序言

江同文

2024, 46(4): 1.

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塔中隆起F$_{\rm{{Ⅱ}}}$21断裂带油气成藏过程与多相态成因

熊昶, 赵星星, 吴江勇, 张新樵, 汪鹏

2024, 46(4): 1-18. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.02.29.06

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针对塔中隆起F$_{\rm{{Ⅱ}}}$21断裂带奥陶系油气藏相态分布复杂问题，基于构造解析、地球化学的综合分析认为，原油密度、天然气干燥系数及气油比等参数的平面分布趋势与走滑断裂分段构造密切相关，翼尾构造带北部发育凝析气藏，南部依次发育挥发性油藏与原油油藏。F$_{\rm{{Ⅱ}}}$21断裂带与北部拗陷富满、顺北地区原油生源相同，主要来源于下寒武统烃源岩。原油成熟度沿断裂带由北至南依次降低，断裂带北部主要为原油裂解气，中部与南部主要为干酪根裂解气。F$_{\rm{{Ⅱ}}}$21断裂带经历多期油气充注，翼尾地堑部位为油气有利充注点，喜马拉雅期盐下原油裂解气的强烈充注改造是北部凝析气藏形成的重要原因，受古构造影响，晚加里东期与晚海西期生成的原油资源主要于翼尾地堑构造南部鼻状隆起区域聚集成藏。

哈拉哈塘地区共轭走滑断裂差异特征及演化

陈利新, 王胜雷, 万效国, 苏洲, 马兵山

2024, 46(4): 19-37. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2023.11.17.01

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塔里木盆地哈拉哈塘地区发育非典型X型共轭走滑断裂，具有分区、分层、分段差异性及差异演化特征，制约了油气勘探开发。以哈拉哈塘地区3 400 km$^2$三维地震为基础，通过详细解析NE向和NW向两条走滑断裂分层及分段特征，分析其差异演化特征，推测其成因机制。结果表明：1)从北向南，断裂成熟度与延伸性变弱，NE向断层扰动增强；从深至浅，NW向断层对北东向干扰越来越弱，NE向断层则此消彼长；NW向断层变形程度与成熟度由深至浅变低，而NE向断层向上变形程度增强。2)哈拉哈塘地区走滑断层具有多期活动特征，可以划分为中奥陶世共轭断裂形成阶段、石炭—二叠纪张扭走滑断裂活化阶段及中—新生代张扭走滑断层活动阶段，不同方向走滑断裂演化有差异。3)不同时期断层的成因机制有所差异，中奥陶世走滑断裂受控于纯剪和单剪的叠加变形，并受控应力场、先存构造以及区域厚度等影响，自北向南应力的衰减及其相应的应力场变化造成南北断裂样式的差异性。

基于测井修正的TTI伪弹性波逆时偏移优化方法

曾庆才, 王清华, 曾同生, 陈胜, 张凯

2024, 46(4): 38-50. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.04.17.03

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在各向异性介质中，地震波在不同传播方向上速度不同。利用各向同性波动方程不能准确描述地震波的传播，在成像时会导致深层同相轴位置不准确等问题。在TTI介质弹性波方程的基础上，一方面将横波速度设置为较小的数值并引入震源环消除伪横波假象，另一方面利用测井数据对偏移参数场进行约束与修正，以提高深层复杂构造的成像精度。逆时偏移方法在进行成像时，低频噪声会对成像产生影响。为此，以拉普拉斯滤波算子去噪为基础，通过提取角度域共成像点道集，采用分角度叠加成像压制由于参数不准确导致的强振幅低频噪声。实际数据在进行成像时计算量大，采用CPU与GPU协同运算对逆时偏移进行加速以提高计算效率。模型和实际资料处理结果表明，基于测井数据约束的TTI介质逆时偏移方法能够对深层复杂构造目标区域进行准确成像，证明了方法的可行性。

油基泥浆下深层储层裂缝表征及有效性评价

杨凤来, 陈蓉, 周庆, 王俊, 代力

2024, 46(4): 51-64. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.04.30.01

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库车地区发育典型的裂缝性致密砂岩储层，岩性致密，孔隙度低，裂缝是否有效是好储层形成的关键因素。因此，如何准确识别裂缝及评价其有效性是油田勘探开发面临的首要问题。由于钻井工程的需要，库车地区大部分井采用油基泥浆钻井。油基泥浆导电性能差，且早期的油基泥浆电成像测井仪器受分辨率限制，很难有效识别裂缝，因此，利用油基泥浆电成像测井仪与超声成像仪相结合进行构造的提取与不同张开度裂缝的拾取，可有效解决层理与裂缝精细识别问题。介绍了利用非传导泥浆地质成像仪识别裂缝方法，并系统分析裂缝面法向应力、裂缝走向与最大主应力夹角与产能的关系，建立了库车地区评价油基泥浆裂缝有效性的定量标准。在实际应用中，本套裂缝精细识别及有效性评价方法可有效地指导生产作业措施，为裂缝性致密油气藏的评价与开发提供技术手段。

超深缝洞型碳酸盐岩储层精准定位技术探索实践

李国会, 郭越, 孙甲庆, 丁尧

2024, 46(4): 65-73. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.04.16.02

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塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩油藏埋藏深度大，缝洞储层储集空间小，具有极强非均质性，储层空间位置精准偏移归位难度大，给钻井靶点选择及实钻轨迹优化带来极大挑战，制约了井位部署及快速建产。利用前期三维地震处理的道集、速度场等资料和正钻井中采集的VSP数据，开展以VSP驱动处理为核心的随钻地震储层精准定位研究，通过优化处理工序流程，保证了72 h内提交成果的时效性，实现了不影响正钻井钻进速度的前提下完成储层的精准偏移归位，有效指导了目的层段的靶点调整及轨迹优化。该方法已应用于120余口钻井的随钻跟踪，有效提高了储层直接钻遇率，放空漏失率从60$\%$提高到80$\%$，保证了钻井成功率在90$\%$以上，对类似缝洞型储层的储层预测和精准定位具有借鉴意义。

断控缝洞型碳酸盐岩立式板状油藏注采井网构建

邓兴梁, 张仕帆, 汪鹏, 王彭, 张杰

2024, 46(4): 74-84. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.01.29.02

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断控缝洞型碳酸盐岩油藏缝洞结构和连通关系复杂，传统井网部署易产生低产能井，需构建立体注采井网以提高产能。通过油藏数值模拟研究了不同因素对塔里木富满油田满深3和满深4井区立体注采井网波及系数的影响，并设计了先导试验方案预测产能。结果表明，满深3井区注气井与采油井单个交错排状分布时波及系数最大；采油井纵向深度越大，波及系数越大；平面注采井距在500$\sim$1 000 m波及系数相对稳定，井距增至1 500 m时，波及系数大幅度减小。满深4井区注气井、注水井与采油井单个交错排状分布时波及系数最大。先导试验中，满深3和满深4井区分别采取“浅部注N$_2$，深部采油”和“顶部注N$_2$，底部注水，中部采油”的井网构建方案，阶段末采出程度分别达到21.3%与22.4%，相比于基础衰竭式开发和注水开发方案有了显著提升。

超深、特深碳酸盐岩多场-损伤耦合破裂压力计算

郭建春, 管晨呈, 任冀川, 苟波, 曾冀

2024, 46(4): 85-96. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.06.06.01

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超深、特深碳酸盐岩储层破裂压力高，面临压不开的难题，酸液会与储层基质反应起到扩孔增渗以及劣化岩石力学性质的作用，进而降低破裂压力，但目前缺少碳酸盐岩储层酸损伤下的破裂压力精准计算方法，难以设计针对性的降破措施。针对上述问题，通过测试钻井液浸泡、酸液驱替后岩芯动态杨氏模量建立了不同流体扰动状态下的碳酸盐岩损伤演化方程，进一步建立了酸压过程中流动场、化学场和应力-损伤场多场耦合的破裂压力数值计算模型，结果表明，钻井液酸液综合扰动条件下，孔隙度低于4.32%、酸化时间小于4.08 min时损伤因子小于0，无法解除钻井液污染导致的杨氏模量升高；P1井“井筒替酸+静止浸泡+浸泡后酸压”施工第73 min时8 833 m附近井段达到起裂条件，此时损伤因子为0.301，破裂压力降低了29 MPa，酸损伤降破后成功压开地层；模型计算结果与实测破裂压力误差为1%$\sim$5%，较传统解析模型降低了3$\sim$10个百分点，对于蓬莱气区灯影组或类似碳酸盐岩储层破裂压力计算与酸损伤降破措施设计具有一定指导意义。

超深层多重介质储层径向非稳态水侵模型

鲜波, 朱松柏, 周杰, 范秋海, 聂延波

2024, 46(4): 97-106. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.02.01.02

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为进一步认识超深层多重介质储层的水侵规律，将水体分别考虑为无限大水体和封闭水体，建立了其关于双重介质储层和三重介质储层的径向非稳态水侵模型。利用拉普拉斯变化等数学方法对模型进行求解，得到拉普拉斯空间下的累计水侵量解，再通过数值反演即可获得实空间下的累计水侵量解。绘制了无限大水体多重介质储层和封闭水体多重介质储层的水侵曲线，对两种水体的水侵曲线进行了对比分析以及对多重介质储层水侵曲线进行了参数敏感性分析。最后，选用塔里木盆地超深层缝洞型油藏的现场数据并结合物质平衡原理对模型进行了验证分析。研究表明，无限大水体水侵曲线不断上升，封闭水体水侵曲线后期保持平稳且有“水侵台阶”出现；水体半径和储容比主要影响水侵曲线的位置高低；窜流系数主要影响“水侵台阶”出现的时间早晚；该水侵模型能准确地求取累计水侵量大小。建立的水侵模型以及绘制的水侵曲线可为超深层多重介质储层水侵机理研究提供理论参考。

深层油藏传热模型及油柱高度计算

刘勇, 袁晓满, 卢忠沅, 叶思杰, 李晓龙

2024, 46(4): 107-114. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.02.21.03

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深层油藏储层埋藏深、厚度大，油井难以钻穿整个油层。针对深层油藏油柱高度的计算问题，考虑在油井投产后从油水界面到井底的垂向传热过程，建立了一个深层油藏传热模型。利用变量代换、分离变量及傅里叶变换等方法对模型进行了求解，获得了油藏油柱高度计算式。只需利用油井投产前和投产一段时间后的井底温度数据，便可计算油柱高度。以塔里木盆地某深层油藏某油井为例，展示了油柱高度的计算与应用。同时，利用该井的基础数据，代入传热模型，模拟计算了油井投产后不同时间下不同油层位置的温度值和温度梯度值，进而绘制了不同生产时间下储层温度分布曲线和不同储层位置处的储层温度动态变化曲线，结果表明油井投产后的储层温度分布呈非线性的动态变化特征。建立的传热模型可为深层油藏油柱高度的计算提供技术支持。

顺北超深断溶体储层典型试井曲线特征及类别

张宁, 李宗宇, 张云, 聂仁仕, 李景舜

2024, 46(4): 115-122. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.02.21.01

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顺北地区超深断溶体储层主要发育有裂缝及片状洞穴，采用可横向穿越缝洞储集体的水平井进行开发，其试井曲线形态特征复杂多变。依据井筒和表皮效应结束后的中期试井曲线的典型特征，将顺北地区实测试井曲线分成了3个大类。该3大类试井曲线特征直接反映了井与缝洞储集体的不同接触关系。再根据后期的试井形态特征，将顺北地区实测试井曲线细分成了9个亚类，不同的亚类试井曲线特征明显不同，是井外围缝洞发育状况变化的试井曲线响应。最后，提出了与试井曲线特征相对应的3大类9个亚类的试井解释评价物理模型。本文研究成果可用于指导顺北地区的试井分析与试井研究工作，亦可为其他深层断溶体储层的试井研究提供借鉴与参考。

塔中深层稠油在不同氧含量下的动力学特征研究

周代余, 杜轩, 杜虹宝, 闫更平, 罗浩

2024, 46(4): 123-130. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.02.29.04

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原油在减氧空气中发生氧化反应的过程复杂，准确分析油藏条件下原油氧化反应动力学特征十分重要。为实现对油藏条件下原油氧化反应的准确分析，需进行定性与定量综合研究。采用差示扫描量热法(DSC)、热重法(TG)等定性与定量测试方法，综合研究塔中深层稠油油藏在不同氧含量下的氧化机理、氧化放热、失重和动力学特征。DSC实验结果表明，氧含量的提升对原油的氧化热效应促进明显，原油的氧化放热量与峰值热流量随着氧含量的升高而大幅增加。TG实验表明，随着氧含量的升高，原油的低温氧化区间不断缩短，低温氧化阶段的质量消耗减少。低温氧化区间的温度范围随静态氧化时减氧空气中氧含量的升高(氧化程度的加深)而逐渐变窄。基于TG实验数据，使用微分法Friedman和微分法OFW求取的原油低温氧化阶段活化能接近，且活化能均随转化率的升高而增加，塔中深层稠油在氧含量为5%的减氧空气中低温氧化阶段平均活化能为81.04 kJ/mol。

塔中深层稠油减氧空气驱氧化特征及机理研究

伍藏原, 张迅, 李杨, 姚杰, 冯其红

2024, 46(4): 131-137. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.02.29.03

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针对塔中深层稠油油藏开展静态氧化实验，通过测试分析不同氧含量与不同氧化时间下产出油气组成，研究了油藏注减氧空气过程中原油与减氧空气的氧化特征、氧化途径与氧化机理。实验结果表明，原油的耗氧速率与减氧空气的氧含量呈正相关，与氧化时间呈负相关；二氧化碳的生成量随氧化时间与减氧空气氧含量的增加而增大；原油与减氧空气的反应会一定程度上使原油黏度增加，其黏度增加的幅度随减氧空气氧含量的升高和氧化时间的增长而增大；氧化后原油饱和烃与芳香烃的含量减少，胶质与沥青质的含量增加，且沥青质增加更为明显。原油在氧化后出现了C==O的伸缩振动峰，且振动峰随着减氧空气氧含量的增加而增强，说明原油在氧化过程中发生了加氧反应生成了醛类等物质，且氧化反应随着氧含量的升高而不断加深。

缝洞型碳酸盐岩油藏注氮气提高采收率技术

佘治成, 陈利新, 徐三峰, 肖云, 张键

2024, 46(4): 138-148. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.04.14.01

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哈拉哈塘奥陶系油藏是典型的缝洞型碳酸盐岩油藏，岩溶储层发育，储层储渗空间主要由大小不等的溶洞、溶蚀孔洞和裂缝组成，宏观上离散，局部连续，储集体空间多尺度，缝洞体空间形态及分布复杂。水驱是这类油藏最主要的开发方式，经过15 a开发，注水失效单井和单元逐年增多，水驱失效后，注气成为缝洞型碳酸盐岩油藏提高采收率的最重要手段，注气提高采收率技术在哈拉哈塘进行了现场试验和推广应用，并且建立了6因素注气选井标准，从岩溶背景、井储关系、钻揭深度、储量规模、生产动态及剩余油类型等6个方面选井，依据注气时机、注气方式、注气量、焖井时间及指示曲线等5个方面进行注气参数设计，取得了一些注气选井原则和注气参数设计的初步认识，以期为缝洞型碳酸盐岩油藏注气开发提供参考。

英买2缝洞型油藏注水及注气提高采收率研究

陈方方, 彭得兵, 王娜, 王张恒, 曾其信

2024, 46(4): 149-158. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.02.22.03

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针对英买2缝洞型油藏大量剩余油未被采出问题，基于典型储层结构组合特征制备了可视化物理模型，开展了注水和注气等不同开发方式的提高采收率物理模拟实验研究。通过对比不同阶段的含水率和采收率，定量分析了不同开发方式对英买2缝洞型油藏剩余油的动用效果；利用制备的裂缝-孔洞模型和断溶体模型，研究底水驱后注水、注气和气水交替开发方式的可行性，并明确了进一步提高英买2缝洞型油藏采收率的合理注采方式——低注高采注水驱油方式、高注低采注气驱油方式以及气水交替注入方式，其中，气水交替可较大幅提高原油采收率。研究结果可为英买2缝洞型油藏进一步提高采收率提供支撑。

高矿化度油藏“强化泡沫+凝胶”调驱实验研究

樊晓伊, 周继龙, 周永强, 张金通, 张迅

2024, 46(4): 159-168. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.02.29.02

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春光油田稀油油藏已经进入高含水、高采出程度和产量递减的开发阶段。针对目前新增储量减少，剩余油分散，挖潜难度大等问题，油田亟需转换新的开发方式，从而进一步挖潜剩余油，实现油田稳产。在春光油田油藏条件下开展了“强化泡沫+凝胶”调驱实验研究，对比不同介质驱替结果表明，0.4% P2-1+0.1%温轮胶强化泡沫体系的提高采收率效果远优于单一介质体系。不同介质小段塞多轮次注入实验结果表明，在段塞用量相同时，注入轮次越多，小段塞越多，提高的采收率就相对更高，增加小段塞可以增加段塞体系对油藏的深部非均质调控能力和波及体积，进而提高驱油效率和实现较大幅度提高采收率。

关于超深油气井完井工程与油气藏采收率的思考

任今明, 潘昭才, 黄锟, 冯少波, 张宝

2024, 46(4): 169-177. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.06.19.02

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超深油气藏的不断开发采收率与油气井的完井设计紧密相关。然而，由于钻井装备的限制、高压盐水层的存在、地层易垮塌和易漏失等开发特性以及经济评价因素的考量，超深油气井的完井方式多样(如裸眼完井、不超过$\phi$127 mm小尺寸油层套管完井等)；生产管柱穿越射孔顶界乃至射孔底界的设计；多选用永久型封隔器等，这些都可能增加生产作业的难度、延长作业时间和提高作业成本，并影响开井率和最终采收率。选取两个已投入开发的超深油气藏区块作为案例，分析发现砂或泥砂埋积是导致开井率低下的重要原因，进而对采收率产生不利影响。研究提出超深井完井的研究与设计应预设出砂或泥砂埋积的情景，旨在延长砂或泥砂埋积的时间，以便为后续作业创造有利条件，最终目标是提高采收率。为此，研究从完井方式、油层套管尺寸、完井管柱配置、封隔器类型选择以及沉砂口袋设计等5个关键方面进行了深入的科学研究与优化设计。在此基础上，进一步对钻完井投资、钻完井周期及经济评价指标进行了综合测算。若经济评价指标未达预期，则通过提升单井产量来解决建井质量提升与经济评价之间的潜在矛盾。

川渝地区深井注水泥环空流体掺混规律研究

杨涪杰, 孙劲飞, 胥珂维, 罗涵临, 李早元

2024, 46(4): 178-188. DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2024.03.01.03

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深井固井注水泥过程中，由于长封固段，窄间隙，高偏心等复杂井眼条件的影响，环空流体易发生掺混，混浆可能导致掺混段摩阻增大，造成固井漏失。针对川东高磨区块油层套管固井作业中高偏心环空的循环当量密度(ECD)预测不准确的问题，开展了固井注水泥流体掺混模拟及混浆流变性实验研究，研究基于计算流体力学(CFD)软件实时计算混浆段各流体占比变化，通过流变实验拟合流变性方程计算井筒ECD，结果证明了偏心度是影响混浆比例变化的主要影响因素，低偏心度时，钻井液、隔离液和水泥浆比例主要为5：1：4，而高偏心度时，比例主要为7：1：2；考虑混浆的ECD较常规ECD在上部混浆段高出0.2$\sim$0.8 g/cm$^3$，在下部纯水泥段要高出0.2$\sim$0.5 g/cm$^3$。本研究揭示了深井复杂井况对流体间掺混比例及混浆对井筒当量密度的影响，对保障川渝地区深井固井注水泥安全作业和提高固井质量具有重要意义。

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