2021年, 第44卷, 第4期　
出刊日期：2021-12-25

  

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  地球深部流体的基本特性及其能源效应

  罗 群 　李 靖 　雷祥辉 　许 倩 　代 兵 　 马文彧 　秦 伟 　袁珍珠

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 1.

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  近年来，在油气勘探开发过程中发现了越来越多的深部流体证据，例如四川盆地、松辽盆地等都在钻探中发现了深部天然气，随着全球能源需求的剧增，油气勘探除了深掘化石能源，还应关注来自地球深部的可利用能源。地球深部流体指沉积盆地基底之下和沉积盆地外的所有来源于中下地壳、地幔和地核的能够流动的物质，包括液体、气体、塑性流体（岩浆、超临界流体）。通过广泛调研，分析总结出其对油气资源形成的有利特性：①溶解和萃取特性，可对油气储层溶蚀扩容，有利于有机烃的萃取富集；②运载特性，深部流体是一种理想的输运媒介，有利于对烃类物质的运载；③催化效应，可催化加快无机烃形成的费— 托合成反应和有机烃生成的干酪根热解反应。结论认为：深部流体具有十大能源效应，即拆离成盆、促进产力、破裂开道、运载输导、增能传能、加氢催化、溶蚀扩容、萃取富集、聚集成藏、保存破坏，这十大效应是一个连续、有序、有机、完整的能源效应链系统，对油气、氢能、氦能等能源的形成、运聚、富集和分布具有绝对控制作用。
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  “生产寿命法”评估SEC 储量及其应用

  刘志霞　侯 玮　潘 威　张彦振　王瑞丽

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 2.

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  对于在美国上市的油公司，需按照SEC（美国证券交易委员会 United States Securities and Exchange Commission 的缩写）储量规则评估储量资产并进行公开披露。SEC 储量评估方法通常是运用产量递减法和类比法，但是对于新增未开发或处于开发早期的油气田，产量尚未出现递减趋势、周边又无类似油气田类比时，储量评估会存在较大不确定性，运用“生产寿命法”进行SEC 储量评估或运用其约束静态法评估的SEC 储量评估结果，此时运用该方法可避免储量评估结果与后期实际生产出现大的偏差，使得SEC 储量评估结果更加合理，具有更高置信度，非常必要。本研究通过对一个盆地或地区所有油气井的生产时间进行规律统计分析，基于大数据统计获得该地区生产井的平均生产寿命，根据平均生产寿命对某盆地三个投产初期的油气田的剩余可采储量进行评估或对其井控地质储量和采收率进行约束，SEC 储量评估结果获得国际SEC 储量评估资质专家认可。研究结果表明：①某地区平均生产寿命需根据大量生产历史较久油气井生产规律统计所得，需具有某盆地某地区的生产规律代表性；②“生产寿命法”通常运用于未开发或者处于开发早期的油气田，产量递减趋势不明显时，可合理评估剩余可采储量；③该方法应用于3 个油气田的SEC 储量评估获得认可，方法可推广应用于类似的油气田。
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  苏里格气田马五4-5 亚段气藏富集区主控因素 ——以苏6、苏36-11 区块为例

  马羽龙　王 超　王丽琼　郑 凡　何润华　胡 兵

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 3.

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  苏里格气田中区近年来陆续钻遇下古生界奥陶系下统马家沟组上组合、中组合气层，部分气井试气无阻流量较高，显示出较强的开发潜力。实际开发效果显示，马家沟组上组合地层剥蚀严重，局部发育小幅鼻隆构造，生产水气比高于上古生界砂岩储层，高产气井零散分布。碳酸盐岩储层是沉积、构造、成岩、岩溶作用等地质作用的综合结果，富集区受多重因素控制。通过储层特征、构造特征、沉积相类型、储层评价及展布规律研究，认为：研究区有利岩性主要为灰质云岩及云质灰岩，主要为潮坪相沉积；气层纵向上各小层均有发育，主要含气层位是马五5、马五41a 小层；单个层厚度小，不同小层间呈叠置状态、叠置厚度大；气层平面上呈不规则块状分布，横向连通性差；无统一的气水界面，局部鼻状构造高点为天然气聚集的优势部位。足够规模的白云岩、灰质白云岩储层，有利的储渗条件，局部构造高部位是富集区形成的主控因素。研究结果对苏里格中区马家沟组五段气藏下步开发工作具有指导意义。
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  井震精细标定影响因素分析及对策 ——以川中高磨地区震旦系灯影组为例

  陈 康 　吴仕虎 　冉 崎 　韩 嵩 　张祎蕾 　吕文正 　张 旋 　张 晨

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 4.

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  井震标定地层内部反射特征匹配度低，严重制约了储层的定性和定量预测的有效开展。为此，通过井震标定的原理分析及标定过程解剖，以四川盆地中部高磨地区震旦系灯影组四段为例，总结井震标定存在的问题，进行单因素影响分析，最后给出改善井震对比的对策。研究结果表明：①研究区井震标定包括同相轴数目、能量和位置不一致三类问题，井旁地震道多出的虚假强同相轴是亟待解决的核心问题；②测井曲线预处理、地震子波提取优化和优选井震标定方法可以一定程度改善井震标定，但改变有限，不是研究区井震标定存在问题的核心原因；③研究区四段地震资料，存在多次波和过量提频处理导致低频部分缺失等问题，会导致出现虚假强轴，针对性处理可以提高井震对比效果；④井震标定是系统性研究工作，需要综合考虑测井曲线、地震子波及地震资料三因素影响，在考虑前两个因素而无法有效解决问题时，地震资料问题分析和针对性处理可能是解决问题关键所在。
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  延迟激发技术在四川盆地砂泥岩及石灰岩地区的应用

  刘 伟 　李 彪 　陈凯滨 　张婧瑶 　胡 峰 　杨智超 　肖 玮 　杨

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 5.

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  延迟激发技术能够提高激发主频、拓展激发频率宽度，可提高有效下传激发能量、降低地面振动强度，是解决激发能量和拓展主频这个矛盾体的有效技术，在一定入射角范围内，还可以有效控制非球形震源引起的地震波传播方向性问题。但由于实现工艺等原因，在四川盆地未得到推广应用。针对四川盆地东部高陡构造石灰岩和砂泥岩激发地区，采用较精确的延时时间、充分考虑爆炸半径和准确的间隔距离并还原真实的地层物理属性，对延迟激发技术的适应性进行充分论证和严格的实验质量控制，获得了真实的试验数据和可靠的研究结论。实验结果表明：①类比单级整体激发单炮，同药量的延迟激发单炮具有下传能量强、主频高、频带宽、次生干扰弱、地面横向震动弱等优势，提高了资料的信噪比和分辨率，其中泥岩区能量提高14.3%，主频提高7%，频宽在高频端拓展5% ；石灰岩区能量提高35.8%，主频提高5%，频宽拓展3%。②延迟激发瞬间对地面的地震强度明显低于常规单体激发，避免了因震动引起的民事纠纷，且炮井位置靠近障碍物更近，提高了炮井位置的正点率，炮井分布更均匀化，过障碍观测系统属性更均匀，采集到的地震资料更有利于开展地震属性分析。
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  川西南部钻井井下复杂的地质原因

  陈 丹　朱 萌　曾 立

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 6.

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  四川盆地川西南部地区井漏、井壁垮塌、高压盐水侵等钻井复杂频发，严重影响井下作业安全和工程进度。为了减少钻井复杂故障率、为工程制定应对措施提供地质依据，采用地震、测井以及录井等多专业信息融合分析的方法，综合区域构造背景、地层岩性特征、地层高压流体特点对钻井井下复杂的地质原因进行了分析研究。研究结果表明：①断层和裂缝是引起研究区井漏的主要原因，其次是采空区地层压力下降导致压张性井漏和平衡高压盐水层压力的高密度钻井液引起盐水层上部低压地层压张性井漏；②井壁垮塌的主要原因是断裂和裂缝导致井壁围岩力学强度降低以及泥页岩水化导致泥岩基质分散；③盐水侵主要发生在三叠系雷口坡组、嘉陵江组等蒸发相的碳酸盐岩地层中，具有盐水矿化度高和异常高压等特征，以局部封存水和运移水两种富集形态存在，水层的位置难以预测，膏盐层应以整体井控安全防控为主。
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  试井资料在复杂碳酸盐岩储层类型识别中的应用 ——以磨溪地区震旦系碳酸盐岩储层为例

  胡 燕 　易 劲 　欧家强 　袁 权 　郭静姝 　蔡珺君 　颜 平

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 7.

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  由于台缘带碳酸盐岩具有孔、洞和缝发育的多样储集空间，增产改造使近井地带的储渗特征更加复杂化，仅从试井曲线形态难以细分储层类型。在采用取心和钻完井资料识别储层类型的基础上，考虑压裂改造的影响，提出一套适用于复杂碳酸盐岩储层的试井分析方法，能够准确地识别复杂碳酸盐岩储层的类型，弥补了以往试井解释在复杂碳酸盐岩储层类型识别上的不足。研究结果表明：①需要排除井型差异对试井曲线的影响，选用直井开展储层类型识别；②磨溪区块储层主要为孔- 洞型储层以及缝- 洞型储层。由于酸化压裂改造的影响，应选择“双孔介质+ 径向复合”的试井模型试井解释；③外区的试井曲线能表征储层的渗流特征，储容比以及窜流系数可以区分孔- 洞型、缝- 洞型储层；④储层类型识别与基于取心和钻完井资料的识别结果一致，验证了该方法的可靠性。
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  双鱼石区块栖霞组气藏试采认识及早期开发技术对策

  李旭成 　万亭宇 　罗 静 　文 雯 　吴婷婷 　李开发

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 8.

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  开发早期初步认识。研究认为：①气藏受成藏条件影响，构造成排成带分布特征明显，划分的6 个构造高带中，③、④号高带压力连通；②储层的发育主要受滩相分布及白云岩化作用的控制，具有一定非均质性，试采井井间产能有一定差异；③、④号高带产能明显高于其他高带，且工艺井提高产能效果明显；③气藏存在局部水体，水体来源可能位于构造条带间的低洼部位；④目前气藏基本地质特征与方案设计时认识基本一致，但气水分布认识有所变化，气水关系更为复杂，受试采井数及分布限制，各条带间的连通关系认识、气藏类型定义有待进一步深化；⑤各条带储量动用略不均衡，生产井及后续投产井均集中于③、④号条带，局部采速高，建议调整产量至合理配产规模；⑥应进一步深化岩性边界刻画，加大井控程度较低区域构造、储层预测的研究力度，加快推动储量升级，有效落实储量申报面积及规模，强化超深有水含硫气藏排水采气工艺技术攻关，以支撑下步整体开发方案的编制及科学开发。
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  M 油田盐膏层精细动态控压固井技术

  杨鸿波 　陈国军 　张国光 　刘 欣 　刘 刚

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 9.

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  M 油田盐膏层压力窗口窄，井漏、溢流风险大，以往采用常规方法固井，固井期间井漏、溢流频发，固井质量差。为保障固井作业安全，提高固井质量，在传统控压固井技术基础上，进行了以下改进：①根据现场实际对设计软件进行校核与修正，提高模拟精度；②采取有效的技术措施防止流体间的污染；③实际作业时结合泵压变化精细调整排量。实际应用结果表明：①精细动态控压固井技术可以在提高循环和顶替排量的同时使环空压力始终保持在安全压力窗口之内，能提高冲洗效果和顶替效率，并避免井漏、溢流等复杂情况；②精细动态控压固井技术使得设计与实际更吻合，实际作业控压更精准。结论认为：①精细动态控压固井技术解决了以往常规方法固井顶替排量受限、冲洗效果和顶替效率低的问题，适用于压力窗口窄、排量受限的盐膏层固井；②精细动态控压固井技术能大幅减少井下复杂情况，大幅提高固井质量。
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  辽河油田雷61 储气库防砂筛管试验与应用

  匡韶华　吕 民

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 10.

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  辽河油田储气库群的部分区块存在地层出砂风险，需要采用筛管防砂完井，而筛管评价及优选是筛管防砂完井的关键。为更好地满足气井防砂评价试验的需要，基于筛管防砂原理，研制出一套气井防砂试验装置。该装置采用具有侧部导气槽和下部出砂口的砂漏结构设计，实现高速气体缓慢混砂功能，真实模拟气井防砂过程。同时，针对雷61 储气库的地层砂特征和生产条件，开展了金属滤网筛管和自洁缝隙筛管的试验研究。研究表明：①金属滤网筛管初始过流能力是自洁缝隙筛管的3.8 倍，筛管表面形成砂层后，金属滤网筛管过流能力是自洁缝隙筛管的4.5 倍；②金属滤网筛管的过流抗堵性能优于自洁缝隙筛管，而自洁缝隙筛管的挡砂性能优于金属滤网筛管；③随着筛管外侧砂层厚度增大，气井产量会出现下降，自洁缝隙筛管下降更明显；④在雷61 储气库的储层砂样特征和生产条件下，自洁缝隙筛管的挡砂性能要明显优于金属滤网筛管，并且两种筛管均具有较好的抗堵塞性能；⑤为了平衡防砂和产量之间的关系，兼顾考虑成本因素，推荐产量高的水平井采用金属滤网筛管，产量低的定向井采用自洁缝隙筛管。
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  岩石氯盐含量的测定方法优选及应用

  关云梅 　孔令明 　李红卫 　彭 英 　杜 敏 　谭雅倩

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 11.

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  岩石氯盐含量是研究岩心的重要参数之一，结合含水饱和度参数可以预测地层含水性。测定岩石氯盐含量执行行业标准SY/T 5503-2009《岩石氯盐含量测定方法》推荐的硝酸银滴定法和电量法。研究增加了离子色谱法，并讨论了这3种方法的利弊。研究结果表明：①电量法受外界干扰因素多，测定的数据重现性不好，耗时长，方法不普及；②硝酸银滴定法适用于较清洁水样的测定，适合现场快速检测，但标准溶液配制繁琐，且由于受浸泡液颜色、pH 值、过渡金属及其他干扰因素影响，滴定终点判断误差大；③离子色谱法与硝酸银滴定法的比对试验表明，两种方法分析结果均满足行业标准要求；④将离子色谱法作为岩石氯盐含量的测定方法，更为简单快捷，干扰少，且可同时分析出多种阴阳离子含量；⑤综合利用岩石氯盐含量、含水饱和度实验数据，可预测碳酸盐岩地层含水性。岩石中氯盐含量小于300 mg/kg、含水饱和度小于40% 时，通常为非水层。
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  气藏—井筒—地面一体化模型数据驱动机制研究与应用 ——以磨溪区块龙王庙组气藏为例

  李玥洋 　孙一丹 　任静思 　赵 涵 　张 春 　王 娟

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 12.

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  数字化、智能化转型已经成为我国油气开发提质增效的重要途径，如何实现气田生产系统的优化分析与智能辅助决策、构建支撑一体化模型的数据共享平台成为新油气田建设的关键难题之一。针对巨量数据资源与一体化模型的互联互通存在整合难度高、可用性差、模型加载自动化程度低等问题，开展了以下关键技术攻关：①结合数据服务总线（DSB）技术与PIOLEDB 接口技术，搭建数据平台，形成支撑一体化模型高效运行的数据共享平台，实现分散数据的高度整合与有效利用，保障一体化模型数据资源的完整性；②针对磨溪区块龙王庙组气藏集输管网动态跟踪业务场景，采用模型编码及映射的方法，设计了一体化模型数据流引擎，驱动数据与一体化模型的自动交互，实现了智能工作流的灵活编排，数据共享平台的自动化运行。研究表明：与传统的数据加载、处理、输出模式相比，数据共享平台技术替代了存在冗余性、机械性、重复性问题的人工分析与处理过程。该技术强有力支撑了一体化模型的高效应用，大幅提高气藏生产动态分析的工作效率，实现了实时跟踪、预警及优化，缩短了开发决策的响应时间，为智能气田建设奠定了数据自动交互的技术基础。
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  蚂蚁追踪与分频融合技术在低序级断层解释中的应用 ——以中台山须家河组致密砂岩气藏为例

  喻 颐 　杨广广 　吕 龑 　彭 英 　房平超 　黄 平 　 郗 诚 　干大勇 　何昌龙 　戴隽成

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 13.

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  四川盆地上三叠统须家河组致密气藏烃源富集、河道砂岩储层发育且稳定分布，断裂发育是钻井获得高产的主控因素之一。中台山地区地表地腹构造相对平缓，小断层发育，断、储配置模式复杂，相干、曲率等常规断层解释技术存在解释精度不高、细节不足等问题，可能会导致井位钻探失利。采用蚂蚁自动追踪算法增强小断层或大尺度裂缝地震响应特征，进一步利用分频混色属性突出各单频体上断裂特征再进行多尺度融合，能够降低单一属性的多解性，该技术在中台山地区须家河组低序级断层地震解释中具有较好的应用效果，与相干、曲率相比较，反映的断裂细节更丰富，断裂空间分布及平面组合形态更清晰，提高了断裂地震刻画精度。新解释通源断裂3 条，部署井位目标2 口，证实断裂地震检测可靠度高，测试均获得高产工业气流，无阻流量最高410×104 m3，对后续井位目标优选和精细开发具有重要的支撑作用。
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  鄂尔多斯盆地L 区块石盒子组4 段致密砂 岩气藏地质—工程甜点预测与评价

  魏志鹏　施瑞生　王 辉

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 14.

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  鄂尔多斯盆地L 区块为致密砂岩气藏，天然气资源量大，但存在储层物性差、气水识别难、砂体分布复杂、非均质性强等问题，制约了本区致密气藏的勘探开发。为此，从地质工程一体化研究思路出发，结合岩心资料、钻井资料、地震资料和区域地质背景等基础资料，采用地质统计学反演进行储层砂体预测，利用协克里金算法预测储层孔隙度分布，利用地震高频衰减的算法预测含气性分布，通过多参数融合得到地质甜点有利区。利用地震蚂蚁体算法预测储层裂缝发育状况，利用地震叠前弹性反演得到脆性指数分布，进而判断储层可压性，由此得到工程甜点有利区。研究表明利用地质与工程“双甜点”综合预测方法，圈定储层有利区，在井位部署以及压裂改造井层筛选中起到了重要的作用。
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  页岩气衰竭开采规律影响因素室内模拟

  周玉萍　杨文新　郑爱维　梁 榜

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 15.

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  涪陵页岩气田为我国第一个实现商业化开发的页岩气田，目前页岩气开发已进入递减阶段，室内模拟开发过程的衰竭开采（定产、定压）实验的相关研究鲜有报道。因此针对目前生产产量递减过快的严峻形势，室内研制了模拟现场衰竭开采方式的实验方法和物模装置，利用该装置研究了页岩气开采递减规律及其影响因素，并采用偏最小二乘法（PLS）模块大数据分析方法，计算了最终采出程度的不同影响因素的权重（VIP 值），确定最终采出程度的主要影响因素。研究结果表明：①页岩气高速衰竭开采时分2 个阶段，低速时分3 个阶段，生产井流态与之相似，衰竭开采时流速存在一个临界值；②页岩气室内衰竭开采特征的递减阶段表现为调和递减，初始递减率与渗透率成正相关关系；③最终采出程度的主要影响因素是渗流能力、开采压力及页岩品质。
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  致密气井间歇泡排注剂后关井时间探究

  翟中波 　漆世伟 　王满宏 　俞天军 　王睿峰 　薄江伟 　王 波 　张曙辉

  天然气勘探与开发. 2021, 44(4): 16.

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  X 井区部分气井生产中后期产气量低于临界携液流量时会产生积液。间歇泡排（泡沫排水采气）是一种有效的排水采气措施。但是泡排剂从井口注入井筒之后，经过多长时间到达井底积液位置并扩散反应，对这个问题的研究较少，行业内一直没有形成准确易行的方法与认识，在一定程度上影响了泡排效果的正常发挥。因此，通过研究带环空气井在注入泡排剂之后井口油压、套压、气量和温度的变化趋势，以判定泡排剂下行时间和扩散时间，进而确定加注泡排剂后的关井时间，并探究了泡排剂流道横截面积以及压力对泡排剂下行时间的影响。结果表明：①泡排剂下行时间与泡排剂泵入速率、井温、井压、泡排剂黏度、管壁粗糙度、管径（流道横截面积）大小、井斜、井深等因素有关；② X 井区泡排剂平均下行速度为577 m/h，当油管鞋下深3 072 ～ 3 588 m 时，泡排剂下行至油管鞋处平均需要6 h，泡排剂到达井底之后的平均扩散时间为2.5 h，综合起来所需要的关井时间为8.5 h ；对于水平井，其井斜更大，建议关井10 h 以上；③采用探究结果来指导加注泡排剂后的关井时间，优化泡排作业，可提升泡排作业的增产效果。