1.油气资源评价总体思路及一般程序

2.埕北古4井区中深层储集层预测及开发对策

3.盆地分析的一般方法

4.什么是转动轴承啊!

5.陈家庄地区天然气成藏条件分析与气藏描述

6.比如 关于个人知识石油专业方面的术语 概括下石油知识什么的 最好是成品 给点硬磕!

7.缝洞型碳酸盐岩储集体特征及预测——以哈萨克斯坦A油田Pz段为例

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石油工程钻井论文

 随着经济的发展,人们对石油的需求不断增长,为满足人们需求,石油工程技术也呈现出了不断发展的趋势。以下是我搜索整理一篇石油工程钻井论文,欢迎大家阅读!

  摘要: 石油钻井工程技术是石油工程技术中的重要部分,为提升钻井速度,提高钻井质量,黑龙江大庆油田有限公司也加强了对这一技术的研究。本文就石油工程技术钻井技术进行了研究分析。

  关键词: 石油工程技术;钻井技术;研究

 石油的开采中,石油工程技术具有重要地位,石油钻井技术则是石油工程技术中的重要部分。为充分满足现阶段人们对石油的需求,石油企业也应加强对石油工程技术中钻井技术的研究,以提升钻井效率和工作质量,以推动我国石油开发与勘探工作的进一步发展。

  1、石油钻井技术相关概述

 近年来,我国石油产业得到了巨大的发展,石油技术方面也取得了显著的成就。尤其是近十年,越来越多的先进技术被引入石油工程[1]。尤其是钻井技术的应用,使我国的油气储备量大大增加,对石油的开采也从以往的地面转向了海洋、深层等难度较大的区域,有效提升了我国的'油气产量。而石油工程钻井技术的创新发展,也成为了现阶段石油企业发展的关键。

  2、主要石油钻井技术研究

 2.1石油工程技术水平钻井技术研究

 水平钻井技术是一种定向钻井技术[2]。在实际运用过程中,需要利用井底动力工具、随钻测量仪器等,钻井完成时的斜角应保持86°以上。这一技术的应用时间较早,大庆油田在这一技术的研究应用中,抓住了动态监控、上下方位调整,钻具平稳、多开转盘等技术要点。其中,上下调整是要求工作人员能够对井斜角和铅垂位置进行调整,动态监控是实现对已钻井段、钻具组合定向状态等进行分析,以便进行科学调整的过程,钻具平稳是要求钻具稳定性能较强,这一要点主要受钻具选型和组合设计所影响,而多开转盘则是通过减少摩擦力提升钻速,以保证水平段开钻盘进尺度能够不小于总进尺的75%。

 2.2石油工程技术地质导向钻井技术研究

 地质导向钻井技术的运用需要将导向工具和仪器相结合,并实现了钻井技术与测井技术和油藏工程技术的协同使用。因其具备的电阻率地质参数等,使这一技术在运用中,能够给对地质构造进行准确判断,并对储层特性进行明确,有效实现了对钻头轨迹的控制,使钻井工程的开采成功率提升,成本降低。

 2.3石油工程技术大位移井钻井技术研究

 这一技术是现阶段石油工程技术中的高精尖技术之一,能够实现定位井和水平井技术的有效统一。现阶段,这一技术的运用中还存在着很多难点,我国大庆油田企业也加强了对这一技术的研究,不但优化器配套技术和相关理论,并将其应用于浅海区域油田,以充分发挥其实际价值。

 2.4石油工程技术连续管与套管钻井技术研究

 连续管与套管钻井技术主要应用于小眼井、侧钻以及老井加深等方面,由于其所用设备和空间较小,因此具有较大的优势,能够在海上或是限制条件较多的地面的钻井工作中。这一技术在运用时,需要在防喷器上设置环形橡胶,以保证欠平衡压力钻井工作的顺利进行,并起到保护油气层的作用,钻井时通常不需要停泵,钻井液会在这一技术的运用下始终处于循环状态,有效避免井喷。

 2.5石油工程技术深层钻井提速技术研究

 为提升钻井速度、加快石油勘探工作,大庆油田企业对深层钻井提速技术进行了研究。深层勘探主要是对超过两千五百米深度的地质层进行勘探的工作,这一工作多由深层气藏岩性的复杂,导致工作很难进行,硬度较大的岩石会造成钻头的严重磨损,并影响钻井工作效率,而地下的高温也会对钻井设备造成极大的伤害,地下压力层和胶质性较差的破碎性地层会为工作人员的工作造成极大的安全隐患。大庆油田公司对深层钻井提速技术进行了研究,深入研究钻井设计、提速工具、配套技术等。钻井设计优化有利于深层钻井提速提效[3]。大庆油田公司综合考虑了井深、岩性、地层压力等方面的因素,要求深层直井全部采用三开井身结构,例如对古深3井进行优化,使其表层套管下深为352m,二开井段采用气体钻井技术,套管下深为3180m,三开井段采用气体技术与涡轮技术等相结合的方式。最终完钻井深4920m,钻井时间与以往相比缩短了19.37d。同时,根据不同井段选择了相应的高效钻头。另外,大庆油田公司对提速工具进行了研制。其中,液动旋冲提速工具能够实现钻井液流体能量向机械能的转化,减轻了钻头的磨损度,有效提升了机械钻速。涡轮钻具则能够利用钻井液的冲击产生机械能,推动钻头高速运转,有效提升了对高硬、极硬地层的钻井速度。同时,其在地层出水预测技术、气体钻井技术等方面也进行了完善。建立了不同渗透率、不同流动方式等条件下底层出水的判别公式,有效提升了预测精度。完善后的气体钻井技术也在石油钻井中中得到了成功运用,平均钻井周期缩短了25.70d。

  3、结语

 石油工程技术在石油勘探工作中起到了重要的作用,尤其是其中的钻井工程技术的有效运用,能够有效减少安全事故的发生。我国大庆油田公司针对这一技术进行了积极研究,并实现了深层钻井提速技术的有效研究运用,对我国石油工程技术的发展做出了巨大的贡献。

  参考文献:

 [1]马春宇.浅谈石油工程钻井技术的发展[J].科技资讯,2015,5(5):69-70.

 [2]魏斌.关于石油钻井工程技术的探讨[J].中国石油石化,2015,7(14):86-87.

 [3]李瑞营.大庆深层钻井提速技术[J].石油钻探技术,2015,1(1):38-42.

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油气资源评价总体思路及一般程序

从生烃角度先找富烃凹陷的实质就是在那些烃源岩发育、资源丰度高、油气十分富集的凹陷,也就是在“富油气凹陷”中,以凹陷为整体寻找多种类型油气藏,这些油气藏不仅包括正向构造带中的油气藏,更重要的是寻找负向构造带中的油气藏,特别是各种地层岩性油气藏,如砂砾岩体、火成岩、潜山和地层油气藏等。而对于非“富油气凹陷”,油气勘探的指导思想是“下洼找油”。

1.“富油气凹陷”的概念及特征

(1)“富油气凹陷”概念的提出:早在20世纪50~60年代,在我国东部地区油气勘探实践中提出了生油凹陷控制油气分布的认识,即后来的“源控论”(胡朝元,1986)。随着勘探程度提高以及地质认识的深入,油气地质工作者认识到不同凹陷中的油气资源分布是不均衡的,于是1997年龚再升提出了“富生烃凹陷”。“富生烃凹陷”强调生油气凹陷成因和生烃量,指出富生烃凹陷是被动热事件初期形成的半地堑,一般为陆相沉积,湖相生油,烃源岩生烃强度大于50×104t/km3,油气资源丰度一般大于15×104t/km2。

(2)“富油气凹陷”定义:袁选俊、谯汉生(2002)指出“富油气凹陷”是指那些面积较大,曾经发生过持续沉降并接受和保存了较厚暗色泥岩,具有良好地化指标,已经发生大规模油气生成、运移、聚集并且具有较高勘探程度和已经探明较多油气储量而仍有较大勘探潜力的凹陷。并且在研究渤海湾盆地油气资源分布的基础上,将资源丰度大于20×104t/km2、资源规模在3×108t以上的凹陷称为“富油气凹陷”,强调资源丰度以及勘探潜力。赵文智等(2004)指出,从广义上讲,富油气凹陷是指陆相沉积盆地中那种烃源岩质量好、规模大、热演化适度与生烃量和聚集量都位居前列的一类含油气凹陷。

富油气凹陷是从一个凹陷的生烃总量出发,表述凹陷资源丰富程度的概念。其内涵强调凹陷的烃源岩质量、规模、热演化程度及生、排烃总量,衡量富油气凹陷的优劣,除生烃强度、资源丰度和资源总量外,还应考虑在整个凹陷范围内发现油气藏的机会与单体油气藏的丰度和规模。这一概念指出了资源空间分布的不均衡性,对陆相沉积盆地中一系列凹陷进行了分级评价,对指导选择重点勘探靶区有重要意义。

(3)“富油气凹陷”特征:“富油气凹陷”不仅强调了烃源岩质量好,规模大,也强调其排烃量和聚集量,其主要特征有以下几点:①凹陷中发育多套(一般2~3套)受构造、沉积控制的生油层;②发育多种类型储层和圈闭,如同生或后生的构造圈闭,自生自储的地层岩性圈闭,基岩潜山圈闭等;③多种类型油气藏围绕主力生烃洼陷叠合连片;④油气藏分布复杂隐蔽,勘探难度比较大。

原石油天然气总公司通过对渤海湾盆地陆上及滩海43各凹陷的最新资源状况、勘探程度及成果详细摸底调查,根据富油气凹陷定义及资源丰度(>20×104t/km2)、资源规模(>3×108t)指标,在43个凹陷中确定了14个凹陷为富油气凹陷。14个富油气凹陷为:①辽河坳陷的辽西、辽东及大民屯凹陷;②黄骅坳陷的南堡、板桥、歧口及沧南凹陷;③冀中坳陷的饶阳、霸州凹陷;④济阳坳陷的东营、沾化、车镇及惠民凹陷;⑤临清坳陷的东濮凹陷。

资源丰度高、资源量大的富油气凹陷油气富集,具有良好的地层岩性油气藏有利发育区带,常常形成大规模的油气田。

2.“富油气凹陷”的勘探意义

在勘探思路中,首先从生油角度找富油凹陷,并且树立“满凹含油”的思想,这种勘探新思路的提出,不仅丰富和发展了以往“定凹选带”的勘探理念,而且对未知资源的勘探具有指导意义。这些新的勘探思路主要表现在以下两个方面。

(1)优选最有利的生烃凹陷:“富油气凹陷”的勘探思路在于强调勘探理念的转变,即在富油气凹陷的有效烃源灶范围内,寻找富集的油气藏,特别是地层岩性油气藏。这一理念的提出突破了以往“定凹选带”的认识,可改变以往油气勘探多集中于正向二级构造带范围内的做法,实现满凹勘探。这一认识对拓展勘探范围、推动地层岩性油气藏储量的发现节奏和规模都有积极作用。

(2)坚持满凹勘探,重点寻找有利区带:在富油气凹陷中,并非所有的油气聚集都有经济性,油气相对富集于斜坡背景上的主砂带以及有裂缝系统和鼻状隆起背景的“富块”,亦称“甜点”。富油气凹陷应该在坚持满凹勘探的基础上,重点寻找有利区带,以实现油藏勘探的高回报。

3.“富油气凹陷”有利勘探方向预测

(1)陡坡带砂砾岩体和洼陷带浊积岩体是岩性油气藏勘探主要方向:陡坡带低位和高位体系域中广泛分布着三角洲、扇三角洲和近岸水下扇,洼陷带广泛分布湖底扇浊积岩体,由于它们近油源,直接与生油岩接触或被生油岩包裹,具有优越的成藏条件和生储盖组合,因此,随着砂体描述精度的提高,必将成为重要的勘探领域和目标。

(2)缓坡带水进超覆三角洲砂体是地层岩性油气藏勘探主要方向:缓坡带在水进期形成的水退型三角洲砂体,具有形成岩性、地层超覆油气藏的良好地质条件。因此,在缓坡带分布的三角洲砂体将是寻找地层岩性油气藏的主要方向。如辽河西部凹陷、歧口凹陷、饶阳凹陷、东营凹陷等缓坡带都发现了以三角洲砂体为储集层的地层岩性油气藏。

(3)深潜山是地层油气藏勘探主要方向和目标:渤海湾盆地潜山,目前中、浅潜山勘探程度较高,而埋藏更深、更隐蔽的潜山无疑将成为地层油气藏下一步勘探的主要目标,亦即富油气凹陷的中央隆起带、洼陷带、缓坡带分布的深潜山将是今后的主要方向和目标。

4.优选非“富油气凹陷”的有利洼陷

我国裂谷盆地内的凹陷并非都为“富油气凹陷”,以二连盆地为例,其内分布众多的凹陷均达不到“富油气凹陷”的标准。对于非“富油气凹陷”在整体油气资源并不丰富的前提下,应该优选其有利的洼槽,即凹陷内油气资源丰度相对高、资源量相对大的主力洼陷。因为并非所有洼槽的油气成藏条件都很好,而只有位居沉积生烃中心的主洼槽油气资源潜力最大,勘探成效最高,勘探前景最好,这是通过勘探实践已经被证明了的地质规律。

非“富油气凹陷”应该在“下洼找油”思路指导下,细划研究单元,以油气聚集的基本单元—“洼槽”为单元进行分类评价,在主力洼槽内临近烃源岩灶处寻找重点有利区带,逐级优选,优中选优,发现发育地层岩性圈闭、油气相对富集的构造部位,以主力油层组和储油层为研究目标。这样才能不断适应目前新的勘探思路,真正体现“下洼找油”的指导思想,不断有大发现和大突破,保证油气探明储量稳中有升。

非“富油气凹陷”主洼陷靠近生油洼槽的陡坡带和缓坡带砂砾岩体是地层岩性油气藏勘探的主要方向,同时洼槽带及洼槽带附近的湖底扇或浊积砂体也是地层油气藏勘探的重要目标。

埕北古4井区中深层储集层预测及开发对策

油气资源评价的实质就是科学地、定量地、系统地开展油气地质综合研究和勘探可行性、效益分析,因此应贯穿于油气勘探全过程。即不管是勘探程度很高的地区,还是勘探程度很低的地区,不管勘探对象是小(例如一个小断块圈闭)还是大(例如一个盆地乃至全球),其勘探工作中都必须把油气资源评价工作放在第一位,对勘探目标甚至井位进行分析和排队,优选目标和井位进行勘探,对于新区,是为了尽可能规避高风险目标,提高勘探成功率和效益,做到有目的地有计划地开辟新的勘探领域,建设和培育后备接替基地。对于老区,则是尽可能减少勘探开发工作量的浪费,降低成本,提高整体效益。

严格地讲,油气资源评价总体思路并非固定不变,不能简单划一,也不存在处处实用的一般工作程序。由于评价工作的组织者不同,评价的目的和要求就不同;由于评价工作实施者经验不同,风格不同,所采取的思路、方法技术也就有所不同;当然,针对不同的对象,也应采取不同的思路和程序。

概略来说,油气资源评价的组织者可分为三类,一是国际组织,二是国家(往往以资源行政主管部门负责,如我国原地质矿产部就组织了第一轮全国油气资源评价工作和多次较大规模的油气资源评价工作),三是石油公司及其下属单位。相应地,油气资源评价也就分出国际、国家和石油公司三个层面。

对于国际层面的油气资源评价,主要是通过有关会议(如国际地质大会、国际石油大会、AAPG年会等)组织有关专家进行全球油气资源评价与论证;也可由某一国际组织不定期地开展油气资源评价工作,如CCOP于1987~1991年开展的“东亚沉积盆地分析”项目,即组织中国等8个成员国对东亚陆地及近海地区主要沉积盆地的油气资源进行了评价;也可由某一非国际机构或有关专家开展油气资源评价工作,如美国地质调查局(USGS)2000年公布了其对全球油气资源评价的结果,前苏联专家古勃金(1937)对世界油气资源评价进行了粗略估算。总体上讲,国际层面的油气资源评价已由原来的成因法(以盆地或凹陷为单元)向总含油气系统法(以含油气系统为单元)深化,评价精度和结果可靠性有所提高,但不管什么方法,其评价的结果主要反映在当时认识程度下全球资源总量、分布规律及未探明油气资源潜力,为国际、地区和国家能源结构调整、能源政策的制定和充分利用国际资源提供依据和方向。

对于国家层面的油气资源评价,一般是由某一代表国家利益并行使油气资源管理权的机构组织人员实施。国外具有代表性的实例有:1960~1966年苏联政府组织约7000名专家对全苏联所有沉积矿产资源进行了评价,其中包括油气资源的系统评价;1962~1972年美国政府组织100多名专家对全美国油气资源进行了系统评价。国内具有代表性的实例有:1982~1986年当时的地质矿产部组织数百名专家开展了“我国主要含油气盆地油气资源预测与评价”项目(即地质矿产部所谓的第一轮全国油气资源评价),1992~1994年当时的石油天然气总公司和海洋石油总公司组织24个单位数百名专家开展了第二次全国油气资源评价工作。国家层面的油气资源评价,其目的是准确掌握国家油气资源状况,特别是剩余油气资源分布及品质、勘探开发技术可行性,为制定国家能源政策,促进国家油气资源的有效管理和利用,促进国家工业布局优化和国民经济可持续发展,保障国家安全提供保证,为国家制定长远规划提供依据。

对于石油公司层面的油气资源评价,一般是由公司内部专门机构实施,也可聘请外部咨询机构和有关专家实施。总体上讲,石油公司是以盈利为目的,所以其油气资源评价一般规模不大,主要是针对自己拥有矿权的区块和意欲争取矿权的区块,从资源总量、资源分布状况、资源品质、技术经济可行性、效益等方面进行全面的系统的分析与评价,优选目标和方案。

由上述可知,国际层面和国家层面油气资源评价比较相近,均以弄清油气资源总量、分布规律、剩余非探明资源状况和勘探技术可行性为主要目的。而石油公司层面油气资源评价则不同,其主要的目的不仅是确定油气资源分布状况和勘探技术可行性,而且特别关注油气资源的品质、勘探开发成本及经济可行性、分析经济效益、优选方案等。相应地,油气资源评价的总体思路及工作程序也有所不同。

2.4.1 国家和国际层面油气资源评价总体思路及工作程序

国家和国际层面油气资源评价的范围广阔,对象复杂,又往往是大兵团作战,因此其总体思路应是:以盆地为基本评价单元,在先进的大地构造理论和油气地质理论指导下,开展区域地质背景研究和盆地类型划分与对比,编制相关基础图件,用统一的原则和方法进行资源评价和资源汇总。上述总体思路可用图2-1示意。其中的主导思想是:①“动态跟踪”,即每次油气资源评价,不管其方法多么先进,均不可完全准确地预测油气资源量和其分布,达不到一劳永逸的效果,更何况油气资源概念本身就是一个可随时变化的概念,人类对成藏模式、成藏条件的认识也是逐渐变化、逐渐逼近真理的,所以每隔一段时期,由于成盆、成烃、成藏理论的更新,各地区勘探开发程度和研究程度加深,新成果、新认识不断出现,故要求进行新一轮油气资源评价,以紧跟勘探开发形势和人类的认识水平。②“抓大放小”,在全国乃至全球的资源评价中,理论上所有盆地都应评价,但实际上办不到,也没有必要。勘探实践证明,少数富油大盆地的油气资源在全国乃至全球油气资源中所占比例很大。因此,评价中只要抓住这些富油的大盆地,适当兼顾中型盆地,就能基本上弄清全国乃至全球的资源总量和分布状况,而对占多数的小盆地没有必要进行评价,至少没有必要投入大量人力物力进行精细评价。③“求同存异”,就是要在评价中,建立统一的评价原则,选择统一的技术方法,确定统一的参数取值原则,以利于结果的进一步汇总和开展对比分析。对于盆地间成藏模式之差异性等,尽可能化小或忽略。

图2-1 国家和国际层面油气资源评价总体思路

在这个层面的油气资源评价中,通常的工作程序是:

(1)组建评价专家班子。

(2)讨论确定评价的目的、要求和结果的用途。如评价目的是预测中期(5~10年),还是长期(10年以上)油气资源勘探开发潜力;评价对象仅为常规油气资源,还是包括了非常规油气资源;评价范围是全球还是某一特定区域;要求的精度是高是低;结果是用于建立油气资源信息库,还是用于制定能源政策或能源发展规划。

(3)明确指导思想,制定实施计划。

(4)召开学术讨论会,组织相应技术培训班,规范术语,统一评价原则、评价方法及参数选取方法。

(5)资料收集整理,编制基础图表。

(6)开展盆地分析和含油气系统分析。

(7)选取参数,进行各盆地油气资源评价。

(8)进行质量控制,对各盆地评价过程和结果进行分析,改进参数选取方法,提高结果可靠性和可比性。

(9)汇总,并进行可靠性分析,进行与上次油气资源评价结果的对比分析。

2.4.2 石油公司层面油气资源评价总体思路及工作程序

石油公司层面油气资源评价的范围局限,目标明确,评价的目的多种多样。但总体看,评价的精度较高,结果的可靠性要求较高,而且评价中基本上都要进行经济可行性分析和决策分析。因此,其评价的总体思路是:以勘探层(Play,也称区带,下同)和勘探目标为基本评价单元,在含油气盆地和含油气系统分析基础上,应用先进成藏理论为指导,以先进的技术(甚至包括油藏描述、储层建模及可视化技术)为工具,对典型油气藏进行深入细致的解剖,建立成藏模式并进而建立评价模型,从含油气性(地质风险)和资源量、资源品质诸方面开展资源评价,进而开展勘探开发技术可行性分析和经济效益分析,进行决策分析,筛选有利目标和方案,提出勘探部署建议,该评价结果和建议经勘探实践检验,并将勘探结果等信息反馈给评价人员,以便及时对评价工作进行修正,改进评价模型,使评价结果逐渐逼近客观实际。此总体思路可由图2-2示意。其中的一些主导思想可以解释为:一是“具体问题具体分析”,即认为不同勘探层、勘探目标所处地质背景、演化史不同,其本身的地层和构造的特点不同,成藏条件和成藏模式、主控因素也不同,相应的评价侧重点、评价模型也应不同,因此要在解剖典型油气藏、总结成藏模式和成藏条件基础上建立具体的评价模型,以确保评价结果的可靠性和精度。二是“量力而行”,并非所有的油气资源现在都能拿出来,我们应从油气资源在地下所处条件、公司现有地震、钻井、固井、测井、测试、储层改造与保护、采油、储运等技术两个方面分析油气资源勘探开发的技术可行性,筛选可行的勘探层和勘探目标以进行下一步评价。三是“斤斤计较”,即要从风险、勘探开发投入与产出、融资渠道、油气市场走向和价格波动趋势等诸多因素分析经济效益,筛选有利可图的勘探层、勘探目标及其相应的部署方案,尽可能使勘探开发规避风险,获得效益。

图2-2 石油公司层面油气资源评价总体思路

由于各石油公司在油气资源评价方面的概念、目的、思路、技术方法和指标等有所不同,故它们在评价的程序方面也千差万别,很难总结出其通用的工作程序。故而本书也不对此妄加总结。

盆地分析的一般方法

宋美虹 季雅新 王玉芹 杜玉山

摘要 针对埕北古4井区东营组油藏特有的地质特征,在深入分析埕岛油田东营组相似区块开发经验的基础上,应用储集层预测技术、数值模拟方法以及初步的经济评价,对该井区的储集层分布进行了预测;对其关键开发技术政策进行了优化研究;并以此为依据进行了开发方案部署。

关键词 埕北古4井区 储集层预测 相似区块类比 数值模拟 经济评价 开发方案

一、引言

目前,海上产能建设的主阵地已由浅层转移到中深层。中深层油藏地质特征复杂,地震资料反射能量弱,中高频率损失严重,信噪比与分辨率都较低。适合于浅层的储集层预测技术在中深层已不适用。因此,发展完善中深储集层地震预测技术,对落实其石油地质储量,提高总体开发效果和经济效益,具有重要指导意义。

埕北古4井区东营组是主力含油层系。油层埋深在2900m以下,属于中深储集层。为了描述储集层、落实石油地质储量、进一步指导开发方案的编制、降低开发井的部署风险,通过多方调研,查阅了国内外有关信息资料,对本区先后采用TRP软件和JASON软件进行了地震储集层预测研究。实践证明,这两次攻关研究是较成功的。

由于中深层油藏的油藏类型、储集层特征及流体性质与主体已开发的浅层馆上段油藏不同,浅层的开发技术政策不适用于中深层油藏。在对埕岛油田东营组已开发区进行深入分析的基础上,针对本区含油井段较短、油层少且主力层突出、油水关系简单、储量规模不大等地质特点,制定了开发原则。通过数值模拟和经济评价,对本井区的开发方式、布井方式、采油速度以及水平井段长度等进行了研究,确定了以天然能量开采为主、辅助于注水补充能量开发的开发方式,优选出定向井与水平井组合的布井方式。方案设计总井数5口,其中定向井3口,水平井2口。动用储量556×104t,预计建成年产能力18×104t,开发15年,可累积生产原油102×104t。

对埕北古4井区中深层特有的地质和油藏特征、储集层预测及开发对策做了深入研究,总结出了一套相关的方法。该研究成果对具有类似地质特征的油田新区储集层预测及方案设计具有参考价值。

二、工区概况及其油藏地质特征

1.工区地理位置及勘探现状

埕北古4井区位于埕岛油田东北部,西邻胜海古2及胜海古3井,南与埕北8井相接,水深15~20m,构造位置位于埕宁隆起埕北低凸起东斜坡下第三系超覆带。

1996年1月10日完井的胜海8井为该井区第一口探井,完钻井深3600m,完钻层位中生界,电测解释油层2层26.7m,均为东营组。经测试,在2021.3~3052.0m井段获日产油224t,气22453m3。此后,又相继完钻3口探井。埕北古4井区4口井6个层段试油,3口井四层段获工业油流。埕北古4井区有3口井试采。

2.地层层序及含油层系

该井区自下而上钻遇的地层有古生界、中生界、下第三系沙河街组、东营组、上第三系馆陶组、明化镇组及第四系平原组。发现了古生界、中生界、沙河街及东营组四套含油层系。其中,东营组是埕北古4井—胜海801井区的主力含油层系。

3.东营组沉积特征

东营组其下部为湖相沉积,中间为扇三角洲前缘亚相沉积,上部为扇三角洲平原亚相沉积。其底部发育大段泥岩夹薄层砂岩,中间发育大段厚层砂岩,上部为砂泥薄互层,具有“底超顶剥”的特点。埕北古4井—胜海801井区东营组构造位置比较低,地层发育相对比较全,只有埕北古4井下部缺失东营组部分地层,其他3口井底部地层均发育齐全。埕北古4井、胜海801井及胜海8井顶部有少量地层被剥蚀。区内东营组地层厚度为610~890m。其中,埕北古4井和胜海801井厚度小,胜海8井及胜海10井厚度大。

4.储集层特征

埕北古4井—胜海801井区东营组可分为8个砂层组,油层主要分布在6、7砂层组,油层埋藏深度为2914~3430m,含油井段长516m,平均单井钻遇东营组油层14.9m/3层。最大单井有效厚度29.5m,最小4.0m。其中,埕北古4井钻遇油层最多,共29.5m/7层,均为一类有效厚度;胜海801井钻遇油层最少,共4.0m/1层,为一类有效厚度;区内最大单层有效厚度14.5m,最小单井有效厚度1.1m。油层发育主要受岩性控制,其次受断层控制。只有与断层相接触的砂体才可能形成有效圈闭而含油。

三、储集层预测研究

1.原始地震资料品质分析

本次储集层预测处理地震资料面积约60km2。涉及5口井(胜海10、埕北古4、胜海8、胜海801、埕北古403)。所用的地震资料时窗为1500~3500ms,采样间隔2ms,三维网格为25m×25m。

地震叠偏数据体的分辨率、信噪比、保真度等品质分析如下。

(1)分辨率

目的层的平均速度取3000m/s,可分辨厚度为λ/4;目的层顶部视频率约30Hz,分辨厚度约25m;目的层中部视频率约26Hz,分辨厚度约29m;目的层底部视频率约22Hz,分辨厚度约36m;

(2)信噪比

总体看,该区地震资料信噪比较好,尖灭点、断点、超覆沉积现象比较清晰,但不足之处是剖面偏移划弧现象严重,造成某些断点不清和偏移干扰等负效应。

(3)保真度

经过偏移处理的地震资料,数据格式是32位浮点,2ms采样,数据体能量较均衡,资料有一定的保真度[1]。

2.储集层预测采用的方法

为了描述储集层、落实石油地质储量、进一步指导开发方案的编制、降低开发井的部署风险,先后采用两种方法进行了地震储集层预测研究[2]。先于1998年底,采用TRP软件;后于1999年3~5月,采用JASON软件。

1)TRP软件

(1)反演原理

由测井资料给定的初始阻抗模型Z(t)与从地震资料提取的实际子波W(t)正演模拟得到当前道的合成记录。在地质模型、地震特征约束下,通过合成记录与实际记录的相关对比,经过反复迭代来调整当前道的波阻抗模型。当两者误差满足要求时,对应的阻抗模型即为当前道的波阻抗反演结果。

(2)处理流程

TRP软件为井约束下的高精度三维储集层参数反演技术。其处理过程主要包括测井资料处理、建立单井波阻抗模型、建立精细地震地质模型、多井约束三维波阻抗反演等。

测井资料处理 对各井测井资料进行环境校正,消除井径、泥浆滤液及压实作用等对测井曲线的影响。经标准化处理后,井之间波阻抗的相对差异则有较大程度的削弱,且横向的非均质性也得到较好的保持。

建立单井波阻抗模型 建立较准确的井中时深关系及井中波阻抗与岩性的对应关系。利用井的速度和密度曲线得到井的波阻抗,进而得到深度反射系数;根据井的时深关系求得时间域的反射系数;然后从井旁道提取子波,子波与反射系数褶积得到井的合成记录;依据合成记录与井旁道相关系数最大原则,扫描出最佳井旁道。同时,也求得了最佳时深关系。再通过迭代调整得到最佳井旁道的波阻抗作为井的波阻抗,最佳井旁道就是井的对应地震道——种子道,也就是用遗传算法进行波阻抗外推的母体道。绘出各井的波阻抗图进行对比分析,如发现不合理之处,返回上一步调整处理,直到合理为止。

三维地震地质模型解释和处理 三维地震地质模型处理包括层位处理和断层处理。首先从井的标定层出发,对该区的层位进行详细的追踪解释,解释出层位和断层;其次,通过插值得到断面数据;对层位加断层边界进行内插,得到该层的层位平面图。对该区所有层都进行如此处理,结果即为三维地震地质模型。

三维波阻抗反演 三维波阻抗反演首先要形成控制文件,然后进行单井波阻抗反演,最后进行临接区反演。

控制文件确定了一口井的反演范围和顺序,一口井控制的范围是一个多边形区域,一般以断层为边界,以目的层为趋势,在井间留出20道以上的过渡区。

根据单井控制文件,从井对应的种子道出发,一圈一圈地向外反演。要反演的地震道从以自身为中心的小面元中选取最佳初始波阻抗模型,在地质模型、地震特征约束下,用迭代法调整所选定的初始波阻抗模型,当波阻抗对应的合成记录与当前地震道的相关系数达到80%以上时,认为得到了当前道的波阻抗结果。因为考虑了地震波场在各个方向的分布与变化因素,反演结果稳定可靠。

临接区包括断层区和井间过渡区。对于临接区的道,首先从八个方向在要求的范围内查找已反演的道,在查找过程中,如果那个方向遇到断层,或者在要求的范围内找不到已反演好的道,则忽略这个方向;然后用这些道插值出临接区道的初始波阻抗,再通过迭代得到该道的波阻抗结果。

(3)软件反演特点

按传统算法以井点标准波阻抗作为种子道分井区反演,利用完钻井的资料作为约束条件,提高了井周围预测精度;储集层成层性显示较好,储集层边界、断层清楚;反演剖面分辨率较高。

2)JASON软件

(1)反演原理及处理流程

本次反演工作采用了JASON软件中的稀疏脉冲反演方法。其基本假设是反射系数是稀疏的。该方法适用于区内井数较少的开发准备阶段。其主要优点是能获得宽频带的反射系数,从而使反演得到的波阻抗模型更趋于真实。

稀疏脉冲反演的主要过程是:通过最大似然反褶积求得一个具有稀疏特性的反射系数序列;通过最大似然反演导出宽带波阻抗。

(2)JASON反演的特点

子波的选取 在地质框架模型基础上,利用多井估算多个子波,由控制点估计的子波进行内插得到空变子波。能够监控子波的波形、相位和频谱,也可以监控各种各样的子波所产生的效果。使用空变子波合成的地震记录与地震资料的相关性好,从而达到最优效果。

宽频带的地震资料反演 JASON反演所导出的结果是一个宽频带的反射系数序列和宽频带的波阻抗数据,其低频分量是在地质框架模型基础上利用所有层速度建立低频模型,并与反演结果道道相并而得到的。从而保留了测井曲线的主要地质特征。

根据工区内所有完钻井建立整体三维模型,进行整体反演。

3.反演结果和砂体预测

根据区内已完钻的4口井分析,东营组5砂层组以上储集层很发育,但基本不含油,主力油砂体分布于6、7砂组。东营组的储集层主要沿斜坡带分布,高差大,空间速度变化大。依据本地区钻井资料及地质特征,结合两套软件处理的方法原理,在解释过程中,对剖面的色标不断加以微调,尽量准确反映主力油砂体,从而达到最佳预测效果。在反演剖面上,不同深度段的储集层颜色不完全一样。4口井储集层段的速度范围是3300~4100m/s。

结合储集层沉积模式,对两套波阻抗反演处理成果分别进行了地震储集层精细解释,重点描述埕北古4井区砂体。

TRP方法共解释了4个砂体,其中有井钻遇油砂体2个(72、73~5),预测新砂体2个。

JASON方法共解释埕北古4井区3个砂体。在JASON软件处理的剖面上,埕北古4井72及73~5中间的隔层反映较差,将72、73~5作为一个砂体进行解释。另外,预测出了对应于TRP软件解释结果的两个新砂体。

4.预测效果分析

两銮软件预测的各砂体平面展布形态及面积大致相近,JASON软件预测各砂体的面积、厚度比TRP软件预测的要大些;两套软件反演结果与井的吻合都较好。从过井剖面上看,TRP反演结果的分辨率比JASON略高;本次反演所利用的井较少,在一定程度上影响了离井较远地区反演结果的精确性,在将结果应用于整个工区时还应该结合其他的资料进行综合分析,以提高决策的精确性。

四、关键开发技术政策研究

1.相似区块开发效果初步分析

到1999年9月底,埕岛油田东营组共上报Ⅲ类探明含油面积8.1km2,石油地质储量1429×104t,主要分布在埕北11、12、21、斜101、35、151等6个区块,已于1993—1994年全部投入开发,累计建成产能30×104t,累积产油132.1×104t,采出程度9.3%。

埕岛油田东营组各区块的地质特征差异较大。针对本区地质开采特征,首先对东营组已开发区块进行筛选,即从含油层位、沉积类型、储集层物性及原油流体性质等方面进行对比分析,埕北古4井区与已开发的埕北21、151块比较相似,为了总结已开发区块经验,指导埕北古4井区东营组开发部署,对相似区块的关键技术政策进行系统分析。

(1)天然能量开发效果

埕岛油田东营组相似区块油藏地饱压差大(17.3MPa),具有较活跃的边底水,弹性产率为182×104t/MPa。根据石油天然气行业标准,当采出程度1%时地层压降小于0.2MPa,弹性产量比大于30,为天然能量充足。而东营组相似区块采出程度1%时的地层压降为0.05MPa,弹性产量比为111,天然能量充足。

至1999年11月底,埕北21、151块上报探明储量385×104t,共投产4口井,单井日产油能力29t,综合含水65.5%,年产油3.6×104t,累积产油37.6375×104t,采出程度9.8%,弹性采出程度较高。

(2)初期单井产量高,产量递减较快

埕北151块、埕北21块试油期间采油指数4.3t/(d·MPa·m),投产初期单井产量较高,平均日产油能力为113t,采油指数4.0t/(d·MPa·m)。

东营组投产井均依靠天然能量开发,产量递减较快。埕北21块由于只有埕北21井一口井生产,单井控制储量大,自1994年2月投产以来,产量一直处于相对稳定阶段,1998年5月进入产量递减阶段,递减较快,年递减率为27.6%;埕北151块产量递减较快,年递减率为32.4%。

(3)厚层块状油藏开采效果明显好于多层层状油藏

埕北151块油层层数多,平均单井钻遇油层4层18.7m,单层厚度小,油层连通性好,油水关系复杂,属典型的层状油藏;埕北21块油层单一,单层厚度大,钻遇油层1层31m,有效厚度29m,油水关系简单,属厚层块状油藏。

从相似区块的开采效果来看,属于块状油藏的埕北21块明显好于属于层状油藏的埕北151块。截止1999年9月底,埕北21井日产油63.1t,综合含水54.5%,累积产油26.6×104t,采出程度11.3%;埕北151块开井3口,日产油77t,综合含水57%,区块累计产油10.62×104t,采出程度7.1%。

(4)单井控制储量可以适当放大

埕岛油田东营组已开发区单井控制储量50×104~235×104t,平均65×104t,略大于馆陶组单井经济极限控制储量(62×104t),小于主体北开发区馆上段实际单井控制储量(81×104t)。根据东营组各区块的开发效果,单井控制储量较大的埕北21井区(235×104t)开发效果明显好于其他区块。

东营组较馆陶组储集层物性差,但原油性质较好,流动系数1487×10-3μm2·m/(mPa.s),大于馆陶组(551×10-3μm2·m/(mPa·s);东营组油藏埋藏较深,岩石压缩性小,压力传导较快,导压系数5.56μm2·MPa/(mPa.s)大于馆陶组1.42μm2·MPa/(mPa·s);东营组油藏埋藏较馆陶组深,单井钻井成本较大,因此,东营组油藏单井控制储量可以适当放大一些。

2.关键开发技术政策研究

为了合理地制定埕北古4井区东营组油藏的开发技术政策,在借鉴相似区块的开发经验的基础上,对本区又进行了数值模拟研究[3]。

1)三维地质模型的建立

数值模拟目的层为埕北古4井实际钻遇的72和735两个油砂体,模型区叠合含油面积3.58km2,石油地质储量376×104t。

根据实钻井资料及储集层预测结果,建立了每个砂体的顶部深度、砂层厚度、有效厚度、渗透率、孔隙度等参数场。

在对相似区块和本区现有资料深入分析的基础上,结合相关图版及经验公式[4,5]确定了本区数值模拟所需的油藏工程参数,建立了岩石、流体等模型。

2)数值模拟方案设计

埕北古4井区油层较少且主力层突出、油水关系简单、储量规模不大。根据数值模拟研究内容(开发方式、不同布井方式、采油速度以及水平井段长度等)进行了数值模拟方案设计。首先,在叠合有效厚度大于8m范围内,采用650m左右井距,按照油砂体不规则布井,包括老井埕北古4井在内,部署6口定向井作为布井方案一;在此基础上将定向井改为水平井,采用定向井与水平井组合的布井方式,又设计了4种布井方案;再以这5种布井方案为基础,分别改变生产压差、水平井段长度及开发方式,共组合设计了14个方案供数值模拟研究。

3)数值模拟结果分析

(1)生产压差优化

为了分析不同生产压差对开发效果的影响,将方案1~10分成5组,每组的2个方案只是生产压差不同,而布井方式、水平井段长度是相同的。

从数值模拟预测的累积采油量与时间的关系曲线可以看出,每组的2个方案相比,开发初期生产压差3MPa的累积采油量明显高于2MPa的;而到开发后期相差不大,生产压差3.0MPa比2.0MPa平均累积多产油0.25×104t,采出程度提高0.07%。总体来看,生产压差对开发效果影响不大,生产压差3.0MPa略好于2.0MPa。

根据埕岛油田东营组已投产井取得的测压资料统计,平均生产压差3.14MPa。埕北古4井试采期间,6~12mm油嘴,生产压差为2.7~6.2MPa,因此,埕北古4井区定向井生产压差取3.0MPa。

(2)布井方式优化

在生产压差优选的基础上,对5种不同布井方式进行了优化研究。

从数值模拟预测的5种不同布井方案的累积采油量与时间的关系曲线可以看出,定向井与水平井组合的方案比纯定向井方案开发效果好些,累积采油量最大差值为2.8×104t;井多的方案比井少的方案好,但井数越多总投资也越高,因此,需要对各方案进行经济评价[6]

胜利石油管理局建设项目经济技术评估咨询公司.胜利海上埕岛油田1999年产能建设方案(经济评价报告).1999.

,以进一步优选布井方式。

根据经济评价结果分析,布井方案3的经济效益最好,即埕北古4井区采用3口定向井,1口水平井的布井方式。

(3)水平井段长度优化

优选方案(即方案3:水平井段500m、3口定向井1口水平井、生产压差3MPa)以后,改变水平井段长度,进行模拟计算,研究水平井段对开发效果的影响。根据数值模拟结果分析,随着水平井段长度的增加,单位长度累积采油量增加幅度减小。结合目前钻井工艺水平,水平井段取500m左右较为合适。

开发方式优化 埕北古4井区天然能量比较充足,但地饱压差比相似区块小,开采期间随着地层压力下降油层脱气严重,需注水补充能量开发。又由于本井区距主体已开发区较远,储量规模较小,不宜上大规模的注水设备。具体部署时根据油井钻遇油层及投产情况,考虑构造低部位一口井适时就地取水,补充能量开发。并对枯竭开采和补充能量开采的开发效果进行了对比分析。

根据数值模拟结果分析,注水补充能量的比枯竭开采的累积多产油26×104t,采出程度提高6%。由于注水补充能量的投资较枯竭开采的高,最后推荐枯竭开采和注水补充能量开采两种开采方案进行经济评估。

3.油藏工程方案部署

图1 埕北古4井区开发方案井位部署图

根据储集层预测、数值模拟研究、初步经济评价结果,结合相似区块的开发经验,在有井钻遇的落实砂体上部署1口水平井、3口定向井,其中利用埕北古4井老井1口、定向井G4A-1井兼探新砂体Ⅰ、定向井G4A-2井兼探新砂体Ⅱ。新砂体Ⅰ若是满含油则在其上部署1口水平井G4A-平2井。如此埕北古4井区2个落实砂体、2个预测砂体,共部署5口开发井,预计建成年产能力18×104t(图1)。

由于本区只完钻1口井,资料较少,对有井钻遇的主力油砂体油水界面深度以及新砂体是否含油难以准确判断;另外,两种深层储集层预测方法在海上是第一次应用,对其储集层预测精度没有十分把握,由此部署的方案存在较大风险。为了尽最大可能规避风险,要求钻井顺序必须严格按照方案要求实施。

五、结论

利用两种预测方法所描述的储集层,在平面上的分布基本重合,且形状、砂层厚度比较接近。说明这两种方法所描述的储集层基本可信。

埕北古4井区距油田主体远且规模较小,应采用以天然能量开采为主,适时就地取水补充能量的开发模式。

针对埕北古4井区中深层特有的地质和油藏特征,探索和开发了一套储集层预测和开发对策研究的方法和技术,对具有类似地质特征的油田新区具有参考价值。

致谢 滩海室周英杰、杜玉山、王军、隋淑玲等高级工程师参加了该项目的部分研究;滩海室范崇海、张强、王海虹、柳文秀、曲全工等同志参加了研究工作。在此一并表示感谢。

主要参考文献

[1]俞寿朋.高分辨率地震勘探.北京:石油工业出版社,1993.

[2]刘企英.利用地震信息进行油气预测.北京:石油工业出版社,1994.

[3]李福垲.黑油和组分模型的应用.北京:科学出版社,1996.

[4]陈钦雷.油田开发设计与分析基础.北京:石油工业出版社,.

[5]陈元千.实用油气藏工程方法.东营:石油大学出版社,1993.

[6]中国石油天然气总公司计划局,中国石油天然气总公司规划设计总院编.石油工业建设项目经济评价方法与参数(第二版).北京:石油工业出版社,1994.

什么是转动轴承啊!

盆地分析的主题是研究盆地的地质、地球物理、地球化学特征,盆地的类型、盆地演化史及盆地的成因,并在此基础上结合成矿条件(成油要素)综合研究,以揭示盆地含油气性及油气的形成、演化、分布规律,为勘探提供可靠依据(陆克政,2001)。盆地分析最终目的是建立预测模型、评价资源量、分析资源分布现状。

3.3.1 含油气盆地分析的基本思路

“盆地分析”的概念出现较早。早在20世纪40年代,Pettijohn就从沉积研究的角度提出了“沉积盆地分析”的概念,欲从盆地的整体出发,对其中充填的沉积物进行全面的研究。A.D.Miall()在《沉积盆地分析原理》一书中,也是把“盆地分析”定义为:对盆地中的沉积岩层进行研究,其重要的结果只是揭示一个沉积盆地的古地理演化。P.A.Allen(1990)在《盆地分析——原理与应用》一书中,对“盆地分析”的概念进行了重新定义,认为盆地分析就是将沉积盆地作为整体进行地球动力学综合研究。

近十几年来,国内外许多学者、专家致力于盆地分析,将大量的新概念、新理论、新技术、新方法引入盆地分析中,取得了许多重大成果和新的进展,大大拓展了盆地分析概念的外延,使其研究内容日益丰富和逐渐完善,同时不断深化研究领域,提出了许多新理论,开发了许多新技术、新方法,特别是许多盆地定量分析软件(或称盆地模拟软件)被开发出来,使得盆地分析发展成为一个理论丰富、内容广泛、技术完善的学科体系。

按照笔者的理解,所谓盆地分析,就是要把盆地作为一个整体,并放置在所处的具体区域背景中,开展盆地的地质、地球物理、地球化学特征研究,划分盆地原型及其叠加组合类型,再现盆地演化史,分析盆-岭耦合关系,确定盆地的成因。在此基础上开展油气或其他矿产的成藏条件综合研究,总结矿产(包括油气)成藏模式及演化规律,揭示盆地含矿性(含油气性)和分布状况,为矿产资源(油气资源)评价与勘探提供可靠的依据。

既然盆地是受大地构造控制的,那么盆地分析必须纳入在一种大地构造理论框架下进行。19~20世纪,各种大地构造理论被纷纷创立,曾经或现在指导着地学(或地学某一方面)研究,大有你方唱罢我登台之意味。国外槽台学说、国内地质力学、多旋回理论、地洼说、镶嵌学说等等,都曾经且现在仍在指导着人们的地学研究。20世纪60年代,板块构造问世,标志着大地构造理论研究进入一个全新的活动论研究时代。自此以来,岩石圈构造及其动力学理论不断更新,新观点、新概念、新模式不断涌现,后来又出现了地体理论。盆地分析基本上是以板块构造理论作为指导思想和理论基础的。在此理论框架下,盆地分析研究的主体思路是:

(1)盆地位于岩石圈顶部,是岩石圈构造演化的结果。在开展盆地分析过程中,要加强岩石圈的研究,按照板块构造理论和岩石圈深部研究计划、地学断面研究结果,岩石圈在纵向上具有圈层结构,在横向上具有板块分化特征,其演化过程有渐进发展,也有突变事件,发展有阶段性和不均匀性。受其影响,在盆地内部,充填的沉积实体也存在层次性(即地层层序)及其横向差异(即地层厚度、岩性变化),层序间往往出现大的不整合界面;在盆地与周边山系之间,存在着相互联系,相互作用,相互影响。因此,应把盆地作为一个整体,研究其所处地质背景,其与外部环境的关系,同时研究内部层序结构和空间上宏观差异性,以建立宏观概念模型。

(2)全球盆地成千上万,从严格的意义上讲,不存在完全相同的两个盆地。但是,从比较学观点和分类学观点看,在相同或相近的区域地质背景(如处在板块中相同的位置上,板块间结构相同且边界条件相同,板块所受应力场相同)下,相同的构造运动过程可形成相似的盆地,即同类原型的盆地,其内部几何学特征相似:具有相同的构造样式,相似的沉降史及沉积充填,相似的隆拗展布和局部构造、断裂分布规律。因此,在盆地分析中,要采取分类、对比理论,应用抓主要矛盾的思路和组合的手法,建立盆地内部地质框架。

(3)盆地不是一个永久的形态。随着板块运动,区域地质条件在不断变化,盆地也逐渐演化,一是在原来盆地基础上叠加一种新的盆地原型,二是盆地发生隆升反转,即盆地是一个演化阶段的产物,在进行盆地分析时,一定要应用发展的思路,应用历史观和阶段论思路,采取相应的技术手段重塑盆地演化史,恢复各时期盆地原型,弄清其叠加组合关系。

(4)盆地是一个庞大的复合系统,在其内部各部分无时不在发生运动和变化,油气生成—运移—聚集成藏仅是其大量物理、化学作用过程中的一种。然而,就是这个成藏作用过程也非常复杂,其影响的因素很多,成藏条件较苛刻,除要求生储盖圈在时间和空间上良好配套外,还有一些随机性和偶然性。盆地分析的最终目的是要应用综合的思路,相互联系、相互作用的思路去分析各因素及其发展演化过程,评价成藏条件,总结成藏模式,研究后期改造和油气资源或其他矿产资源的空间分布规律。

3.3.2 含油气盆地分析的主要方法

3.3.2.1 含油气盆地分析的朱夏程式

含油气盆地分析的目的是要搞清地质因素,查明石油地质条件,即成油和成藏的诸要素,包括生、储、盖、运、圈、保以及它们的有效配置。在此基础上,才能对盆地、区带、圈闭等不同级别勘探领域的油气资源进行正确合理的计划、评价和预测。关于含油气盆地研究内容和一般过程,朱夏(1983)进行了精妙总结,提出了著名的朱夏程式,即

油气资源评价方法与实践

其中:GT——全球构造;

N——2×108a以来的新全球构造;

A——古全球构造;

i——为A与N的过渡阶段,包括二叠纪、部分三叠纪;

P——盆地按不同的机制生成发展为不同的原型;

A,b,…f——古生代盆地原型;

A,B,…G——中、新生代盆地原型;

B——几种原型又组合成为不同类型的含油气盆地整体;

HC——从盆地整体出发,预测油气资源;

L——油气资源的存在位置;

Q——油气资源的潜在数量。

上述程式将含油气盆地研究的主要内容归纳为4个M、4个S和3个T。

4个M指的是研究油气生成、聚集的条件和指标,包括:①物质基础(Material),指生油物质的性质和数量;②成熟度(Maturation),指有机物转化为石油的成熟程度;③运移(Migration),包括运移、圈闭和聚集;④保持(Maintenance),指盖层及后期改造的热力和水动力条件。

4个S指的是研究盆地的地质因素,包括:①沉积作用(Sedimentation),指沉积环境、补偿情况、沉积组合和生储盖组合的纵横分布;②沉降作用(Subsidence),指断陷和拗陷沉降速率的不均衡性、沉降的原因;③应力场和应力条件(Stress field and Stress condition),指沉降与沉积的不同应力环境、应力场的演化;④构造型式或形态(Structural style),指构造形态,张、压、扭应力体系下的构造型式。

3个T指的是研究盆地的时空展布和控制性因素,包括:①构造背景或处境(Tectonic settings),指板内和板缘、板缘类型;②时代或时间(Time),指盆地的发展历史和不同阶段的构造演化、盆地各方面的复杂关系;③热史、热体制或温度条件(Thermal history,regime or condition),指热条件和热史对油气形成、演化所起的作用。

含油气盆地分析就是在以上各方面研究的基础上,将影响油气形成的上述各方面因素相互联系起来综合分析,最终对一个地区的油气远景作出评价。

3.3.2.2 含油气盆地分析的内容和研究方法

盆地分析的内容很广泛,所用的研究方法也多种多样,归纳起来,有如下几个方面:

3.3.2.2.1 盆地描述与特征研究

前已述及,在不同的地史时期,盆地所处环境,所表现的地质、地球物理、地球化学特征不同。因此,在进行盆地描述和特征研究时,首先要明确描述和研究的盆地是现今盆地还是某一地质时期的盆地。然后开展如下工作:

(1)岩石圈结构研究 主要应用深钻探技术、地学断面技术、垂直反射地震、技术及地震大剖面技术,应用重力资料和大地电磁测深资料,开展岩石圈圈层结构分析,研究莫霍面连续性及空间起伏状况,软流圈顶部形态,深大断裂在深部的展布情况,波速随变带和低阻带的空间分布。

(2)板块特征 通过大地电磁、重力、深钻资料分析板块顶部(即盆地基底)起伏、岩石类型及结晶时代;通过野外观察和样品分析(如裂变径迹分析、同位素分析等)研究深大断裂,特别是板块缝合线;通过古地磁、古气候、古纬度、古地理环境等分析确定板块在不同时期所处的位置。

(3)盆地几何学特征研究 通过编制地层分布图、构造图、各主要时期地质图及地质—构造剖面图,确定各时期盆地平面几何形态、盆内结构特征、盆地样式及边界特征、盆内构造与断裂展布规律及组合关系。

(4)盆地充填特征研究 利用钻井、测井、地震等资料和岩芯观察、样品分析(如薄片鉴定、阴极发光、电子扫描、同位素分析、物性分析、地化测定等),编制沉积相图、岩性分布图、沉积体系图、储层与生油层分布图,研究盆地充填模式、各套层序的时代、岩性特征及沉积环境、岩石物性和地球化学特征。

(5)盆地位置及类型划分 研究盆地处在板块上何位置,是边缘还是板块内,是处在板块的何种类型的边缘;研究盆地与岩石圈深部结构的关系;研究盆地与周边山岭的共生关系。

3.3.2.2.2 盆地运动学研究

既然盆地随时间而生成、发展、变形、改造乃至消亡,那么我们就应以时间为主线,研究盆地演化史,也就是说研究盆地运动学特征。这部分工作的集中体现就是盆地模拟。

(1)盆地时间地层格架的建立 ①利用地层学理论与方法,逐级划分对比层序,建立全盆地等时格架;②利用地球物理大剖面,追踪大的不整合界面,研究主要构造运动及其引起的地质事件;③综合利用各种信息,确定盆地形成演化的阶段或期次。

(2)地层剥蚀厚度恢复 在盆地模拟中,往往会遇到某套地层全部或部分缺失的情况,这就要求进行地层剥蚀厚度恢复,否则将影响盆地模拟的精度和可行性。在开展地层剥蚀厚度恢复时,首先面临的问题就是要根据沉积相特征及有关资料判断缺失的原因,是先沉积后剥蚀,还是根本就没接受沉积。然后,在先沉积后剥蚀的情况下,可利用岩心样品和测井曲线(或其解释成果)建立压实曲线,进而推算各井处的剥蚀厚度,也可采用厚度比例法等进行推测。

(3)沉降史模拟 一般使用沉降速率法、回剥技术等,建立某一点(如井点、地震剖面上一炮点)基底或各层面沉降曲线;应用平衡剖面及相关技术进行二维剖面或三维体演化史研究。

(4)热史模拟 主要是分析和重建古地温变化规律和任一点、任意剖面或任意体的受热(即温度)史,从推算原理看,分正演和反演两类;从研究对象看,分有机和无机两种;从研究手段看,又分物理和化学两种。目前采取较多的是根据大地热流值和岩石热导率确定热史曲线。

(5)构造演化史研究 一般在进行局部构造样式研究基础上,利用构造图和剖面图,对构造形成发展过程进行恢复。比如,对于反转构造,一般利用平衡剖面和发展史剖面,计算反转参数,研究原构造样式及形成发展,反转期及反转强度等。

(6)断裂发展史 可根据两盘地层情况,计算不同时期活动速率、生长指数等,以定量反映断裂发展史。

(7)岩浆活动研究 通过研究岩浆与围岩、构造、断裂关系,研究同位素等资料,分析岩浆活动期次、规模、成因模型及其与区域地质背景的关系。

3.3.2.2.3 盆地动力学研究

所谓动力学研究就是分析盆地形成演化的原因。主要是应用综合分析方法,研究盆地形成演化各个时期所处区域地质背景,构造热体制产生的区域应力场和盆地边界条件(包括基底、山岭、深大断裂)对盆地形成演化的控制作用,研究古地理、古气候对其形成演化的影响,最终总结盆地形成演化模式。

3.3.2.2.4 成藏作用研究

在盆地中可以形成各种矿藏。含油气盆地分析中关于油气藏作用的研究是核心和最终目标,其内容丰富、所用的技术方法也多种多样,其中最主要的是模拟技术(包括实验室物理—化学模拟和计算机数值模拟)。

(1)烃源岩成熟生烃史 通过大量样品有机地球化学实验分析,确定主要烃源岩及其有机质含量、有机质类型和演化程度。根据盆地具体情况分析烃源岩生烃模式(包括正常生烃模式、煤成烃模式、未—低熟生烃模式、二次生烃模式等),应用实验方法(如热模拟实验)和计算机模拟(采用Tissot化学动力学模型、TTI-R0模型或其他模型)建立成熟生烃史曲线。

(2)排烃史模拟 一般也用实验方法(往往与生烃模拟联合实验)和计算机模拟方法(可用水溶模式、油溶模式、气溶模式、胶束溶液模式、孤立油相模式、连续油相模式、间歇混相模式等)。

(3)运移聚集史模拟 一般采取定性分析和定量模拟两种方法。定性分析就是分析生烃中心及其周围构造面貌,分析渗透层和不整合面分布、断裂上下勾通作用,研究运移的主要指向和运移路线、通道,研究运移中止部位和聚集有利场所。定量模拟可用模型有:油、气、水多相渗流方程(流体势模型)、轻烃扩散运移模型等。

3.3.2.2.5 比较学研究

即将未知盆地与已知盆地进行对比分析,找出异同点,以达到准确认识、评价之目的。对比的参数可多可少,可以是上述4个方面,也可以是其中某一或某几方面,视实际情况而定。

上述盆地分析的内容及其方法只是从一般意义上讲的。实际上由于研究目的不同、各盆地资料状况的不同,所研究的内容也会不同,侧重点也不同,所用方法随之而异。总体上讲,盆地分析可分为3个层次:①盆地群层次,研究的内容主要是盆地位置、盆地与盆地间相互关系、盆-岭耦合问题,盆地所处古气候、古地理环境,盆地形成—发展—消亡过程及不同时期盆地原型、叠加改造作用,盆地类型及其成因模式,盆地间地质特征比较和评价排队;②盆地整体分析层次,主要研究盆地几何学特征,盆地充填序列,盆地演化阶段性及各阶段盆地原型,盆地构造变形体系、样式、类型、构造演化和不同时期应力场,盆地沉降史、热史、成熟生烃史、排烃史、运聚史,盆地岩浆活动及其与区域地质、盆地演化、油气生成和保存的关系,盆地油气资源潜力及其分布状况;③盆地内部区块研究层次,侧重成油(成矿)条件综合分析与评价。

当然,不同勘探阶段的盆地,由于资料的差异和人们现有认识的差异,研究的内容也应有所不同。对于低勘探程度的盆地,主要通过野外观察、地震大剖面、少数钻井、非地震物化探资料和少量分析化验数据,弄清盆地所处大地构造位置、盆地基底结构和盆边特征、盆内构造格局和地层层序,初步确定油气成藏条件和资源前景。此时盆地比较学研究是行之有效的方法。对于中等勘探程度的盆地,应在综合应用大量钻井、测井、测试、地震及分析化验数据基础上开展沉积体系、构造样式等系统研究,查明地层分布、岩性横向变化、构造与断裂分布,开展盆地模拟,搞清生、储、盖、圈的空间组合关系和油气资源分布状况,优选有利区带。对于高勘探程度的盆地,则要在层序地层研究和高精度构造分析基础上,应用本区成藏理论作指导,侧重开展成藏条件的精细描述和成藏过程的准确再现,定量刻画油气资源空间分布,确定有利区带及其潜力,开展圈闭资源评价,特别是对隐蔽油气藏进行预测。

陈家庄地区天然气成藏条件分析与气藏描述

轴承(Bearing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数(friction coefficient),并保证其回转精度(accuracy)。

历史发展

轴承(6张)

早期的直线运动轴承形式,就是在一排撬板下放置一排木杆。现代直线运动轴承使用的是同一种工作原理,只不过有时用球代替滚子。最简单的旋转轴承是轴套轴承,它只是一个夹在车轮和轮轴之间的衬套。这种设计随后被滚动轴承替代,就是用很多圆柱形的滚子替代原先的衬套,每个滚动体就像一个单独的车轮。

在意大利奈米湖发现的一艘建造于公元前40年的古罗马船只上,发现了早期的球轴承的实例:一个木制球轴承是用来支撑旋转桌面。据说列昂纳多·达·芬奇在1500年左右曾经对一种球轴承进行过描述。球轴承的各种不成熟因素中,有很重要的一点就是球之间会发生碰撞,造成额外的摩擦。但是可以通过把球放进一个个小笼里防止这种现象。17世纪,伽利略对“笼装球”的球轴承做过最早的描述。十七世纪末,英国的C.瓦洛设计制造球轴承,并装在邮车上试用以及英国的P.沃思取得球轴承的专利。最早投入实用的带有保持架的滚动轴承是钟表匠约翰·哈里逊于1760年为制作H3计时计而发明的。十八世纪末德国的H.R.赫兹发表关于球轴承接触应力的论文。在赫兹成就的基础上,德国的R.施特里贝克、瑞典的A.帕姆格伦等人进行了大量的试验,对发展滚动轴承的设计理论和疲劳寿命计算作出了贡献。随后,俄国的N.P.彼得罗夫应用牛顿粘性定律计算轴承摩擦。第一个关于球沟道的专利是卡马森的菲利普·沃恩在1794年获得的。

1883年,弗里德里希·费舍尔提出了使用合适的生产机器磨制大小相同、圆度准确的钢球的主张,奠定了轴承工业的基础。英国的O.雷诺对托尔的发现进行了数学分析,导出了雷诺方程,从此奠定了流体动压润滑理论的基础。

行业概况

根据国家统计局数据,2011年中国轴承制造行业规模(年销售收入2000万元以上)企业共有1416家企业,全年实现工业总产值1932.11亿元,同比增长27.59%;销售收入为1910.97亿元,同比增长30.30%;利润总额125.23亿元,较上年增长为26.54%。预计到2015年,我国轴承产量有望超过280亿套,主营业务收入有望达到2100亿元,成为全球最大的轴承生产和销售基地。

当前我国轴承行业主要面临三大突出问题:分别是行业生产集中度低、研发和创新能力低、制造技术水平低。

第一,行业生产集中度低。在全世界轴承约300亿美元的销售额中,世界8大跨国公司占75%~80%。德国两大公司占其全国总量的90%,日本5家占其全国总量的90%,美国1家占其全国总量的56%。而我国瓦轴等10家最大的轴承企业,销售额仅占全行业的24.7%,前30家的生产集中度也仅为37.4%。

第二,研发和创新能力低。全行业基础理论研究弱,参与国际标准制订力度弱,少原创技术,少专利产品。

当前我们的设计和制造技术基本上是模仿,产品开发能力低,表现在:虽然对国内主机的配套率达到80%,但高速铁路客车、中高档轿车、计算机、空调器、高水平轧机等重要主机的配套和维修轴承,基本上靠进口。

第三,制造技术水平低。我国轴承工业制造工艺和工艺装备技术发展缓慢,车加工数控率低,磨加工自动化水平低,全国仅有200多条自动生产线。对轴承寿命和可靠性至关重要的先进热处理工艺和装备,如控制气氛保护加热、双细化、贝氏体淬火等覆盖率低,许多技术难题攻关未能取得突破。轴承钢新钢种的研发,钢材质量的提高,润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发,尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求。因而造成工序能力指数低,一致性差,产品加工尺寸离散度大,产品内在质量不稳定而影响轴承的精度、性能、寿命和可靠性。

轴承参数

寿命

在一定载荷作用下,轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数,称为轴承寿命。

滚动轴承之寿命以转数(或以一定转速下的工作的小时数)定义:在此寿命以内的轴承,应在其任何轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏(剥落或缺损)。然而无论在实验室试验或在实际使用中,都可明显的看到,在同样的工作条件下的外观相同轴承,实际寿命大不相同。此外还有数种不同定义的轴承“寿命”,其中之一即所谓的“工作寿命”,它表示某一轴承在损坏之前可达到的实际寿命是由磨损、损坏通常并非由疲劳所致,而是由磨损、腐蚀、密封损坏等原因造成。

为确定轴承寿命的标准,把轴承寿命与可靠性联系起来。

由于制造精度,材料均匀程度的差异,即使是同样材料,同样尺寸的同一批轴承,在同样的工作条件下使用,其寿命长短也不相同。若以统计寿命为1单位,最长的相对寿命为4单位,最短的为0.1-0.2单位,最长与最短寿命之比为20-40倍。90%的轴承不产生点蚀,所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命?[1]?。

额定动载荷

为比较轴承抗点蚀的承载能力,规定轴承的额定寿命为一百万转(106)时,所能承受的最大载荷为基本额定动载荷,以C表示。

也就是轴承在额定动载荷C作用下,这种轴承工作一百万转(106)而不发生点蚀失效的可靠度为90%,C越大承载能力越高。

对于基本额定动载荷

1.向心轴承是指纯径向载荷

2.推力球轴承是指纯轴向载荷

3.向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量

行业现状

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《中国轴承制造行业产销需求预测与转型升级分析报告》数据显示,2009-2013年中国轴承制造行业工业总产值呈逐年增长的态势。2013年行业实现工业总产值2493.63亿元,同比增长了12.92%。

对近五年来的数据进行分析发现,2009-2013年中国轴承制造行业销售收入也呈逐年增加的态势。2013年,实现销售收入2490.12亿元,同比增长11.80%。

我国轴承工业飞速发展,轴承品种由少到多,产品质量和技术水平从低到高,行业规模从小到大,已经形成了产品门类基本齐全、生产布局较为合理的专业生产体系。

结构分类

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轴承分类

滑动轴承

滑动轴承不分内外圈也没有滚动体,一般是由耐磨材料制成。常用于低速,轻载及加注润滑油及维护困难的机械转动部位。

关节轴承

关节轴承的滑动接触表面为球面,主要适用于摆动运动、倾斜运动和旋转运动。

滚动轴承

滚动轴承按其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为向心轴承和推力轴承。其中径向接触轴承为公称接触角为0的向心轴承,向心角接触轴承为公称接触角大于0到45的向心轴承。轴向接触轴承为公称接触角为90的推力轴承,推力角接触轴承为公称接触角大于45但小于90的推力轴承。

按滚动体的形状可分为球轴承和滚子轴承。滚子轴承按滚子种类分为:圆柱滚子轴承、滚针轴承、圆锥滚子轴承和调心滚子轴承。

按其工作时能否调心分为调心轴承----滚道是球面形的,能适应两滚道轴心线间的角偏差及角运动的轴承和非调心轴承(刚性轴承)----能阻抗滚道间轴心线角偏移的轴承。

按滚动体的列数分为单列轴承、双列轴承和多列轴承。

按其部件(套圈)能否分离分为可分离轴承和不可分离轴承。

按其结构形状(如有无装填槽,有无内、外圈以及套圈的形状,挡边的结构,甚至有无保持架等)还可以分为多种结构类型。

按其外径尺寸大小分为微型轴承(<26mm)、小型轴承(28-55mm)、中小型轴承(60-115)、中大型轴承(120-190mm)、大型轴承(200-430mm)和特大型轴承(>440mm)。

按应用领域分为电机轴承、轧机轴承、主轴承等。

按材料分为陶瓷轴承、塑料轴承等。

深沟球轴承

深沟球轴承

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深沟球轴承是最具代表性的滚动轴承。与尺寸相同的其它类型轴承相比,该类轴承摩擦系数小,极限转速高,结构简单,制造成本低,精度高,无需经常维护,而且尺寸范围大、形式多,是应用最广的一类轴承。它主要承受径向载荷,也可承受一定的轴向载荷。当其仅承受径向载荷时,接触角为零。

深沟球轴承装在轴上后,在轴承的轴向游隙范围内,可限制轴或外壳两个方向的轴向位移,因此可在双向作轴向定位。当深沟球轴承具有较大的径向游隙时,具有角接触轴承的性能,可承受较大的轴向载荷 。在轴向载荷很大的高速运转工况下,深沟球轴承比推力球轴承更有优越性。此外,该类轴承还具有一定的调心能力,当相对于外壳孔倾斜2′~10′ 时,仍能正常工作,但对轴承寿命有一定影响。

角接触球轴承

一般习惯上称为36、46型轴承为代表的六类轴承,角接触一般为15度、25度、45度等。

调心球轴承

调心球轴承

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调心球轴承是二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间,装配有圆球状滚珠的轴承。外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致,所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。在轴、外壳出现挠曲时,可以自动调整,不增加轴承负担。调心滚子轴承可以承受径向负荷及二个方向的轴向负荷。 调心球轴承径向负荷能力大,适用于有重负荷、冲击负荷的情况。内圈内径是锥孔的轴承,可直接安装。或使用紧定套、拆卸筒安装在圆柱轴上。保持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形. 调心球轴承适用于承受重载荷与冲击载荷、精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车、冶金、轧机、矿山、石油、造纸、水泥、榨糖等行业及一般机械等。

推力球轴承

推力球轴承分为单向和双向两种。 它们只能承受轴向载荷,绝不能承受任何径向载荷。推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧,活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造,淬火后表面硬度应达到HRC60~65。保持架多用软钢冲压制成,也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。

双向推力角接触球轴承

双列圆锥滚子轴承

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推力角接触球轴承接触角一般为60°常用的推力角接触球轴承一般为双向推力角接触球轴承,主要用于精密机床主轴,一般与双列圆柱滚子轴承一起配合使用,可承受双向轴向载荷,具有精度高,刚性好,温升低,转速高,装拆方便等优点。

推力滚子轴承

包括推力圆柱滚子轴承、推力圆锥滚子轴承、推力滚针轴承和推力调心滚子轴承。

滚针轴承

滚针轴承

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滚针轴承装有细而长的滚子(滚子长度为直径的3~10倍,直径一般不大于5mm),因此径向结构紧凑,其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时,外径最小,特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构.滚针轴承根据使用场合不同,可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件,此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表面,为保证载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同,轴或外壳孔滚道表面的硬度,加工精度和表面质量应与轴承套圈. 用途组合滚针轴承是由向心滚针轴承和推力轴承部件组合的轴承单元,其结构紧凑体积小,旋转精度高,可在承受很高径向负荷的同时承受一定的轴向负荷。并且产品结构形式多样、适应性广、易于安装。组合滚针轴承广泛用于机床、冶金机械、纺织机械和印刷机械等各种机械设备,并可使机械系统设计的十分紧凑灵巧。

外球面球轴承

外球面球轴承的外圈外径表面为球面,可以起到调心的作用。

调心滚子轴承

调心滚子轴承

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调心滚子轴承有两列对称型球面滚子,主要承受径向载荷,同时也能承受任一方向的轴向载荷,但不能承受纯轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形,故其调心性能良好,能补偿同轴度误差,当轴受力弯曲或安装不同心时轴承仍可正常使用,调心性随轴承尺寸系列不同而异,一般所允许的调心角度为1~2.5度 ,该类型轴承的负荷能力较大,除能承受径向负荷外轴承还能承受双向作用的轴向负荷,具有较好的抗冲击能力,一般来说调心滚子轴承所允许的工作转速较低。适用于重载或振动载荷下工作。

法兰轴承

法兰轴承外轮上带有凸缘法兰。特点是能简化主机结构,缩小主机尺寸,使轴承更容易定位。

带座轴承

向心轴承与座组合在一起的一种组件,在与轴承轴心线平行的支撑表面上有个安装螺钉的底板。

组合轴承

一套轴承内同时由上述两种以上轴承结构形式组合而成的滚动轴承。如滚针和推力圆柱滚子组合轴承、滚针和推力球组合轴承、滚针和角接触球组合轴承等。

直线轴承

直线轴承分为金属直线轴承和塑料直线轴承。

金属直线轴承是一种以低成本生产的直线运动系统,用于无限行程与圆柱轴配合使用。由于承载球与轴呈点接触,故使用载荷小。钢球以极小的摩擦阻力旋转,从而能获得高精度的平稳运动。

塑料直线轴承是一种自润滑特性的直线运动系统,其于金属直线轴承最大的区别就是金属直线轴承是滚动摩擦,轴承与圆柱轴之间是点接触,所以这种适合低载荷高速运动;而塑料直线轴承是滑动摩擦,轴承与圆柱轴之间是面接触,所以这种适合高载荷中低速运动。

轴承材料

轴承钢的特点:

一、接触疲劳强度

轴承在周期负荷的作用下,接触外表很轻易发作疲惫破坏,即涌现龟裂剥落,这是轴承的重要破坏情势。因而,为了进步轴承的运用寿命,轴承钢必需具备很高的接触疲惫强度。

二、耐磨性能

轴承任务时,套圈、滚动体和维持架之间不只发作滚动摩擦,而且也会发作滑动摩擦,从而使轴承零件一直地磨损。为了增加轴承零件的磨损,维持轴承精度稳固性,延伸运用寿命,轴承钢应有很好的耐磨性能。

三、硬度

硬度是轴承质量的重要质量之一,对接触疲惫强度、耐磨性、弹性极限都有间接的影响。轴承钢在运用状况下的硬度个别要到达HRC61~65,能力使轴承取得较高的接触疲惫强度和耐磨性能。

四、防锈性能

为了避免轴承零件和成品在加工、寄放和运用历程中被侵蚀生锈,请求轴承钢应具备良好的防锈性能。

五、加工性能

轴承零件在消费历程中,要经过许多道冷、热加工工序,为了满意少量量、高效力、高质量的请求,轴承钢应具备良好的加工性能。例如,冷、热成型性能,切削加工性能,淬透性等。

轴承钢除了上述基础请求外,还应当到达化学成分恰当、外部组织平均、非金属搀杂物少、外部外表缺点契合规范以及外表脱碳层不超越规则浓度等请求。

用途应用

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轴承作用

究其作用来讲应该是支撑,即字面解释用来承轴的,但这只是其作用的一部分,支撑其实质就是能够承担径向载荷。也可以理解为它是用来固定轴的。轴承快易优自动化选型有收录。就是固定轴使其只能实现转动,而控制其轴向和径向的移动。电机没有轴承的话根本就不能工作。因为轴可能向任何方向运动,而电机工作时要求轴只能作转动。从理论上来讲不可能实现传动的作用,不仅如此,轴承还会影响传动,为了降低这个影响在高速轴的轴承上必须实现良好的润滑,有的轴承本身已经有润滑,叫做预润滑轴承,而大多数的轴承必须有润滑油,负责在高速运转时,由于摩擦不仅会增加能耗,更可怕的是很容易损坏轴承。把滑动摩擦转变为滚动摩擦的说法是片面的,因为有种叫滑动轴承的东西。

润滑

滚动轴承的润滑目有减少轴承内部摩擦及磨损,防止烧粘;延长其使用寿命;排出摩擦热、冷却,防止轴承过热,防止润滑油自身老化;也有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。

润滑方法

轴承的润滑方法,分为脂润滑和油润滑。为了使轴承很好地发挥机能,首先,要选择适合使用条件、使用目的的润滑方法。若只考虑润滑,油润滑的润滑性占优势。但是,脂润滑有可以简化轴承周围结构的特长,将脂润滑和油润滑的利弊比较。润滑时要特别注意用量,不管是油润滑还是脂润滑,量太少润滑不充分影响轴承寿命,量太多会产生大的阻力,影响转速。

密封

轴承的密封可分为自带密封和外加密封两类。所谓轴承自带密封就是把轴承本身制造成具有密封性能装置的。如轴承带防尘盖、密封圈等。这种密封占用空间很小,安装拆卸方便,造价也比较低。所谓轴承外加密封性能装置,就是在安装端盖等内部制造成具有各种性能的密封装置。轴承外加密封又分为非接触式密封与接触式密封两种。其中非接触式密封适用于高速和高温场合,有间隙式、迷宫式和垫圈式等不同结构形式。接触式密封适用于中、低速的工作条件,常用的有毛毡密封、皮碗密封等结构形式。

根据轴承工作状况和工作环境对密封程度的要求,在工程设计上常常是综合运用各种密封形式,以达到更好的密封效果。对轴承外加密封的选择应考虑下列几种主要因素:

轴承润滑剂和种类(润滑脂和润滑油);

轴承的工作环境,占用空间的大小;

轴的支承结构优点,允许角度偏差;

密封表面的圆周速度;

轴承的工作温度;

制造成本。

比如 关于个人知识石油专业方面的术语 概括下石油知识什么的 最好是成品 给点硬磕!

李文涛 郭瑾 甘志红 李孝军 张波 杜莉莉

摘要 以陈家庄地区天然气的勘探开发实践为例,对控制天然气成藏的多种因素进行了系统研究,结合钻井、测井及化验资料,对沉积相进行了分类,并综合评价了储集层,指出河道充填亚相、河道边缘亚相砂体是该区天然气最有利的储集体。标定气藏形成的亮点,重点进行了振幅量化及识别技术攻关。追踪描述河流相的储气砂体,并应用于天然气产能建设。对陈家庄凸起北坡、陈南断裂带进行了资源预测,指出了该区天然气勘探开发的有利方向。

关键词 气藏 沉积相 亮点 标定 振幅量化 识别技术 勘探开发

一、引言

1999年在陈家庄地区首次利用三维地震资料,开发并应用三维气藏描述技术,对该区浅层气藏进行了滚动勘探开发,取得了显著效果。应用这套技术,描述了该区含气砂体的空间展布,相对于二维技术及其发现的孤立豆状气藏,在技术上有所创新和突破,完善、发展了浅层天然气藏综合勘探开发技术,提高了天然气产能建设项目的经济效益,对今后天然气藏的勘探开发具有重要的指导意义。

二、勘探开发概况

陈家庄凸起位于沾化凹陷和东营凹陷之间,基岩由太古宇、古生界和中生界组成,基岩面东高西低,中间发育一断沟。断沟中沉积了下第三系。凸起带顶部则由馆陶组、明化镇组层层超覆形成一大型披覆构造。凸起南部受陈南断裂控制,北部以多期不整合面与沾化凹陷相连,勘探面积约700km2。二维地震测网密度300m×300m,局部300m×600m,三维地震仅中部断沟处覆盖。油气勘探工作始于20世纪60年代,1973年钻探陈7井,发现馆陶组低产油流,随后钻探陈25、陈27井,在馆陶组的油层测试中发现气层,揭开了陈家庄地区天然气勘探的序幕。截至目前,共有14口探井获工业气流,发现三个含气区,探明天然气含气面积17.6km2,探明地质储量15.99×108m3。

三、浅层气成藏条件分析

1.良好的气源

陈家庄地区南部和北部天然气具有不同特征,据天然气碳同位素特征分析(表1),

北部天然气δ13C1大于-50‰,δ13C2小于-30‰,与渤南洼陷沙三段泥岩脱气和石油伴生气碳同位素值相近,推测北部天然气主要来自渤南洼陷;南部天然气δ13C1小于-50‰,与利津洼陷沙三段石油伴生气碳同位素值十分接近,推测陈家庄油田南部天然气主要来自利津洼陷,因此该区具有双向气源的良好条件。

表1 陈家庄凸起天然气碳同位素特征表

2.温度、压力决定了天然气产状及分布

温度和压力是控制天然气相态的重要参数,其生成、运移至聚集成藏的全过程,始终受到温度、压力等环境条件的制约。济阳坳陷的天然气主要为石油伴生气,在高温高压条件下,天然气呈溶解状态赋存于石油之中,当油气以混相形式沿断层或不整合面向盆地上倾方向运移时,随着地温降低,地饱压差的减小,原来呈溶解状态的气体将从石油中脱离,成为游离态的气体;由于天然气远比石油活跃,其运移距离也比石油远得多,气藏的形成就是这些游离气体聚集的结果,一般表现为气顶气和气层气两种产状。陈家庄地区北部的勘探实践表明,馆陶组下段的气藏一般为气顶气藏,底部为稠油,油藏上方及侧上方的明化镇组发现大量气层气藏。

3.断层及不整合面是天然气运聚的主要通道

该区南部来自利津洼陷的油气主要以陈南断层及其伴生断层为运聚通道,经纵、横向运移、聚集至浅层成藏。

该区北部来自渤南洼陷的油气主要通过不整合面和断层,经纵向和横向运移、聚集至浅层成藏。

4.沉积相与储集层

该区上第三系沉积相的演化大致经历三个阶段,即馆陶组沉积早期冲积扇—辫状河发育阶段,馆陶组沉积中、晚期辫状河—低弯度曲流河发育阶段,明化镇组沉积早期高弯度曲流河发育阶段[1]。

1)明化镇组沉积与储集层特征

明化镇组是该区最主要的含气层段。其顶部埋深约300m,底部埋深约1000m,厚度700m,整个地区变化不大,明化镇组上段泥岩十分发育,组成了区域性良好盖层。

(1)单井相分析

以陈气9井为例,明化镇组下部气层岩心资料表明,943.3~956.5m取心段由三期点砂坝叠置而成,单期点砂坝厚约2~4m,岩性为灰绿色泥质胶结粉细砂岩,顶部为紫红色泥岩,呈下粗上细的正韵律特征,自下而上层理序列依次为槽状交错层理、板状交错层理、波状交错层理。物性分析表明,这类砂层孔隙度高达25%~30%,空气平均渗透率达500×10-3~22000×10-3μm2,为该区最主要的浅层气储集层。

(2)河流相的划分及评价。

河道充填亚相 该亚相包括河道砂与点砂坝沉积。河道砂体平面上呈条带状。河道砂主要由细砂岩组成,自然电位曲线为箱形。点砂坝为一套正韵律的沉积,其下部为细砂岩或粉砂岩,其上部为堤岸或漫滩泥沉积,自然电位曲线为钟形。河道充填砂体孔隙度高,渗透性好,横向连通性较好,是有利的储集相带。该区钻遇气层厚度平均7m。

河道边缘亚相 河道边缘亚相包括决口扇、天然堤及漫滩沉积。砂体由砂岩及薄层泥岩组成,自然电位曲线为正向或对称齿形。其横向变化较大,决口扇和天然堤是有利的储集相带。该区钻遇气层厚度平均为5m。

泛滥平原亚相 该亚相主要由泥岩及薄层泥质岩组成,夹薄层砂岩,是较有利的储集相带。该区仅少数井钻遇泛滥平原亚相砂体,钻遇气层厚度平均为3m。

废弃河道亚相 该亚相主要为牛轭湖沉积,由泥岩及细砂岩组成,上覆厚层泥岩,是较好的储集相带。

结合该区现有资料,采用测井相分析方法,应用上述划分标准,对30多口气井进行了沉积相带划分。结果表明,储集层为河道充填亚相的占54%,河道边缘亚相占28%,泛滥平原亚相占13%,废弃河道亚相占5%。这一结果充分表明,河道充填和河道边缘亚相砂体是该区天然气最有利的储集相带。

2)馆陶组沉积及储集层特征

馆陶组气藏仅在凸起北坡分布,天然气产状多为气顶气。馆陶组沉积中、晚期,陈家庄地区属辫状河沉积体系,砂体类型包括河道充填砂体和河道边缘砂体。其中,河道充填砂体分布面积广,连通性好,储集层物性条件优越,孔隙度高达35%,渗透率为700×10-3~10000×10-3μm2;砂体之上被河道间沉积泥岩覆盖,构成了天然气藏的有利储盖组合。

5.气藏类型

(1)岩性气藏

这类气藏以河流相砂岩为储集层,平面上呈条带状,剖面上呈透镜状,该区气藏多属于这种类型。

(2)断层-岩性气藏

该类油气藏以河流相砂岩为储集层,砂体上倾方向受断层切割、遮挡形成气藏。

(3)背斜气藏

此类油气藏由断层下降盘逆牵引作用形成。目前,陈家庄地区仅陈14井气藏属于这种类型。

四、气藏的三维地震描述

1.资料情况

目前的陈家庄三维地震剖面主要针对凸起北坡下第三系的油层处理。对浅层(明化镇组和馆陶组上段)亮点反射[2],因气层反射波形被打散,低频现象不明显,直接分辨亮点比较困难。

由陈家庄三维地震剖面的处理流程,在高精度相干叠加之后,为了提高分辨率,在三维偏移基础上,又进行了高频补偿、高通滤波、振幅均衡等修饰性处理,而这些处理手段,对亮点的识别是极为不利的。

为此,对陈家庄三维叠前纯波带和偏移纯波带进行了部分修饰性处理。首先,为提高信噪比,改进相对振幅保持剖面的质量,进行宽频带滤波;其次,在偏移过程中尽量保持地震波的振幅和波形特征,采用波动方程偏移方法进行偏移。

2.亮点标定

亮点反射的标定是气藏描述的基础,主要通过合成地震记录进行。为了保证合成地震记录的质量,一般要从井的选择、测井曲线的选取、地震子波的提取等方面进行考虑。在选取测井曲线时不仅需要合成地震记录所必须的声波和密度测井曲线,而且为了解释储集层还应选入自然电位和电阻率曲线做参考,地震子波应从地震记录道上提取,合成记录在最终漂移、标定过程中,应保持标志层与亮点反射关系的确定、协调。

3.亮点解释

亮点标定之后,依据三维地震亮点(偏移)反射特征,设置反射层对亮点进行解释,计算机自动记录所解释亮点的振幅、时间等信息。

4.振幅量化

通过对该区多口已知气井所对应亮点的标定、分析,经振幅提取,将相对振幅值大于7000、亮点特征明显的强反射认为是气成亮点,由此编制全区主要河流的振幅量化图。振幅最强处为气井钻探的最有利位置。

5.亮点分析

亮点分析是为了消除与反射界面无关的因素所引起的振幅变化,使恢复处理后的反射振幅仅与反射界面的反射系数有关,利用反射波振幅的相对变化来反映地下的反射界面、反射系数的变化。经处理后的亮点剖面,亮点特征清楚、明显,但仅仅是相对振幅信息的反映,主要包括真振幅恢复、反褶积、动校正、水平叠加、偏移及宽频带滤波等六种处理程序[3]。

6.河道砂体追踪

河道砂体的追踪是以地震亮点的解释为基础,经合成记录标定后认为:亮点就是气层的反射,亮点波组的第一个反射波同相轴定义为亮点气藏的顶界;在三维偏移剖面上可看出,河道较窄,宽度为200~400m,部分河道宽仅100m,亮点呈水平线状反射结构,因此无需进行层拉平;应用时间切片图可观察到河道砂体平面及空间变化;应用三维可视化技术可观察河道充填砂体的三维立体展布情况。

7.气层厚度

在石油勘探中,有多种计算薄层油藏厚度的方法,但用于天然气计算气层厚度,误差较大,因此,一般是根据实际钻井资料结果来平均求取气层厚度。陈家庄地区气井单井钻遇气层厚度多为5~10m,在实际生产中,气层厚度均按实际资料(取5m)确定。

8.储量计算

采用容积法计算天然气地质储量。根据“陈家庄油田新增天然气储量报告”,明化镇组气层有效孔隙度取值30%,馆陶组有效孔隙度取值35%,含气饱和度取值60%;压力、温度根据由实测的地层压力、温度资料拟合的经验公式求取:

p=0.28961+0.00973h

t=21.66554+0.03093h

式中:p——地层压力,MPa;

h——埋藏深度,m;

t——地层温度,℃。

五、应用效果

应用这套技术,在陈家庄地区共部署天然气勘探开发井位26口,已完钻24口,21口井电测解释见气层,2口见油层,完成测试的19口井中17口获工业气流,钻井成功率达96%,比该技术应用前提高了15%,缩短了勘探开发周期,节约了资金,经济效益和社会效益十分显著。

1.陈家庄凸起北坡

六、资源潜力预测

1997~1999年,陈家庄地区天然气勘探开发的实践证明,该区是一个浅层气的富集区带,目前在陈家庄地区(含盐家及老区)已探明15.99×108m3地质储量,基本可建成约40×104m3/d的生产能力。通过对比分析,陈家庄地区东、西两段的北坡天然气勘探仍有较大潜力,预测资源量达20×108m3。

2.陈南断裂带

该断裂带为陈南地区的主要断裂体系,是控制第三系沉积的近东西向断裂带。由于其活动时间长、强度大、切割多套烃源岩,断裂带内发育了一系列断块、断鼻等有利构造,又是油气聚集的最有利地带。预测其资源潜力为15×108~20×108m3。

七、结论

勘探实践证明,气藏三维描述技术是对浅层气藏综合勘探技术的丰富和发展,具有较高的推广价值。

陈家庄地区中浅层天然气资源极为丰富,预测资源量在100×108m3以上,极具勘探潜力。

致谢 本文在编写过程中得到曹忠祥副总地质师、项希勇主任、柳忠泉副主任的指导,在此表示感谢。

主要参考文献

[1]王秉海,钱凯主编.胜利油区地质研究与勘探实践,东营:石油大学出版社,1991.

[2]杨云岭.“亮点”问题研究及在东营周边浅层气勘探中的应用.石油物探,1991,30(1).

[3]陆基孟主编.地震勘探原理.东营:石油大学出版社,1993.

缝洞型碳酸盐岩储集体特征及预测——以哈萨克斯坦A油田Pz段为例

石油知识———石油地质名词解释

油田------由单一构造控制下的同一面积范围内的一组油藏的组合。

气田------单一构造控制几个或十几个汽藏的总和。

石油------具有不同结构的碳氢化合物的混和物为主要成份的一种褐色。暗绿色或黑色液体。

天燃气----以碳氢化合物为主的各种汽体组成的可燃混和气体。

生油层----在古代曾经生成过石油的岩层。

油气运移--在压力差和浓度差存在的条件下,石油和天然气在地壳内任意移动的过程。

垂直运移--即油气运移的方向与地层层面近于垂直的上下移动。

测向运移---即油气运移的方向与地层层面近于平行的横向移动。

储集层-----能使石油和天然气在其孔隙和裂缝中流动,聚集和储存的岩层。

含油层-----含有油气的储集层。

圈闭----凡是能够阻止石油和天然气在储集层中流动并将其聚集起来的场所。

盖层----紧邻储集层上下阻止油气扩散的不渗透岩层。

隔层----夹在两个相邻储集层之间阻隔二者串通的不渗透岩层。

遮挡----阻止油气运移的条件或物体。

含油面积----由含油内边界所圈闭的面积。

油水边界----石油和水的接触边界。

储油面积-----储油构造中,含油边界以内的平面面积。

工业油气藏-----在目前枝术条件下,有开采价值的油气藏。

构造油气藏-----由与构造运动使岩层发生变形和移位而形成的圈闭。

地层油气藏-----由地层因素造成的遮挡条件的圈闭。

岩性油气藏-----由于储集层岩性改变而造成圈闭。

储油构造-----凡是能够聚集油,气的地质构造。

地质构造-----地壳中的岩层地壳运动的作用发生变形与变位而遗留下来的形态。

沉积相----指在一定的沉积环境中形成的沉积特征的总和。

沉积环境-----指岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气候状况、生物发育状况、沉积介质的

物理的化学性质和地球化学要条件。

单纯介质-----只存在一种孔隙结构的介质称为单纯介质。如孔隙介质、裂缝介质等。

多重介质----同时存在两种或两种以上孔隙结构的介质称为多重介质。

均质油藏-----整个油藏具有相同的性质。

非均质油藏-----具有不同性质的油藏,包括双重介质油藏;裂缝西个油藏;多层油藏

弹性趋动-----油井开井后压力下降,油层中液体会发生弹性膨账,体积增大,而把原油推向井底。

水压趋动----靠油藏边水。底水或注入水的压力作用把原油推向井底。

地质储量----在地层原始条件下,具有产油气能力的储层中所储原油总量。

可采储量----在目前工艺和经济条件下,能从储油层中采出的油量。

剩余可采储量----油田投入开发后,可采储量与累计采出量之差。

采收率-----油田采出的油量与地质储量的百分比。

最终采收率----油田开发解束累计采油量与地质储量的百分比。

采出程度---油田在某时间的累计采油量与地质储量的比值。

采油速度----年采出油量与地质储量之比。

原油密度----指在标准条件下(20度,0.1MPa)每立方米原油质量。

原油相对密度----指在地面标准条件(20度,0.1MPa)下原油密度与4度纯水密度的比值。

原油凝固点----在一定条件下失去了流动的最高温度。

原油粘度----原油流动时,分子间相互产生的摩檫阻力。

原油体积系数----地层条件下单位体积原油与地面标准条件下脱汽体积比值。

原油压缩系数----单位体积地层原油在压力改变0。1兆帕时的体积的变化率。

溶解系数----在一定温度下压力每争加0。1兆帕时单位体积原油中溶解天燃汽的多少。

孔隙度----岩石中孔隙的体积与岩石总体积之比。

绝对孔隙度----岩石中全部孔隙的体积与岩石总体积之比。

有效孔隙度-----岩石中互相连通的孔隙的体积与岩石总体积之比。

含油饱和度-----在油层中,原油所占的孔隙的体积与岩石总孔隙体积之比。

含水饱和度-----在油层中,水所占的孔隙的体积与岩石孔隙体积之比。

稳定渗流-----在渗流过程中,如果各运动要素与(如压力及流速)时间无关,称为稳定。

不稳定渗流-----在渗流过程中,若各运动要素与时间有关,则为不稳定渗流。

等压线----地层中压力相等的各个点的连接线称为等压线。

流线-----与等压线正交的线称为流线。

流场图----由一组等压线和一组流线构成的图形为流场图。

单相流动-----只有一种流体的流动叫单相流动。

多相流动------两种或两种以上的流体同时流动叫两相或多相流动。

渗透率----在一定压差下,岩石允许液体通过的能力称渗透性,渗透率的大小用渗透率表示。

绝对渗透率----用空汽测定的油层渗透率。

有效渗透率----用二种以上流体通过岩石时,所测出的某一相流体的渗透率。

相对渗透率----有效渗透率与绝对渗透率的比值。

水包油----细小的油滴在水介质中存在的形式。

油包水----细小的油滴在水介质中存在的形式。

供油半径-----把油井供油面积转换成圆形面积后的圆形半径。

地层系数----地层有效厚度与有效渗透率的乘积。

流动系数----地层系数与地下原油粘度的比值,表示流体在岩层中流动的难易程度。

导压系数-----表示油层传递压力性能好坏的参数。

续流-----油井地面关井后,井下仍有油流从地层中继续流入井眼,这种现象称为续流。

井筒储存效应-----油井刚关井时所出现的现象。

折算半径----把实际井的各个因素(不完善或超完善)对压力的影响,变成一个由于某井径引起对压力

的等效作用,这个等效半径称为折算半径。

完善程度-----指理想完善井的工作压差与实际井工作压差之比。

完善指数-----油井实际工作压差与压力恢复取限制线段斜率之比。

表皮效应-----实际井的各个非完善因素造成的附加压力同油层渗透阻力之比。它是当原油从油层流入井

筒时,产生一个压力降的现象。

井间干扰-----井与井之间产生的动态影响现象。

采油指数----油井生产压差每增大0.1兆帕,所增加的油量。

栅状图-------表示油层各个方向的岩性,岩相变化情况,层间;井间连通情况。

主力油层-----油层厚度大,渗透率高,的好油层。

接替层-----在油田稳产中起接替作用的油层。

见水层位-----注入水沿连通层向油井推进,使油井某一层含水。

来水方向-----采油井受某方向注水井注水效果而使动态变化叫来水方向。

扫油面积系数-----指一个开采井组,已被水淹的油层面积与所控制面积的比值。

注采平衡----注入油层水量与采出油量的地下体积相等。

注采比-----油田注入剂(水,气)地下体积与采出液量(油,气,水)的地下体积之比。

吸水指数----注水井在单位注水压差下的日注水量。

注水强度----注水井在单位有效厚度油层的日注水量。

压力平衡-----注水井所补给油层的压力与采出油。水所削耗的压力相等。

地下亏空----注入水的体积小于采出液量的地下体积。

含水率----含水油井,日产水量与日产液水量的百分比。

井别----根据钻井目的和开发的要求,把井分为不同的类别。

探井----经过地球物理堪探证实有希望的地质构造为了探明地下情况,寻找油。汽田而钻的井。

资料井-----为了编制油田开发方案所需要的资料而钻的取心井。

生产井----用来采油的井。

注水井----用来向油层内注水的井。

观察井----专门用来观察油田地下动态的井。

检查井----为了检查油层开发效果而钻的井。

更新井-----为了注采系统完善,需要打新井,这些新钻的井叫更新井。

调整井----在原有井网基础上,为改善油田开发效果,而补充钻的一些另散井或成批成排的加密井。

正注井---从油管向地层注水的井称为正注井。

反注井---从套管向地层注水的井称为反注井。

井网----油气水井在油田上的排列和分布。

精度----反映测试仪器;仪表和计量器具误差大小的程度。

误差----测量值与真实值之差。

油补距----从油管挂平面到钻盘补心的距离。

套补距----从套管最末一根节箍上平面到钻盘补心的距离。

静水柱压力-----从井口到油层中部的水柱压力。

原始地层压力-----油田还没有投入开发,在探井中测得的油层中部压力。

目前地层压力-----油田投入开发以后,某一时期测得的油层中部压力。

油压----原油从井底流到井口的剩余压力。

套压----油套环形空间内的压缩汽体压力。

流压----油井正常生产时测得的油层中部压力。

静压----油井投入生产以后,利用短期关井,待井底压力恢复稳定时,测得的油层中部压力。

饱和压力----溶解在原油中的天燃汽刚刚开始分离时的压力。

基准面压力----在油田开发过程中,为了正确地对比井与井之间的力高低,把压力折算到同一海拔深度

进行比较,相同海拔深度压力称基准面压力。

压力系数----指原始地层压力与静水柱压力的比值。

总压差-----目前地层压力与原始地层压力的差值。

采油压差------目前地层压力与流压的差值。

流饱压差----指流压与饱和压力的差值。

地饱压差----指目前地层压力与饱和压力的差值。

注水压差-----指注水井井底流压与静压的差值。

流压梯度----油井正常生产时每米液柱所产生的压力。

静压梯度-----油井关井以后,井底压力恢复稳定时,每米液柱所产生的压力。

机戒采油-----用各种机戒将油采到地面上来的方法。

抽油机----是代动井下抽油泵工作的地面机戒。

抽油杆----是抽油机井的细长杆件,它上接总杆,下接抽油泵起传递动力的作用。

光杆----是钢质圆形杆件,它上连抽油机下连抽油杆,起传递动力的作用。

悬绳器----是驴头和光杆的连接装置。

抽油泵-----由抽油机带动把井内原油举升到地面的井下装置。

套管----用水泥固定在井壁上的钢管,起封隔油汽水层。加固油层。井壁的作用。

油管----下入套管中间的无缝钢管。

静液面----抽油机关井后,环空液面缓升到一定位置稳定下来的液面。

动液面----抽油机正常生产时,井口至液面的距离。

泵效----抽油泵的实际排量与理论排量的比值。

沉没度-----泵深与动液面的差值。

冲程----驴头往复运动,带动光杆运动的高点和低点的距离。

冲数----抽油泵活塞在工作筒内每分钟往复运动的次数。

充满系数----抽油泵活塞完成一次冲程时泵内进入油的体积和活塞让出的体积的比。

气锁-----深当深井泵内进入气体后,使泵抽不出油的现象。

示功图----示功仪在抽油机一个抽吸周期内测取的封闭曲线。

压裂-----利用水力作用,使油层形成裂缝的方法。

合层压裂----指对日口井中的生产层组的各个小层同时压裂。

单层选压-----是选择一个层组中的某一小层或某一段进行压裂。

油层破裂压力-----指油层破裂时的压力或油层刚开始吸水时的压力。

污染井---污染系数大于零的油层为污染井。

完善井---污染系数等于零的油层为完善井。

超完善井---污染系数小于零的油层为超完善井。

酸化井---污染系数小于-3的油层为酸化井。

吸水启动压力----油层刚开始吸水时的压力称吸水启动压力。

驱动方式----驱使原油流向井底的动力来源方式称驱动方式。

注水强度-----单位有效厚度的日注水量称注水强度。

含水率-----日产水量与日产液量的比值称含水率。

串槽--各层段沿油井套管与水泥环或水泥环与井壁之间的串通。

完钻井深----完钻井底至方补心顶面的距离。

水泥返高----套管和井壁之间水泥上升的高度。

人工井底----固井完成留在套管最下部的一段水泥的顶面。

水泥塞----从完钻井底至人工井底的水泥柱。

流度-----地层隙数与地下原油粘度的比值叫流度。

机诫采油----利用各种机诫将油采到地面上来的方法叫机诫采油。

表皮因子-----表皮效应性质的严重程度称表皮因子。

油层中部深度----油水井井口至射孔井段(顶部至底部)1/2处。

供油半径---在多井生产时,油水井在地下控制一定范围的含油面积含油面积的半经称为供油半经。

石油知识———油气勘探知识

石油成因的学说

主要有无机成因和有机成因学说。多数学者认为石油主要是有机成因的。

生油岩

按照有机成因学说,大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下,经过长时期的物理化学作用,形成富含有机质的岩石,其中的生物遗骸转化为石油。这种岩石称为生油岩。

储集层

是指能够储存和渗滤油气的岩层,它必须具有储存空间 (孔隙性 )和储存空间一定的连通性 (渗透性 )。储集层中可以阻止油气向前继续运移,并在其中贮存聚集起来的一种场所,称为圈闭或储油气圈闭。

油气藏

圈闭内储集了相当多的油气,就称为油气藏。

油气田

在地质意义上,油气田是一定 (连续 )的产油面积内各油气藏的总称。该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。

油气聚集带

油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。它具有明确的地质边界。区,形成年产原油 430万吨和天然气 3.8亿立方米生产能力。

含油气盆地

在地质历史上某一时期的沉降区,接受同一时期的沉积物,有统一边界,其中可形成并储集油气的地质单元,称做含油气盆地。

生油门限

生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大,受到的压力和温度增加,其中的有机质逐步转变成油或气。当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度 (也是与深度相应温度 )时,叫进入生油门限。

油气地质储量及其分级

油气地质储量就是油气在地下油藏或油田中的蕴藏量,油以重量 (吨 )为计量单位,气以体积 (立方米 )为计量单位。地质储量按控制程度及精确性由低到高分为预测储量、控制储量和探明储量三级。地处豫西南的南阳盆地,矿区横跨南阳、驻马店、平顶山三地市,分布在新野、唐河等 8县境内。已累计找到 14个油田,探明石油地质储量 1.7亿吨及含油面积 117.9平方公里。 1995年年产原油 192万吨。

油 (气 )按储量可分

按最终可采储量值可分成 4种:特大油 (气 )田:石油最终可采储量大于 7亿吨 (50亿桶 )的油田。天然气可按 1137米 3气 =1吨原油折算。大型油 (气 )田:石油最终可采储量 0.7~ 7亿吨 (5~ 50亿桶 )的油 (气 )田。中型油 (气 )田:石油最终可采储量 710~ 7100万吨 (0.5~ 5亿桶 )的油 (气 )田。小型油 (气 )田:石油最终可采储量小于 710万吨 (5000万桶 )的油 (气 )田。

按圈闭类型划分油气藏

有构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三大类。后两类比较难于发现,勘探难度大,称为隐蔽圈闭油气藏。

岩石分类

岩石分沉积岩、火成岩及变质岩三大类。多数油、气储存于沉积岩中,火成岩及变质岩中也可以储存油、气。常见的沉积岩有砂岩、砾岩、泥岩、页岩、石灰岩及白云岩等。

地层及其单位

岩石 (特别是沉积岩 )常常是由老到新呈现为层状排列的,因而把这些排列在一起的岩石统称为地层。地层的单位有大有小,因其成因和时代及工作需要可把排列在一起的岩石划分为不同的地层单位和系统。

地层时代划分

地层形成的年代有老有新,通常把地层的时代由老至新划分为太古代、元古代、古生代、中生代、新生代等,与 “ 代 ” 相对应的地层单位则称为 “ 界 ” ,如太古界、 …… 新生界等。 “ 代 ” 可以细分为 “ 纪 ” ,如中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪,新生代分为第三纪、第四纪等,与 “ 纪 ” 相对应的地层单位称为 “ 系 ” ,如侏罗系、第三系等。 “ 纪 ” 和 “ 系 ” 还可以再详细划分,如油、气勘探开发工作中常用到的 “××× 组 ” 和 “××× 层 ” ,就是更小的地层单位。

三维地震勘探

由于地震勘探的测线只提供了二维的信息,要了解一定面积内的地下情况需要把各条测线的地震剖面进行对比,找出相关的信息推断测线之间的地下情况,才能形成整体概念,这就可能产生相当大的人为误差。三维地震是在一定的面积上采用地下地震信息的方法,它可从三维空间 (立体的 )了解地下地质构造情况。这种方法可以提供剖面的、平面的,立体的地下地质图构造图象,大大地提高了地震勘探的精确度,对地下地质构造复杂多变的地区特别有效。

高凝油

通常把凝固点在 40℃ 以上,含蜡量高的原油叫高凝油。辽宁省的沈阳油田是我国最大的高凝油田,其原油的最高凝固点达 67℃ 。

稠油

稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。通常把地面密度大于 0.943、地下粘度大于 50厘泊的原油叫稠油。因为稠油的密度大,也叫做重油。我国第一个年产上百万吨的稠油油田是辽宁省高升油田。

天然气

地下采出的可燃气体称做天然气。它是石蜡族低分子饱和烃气体和少量非烃气体的混合物。天然气按成因一般分为三类:与石油共生的叫油型气 (石油伴生气 );与煤共生的叫煤成气 (煤型气 );有机质被细菌分解发酵生成的叫沼气。天然气主要成分是甲烷。

干气和湿气

油田的伴生天然气,经过脱水、净化和轻烃回收工艺,提取出液化气和轻质油以后,主要成分是甲烷的处理天然气叫干气。一般来说,天然气中甲烷含量在 90%以上的叫干气。甲烷含量低于 90%,而乙烷、丙烷等烷烃的含量在 10%以上的叫湿气。

天然气与液化石油气区别

天然气是指蕴藏在地层内的可燃性气体,主要是低分子烷烃的混合物,可分为干气天然气和湿天然气两种。干气成分主要是甲烷,湿天然气除含大量甲烷外,还含有较多的乙烷、丙烷和丁烷等。液化石油气是指在炼油厂生产,特别是催化裂化、热裂化、焦化时所产生的气体,经压缩、分离而得到的混合烃,主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等。

沉积相

指在一定的沉积环境下形成的岩石组合。在沉积环境中起决定作用的是自然地理条件的不同,一般把沉积相分为陆相、海相和海陆过渡相。

油气盆地数值模拟技术

油气盆地数值模拟技术主要是从盆地石油地质成因机制出发,将油气的生成、运移、聚集合为一体,充分研究各种地质参数,建立数字化动态模型,并形成一维~三维的计算机软件,全方位的描述一个盆地的油气资源形成及地质演化过程。

石油勘探

所谓石油勘探,就是为了寻找和查明油气资源,而利用各种勘探手段了解地下的地质状况,认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件,综合评价含油气远景,确定油气聚集的有利地区,找到储油气的圈闭,并探明油气田面积,搞清油气层情况和产出能力的过程。

地震勘探

地震勘探是地球物理勘探中一种最重要的的方法。它的原理是由人工制造强烈的震动 (一般是在地下不深处的爆炸 )所引起的弹性波在岩石中传播时,当遇着岩层的分界面,便产生反射波或折射波,在它返回地面时用高度灵敏的仪器记录下来,根据波的传播路线和时间,确定发生反射波或折射波的岩层界面的埋藏深度和形状,认识地下地质构造,以寻找油气圈闭。

多次覆盖

多次覆盖是指采用一定的观测系统获得对地下每个反射点多次重复观测的采集地震波讯号的方法。它可以消除一些局部的干扰,有利于求得较准确的讯号。

地震剖面

地震勘探方法是在地面上布置一条条的测线,沿各条测线进行地震施工采集地震信息,然后经过电子计算机处理就得出一张张地震剖面图。经过地质解释的地震剖面图就象从地面向下切了一刀,在二维空间 (长度和深度方向 )上显示了地下的地质构造情况。

地震勘探的数据处理

把记录采集到地震信息的磁带上的大量数据输入到专用的电子计算机中,按照不同的要求用一系列功能不同的程序进行处理运算,把数据进行归类编排,突出有效的,除去无效和错误的,最后把经过各种处理的数据以波形、线形的形式绘制在胶片上或静电纸上,形成一张张地震剖面。这个过程就称做数据处理。

地震勘探中所说的速度

地震勘探所说的速度即是地震波的传播速度。常用的是平均速度,它是地震波垂直穿过某一岩层界面以上各地层的总厚度与各层传播时间总和之比,可以用来把地震记录的时间转换为深度 (距离 )。此外,还有层速度、均方根速度、叠加速度等。

水平叠加剖面

在用多次覆盖方法采集的地震资料处理过程中,把共同反射点的许多道的记录经动校正以后叠加起来,以提高讯噪比 (高讯号与噪声的比例 ),压制干扰,用这种方法处理所得到的地震剖面叫水平叠加剖面。

叠加偏移剖面

在地震资料处理中,在水平叠加的基础上,实现反射层的空间自动归位,用这种方法处理得到的地震剖面,就是叠加偏移剖面。

垂直地震剖面

地震源放置于地面,接收的检波器置于深井中,地面激发震动后由不同深度的检波器接收地震波讯号,这种方法获得的地震波讯号是单程的,而不是反射或折射回来的,对分析和认识地下地质构造情况更为准确。

地震资料解释

地震资料解释是把经过处理的地震信息变成地质成果的过程,包括运用波动理论和地质知识,综合地质、钻井、测井等各项资料,做出构造解释、地层解释,岩性和烃类检测解释及综合解释,绘出有关的成果图件,对测区作出含油气评价,提出钻井位置等。

地震地层学

地震地层学是把地层学和沉积学特别是岩性、岩相的研究成果,运用到地震解释工作中,把地震资料中蕴藏的地层和沉积特征的信息充分利用起来,做出系统解释的方法。

地震层序

地震层序是沉积层序在地震剖面图上的反映。在地震剖面图上找出两个相邻的反映地层不整合接触的界面,则两个界面之间的地层叫做一个地震层序。但因为受不整合面影响,其间的地层即地震层序是不完整的,沿不整合面追踪到地层变成整合的之后,这个地震层序才是完整的。

层序地层学

层序地层学是在地震地层学基础上进一步发展的新学科,是综合地质、地震资料,详细划分并确立地下地层的层序,从而研究其构造活动、沉积环境的变化、岩相分布等。

地震相

地震相是指沉积物 (岩层 )在地震剖面图上所反映的主要特征的总和。地震相标志分为:内部反射结构;反射连续性;反射振幅;反射频率;外部几何形态及其伴生关系。

合成地震记录

合成地震记录是用声波测井或垂直地震剖面资料经过人工合成转换成的地震记录 (地震道 )。它是地震模型技术中应用非常广泛的一种,也是层位标定、油藏描述等工作的基础,是把地质模型转化为地震信息的中间媒介。

油气检测技术

油气检测技术是一种综合利用烃类存在的多种地震特性参数 (速度、频率、振幅、相位等 )来确定油气富集带的方法。这类技术有许多种,目前常用的有亮点技术和 AVO技术等。

储集层预测技术

储集层预测技术是综合应用地震、地质、钻井、测井等各项资料对地下储集层的分布、厚度及岩性和物理性质变化进行追踪和预测的一项先进技术。

地震横波勘探

地震波 (弹性波 )的传播有纵波与横波两种,纵波质点位移的方向与波的传播方向平行,横波的质点位移方向与波的传播方向垂直。现在通用的地震勘探方法采集的是纵波的讯号,采集横波讯号的称做地震横波勘探。横波在判断岩性、裂缝和含油气性方面有其固有的优点。此种勘探方法在我国正处于研究和实验阶段。

重力勘探

各种岩石和矿物的密度 (质量 )是不同,根据万有引力定律,其引力也不相同。椐此研究出重力测量仪器,测量地面上各个部位的地球引力 (即重力 ),排除区域性引力 (重力场 )的影响,就可得出局部的重力差值,发现异常区,这一方法称做重力勘探。它就是利用岩石和矿物的密度与重力场值之间的内在联系来研究地下的地质构造。

磁力勘探

各种岩石和矿物的磁性是不同的,测定地面上各部位的磁力强弱以研究地下岩石矿物的分布和地质构造,称做磁力勘探。由于地球本身就是个大磁体,所以对磁力的预测值应进行校正,求出只与岩石矿物磁性有关的磁力异常。一般铁磁性矿物含量愈高,磁性愈强。在油气田区,由于烃类向地面渗漏而形成还原环境,可把岩石或土壤中的氧化铁还原成磁铁矿,用高精度的磁力仪可以测出这种磁异常,从而与其它勘探手段配合,发现油气田。 ?

电法勘探

电法勘探的实质是利用岩石和矿物 (包括其中的流体 )的电阻率不同,在地面测量地下不同深度地层介质电性差异,用以研究各层地质构造的方法,对高电阻率岩层如石灰岩等效果明显。电法勘探种类较多,我国目前石油电法勘探一般用直流电测深、大地电磁测深、可控源声频大地电磁测深等方法,近期又发展了差分标定电法、大地电场岩性探测法等新方法。

地球化学勘探

根据大多数油气藏的上方都存在着烃类扩散的 “ 蚀变晕 ” 的特点,用化学的方法寻找这类异常区,从而发现油气田,就是油气地球化学勘探。油气地球化学勘探方法的种类比较多,常用的是土壤烃气体测量、土壤硫酸盐法、稳定碳同位素法、汞和碘测量法等,还有地下水化学法及井下地球化学勘探法。

地球物理测井

地球物理测井简称测井,是在钻孔中使用测量电、声、热、放射性等物理性质的仪器,以辨别地下岩石和流体性质的方法,是勘探和开发油气田的重要手段。

王兆峰1,2 王 鹏2 陈 鑫2 李 强2

(1.中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京 100083; 2.中国石油集团东方地球物理公司研究院,河北涿州 072751)

作者简介:王兆峰,男,在读博士后,高级工程师,主要从事油气藏评价与开发工作。

摘 要:缝洞型碳酸盐岩油气藏是全球油气增储上产的重要领域之一。然而,碳酸盐岩储集体形态复杂,非均质性强,难以准确预测。本文以哈萨克斯坦A油田Pz段储集体为研究对象,采用井震协同进行精细连井 标定,提高了目的层横向上的连续性和可靠性。引入现代岩溶理论指导基底顶面构造解释,落实尖灭线及圈 闭规模,增加了研究区勘探开发的面积。利用断层建模技术将断层面立体刻画,确保断层解释的精度。利用 三维可视化技术进行古地貌分析,将研究区古地貌分为峰从洼地、峰林谷地和古侵蚀沟3种,并预测了有利 岩相带的空间展布。综合地质、测井和地震响应特征,宏微观相结合将储集体分为溶洞孔隙型、裂缝孔隙型 和裂缝型3种。综合地震属性、地震反演和蚂蚁体追踪建模技术,刻画了储集体的空间展布特征,并指出了 下一步滚动勘探开发的潜力区。

关键字:缝洞型储层;碳酸盐岩;储集体预测;A油田

The Characteristics and Prediction of Fissure-cavern Carbonate Reservoirs of PzLayer in NWKYZ Oil field in Kazakhstan

Wang Zhaofeng1,2,Wang Peng2,Chen Xin2,Li Qiang2

(1.Geophysical and Information Technology Institute of China University of Geosciences,Beijing 100083,China; 2.BGP Geophysical Research Institute,CNPC,Zhuozhou 072751,China)

Abstract:Fissure-cavern carbonate reservoirs is one of the most important areas of increasing oil and gas production in the world.It is hard to forecast because the reservoir rock has complex form and heterogeneity.Using fissure-cavern carbonate reservoirs of the Pz layer in NWKYZ oil field in Kazakhstan as the target,we demarcate the well tie with integration of well and seismic to heighten the consistence and reliability of the horizon demarcating.We draw recent karst theory to direct the structure elucidation of the top surface of the base.We define the wedge out and structural trap,and increase the exploratory development area of the region of interest.We show the fault plane audio-visual with the method of fault model technology and make sure the quality of fault interpretation.We divide the palaeogeomorphology into 3 kinds with 3D visualization:peak cluster,peak forest and fossil erosion cut.We forecast the distribution of the beneficial lithofacies.With the characteristic of geology,logging and seismic response,we divide the reservoirs into 3 kinds:vag hole,fracture pore and fracture.We clarify the distribution of the 3 types reservoirs with the method of seismic attribution,seismic inversion and ant tracking modeling,and then we point out the potential area for exploratory development.

Key words:Fissure-cavern reservoir;carbonate;reservoir prediction;NWKYZ oil field

引言

缝洞型碳酸盐岩油气藏是全球油气增储上产的重要领域之一[1~2]。由于该储集体形态复杂,非均质性强,钻探成功率一直不高,使得缝洞型碳酸盐岩油气藏的勘探开发成为一项世界级难 题[3~7]。多学科综合应用进行储集体的预测是解决这项难题的有效途径[8~9]。本文以哈萨克斯坦 A油田Pz层的缝洞型碳酸盐岩储集体为例,探索综合应用地质、地震、测井及生产动态资料来预 测缝洞型碳酸盐岩储集体特征的方法,希望能抛砖引玉,促进多学科在缝洞型碳酸盐岩储集体预 测中的广泛应用。

图1 A油田位置(据胡向红,2011[7],有修改)

1 区域地质概况

A油田位于哈萨克斯坦共和国境内南图尔盖盆地南部的Aryskum凹陷的aksay凸起上(图1)[1]。A 油田主要在M-Ⅱ层、侏罗系层和基底Pz层发现了工业油气流。本次研究的基底Pz层主要为灰岩和白 云质灰岩(Kz43、Kz47井),部分井含少量硬硅酸岩和软硅酸岩(Kz51),是典型的缝洞型碳酸盐岩储 集体。

南图尔盖盆地基底固结于早古生代末,根据基底组成及变质程度的差异,可进一步将其划分为 两套构造层,即前元古宇-下古生界深变 质褶皱基底,为盆地之真正基底,另一套 为泥盆-石炭系碳酸盐岩-基底Pz,为盆 地过渡性质基底,研究区的基底属于碳酸 盐岩过渡性基底[1]。基底之上主要发育侏 罗系、白垩系、第三系(古近-新近系) 和第四系,上覆地层与基底间以大角度不 整合接触(表1)。

南图尔盖盆地位于哈萨克斯坦中南部,处于乌拉尔-天山缝合线转折端剪切带,是 在海西期基底隆起上发育的中生代裂谷盆 地[10]。按地层构造标志序列,可将其中新 生界划分出反映区域构造演化特征的5个阶 段,即初始张裂阶段、断陷发育阶段、断坳 转换阶段、坳陷发育阶段和后期隆起阶 段[10]。研究区目的层基底Pz固结于古生代 末,并且遭受了抬升和强烈的剥蚀。A油田 基岩岩性复杂,据岩心、录井、镜下资料分 析,储层主要岩性可以分为4类:灰岩、白 云质灰岩、角砾岩和硅质岩。测井曲线特征 表现为高电阻率、高速度、低中子、高密度的特征。

表1 南图尔盖盆地地层简表

2 精细构造解释

2.1 井震联合连井精细标定

精细的地震地质层位标定是地震构造解释的基础,在标定时确保每一个地质界面和地震同相轴相对 应,匹配好储层段的每个同相轴,使时间域地震资料和深度域的测井资料能够正确地结合[11]。本次层 位标定采用“井震结合连井精细标定” 方法,即综合利用研究区29口完钻井的钻井、录井和测井资料 在进行了精确地层划分与对比的基础上,进行层位的连井标定与对比。通过多井合成地震记录的制作及 研究区纵横向联井剖面的对比验证,保证了层位标定横向上的连续性和可靠性(图2)。在标定过程中 根据测井曲线在纵向上的变化规律来确定标准层。其中白垩系阿雷斯库姆组泥岩段在工区内分布相对稳 定,可作为标准层。

图2 NWKYZYJIA50-58-54-48-57-32-51-31联井标定剖面

2.2 引入现代岩溶理论指导基底顶面构造解释

利用现代岩溶形成的喀斯特地貌特征(图3-A)和研究区的地震剖面(图3-B)进行对比来指导地 震解释,将古地貌复杂的上覆地层与基底的接触关系分为U形、V形和楔形3种,并对研究区古地貌复杂 的研究区进行重新解释。重新落实MII、J3ak尖灭线及构造26.1km2、落实碳酸盐古潜山构造52.7km2。

图3 引入现代岩溶指导缝洞型碳酸盐岩的基底顶面构造解释

2.3 断裂模型确保断层解释精度

在运用相干、地层倾角、时间切片、三维可视化等多种方法进行断层识别的基础上,进行断层建 模,利用断裂模型来确保断层解释精度(图4)。全区共解释断层50条,穿过基底断层30条,其中10 条延伸距离在1.5km以上(图5)。

图4 A油田断面模型

图5 A油田Pz层顶面断裂平面分布图

2.4 构造落实与古地貌的三维可视化展现

在精细解释Pz顶面反射层的基础上,利用研究区29口井的时深关系建立三维速度场,对层位进行 时深转换,然后对井进行校正,得到了目的层顶面构造图(图6)。基底Pz顶面主要分为东、西两个隆 起,局部发育一些小背斜圈闭,本次研究共落实圈闭16个,面积17.88km2。

图6 A油田Pz层顶面构造图

在构造落实的基础上,进行古地貌恢复,并利用三维可视化技术展现研究区的古地貌特征(图7)。研究区的古地貌可分为峰从洼地、峰林谷地和古侵蚀沟3种类型。

图7 A油田Pz层古地貌分析图

3 储集体特征及预测

3.1 储层岩相特征

岩心、薄片及录井资料显示基底Pz主要岩性为灰岩、白云质灰岩、硅质岩和角砾岩4类。由单井 岩相分析图(图8)可以看出,基底岩性的电测特征主要分为两类:一类灰岩和白云质灰岩为低伽马、 中高电阻率、低声波时差、高密度;另一类硅质岩和角砾岩刚好相反,中高伽马、低电阻率、高声波时 差、低密度。同类岩性的曲线形态基本一致,多为线型。从接触关系上看,灰岩和白云质灰岩与上覆碎 屑岩的测井曲线接触关系为突变,硅质岩和角砾岩与上覆碎屑岩的接触关系为渐变。储层岩相在横向和 纵向上都具有很强的非均质性,角砾岩、硅质岩和白云质灰岩呈块状分布,利用属性建模技术能够很好 地将岩相的空间展布形态直观地展示(图9)。

3.2 储层分类特征

A油田Pz段的缝洞型碳酸盐岩储集体次生孔隙较为发育,非均质性强,储层物性好,是该区的主 力产层。根据岩心、测井及地震响应特征,研究区的储集体主要可以分为溶洞孔隙型、裂缝孔隙型和裂 缝型3种类型(表2)。

(1)溶洞孔隙型储集体。溶洞被硅质岩、角砾岩全充填,储集空间以溶洞充填物之间的孔隙为主。一般具有一定的构造背景,地震响应呈透镜状异常强反射,下部呈凹形的不连续强反射。测井响应呈箱 形或漏斗形,中低GR、高DT和低密度。

图8 A油田NWKYZYJIA49井Pz段岩相分析综合柱状图

图9 A油田Pz段岩相模型

表2 A油田Pz段储层分类特征

(2)裂缝孔隙型储集体。裂缝和基质孔隙比较发育,是典型的双重介质型储集体。地震响应上常 呈不连续反射,特征不明显,多与缝洞和较大的断裂相邻。测井曲线变化较小,低GR、低DT和高 密度。

(3)裂缝型储集体。储集空间主要是微裂缝。在地震响应上主要表现为连续强振幅界面,测井曲 线变化较小,低GR、中高DT和中高密度。

3.3 地震属性进行储层预测

地震属性分析是预测碳酸盐岩孔洞缝分布的重要技术手段。孔洞缝体系的规模和充填程度不同均会 引起地震响应细微的变化,而这种变化靠肉眼从地震同相轴的变化上来识别是非常困难的[12]。但是,在地震属性的差异中可能隐含了这种变化,每一种地震属性都从不同的侧面反映地下的变化,不同的属 性对缝洞的敏感程度是不同的。反射振幅包含了单个界面的速度、密度及其厚度信息,用它预测横向的 岩层变化和碳氢化合物存在的可能性,利用振幅类的属性可以帮助识别缝洞储层的分布[13]。频率是地 震脉冲的特性,它和地质因素如反射层的厚度或速度的横向变化及气体的存在有关:通常低频更多反映 厚的特征,高频对薄的特征敏感,油气和储层的变化会引起高频的吸收衰减。由于缝洞型碳酸盐岩储层 在大套的碳酸盐岩地层中相对而言是微观的,因此,在碳酸盐岩缝洞型储层的预测中,分频信息对刻画 储层的非均质性是很有帮助的[14]。反射连续性和地层连续性有密切的关系,是评价地震同相轴横向延 伸能力的物理参数,通常用相位类的属性来刻画。

(1)分频属性。分频解释技术是一种新的地震资料解释方法,它是以傅里叶变换、最大熵法及小 波变换等为核心算法的频谱分解技术[14-15]。分频属性结合三维可视化,是精细描述非均质储层的有力 手段。该方法在对三维地震资料时间厚度、地质不连续性成像和解释时,可在频率域内对每一个频率所 对应的振幅进行分析,这种分析方法排除了时间域内不同频率成分的相互干扰,从而可得到高于传统分 辨率的解释结果。通过对分频数据体的过井点剖面分析,总结研究区储层的分频响应有以下规律:有利 储层的分频响应为相对高(暖色)的调谐振幅,差储层分频属性响应往往表现为较低(冷色)调谐振 幅(图10)。通过该方法研究,认为基底碳酸盐岩有利储层主要分布于研究区中部,以侵蚀沟谷为界东 西分布的两大古岩隆周围面积约20km2。

图10 NWKYZYJIA地区基底50Hz分频属性可视化效果图

(2)振幅类属性。振幅是岩性界面阻抗差异的响应,上下地层阻抗差异越大,形成的反射振幅越 强[16]。研究区基底碳酸盐岩表现为弱振幅特征,当内部出现孔、洞、缝的时候,相当于在其内部出现 新反射界面,容易表现出振幅异常,形成局部强反射。

在NWKYZYJIA地区基底反射强度交流分量平面图上(图11),中部反射强度较强(橙、黄等暖色 调)区域代表了孔洞等Ⅰ类储集体发育的地区,其周边反射强度较弱(蓝、绿等冷色调)区域则代表 孔洞不发育的地区。可以看到,强反射区域可大致分为东、西两个部分,与分频技术预测结果基本一 致。在此基础上,每部分又可分为多个沿NW-SE方向展布的条带,与研究区主要断层展布方向基本 一致,说明孔洞发育情况受区域应力和断裂影响。

图11 NWKYZYJIA地区基底反射强度交流分量平面图

3.4 用地震反演进行储层预测

地震反演技术是充分利用测井、钻井、地质资料提供的丰富的构造、层位、岩性等信息,从常规的 地震剖面推导出地下地层的波阻抗、密度、速度、孔隙度、渗透率、砂泥岩百分比、压力等信息[17]。本次反演用Jason软件中约束稀疏脉冲反演(Constraint Sparse Spike Inversion)来完成的。

根据研究区基底Ⅰ、Ⅱ类储集体发育规律,利用Jason软件的体雕刻模块(Volume View)对 距潜山顶面120m厚度范围内的Ⅰ、Ⅱ类储集体进行了雕刻(图12,图13),Ⅰ类储集体波阻抗值 界定为5000~10000g/cm3 *m/s,Ⅱ类储集体波阻抗值界定为10000~13800g/cm3 *m/s。结合研 究区的构造特征可以看出,Ⅰ类储集体主要沿古构造高部位发育,而且位置越高的地方储层厚度越 大,NWKYZYJIA56井附近,Ⅰ类储集体厚度达70m。Ⅱ类储集体发育于构造斜坡部位,其他地方 也有小范围的零星分布。

3.5 利用蚂蚁体追踪建模技术进行储层裂缝预测

裂缝预测一直是缝洞型储层研究的难点。本次裂缝预测采用蚂蚁追踪技术,该技术的原理就 是在地震数据体中播撒大量的蚂蚁,在地震属性体中发现满足预设断裂条件的断裂痕迹的蚂蚁将 “释放” 某种信号,召集其他区域的蚂蚁集中在该断裂处对其进行追踪,而其他不满足断裂条件 的断裂痕迹将不进行标注[18]。最后,获得一个低噪音、具有清晰断裂痕迹的数据体。根据研究区 Pz顶面以下0~120m蚂蚁体追踪的裂缝模型(图14)可以看出,Ⅲ类裂缝型储集体受断裂影响 明显,发育于断裂附近。

图12 NWKYZYJIA工区Pz顶面以下0~120m Ⅰ类储集体厚度图

图13 NWKYZYJIA工区Pz顶面以下0~120m Ⅱ类储集体厚度图

图14 NWKYZYJIA工区Pz顶面以下0~120mⅢ类裂缝型储层展布特征

4 结论

(1)采用井震联合技术进行精细连井标定可以增强层位标定横向上的连续性和可靠性。

(2)引入现代岩溶理论指导基底顶面构造解释,落实尖灭线及构造圈闭。研究区重新落实MII、 J3ak尖灭线及构造26.1km2,落实碳酸盐古潜山构造52.7km2,增加了勘探开发的面积。

(3)断层建模技术可以将断层面直观地展现,有利于确保断层解释的质量。

(4)利用三维可视化技术展现古地貌特征,有助于古地貌的分析。研究区的古地貌主要可以分为 峰丛洼地、峰林谷地和古侵蚀沟3种类型。

(5)综合地质、测井和地震响应特征,将研究区储集体分为溶洞孔隙型、裂缝孔隙型和裂缝型三 种类型。

(6)综合地震属性、地震反演和蚂蚁体追踪建模技术,弄清了研究区3类储集体的空间展布特征。认为Ⅰ类溶洞孔隙型储集体主要沿古构造高部位发育,而且位置越高的地方储层厚度越大;Ⅱ类裂缝孔 隙型储集体发育于构造斜坡部位,其他地方也有小范围的零星分布;Ⅲ类裂缝型储集体受断裂影响明 显,发育于断裂附近。

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