护技术,开发井网调整技术,注水（气）增压开发技术,酸化压裂等油层改造增产措施。国内外     

川东深层致密砂岩储层改造难点及技术现状

川东YL地区陆相致密砂岩气藏埋藏深、岩性致密,压裂改造是实现该区域有效勘探开发的必要手段,但YL地区深层致密砂岩压裂改造面临着破裂压力超高、施工压力超高、闭合压力超高、排量提升困难、缝高控制困难等技术难题,大部分气井压后产能低且产量递减快。储层改造工艺技术能否取得突破,直接影响到了该地区的勘探开发进程。通过分析YL地区深层致密砂岩气藏的储层特征,总结前期现场实践中面临的技术难题及实施经验,提出一套适用于川东深层致密砂岩气藏的压裂改造工艺技术,可有效促进地区勘探开发工作,对同类型的深层致密砂岩压裂改造具有借鉴意义。     

川西致密砂岩气层保护技术——进展与挑战

为了解决妨碍致密砂岩天然气勘探开发中的地层损害问题,以川西致密砂岩气藏为研究对象开展了国家重点科技攻关。项目研究立足于钻井完井中有效地保护天然裂缝,以屏蔽式暂堵技术思想作指导,通过建立井筒周围原地裂缝参数预测技术、裂缝性致密储层的敏感性和损害评价技术,基本形成了适于裂缝性致密砂岩气层保护的钻井—完井—增产配套技术系统,关于裂缝性致密砂岩气层开发获得了“保护与改造并举,二者相得益彰”的新认识。文章分析了面临的技术—经济—环境方面的严重挑战,提出要不断完善适应各种复杂地质对象的能力,在保护致密气层新技术开发中应特别注重与环境保护需求的结合。     

台北凹陷侏罗系含油气系统天然气序列性研究

吐哈盆地台北凹陷侏罗系含油气系统常规天然气、致密砂岩气和页岩气资源丰富。通过对吐哈盆地台北凹陷 侏罗系地质条件的分析研究,指明在侏罗系含油气系统内页岩气、致密砂岩气和常规天然气在空间展布和储层特征等 方面的序列性特征。结合该区的勘探开发实践,总结出：在同一个含油气系统的前提下,页岩气、致密砂岩气和常规天 然气具有共生性强的特点,认为它们是先后经历了源岩内滞留、初次运移、二次运移和成藏聚集等过程,分别在泥页 岩、致密砂岩和常规储层中形成的不同类型的天然气聚集。并归纳出他们在运移阶段、成藏时间、空间分布、含气特 点、开发技术、产量储量特征和勘探开发阶段等方面序列性特点。最终认为在同一含油气系统中只要具备合适的地质 条件,在一种类型天然气发现后,通过“顺藤摸瓜”的方法来寻找其他类型天然气是一种新的勘探思路。     

深层致密砂岩气藏有效储层的分类评价方法

深层致密砂岩有效储层的分类评价是致密砂岩气藏评价的重要环节.致密砂岩由于孔渗极低,且资料的品质难以保证,利用物性参数评价储层品质存在着一定的局限性.依据油气藏充注理论,结合储盖组合关系,利用研究区毛管压力资料,结合地层有效应力数据,建立了目的层的砂、泥孔喉半径计算模型,在此基础上利用聚类分析和正态统计方法,建立了有效储...     

双高多层砂岩油藏二三结合精细调整技术研究

油田水驱砂岩主力油藏已进入"双高"开发阶段,亟需转换开发方式进一步提高采收率。"二三结合"作为水驱与化学驱衔接的开发阶段,对提高油藏最终采收率与经济效益具有重要意义。该文从实际出发,通过不断深化油藏评价,突破剩余油认识,创新分类部署模式,探索形成"二三结合"精细调整配套开发技术,对助推多层砂岩油藏上产具有一定的借鉴意义。     

致密砂岩油优质储层形成机理--以鄂尔多斯盆地合水地区长7油层组为例

有别于国内外大多数致密油藏呈异常高压的特征,鄂尔多斯延长组长7油层组(简称长7)致密砂岩油呈异常低压的特征。因此,创新致密砂岩油藏的开发地质研究思路和方法是成功开发鄂尔多斯盆地长7致密砂岩油的前提。文中以鄂尔多斯盆地合水地区长7致密砂岩油为例,研究其储层现状特征、致密化成因和优质储层的形成机理,最终认为合水长7砂岩原始组成中的杂基含量高、塑性岩屑发育、火山灰物质丰富是导致储层致密化的内因,强烈的压实作用与泥质胶结作用是导致长7储层致密化的外因,烃源岩演化过程中的有机酸侵入溶解作用和区域构造应力控制下的破裂作用是长7致密砂岩油藏中存在优质储层的成因机制。研究结论为合水长7致密砂岩油的经济有效开发奠定理论基础,其研究思路和方法对于国内外其他致密油储层评价具有一定的借鉴意义。     

致密砂岩储层流动单元研究——-以鄂尔多斯盆地延长组长61油层为例

以鄂尔多斯盆地中东部某区块致密砂岩储层为例, 探讨多期河道叠加的致密砂岩储层流动单元研究方法。通过优选参数, 选定孔隙度、渗透率、储层品质系数、流动层带指数作为参数因子, 用聚类分析和判别分析方法进行致密砂岩储层流动单元分类和评价, 认为用聚类分析法划分致密砂岩储层流动单元是合理可行的, 对同类储层开发具有一定指导意义。     

储层损害对致密砂岩气体传质效率影响实验研究

在致密砂岩储层流体敏感性、工作液损害评价基础上,利用岩心流动仪开展储层损害后致密岩样气体传质实验,探讨储层损害程度与类型对致密砂岩气体传质影响.实验结果表明,外来液相、固相侵入储层造成不可逆的储层损害,损害程度越高气体传质效率越低,即使增大驱替压差也不能恢复致密砂岩气体传质能力.研究揭示,实现全过程储层保护将是致密砂岩气藏经济开发的重要保证.     

一种有效开发致密碳酸盐岩气藏的新工艺——体积酸压

如何对致密裂缝性碳酸盐岩气藏进行有效开发,并使其稳产、高产一直是业界难题。针对这一难题,通过借鉴国外致密油气成功开发的一些研究成果,国内率先提出了针对致密裂缝性碳酸盐岩气藏的体积酸压工艺,经现场应用取得了良好效果。简要阐述了体积酸压的缝网形成机理,通过对比分析,初步明确了鄂尔多斯盆地致密气藏实施体积酸压的可能性;通过岩石脆性评价、裂缝发育及水平主应力差测试、原地应力方位与天然裂缝方位测定、裂缝潜在力学活动性预测、酸岩反应及酸液滤失实验,综合分析了目标气藏实施体积酸压的可行性;并结合现场应用简要阐述了实施体积酸压的原则和思路。最后,针对目前体积酸压实践给出了相关施工建议。该研究成果将推动致密油气藏体积酸压设计理论的发展,加快体积酸压工艺和材料研发速度,提升碳酸盐岩致密油气藏体积酸压优化设计水平,为今后致密油气藏的有效开发提供理论与技术储备。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田盒8段致密砂岩气储层研究

鄂尔多斯盆地苏里格气田中二叠统下石盒子组第8段的致密砂岩还存在着一些地质认知障碍,缺乏必要的实验和理论支撑.该文利用薄片鉴定、压汞法、扫描电镜、X衍射等实验对盒8段致密砂岩进行系统研究,研究表明盒8段主要发育石英砂岩和岩屑石英砂岩,岩屑砂岩、岩屑长石砂岩、长石石英砂岩等类型岩性不发育.储层物性较差,为特低孔低渗储层,岩石孔喉分布范围较大,储集空间中的小孔隙、细喉道发育.