涪陵焦石坝地区五峰组—龙马溪组页岩古氧相研究

焦石坝五峰组—龙马溪组页岩下段与龙马溪组页岩上段两类页岩层开发效果迥异,为了探索其产生差异的根本原因,以地球化学特征分析为依据,结合晚奥陶世—早志留世的沉积学和古生态学资料,研究了焦石坝五峰组—龙马溪组页岩古氧相。五峰组—龙马溪组页岩下段地层Fe、Mn含量低,U含量高,w(U)/w(Th)0.75,Uau(即自生U质量分数)大于5×10-6,生物化石和沉积纹层保存完好,表现为典型的贫氧-厌氧沉积环境,有利于生物遗体的富集和保存,有机质含量高;随深度增加,龙马溪组页岩上段地层Fe、Mn含量逐渐降低,U、S含量增高,沉积水体还原性逐渐增强,S含量与TOC含量呈明显的正相关关系,地层上部为典型的富氧沉积环境,生物遗体难以保存,有机碳含量低,地层下部为贫氧—富氧过渡性沉积环境,TOC含量较高,具有一定的勘探潜力。古氧化-还原环境的差异是导致两类页岩品质差异的根本原因。     

渝东南地区五峰-龙马溪组页岩储层纳米孔隙发育特征及影响因素——以重庆石柱剖面为例

孔隙结构特征是页岩气富集与保存的重要研究内容之一。以渝东南地区重庆石柱剖面五峰-龙马溪组页岩为研究对象,综合有机碳含量、矿物组成、孔径分布和孔隙类型等方面对研究区页岩储层进行了系统表征,进一步明确了影响页岩储层纳米孔隙发育的主要因素,并探讨了其实际地质意义。结果表明,重庆石柱剖面五峰组和龙马溪组龙一1小层页岩内有机碳含量高,达到4.8%,矿物成分以石英为主,黏土矿物次之,且含少量的长石和碳酸盐岩。页岩孔径分布呈双峰型,主要分布于0.3～0.9 nm的微孔和60～100 nm及200～300 nm的宏孔。五峰-龙马溪组页岩内有机孔极为发育,黏土矿物层间孔、石英及方解石粒内溶蚀孔和黄铁矿晶间孔均有发育,这些孔隙为页岩气的保存与富集提供了储集空间。其中微孔和介孔控制着比表面积大小,介孔和宏孔对孔体积的贡献显著。研究区页岩纳米孔隙发育主要受有机碳含量和矿物组成控制,具体体现在:页岩内有机碳含量与孔体积和比表面积呈现良好的正相关,尤以微孔和介孔最为明显。黏土矿物和碳酸盐岩与微孔和介孔体积具有正相关,石英含量与孔体积呈负相关,突出表现在与微孔、介孔体积强负相关。     

鄂尔多斯盆地致密油储层覆压孔渗特征实验研究

覆压下岩石的孔渗变化往往会对油藏的后续开发产生一定影响。为了研究鄂尔多斯盆地致密油储层覆压孔渗特征,利用YC-4型覆压孔渗测定仪对鄂尔多斯盆地133块致密油岩心进行了覆压孔渗实验,并利用同步辐射成像技术,分析了3块不同渗透率岩心的微观孔隙结构特征。研究结果表明：(1)相对孔隙度比值和相对渗透率比值与有效覆压有很好的相关关系,随上覆压力的增加,其相对孔隙度比值和相对渗透率比值变化均较大,与传统的认识不同;(2)在油层条件下,其相对孔隙度、渗透率比值以及不可逆渗透率损失与渗透率均具有很好的半对数关系,在油层条件下的孔隙度、渗透率的值与在地面的孔渗差异较大,其影响不可忽略;(3)致密油岩心的渗透率越低,其微观非均质性越强,孔隙连通性越差。     

考虑应力敏感的页岩气产能预测模型研究——以川东南龙马溪组页岩气储层为例

为了研究应力敏感引起的页岩储层渗透率变化及其对页岩气产能的影响,选取4块川东南龙马溪组页岩岩心,采用"SCMS-B2型高温高压岩心多参数测量仪"进行应力敏感实验研究,对比分析了渗透率幂律模型与指数模型的拟合结果,结果表明幂律模型相关系数较高。在此基础上建立了考虑应力敏感的页岩气单井产能预测模型。以C-X井为例,分别应用考虑应力敏感的产能模型与不考虑应力敏感的产能模型比较,预测结果表明,用考虑应力敏感的产能模型计算的无阻流量为12.45×104m3/d,约为用不考虑应力敏感产能模型计算的无阻流量的38.82%;确定合理产量为(2.49~4.15)×104m3/d。建议生产时控制井底流压由原始应力缓慢降至20.51 MPa进行生产,并始终保持大于17.22 MPa。     

砂质纹层的发育特征及对页岩储层物性的影响——以鄂尔多斯盆地南部中生界延长组为例

通过露头剖面、岩心观察和测量,分析了鄂尔多斯盆地南部中生界页岩中砂质纹层的发育特征,并利用扫描电子显微镜和XRD定量分析技术,分别观察分析了砂质纹层和纯页岩层的微观特征和岩石矿物学组分。在此基础上,为了分析砂质纹层对页岩储层物性影响,用脉冲衰减法对砂质纹层和纯页岩层的孔隙度和渗透率进行测试,结果表明,页岩中发育的砂质纹层增大了页岩孔隙度和水平渗透率:砂质纹层中含有石英、长石等碎屑颗粒,在成岩压实过程中形成的支撑结构有利于原生孔隙的保存,后期溶蚀作用也在一定程度上增加了页岩储层的孔隙度,这些碎屑颗粒也增加了整个页岩层系的脆性,有利于页岩后期的压裂;砂质纹层与页岩之间形成的层理面增大了页岩储层的水平渗透率。因此,页岩气的勘探部署和后期开发过程中要重视砂质纹层的研究。     

非电法测井计算页岩储层含水饱和度方法研究——以涪陵页岩气田焦石坝区块为例

页岩储层属于低孔、特低渗储层,其泥质含量高、孔隙度结构复杂、普遍发育黄铁矿直接影响Archie公式计算含水饱和度精度。涪陵页岩气田焦石坝区块J4井岩心实验分析含水饱和度与非电法测井数据进行数理统计分析,显示密度测井和补偿中子测井与岩心实验分析含水饱和度相关性较好;并对密度测井与补偿中子测井进行幂函数建模,最终优选密度二次多项式拟合法计算页岩储层含水饱和度。利用密度二次多项式拟合法对研究区多口井进行含水饱和度计算,精度分析误差较小,相对误差在8%以内。证实密度二次多项式拟合法在研究区页岩气储层含水饱和度评价中具有较强的适用性。该方法也为其他地区页岩储层含水饱和度计算提供参考。     

基于统计学页岩脆性矿物定量界定及评价——以四川盆地及其周缘五峰—龙马溪组页岩为例

根据四川盆地10口钻井的矿物组分数据,采用系统聚类分析方法,提出页岩脆性评价公式,定量界定页岩中有效脆性矿物组分和非有效脆性矿物组分,并探究了其结果同目前常用矿物组分法评价结果的关系。系统聚类分析的方法能定量界定页岩矿物组分中的有效脆性矿物和非有效脆性矿物,用本文页岩脆性指数计算公式对页岩脆性进行评价,其结果同常用的矿物组分法计算结果能较稳定地对照,对不同的有效脆性矿物组合的评价,前者比后者大0～17%。页岩脆性随深度增大而增强,且页岩采样层段的均质性越好、石英和黏土矿物含量的变化趋势越稳定,页岩脆性指数变化趋势就越稳定。     

页岩镜质体反射率抑制及其校正——以澳大利亚Galilee盆地Toolebuc页岩为例

以澳大利亚Galilee盆地Toolebuc页岩为例,在对现有文献调研的基础上,结合有机岩石学实验,讨论了厌氧还原环境和高藻类体含量对镜质体反射率的影响,介绍了反射率与荧光强度结合法、氢指数-镜质体反射率图版法和多显微组分荧光变化法镜质体反射率校正的原理,并对Toolebuc页岩镜质体反射率进行了校正。研究认为:1Toolebuc页岩受厌氧还原环境、高藻类体含量因素影响,发生镜质体反射率抑制现象;2反射率与荧光强度交会法和多显微组分荧光变化法是最准确的镜质体反射率校正方法,能够满足成熟或高熟页岩常规镜质体反射率测定的需要,但技术要求和成本高;3岩石热解法技术成熟,且实验成本低,可以作为低熟页岩成熟度标定的主要方法。     

基于密度-孔隙度-自然伽马的储层多参数反演——以苏里格气田为例

针对苏里格气田含气砂岩厚度薄、延伸有限及其波阻抗范围与泥岩存在重叠的难题,对苏里格气田储层敏感性地球物理参数进行了分析,选取了密度-孔隙度-自然伽马进行联合反演预测含气砂岩分布,避免了单参数反演的多解性,提高了储层反演的精度.经钻井证实该方法能较好地对苏里格气田含气砂岩进行预测.     

楚雄盆地上三叠统舍资组泥页岩储层特征分析 ——以滇禄地3井为例

海陆过渡相泥页岩是页岩气勘探开发的重要领域,以楚雄盆地滇禄地3井上三叠统舍资组泥页岩为研究对象,结合泥页岩的有机地化特征,运用扫描电子显微镜、全岩X-射线衍射分析、孔隙度与渗透率测量实验、现场解析实验、核磁共振等技术对滇禄地3井岩心样品进行分析测试,进而分析泥页岩储层特征。结果表明:滇禄地3井上三叠统舍资组泥页岩干酪根类型均为Ⅱ_2型,舍资组下段泥页岩有机碳(total organic carbon, TOC)含量相对较高,主要集中在0.4%～2.25%,有机质成熟度主要处于过成熟阶段,矿物主要由脆性矿物、碳酸盐矿物、黏土矿物组成,其中脆性矿物含量相对较高,平均为40.87%,有利于页岩气的压裂,孔隙度在0.6%～1.6%,平均为1.01%,渗透率在0.000 965 2×10~(-3)～0.033 542 1×10~(-3)μm~2,平均为0.007 027×10~(-3)μm~2,表现出低孔、低渗特征;储集空间类型以黏土矿物层间缝、颗粒粒缘缝为主,孔隙以微孔、小孔为主,含少量中孔,孔隙之间连通性较差,含气量在0.06～1.00 m~3/t,平均值为0.564 m~3/t。与中国已取得突破的海陆过渡相页岩气勘探区进行页岩气地质条件对比可见:楚雄盆地上三叠统舍资组泥页岩具有良好的页岩气勘探潜力。     

页岩气层钻井压力穿透效应研究

页岩段井壁稳定问题是钻井工程中的难点之一,国内外许多学者在研究钻井液与页岩之间的化学势差和水化膨胀作用方面作了大量工作,但对于压力穿透方面的研究工作则相对较少。为此,通过在压力容器中充满钻井液,模拟近井壁过平衡钻井所导致的压力穿透环境,测量压力对垂直于页岩层理和平行于页岩层理方向应变的影响。结果表明,垂直于层理方向的应变随压力增大呈现出显著的阶梯式变化,同一压力作用时页岩压力穿透效应具有时间延迟效应和各向异性。通过理论分析发现,在页岩有效孔隙度一定的条件下,页岩压力穿透效应主要受滤饼渗透率、钻井液液柱压力与地层孔隙流体压力之间的压差、页岩与钻井液接触时间以及钻井液黏度的综合作用。页岩压力穿透效应对研究页岩段钻井过程中井壁稳定与控制具有重要意义。     

确定低渗岩心渗透率随有效覆压变化关系的新方法

低渗储层岩心在有效上覆压力增大的过程中会表现出较强的应力敏感性。提出了一种定义应力敏感系数的新方法,通过室内物理模拟实验,分析得到了应力敏感系数与初始渗透率的关系式。结果表明,用该方法定义的应力敏感系数不受实验中所测数据点个数的影响,并且与实验岩心所受的最大围压无关;用二重乘幂函数式可表征出任意初始渗透率随有效覆压变化的关系,能方便地确定地层条件下储层渗透率,并能对油气井产能作出正确评价。应用该方法可以计算非均质油气储层开发过程中任意渗透率的变化动态,为建立低渗变形介质油气藏渗流模型及进行数值模拟奠定了基础。     

弱磁场中弱相互作用费米气体的相对论修正效应

基于量子统计方法，通过考虑单粒子能谱的相对论修正且引入无自旋自由费米子的非相对论自由能，导出弱磁场中弱相互作用费米气体的自由能，给出各种温度条件下系统热力学量的解析式，详细具体地展示相对论修正对热力学性质的影响，并分析其影响机理.研究表明，与非相对论比较，相对论修正总是降低化学势，在低温下也降低总能及热容量，而在高温下增加总能及热容量；除低温下的热容量外，总能及热容量的改变比例于磁场的平方.     

二维地震勘探在页岩气勘查空白区的应用效果：以下扬子巢湖地区五峰组-高家边组下段为例

下扬子巢湖地区五峰组-高家边组下段地层富有机质页岩厚度、有机地化、储集物性、岩石学以及含气性特征研究较为薄弱,为查明该地区五峰组-高家边下段页岩气地质条件,利用二维地震勘探方法指导井位部署,取得了较好的钻探地质效果。钻探结果表明,在页岩气空白区,表现为强反射特征的波组即为五峰组-高家边组下段黑色富有机质页岩。针对强反射波组部署的皖含地1井完整揭示了五峰组-高家边组地层,五峰组-高家边组下段实钻深度与预测深度相差156 m,富有机质页岩厚度为43.9 m,生气条件和储层条件较好,见页岩气显示。因此,二维地震勘探为页岩气空白区的有效勘查方法,利用该方法部署的钻井证实巢湖地区五峰组-高家边组下段具有较好的页岩气地质条件。     

尾矿砂土渗透系数与其埋深之间的关系分析

通过对四川马家田尾矿的渗压试验,进行了尾矿孔隙比,上覆土压力和渗透系数的拟合分析,建立了尾矿的孔隙比与上覆土压力,渗透系数与孔隙比和渗透系数与上覆土压力三种数学关系,并进一步提出了尾矿的渗透系数与其埋深的数学模型,该模型适用于尾矿堆积坝和土石坝的渗透系数取值。     

Control factors and porosity evolution of high-quality sandstone reservoirs of Kela-2 gas field in Kuqa Depression

By using the integrated methods includingsandbodies modelling of the outcrops, sedimentary facies ofthe cores and well logs of the drilled wells, and the reservoircorrelation of interwells, it is thought that the sandstone res-ervoirs of Kela-2 gas field are a suit of high-quality naturalgas reservoirs with great thickness, extensive and continuousdistribution, high porosity and permeability, and a few bar-rier beds. Sedimentary facies and microfacies are the mainfactors controlling the reservoir distribution and interiorheterogeneity. Based on a great deal of data of rock's thinsections, porosity, permeability, and the parameters of capil-lary pressure, the reservoir diagenesis, controls, mechanismand evolution of pores have been studied. It is consideredthat compaction in the early stage and diagenetic dolomiteand calcite cements have effect on the decline of reservoirsproperty. Now compaction is chiefly middle to weak. Thebetter reservoirs have no or a few calcite cements. In theearly of deep buried stage, there are still mainly remainderprimary intergranular pores. The authigenic kaolinite ofreservoirs is the production of the dissolution of feldsparsand lithic fragments. The dissolution results in the partlymodified and broadened secondary intergranular pores. Inthe late of deep buried stage, structure fissures and over-pressure were in favor of improving and preservation ofthese pores.     

基于压力修正方法的高温气冷堆模拟

高温气冷堆热工水力过程模拟是高温气冷堆模拟机开发的关键技术之一,采用流体网络建立流动过程计算模型,将压力修正方法应用到流体网络求解中,传热网络建立传热过程计算模型,并实现流体网络与传热网络的耦合计算,建立了适用于高温气冷堆模拟机的热工水力过程模拟方法,采用组件搭建的方式模拟热工水力过程。将模拟方法应用到带有分支汇合的管路和中间换热器的热工水力过程模拟中,结果表明:压力修正方法的应用使得流体网络具有良好的收敛性,稳态工况计算结果具有良好的稳态精度,动态过程计算能够正确响应热工水力过程的特点,模拟结果与理论分析一致。     

自生绿泥石对砂岩储层孔隙度-渗透率关系的影响——以鄂尔多斯盆地姬塬-华庆地区三叠系长8油层组为例

主要以孔隙衬里方式产出的自生绿泥石是鄂尔多斯盆地姬塬-华庆地区三叠系长8油层组合量最高的自生黏土矿物.自生绿泥石含量与砂岩储层孔隙度-渗透率关系的计算表明,自生绿泥石对姬塬-华庆地区砂岩储层孔隙度-渗透率关系产生直接影响.总的来说,随着砂岩中自生绿泥石含量的增加,要获得相同渗透率所需要的孔隙度是增加的;但对于不同的渗透...     

页岩气钻井井壁失稳机理试验与理论模型探索

目前,威远-长宁构造页岩气钻井最引人关注的工程难点之一是井壁失稳问题,而作为主要产气层的龙马溪页岩地层更是频繁发生严重的井壁坍塌事故。基于室内实验分析了多个地方龙马溪页岩露头的矿物组分、微观特征等性质,并结合层状弱面体理论—带弱面的Mohr-Coulomb准则—对比分析了层理弱面对两类页岩露头强度的影响。在此基础上,还简单讨论了页岩倾角为0时,层理对页岩直井和水平井的井壁稳定性的影响及井眼破坏形式。