四川盆地泸州区块志留系龙马溪组深层页岩气藏(3500～5000m)是中国页岩气开发的重要接替领域,储层岩石力学特性及地应力的变化导致开发过程中存在钻井周期长、单井产量差异大等难题.开展地质力学研究有助于深化对区块内地应力场的认识,为页岩气水平井的井位、钻井工程及压裂设计优化提供依据.基于声波测井、诊断性压裂注入测试(DFIT)、成像测井和实验室应力测量数据,利用Petrel软件构建了高精度地质力学模型,明确了区块储层地质力学特征,并探讨了地质力学成果在工程方面的应用.研究结果表明,泸州区块内随着沉积深度变大,杨氏模量逐渐增大,泊松比逐渐减小.龙马溪组储层为异常高压,孔隙压力梯度范围为16.7～21.7kPa/m.泸州区块应力机制以走滑型为主,上覆岩层压力梯度为25.5kPa/m,最小水平主应力梯度范围为18.8～24.5kPa/m,最大水平主应力与最小水平主应力之比的平均值为1.165,储层水平主应力随着杨氏模量和孔隙压力的增大而增大.利用地质力学研究成果,对井位设计、钻井工程中的钻井液密度优化、压裂设计中的分段分簇和施工参数优化进行了指导,Y65-X井实钻钻井液密度优化至1.85g/cm3,实现了造斜—水平段"一趟钻"完钻,钻井周期较邻井缩短67％;指导了 Y2-X井精细分段分簇和压裂施工参数优化,测试日产量达到50.69× 104m3.研究认为,高精度的地质力学模型和成果可以有效为提高钻井作业效率、提高单井产量和效益开发服务.
随着渤海油田勘探开发深入,复杂断块构造、火成岩发育区及深层—超深层逐渐成为主要勘探目标区,古近系—新近系井漏概率日趋增大,井漏已成为制约渤海油田增储上产作业的主要钻井地质风险.长期以来,由于对渤海古近系—新近系裂缝性漏失地质规律和力学机制认识不足,导致井漏预防和处理缺乏有效技术支撑.基于此,在系统梳理井漏主控因素和机制基础上,综合钻井、地质、地震及露头资料,运用井—震联合统计分析和地质力学建模方法理清了渤海油田古近系—新近系裂缝性漏失断缝体系特征及力学机理,研究表明:(1)地层裂缝性漏失与郯庐断裂带密切相关,"Y"形断层交叉点及多级"Y"形断层组成的负花状构造的花心、平面"X"形复合断裂、高角度断层等是易漏构造;火成岩区地层产状突变部位、火山通道内部等为井漏高风险区;(2)厚泥薄砂互层,厚层泥岩应变量大,应力多集中于薄层砂岩,一般裂缝较为发育,井漏风险最大;(3)基于应力场有限元模拟理清火山通道周缘应力场分布特征,结合实钻厘定火山通道及周缘100m为井漏高风险区.
在山前带地震勘探中通常应用叠加速度进行变速成图,但对近地表砾岩如何影响下伏地层叠加速度的研究较少,也缺乏有效的叠加速度校正方法.应用楔状模型模拟近地表砾岩特征,对不同位置处地震波走时—入射角曲线特征进行分析,并以库车山前带YKB地区为例,开展地震正演进行验证,证实了近地表高速砾岩会导致砾岩尖灭点之下形成异常高的叠加速度,使速度由扇根到扇端方向出现"低—高—低—高"的横向变化.基于此认识通过速度趋势线法校正叠加速度,并与井速度约束法进行了成图对比,结果揭示:由速度趋势线法得出的构造图地层产状与实测结果更接近、深度误差更小,证明了该方法在低勘探程度的山前带近地表砾岩发育区的有效性.
为贯彻国家能源资源安全保障政策并加快国内油气生产,面对日益复杂的勘探对象,创新储层改造技术是发现资源和增加储量的必经之路.通过回顾中国石油天然气股份有限公司(简称中国石油)储层改造技术的发展历程,并针对目前中国石油所面临的勘探对象特点,厘清了技术难题,系统总结了取得的研究进展,包括缝控压裂优化设计最大限度释放储量、压裂装备作业能力不断提升、井下工具更加成熟、压裂液降低成本与提高个性化、支撑剂向低成本小粒径的趋势明显,明确了储层改造技术对勘探发现的重要支撑作用.全面梳理储层改造技术在压裂核心要素、工艺技术对策、现场实施质量、压裂方案迭代升级4个方面所面临的关键问题.具体而言,针对4个方面提出了以下对策措施:(1)推实基础研究创新工程,为压裂技术进步提供理论支撑;(2)推动五大要素提质工程,支撑储层改造技术高质量发展;(3)推进技术方案精准工程,为油气高效勘探开发提供指引;(4)推升技术管理提效工程,打造工程管理高效实施新模式.
准噶尔盆地玛南地区二叠系致密砾岩领域已获突破,为明确其主要特征及形成有利条件,利用已钻井各类资料和数据对储层展开系统研究.结果表明,储层岩性主要为扇三角洲分流河道砾岩,属于低—特低孔、低—特低渗致密砾岩储层,结构成熟度中等;砾石成分主要为凝灰岩,成分成熟度较低,胶结物以浊沸石和方解石为主;孔隙以长石和暗色矿物粒内溶孔及沸石类和碳酸盐胶结物粒间溶孔两类溶孔为主,裂缝较发育,共同形成了有效储集体系;埋深3200～3840m和4200～5200m发育两个次生孔隙带,且均位于异常高压带中.成岩效应、裂缝发育和异常高压是玛南地区二叠系致密砾岩储层形成有效储层的有利条件.
