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鄂尔多斯盆地天环拗陷延长组断裂特征、形成期次及油气地质意义——以洪德地区为例

地质论评 2025年第2期71卷 563-578页

作者：刘孝锐肖正录路俊刚张忠义张晓磊侯云超薛楠西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(西南石油大学) 成都610500 天然气地质四川省重点实验室成都610500 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院西安710018

鄂尔多斯盆地天环拗陷中—上三叠统延长组油气资源丰富,勘探潜力巨大,但由于地处盆地西缘,构造活动复杂,断裂分布规律及控藏机制不明。基于岩芯、成像测井、裂缝面方解石C—O同位素及U-Pb同位素定年实验,对洪德地区长6~长8油层组断裂的... 详细信息

鄂尔多斯盆地天环拗陷中—上三叠统延长组油气资源丰富,勘探潜力巨大,但由于地处盆地西缘,构造活动复杂,断裂分布规律及控藏机制不明。基于岩芯、成像测井、裂缝面方解石C—O同位素及U-Pb同位素定年实验,对洪德地区长6~长8油层组断裂的发育特征、形成期次进行研究,并探讨了断裂对油气成藏的控制作用。研究表明:①洪德地区裂缝多集中在延长组下组合,以垂直和高角度的剪切缝为主,裂缝部分充填方解石与石英,可见明显过油痕迹;②裂缝走向以北东东—南西西向占绝对优势,近东西向次之,主要形成于早白垩世中期、早白垩世末期以及晚白垩世早期3期,对应的O同位素换算温度分别为115.39℃、139.83℃和153.55℃;③缝面方解石U-Pb同位素年龄表现为170.6±6.1 Ma、143±12 Ma、104±32 Ma 3期,北东东向主断裂的活动时期为中晚侏罗世—早白垩世,对应于燕山运动期二幕至三幕,与长8油藏的成藏期相吻合。综上分析认为,天环拗陷延长组断裂改善了低渗透储层的物性,起到沟通油源和运移通道的作用,促进了油气在远源砂体中运聚成藏。

关键词： U-Pb同位素定年断裂形成期次控藏作用延长组洪德地区鄂尔多斯盆地

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超高压井口设备壳体基于断裂力学的安全评价研究

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安全与环境学报 2025年第2期25卷 435-446页

作者：史君林张强练章华万智勇施太和四川轻化工大学机械工程学院四川宜宾644000 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610500 西南石油大学机电工程学院成都610500

随着油气井开发向深层和超深层迈进,井口设备的压力逐渐超过现有美国石油协会(American Petroleum Institute,API)标准的140 MPa,迫切需要开发175 MPa级别的设备。然而,关于超高压井口设备尚缺乏采用断裂力学进行疲劳安全评价的基础性... 详细信息

随着油气井开发向深层和超深层迈进,井口设备的压力逐渐超过现有美国石油协会(American Petroleum Institute,API)标准的140 MPa,迫切需要开发175 MPa级别的设备。然而,关于超高压井口设备尚缺乏采用断裂力学进行疲劳安全评价的基础性研究。基于ASMEⅧ-3标准,以API 6BX法兰颈部为例,运用断裂力学和失效评估图技术,对现有结构进行了安全评价分析,得出不同条件下临界裂纹尺寸和疲劳寿命等数据。同时,对急需开发的新一代175 MPa法兰颈部,从材料的断裂韧性、材料强度和结构尺寸等方面进行了探讨。结果表明,超高压设备必须采用断裂力学方法进行疲劳分析,提高材料韧性可以增强结构的抗疲劳性能。在弹塑性设计强度满足要求的前提下,从断裂力学角度不建议提高材料的强度和结构厚度。研究为超高压容器井口装置壳体的设计和安全评估提供了理论依据和方法。

关键词：安全工程超高压断裂力学疲劳寿命评估失效评估图断裂韧性

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四川盆地长宁地区五峰组—龙马溪组页岩电阻率控制因素及含气分布规律

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天然气工业 2025年第3期45卷 82-95页

作者：闫建平黄莉莎郭伟唐洪明胡钦红廖茂杰邱小雪聂彧晗郑马嘉黄毅西南石油大学地球科学与技术学院油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学天然气地质四川省重点实验室·西南石油大学中国石油勘探开发研究院中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室中国石油西南油气田公司页岩气研究院页岩气评价与开采四川省重点实验室中国石油西南油气田公司中国石油集团测井有限公司西南分公司

四川盆地南部长宁地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩地层存在测井低电阻率(<10Ω·m)、超低电阻率(<5Ω·m)异常现象,不同区域低电阻率含气层的产气量差异较大。为深入认识该区页岩低电阻率成因及对含气性的影响,基... 详细信息

四川盆地南部长宁地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩地层存在测井低电阻率(<10Ω·m)、超低电阻率(<5Ω·m)异常现象,不同区域低电阻率含气层的产气量差异较大。为深入认识该区页岩低电阻率成因及对含气性的影响,基于该区页岩X射线衍射、物性、扫描电镜、激光拉曼光谱、地球化学特征测试分析结果和测井解释成果等的系统分析,明确了低电阻率成因以及电阻率与含气性之间的关系。研究结果表明:(1)页岩在不同构造单元的测井电阻率差异明显,低、超低电阻率井主要分布在双龙—罗场向斜、建武向斜西侧及叙永向斜,正常电阻率井集中分布于建武向斜;(2)双龙—罗场向斜、叙永向斜页岩低、超低电阻率主要成因受有机质石墨化和高含水饱和度的双重控制,而建武向斜以西页岩低电阻率的主要影响因素为有机质弱石墨化及部分层段黏土矿物含量高;(3)超低电阻率页岩普遍存在于大型断裂体系较发育、深埋藏(大于3 000 m)、有机质热演化程度较高的地质背景下,含气性较差、勘探风险大;(4)低电阻率出现在断裂弱发育、有机质演化程度适中—略高的地质条件下,含气性相对较好;正常电阻率页岩保存条件受破坏程度弱、含气性良好。结论认为:(1)低电阻率并不意味着页岩气储层具有差含气性,保存条件及有机质热演化程度对低电阻及含气性有重要影响;(2)双龙—罗场向斜东南、东、东北边缘,即向建武向斜过渡的低电阻率区域,以及叙永向斜NX33井区以西的低电阻率区域,含气量通常大于1.0 m^(3)/t,含气性较好,具有一定的勘探潜力。

关键词：四川盆地长宁地区五峰组—龙马溪组低电阻率页岩超低电阻率页岩电阻率差异含气分布规律

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基于微CT扫描的砂砾岩孔隙结构表征

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科学技术与工程 2025年第3期25卷 999-1007页

作者：徐雯硕梁利喜缑健儒丁乙刘向君西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610500 中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院乌鲁木齐830001

针对砂砾岩渗透性差、颗粒大小混杂、孔隙结构复杂的特点,利用CT(computed tomography)扫描及三维重构技术对玛湖乌尔禾组砂砾岩的孔隙结构特征及连通性展开研究,通过建立结合常规阈值分割与顶帽算法的孔隙结构提取方法,解决了微裂缝难... 详细信息

针对砂砾岩渗透性差、颗粒大小混杂、孔隙结构复杂的特点,利用CT(computed tomography)扫描及三维重构技术对玛湖乌尔禾组砂砾岩的孔隙结构特征及连通性展开研究,通过建立结合常规阈值分割与顶帽算法的孔隙结构提取方法,解决了微裂缝难以提取的难题。研究发现,乌尔禾组砂砾岩主要以粒间孔隙、溶蚀孔隙和微裂缝为主,三维结构以片状和孤立结构为主。砂砾岩样品等效半径小于30μm的孔隙虽然占比较高,但其对总孔隙体积的贡献却相对较低,而大于60μm的孔隙虽然较少,但其占据着总孔隙体积50%以上,为主要储集空间。实验样品以Ⅲ级连通域为主,有较好的连通性,有利于油气的聚集和开采。强非均质砂砾岩孔隙结构特征的研究对深入了解砂砾岩孔隙结构特征、寻找和开发砂砾岩油气藏有重要的理论和实践价值。

关键词：微CT 砂砾岩乌尔禾组微裂缝提取孔隙结构连通性

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鄂尔多斯盆地西北缘上古生界羊虎沟组—太原组沉积相及沉积演化

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沉积学报 2025年

作者：吴静仪王峰井向辉王集肖云宵徐明慧张敏黎乾成都理工大学沉积地质研究院油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院

【目的】鄂尔多斯盆地西北缘上古生界羊虎沟组—太原组具有良好的油气勘探远景，地层发育完整连续且厚度变化大，沉积相类型多样。明确砂体展布特征、厘清沉积演化规律直接影响油气优选勘探区带的选择。【方法】以鄂尔多斯盆地西北缘羊... 详细信息

【目的】鄂尔多斯盆地西北缘上古生界羊虎沟组—太原组具有良好的油气勘探远景，地层发育完整连续且厚度变化大，沉积相类型多样。明确砂体展布特征、厘清沉积演化规律直接影响油气优选勘探区带的选择。【方法】以鄂尔多斯盆地西北缘羊虎沟组—太原组为目的层位，在前人研究基础上，通过典型野外剖面实测、钻井岩心观察、古流向分析、测井资料及测试资料分析，对研究区沉积环境及沉积相类型特征、沉积演化及沉积模式进行研究。【结果与结论】研究区整体发育19种岩相类型，三种沉积体系，包含4种沉积相类型，进一步划分出14种沉积微相。研究区羊虎沟组—太原组主要由盆地西北阿拉善古陆以及东北阴山古陆两个物源体系共同供源。Dickinson三角投点图揭示物源区构造背景以再旋回造山带为主；重矿物组合特征指示盆地西北缘与阿拉善群(Ar3-Pt1)、太古代集宁群(Ar3)、乌拉山群(Ar1-2)具有明显亲源性，ZTR指数体现出不稳定矿物由北向南逐渐减少；古流向分析也反映出北西—南东以及北东—南西两个方向的物质来源。研究区羊虎沟组—太原组主体为海陆共存阶段，羊虎沟组沉积期，在贺兰拗拉槽复活以及南北构造挤压背景下，海水快速进入，研究区整体受控于三角洲—碎屑海岸沉积体系，北部物源供给充足，致使北部发育潮控三角洲沉积；南部受潮汐、波浪作用影响，发育潮坪—障壁岛—淡化潟湖—陆棚沉积。太原组沉积期，地壳继续下沉，发生海侵，该时期盆地成为海域分布最广时期，沉积环境与羊虎沟组基本相似，总体表现为潮控三角洲、潮坪、淡化潟湖—障壁岛沉积环境共存，且北部地区物源供给持续增加，潮控三角洲范围向南延伸更广。

关键词：鄂尔多斯盆地羊虎沟组太原组沉积相物源分析沉积环境沉积演化

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小断层影响下深层页岩气井拉链式压裂裂缝窜通规律

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天然气地球科学 2025年第2期36卷 342-353页

作者：王强王玉丰孙映赵金洲胡永全宋毅杜雨柔西南石油大学油气藏地质与开发工程全国重点实验室四川成都610500 中国石化勘探分公司四川成都610041 中国石油西南油气田页岩气研究院四川成都610051

针对小断层影响下深层页岩气储层井间拉链式压裂裂缝窜通规律认识不清的问题,基于有限—离散元方法(FDEM),采用具有初始宽度、零黏聚力及零抗张强度的节理模型表征小断层,建立了考虑小断层影响的水平井拉链式压裂裂缝扩展流—固耦合模... 详细信息

针对小断层影响下深层页岩气储层井间拉链式压裂裂缝窜通规律认识不清的问题,基于有限—离散元方法(FDEM),采用具有初始宽度、零黏聚力及零抗张强度的节理模型表征小断层,建立了考虑小断层影响的水平井拉链式压裂裂缝扩展流—固耦合模型。以川南深层页岩气储层为例,利用现场微地震数据进行了模型验证,研究揭示了小断层影响下的拉链式压裂裂缝扩展及井间窜通规律。结果表明:相对于天然裂缝,小断层具有更强捕获水力裂缝及阻挡水力裂缝穿越延伸的能力。受天然裂缝低导流及小断层高导流高滤失影响,相同条件下通过天然裂缝窜通后响应井的压力涨幅更大,对应响应时间更长。随着小断层逼近角的减小,小断层与响应井之间距离的增加,小断层层数及带宽的减小,两井射孔孔眼错位距离的增加,响应井压力涨幅呈递增趋势,对应压力响应时间呈递减趋势。研究对于小断层发育的深层页岩气井拉链式压裂设计具有重要参考意义。

关键词：小断层深层页岩气拉链式压裂有限—离散单元窜通规律

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走滑体系层内构造对页岩气富集的影响:以四川盆地泸州地区云锦向斜Y4井为例

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成都理工大学学报(自然科学版) 2025年第1期52卷 131-139,152页

作者：何骁江同文杨洪志李忠权党录瑞石学文殷樱子罗超胡懿灵王泽卿田鹤徐亮中国石油西南油气田公司成都610051 中国石油集团公司北京100007 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 成都610059 中国石油西南油气田公司页岩气研究院成都610051

随着中国页岩气勘探的不断发展,四川盆地南部遇到的“甜点”认识不清、钻井地质复杂等问题,前人研究大多集中在沉积相、区域宏观构造等因素的影响,而没有考虑钻头尺度的页岩层内构造的影响。因此,弄清页岩层内构造变形-变位与页岩气富... 详细信息

随着中国页岩气勘探的不断发展,四川盆地南部遇到的“甜点”认识不清、钻井地质复杂等问题,前人研究大多集中在沉积相、区域宏观构造等因素的影响,而没有考虑钻头尺度的页岩层内构造的影响。因此,弄清页岩层内构造变形-变位与页岩气富集之间的关系,对中国页岩气勘探的增储上产有重要意义。以四川盆地南部泸州地区云锦向斜Y4井为例,通过对云锦向斜进行精细的三维地震解释以及对五峰组-龙马溪组层内地震构造解释,结合地震和钻井资料,探讨层内构造对页岩气保存的影响。研究结果表明:(1)Y4井位于云锦向斜南翼较平缓区域,处于平面走滑体系中,走滑体系伴生构造对夹持产层的顶底板强硬层造成明显破坏,导致页岩气散失,形成页岩气富集局部不利区;(2)走滑体系下的次级构造具有平面延展的特点,钻井钻遇时,压裂可能导致井间侧向贯通;(3)走滑体系下的次级构造可能发育在向斜翼部较平缓区域,在常规地震剖面上不清晰,但在水平切片和地震多属性剖面上有较好的显示。该认识对川南地区走滑体系下的页岩气开采具有借鉴意义。

关键词：四川盆地南部页岩气层内构造云锦向斜

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四川盆地及周缘早寒武世龙王庙期岩相古地理特征与沉积模式

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天然气工业 2025年第2期45卷 21-36页

作者：张亚张本健李勇周刚陈迪梁金同李成龙蒋华川龙虹宇文华国成都理工大学沉积地质研究院四川省成都市610059 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院四川省成都市610041 油气藏地质及开发工程全国重点实验室·成都理工大学四川省成都市610059

四川盆地下寒武统龙王庙组是盆地油气勘探的重要层系,精细刻画其沉积特征及岩相古地理格局是进一步拓展盆地油气资源勘探的基础,也是建立盆地早期构造—沉积演化历史的关键。为此,利用四川盆地及周缘龙王庙组野外露头、盆内钻井以及地... 详细信息

四川盆地下寒武统龙王庙组是盆地油气勘探的重要层系,精细刻画其沉积特征及岩相古地理格局是进一步拓展盆地油气资源勘探的基础,也是建立盆地早期构造—沉积演化历史的关键。为此,利用四川盆地及周缘龙王庙组野外露头、盆内钻井以及地震等资料,系统总结了龙王庙组的沉积相类型及其沉积特征,在此基础上,通过定性与定量相结合的方法,恢复了四川盆地及周缘龙王庙组岩相古地理格局,建立了沉积模式,并最终明确了颗粒滩发育规律及控制机制。研究结果表明:①四川盆地及周缘龙王庙组一段为碳酸盐岩缓坡沉积体系,自西向东依次发育混积潮坪、浅水内缓坡、深水内缓坡、中缓坡、外缓坡和盆地等沉积相类型;②龙王庙组二段为碳酸盐岩弱镶边台地沉积体系,自西向东主要发育混积潮坪、局限台地、半局限台地、开阔台地、台地边缘、斜坡和盆地等沉积相类型;③龙王庙组颗粒滩体受控于古隆起、潟湖边缘和同沉积断裂3种控滩机制,其中膏质潟湖受华蓥山和齐岳山同沉积断裂控制;④龙王庙组沉积是一个由早期碳酸盐岩缓坡台地向晚期弱镶边台地演化的过程,晚期由同沉积断裂导致的生物礁丘快速建隆作用是控制该时期碳酸盐岩台地类型演化的关键。结论认为,四川盆地龙王庙组沉积演化新模式和3种控滩机制可为盆地深层—超深层海相碳酸盐岩油气勘探领域拓展和天然气规模增储上产提供重要的理论支撑。

关键词：四川盆地下寒武统龙王庙组沉积相岩相古地理控滩机制沉积模式勘探方向

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基于水力压裂现场实验室的致密砾岩人工缝网特征

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石油勘探与开发 2025年第1期52卷 217-228页

作者：覃建华鲜成钢张景梁天博王文中李思远张津宁张阳周福建中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610599 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油长庆油田公司苏里格气田开发分公司西安710018 中国石油大学(北京)克拉玛依校区新疆克拉玛依834000

为明确玛湖致密砾岩储层水力压裂后缝网发育特征,借鉴北美水力压裂试验场的成功经验,在玛131井区三叠系百口泉组二段(T1b2)和三段(T1b3)建立水力压裂现场实验室,共实施12口水平井和1口大斜度取心井,根据取心井MaJ02岩心裂缝CT扫描、成... 详细信息

为明确玛湖致密砾岩储层水力压裂后缝网发育特征,借鉴北美水力压裂试验场的成功经验,在玛131井区三叠系百口泉组二段(T1b2)和三段(T1b3)建立水力压裂现场实验室,共实施12口水平井和1口大斜度取心井,根据取心井MaJ02岩心裂缝CT扫描、成像测井以及岩心直接观测结果,结合示踪剂监测资料,研究水力压裂缝产状、连通情况、扩展规律和主控因素。研究表明:①水力压裂形成张性和剪切两种性质的裂缝,张性缝近似平行于最大水平主应力方向,自井筒射孔簇最远可延伸50 m;剪切缝分布于张性缝之间,大部分受缝间诱导应力场影响呈走滑剪切模式,部分呈共轭成对出现,整体上压裂缝呈先张后剪、张剪相间、剪切为主的特征。②示踪剂监测结果表明,生产早期井间普遍存在连通,随着生产的进行,缝内静压力逐渐降低,井间连通性下降。③岩性和压裂参数影响水力裂缝密度,泥岩夹层水力裂缝密度低于砾岩,并限制裂缝的扩展;更大的改造规模、更小的簇间距可提高裂缝密度,是提高单井产量的重要方向。

关键词：致密砾岩致密油水力压裂现场实验室大斜度井取心张性缝剪切缝缝网特征

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页岩气井水平段起伏特征对积液分布的影响

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西南石油大学学报(自然科学版) 2025年第2期47卷 127-136页

作者：何志国高上钧刘永辉赵慧言张婧四川长宁天然气开发有限责任公司四川长宁644000 油气藏地质及开发工程全国重点实验室·西南石油大学四川成都610500

页岩气开采过程中,水平井技术作为主要开发技术得到广泛应用,页岩气井水平段具有超长复杂多变的井眼轨迹,气井在投产初期日产气、水量较大,随后日产气、水量呈快速递减趋势,受复杂井眼轨迹、低产气量和低压等多种因素影响,造成部分气井... 详细信息

页岩气开采过程中,水平井技术作为主要开发技术得到广泛应用,页岩气井水平段具有超长复杂多变的井眼轨迹,气井在投产初期日产气、水量较大,随后日产气、水量呈快速递减趋势,受复杂井眼轨迹、低产气量和低压等多种因素影响,造成部分气井早已在水平段积液。针对上述问题,基于CFD仿真技术,建立500 m长典型水平段井筒几何模型,采用Eulerian-Eulerian耦合Multi-Fluid VOF混合方法,模拟计算不同工况下水平段起伏结构气水两相流动特征及其影响规律,结果表明:随着液相表观流速的增加,起伏结构水平段全井筒持液率曲线出现不同程度的波动现象,井筒下凹点处、出口上坡段位置容易发生液相回落形成积液;井筒下凹点积液高度随着气相表观流速增加而缓慢下降,当气相表观流速达到2.2 m/s可将液体携带出井筒;当气井处于低产时期,气相表观流速达到最大1.1 m/s时,液体层高度也超过井筒内径大小的一半,h/D约为0.55。

关键词：页岩气井水平段起伏特征 CFD 持液率

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