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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇石油地質學,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
核工業北京地質研究院2016年考研專業目錄及初試科目
單位代碼:82806 單位名稱:核工業北京地質研究院
專業 代碼 專業名稱 研究方向名稱 擬 招 人 數 考 試 科 目 參考書 081801 礦產普查與勘探 礦床地質 6 思想政治理論 英語一 數學二 礦床學 《礦床學》姚鳳良著,地質出版社 081801 礦產普查與勘探 礦床地質 思想政治理論 英語一 數學二 礦床學 《礦床學》姚鳳良著,地質出版社 081801 礦產普查與勘探 分析化學 思想政治理論 英語一 數學二 分析化學 《分析化學》上冊,武漢大學主編,第五版,2006年 081801 礦產普查與勘探 流體地球化學 思想政治理論 英語一 數學二 石油地質學 《石油地質學》柳廣弟主編,石油工業出版社 081802 地球探測與信息技術 地學目標識別 思想政治理論 英語一 數學二 遙感導論 《遙感導論》梅安新著,高等教育出版社,2001年 081803 地質工程 高放廢物地質處置圍巖 多場耦合特性研究 思想政治理論 英語一 數學二 材料力學 《材料力學(Ⅰ)(Ⅱ)》孫訓方著,高等教育出版社,第五版,2009年>>>核工業北京地質研究院2016年碩士研究生招生簡章
15公斤液化氣等于50立方天然氣。液化石油氣是在煉油廠內,由天然氣或者石油進行加壓降溫液化所得到的一種無色揮發性液體,它極易自燃,當其在空氣中的含量達到了一定的濃度范圍后,它遇到明火就能爆炸。
天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體,包括大氣圈、水圈、和巖石圈中各種自然過程形成的氣體。而人們長期以來通用的天然氣的定義,是從能量角度出發的狹義定義,是指天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物。在石油地質學中,通常指油田氣和氣田氣,其組成以烴類為主,并含有非烴氣體。
(來源:文章屋網 )
1、家用煤氣管有三種。軟管,容易老化而出現斷裂、漏氣等危險因素,使用超過18個月即需更換。鋁塑管,使用年限較長,沒有損傷可以一直用,但要定期檢查接口處(用肥皂水檢查)。金屬波紋管,可使用6~8年。
2、天然氣是指自然界中天然存在的一切氣體,包括大氣圈、水圈、和巖石圈中各種自然過程形成的氣體(包括油田氣、氣田氣、泥火山氣、煤層氣和生物生成氣等)。
3、而人們長期以來通用的天然氣的定義,是從能量角度出發的狹義定義,是指天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物。在石油地質學中,通常指油田氣和氣田氣。其組成以烴類為主,并含有非烴氣體。
4、2020年5月6日,中國石油西南油氣田公司對外披露,該公司近日發現了一條富含天然氣的新區帶,預計潛在資源量超萬億立方米。
(來源:文章屋網 )
摘要:
在油氣勘探實踐中,傳統油氣地質理論為石油工業的發展做出了重大貢獻,但隨著油氣勘探向非常規油氣資源轉變,傳統油氣地質理論與認識遇到了諸多問題與挑戰,已不能有效指導非常規油氣勘探。從非常規油氣成藏條件來看,“源”不只是生成油氣的巖石,而且是勘探的儲集層和目的層;致密巖層也可以成為有效儲層;非常規油氣的封閉機制與常規油氣不同;連續和準連續成藏不需傳統圈閉條件;滯留和短距離運移均可成藏;保存條件的評價方法也與常規油氣不同。從油氣成藏機制而言,非浮力也可成藏,且是以大面積、連片富集成藏為主;從賦存狀態而言,油氣除呈游離態賦存外,還可以呈吸附態、溶解態等方式賦存;從富集分布模式而言,油氣除在圈閉和高點富集成藏外,盆地的洼陷、斜坡均可富集成藏并達到滿凹含油。世界上非常規油氣資源是常規油氣資源的4倍以上,展示出巨大的勘探前景。
關鍵詞:
非常規油氣;油氣地質理論;成藏條件;聚集機制;賦存狀態;分布模式;油氣資源
0引言
人類認識和利用油氣的歷史由來已久,早在1835年中國四川盆地就鉆成了世界上第一口超千米的深井,但是國外石油界都把德雷克于1859年8月27日鉆成的一口油井看作世界石油工業的開端[1-2]。20世紀以來,石油工業飛快發展,1900年起,西方石油公司紛紛成立地質研究機構,開始用油氣地質理論來指導找油。在尋找油氣的過程中,石油地質學家圍繞油氣勘探開發階段[3-11],在油氣的勘探實踐中相繼提出了背斜學說[12]、圈閉理論[2]、干酪根熱降解生烴理論[13]和含油氣系統理論[14]等石油地質理論,這些理論與學說極大地促進了石油工業的發展。與此同時,中國石油地質學家根據中國特殊的地質特征,提出了陸相生油理論[15]、源控論[16]、陸相盆地復式油氣聚集帶理論[17]、富油氣凹陷滿凹含油理論[18]和巖性地層油氣藏理論[11,19-21]等具有中國特色的石油地質理論,為石油地質學的發展做出了巨大貢獻。隨著地質理論的發展和科技進步,石油工業發展將會經歷常規油氣、常規與非常規油氣、非常規油氣三大階段[22-25]。21世紀以來,美國頁巖氣迅猛發展,特別是2008年后頁巖油產量也快速上升,引起了全球油氣界的巨大關注[26-30]。頁巖氣的發展源于同屬非常規的致密油氣,人們將開發中采用的以水平井和壓裂為主體的技術系列引入到巖性更加致密的暗色頁巖中,逐步完善后就促成了頁巖油氣的巨大發展,而頁巖油氣的技術進步和對傳統油氣地質理論的重新認識又反過來推動著非常規油氣特別是煤層氣的勘探開發。與此同時,非常規油砂、重油的經濟開發也取得重大進展,特別是縱貫加拿大和美國西部的油砂帶和橫貫委內瑞拉的奧利諾科重油帶都形成大—超大型油田群[31]。作為非常規氣潛力巨大的天然氣水合物也被列入積極探索的目標[32]。就近期的勘探開發來說,非常規油氣已達到與常規油氣同等重要的地位;而就未來的供應來看,前者卻似乎更為重要。頁巖油氣的成功開發使人們對非常規油氣的認識更加深化和系統化,促使其完成了向理性認識的飛躍,促成了傳統油氣地質理論的突破和創新。本文首先從傳統油氣地質理論的六大地質要素“生、儲、蓋、圈、運、保”出發,探討了油氣成藏條件理論觀念如何從常規向非常規轉變,然后對比了常規與非常規油氣的成藏機理與模式,最后對非常規油氣的資源潛力進行了分析,并提出了幾點對今后油氣勘探的啟示。
1油氣成藏理論觀念的轉變
傳統油氣地質理論認為油氣藏的形成和分布是烴源巖、儲集層、蓋層、圈閉、運移和保存條件綜合作用的結果,這6個地質要素可以概括為“生、儲、蓋、圈、運、保”[2]。常規“油氣藏”定義是在“單一圈閉中”,“單一”主要是指受單一地質要素所控制,在單一的儲集層中具有統一的壓力系統及統一的油、氣、水邊界。油氣在烴源巖中生成后,經過運移進入圈閉形成油氣藏,而且地質歷史中形成的油氣藏只有在一定條件下才能保存下來。根據傳統油氣地質理論,烴源巖內無法排出的殘余油氣不能形成有經濟價值的油氣藏;如果地層致密,不能形成有效儲層,也不適宜作為勘探開發對象;如果油氣藏后期被破壞,天然氣首先逸散,石油的輕質組分散失而形成流動性差的重油(稠油),甚至形成瀝青砂。直到20世紀七八十年代,這3類油氣在當時的“常規”技術下也很難被經濟利用。然而近些年來,以頁巖氣革命為代表的非常規油氣正在顛覆傳統油氣地質理論的認識。非常規油氣主要是指其形成條件、聚集機制、油氣賦存狀態和分布規律不同于常規油氣,使用傳統技術無法獲得自然工業產量,需用新技術改善儲集層滲透率或流體黏度等才能經濟開采的連續或準連續型聚集的油氣資源,包括致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、可燃冰、油砂和油頁巖等[9]。非常規油氣藏與常規油氣藏的地質特征有諸多不同(表1)。
1.1油氣成藏條件理論觀念的轉變
1.1.1烴源巖與泥頁巖儲層
在傳統油氣地質理論中,泥頁巖只被當作烴源巖或蓋層,從泥頁巖中生成的油氣伴隨成巖作用的致密化而與水一起被排出,遇到合適的圈閉條件發生聚集形成常規油氣藏。但近些年來,北美的石油企業將暗色泥頁巖作為儲集層進行勘探開發,取得了巨大成功[33-37]。從地質角度分析,這是由于泥頁巖生成的油氣一部分運移至圈閉聚集形成常規油氣藏,但大部分沒有排出而是滯留下來形成頁巖油氣藏。從圖1的實例可以看出,濟陽坳陷古近系不同層位泥頁巖的生烴量遠大于排烴量,生成的油氣大部分滯留于源巖中。傳統油氣地質理論認為,若烴源巖單層厚度過大,不利于地層中部的油氣順利排出,是一種“無效烴源巖”;但頁巖油氣理論認為,這卻是難得的有利條件,單層厚度越大,不僅保留的油氣量大,而且越容易進行水平井和壓裂施工,往往是首選的勘探對象[38-41]。中國近年來也開始進行頁巖油氣的勘探開發,并取得一系列重大突破,2012年中國石化發現涪陵焦石壩頁巖氣田,產氣層段為上奧陶統—下志留統的五峰組—龍馬溪組,優質頁巖厚度大,總有機碳(TOC)高,鏡質體反射率(Ro)適中,含氣量與單井產量高。
1.1.2高孔滲儲集層與低孔滲儲集層
在傳統油氣地質理論中,儲集層一般都是保留較多孔隙且連通性較好的地層,油氣勘探首先關注孔隙度、滲透率等物性條件好且油氣充滿程度高的好儲層。在好儲層油氣勘探開發程度越來越高的情況下,為了滿足日趨增長的消費需求量,油氣工業便不斷向孔滲性能較差的儲集層進軍,從低孔滲儲集層延伸至致密儲集層[42-45]。常規油氣的孔喉直徑下限為1000nm,以達西滲流為主;而對于致密油氣,孔喉直徑下限為50nm,以擴散-滑脫流、低速非達西流為主;頁巖油氣的孔喉直徑下限可以達到5nm,以解析和擴散為主[7]。鄂爾多斯盆地中部大面積展布的延長組長7段致密砂巖儲集體與油頁巖、暗色泥巖互鄰共生,在異常高壓的持續作用下,石油就近持續充注形成大型致密油藏[46-48]。塔里木盆地庫車坳陷侏羅系和白堊系致密氣儲層的含氣層孔隙度基本上分布在2%~12%[49],天然氣排入到儲層中不受浮力作用,氣體排驅儲層空間中的水而富集成藏,孔隙度更高的地層由于氣體受浮力作用向更高部位運移反而不含氣,只有運移到圈閉中的天然氣才能富集成藏(圖2)。這是由于“連續型”致密砂巖氣藏的形成是天然氣持續不斷的供給和散失達到動態平衡的過程,氣藏邊界本質上是由成藏時期致密儲層臨界孔喉半徑所決定的[50]。當儲層孔喉半徑大于臨界孔喉半徑時,氣體散失,不能聚集成藏。
1.1.3上覆蓋層與儲層自封閉
在傳統油氣地質理論中,烴源巖中生成的油氣運移到儲集層中,如果上方沒有蓋層的遮擋,將會逐漸散失殆盡。而在非常規油氣地質理論中,由于儲集層物性本身比較致密,致密儲集層本身就具有一定的自封閉能力,如厚度較大的頁巖一般是靠近頁巖頂面和底面的、距離滲透性地層較近的部分生成油氣易于排出,而對于頁巖中部的烴類由于距離滲透性地層較遠一般殘留較多。常規油氣理論一般只對儲層上覆的直接蓋層或區域性蓋層進行研究,而對于頁巖氣來說,需要研究頁巖層系頂、底板的封閉能力。烴源巖生成油氣后,其動力不能突破頁巖孔喉毛細管力而殘留于頁巖儲層中,受到源儲壓差動力的作用進入致密儲層中的油氣也基本不受浮力作用而殘留在致密儲層中。若在上覆地層中存在更致密的蓋層,則對油氣保存更為有利。例如,塔里木盆地庫車坳陷迪西1氣藏位于致密儲層構造斜坡部位,具有下氣上水的特征,靠儲層自身毛細管力對天然氣進行了封堵(圖3)。
1.1.4圈閉油氣成藏與連續或準連續油氣聚集
傳統油氣地質理論認為,油氣都是在圈閉中聚集成藏,受構造(構造圈閉)、不整合(地層圈閉)、巖性(巖性圈閉)等控制,界線明顯,沒有圈閉則無法形成有效的油氣藏。與常規油氣藏不同,非常規油氣無明顯圈閉界線,呈連續或準連續聚集[1]。對于常規油氣而言,浮力是最主要的運聚動力[51],而對于非常規油氣,浮力在油氣運聚中的作用受到局限,以擴散作用等非達西滲流為主[52-53]。源內油氣主要是滯留聚集,源外油氣運聚動力為源儲壓差,受生烴增壓、欠壓實和構造應力等影響,運聚阻力為毛細管力,兩者耦合控制油氣邊界或范圍,多表現為油、氣、水層共存,呈連續相,分布較復雜,無明顯油氣水界線,含油氣飽和度差異較大。對連續型頁巖油氣、煤層氣等烴源巖內油氣聚集特征的研究表明,這類油氣聚集基本上不受圈閉控制,但構造圈閉的存在往往會對這類油氣藏的局部富集具有一定乃至重要的控制作用,這時構造圈閉實際上起了“甜點”的作用。另外,對有些連續型油氣聚集(如煤層氣藏)而言,水動力條件也會對油氣富集產生重要的控制作用,但其可能并不完全充當圈閉(即水動力圈閉)的作用,而類似于“甜點”性質。與連續型聚集不同,作為準連續型聚集的致密油氣受到圈閉的一定控制,只不過控制其油氣聚集的圈閉不是背斜圈閉,而主要是巖性等非背斜圈閉[54]。
1.1.5油氣長距離運移與原地滯留或短距離運移
在傳統油氣地質理論中,油氣一般會經過較長距離的運移到達圈閉中聚集成藏,浮力為油氣運移的主要動力,普遍存在優勢油氣運移通道。而非常規油氣運移距離一般較短,為原地滯留、初次運移或短距離二次運移,尤其是煤層氣、頁巖油氣,具有“生-儲-蓋”三位一體的特征,基本上生烴后就地存儲,一般不發生顯著運移,也缺乏優勢運移通道;致密砂巖油氣為近源成藏,大面積彌漫式充注,初次運移直接成藏或短距離二次運移成藏,滲濾擴散作用是油氣運移的主要方式,導致油氣水分異差[7],如四川盆地三疊系須家河組及鄂爾多斯盆地上古生界大面積含氣,呈氣水共存的特征。生產實踐證實,致密油氣中流體滲流以非達西滲流為主,存在啟動壓力,需附加驅替力才可使流體開始流動,形成油氣生產能力。
1.1.6油氣保存
常規油氣和非常規油氣都需要有較好的保存條件,如常規油氣需要有良好的區域性蓋層、相對穩定的大地構造環境和相對穩定的水動力條件,頁巖氣的保存條件需要從構造條件、頁巖頂板和底板及自封閉能力和水動力條件等進行評價。但在較好的保存條件下,不同氣藏所對應的地層壓力不同,如常規氣藏一般表現為常壓,致密氣藏既有異常高壓也有異常低壓,頁巖氣藏一般表現為異常高壓。在傳統油氣地質理論中,原來的油氣藏被破壞后,一部分油氣運移至新的圈閉,再次聚集形成新的油氣藏,即次生油氣藏,還有一部分油氣運移至地表,在地表形成各種各樣的油氣顯示,在某些情況下可以形成非常規油氣藏。如在南里海盆地中,斷裂作用先于烴源巖成熟或者與烴源巖成熟同時發生,油氣主要沿著斷裂帶運移至地表淺層,遭受氧化、生物降解等作用形成油砂(圖4)[55]。
1.2常規與非常規油氣成藏機理和模式對比
1.2.1浮力成藏與非浮力成藏模式
傳統油氣地質理論認為,油氣二次運移的主要動力為連續油氣柱在地層水中產生的浮力和地層水流動產生的水動力。在這幾種力(或以一種力為主)的作用下,油氣在儲層內發生運移、聚集。對于常規儲層,浮力和水動力足以驅使油氣發生運移。但在以納米級孔喉占儲集空間主體的致密儲層中,由于孔喉尺寸過小,其產生的毛細管阻力大,僅靠這兩種動力無法使油氣突破細小的喉道進行運移[51]。陶士振等通過對四川盆地中北部蓬萊10井侏羅系自流井組大安寨段烴源巖進行熱模擬試驗,認為排烴后源巖剩余異常高壓為2.8MPa,可突破孔喉半徑26nm,增壓瞬時最高值可達38MPa,可突破孔喉半徑117nm,揭示了生烴增壓取代浮力成為致密油的主要運聚動力(圖5)[56]。Jiang等依據成藏期烴源巖排氣期與儲層致密演化關系及充注到儲層的天然氣是否受到浮力作用,將砂巖氣藏劃分為常規氣藏、致密常規氣藏、復合型致密氣藏和致密深盆氣藏4種類型(圖6)[57]。
1.2.2單一賦存相態與多種賦存相態
在傳統油氣地質理論中,油氣主要是以單一的游離態形式賦存;而非常規油氣是以游離態、吸附態和溶解態等多種相態共存。頁巖氣的賦存狀態主要有吸附氣、游離氣和溶解氣[58-60],生成的頁巖氣首先滿足有機質和巖石顆粒表面吸附的需要,當吸附氣量與溶解氣量達到飽和時,富余的天然氣才以游離態進行運移和聚集[33,61-62];頁巖油在源巖中的賦存形態主要有兩種,即干酪根表面的吸附態及基質孔隙、紋層與水平層面間、微裂縫中的游離態[63];致密油主要存在兩種賦存形態———油膜與油珠,油膜主要賦存于粒間孔和微裂縫,油珠主要賦存于粒內孔[64]。
1.2.3高點富集與滿盆含油氣
在傳統油氣地質理論中,油氣嚴格受圈閉控制,包括單體型和集群型。單體型主要為構造油氣藏,油氣聚集于構造高點,平面上呈孤立的單體式分布;集群型主要為巖性油氣藏和地層油氣藏,油氣聚集于較難識別的巖性圈閉和地層圈閉中,平面上呈較大范圍的集群式分布。非常規油氣分布在盆地中心、向斜或斜坡區,大范圍“連續”分布,局部富集,突破了傳統二級構造帶控制油氣分布的概念,有效勘探范圍可擴展至全盆地。油氣具有大面積分布、豐度不均一的特征[7],易形成大油氣區。如致密砂巖氣是典型的非常規油氣聚集,空間上連續分布,砂巖地層普遍含氣,但含氣飽和度不均,缺乏明顯氣水界面與邊底水,油氣聚集邊界不明確。
2非常規油氣資源潛力及啟示
2.1非常規油氣資源潛力
2.1.1全球
雖然目前全球剩余常規油氣資源還比較豐富[9,65-66],但隨著勘探開發技術進步和成本降低以及地區油氣供需不平衡矛盾的加劇,非常規油氣資源的勘探開發價值凸顯。據美國地質調查局(USGS)、國際能源署(IEA)等有關機構的研究結果,全球油氣資源總量約為50600×108t油當量,重油、天然瀝青、致密油、油頁巖油和頁巖油等非常規石油資源量約為6200×108t,與常規石油資源量(4878×108t)相差不多,全球致密氣、煤層氣、頁巖氣和天然氣水合物等非常規天然氣資源量近3922×1012m3,大約是常規天然氣資源量(471×1012m3)的8.3倍[9,67-70](圖7)。
2.1.2中國
與常規油氣資源相比,中國非常規油氣資源更為豐富(圖7)。中國油氣資源總量約為1520×108t油當量。非常規石油資源量約為240×108t,與常規石油資源量(200×108t)大致相當。非常規天然氣資源量約為100×1012m3,是常規天然氣資源量(20×1012m3)的5倍,發展潛力很大[71-74]。中國非常規油氣勘探開發已在多個盆地取得重大突破。2014年,鄂爾多斯盆地蘇里格氣田致密氣年產量為235×108m3;川中須家河組致密氣年產量為30×108m3;鄂爾多斯盆地長7段致密油年產量為83×104t;鄂爾多斯盆地沁水地區煤層氣年產量為36×108m3;四川盆地海相頁巖氣年產量為13×108m3。
2.2啟示
隨著全球非常規油氣勘探開發的迅猛發展,傳統油氣地質理論中的觀念也逐漸發生了改變。從以前認為的由于單層厚度過大而不利于排烴的烴源巖層,轉變為頁巖油氣勘探中較好的目的層,而且非常規油氣生、儲、蓋合為一體,突破了圈閉的限制。傳統油氣地質理論不但不把泥頁巖作為勘探目的層系,而且把其他孔隙度低、滲透性差的致密巖層也置之度外,不予考慮。這樣能作為有效儲層的巖層就相當少了。非常規油氣地質理論使人們打破了這種“畫地為牢”的儲層概念,打破圍繞烴源巖找圈閉的局限,突破傳統上尋找經過二次運移、圈閉油氣聚集的“源外找油”方法,使找油氣的領域更為寬廣,找油氣資源的潛力更大。頁巖氣革命使原來未放在找油氣目標內的頁巖層系成為油氣勘探的目的層系、生產層系,在21世紀中期將成為重要的開采對象。這一重大創新和突破在油氣開發中產生了深遠的影響,并引起不斷擴大的連鎖反應,開始改變全球和主要油氣生產國、消費國的能源構成,引導著新世紀能源發展的方向。
3結語
(1)油氣地質理論從常規油氣發展到非常規油氣,成藏條件的觀念也在發生變化。傳統油氣地質理論認為只能作為烴源巖和蓋層的泥頁巖,在非常規油氣地質理論中當作儲集層;由于孔滲過低而在以前認為是無效儲層的致密砂巖和致密碳酸鹽巖現在也可作為勘探目的層;非常規油氣蓋層的評價方法與常規油氣不同;由于可以是大面積連續成藏,非常規油氣的聚集無圈閉限制,但會受到構造樣式的影響;非常規油氣以原地滯留、初次運移和短距離二次運移為主,與常規油氣可以進行長距離二次運移不同;常規油氣與非常規油氣都需要較好的保存條件,在某些情況下被破壞的常規油氣藏也可形成非常規油氣藏。
(2)油氣成藏機制方面,非常規油氣的運聚主要受生烴增壓、毛細管力和擴散作用力的影響;賦存狀態方面,與常規油氣一般只有游離態不同,非常規油氣有游離態、吸附態和溶解態等方式;常規油氣一般富集于構造高點,而非常規油氣大面積連續成藏。
(3)無論是全球范圍內還是在中國,非常規油氣資源潛力都遠大于常規油氣,北美非常規油氣革命正推動世界石油行業從常規油氣向非常規油氣轉移。要敢于突破傳統的思維模式,不斷重新認識尋找油氣資源的新理論和新方法,這必將為中國未來油氣勘探的持續發展提供重要的指導與借鑒。
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關鍵詞:高分辨層序地層,層序界面,低滲透率,低孔隙
自Cross(1994)教授提出高分辨率層序地層學理論并由鄧宏文教授(鄧宏文,1995)將其引入到中國以來,高分辨率層序地層學在中國油氣地質學研究中得到迅速推廣和應用。到目前為止,己有大量文獻對這一理論作了介紹并結合研究工作進行了應用.從發表的論文來看,大多數作者普遍認為高分辨率層序地層學是進行地層成因解釋和地層對比的一個有用的工具,通過高分辨率層序地層學分析可以建立起地層形成和演化的系統概念,有利于進行地層的詳細描述與對比。
目前,大慶外圍油田扶楊油層主要是特低滲透、低產、低流度的油藏,探明地質儲量6.3×108t,已動用地質儲量2.6×108t,還有3.7×108t難采儲量在目前技術經濟條件下不能有效動用, 近年來,隨著油田勘探開發的需要,相繼進行了構造、地層、沉積相、油田地質、油藏工程等方面的研究工作,取得了大研究成果。而在今后及“十一五”期間,儲量增長也主要以扶楊油層為主,扶楊油層屬于淺水河流-三角洲相沉積,為中——薄層、薄互層砂泥巖組合,砂體類型主要為低孔、低滲河道砂體,主砂體集中在扶一組和扶二上部,砂體厚度相對較大,是將來開發的主要對象,但是由于受古河流體系的頻繁擺動和周期性湖泛作用,導致扶楊油層河道砂體縱向上呈“透鏡狀”、平面上呈窄條帶、斷續條帶狀分布,為穩定性極差的“迷宮”式網狀砂體分布模式[1]。
在大慶長垣東部地區扶楊油層對高分辨層序地層對比方法的應用,對該區域沉積儲層進行綜合評價,不僅為了下一步油田挖潛和改善該區開發效果,提出下部有利儲集區帶方向,而且該項研究對于大慶長垣以東扶楊油層的開發研究也具有一定的指導意義。
以高分辨率層序地層學及儲層評價為主要研究手段,在此基礎上進行油氣儲層的精細對比、油氣儲層沉積學特征、非均質性特征和儲層的分布規律研究[2]。論文參考,低孔隙。論文參考,低孔隙。將高分辨率層序地層學與沉積學、儲層評價有機結合起來,以形成一套行之有效的,適用于油田不同開發階段的油氣儲層對比描述技術。論文參考,低孔隙。論文參考,低孔隙。
儲層研究以鉆井、測井、地震和動態資料為基礎,以層序地層學、現代沉積學、石油地質學理論為指導,綜合應用地質和地球物理方法,通過基準面旋回界面的識別,劃分儲層邊界并進行儲層的精細對比,在基準面旋回格架內,討論砂體的沉積演化規律,預測砂體的空間展布,通過成巖作用研究,結合沉積研究結果和含油性特征,預測有利的儲集部位,最后應用分析化驗資料、試油和生產資料,形成有效儲層的動用標準,(圖1)為油田的下一步生產提供技術準備。論文參考,低孔隙。論文參考,低孔隙。
圖1 主要工作內容與流程圖
隨著高分辨率層序地層學在儲層評價中的應用,再加之各項技術的支持,其精確度也會越來越高,日后必將成為各大油田對低孔低滲的細粒儲集層發育的地區進行深入的剖析式研究的主要手段。
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【關鍵詞】油氣 形成 條件
1 石油
石油存儲在巖石孔隙、洞穴和裂縫之中。那些巖石有孔、縫所以可以貯存流巖。石油儲層和流體在儲層之中,專業人士用孔隙度和滲透率的兩個主要因素來衡量質量的水庫。孔隙度值大,這表明石油存儲空間大,可以容納更多的石油。高滲透率值,孔隙度和連通性之間的縫洞,油很容易從中流動,可以獲得更高的產量。
2 天然氣
石油天然氣主要是烴類,但在國家的天然氣從地下到地上,天然氣條件比石油更加多樣化。對于生成階段,要達到一定的深度可以生成大量的石油和天然氣。他們是從淺到深可以生成的。物質來源、生成油主要以浮游動物和植物在水或腐泥型有機質為主,生成的氣體也可以有一個更高的植物或腐殖型有機質,至于原因,有無機成因,這種多樣性成氣條件給我們一個更廣泛的發現氣田。
3 油氣成因
石油和天然氣的形成原因可以概括為無機和有機兩種,但有機的來源廣泛為人們所接受。50年代和60年代初已研究出來的理論(干酪根源)也在研究未成熟石油的形成。到目前為止,石油地質學家已經接受了干酪根熱降解石油這個理論,液體油是一種沉積巖中在溫度、壓力、催化劑、微生物等等的作用下形成的有機質。天然氣是有機成因為主,部分是無機成因。泥質巖和碳酸鹽巖可以生成石油。天然氣通常是在地球的深處,從源巖產生的有機物,然后遷移到水庫積累。在烴源巖反應、地層溫度和壓力中扮演著重要的角色,但在過去強調溫度和時間因素,對應力作用的研究較少。
4 構造發展史
石油和天然氣通常包含在一個沉積盆地(盆地)。沉積盆地是如何形成的?原來,我們的地球總是在活動,在一些地方增加成為一座山,一些地方在秋天成為了沉積盆地。在中國有很多的沉積盆地,每個盆地沉積巖的厚度是不同的。這些地層自上而下的地質年代,作為人類歷史的新時代,分為不同的時間。研究人類的歷史,研究沉積盆地的各種地質時間稱為地質構造的發展歷史的研究,被稱為“構造發展歷史。
5 石油的生成條件
有機物在沉積物中得以保存需要特定的地質條件。我們都知道,水往低處流。沉積物和有機物通過搬運,存入一個低洼地區。因此,主要的地質條件是要有一個低洼地形。這個低洼地形,根據其大小,分別稱為盆地、洼槽等,并在每一個地質時期改變。如果是地殼繼續下沉運動,它可以繼續保持低洼地形,可以繼續接受存儲,使地層厚度增加。如果地殼上升運動,低洼的振幅逐漸變小,接受更少的沉積,沉積地層厚度變薄。如果上升到水面以上,一些低洼的形式將會失去,不僅不接受存儲,還使早期沉積的有機物風化剝蝕。因此,下沉盆地或洼槽對有機質堆積是有益的。
生成油的地質條件必須是缺乏氧氣的還原環境。這是需要被存儲在洼槽中的有機物可以保持在封閉或半封閉的環境中,或沉積物富含有機質可以迅速覆蓋后沉積物,和氧氣隔離,以防止氧化的有機物質和耗散。
可見,石油地質條件是綜合的,它既需要在沉積過程中保持“補償沉積速度”,需要調出缺氧沉積物可以“恢復環境”,也需要有相應的地層溫度(即在一定的地層,埋深的影響,各種因素,可以有效地生成石油。
5.1 怎樣追溯油氣生成的條件
以上所述是多種油氣生成條件,這些條件都是在過去的地質時代,已經成為歷史,現代的人們怎么去知道數百萬年甚至更早的生烴歷史呢?如果歷史學家知道人類歷史研究的歷史記錄和工件,那么地質學家能獲取地層烴源巖條件下微量油氣生成的各種各樣的研究信息。這里所指深色泥巖層或碳酸鹽巖在沉積巖中是源床。利用現代物理手段,化學分析,完全可以把他們在這個過程中產生的石油和天然氣的各種各樣的信息提取出來,以供學習和研究,留下不斷探索油氣生成的條件。以前的石油勘探實踐證明,石油和天然氣領域是緊靠著石油和天然氣來源的。因此,研究油氣的生成,不是簡單地去探索其形成條件,尋找石油天然氣是一個重要的任務。
5.2 探尋生烴條件,一般要考慮五個方面的問題
首先,取決于有機質生烴的數量,通常被稱為“有機質豐度”。測定殘余有機碳含量,以確定是否一個地區,有多少生烴、油氣生成,并且將它們按照特定的標準分好類,進行分類評價。
第二,我們應該看質量的好壞,生烴有機物,通常被稱為“有機類型”。根據生物源,母質干酪根分為三大類。
第三,我們應該看到有機質是否已經生成石油和天然氣,通常稱為“成熟的有機物質”,當有一定數量和質量的有機物質在一定條件下成為石油,像“天生一個煮大米”。
第四,取決于石油或天然氣的源床生成,通常被稱為“油源相關”。在發現石油和天然氣,使用指紋化合物(或生物標記化合物)與油氣源巖,比較他們的父母和孩子的血型,探索源巖之間的關系,來尋找石油和天然氣,該研究是從源床上研究石油和天然氣的生成。不難想象,提供油源越多,生烴,油源也更豐富,更有利于形成石油和天然氣領域。
第五,估計資源。根據相關參數,估算生成的石油和天然氣數量,因為我們的研究結果提供了規劃依據,如果繼續擴大勘探,我們經常可以聽到“湖”和“海洋石油”,容易讓人想起,石油在地面上的分布像湖泊和海洋,甚至有些恐懼,恐懼石油的前沿領域將流向外國。其實,這是給人的錯覺,是夸大,現實并非如此。
關鍵詞:壓力預測 地震速度 壓力模型
前言
地層孔隙壓力做為在地質勘探、油氣鉆井和油田開發中的一個重要的地質參數,對于保證鉆井安全、提高鉆探效率、縮短鉆井周期、降低鉆井成本、提高油氣勘探開發的經濟效益和社會效益具有重要作用。針對在實際生產和科研中遇到的問題和難點,開展了有針對性的研究,并在生產中應用,取得良好效果。
一、地層壓力預測技術概述
1.地層壓力基本概念
1.1常見的壓力概念
1.1.1靜液壓力
由液柱重力產生的壓力。它的大小與液體密度及液頭的垂直高度成正比。
1.1.2上覆巖層壓力
某一深度以上地層巖石骨架和孔隙流體總重力產生的壓力。
1.1.3地層孔隙壓力
指地層孔隙中流體(油、氣、水)所具有的壓力,亦簡稱孔隙壓力。
1.1.4有效應力
二、精細壓力預測模型建立
1.建立正常壓實趨勢線模型
正常壓實趨勢線關系到壓力預測值的準確與否,建立正常壓實趨勢線就顯得尤為重要。用區域內已鉆井的測井聲波速度資料進行統計校正,將這些速度數據擬合回歸出一條區域的速度隨深度變化的趨勢線,即是正常壓實趨勢線。
以王58井區為例,進行了該井區精細的正常壓力趨勢線的回歸。利用井徑曲線對泥巖聲波進行校正,得到處理后的泥巖聲波時差,參考鉆井液密度、實測壓力等鉆、測井確定合理的正常壓實段,回歸正常趨勢線。
2.建立上覆巖層壓力梯度模型
3.建立高精度平均速度模型
精確的時深轉換是確定異常壓力段的起始和終止深度準確與否的重要因素,進行時深轉換平均速度是關鍵。
單井壓力預測的時深轉換平均速度可以由以下得到:vsp速度,聲波速度,速度譜轉換平均速度,合成記錄標定后導出速度。以新利深1井、渤深8井和車66井為例,進行了四種平均速度時深轉換后的誤差分析。
通過速度對比,建立高精度平均速度模型,為以后壓力預測更精確的時深轉換奠定基礎。
4.壓力預測方法優化
不同的地層壓力預測方法,有不同的適應性,分析它們各自的適應條件,對比預測效果,優化各種預測方法就顯得尤為重要。
等效深度法和伊頓法適用基于欠壓實成因的異常壓力的計算,bowers法則考慮欠壓實,油氣生成,溫度變化,脫水等各種成因,適用范圍較廣,簡易法對泥巖為主的連續沉積的砂泥巖剖面適用性很好。分析不同的壓力成因,選取適當的方法進行壓力的估算,保證壓力預測的準確。
由于不同壓力預測方法建立的預測原理不同,濟陽坳陷異常高壓成因復雜,實際結果表明:應用地震資料預測時,通過正確地質模型約束應用Eaton法、等效深度法效果較好,當具有較高質量測井、VSP資料時,應用簡易方法和bowers法效果也較好。
五、應用效果分析
研究成果在實際應用中取得了良好的效果,單井壓力預測精度得到有效提高。
新利深1井位于山東省利津縣王莊鄉蔣家莊村西北約200m。利本井是一口預探井,設計井深5200.00m,目的層為沙四下,分析該井區異常壓力成因主要為欠壓實和油氣生成,故選用伊頓法進行地層壓力的計算。利用伊頓法進行地層壓力估算,完鉆井深4475.00m,完鉆層位:沙四下,鉆后在4271m實測壓力系數為1.75。從預測結果來看,和實鉆吻合較好,精度明顯提高。
六、結論
針對地震速度進行壓力預測中的關鍵問題,從如何取得更精確的地震速度入手,通過建立合適的地層壓力預測模型,優選恰當的方法,使地震速度地層壓力預測的精度得到提高,取得良好效果,可有效指導油氣勘探和開發。
參考文獻
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[關鍵詞]反轉構造;油氣聚集;分類;識別
中圖分類號:P618.13 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)03-0101-01
反轉構造又稱盆地反轉、構造反轉,是石油地質界繼伸展構造、走滑構造之后,與近年來獻給地質界又一重要新概念。反轉構造的幾何學、運動學和動力學的研究已經成為含油氣盆地構造分析的一個重要組成部分。反轉構造對油氣運移、聚集的影響已經成為評價油氣遠景、選區、進行勘探和估算資源量的基礎。同時反轉構造的時空分布規律的研究對于盆地地區區域應力場的變更、地球動力學背景分析等基本問題亦具有重要的理論意義。因此,反轉構造已成為石油地質界廣泛重視并積極研究的熱門課題之一。
1 反轉構造的概念
在地質學界人們早就認識了反轉構造,但使用“反轉”術語來描述一個含油氣盆地的構造反轉始于20世紀80 年代初期。反轉構造是由Glennie和Boegner (1981)首先引入含油氣盆地構造研究的,他們認為構造反轉主要是指原來的構造沉降后來逆轉而形成構造隆起。Bally (1983)也認為構造反轉是盆地、半地塹、地塹系統由于先存正斷層伸展變形作用逆轉成擠壓力,而向內向外不同程度地旋轉。Harding(1983,1985)則認為構造反轉即為構造起伏在極性上的變化。當指一個特殊構造時,則系指從原來的構造低轉變為構造高。如果規模大,此種變形類型可稱作“盆地反轉構造”。可見,石油地質學家側重于盆地的研究,并主張將“反轉構造”限制在張性-張扭性背景下變形的涵義上。Glennie和Boeger(1984)認為:“構造反轉…指的是盆地逆轉為構造隆起”;Bally(1984)認為:“…構造反轉指的是地塹、半地塹系統、裂谷或坳拉槽由于使先存正斷層的變形作用拉張力轉成擠壓力,而由內向外不同程度地旋轉”;Harding(1985)則認為:“構造反轉即為構造起伏在極性上的變化”;Williams等(1989)的定義為:正反轉構造是在控盆伸展斷層受到擠壓作用發生反向運動時產生的,負反轉構造則是在先存的縮短構造體系發生伸展作用產生的。Cooper等(1989)指出盆地反轉可定義為原來有一個斷層系統控制的盆地,后來受擠壓或扭壓而產生隆起,使盆地充填部分地擠出,原來的正斷層可再活動為逆斷層,但也不總是如此。
2 反轉構造的分類
學者對反轉構造的分類迄今還沒有統一的認識,比如:Hayward 等從變形強弱程度上對其進行了分類,Mitra從斷層的幾何形態和作用機制上將其劃分為斷展型和斷彎型正反轉構造2大類,胡望水依據力學機制把正反轉構造劃分為4類,后又依據斷層的作用形式將正,反轉構造化分為2大類、5亞類、14小類。劉和甫等根據反轉期次、疊加順序特別是斷層性質轉化及其與褶皺的關系,將松遼盆地中新生代反轉構造劃分出3類11種基本樣式,陳昭年等依據有無逆沖
斷層和反轉層序差異,將松遼盆地反轉構造劃分出2類6種樣式。這些分類具有較高的理論研究價值,但它們大多停留在簡單的認識上,且局限于對正反轉構造的討論,很難全面滿足對反轉構造特征、形成機制、數學模擬、盆地形成、演化及油氣勘探分析研究的需要。
3 反轉構造的識別
反轉構造主要依靠地震剖面來識別,反轉構造在地震剖面上有以下特征:
(1) 下伏“盆形”基底。在地震剖面上,基底波明顯的呈“盆狀”。
(2) 地腹地震反射為“丘狀”。從地震反射特征上看,正反轉構造下面的反射同相軸不可追蹤,均為“丘狀”和“空白帶”。表現出巖性單一,可能與塑性巖層有關。
(3) 下伏巨厚的沉積層。地震剖面上表現出正向構造是一次性形成的,由頂部到翼部各地層為等厚層,其下伏地層呈透鏡狀,即中間厚,向兩側變薄,以至消失。
(4) 頂部發育對偶正斷層。在地震剖面上表現為在正反轉構造頂部發育一系列的對偶正斷層,有的為“負花狀構造”,甚至像“開花饅頭”。這些斷層的落差很小,一般不超過100m,斷層走向與構造的長軸方向一致:構造消失,斷層也消失。
(5) 斷層一般不斷至基底,一般只出現在與反轉構造有關的地層中。
(6) 反轉構造引起構造抬升,導致其頂部地層一般受剝蝕。
(7) 地腹有低速層,正反轉構造腹部地層一般比其上、下地層層速度低。
(8) 地腹有高壓異常層。鉆井測試和地震預測均表明,正反轉構造下伏地層一般為超壓層。異常壓力可能是由于構造擠壓抬升造成的。
(9) 反轉構造一般產生于斷層的上盤,常為近斷層翼陡窄、遠斷層翼寬緩的不對稱背斜。
4 反轉構造與油氣聚集的關系
近年來,隨著反轉構造不斷被揭示,構造反轉與油氣聚集的關系引起了人們廣泛的關注。研究表明,構造反轉對油氣聚集有重要影響,表現在:
(1)正反轉構造為油氣藏的形成提供了有利的圈閉。在發生構造反轉之前,一般都沉積了巨厚的生、儲、蓋層。沉積的富含有機質的烴源巖在快速沉降條件下即埋即藏,易于成熟生烴。烴源巖與裂谷期層序中的砂巖及裂谷期后層序的泥、頁巖構成了完整的生儲蓋組合。構造反轉形成的背斜直接反扣在生油凹陷之上,構造規模一般較大,且無需斷層封閉,因而是理想的儲油圈閉,近鄰背斜的斷層因晚期再次活動可成為油氣運移的通道。(2)在伸展盆地中往往由于變形微弱缺乏完整的背斜圈閉,而構造反轉作用在一定程度上彌補了這一欠缺,并在伸展盆地中增加了逆沖高斷塊等新的圈閉類型。
(3)反轉構造一般面積和幅度都比較大,相對于伸展盆地中廣泛發育的滾動背斜、斷塊油藏等小而肥的構造圈閉,反轉構造更具備形成大中型油氣田的構造條件。
(4)反轉構造由于早期埋藏深,后期又受擠壓,從而可能降低儲集層的孔隙度和滲透率, 使它低于目前反轉后所處深度上應具有的孔隙度和滲透率。
(5)決定反轉構造含油性的關鍵是:①烴源巖在裂谷期的最大埋藏深度;②油氣生成時間、運移時間與反轉時期的配置;③構造反轉的強度和背斜圈閉的保存狀態;④封蓋層的位置和封閉能力,理想的封蓋層一般緊鄰儲集層,而且是泥巖或石膏、鹽巖層。
5 結論
【關鍵詞】山2段 沉積特征 沉積相 延氣2井區
鄂爾多斯盆地地處華北板塊西部,呈南北向展布,是一個多構造體系、多演化階段、多沉積體系、多原型盆地疊加的大型多旋回復合克拉通盆地[何自新,2003]。盆地分為伊盟隆起、渭北隆起、西緣逆沖帶、天環坳陷、晉西撓褶帶和伊陜斜坡(也稱陜北斜坡)六大一級構造單元,目前盆內古生界天然氣探明區塊基本上處于微向西傾斜的陜北斜坡構造單元內[楊俊杰,2002],本研究區正隸屬于陜北斜坡,位于盆地中東部偏南。
鄂爾多斯地區地下情況復雜,局部構造不發育,氣藏受地層-巖性圈閉控制,山西組作為高產氣層在研究區北部已發現儲量達千億方級大氣田,其中山西組二段(以下簡稱山2段)更凸顯出了其不可忽視的地位。山西組是海水逐漸退出過程中的一套過渡時期的三角洲相含煤建造;巖性主要為粗粒、中-粗粒石英砂巖、中-粗粒巖屑砂巖,還可見含礫砂巖,區域內含煤層,夾薄層泥質粉砂巖與黑灰、灰黑色泥巖、碳質泥巖;根據沉積旋回劃分為山2-1,山2-2,山2-3三個小層。本文選取延長油田主力區塊之一延氣2井區,在前人研究基礎上,利用野外剖面資料,和已有的探井資料:錄井、測井、巖心資料,古生物資料等,并運用地球化學測試數據,識別研究區山2段為三角洲前緣亞相沉積,砂體主要為水下分流河道砂。
1 沉積學特征
研究區山2段巖性以中砂巖為主,下部含粗砂巖、含礫粗砂巖,泥巖;分選多中等到好,顆粒以次圓狀或次棱角狀-次圓狀為主,結構成熟度中等;碎屑成分中石英含量最高,達87.65%,長石含量少,成分成熟度較高;顏色總體表現為還原環境下暗色沉積,以灰色和灰黑色為主,其中不見氧化紅層沉積及反映湖岸線過渡帶沉積的雜色泥巖,中夾厚度不一的煤層或煤線,反映該沉積期氣候溫暖濕潤,碎屑物多處于淺水水下沉積環境。
同時,山2段保存有豐富的沉積構造,在取心描述及后期的巖心觀察中多見槽狀交錯層理、沙紋層理、水平層理,并見反應水動力強弱交替出現而呈現的砂層和泥層交替的波狀層理等。
2 古生物化石特征
研究區山西組動物化石稀少,泥質粉砂巖、碳質泥巖和煤層中陸生植物碎片化石豐富,并見發生炭化的植物莖桿化石,反映沉積期氣候溫濕,植物茂盛;同時部分井微體古生物化石鑒定的結果顯示陸生裸子植物花粉分子較多(如小云杉粉、年輕弗氏粉、東山云杉粉、東山云杉粉),最高達95%,孢子分子少,且多為碎片;大量植物碎片及孢粉化石的出現,說明研究區山西組多發育適宜植物生長的河流-湖泊-三角洲環境。
3 地球物理測井相標志
研究區自然電位、自然伽瑪測井曲線對巖性反映較靈敏,本文主要應用自然伽瑪和自然電位測井曲線形態――鐘形、箱形、漏斗形、舌形、指形和組合形態,以及這些曲線的幅度、接觸關系、光滑度等特征作為測井相標志,水下分流河道微相自然電位呈鐘形或疊置鐘形,箱形,曲線光滑或微齒狀,下部突變,上部漸變;水下分流間灣總體表現為高幅值,呈鋸齒狀或小的尖峰狀。據此識別出研究區主要發育三角洲前緣亞相的水下分流河道微相和分流間灣微相,其間夾泥炭沼澤環境下的煤層或煤線沉積。
4 沉積微相展布特征
本區山2段主要發育三角洲前緣沉積,水下分流河道砂是工區最重要的儲集體,各水下分流河道間為呈南北展布的分流間灣沉積,其間間或有間灣沼澤。其中山2段3個亞段沉積微相展布特征如下:
4.1 山2-3亞段沉積相展布特征
山2-3亞段在研究區內廣布南北向展布的水下分流河道沉積,僅在研究區西部局地有呈條帶狀展布的南北向分流間灣,形成了工區內砂巖廣布,且沉積厚度較大的格局,在延127、試211一片狀區域內砂體厚度超過20m,連片性好,為研究區山西組中最有利的目標層位(圖1、圖2)。
5 結論
(1)根據研究區錄井、測井、巖心及古生物資料等識別出研究區內發育三角洲前緣相中的水下分流河道亞相和分流間灣亞相,其間間或有間灣沼澤沉積;
(2)研究區山2段3個亞段沉積相演化具有很好的繼承性,水下分流河道的頻繁改道或匯水造成區內各亞段內砂體分布格局不同,其中山2-3亞段砂體最發育,厚度大,且橫向分布穩定,連片性好,是研究區內最重要的氣層組。
(3)沉積相控制著油氣的儲集帶,水下分流河道砂體是研究區最主要的儲集體,是山2段油氣勘探及開發的優勢相帶。
參考文獻
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[關鍵詞]地震資料解釋 構造解釋 巖性解釋 教學實踐
[中圖分類號] G942 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)17-0141-03
地震勘探主要由采集、處理和解釋三大環節組成,其中地震資料解釋是地震勘探工程的最終環節。隨著地震勘探技術、計算機技術以及成像技術的飛速發展,地震資料解釋的內容也日益豐富和深化。目前,地震資料解釋主要包括盆地分析、構造、地層、沉積以及油氣勘探等多方面內容,成為盆地基礎地質研究和油氣勘探活動中不可缺少的重要方法。地震數據采集、處理、解釋一體化、全三維解釋、虛擬現實技術,使地震解釋技術更加復雜、深入、有效。為了滿足石油勘探過程中地震資料解釋的要求,必須做好該課程的教學內容和教學方法的設計。
一、地震資料解釋的任務
西安石油大學是以石油勘探與開發為主的工科院校,是培養未來石油工程師的搖籃。馬在田院士認為“當前最缺少的是知識全面,系統掌握地震理論、方法,有相當石油地質知識水平的能夠解決實踐問題的領軍型人才”。地震資料解釋課程作為地球探測與信息技術專業的必修課程,幾乎涉及所有基礎地質和石油地質研究領域。在學生修完地震勘探原理、地震資料處理、測井原理與解釋、構造地質學、沉積學、石油地質學等相關專業課基礎上開設本課程。目前,在油氣勘探領域,地震資料解釋是結合鉆、測井資料以及計算機成像技術將地震數據轉化為地質術語,根據地震資料確定地質構造形態和空間位置,分析層間接觸關系,推測地層的沉積環境、巖性和厚度,預測地層的含油氣性,進行有利區評價和井位部署。在油氣勘探過程中,地震資料是內容最為豐富、綜合分辨率最高的鉆前原始信息源。地震資料解釋為地質家提供分析地下地質現象的“眼睛”。在開發過程中由于其突出的平面空間分辨率而具有重要意義。地震資料解釋貫穿油氣勘探開發的所有環節:盆地評價、含油氣系統評價、成藏組合帶評價、有利目標評價、開發方案的確立以及開發后期方案的調整。
許多重要的地質理論都離不開地震資料解釋的發展,地震資料解釋已成為一些新興邊緣學科的重要生長點。盆地分析的一些基本原理建立于早期對二維地震剖面解釋的基礎之上。地震地層學和層序地層學這2門學科也是建立在對沉積盆地地震解釋的基礎之上。[1]隨著三維地震采集、處理、解釋以及計算機技術水平的不斷提高,研究人員可以利用三維地震的解釋技術刻畫沉積盆地的地形特征、沉積體系的三維幾何形態及其沉積演化過程,從而誕生了新的學科――地震沉積學、地震地貌學。[2][3]
二、地震資料解釋的內容
高等學校既是教學中心又是科研中心,教學與科研應協調發展。科研是教學的基礎,是提高師資隊伍素質和培養高素質人才的必由之路。教學的內容與教師的知識結構,必須及時更新,這樣才能跟上時代的步伐。教學內容應根據科學研究的進展、實際情況的變化不斷進行修訂,將眾多優秀的科研成果吸收進去。
(一)與地震資料解釋相關的地震勘探原理
地震資料解釋是地震勘探3大基本生產環節(采集、處理和解釋)的最后環節。采集和處理環節需對野外采集的地震資料進行預處理、濾波、反褶積、速度分析、動-靜校正、疊加和偏移等過程,為解釋人員提供真實反映地下地質構造、地層、沉積環境的剖面或數據體。因此,為了做好地震資料解釋,必須討論地震記錄的形成、褶積模型、有效波識別的主要標志、地震剖面特點、地震勘探分辨率等與地震資料解釋關系密切的基本概念和理論問題。
(二)地震構造解釋
20世紀70年代之前,由于地震資料和計算機技術的限制,地震資料主要用于構造解釋為主,即利用地震資料提供的反射波旅行時、速度信息,查明地下地層的構造形態、埋藏深度和接觸關系等。地震構造解釋是地震資料解釋的最初的,也是最基本的研究內容。因此,必須使學生掌握相關的基本概念和基本原理、基本方法。相關的概念、原理和方法如下:合成記錄標定原理及方法,地震同相軸對比方法,斷層剖面和平面識別方法、技術、解釋方法及平面組合(如相干體技術、切片技術等),T0圖的繪制、時深轉換方法及構造圖的繪制,拉張、擠壓、剪切以及底辟構造背景下的典型構造樣式的地震識別,地震剖面上的構造活動時期分析方法。
(三)地震巖性解釋
由于構造油氣藏的日益成熟,油氣勘探與開發目標逐漸由構造油氣藏轉移到非構造油氣藏。隨著地震資料采集、處理以及計算機技術不斷發展,20世紀70年代末,地震資料解釋內容日益豐富,開始了地震資料巖性解釋。地震巖性解釋主要包括地震地層學、地震相分析和巖性預測三方面的內容。
1.地震地層學解釋
地震地層學是以反射地震資料為基礎,把地層學和沉積學特別是巖性、巖相的研究成果,運用到地震解釋工作中,進行地層劃分對比、判斷沉積環境、預測巖相巖性的地層學分支學科。地震地層解釋需要向學生講授地震反射界面的類型和對比方法,地質界面的類型,地震反射界面的地質成因,各種地震反射界面的區分,地震反射界面的年代地層學意義和地震地層單元,地震層序劃分的原則、級別、方法,地震界面與地質界面的橋式對比方法等基本原理、基本方法。
2.地震相分析
地震資料為勘探階段提供極其重要的鉆前原始信息,除了包含豐富的構造信息,還包含了豐富的地層和沉積信息。地震相分析是指根據地震反射的面貌特征進行沉積相的解釋和推斷。為了使學生掌握地震相分析技術,必須向學生講授地震相的概念,主要的地震相參數,反射結構的類型及地質意義,幾何外形的類型及地質意義,地震相劃分與編圖過程,地震相模式的概念,典型沉積體的地震識別,地震相向沉積相轉換的思路、方法、原則、步驟。
3.巖性預測及流體識別
目前,巖性預測和流體識別屬于儲層預測技術主要研究內容,也是地震地質綜合解釋的重要內容。地震資料解釋課程主要讓學生了解利用速度信息和振幅信息解釋巖性的一般原理、方法和步驟,并介紹目前國內外油氣預測常用的烴類直接檢測指數(DHI),如AVO、亮點、平點技術等。
(四)開發地震解釋
開發地震技術是因油氣田開發的需要而興起,是勘探地震技術向油田開發階段的延伸。隨著油氣田開發程度的提高,開發地震的重要性將更多地顯現出來。開發地震技術總體上仍處于發展階段,現有的一些方法,或因成像處理及解釋手段不夠完善,或因信噪比、分辨率及精確度不夠高,只能應用于油氣田早期開發。[4]開發地震學需要以高信噪比、高分辨率、高保真度資料(即所謂“三高”地震資料)為基礎,地震資料處理、解釋和研究一體化是開發地震學發展的重要方向,[5]開發階段地震技術主要用于提高分辨率、提高儲層描述和烴類檢測精度、建立精細三維油氣藏模型。[6]
三、教學手段與方法
地震資料解釋既有復雜及系統的理論性,又有很強的實踐性,既是一門科學,也是一門藝術和技術。[7][8]針對該課程具有專業面廣、知識點多以及實踐性強的特點,該課程的教學應理論和實踐并重。注重培養學生的基本理論和動手能力,為社會培養受用人單位歡迎的物探專業人才。
(一)課堂教學
在教學中,可采用板書和多媒體教學相結合的方式,向學生講授地震資料解釋相關的基本原理、基本方法和技能。板書總結重要知識點,起到提綱挈領的作用。多媒體可以在整個教學中引入大量地震剖面、平面圖實例,更好地吸引學生的注意力,幫助學生迅速而準確地理解重要知識點。多媒體在一堂課中可以大容量地豐富當堂內容,擴大學生知識面,而板書把大量內容的精髓展示到黑板上,以突出本節的重點,也能讓學生在復習時有據可依。
(二)實踐教學
知識、能力和技能的培養均來自于實踐。各種實踐教學環節對于地球探測與信息技術專業的學生成長至關重要,有利于培養學生的實踐能力和創新能力。要培養高素質人才,就必須重視實踐教學環節。地震資料解釋課程的實踐應從課堂實踐和課程設計兩個方面入手。
1.在課堂教學中,給學生一定測網的、能涵蓋構造、地震層序、地震相等重要知識點的地震紙剖面,做好課堂知識點講授和實踐。利用大量實例引導學生實現新舊知識的銜接,引導學生在對學過知識進行復習的同時聯系新的知識點投入學習,通過互動增強學生的對地震資料解釋的感性。對于一些重要的概念結合實際地震資料,讓學生自己分析、自己解決,培養學生的動手實踐能力和創新思維意識。
2.地震資料課程設計是本課程的重要實踐環節。力求使學生能夠理解地震資料解釋的基本原理和概念,掌握合成記錄標定、斷層剖面解釋、層位閉合解釋、斷層組合、等T0圖編制、時深轉換、構造圖的編制、地震相剖面分析、地震相平面圖的編圖、地震相轉化沉積相的基本方法原理以及沉積相圖的繪制等基本地震解釋技能,初步具備利用地震資料獨立開展含油氣盆地地質分析的能力。
近年來,隨著采集、處理以及計算機技術的不斷發展,地震資料品質和分辨率不斷提高,以及油氣勘探與開發程度提高,地震資料解釋所涉及的研究內容日益豐富,其研究內容從最初的構造解釋到層序地層分析、地震相分析,然后再到巖性預測、物性參數預測、烴類檢測。地震資料解釋數據由疊后數據轉到疊前數據。要求地震資料解釋人員既要具備扎實的地球物理基礎,又要掌握相應的石油地質知識。地震資料解釋專業課程的教學應加強學生的基礎理論、實踐能力和創新能力的培養,提高教學質量,為社會培養受用人單位歡迎的物探專業人才。因此,必須結合地球探測與信息技術專業培養目標及當前和今后油氣勘探實際需求,積極引入地震資料解釋的科技發展新成果,合理規劃教學內容。與生產實際緊密聯系,注重從實踐中找問題,從專業知識中找答案,帶領學生從書本走向實踐,以實踐充實教學。
[ 參 考 文 獻 ]
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【關鍵詞】 城壕油田 儲層 巖性 孔隙度 滲透率 成巖作用
鄂爾多斯盆地是我國第二大沉積盆地,面積約37x104km2,盆地中蘊藏著豐富的油、氣、煤、鈾等礦產資源,自上世紀90年代以來己成為中國內地油氣勘探開發熱點的幾大盆地之一。但是,目前油氣勘探與開發過程中發現,鄂爾多斯盆地油藏具有典型的低孔一特低滲透油藏特征,這給油氣的勘探與開發帶來極大困難【3】。城壕油田西259區長3油層組處于該湖盆中心,具有有利的生儲配置關系【4】。區域構造位于陜北斜坡南部,局部構造為西傾單斜,坡度不足1°,斜坡上發育軸向北東~南西向鼻隆構造,長3油藏同時受沉積和成巖作用雙重因素共同控制。本文以長3油層為研究對象,綜合利用測井、錄井、巖心觀察、掃描電鏡、露頭觀察等化驗分析資料以及前人研究結果,從劃分小層、物性分析、孔隙結構以及物性控制因素分析,對城壕油田長3油層重新進行綜合評價,指導油田開發以及預測油氣有利區域。
一、研究的目的和意義
城壕油田西259區長3油層組是該地區的主要產油層,在錄井過程中油氣顯示較好,試油產量高,但現階段生產情況顯示形勢日趨嚴峻,單井產能和產液量呈現迅速下降的趨勢,極大的困擾著油田整體開發效果。長32作為研究區油氣顯示好的層位,研究其儲層微觀和宏觀特征,分析該儲層的影響因素,具有典型的代表意義,能有助于進一步認識西259區的油氣分布規律,為制定下一步合理有效的開發方案奠定基礎。
二、主要研究內容
本課題以鄂爾多斯盆地城壕油田西259區為研究對象,以長32油層為研究層系。在充分分析、消化和綜合前人研究成果的基礎上,本課題利用鉆井巖心、測井和現代分析化驗資料,建立研究區下油組組小層格架。綜合地質、物探、實驗室分析的新技術和新理論,對城壕油田西259區長3油層沉積相、儲層物性以及孔隙結構和成巖作用等方面進行研究。其主要研究內容如下:(1)應用測井,錄井及巖心資料,對地層砂體進行劃分和對比;(2)在地層劃分的基礎上,進行儲層的沉積體系分析和沉積微相的劃分;(3)從巖性、孔隙度、滲透率等方面研究儲層特性;(4)從沉積和成巖作用兩方面分析對儲層的影響因素及相對優質的儲層是如何形成的;(5)基于以上分析,對長3油層做出綜合評價,預測油田有利區域。
三、主要研究方法和技術路線
本文在前人研究成果的基礎上,采用野外觀察與室內分析相結合的方法,廣泛搜集研究區內完井報告、測井資料、巖心錄井資料、試油資料以及各種分析化驗資料等相關資料。運用沉積巖石學、石油地質學、儲層地質學以及測井地質學等理論,通過薄片觀察、掃描電鏡、壓汞分析等分析化驗資料,對鄂爾多斯盆地城壕油田西259區長32油層進行了仔細的分析研究,包括地層的對比與劃分、儲層物性分析、成巖作用和孔隙結構的研究,以及最終對該儲層做出儲層綜合評價。
四、國內外儲層綜合評價研究現狀與發展趨勢
現階段儲層的研究主要是對儲集物性和孔隙結構的研究,以及通過分析成巖作用和沉積作用對孔隙的生成與改造的影響來判斷和預測儲層好壞。
在研究巖石孔隙結構方面,主要的研究方法是直接觀測法和間接測定法。直接觀測法包括巖心觀測、巖石薄片、鑄體薄片、圖象孔隙法、掃描電鏡法等方法;間接測定法即毛管壓力法,其常用高壓壓汞法。鑄體薄片用于鏡下鑒定和掃描電鏡用于巖性和孔隙結構特征觀察,而毛細管壓力法則用來確定孔隙和喉道的定量特征。實驗室測定毛細管壓力的方法主要有壓汞法離心機法和半滲透隔板法等,壓汞法是日前測定巖石毛管壓力的主要手段。
近年來研究表明,影響低滲透儲集層的因素很多,概括起來主要有三大主要因素即沉積作用、成巖作用及構造特征。沉積作用的影響豐要是沉積物的來源、搬運的條件與距離、沉積作用的環境等。它們共同影響著儲層巖石碎屑顆粒的組分、大小、分選、排列及膠結物組成、含量、膠結類型和雜基含量,這些因素都非常明顯地影響了儲層的物性和孔隙結構。碎屑巖儲集層的成巖演化是一個復雜的物理化學變化過程,成巖作用對儲層物性起著重要作用。壓實作用使巖石孔隙水排出,趨于致密,減小儲層的原始孔隙度。膠結作用使孔隙變小,連通性變差,非均質性變強,極大地影響差低滲儲層的形成。
結論
(1)根據沉積旋回和實際地層的巖性、電性組合特征,把研究區長32油層自下而上劃分為長323、長322和長32l。
(2)西259區塊長32儲層屬辮狀河三角洲前緣亞相沉積,主要發育水下分流河道、河口壩和分流間灣微相。
(3)巖石類型主要為細-中粒巖屑質長石砂巖;砂巖軟組分較多,具有成分成熟度較低、磨圓度較差、結構成熟度低到中等的特點。長32儲層孔隙類型以殘余粒間孔為主,其次為溶蝕孔。溶蝕孔主要為長石溶孔與巖屑溶孔。孔隙喉道以片狀喉道為主,其次為縮頸型喉道和管束狀喉道。喉道配位數低,孔隙之間連通性差。
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關鍵詞:石油 勘探開發 新方法 新技術 地質新理論
石油地質理論是支撐石油開采工作順利進行的基本條件,只有將最新的地質理論研究成果應用于石油勘探開發當中,才能夠改善我國當前的石油開采水平。對此,本文總結了近年來出現的一些石油勘探新方法及新理論等,旨在為石油能源的有效利用提供參考。
一、石油地質新理論
隨著石油物探技術的不斷改進,相應的地質理論也得到了許多的更新及補充。從目前的研究成果來看,石油地質新理論主要包括以下幾種:(1)層序地層理論研究新進展。地震地層理論只能夠讓人們認識到地質沉積體系所具有的特征,而層序地層論則能夠深入及系統地闡述陸相地層與層序地層之間的相互關系,同時還可以指導人們如何準確預測含油地帶。(2)利用地球有機化學理論發展的新型資源評價模式[1]。此類評價方法與傳統的方法存在很大的不同,如在實際勘探工作中應用該評價模式,不但能夠精確測評成熟勘探開發區當中的現有資源儲量,同時還可以利用勘探數據對儲層流體性質進行客觀分析,因此有利于認識勘探區的成藏模式。(3)板塊構造論方面的研究進展。有部分學者將盆地石油儲量分析理論與地質板塊理論結合起來提出了新的板塊構造論,此理論讓更多的人可以認識及了解多種含油盆地,如克拉通及裂谷盆地等的地質特征[2]。
二、新技術、新方法在石油勘探開發中的應用
1.油田薄層識別技術
正確識別油田中的薄層有利于為石油開采方案的設計提供科學依據,油田薄層識別技術屬于地震勘探法當中的一種,利用該技術能夠根據振幅信息對含油薄層所在的位置進行預測。在進行石油勘探時利用該技術需要結合多種分辨率較高的測井方法,如電極測井、側向測井、傾角測井、電磁波測井、電阻掃描測井及核磁測井等,以便能夠將不同的薄砂層劃分出來。目前應用的測井儀包括井筒成像、極板及高頻測井儀等,其中高頻電測井儀的工作頻率可達200MHz以上,因此能夠在短時間內獲得測井數據。極板測井儀的優點為垂直方向上的地層分辨率較高,一般可以將厚度為12.5mm左右的薄砂層分辨出來;另外,此類測井儀能夠探測的徑向深度為300mm~600mm,可用于勘探埋深較大的油田薄層[3]。如在識別油田薄層的過程中應用井筒成像儀,則不但可以將井壁環形聲波檢測圖像詳細地記錄下來,同時還可以根據聲波圖形及測井數據確定油田薄層的地層傾角、產層具體厚度及薄層劃分界限等。相對于極板測井儀而言,井筒成像儀在識別油田薄層時分辨垂向儲層的能力相對較高,一般可將厚度為8.5mm左右的薄砂層分辨出來。
2.三維地震勘探技術
在勘探石油的過程中通常會運用到三維地震勘探技術,該技術可以實現多方位、多角度及一體化的石油勘探。在應用三維地震技術進行勘探之前,必須根據石油勘探需要設計出對應的計算機系統,同時確保設計出的勘探操作系統具有以下功能:野外勘探數據采集功能、野外施工組織功能、資料處理及解釋功能、屬性提取功能、地質建模功能及波長模擬功能等。為了保證可以順利獲取地震勘探數據,則在正式采集數據之前應設計相對周全的施工方案,并在設計方案的過程中依據有效的地質模型,以避免勘探程度無法滿足石油開發要求。在采集地震波場數據之前,應通過試驗正演地震波場,以便可以有效采集地層能量資料。采集資料后應及時利用計算機系統處理相應的三維地震數據,在處理數據時應遵循以下步驟,先根據地震圖像及數據完成三維圖像的水平疊加,水平疊加工作完成后便可進行偏移,以提高地震資料的精確性。完成偏移轉換后可進行反褶積,從而在計算機系統中精確描繪三維地震圖像。
3.隱蔽性儲層預測技術
為了能夠對隱蔽性石油儲層進行有效勘探,則應明確含油氣性及儲集層。目前新研發的技術主要包括以下幾種:(1)石油檢測技術,分為波形參數檢測、縱橫波檢測、AVO技術及亮點技術。(2)橫向儲集層預測技術,分為多元油氣評價技術、地震技術、SEIMPAR反演技術及G-LOG技術等。(3)利用溫度法預測石油資源聚集區。石油聚集區的地表通常會出現溫度異常現象,對此可以根據勘探資料建立起地質溫度異常變化圖,以便可以有效預測石油儲集層的具體邊界、形狀等,從而避免鉆井受到侵入鹽體及斷裂構造的影響。利用溫度探測技術對隱蔽性石油儲層進行預測,不但可以保證在短時間內獲得預測結果,能夠提高預測結果的準確性,同時還能夠避免對環境造成污染。
4.應用實例
目前石油地質學當中出現的新理論及新技術等已經在世界各國中得到了應用,具體實例如下:(1)利用新技術、新方法使阿拉斯加、墨西哥灣一帶的老油田實現了有效增產。首先,在探測巖性時采用了高分辨率測井技術,將巖性探明后結合現有資料對已開發油井未來的產量進行預測。第二,利用高壓將砂子、水等混合物擠入油層當中,從而破壞致密巖層,使其產生裂縫,以便使油氣產量得以增加。第三,利用三維勘探技術對老油田地質狀況進行勘探時,發現老油田周圍存在許多新儲層,同時也探明了油井當中油氣資源剩余量情況。(2)利用新技術提高油田的采收率,利用化學驅油、注氣及熱采等新技術后,世界平均原油產量提升了4.5%左右。(3)采用新技術改造低滲透油層,以實現油井增產。對低滲透油層進行改造時,常用的技術為水力壓裂工藝,該技術能夠促使儲層產生人造裂縫。目前國外采用水力壓裂進行增產的油田已達到50%左右。此外,采用溶解氣驅、彈性驅及邊低水驅等技術進行一采的油田為15%~30%,二采為35%~50%。(4)對高含水油田進行注水開發。就目前的情況來看,我國部分老油田的含水率已超過85%,在利用注水技術開發高含水油田后,采收率超過了40%,實際采出率約為35%,在油田中開采出的剩余油量約為12000×104t。另外,在運用注水技術的過程中需要對波及系數進行控制,厚度系數為80%左右,平面系數約為90%。
結束語
綜上所述,石油地質理論、技術及方法的發展與石油經濟的發展息息相關,在新理論及新方法出現后又能夠進一步提高油田開采水平及原油產量。因此在對石油能源進行勘探開發的過程中應注意積極引進最新研究成果,同時根據油田地質及儲層的實際情況對引進的新技術及新方法等進行適當的改進,以便能夠有效提高我國的石油產量,從而為石油工業實現進一步發展奠定堅實的基礎。
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