• 2023年第1期文章目次
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    • >油气地质
    • 济阳陆相断陷盆地页岩油富集高产规律

      2023, 30(1):1-20. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202204017

      摘要 (381) HTML (18) PDF 4.09 M (638) 评论 (0) 收藏

      摘要:济阳坳陷具有丰富的页岩油资源,2019年以来,陆续有YYP1,FYP1,BYP5等多口井获得峰值日产油量超100t/d的高产工业油流,展现了良好的勘探开发前景,总结济阳页岩油地质特征,分析其富集高产规律,对于实现页岩油经济有效开发具有重要指导意义。在对济阳页岩油勘探开发实践回顾的基础上,通过对页岩油岩相特征、储集空间、含油性、可压性的系统分析,明确了济阳页岩油富集高产的主控因素。研究表明,济阳页岩油资源丰富但是分布零散,油藏埋藏深,温度及压力系数高,具有构造复杂、岩相复杂、地应力复杂、流体性质复杂等“四复杂”的特点。烃源岩厚度大、有机质含量高、热演化程度适中、咸化湖盆富碳酸盐岩相发育是页岩油富集的主要因素,无机孔-缝网络发育、地层压力系数高、脆性矿物含量高、可压性好,CO2扩孔增能、多尺度缝网组合压裂是济阳页岩油高产的主要因素。济阳页岩油的突破,展现了陆相断陷盆地页岩油广阔的勘探开发前景,对中外同类型油藏具有较大的指导与借鉴意义。

    • 济阳坳陷页岩油测井评价

      2023, 30(1):21-34. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202112014

      摘要 (323) HTML (6) PDF 993.70 K (611) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前,普遍利用岩心和气测录井研究页岩油地质特性,测井资料在页岩油评价中的作用并未得到充分发挥。基于岩心分析和元素俘获能谱测井刻度标定,采用测井曲线重叠法,建立了页岩油地质特性测井评价方法和表征手段。结果表明,改进后的ΔlogR 法计算的总有机碳含量与岩心分析数据更吻合,测井曲线重叠及其组合特征与气测异常存在较好的对应关系,能够定性反映页岩油可动性。利用渤页平5井二维核磁测井数据,首次从测井角度揭示了页岩油地层流体赋存特征和含油特点,确定了页岩油地层含油性定量评价方法,求取了页岩油地层核磁测井可动孔隙度T2截止值,达到了定量评价页岩油地层含油性的目的。应用实例表明测井评价结果与岩心分析结果基本一致。测井曲线重叠法和核磁测井资料更加全面准确地反映了页岩油地层含油性,测井资料在页岩油评价中的作用得到了充分体现。

    • 准噶尔盆地早二叠世构造-沉积格局及石油地质意义

      2023, 30(1):35-48. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202202022

      摘要 (484) HTML (4) PDF 28.33 M (671) 评论 (0) 收藏

      摘要:准噶尔盆地下二叠统风城组为一套重要的烃源岩,对该时期沉积环境的认识存在海相与湖泊相的争议。根据研究区及邻区露头、地震、钻测井及岩心等资料,明确了准噶尔盆地南缘博格达山的形成时期与盆内地质结构,恢复了盆地早二叠世构造-沉积格局,并分析了风城组的石油地质特征。研究结果表明:石炭纪末期,东博格达山与伊林黑比尔根山东缘分隔了准噶尔盆地与吐哈盆地,准噶尔盆地由残留海闭塞形成了海迹湖。风城组沉积时期,盆地北部石西凹陷与石钱滩凹陷主要发育冲积扇;西北缘、中央坳陷与博格达地区为海迹湖沉积环境,继承了海洋的咸水环境与生物;受盆内凸起与水下低隆的控制,准噶尔盆地形成4个沉积中心,半深湖-深湖亚相在咸水环境下发育较好的烃源岩。准噶尔盆地腹部各凹陷与博格达山周缘下二叠统广泛分布,深埋藏条件下可能蕴含极其丰富的天然气资源,为下一步有利的勘探方向。

    • 应力对超深层碳酸盐岩气藏孔喉结构的影响

      2023, 30(1):49-59. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202203041

      摘要 (642) HTML (9) PDF 5.61 M (732) 评论 (0) 收藏

      摘要:超深层碳酸盐岩气藏埋藏深,应力状态复杂,非均质性极强,应力变化前后孔喉结构的变化规律尚不明确。选取高石梯-磨溪区块台内灯四气藏储层岩心,通过CT扫描得到应力实验和压裂实验前后不同类型储层的孔喉尺寸分布、缝洞占比和连通性等,研究应力和压裂对超深层碳酸盐岩储层孔喉结构的影响规律。结果表明:在受压恢复后,孔洞型和缝洞型岩心的孔隙和喉道个数均大幅度下降且主要集中在半径在1 mm以下的微孔、中孔和0.04mm以下的微喉,孔隙平均半径、喉道平均半径和喉道平均长度均大幅度增加,缝洞比例大幅度增加,孔隙和喉道总体积趋于减小;孔洞型岩心连通孔喉体积占比大幅下降,而缝洞型岩心由于裂缝发育,其连通孔喉体积占比维持原有水平。压裂后,孔洞型岩心孔隙个数大幅度下降,减少的孔隙半径主要集中在0.5 mm以下的微孔和中孔,孔隙平均半径大幅度上升,增加的孔隙半径主要集中在0.5~0.8 mm,孔隙体积总体呈上升趋势,喉道个数、喉道平均半径、喉道平均长度和喉道总体积均趋于增加,缝洞比例大幅度增加,连通孔喉体积大幅度提高。实验表明超深层碳酸盐岩储层受压恢复后,渗流能力不降反而大幅度提升,压裂主要通过提高孔喉空间中裂缝占比来改善孔喉连通性。

    • 断层输导差异性定量评价及其在致密油气藏勘探中的应用

      2023, 30(1):60-68. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202211033

      摘要 (527) HTML (6) PDF 1.04 M (386) 评论 (0) 收藏

      摘要:沟通烃源岩与储层的通源断层在活动期会产生诱导裂缝、碎裂岩或断层岩,对油气运移起输导作用。受断层活动强度、两侧岩性、断层岩泥质含量等因素的影响,断层不同部位(断片区)对流体的输导能力存在差异。断层输导差异性定量评价有助于断控致密油气成藏有利区预测。基于断层生长指数、断生裂缝系数和岩石破裂压力等参数,提出断层输导指数计算方法,明确了断控致密油气成藏机理与成藏模式。根据烃源岩厚度、成熟度及类型等参数,计算烃源岩系数,综合分析济阳坳陷渤南洼陷渤深4断层各断片区的输导指数、烃源岩系数、源储压差、有利储集相带等,建立断控致密油气成藏有利区分类标准,预测的成藏有利区得到了勘探实践证实。结果表明:按断片区计算断层输导指数,可以定量评价断层输导能力的差异性;高源储压差、通源断层差异输导和断层岩侧向封堵是断 控致密油气成藏的主控因素。

    • 基于生物启发算法的地震双极性变换拟声波测井约束反演方法应用——以塔河油田S9702井区石炭系超深薄砂层为例

      2023, 30(1):69-75. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202012029

      摘要 (609) HTML (6) PDF 4.00 M (518) 评论 (0) 收藏

      摘要:塔河油田石炭系超深薄砂层地震响应复杂,声波时差、密度测井曲线对储层敏感性差,地震属性和现有反演方法对储层的预测精度不能满足油气藏精细开发的要求。提出基于生物启发算法的地震双极性变换拟声波测井约束反演方法,首先利用生物启发算法对不同相位地震资料进行双极性变换,使其具有双极性特征,提高了地震资料的视分辨率,绝大部分薄砂层有地震反射同相轴与其对应,改善了薄砂层与地震响应之间的关系;其次开展自然电位、自然伽马测井曲线拟声波重构,增强了反演参数的储层敏感性,因此反演过程仅需较低程度的测井约束,反演结果与地震资料相关性好,降低了多解性,提高了储层预测的可信度。利用该方法在塔河油田S9702井区可以识别埋深达5 000 m、厚度大于3 m的石炭系超深薄砂层,且误差较小,窄河道形态较清楚,砂体展布符合地质规律。

    • 基于FL-XGBoost 算法的砂泥岩识别方法——以胜利油田牛庄地区为例

      2023, 30(1):76-85. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202205031

      摘要 (480) HTML (2) PDF 821.29 K (594) 评论 (0) 收藏

      摘要:砂泥岩识别任务通常基于测井曲线,依据经验公式、实地岩心取样、交会图和聚类分析等传统方法实现,但这些方法难以充分利用测井曲线所包含的砂泥岩特征,且精度低、效率低,人为影响因素大。为此,以测井和录井资料为基础,综合砂泥岩识别的关键技术难点,对测井参数进行敏感性分析,以选取适当的影响因素,通过多项预处理操作构建完整的训练数据集,并根据测井标签稀疏性的特点,引入Focal Loss函数,提出FL-XGBoost模型,进而开展胜利油田牛庄地区砂泥岩识别。研究结果表明,采用FL-XGBoost算法的砂泥岩识别模型对研究区砂泥岩识别的准确率达到了0.827。通过5种公开分类数据集设计对比实验,证明FL-XGBoost算法在识别分类领域上具有强泛化能力。

    • 基于井控多属性机器学习的缝洞型储层预测方法

      2023, 30(1):86-92. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202112047

      摘要 (597) HTML (3) PDF 1.40 M (557) 评论 (0) 收藏

      摘要:碳酸盐岩缝洞体具有强非均质性特征,单一地震属性预测和常规地震属性融合方法未考虑钻井过程中放空、漏失等信息,预测误差较大。基于实钻井井震标定,将放空漏失点属性特征作为约束条件,提出基于井控多属性机器学习的缝洞型储层预测方法,实现缝洞体精细预测。首先根据实钻井井震标定结果,提取漏失点位置的不同敏感地震属性值作为数据输入数组,根据漏失点特征定义的储层类型作为输出数组,形成训练集数据;然后基于支持向量机(support vector machines,SVM)方法,对训练集数据进行模型训练,得到符合先验信息的井震一致的预测模型;最后将该模型应用于塔里木盆地顺北地区奥陶系缝洞型储层预测。结果表明该方法能很好地反映真实储层类型特征,与钻井特征有很高的吻合度。

    • 基于门控循环单元神经网络的测井曲线预测方法

      2023, 30(1):93-100. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202111013

      摘要 (572) HTML (2) PDF 866.31 K (543) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了减少泥浆侵入对测井曲线的影响,许多油田采用随钻测井技术,需先预测未钻地层测井曲线,这对随钻测井具有非常重要的指导作用。为此,提出一种基于门控循环单元神经网络(GRU)预测未钻地层测井曲线的方法,该模型将长短期记忆神经网络(LSTM)的输入门和遗忘门合并成更新门,输出门变成重置门,使模型结构简单,不易出现过拟合现象,保留LSTM模型的长时记忆功能,且能有效缓解梯度消失或梯度爆炸问题。以新疆油田直井和南海西部油田随钻测井的实际测井数据为例,选取已钻地层以及邻井的自然伽马、深感应电阻率、声波时差、密度和井径5条测井曲线数据作为训练样本输入到LSTM和GRU模型中进行学习训练,将训练好的模型用于预测未钻地层的测井曲线。应用结果表明,GRU比LSTM模型在新疆油田和南海西部油田预测测井曲线的平均相关系数分别提高13.78%和12.13%,平均均方根误差分别下降27.08%和42.17%,GRU模型能够准确地预测未钻地层测井曲线的变化趋势。

    • >油气采收率
    • 典型底水气藏开发特征及适宜开发对策启示

      2023, 30(1):101-111. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202203018

      摘要 (339) HTML (25) PDF 1.27 M (517) 评论 (0) 收藏

      摘要:四川盆地高石梯-磨溪灯二段气藏和太和气区灯二段气藏储层非均质性强,多尺度孔(洞)、缝发育,具有裂缝-孔洞型底水气藏特征,开发过程中面临底水沿缝洞快速侵入风险,开采难度大,缺乏可借鉴的有效开发技术对策。为科学开发这类裂缝性底水气藏,并为其他类型底水气藏提供技术参考,以中外典型底水气藏为研究对象,深入剖析各类型底水气藏的开发现状、地质特征和开发对策,明确影响底水气藏采出程度的主控因素,总结底水气藏控水治水对策,并在此基础上提出针对强非均质裂缝-孔洞型底水气藏的适宜开发对策。研究发现,裂缝发育程度、隔夹层发育程度和水体能量强弱是影响底水气藏开发效果的主要地质因素,深化气藏特征认识是提高底水气藏采出程度的基础,合理的开发技术对策可减缓底水非均匀侵入,均衡开采是实现裂缝-孔洞型底水气藏高效开发的关键。具体开发技术对策启示包括:①井震联合精细刻画储层缝、洞分布规律,动静资料结合持续深化气藏地质特征认识;②制定合理开发技术界限,加强气藏动态监测管理;③建立底水气藏水侵预测模拟体系,形成气藏全生命周期控水治水技术。

    • 基于核磁共振技术的页岩油润湿性及其对原油动用特征的影响

      2023, 30(1):112-121. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202109016

      摘要 (847) HTML (12) PDF 1.31 M (565) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了识别和评价页岩油储层岩石润湿性,深化其对储层原油动用程度的认识,以鄂尔多斯盆地西233地区页岩油储层岩样为研究对象,开展完全饱和水及束缚水状态下的核磁共振T1-T2二维图谱测试和基于核磁共振技术的自吸法润湿性实验,建立基于核磁共振T1-T2二维图谱评价润湿性的基本方法,进而选择平行岩样开展基于核磁共振技术的岩心水驱油实验,分析评价润湿性对水驱油过程中原油动用特征的影响。研究结果表明,油驱水后(即束缚水状态),水相与孔喉壁面的作用力明显减小,其在孔喉空间中表现出自由流体状态下的体弛豫特征,因此岩样的润湿性表现为油湿,这与基于核磁共振技术的自吸法润湿性实验评价结果一致。由此可见,通过对比不同状态下的核磁共振T1-T2二维图谱能够评价岩样的润湿性;岩样在水驱油过程中主要动用的是中-大孔喉中的原油,小孔喉中原油的动用效果较差。当增加注入水毛细管数的同时减弱储层岩石的油湿特性,小孔喉的动用效果可明显提升。因此注水开发过程中应综合考虑注入水毛细管数和储层岩石的润湿性,进而提高页岩储层的水驱油效率。

    • 带压渗吸核磁共振实验研究 ——以江汉盆地潜江凹陷潜江组泥质白云岩为例

      2023, 30(1):122-128. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202110042

      摘要 (531) HTML (7) PDF 1.16 M (563) 评论 (0) 收藏

      摘要:渗吸油水置换作用可提高非常规储层原油产量,目前渗吸实验研究以自发渗吸为主,即在常压条件下模拟岩心在毛细管力作用下的渗吸过程,而在实际施工过程中,压裂液在地层中滞留往往存在压力,传统的实验方法无法体现带压条件下的渗吸特征。为此,以江汉盆地潜江凹陷潜江组泥质白云岩为研究对象,开展基于低场核磁共振技术的带压渗吸实验,研究在流体压力作用下的渗吸规律。结果表明:根据T2 谱孔隙分类,页岩油储层岩样中98.14%~99.49%的孔隙为小孔和中孔,中孔是其主要储集空间;相较于常压渗吸,附加流体压力使较小孔隙得到更多动用,5和10 MPa带压渗吸采收率分别提高24.32%和62.59%;渗吸使高黏土矿物含量岩样表面产生裂缝,增大接触面积,提高油水置换效率,同时渗吸作用存在改善物性及伤害储层的两面性。

    • 驱油用Janus 片状纳米材料研究现状

      2023, 30(1):129-138. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202202002

      摘要 (1087) HTML (22) PDF 1.89 M (606) 评论 (0) 收藏

      摘要:纳米流体驱作为一种新型的低渗透油藏驱油技术,具有注入性好、储层伤害小、驱油能力强、智能响应等优势,越来越受到广泛关注。相比于球形纳米颗粒,Janus片状纳米材料界面自由能低、转动更加受限、可进一步阻止内外相分子扩散并形成界面强度更高的固体颗粒膜,展现出优异的驱油性能。目前,已开发出多种Janus片状纳米材料的制备方法,其在驱油方面的应用主要集中于纳米乳液技术和纳米稳泡技术,此外,智能响应特性同样赋予其更多潜能。当片状纳米材料两面呈现不同的亲油-亲水性时,则同时具有两亲特性和“Pickering”乳液效应,大大提高其作为高效纳米流体驱的能力。随着未来低成本、大规模、绿色环保的可控制备,以及耐温耐盐等性能的进一步提高,应用Janus片状纳米材料有望大幅提高原油采收率,为油田稳产增产带来创新性解决方案。

    • 特高含水期油藏井网调整开发效果三维物理模拟实验研究

      2023, 30(1):139-145. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202211015

      摘要 (428) HTML (11) PDF 1.11 M (533) 评论 (0) 收藏

      摘要:水驱油藏进入特高含水期后,井网调整是进一步提高采收率的有效途径。基于三维水驱物理模拟实验装置,开展了基础井网、井网抽稀及井网加密的正韵律储层水驱油物理模拟实验,对比井网不调整与调整(井网抽稀与井网加密)的开发效果。实验结果表明:与基础井网相比,井网抽稀和井网加密都可以提高采收率,且井网抽稀的采收率提高幅度比井网加密大;当累积注水量相同时,注入速度越大,水驱波及系数越大,采收率越大,且井网调整后提液的采收率要比井网调整后不提液的采收率要大。与基础井网、井网加密相比,井网抽稀水驱开发效果最好;井网调整后提液可以进一步提高采收率。

    • 不同水油黏度比下乳化对稠油复合驱的影响

      2023, 30(1):146-152. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202204035

      摘要 (647) HTML (4) PDF 1.54 M (568) 评论 (0) 收藏

      摘要:化学复合驱是稠油提高采收率的关键技术之一,当前复合体系研发中越发强调乳化降黏机理,形成了高效乳化体系,但是强乳化产生的驱油增量尚不清楚,难以判断乳化对驱油的实际贡献。利用性能显著不同的1#(超低界面张力复合体系)、2#(乳化复合体系)、3#(兼顾超低界面张力和乳化的双效复合体系)体系,开展了系列的界面张力、乳化性能和不同水油黏度比下的驱油对比研究。结果表明,2#乳化复合体系和3#双效复合体系较1#超低界面张力复合体系更能稳定稠油乳状液。乳化对稠油复合驱的贡献因水油黏度比的不同而存在差异:水油黏度比小于0.200时,3#双效复合体系较1#超低界面张力复合体系采收率增幅高3.6%~6.7%,乳化能够增强体系驱油能力;当水油黏度比大于等于0.200时,3种复合体系驱油效果相近,乳化的影响显著减小,甚至可以忽略。泡沫复合驱较二 元复合驱采收率增幅显著提高,且其可将稠油驱替对复合体系乳化性能要求的水油黏度比界限从0.200减小到0.150。对于稠油复合驱,应依据水油黏度比的差异,确定对复合体系性能的要求。

    • 高含水老油田剩余油再富集质量评价及影响因素

      2023, 30(1):153-160. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202204008

      摘要 (594) HTML (9) PDF 2.54 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国陆上老油田大部分已进入高含水期,基于矿场实践经验,部分油井经过一段时间关井后,含水率明显降低,剩余油在局部的再富集是造成这一现象的主要原因。水驱后剩余油在重力和毛细管力的作用下向油藏低势闭合区的再富集是影响剩余油再分布的重要因素之一。通过含水率分级与分流量曲线建立水驱油藏含水饱和度分级标准,并以此为依据构建剩余油再富集程度指数和动用潜力指数,从富集程度和动用潜力2个角度对剩余油再富集过程进行表征和评价,并基于实验室尺度物理模拟实验考虑重力、水动力2个主导条件,分析不同影响因素下的剩余油再富集效果。研究结果表明:在重力主导条件下,剩余油再富集主要发生在油藏上部及隔层下部,高压力梯度时再富集效果更好;而在水动力主导条件下,高压力梯度对于剩余油再富集有促进作用,距离构造顶部的距离越大,剩余油再富集空间越大,采收率更高。

    • 基于自动机器学习的采油井压裂效果预测方法

      2023, 30(1):161-170. DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202203015

      摘要 (537) HTML (4) PDF 827.63 K (555) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前大庆油田采油井压裂效果预测时多是凭借经验或者多元线性回归等简单模型,存在着预测结果稳定性差且预测精度不高的问题。以大庆油田N23区块为例,借助数理统计方法对采油井压裂效果与各项影响因素开展了相关性分析,并采用随机森林算法研究了各影响因素对N23区块采油井压裂效果的影响程度;阐述了自动机器学习中元学习、贝叶斯优化和模型集成这三项关键技术的原理以及实现方法,并利用自动机器学习建立了基于数据驱动的采油井压裂效果预测模型;同时,将自动机器学习预测模型与随机森林、支持向量机和神经网络这3种常见机器学习算法的预测性能进行了对比,并利用该自动机器学习预测模型对N23区块的水力压裂进行设计与优化。结果表明,压裂前的生产参数对预测采油井压裂效果有着重要的影响;自动机器学习预测模型比其他算法的精度更高,模型在测试集上的决定系数为0.695,预测结果相对误差的平均值为18.96%,比目前水平降低了57.53%;经过模型优化的压裂方案较原方案增加经济效益约3.2×104~27.4×104元/井次。

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