莺歌海盆地压力封存箱的形成、演化及与成藏关系

根据莺歌海盆地钻井资料、压力测试资料等,开展盆地超压特征的分析,结合构造演化及沉积过程,对盆地压力封存箱进行划分,并分析其形成及演化过程,探讨压力封存箱的形成、演化与成藏的关系。研究表明盆地存在3个主要的压力封存箱,压力封存箱经历的3期主要的演化阶段与盆地经历的3期主要构造活动相对应,压力封存箱的形成和演化是"动态"的。在3个构造期因泥底辟活动造成的箱体破裂,箱内流体向外运聚,该时期是油气的重要运聚时期,也是油气的主要成藏期。从压力封存箱的演化历史看,盆地中油气属于箱外的降温、降压过程中的成藏,这些泥底辟区及周围的斜坡地区应为油气勘探的重要目标区。非泥底辟带,构造相对稳定,超压封存箱演化也平稳,油气运聚规模不大。     

论压力封存箱及其对次生孔隙的保护作用

讨论了流体异常压力封存箱的形成和演化特征及其对岩石中扎隙的保护作用。研究结果表明，流体异常压力封存箱对孔隙的保护作用主要概括为3个方面：①压力封存箱的存在不仅可保护次生扎隙也可以保护原生扎隙；②压力封存箱对次生扎隙的保护是有条件的；③在压力封存箱的保护下，深部地层中的孔隙，特别是次生孔隙不会很快地消失。通过对济阳拗陷下第三系中的压力封存箱与次生扎隙发育带的分析，提出了箱内的、箱缘的、箱侧的和不整合面以下与风化壳有关的4种次生扎隙发育带基本的地质模式。     

库车前陆盆地断裂封存的超高压封存箱

通过对库车前陆盆地超高压封存箱构造环境的分析,解释了该区＂封存箱＂的本质是断裂构造封存.超高压系统处于韧、脆性互变构造带,其是超高压和天然气保存的构造环境和基本条件.非能干层及沿其发育的滑脱层和逆掩断层作为＂压力封存箱＂的顶板或底板,其在垂向上起到封隔压力的作用.区域非能干层具有毛细管和异常高压双重封闭机制,滑脱层和逆掩断层大大增强其所到之处非能干层的封闭能力.压性、压扭性逆冲断层和平移断层侧向封闭,将构造区分割成互不连通的压力封存箱,亦成为＂压力封存箱＂的侧板.     

川西上三叠统高压封存箱与天然气成藏关系研究

川西上三叠统碎屑岩储层是一套低孔、低渗,具高异常地层压力的致密砂泥岩层。须家河组可视为一个完整的含气高压封存箱,以生烃增压为箱内主要的升压机制。喜马拉雅期构造运动对原始高压封存箱的压力场进行调整改造。依据流体封存箱的发展、改造与定型状况,将川西地区划分为箱顶板断通型、断开型、未断型三种气藏类型,并讨论其形成演化过程与天然气成藏的关系     

库车坳陷克拉2封存箱的划分及其意义

为了探明克拉 2气藏异常高压的原因 ,通过对克拉 2气田钻井、声波时差和压力测试资料分析 ,认为有封存箱存在 ,下第三系膏盐岩层和中上侏罗统泥岩层是封存箱的顶板和底板 ,分布于克拉 2圈闭四周的逆断层和走滑断层是封存箱边板 ,下第三系底部砂砾岩段和白垩系砂岩构成了封存箱的主体层系 .克拉 2封存箱是天然气运聚成藏的基础 .计算结果表明 ,该封存箱具有很高的天然气聚集效率     

渤海湾盆地沾化凹陷古压力恢复初步研究

根据沉积压实原理模拟计算了沾化凹陷典型井区的压力演化,研究结果认为该地区的压力演化具有“异常高压-泻压-异常高压再聚集”的过程,近期的异常压力与烃类流体的充注密切相关。而异常高压为油气流体的运移提供了动力条件。     

基于RFPA-3D的煤层钻孔水力压裂裂缝扩展规律数值模拟

水力压裂裂缝的几何形态是评价压裂效果的主要因素,煤层受割理、层理和天然裂隙的影响,非均质性较强,对于垂向主应力、最大水平主应力和最小水平主应力共同影响下的煤层水力压裂缝扩展规律还未形成系统认识。文章利用RFPA-3D数值模拟软件,研究非均匀分布的硬煤层和软煤层,在垂向主应力不变,不同水平主应力差下水力压裂三维裂纹的扩展过程和延伸规律,研究发现硬煤层水平主应力差接近时,水力压裂缝在煤层中延伸没有优势方位,形成网状缝;水平主应力差较大时,水力压裂缝主要沿最大水平主应力方向扩展,其他分支裂缝初始阶段沿着最小水平主应力方向延伸,随后逐渐向最大水平主应力方向靠拢。软煤层水力压裂初始阶段,注入段附近煤层以井筒为中心向四周挤压,煤层被挤压形成一个“大肚子”区域,待煤层挤压到一定程度,煤层开始起裂、裂缝扩展;水平主应力差接近时,注入段煤层压实后,起裂形成网状缝;水平主应力差较大时,注入段煤层压实后,压裂缝沿最大水平主应力方向以及与最大水平主应力方向成45°夹角方向产生两条优势裂缝。研究成果在安徽芦岭井田Y-01煤层气水平井组进行应用,日产气突破10 000 m3。     

昭通示范区太阳-海坝浅层页岩气富集模式

基于昭通页岩气示范区太阳浅层气田不同构造部位典型井的页岩气气组分及烷烃碳同位素、页岩裂缝充填物及围岩碳氧同位素、流体包裹体及磷灰石低温年代学等分析测试资料,系统探讨太阳-海坝浅层页岩气田富集保存模式。结果表明：五峰-龙马溪组目的层与致密顶底板隔层整合接触,为侧向封闭性良好的压扭性断层所围限而形成“三维封存箱”;流体地球化学特征揭示太阳-海坝浅层气田五峰-龙马溪组成岩成藏为封闭环境,页岩气总含气量、气组分及游离气占比指示“三维封存箱”富集保存条件存在差异性,其中深部云山坝向斜页岩气富集程度优于浅层太阳和海坝背斜;太阳和海坝浅层背斜具有晚抬升、页岩自封闭能力强、深部向斜游离气短距离向浅层背斜运移补充的特点。     

龙门山造山带-川西前陆盆地系统的成山成盆成藏动力学

造山带动力学、沉积盆地动力学和油气藏动力学均是地球科学的研究前沿。作者分析了三种动力学的主要研究内容和发展趋势，认为：(1)大陆动力学作用过程决定了造山带动力学和沉积盆地动力学的作用过程；(2)造山带动力学和沉积盆地动力学性质决定了油气藏动力学的作用机制。龙门山造山带-川西前陆盆地系统是由从东向西的深部多级俯冲潜滑而引起的浅部由西向东的多层次推覆而形成的，并且其物质流和能量流的循环均有两个传递系统。高异常古压是上三叠统天然气运移的动力，是控制天然气运聚与区域分布的主要因素，并且古压的演化直接控制了局部构造的成藏。川西前陆盆地侏罗系天然气藏是上三叠统与侏罗系之间流体的跨层流动形成的。龙门山造山带-川西前陆盆地系统形成和演化产生的挤压环境和使川西前陆盆地的被动沉降作用控制了天然气初次运移和聚集的成藏作用。60Ma以来，龙门山造山带-川西前陆盆地系统的整体抬升和剥蚀作用决定了裂缝系统的发育和上三叠统气藏的调整及侏罗系气藏的形成。     

考虑拉压模量及主应力顺序的隧洞应力解析解

针对圆形水工隧洞,采用统一强度理论和弹脆塑性模型,考虑了不同工况下主应力顺序变化、不同拉压模量、中主应力以及软化等因素的综合影响,推导了圆形水工隧洞问题弹塑性解答,探讨了不同拉压模量比、中主应力等对隧洞临界压力以及极限压力的影响。算例分析结果表明,对于圆形水工隧洞应正确考虑不同工况下第一主应力的变化,且应重视拉压模量差异的影响,传统的压力隧洞弹塑性解答假定岩土体具有相同的拉压模量使得工程设计偏于保守,考虑拉压模量的不等可以更真实的反映岩土材料的力学特性,以期达到设计经济和安全。该结果为水工压力隧洞的弹塑性分析提供了理论依据,对工程设计具有一定参考价值。     

准东石炭系烃源岩分布及勘探潜力分析

准东阜东斜坡fu26井在石炭系获高产气流、古城凹陷cheng1井见良好显示,同时均揭示厚层烃源岩,证实了准东石炭系具备形成天然气大场面的烃源岩基础。为了进一步落实准东石炭系天然气勘探潜力,通过区域统层、构造格局分析及井震匹配研究,整体落实了石炭系烃源岩分布及规模,为该区勘探指明了方向。区域统层研究表明,松喀尔苏组b段为石炭系主力烃源岩发育层段;构造格局分析表明,准东发育南北两大凹陷带,北部凹陷带已规模发现,南部凹陷带烃源岩规模发育,是下步探索的重点领域;井震匹配分析表明,南部凹陷带内主要发育东道海子、阜康、吉木萨尔和古城4大凹陷,其中,阜康和吉木萨尔凹陷烃源岩分布范围广、厚度大、生气强度大,具备形成规模天然气的资源基础。     

Interaction of fluid dynamic factors in the migration and accumulation of natural gas

The migration of fluid petroleum gas, described as fluid potential, depends only on gravity, fluid pressure controlled by depression and capillary force during tectonically stable period; but on tectonic stress during the tectonically active period with severe compression. This method is applied in the Junggar Basin, showing that the migration of Jurassic gas during Cretaceous and Eocene and the migration of Permian gas from Jurassic till the present are determined by capillary force and fluid pressure (including overpressure) which is controlled by depression; the migration of Jurassic gas from Eocene till the present and the migration of Permian gas during Triassic are controlled by tectonic stress.     

Abnormal overpressure distribution and natural gas accumulation in foreland basins, Western China

Abnormal overpressure occurs in the forelandbasins of Kuqa, South Junggar and West Sichuan in China.The pressure coefficients are high. Overpressure exists inwide areas and various strata. The layers of overpressurehave a very close relationship with lithology, and the area ofoverpressure is controlled by the piedmont depression. Themechanisms of overpressure formation in the Kuqa andSouth Junggar Depression include disequilibrium compac-tion and tectonic compression; the importance of these twofactors varies in different basins and in different stages of thesame basin. Different models of gas accumulation are estab-lished to explain the relationship between overpressure dis-tribution and gas pool formation, and the influence of over-pressure on the gas pools. These models include: (i) theviolent tectonic movement leads to the pool formation inoverpressure belt (Kela-2 gas field in Kuqa); (ii) the pres-sure releases at shallow part and the gas pool forms in latetime (Hutubi gas field in southern Junggar Basin); (iii)through the pressure transfer the gas migrates and accumu-lates (Xinchang gas field in Western Sichuan Basin).     

基于有限元的南缘高泉试验水平井稳定性评价

南缘高泉背斜清水河组储层具有三高一深（即高温、高压、高产和超深）特征,国内尚无成熟完井案例可循。为优选合适的完井方式,针对目标区试验水平井分别建立了预孔筛管完井、套管射孔完井的井筒和地层的稳定性模型,对其全生命周期井壁稳定性开展了数值模拟研究。结果表明,当井筒沿着最小水平主应力方向时,孔眼应力集中在平行于最小水平主应力方向最大,在垂直于最小水平主应力方向最小,井筒的破坏会从外壁孔眼处开始;筛管和套管只会产生部分塑性变形,变形量小于5%,发生挤毁可能性不大,但生产后期筛管完井地层必定会发生坍塌,固井后的射孔地层相对比较稳定,从井壁稳定性出发对目标区此类三高一深特征水平井可优先推荐采用射孔进行完井。     

高温高压油气藏试产期间固井水泥环力学完整性——以准噶尔盆地南缘高探1井为例

准噶尔盆地南缘超深层勘探已成为中国石油天然气勘探的重点领域,钻完井工程面临诸多高温高压环境的挑战.在完井试产期间,井筒温度和压力的大幅度且快速下降会改变水泥环应力,易导致套管和水泥环收缩不平衡,产生微间隙.为此,采用厚壁圆筒弹性力学理论,建立了套管-水泥环-地层组合体弹性力学模型,利用有限差分程序求解.研究认为,高温高压油气藏试产期间,水泥环的主要失效形式为收缩微间隙失效.以准噶尔盆地南缘高泉背斜高探1井试产为例,评价试产过程中水泥环失效时井筒压降及温度变化临界值,以及两者与水泥石力学参数的相互关系.该力学评价方法的研究对于高温高压油气藏试产期间水泥环完整性评价具有较高的应用价值.     

水平井固井滑套结构对起裂压力影响规律分析

在水平井无限级固井滑套分段压裂中,较高的起裂压力增加了压裂现场施工的难度和风险,是压裂施工遇到的主要问题之一。为有效降低起裂压力,以鄂尔多斯盆地无限级固井滑套压裂为工程背景,建立了地层-水泥环-压裂滑套耦合系统非线性有限元模型,分析了固井滑套长方形、斜向型、圆形孔口以及长方形孔口参数对压裂起裂压力的影响规律。结果表明,在地质力学参数相同条件下,3种孔口形状滑套的起裂压力均随孔口面积的增大而减小;而在孔口面积相同的条件下,长方形孔口比圆形和斜向型更能有效降低储层起裂压力。对于长方形孔口滑套,其宽度对降低起裂压力不明显;其孔口长度增加、数量增多、方位角减小对降低起裂压力十分明显;若孔口方位角不为零,会导致起裂位置变化,引起水力压裂起裂更为困难。     

A new cheirolepidiaceous conifer from the Early Jurassic of the Junggar Basin, northern Xinjiang and its paleoclimatic implications

Mesozoic sediments are extensively developed in the vast area of Xinjiang and Jurassic strata are well exposed in the Junggar Basin. The Haojiagou geological section near Urumqi in the south of the basin is a typical section for the Lower Jurassic Badaowan and Sangonghe formations. The cheirolepidiaceous conifer Brachyphyllum (Hirmeriella?) sp., which exhibits strongly xeromorphic characters, was discovered in the Sangonghe Formation and is associated with a high relative abundance (up to 75%) of dispersed Classopollis pollen. The occurrence of cheirolepidiaceous foliage and Classopollis pollen in the Sangonghe Formation indicates that a warm and dry climate prevailed in the Junggar Basin during the Early Jurassic (Early Toarcian), supporting the hypothesis for a warming event at that time.     

A new cheirolepidiaceous conifer from the Early Jurassic of the Junggar Basin, northern Xinjiang and its paleoclimatic implications

Mesozoic sediments are extensively developed in the vast area of Xinjiang and Jurassic strata are well exposed in the Junggar Basin. The Haojiagou geological section near Urumqi in the south of the basin is a typical section for the Lower Jurassic Badaowan and Sangonghe formations. The cheirolepidiaceous conifer Brachyphyllum (Hirmeriella?) sp., which exhibits strongly xeromorphic characters, was discovered in the Sangonghe Formation and is associated with a high relative abundance (up to 75%) of dispersed Classopollis pollen. The occurrence of cheirolepidiaceous foliage and Classopollis pollen in the Sangonghe Formation indicates that a warm and dry climate prevailed in the Junggar Basin during the Early Jurassic (Early Toarcian), supporting the hypothesis for a warming event at that time.     

准噶尔盆地南缘古近系-新近系异常高压系统与油气成藏机理

运用钻井压力监测、电缆测试实测压力和声波时差等资料 ,对准噶尔盆地南缘古近系新近系中普遍存在的异常高压地层进行了识别。研究结果表明 ,研究区存在滞排型和顶封滞排型两种异常高压系统 ,其中欠压实作用、封隔层封闭作用和构造抬升作用是异常高压系统的主要成因 ;同时认为异常高压对该地区油气成藏具有控制作用。准噶尔盆地南缘呼图壁地区的滞排型异常高压系统有益于气藏的形成和保存 ;独山子异常高压系统只对超压系统形成之前和同期运移来的油气起封隔和保存作用 ,而对后期的油气向系统内运移起阻止作用 ,从而影响油气聚集