苏南地区下三叠统青龙组灰岩有效裂缝的厘定

在裂缝宏观、微观特征观察与描述的基础上,运用裂缝充填物碳氧同位素分析、阴极发光等手段,研究了苏南地区下三叠统青龙组灰岩裂缝的发育期次,厘定了有效裂缝的形成时间。认为,苏南地区青龙组发育6 期裂缝,其中第I 期为水平缝合线,形成于青龙组沉积初期;第II 期为构造裂缝,被方解石全充填,原油显示微弱,形成于印支—燕山早期;第III 期为构造张裂缝,被方解石充填未盈,原油显示丰富,形成于仪征运动早期;第IV 期为倾斜缝合线,形成于仪征运动中期;第V 期为构造裂缝,被方解石全充填,原油显示微弱或无显示,形成于三垛运动早期;第VI 期为构造裂缝,未被任何物质充填,形成于盐城运动期。仪征运动早期形成的张裂缝晶洞及溶洞发育,原油显示最为丰富,为有效裂缝;青龙组灰岩裂缝型储层预测应以仪征运动早期的构造应力场强度为重要参数。     

惠民凹陷沙一段碳酸盐岩的早期成岩作用

通过对惠民凹陷商河地区沙一段碳酸盐岩成岩作用的研究 ,结合沉积特征 ,建立了其成岩作用和油气成藏模式 .认识碳酸盐岩隐蔽油气藏较发育规律 .由于快速进积的碳酸盐浅滩表面水体在大气水的影响下逐渐淡化 ,碳酸盐物质沉积不久即发生强烈溶解 .准同生期和浅埋藏阶段 ,在孔隙中形成薄层栉壳状白云石和少量蛋白石、绿泥石胶结物 .沙一段沉积末期 ,沿断裂运移上来的深部油气在沙一段碳酸盐岩孔隙中储集并形成岩性油气藏 ,未被油气充填的孔隙则被从油层水中沉淀的粗大晶粒状方解石所完全充填 .沙一段碳酸盐岩中的隐蔽油气藏应从沙一末期至东营组沉积初期的构造高点来寻求突破 ,而不是现今的构造高点     

四川盆地元坝地区飞仙关组二段滩相储层孔隙演化特征

通过岩石薄片、阴极发光、电子探针和流体包裹体分析等方法,对元坝地区飞仙关组二段滩相储层发育特征及影响储层孔隙形成、保存的主要成岩作用进行详细研究,并结合烃类充注期次,探讨滩相储层的孔隙演化模式。结果表明:研究区储层以鮞粒灰岩为主,粒间溶孔和粒内溶孔等次生孔隙构成主要的储集空间;储层孔隙的形成受泥晶化、溶蚀、胶结充填、压实压溶、构造破裂等多种成岩作用影响,其中大气淡水溶蚀作用是储层次生孔隙形成的关键,I期埋藏溶蚀作用为烃类充注提供了良好的通道和储集场所,而大气淡水方解石胶结作用则对次生孔隙保存起到明显的破坏作用;研究区储层孔隙演化经历了石油充注前形成溶孔且孔隙增减交替变化、油向气转化期溶孔孔隙减少、油向气转化后形成裂缝、溶孔且孔隙缓慢增加3个阶段。     

惠民凹陷沙—段碳酸盐岩的早期成岩作用

通过对惠民凹陷商河地区沙一段碳酸盐岩成岩作用的研究，结合沉积特征，建立了其成岩作用和油气成藏模式，认识碳酸盐岩隐蔽油气藏较发育规律，由于快速进积的碳酸盐浅滩表面水体在大气水的影响下逐渐淡化，碳酸盐物质沉积不久即产生强烈溶解，准同生期的浅埋藏阶段，在孔隙中形成薄层栉壳状白云和少量蛋白石、绿泥石胶结物，沙一段沉积末期，沿断裂运移上来的深部油气在沙一段碳酸盐岩孔隙中储集并形成岩性油气藏、未被油气充填的孔隙则被从油层水中的沉淀的粗大晶粒状方解石所完全充填，沙一段碳酸盐岩中的隐蔽油中应从沙一末期至东营组沉积初期的构造高点来寻求突破，而不是现今的构造高点。     

溶蚀在川东北飞仙关组储层演化中的意义

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组海相碳酸盐岩不仅分布广、厚度大、类型多,而且经历了多期成岩作用和构造作用的改造,形成了具有良好储集性能的滩相白云岩储层。通过对该区沉积发育史、成岩演化史、构造埋藏史和有机质热演化史分析,较深入研究了飞仙关组储层发育演化过程中的溶蚀作用。根据具体的溶蚀特征及化学充填物地球化学资料,识别出了同生—准同生期、液态烃期、气态烃期和构造抬升期等四期溶蚀作用;探讨了不同期次溶蚀作用的形成机理,提出了液态烃期和气态烃期埋藏溶蚀作用模式,总结出了溶蚀作用对储层性能的影响。     

塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统碳酸盐岩成岩作用类型及演化

为恢复塔里木盆地玉北地区中?下奥陶统碳酸盐岩的成岩演化历史, 通过岩芯观察、薄片观察、地球化学分析等工作, 针对溶蚀作用、白云石化作用、硅化作用和破裂作用等开展研究, 并将成岩历史划分为4个阶段。由于海平面的波动, 地貌高部位在相对海平面较低时短暂地暴露在地表, 以颗粒结构为主的灰岩在沉积后不久发生准同生溶蚀作用, 形成顺层发育的溶洞及结构选择性溶孔等。主要发育于早成岩阶段的白云石化作用增强了岩石的抗压实压溶能力, 有利于孔洞的保存; 此外, 早成岩阶段的加里东中?晚期及海西早期构造运动导致裂缝较为发育, 但由于经历了复杂的压实及胶结作用过程, 裂缝多呈封闭或充填状态, 未形成有效的储集空间。中成岩阶段的热液活动以产出具波状消光和鞍形结构的白云石和黄铁矿为特征, 热液活动总体上较弱, 对先期形成的孔洞和裂缝具有轻微的充填破坏作用。晚成岩阶段的硅质流体及钙质流体活动部分地充填早期的孔洞, 在区域内对储层具有破坏作用; 晚成岩阶段的海西晚期及喜山期裂缝活动弱于早成岩阶段的裂缝活动, 但由于经历的成岩改造作用较弱, 这些晚期裂缝多为开启状态, 在喜山期油气调整阶段具有一定的输导和储集作用。     

塔里木盆地中上奥陶统碳酸盐岩层序格架及其对礁滩体的控制

 以露头和钻井资料为基础,结合层序地层学、生物地层学及沉积学理论,建立了塔里木盆地中上奥陶统碳酸盐岩层序格架,并探讨层序与礁滩体发育之间的关系.研究表明,中上奥陶统发育5个3级层序,其中塔中地区的良里塔格组3个3级层序可进一步划分为7个4级层序,塔中的良里塔格组中上部与塔北地区的桑塔木组多为同时异相关系,可见塔中与塔北良里塔格组为一明显的穿时地层单元;塔中良里塔格组共发育5期礁滩体,高频层序对礁滩体发育具有很好的控制作用,对礁滩储层预测有指导意义.     

川东石炭系碳酸盐岩孔隙演化中的埋藏胶结作用

碳酸盐岩孔隙演化受各种成岩作用的控制,其中胶结作用对孔隙演化起了重要的作用。利用地球化学分析手段,对川东石炭系碳酸盐岩胶结物进行了研究,碳酸盐岩中存在白云岩粒间胶结和石灰岩粒间胶结两种胶结物,不同成岩时期及成岩环境形成的胶结物的地球化学特征差异显著。川东石炭系埋藏成岩作用过程中,埋藏胶结物对孔隙演化有一定的影响。利用地球化学手段定量地描述胶结作用,为预测有利勘探目标提供了理论依据     

陇东地区延长组构造裂缝方解石脉特征及其与烃类流体活动的关系

通过微量元素与稳定同位素分析对鄂尔多斯盆地陇东地区延长组广泛发育的构造裂缝方解石充填物的成因及其与烃类流体活动的关系进行研究。结果表明:该区砂泥岩裂缝中充填的方解石为相对富集Fe和Mn而贫Mg的(含)铁方解石,其δ13CPDB为-6.6‰～2.7‰,δ18OPDB为-23.0‰～-14.9‰;方解石脉中富集的Mn元素主要源于酸性烃类流体对长7段源岩内部凝灰岩的溶蚀,其成因主要与有机质演化过程中甲烷生成作用产生的相对富13C二氧化碳和脱羧作用产生的贫13C二氧化碳有关;方解石脉主要形成于早白垩世长7段烃源岩生排烃期间,稍早于或同步于烃类流体的大规模活动,侏罗纪末期形成的裂缝构成了延长组烃类流体活动的重要通道,有利于烃源岩排烃及低渗透砂岩储层的油气运移。     

基于马尔科夫链的裂缝期次研究——以重庆天府地区上二叠统长兴组露头为例

为寻找一种经济又有效的裂缝期次定量划分方法,本文以重庆天府地区上二叠统长兴组地层为例,对构造裂缝形成期次的划分方法进行了研究。在大量野外观察与测量的基础上,以基于概率统计学的马尔科夫链为方法,进行了转移频数统计、马尔科夫性质检验、随机值计算、残差矩阵分析,得出研究区的裂缝发育期次主要为三期：第一期裂缝为近东西向,第二期裂缝为北西西-南东东向,第三期裂缝为北北东向-南南东向;结合基于地球化学的充填物碳氧同位素分析,取对应期次的裂缝充填物进行实验,对上述分析结果进行佐证,结果发现其同位素值主要散落在三个区域：第一期裂缝充填物δ18O平均值为-8.58‰,δ13C平均值为3.32‰,形成时平均埋深为3864m,形成温度为130℃;第二期裂缝充填物δ18O平均值为-7.16‰,δ13C平均值为3.79‰,形成时平均埋深为3084m,形成温度为107℃;第三期裂缝充填物δ18O平均值为-5.18‰,δ13C平均值为3.70‰,形成时平均埋深为2147m,形成温度为79℃。综合研究区构造演化史以及埋藏史分析认为：第一期裂缝形成于燕山早期,第二期裂缝形成于燕山晚期,第三期裂缝形成于喜山早期。实验结果成功验证了马尔科夫链的分析,因此马尔科夫链为一种可行的裂缝期次研究方法。     

哈拉哈塘油田哈6—新垦区块奥陶系碳酸盐岩成岩环境

通过孔洞充填物的碳、氧同位素和包裹体分析,探讨塔里木盆地哈拉哈塘油田哈6—新垦区块奥陶系储层碳酸盐岩的形成环境。除加里东期的淡水喀斯特充填外,还存在海西期埋藏充填、印支—燕山期埋藏充填及喜马拉雅期的埋藏充填。研究表明奥陶系沉积后,经历了同生成岩期、早成岩期和近地表成岩期,后逐步埋藏进入中成岩期,加里东期构造运动使该区经历了抬升、剥蚀以及大气水溶蚀成岩环境,随中生界再次埋藏,构成了中期开启型成岩演化系统。     

滑套固井压裂起裂压力及影响因素

起裂压力高是滑套固井压裂面临的主要问题。根据滑套固井压裂的特征,建立地应力条件下滑套固井压裂计算模型,运用有限元法及岩石抗拉强度准则计算起裂压力,通过长庆油田桃X井的实例进行验证。结果表明:水平地应力差及端口方位角是滑套固井压裂起裂压力的主要影响因素,随着水平地应力差的增大,起裂压力降低,端口方位角增大时,起裂压力增大;地层岩石的弹性模量对起裂压力有较大影响,随着地层岩石弹性模量的增大,起裂压力增大;水泥环厚度对起裂压力的影响规律与水泥环和地层的弹性模量有关,当地层弹性模量大于水泥环弹性模量时,起裂压力随水泥环厚度的增大而减小,当地层弹性模量小于水泥环弹性模量时,起裂压力随水泥环厚度的增大而增大。     

鄂尔多斯盆地西南部长8砂岩致密时间再认识

鄂尔多斯盆地延长组砂岩的致密时间目前尚无定论，这是由于对方解石胶结物的成因认识不一致造成的。通过铸体薄片和带有能谱仪的扫描电镜技术，对鄂尔多斯盆地西南部长₈砂岩中方解石胶结物的成因进行了研究。认为早成岩A期的泥岩压释水为方解石胶结提供物质来源，形成了浸染状均匀分布的I型方解石胶结物和斑块状或星点状散布的Ⅱ⁰型方解石胶结物； I型方解石胶结的砂岩，流体难以进入而失去水岩反应能力，Ⅱ⁰型方解石胶结物在中成岩A期经溶解沉淀反应转化为Ⅱ型方解石胶结物；碳氧同位素和流体包裹体资料不能作为研究方解石胶结物成因的主要依据，这些资料的解释必须服从于岩石显微结构特征。鉴于此，鄂尔多斯盆地西南部长₈砂岩致密时间为早成岩A期，其与成藏时期的配置关系为先致密后成藏。     

CO2埋存井注入过程中水泥环应力完整性研究

CO2埋存井固井水泥环完整性直接涉及到CO2能否安全、长期有效的进行地质埋存,因此对埋存井水泥环完整性的分析是很有必要的。提出了CO2埋存井水泥环动态应力完整性模型,并分析了温降、地层孔隙压力的变化对水泥环应力完整性的影响。结果表明:温降和孔隙压力的增大均能对水泥环产生轴向诱导拉应力,温降和孔隙压力单独作用时,不足以使水泥环受拉而发生破坏。两者同时作用时,当温降和孔隙压力增加到一定值就会使水泥环发生轴向断裂。产生水平裂纹,所以为了保证水泥环完整性不发生破坏,在注入CO2时,要正确的处理好CO2的注入温度与注入速度的关系。     

鄂尔多斯盆地陕北斜坡带三叠系延长组和侏罗系油气成藏期研究

通过对鄂尔多斯盆地烃源岩的生烃史、构造运动特征、包裹体均一温度和伊利石K-Ar同位素定年的研究,结合研究区的裂缝发育特征,综合分析了三叠系延长组和侏罗系油气成藏期.鄂尔多斯盆地形成演化过程中经历了多期构造运动,其中影响最大的是早白垩世末期的构造运动.长7段泥质烃源岩在早白垩世初期开始大量生烃,对侏罗系延9段裂缝储层和三叠系延长组伊利石K-Ar同位素定年以及对储层流体包裹体均一温度分析显示,陕北斜坡带三叠系延长组油藏形成于早白垩世的早中期,而侏罗系延安组的油藏则形成于早白垩世末的构造抬升期,对应时间为晚白垩世早—中期.     

玛湖凹陷百口泉组砾岩储层泡酸后岩石损伤及压裂泵压下降机理

针对玛湖凹陷百口泉组砾岩储层水平井固井完井射孔后直接压裂施工存在泵压高、需借助长时间泡酸工艺来降低压裂启泵压力的问题,开展了储层射孔后酸损伤及降压机理研究:①通过玛湖1、玛131、玛18区块储层岩心及水泥石在模拟温度下的酸岩反应实验,得到了岩心及水泥石的宏观溶蚀率及其变化规律;②进行了玛湖1、玛131、玛18区块岩心及水泥石在酸岩反应前后的三轴力学实验,得到了酸作用前后岩石/水泥石力学特征及其变化规律;③采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)、X-射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)分析了酸作用前后岩石孔/缝/面等微观结构的变化,从微观角度探索了酸岩反应机理;④综合玛湖压裂施工现状、酸反应前/后岩石及水泥石SEM/EDS/XRD分析结果、岩石/水泥石酸岩反应前后三轴力学性能,利用"七五"或组合弹簧模型及破裂压力公式分析了酸作用对地层破裂压力的影响规律,揭示了玛湖砾岩储层水平井固井完井射孔后酸损伤及降压机理.     

水力压裂过程中水泥环裂缝扩展的数值模拟

射孔后水泥环内产生初始裂缝,压裂过程中裂缝的扩展将为环空窜流的发生提供通道。针对此问题,根据水力压裂流固耦合理论模拟水泥环径向裂缝在体积压裂过程中的扩展过程,分析了套管内压、水泥弹性模量、地层孔隙压力等参数对压裂过程中水泥环裂缝扩展长度的影响规律。结果表明：压裂过程中射孔段水泥环径向裂缝扩展过程主要发生在压裂初期,且缝口与缝尖处的压力差随着压裂的进行逐渐缩小。较高的地层孔隙压力、较低的套管内压与高强度低模量水泥有利于减小水泥环径向裂缝扩展长度,保证水泥环有效封固。本文研究结果可为水平井体积压裂的射孔簇间距与压裂段间距的选取提供参考。     

辽河东部凹陷茨榆坨低位潜山油气成藏研究

根据潜山区域构造、断层活动期、油气生成期、成藏期的配置关系及断层封闭性特点 ,对辽河东部凹陷茨榆坨低位潜山进行了研究。研究结果表明 ,茨榆坨潜山为一典型的低位潜山构造带 ,其构造形态是一平行型背向传递带 ;储集层为太古界花岗岩 ,储集空间主要为构造裂缝及溶蚀孔隙 ,其发育程度受断层控制。采用原油族组成、类异戊二烯烃和萜烷等地化参数 ,对牛居长滩洼陷和茨榆坨地区的油气进行了油源对比 ,并利用生物标志化合物w(甾烷C2 9ααα2 0S) /w(2 0S +2 0R)和w(C2 9ββ) /w(ββ +αα)、正构烷烃主峰碳数、原油物性等指标 ,对油气运移过程中的运移效应进行了分析 ,确定潜山的油气来自牛居长滩洼陷。对油气运移通道条件与运移过程分析认为 ,茨东、茨西断层控制了油气在潜山内的运移和聚集 ,断层和不整合面是油气运移的良好通道 ,油气向茨榆坨潜山的运聚具有氧化型成藏模式。     

层状介质中水力裂缝的垂向扩展

应用岩石力学的理论与方法，建立了层状介质中水力裂缝垂向扩展的数值模型，分析了地应力剖面、地层断裂韧性、压裂液密度及作业参数对缝高剖面形态的影响．研究结果表明，地应力剖面是影响裂缝垂向扩展范围和扩展方向的主要因素，岩层断裂韧性对裂缝的垂向扩展有明显的止裂作用，压裂液沿缝高方向的流动压降对裂缝高度有较大影响．在一定地层条件下，裂缝是否向隔层扩展以及扩展范围的大小主要取决于作业压力的高低．该方法可用于预测水力裂缝缝高剖面形态     

斜井水力压裂三维裂缝动态扩展数值模拟

 斜井的近井筒效应较为复杂,若存在射孔相位误差,极易在地层和水泥环交界面处产生微环隙,引起较高的近井压降,甚至在微环隙内产生砂堵,造成压裂施工失败。对于斜井水力压裂裂缝三维几何形态的预测,一直是水力压裂领域的难题。本文采用黏弹性损伤cohesive孔压单元,考虑套管、水泥环、地层、射孔孔眼和微环隙对水力压裂的影响,建立了斜井的水力压裂三维裂缝形态的有限元模型。同时,考虑水力压裂过程中储层岩石渗透率和孔隙度的动态演变,对渤海湾地区20°井斜角的C5井开展了水力压裂裂缝动态扩展的数值模拟研究,计算得到的井底压力曲线与现场施工曲线一致。研究了斜井水力裂缝和微环隙的起裂和扩展机理。微环隙在水力压裂的初始阶段沿井眼周向和轴向同时起裂并扩展,随着水力裂缝的扩展而逐渐闭合,对于具有较复杂近井筒效应的硬地层大斜度井而言,微环隙的起裂和多条裂缝的产生,极易导致压裂失败。斜井水力裂缝近似两翼对称,易向地应力较小的盖层扩展,缝高较难控制。数值模拟结果为现场水力压裂的设计提供理论指导。