中西非裂谷系B盆地构造演化及其对油气成藏的影响研究

利用平衡剖面技术,结合区域板块运动和应力背景,对B盆地的演化历史进行了恢复。恢复结果表明B盆地经历了前白垩纪的盆地基底形成期、白垩纪断陷期、晚白垩世晚期-古新世的构造反转期和始新世至今的整体坳陷期四个演化阶段。盆地的构造演化与油气的聚集成藏密切相关。断陷期沉积的大量物质为油气的生成聚集提供了物质来源和储集空间,断陷期长期活动的断裂为油气的运移提供了运移通道,反转期的构造反转提供了圈闭条件同时也造成了一些浅层油气藏的破坏,坳陷期的稳定构造环境为油气的最终成藏提供了良好的保护。     

汤原断陷断裂构造特征及其对油气成藏的控制作用

汤原断陷是典型的受断裂控制的陆相盆地。盆地内断裂极为发育。断裂的发育主要有ＮＥ向和ＮＷ－ＮＷＷ方向,断裂的分布具有东西分带,南北分群的特征。按断裂的成因类型可划分出７种类型。断裂对油气生成、运聚及成藏的控制作用主要表现在：基底大断裂控制了烃源岩的展布,主干断裂控制了圈闭的形成和分布,断裂为油气提供了通道作用,断裂的封闭性为油气的聚集成藏提供了遮挡条件。     

苏北盆地油气田的形成与分布特征

苏北南黄海盆地与渤海湾盆地之间以鲁苏隆起相隔 ,对称分布于郯庐断裂两侧。研究表明 ,由于两盆地所处的区域构造背景不同 ,致使其盆地演化、成烃演化、资源丰度和油气田规模差异很大。壳幔结构的同相性、晚始新世至渐新世 18Ma的沉积间断、有机质演化程度低、断裂活动改造强烈等是形成苏北盆地小、碎、贫、散含油气特征的主要因素。苏北盆地与渤海湾盆地存在的成藏条件差异及其分布规律表明 ,苏北盆地缺乏形成巨型、大型油气田的条件 ,其勘探对象应该以中小型油气田为主 ,这已经被 2 5年的勘探实践所证实。深部烃源有形成较大规模气田的条件 ,具有良好的天然气勘探前景     

苏北盆地油气田的形成与分布特征

苏北－南黄海盆地与渤海湾盆地之间以鲁苏隆起相隔,对称分布于郯庐断裂。研究表明,由于两盆地所处的区域构造背景不同,致使其盆地演化、成烃演化、资源丰度和油气田规模差异很大。壳幔结构的同相性、晚始新世至渐新世１８Ｍａ的沉积间断、有机质演化程度低、断裂活动改造强虺昌形成苏北盆地小、碎贫、菜含油气特征的主要因素。苏北盆地与渤海盆地存在的成藏条件差异及其分布规律表明,苏北盆地缺乏形成巨型、大型油气田的条件,其     

松辽盆地南部含片钠铝石砂岩储层岩石学特征及成因

 针对松辽盆地南部白垩系含片钠铝石砂岩储层,应用岩石学及同位素地球化学的原理和方法,对含片钠铝石砂岩储层的岩石类型、成岩共生序列和片钠铝石的产状及成因进行系统研究。研究结果显示,含片钠铝石砂岩储层的岩石类型以长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,成岩共生序列依次为黏土矿物包壳-次生加大长石-次生加大石英、自生微晶石英、自生高岭石-方解石-油气充注-CO₂ 充注-片钠铝石-铁白云石。松辽盆地南部片钠铝石的δ¹³C_PDB 为-0.342%~0.329%,δ¹⁸O_PDB 变化范围为-1.922%~-0.954%,与已证实形成于无机CO₂背景、且同岩浆活动有成因联系的片钠铝石极为相近;而与片钠铝石平衡的CO₂气的碳同位素值为-0.992%~-0.423%,与松辽盆地南部CO₂气藏中CO₂的碳同位素一致,说明松辽盆地南部片钠铝石与气藏中的CO₂具有相同的碳来源,均为幔源-岩浆成因。     

纳米SiO2强化CO2地质封存页岩盖层封堵能力机制试验

页岩为CO₂盐水层地质封存常见盖层岩石类型,强化盖层封堵能力有利于提高CO₂地质埋存量和安全性。为探究随CO₂混注纳米SiO₂(SNPs)强化盖层封堵能力的有效性和可行性,对CO₂地质封存页岩盖层样品开展原地条件下的超临界CO₂酸蚀反应试验,基础组为页岩样品-地层水、对照组为页岩样品-地层水+超临界CO₂、优化组为页岩样品-地层水+SNPs+超临界CO₂,并采用核磁共振测试、场发射扫描电镜可视化观测、X射线衍射测试和岩石力学试验,探究CO₂酸蚀反应前后的页岩孔隙结构、表面形貌、矿物成分及力学性质特征。结果表明：优化组的大孔孔隙分量及孔隙度和渗透率增大幅度低于对照组;与对照组相比,优化组黏土矿物与碳酸盐岩矿物相对含量损失少,表明随CO₂混注SNPs可使岩样内部酸蚀作用减弱;SNPs在岩石端面吸附聚集或进入岩心孔喉,可使优化组页岩样品力学性能损伤程度降低;随CO_2...     

海塔盆地中部主要断陷带南一段油气成藏的有利条件

通过分析油气分布及其与源岩、盖层、储层和构造之间空间分布关系,对海塔盆地中部主要断陷带南一段油气成藏条件进行了研究,得出海塔盆地中部主要断陷带南一段油气之所以富集是因为以下4方面的有利条件:①2套主力源岩为南一段油气聚集成藏提供了充足的油源;②2套区域性盖层为南一段油气聚集成藏提供了有效封盖保存条件;③扇三角洲前缘亚相砂体为南一段油气聚集成藏提供了良好的储集空间;④反向断裂翘倾隆起和洼中隆为南一段油气聚集提供了有利条件。     

渤海湾盆地不同凹陷新近系油气成藏条件差异性及聚集模式

通过对渤海湾盆地新近系生储盖、圈闭及输导等条件的研究,探讨不同凹陷新近系油气成藏条件的差异,并建立3类油气聚集模式。研究表明:渤海湾盆地新近系油气成藏具有它源供烃、储层发育、断层输导和晚期成藏等共性,但不同凹陷的成藏条件差异较大;自盆地外围凹陷向渤中凹陷,新近系的供烃层系变多变新,新烃源岩层的贡献逐渐增大,盖层质量逐渐变好,新近系油气输导方式主要有通源断层直达、次级断层调整和混合输导式3种;油气聚集模式概括为"原生供烃-通源断裂输导-构造控圈"披覆带聚集模式、"次生供烃-浅部断裂输导-断层控圈"浅凹带聚集模式及"混合供烃-复式输导-不整合控圈"斜坡带聚集模式3类;披覆带模式成藏条件最优越,适于新近系大规模油气聚集,而分别受保存条件、输导条件制约的斜坡带、浅凹带聚集模式,新近系油气相对不甚富集。     

全球大油气田勘探进展及勘探启示

 250 多年的世界油气勘探表明,全球石油和天然气储量主要富集在少数的大型油气田中。2010 年发现的Leviathan 和Franco 等一系列世界级大油气田,更是增强了勘探家对大油气田的勘探信心。研究新增大油气田的分布规律和成藏特征,对未来寻找大油气田更具有实践指导意义。通过搜集2007-2012 年间新增的57 个大油气田资料,在对新增大油气田分布特征、成藏条件和富集规律的分析基础上,结合典型油气田实例分析,总结了新增大油气田成藏特征和对今后的勘探启示。新增大油气田主要分布在21 个盆地,上侏罗-下白垩统页岩是主要烃源岩,下白垩统是大油气田主力富集层位。海底扇和斜坡水道等浊积砂岩是大油气田的有利储集相带。泛特提斯域盆地的中生界和南大西洋两岸盐盆的下白垩统是未来寻找大型油气田的主要场所。     

桑托斯盆地裂谷期构造演化对碳酸盐岩沉积的控制作用

为了研究桑托斯盆地不同构造背景下碳酸盐的沉积模式,对桑托斯盆地圣保罗台地的裂谷期构造演化、沉积充填特征、断裂特征及其对下白垩统碳酸盐岩沉积的控制作用进行了分析,得到基底的断裂、局部沉降及抬升活动是该地区构造演化的主控因素的结论。根据研究区内构造演化不同阶段的沉积特征,建立了圣保罗台地两种构造背景下的碳酸盐岩沉积模式:发育在裂谷晚期和坳陷期的孤立碳酸盐台地,发育在坳陷期的碳酸盐滩-礁复合沉积。对该区盐下油气勘探及储层预测具有重要意义。     

缝洞型碳酸盐岩油藏注气吞吐EOR效果评价

缝洞型碳酸盐岩稠油油藏以大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝为主要储集空间,非均质性极强,针对此类油藏,注气吞吐是一种有效的开发方式。为了探索缝洞型碳酸盐岩油藏注气吞吐开发效果,设计并制作了适用于缝洞型油藏吞吐室内物理模拟实验装置,从换油率、产气速率、产气量等方面对比分析了4种吞吐介质（CO₂、N₂、先注CO₂后注N₂、先注N₂后注CO₂）的吞吐效果,分析了作用机理。实验结果表明：注气吞吐提高采收率效果显著,最低换油率的N₂吞吐也能达到0.422;CO₂与N₂混合气吞吐中,CO₂溶于原油中能使其黏度降低,N₂由于重力分异作用占据缝洞高部位形成气顶,这种协同作用使得CO₂与N₂混合气吞吐效果好于单一注气吞吐;而在注气顺序上先注N₂后注CO₂吞吐效果更加明显,换油率可达0.861。缝洞型油藏注气吞吐开采是一种行之有效提高采收率的方法,先注N₂后注CO₂混合气吞吐可获得更显著的开发效果。     

低渗透油藏CO2非混相驱前缘移动规律研究

低渗透油藏CO₂非混相驱不同流体间相互作用复杂,前缘描述困难。为此,基于改进的CO₂驱相对渗透率模型,并考虑CO₂在原油中溶解及油相启动压力梯度的影响,推导出低渗透油藏CO₂驱分流量方程;引入渗流阻滞系数,对B-L方程进行修正,确立CO₂驱替前缘移动速度及饱和度剖面计算方法。通过与CO₂驱实验数据获取的含气饱和度剖面相对比,验证了计算方法的准确性。分析CO₂溶解作用、不同原油黏度及注入压力对CO₂驱前缘移动规律的影响,结果表明,考虑CO₂在原油中的溶解,前缘移动速度降低幅度超过50%;原油黏度越高,前缘移动速度越大;前缘移动速度随注入压力的增大而减小,并在最小混相压力处出现拐点。针对吉林、胜利与延长油田典型CO₂驱试验区,通过对比3者含气饱和度剖面分布,对3个区块CO₂驱的适应性进行了评价。     

海上CO2驱研究进展及潜力评价

 概括了国内外海上CO₂驱技术研究成果和已开展项目实施经验,总结了海上CO₂驱方案设计、实施工艺和监控措施等方面获得的技术突破与经验。在此基础上运用油藏工程、数值模拟技术手段,设计了目标油田的CO₂驱方案,并评估了提高采收率与埋存的潜力。研究表明,该技术在提高海上油藏采收率的同时可提高天然气资源利用率。     

高温高压CO2/水交替微观驱油机制及运移特征

 针对复杂的油藏环境, 利用高温高压微观可视化模拟系统, 在60℃、18 MPa 下进行CO₂/水交替驱油实验, 以便更直观、清楚地观察水、二氧化碳气体及CO₂/水交替驱的驱油现象。通过观察水、二氧化碳气体和CO₂/水交替驱油过程中多相流体的渗流过程及残余油分布状况, 详细地描述多相流体在多孔介质中的运移特征, 并应用图像处理技术和软件分析方法定量分析各阶段模型内残余油比例。结果表明, CO₂/水交替驱油既克服了水驱替过程中的绕流现象, 也降低了二氧化碳驱过程中气沿渗透性好的孔道、区窜进问题, 使水、气驱替优势互补。CO₂/水交替驱与二氧化碳驱相比提高采收率12.31%。从而为CO₂/水交替驱油提高采收率技术进一步发展提供基础。     

特/超低渗透油藏不同气驱方式物理模拟

 选取大庆外围特/超低渗透储层岩心进行物理模拟实验,结合核磁共振,通过注水转注气、CO₂混相驱、CO₂非混相驱和周期注气4 种驱替方式,研究不同渗透率级别岩心的驱油效率和剩余油分布,以此对大庆现场注CO₂先导实验区开发提供参考意见。结果表明,在相同条件下,常规注水开发的效果最差,但转注气后能有较大的提升;对于特低渗岩心,周期注气的驱油效率最高;对于超低渗岩心,注水转注气的效果高于其他3 种方式。剩余油分布研究表明,注水转注气、CO₂混相驱和CO₂非混相驱3 种方式动用的主要是大-中孔隙中的油,对于黏土微孔隙中的原油很难进行动用,但是通过周期注气过程中的停注时间,在毛管力和弹性能的作用下,微孔隙中的原油向中-大孔隙中流动,从而增加小孔隙中难动用的原油的动用程度。     

高CO2含量天然气偏差因子影响研究

天然气偏差因子是天然气物性参数和地质储量计算的基础,其不仅受温度压力的影响,也是天然气组分与组成的函数。目前,对低含量CO₂的天然气偏差因子计算方法精度较高,但对以DF气田典型代表的高含CO₂天然气偏差因子,其计算精度难以得到保障。针对不同CO₂含量天然气采用PVT实验方法,分析了CO₂含量对天然气偏差因子的影响规律,并以实验结果为基础,用麦夸特法及通用全局优化法修正了DAK计算天然气偏差因子经验公式。结果表明,与重烃（乙烷、丙烷）对天然气偏差因子的影响规律相似,CO₂的存在明显降低了天然气的偏差因子,且影响幅度随CO₂含量增加而逐渐增大;当CO₂含量较低时,DAK经验公式能够较准确计算天然气偏差因子,而当CO₂含量大于50%时,应用修正的DAK经验公式能够获得满意的效果。     

含杂质CO2的管道输送

 作为CO₂捕集与封存的中间过程,管道输送是目前比较经济有效的CO₂输送方式。捕集到的CO₂通常含有氮气、氧气、甲烷、氩气、水蒸气等杂质,其对CO₂性质有不同程度的影响,进而影响CO₂的管输特性。采用Matlab 编程计算,利用Span Wag-ner 状态方程计算和分析了纯CO₂的物性参数(密度、黏度、比热等),对比了PR、SRK、BWRS 状态方程应用于CO₂物性计算的平均偏差,并以精度最高的PR 状态方程为基础,建立了一维可压缩流体管道模型,对含杂质CO₂管道在不同输送状态(超临界、密相、液态、气态)、不同杂质类型与含量、不同管道参数等条件下的管道稳态特性进行了研究。研究结果表明,PR 状态方程对于含杂质CO₂物性参数计算的偏差较小,在临界点附近也能有较高的精确度,可用于含杂质CO₂物性参数的计算;在相同输送条件下,CO₂管道密相输送的压降值最小、超临界状态输送的压降值次之、气态输送的压降值最大;杂质的存在使气液两相区的范围扩大,更容易出现两相流,增大摩阻。通过流动仿真,并与天然气管道对比,揭示了含杂质CO₂管道在多种稳态流动条件下的管道沿线参数变化规律。     

超高压高CO2气藏偏差系数图版扩展与应用

Standing-Katz图版法确定天然气偏差系数是目前最常用、最基础的方法之一,但存在人工读值误差大、在超高压（拟对比压力大于15）和高CO₂含量天然气使用受限等问题。设计单组分偏差系数测定实验,结合Standing-Katz图版曲线变化规律,将图版拟对比压力扩展到30,拟对比温度扩展到3.6,并将图版数字化;基于不同CO₂含量偏差系数测定实验结果,推导了考虑不同CO₂含量的天然气拟临界压力、拟临界温度计算新模型,与常规非烃校正模型相比,新模型计算精度更高,适用范围更广。进一步将新临界参数校正模型嵌入到偏差系数扩展图版中,得到不同CO₂含量的偏差系数扩展图版,该图版在南海西部超高温高压、高CO₂含量天然气偏差系数计算中误差较小（不超过3%）,应用效果良好。     

基于固体钙含量的CO2腐蚀水泥石规律预测

CO₂会腐蚀油井水泥环，导致其强度衰退，使其失去保护套管和封隔油、气、水层的作用，从而缩短油气井寿命，造成巨大经济损失。如果能够预测CO₂在井下的腐蚀深度和腐蚀规律，那么就可以预测油井寿命，进而对水泥环耐腐蚀性能进行改进。然而，目前的CO₂腐蚀深度模型，大多是基于实验数据拟合建立的半经验模型，不具普遍适用性。针对这一问题，根据质量守恒定律结合扩散对流方程及钙离子沉淀速度，建立了CO₂腐蚀深度预测模型。该模型考虑了CO₂的扩散作用以及钙离子的沉淀，具有较强的适用性。通过CO₂腐蚀实验验证了该模型的可靠性，并利用该模型分析了水泥石基质被腐蚀后的变化规律，结果表明，随着腐蚀时间增加，水泥环孔隙度、渗透率增加，孔道迂曲度减小从而导致物质对流扩散加快、腐蚀速率加快；距离腐蚀端面越近孔隙度、渗透率越大，孔道迂曲度越小。