简介:泥岩是分布最为广泛的一种沉积岩,在油气系统中它们既可以充当烃原岩,又可以充当盖层,还可以充当页岩气的储层。泥岩很多重要的物化性质都强烈地受多种因素的影响,例如矿物学组成和沉积物颗粒的大小以及成岩变化(压实前和压实后的变化),而这些因素往往都是可以预测的。泥岩矿物成分的多样性反映了注入盆地的碎屑物质及其水动力学分离作用、盆地内原始有机物产量以及沉积物的成岩作用(沉积和溶蚀)。利用高放大倍数显微镜对现代和古代沉积地层的观测结果表明,泥岩的结构和矿物学特征都具有非均质性;而这种变化性并不总是显而易见的。虽然部分泥层的确是通过低能羽烟(buoyantplumes)的悬浮沉淀作用而沉积的,但泥岩结构分析发现,这些泥层通常会在多种因素的共同作用下而分散,包括波浪、重力驱动的作用以及风暴或潮流驱动的单向流。这些分散机理表明,泥质沉积序列一般可以在层序地层学的框架下进行解释。早期的生物活动会使泥层均质化,而早期的化学成岩作用会导致高度胶结地层的发育,尤其是在地层表面。埋藏较深的成岩作用涉及压实作用、矿物溶解、重结晶、矿物重新排列定向和岩化以及油气生成等,这要取决于泥层的沉积特征和早期成岩特征。
简介:富有机质页岩的地球物理描述涉及地质和地球物理力学参数的间接估算。地质参数包括孔隙度、粘土含量(V粘土)以及总有机碳含量(TOC)。重要的地质力学参数包括天然裂缝和可压性(岩石水力压裂容易程度)。除了各种工程因素,可压性还取决于以下地质因素:原地应力(垂直有效应力和最大及最小水平有效应力)、孔隙压力、脆性和岩石强度。在井场,我们有时可以获取完整描述目标页岩层的足够的测量数据,但远离井场时,常常没有足够的实际测量数据,因此岩石性质往往是不清楚的。另一方面,地震数据通常可用于岩石的波阻抗(AI)和Vp/Vs比值的估算。如果地震资料品质足够好且工区的面积足够大,那么有时还可以估算岩石的密度,此外还可以估算各向异性弹性,但这些测量结果都会存在一定程度的误差。由于页岩储层非常复杂,岩石性质参数的数量相对较多,而且现场可独立获取的信息也有限,导致岩石性质的反演结果常常不是唯一的。
简介:在Snorre油田内,必需仔细研究断层在油藏模型和模拟研究中的作用。在这个油田中,在穿过重要断层的地区已发现石油的静封闭能力大约是5bar(3.44×10^4Pa)。在动态环境下,石油的封闭能力大约比静态环境下石油的封闭能力高一个数量级。水气交替注入(WAG)已经被选择为一种主要的开采机理。因为发现高达15bar(1.03×10^5Pa)的毛细管封闭能力能使气体穿过断层注入油层中,气体的分布和WAG的效率很大程度上取决于断层型式。为了评价注入流体的流动通道,需使用示踪剂数据和时间推移地震数据。示踪剂和时间推移数据证实Snorre油田中的水气交替注入过程取决于中一小断层的几何形状和性质。由于受储层内断层的影响,注入气体被圈闭在边界断层区块,而水可以横向扩散。观察结果表明,在Snorre油田穿过断层的油流和气流必须用流动模拟程序分别处理。
简介:塔里木盆地塔中北坡顺南区块奥陶系中统鹰山组有超深、超高温、超高压、中含CO2、低含硫气藏,气井完钻和生产运行期间陆续出现环空带压、井口装置抬升、油管断裂、套管变形失效等异常情况,对该区块其他气井的安全生产构成了严重的威胁。因此,在调研国内外油气井井筒完整性研究现状的基础上,应用顺南区块12口已完钻井的井史资料及典型气井的现场测试结果,分析了鹰山组气井环空带压机理、套管变形失效机理及井口抬升机理,找出了顺南超高温超高压气井井筒完整性存在的问题,明确了影响塔中北坡气井井筒完整性的主控因素,提出了改善超高温超高压气井井筒完整性设计的建议,为后期塔中北坡顺南区块超高温、超高压气井井筒完整性控制及安全管理提供了重要参考。
简介:在经历过剥露作用的含油气盆地,烃源岩、储层和盖层的最大埋深一般都具有不确定性。澳大利亚东南部重要的产气区奥特韦盆地(Otway)就是如此,该盆地曾经历过多期次的剥露作用。在分析下白垩统河流相页岩声波时差资料的基础上,我们估算了110口陆上和海上油气井中地层的剥露幅度(exhumationmagnitudes)。结果表明,在奥特韦盆地东部陆上部分,后阿尔布期(post—Albian)的净剥露量很大(〉1500m),而在该盆地的其它地方,净剥露量一般很小(〈200m)。这些结果与根据热史资料得出的估算值一致。与中白垩世和新近纪挤压构造有关的净剥露量分布表明,剥露作用主要受控于板块边界作用力驱动下的短波长盆地反转(short—wavelengthbasininversion)。白垩纪早期,在奥特韦盆地东部陆上部分和盆地北部边缘一带,较大的埋深与高地热梯度耦合,使下白垩统烃源岩大都进入过成熟状态,来自最初充注的任何剩余烃类可能都被捕集在高度压实的储层和/或(与裂缝有关的)次生孔隙中。然而,在埋藏较深时期,这些储层中的蒙脱石粘土矿物转变为伊利石,使储层脆化,发生天然水力破裂作用,为低渗透率油气区带的发育创造了条件。当前接近最大埋深的烃源岩,其温度适合于天然气的生成,控制这些地区油气勘探潜力的关键因素是断裂圈闲的密封性以及油气充注和圈闲发育的时空配置。
简介:随着天然气需求的快速增长,在缺乏油气圈闭的地区利用含水层进行天然气地下存储也是一种应对办法,而确定盖层的密封性则是评估含水层,建设储气库可行性的关键问题之一。因此,综合国外开展的研究与实践情况,对含水层储气库盖层密封性研究的系列技术进行了阐述、分析及应用。结果表明:①建库前,通过测量含水层静压头变化,并与地层水样分析相结合,可以大致评估盖层密封性;②从含水层中抽水,观察含水层压力变化,当盖层不发生泄漏时,符合Theis函数模型;当盖层发生泄漏时,符合Hantush函数模型;③当盖层泄漏量较小时,仅靠观察含水层的压力变化无法精确判断盖层的泄漏程度,需利用有限差分模型,将含水层和盖层作为一个整体进行分析研究。经过实际应用,结论认为:含水层中压力的变化受到中等盖层泄露的影响并不明显,盖层中压力的变化是判断泄露程度的重要指标。
简介:文中给出了一种试验方法,用于同时测量1MHz频率下超声波速度的应力依赖性和不排水弹性刚度张量(undrainedelasticstiffnesstensor)以及100mHz—10Hz频率范围内复电导率张量(complexconductivitytensor)的分量。试验采用的样品是采自海因斯维尔组页岩的柱状岩心(孔隙度大约为0.08,除去了束缚水,粘土含量大约为30—40wt%,以伊利石为主)。试验在受控的围压和孔隙流体压力下进行,即代表原地储层条件的差异压力状态。采用独立的采集阵列(压电水晶和不极化电极)开展定向测量,这些阵列在岩心样品外表面上按方位排列,层理面与柱状岩心样品的轴向一致。采用高分辨率示波器(oscilloscope)记录超声波波形,采用配备有精度为0.1mrad阻抗分析仪的四电极采集系统记录复阻抗谱(compleximpedancespectra)。分别在排水和不排水的条件下,按照完全饱含水状态下的加载和卸载顺序重复开展试验。测量结果显示,超声波速度和复电导率具有高度的应力依赖性,这可归因于样品内裂隙的开启和闭合。利用这些数据估算了岩心样品的各向异性电性和弹性的有效压力系数,对于弹性和电性而言,所得的有效应力系数都小于1。在裂隙闭合后,电性和声波的有效应力系数还会更小。对于复电导率张量分量而言,其各向异性比(anisotropyratio)大约是30,而刚度张量的压缩分量(C11/C33)的各向异性比只有2。
简介:提出了通过储层模拟进行产量数据分析的流程和方法,来帮助认识页岩气生产机理和水平段水力压裂处理的有效性。从2008年初开始,我们已经使用该方法对海因斯维尔页岩区的30多口水平井进行分析。本文介绍了其中的几个案例研究,用来展示这种新方法在海因斯维尔页岩区带不同地区应用的结果。整合了所有可用数据后,我们建立了多段压裂处理后的井的模拟模型。建模中涉及的与井的短期和长期生产动态有关的因素和参数包括:1)孔隙压力、2)基岩特征、3)天然裂缝、4)水力裂缝和5)复杂裂缝网络。通过对所观测到的数据进行历史拟合,我们明确了井初期生产动态较好的主控因素。对海因斯维尔页岩的研究使我们更清楚的了解了页岩气的生产机理和水平井压裂处理的有效性。对模拟模型进行校正后,可以更加精确的计算井的有效泄气面积和储量。海因斯维尔页岩是一套非常致密的烃源岩。在水平井段的压裂处理方案相同的情况下,生产动态与页岩基质特征具有相关性。压裂过程中形成的复杂裂缝网络是决定海因斯维尔页岩气井早期生产动态的关键因素。明确如何在压裂过程中有效地创造更大的裂缝表面积并在压裂处理后有效地保持裂缝表面积,是海因斯维尔页岩气井能有较好生产特征的关键因素。作业者可以利用这些信息确定最佳井位和作业方案,以便在该页岩区获得生产动态较好的井。同时这些信息还有助于细化对井生产动态的预期并把开发页岩气的不确定性降到最低。该流程和方法在其他页岩区带的应用也取得了成功。