2022年, 第33卷, 第4期　
刊出日期：2022-12-25

  

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研究与探讨
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  气测录井“能量系数”解释法的创立及其应用拓展

  方锡贤

  录井工程. 2022, 33(4): 1-5. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.001

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  气测录井在钻井过程中可检测多项参数,具有简单、快捷、灵敏、连续、在线等优势,目前已成为发现油气层的一项基本录井技术。随着石油勘探开发技术的提高,部分特殊类型油气层被发现,这些特殊类型油气层不具有典型油气层的气测响应特征,应用传统的解释方法、解释图板对这些气测资料进行解释评价时符合率较低。为解决这些特殊类型油气层的气测解释难题,提出了一种全新的解释方法——“能量系数”解释法。基于“能量系数”解释法的基本概念、计算方法、应用方法、优点与不足,阐述了由灌满系数、全烃异常相对幅度综合而成的“能量系数”解释的地质依据,介绍了其应用领域从低孔低渗储层延伸到高孔高渗储层,应用地域从原研究盆地拓展到其他不同类型盆地的发展历程。目前该方法已得到现场录井人员及部分高校研究人员一定的认可,并拓展应用到光谱资料解释,取得了较好的应用效果。
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  碳同位素录井技术在古龙青山口组页岩油中的应用——以GY 3井为例

  肖光武, 杨世亮

  录井工程. 2022, 33(4): 6-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.002

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  随着勘探开发的不断深入,古龙青山口组页岩油已成为松辽盆地主要勘探对象。通过对GY 3井钻井液气及岩屑罐顶气碳同位素随钻检测,钻井液气碳同位素δ¹³C₁<δ¹³C₂<δ¹³C₃为有机油型气特征,δ¹³C₁-δ¹³C₂-δ¹³C₃有机不同成因烷烃气鉴别图板投点显示古龙页岩油为Ⅱ油型油气;钻井液气不同烷烃碳同位素分馏模拟计算表明,本地烃源岩演化程度介于1.3~1.5之间,属于高成熟阶段;甲烷碳同位素（δ¹³C₁）含量随纵向深度的反向变化说明青二段为外来补给型页岩油,青一上半段为原地生烃滞留型页岩油;根据不同时间岩屑罐顶气（1 d、3 d、7 d）碳同位素分馏特征分析表明,青一下半段含油气压力最高,其次为青一上半段,青三段底部也具有较好的含油气压力。碳同位素录井不仅可用来分析油气来源和成因,还可用来分析致密储层油气充注特征,从而为油气勘探开发部署提供依据。
工艺技术
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  氧闭合模型在元素录井中的探索应用

  韩学彪, 袁胜斌, 陈伟, 张文颖

  录井工程. 2022, 33(4): 13-18. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.003

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  X射线荧光元素录井技术为复杂、细小岩屑的岩性识别提供了新方法,同时也极大地推动岩屑录井迈向定量化应用新阶段,并在录井现场得到了普遍应用。由于仪器型号类型多样、设备老化、标定和校准方式单一等诸多因素,元素录井现场数据稳定性和井间对比性均与实验室分析数据存在不同程度的差异,给后续的研究带来一定的难度。为此,通过实验室精度更高的波长色散X射线荧光光谱仪对岩屑进行二次分析,利用灰色关联度分析,建立基于多元线性回归分析的氧化物闭合模型,对现场元素录井数据进行规范化校正处理,大幅提升了现场数据的准确度和井间对比性。基于多元线性回归分析的氧化物闭合模型强调单纯的数学回归统计,不受地质因素影响,对使用人员的地质经验要求不高,现场可操作性强,具有推广应用价值。
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  基于岩屑分形维数的岩石脆性评价方法

  常小龙, 曹旭, 刘锐, 方少伯, 孙志高, 田泽华

  录井工程. 2022, 33(4): 19-24. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.004

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  岩石脆性指数是水平井压裂施工的重要参数,现有获取脆性指数的方法受限于成本高和时效性差,现场推广应用困难。基于录井岩屑资料明确其分形规律,建立岩屑分形维数计算方法,考虑岩石力学参数修正矿物组分计算脆性指数方法,获取岩屑脆性指数后,进一步建立研究区块岩屑分形维数与脆性指数相关性模型,形成基于岩屑资料快速获取岩石脆性指数方法。研究表明：水平段岩屑分形规律符合G-S分布函数,分形维数相关性系数r²平均大于0.89,具有明显的分形特征;岩屑分形维数与脆性指数相关性系数r²大于0.95。该方法在邻井应用效果较好,岩屑分形维数计算的岩石脆性指数与矿物组分法计算的岩石脆性指数绝对误差小于4%,该方法为脆性指数的现场推广应用提供了一种新思路。
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  基于环空液面监测技术的井筒漏失动态模型的建立及应用

  曹旭, 徐声驰, 常小龙, 刘锐, 刘刚, 李立

  录井工程. 2022, 33(4): 25-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.005

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  井漏失返工况下井筒液面动态变化情况难以获取,盲目作业面临着巨大的井控风险。借助环空液面监测技术,可实时获得井漏时井筒液面高度变化数据,从而预测出漏失平衡点位置,计算出漏失速率。基于数理统计分析原理,利用漏失速率与环空液面高度的关系建立了漏失动态函数模型,并进行了实例计算分析。结果表明：基于井筒环空液面监测数据的漏失模型能够有效地分析井漏动态,可为钻井现场堵漏作业提供重要参考,对保障井控安全具有重要意义。
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  深井小井眼井底压力分段监测系统的建立及应用

  毛敏, 吴昊晟, 倪朋勃, 孙源, 杨毅, 马慧涛

  录井工程. 2022, 33(4): 29-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.006

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  钻井过程中,为减少井下高温高压环境下钻井液溢流、漏失、井涌和气侵等异常状况,需要准确地监测井底压力,当前井底压力监测计算模型未考虑井下钻井液温度和环空压耗的影响,使得测算的井底压力不够准确,导致钻井风险升高,因此提出了一种基于温压梯度与井眼偏心的深井小井眼井底压力分段监测方法。首先研究了钻井液在井筒环空中的流动压耗,分析了深井小井眼下钻进过程中环空偏心对环空压耗的影响,建立了基于环空偏心度的压耗分段解算模型;然后研究深井小井眼中钻井液密度受温度、压力、油水比等参数影响的特性,建立了基于温压梯度下密度解算模型以及静液柱压力计算模型,构建了正常钻进工况下分段井底压力监测模型,最终形成了一套基于温度压力梯度和环空压耗的深井小井眼井底压力分段监测系统。现场应用表明,通过与现场PWD实测井底压力对比分析,基于温压梯度的分段井底压力监测结果误差小于±0.5 MPa,测量精度可满足现场压力实时监测要求。该井底压力监测系统为现场安全、快速、高效钻进提供数据支撑,对未来深部油气资源勘探开发具有积极的指导意义。
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  火成岩储层水平井随钻录井综合评价技术

  付基友, 罗宏斌, 陈乃志, 张智慧, 张立明, 魏世亮

  录井工程. 2022, 33(4): 35-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.007

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  为解决准噶尔盆地利用常规录井资料进行火成岩储层水平井随钻录井评价中存在的方法单一、定量化评价程度低等问题,以准噶尔盆地KE 80井区风城组风三段火成岩储层为例,基于火成岩岩心实物观察,结合岩石薄片、矿物分析、机械比能、气测指数、岩石热解技术、三维定量荧光技术进行水平井地质导向轨迹判断、岩性识别及物性、含油丰度、含油性评价等随钻火成岩储层评价方法研究。将该评价技术应用于水平井火成岩储层钻进中,发挥了水平井火成岩优质储层追踪指导作用,并为钻后的压裂试油提供了参考,具有借鉴和推广价值。
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  油基钻井液条件下页岩油储层岩石热解参数校正方法

  徐哲, 倪有利, 王宇, 杜鹏, 吐洪江, 李晗

  录井工程. 2022, 33(4): 41-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.008

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  辽河油田页岩油的钻探主要在油基钻井液条件下进行,主要采用白油作为钻井液油基,这对以岩屑、岩心为分析对象的岩石热解参数S₁值影响较大,增加了真实反映储层含油性变化特征和辨识真假油气显示的难度。为了完善在油基钻井液条件下页岩油储层勘探开发的录井含油性评价方法,将岩石热解与热解气相色谱两项技术相互结合形成优势互补,通过Pearson函数关联分析和色谱图形态拟合方法,对地化录井参数的价值进行深入挖掘,建立了一套适用于辽河油田页岩油储层岩石热解参数S₁和TOC校正的新方法,为钻井液混油或加入有机添加剂钻井条件下的真假油气显示识别和油气层评价提供了科学依据。
解释评价
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  扫描电镜法在石油储层评价中的应用

  刘林鑫, 杜贵超

  录井工程. 2022, 33(4): 47-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.009

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  为了提高石油地质储层勘探的有效性,将扫描电镜法应用到石油地质勘探中。结合测井资料,分析石油储层矿物组分与储层特征,通过模糊数学评价渤海湾盆地东北部石油储层。研究结果表明：该区域中海相沉积环境的长英质矿物含量最高,碳酸盐矿物含量较少,陆相沉积环境中无具备绝对优势的矿物;该区域石油地质储层中共包含长英质页岩与灰云岩两种类型岩石,长英质页岩的整体发育程度与连通性较好,其孔隙度与渗透率均高于灰云岩,说明其含油饱和度较高,对储集空间贡献较大;该区域中有机质孔与晶间孔两种孔隙类型对储集空间贡献较大;该区域石油地质储层整体属于中孔、中渗储层;该区域最上层属于劣势储层,不利于石油开采,最下面的两个地层属于优势储层,孔隙结构较优,利于石油开采。这表明扫描电镜法可以对石油地质储层进行精准的评价,所得到的储层结果与实际情况基本一致。
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  油基钻井液条件下气测衍生参数法的构建与在流体判识中的应用

  景社, 蔡军, 王雷, 兰晶晶, 袁胜斌

  录井工程. 2022, 33(4): 54-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.010

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  西湖凹陷储层烃类流体以轻质油和凝析气为主,但是受油基钻井液体系和储层本身特性的影响,传统的气测解释方法和图板在储层流体解释评价中具有局限性。为解决这一难题,对西湖凹陷已钻探井的气测数据进行统计分析,通过改进传统3H比值法,建立了GO-I油气指数解释模型,并利用交会面积对流体密度进行预测。研究结果表明,油基钻井液条件下的GO-I油气指数解释模型及交会面积预测流体密度模型得到的结果与电缆测试结论相吻合,实现了井场流体性质、油气密度的随钻快速识别。该方法分析方便快捷,解决了油基钻井液条件下储层流体判识难的问题,具有较好的效果和应用前景,可为后期地质作业决策及油气藏评价提供技术支撑。
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  饶阳凹陷页岩油烃源岩及“甜点区”的录井评价研究

  张文雅, 胡洋, 张玉新, 孙红华, 邓清

  录井工程. 2022, 33(4): 61-68. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.011

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  在页岩油勘探开发初级阶段,对“甜点”储层发育区的认识以及预测是储层改造和水平井钻探成功的关键,能够有效加快非常规资源的利用。饶阳凹陷页岩油作为华北油田储量重点接替领域,勘探潜力巨大,但目前处于勘探开发初级阶段,尚未取得重大突破。通过对饶阳凹陷沙一下亚段页岩油烃源岩及“甜点区”进行录井评价研究,对烃源岩指标进行归类统计,结合烃源岩评价成果对“甜点区”录井资料响应特征进行研究,对页岩油“甜点区”进行预测,最终深化了对页岩油勘探“甜点区”的认识,并在此基础上提出多项勘探建议,在圈闭目标发现和评价等方面发挥了重要作用。
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  南海A油田古近系低孔低渗储层录井评价方法研究

  何理鹏, 汪芯, 李重逢, 邓卓峰

  录井工程. 2022, 33(4): 69-74. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.012

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  南海A油田古近系文昌组低孔低渗储层发育,且存在局部高阻水层,水层与油层测井电阻率非常接近,导致流体性质与储层物性评价较难。为了解决开发生产过程中储层流体性质与物性随钻判断的不确定性问题,创新建立了基于荧光显示、FLAIR实时流体录井与地化录井技术的储层流体性质评价方法,以及基于录井机械比能、切向功与测井密度曲线的储层物性综合评价方法。在A油田文昌组低孔低渗储层的流体性质识别与物性判别的应用结果表明,该方法具有较好的实用性,可为油田高效开发作业提供有力支持,具有较好的应用前景。
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  苏里格X区块储层流体性质识别方法研究

  邵映明, 李婧, 马浩, 李国良, 房金伟, 刘丽姝

  录井工程. 2022, 33(4): 75-83. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.013

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  苏里格气田经过近二十年的勘探开发,井位部署已逐步向富水区迈进,如何避水部署,实现高效开发,已成为苏里格气田下一个十年所面临的重要问题。作为典型的致密岩性气藏,苏里格气田砂岩储层内气水分布规律复杂,无统一的气水界面,同时由于其与围岩的波阻抗差异小,地震响应特征复杂,常规储层预测技术难以有效识别流体性质。以苏X区块为例,一方面通过计算流体活动性属性,预测渗透储层展布;另一方面通过分析实钻井在地震低频资料上的响应特征,总结形成了一套简易的气水识别方法,即低频增强振幅属性方法,识别流体性质,二者结合预测储层含气性。应用该方法预测结果与气井实钻效果吻合度较高,有效提高了研究区含气储层预测精度,为区块建产区筛选提供有力依据,也为苏里格致密储层含气性检测提供了一种有效、可行的方法。
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  录井资料处理与模式识别技术在长庆油田录井解释评价中的应用

  刘涛, 乔德民, 晏巍, 刘永炜, 方铁园, 王海涛

  录井工程. 2022, 33(4): 84-91. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.014

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  为了提高录井资料的应用价值,尝试利用录井智能解释软件对多项录井资料进行标准化、数字化处理,然后进行敏感参数提取,并利用模式识别技术充分挖掘新解释方法。基于该思路,阐述了多种资料处理技术,包括保留时间校正技术、指纹对别技术、谱图重构技术、敏感参数提取技术,并详细介绍了实现过程。利用多种模式识别技术所建立的新解释方法,包括相似度分析、多元统计分析等,在长庆油田后期生产中均取得了较好的应用效果,对录井技术创新发展有一定的借鉴意义。
装备
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  钻井液池体积精准监测装置的研制与应用

  李开荣, 陈俊男, 段丽娟, 张耀先, 陈玖国

  录井工程. 2022, 33(4): 92-96. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.015

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  溢流和井漏是钻井过程中常见的现象,若不能被及时发现,轻则推迟钻井施工周期,增加钻井施工成本,重则污染地下水资源或引发井喷事故,破坏油气层、污染环境等,造成不可挽回的损失。发现溢流和井漏最直接有效的方式就是监测出口流量变化量和钻井液体积变化量。在生产现场因出口钻井液流速不稳定和循环罐内钻井液受搅拌器影响的因素,钻井液液面起伏波动较大,造成出口流量和钻井液池体积测量不精准。为了及时精准发现溢流和井漏,利用贯通原理和虹吸效应,研制出一套钻井液池体积精准监测装置,消除了出口钻井液和循环罐内钻井液液面起伏影响,实现了出口流量和钻井液池体积的精准监测,为安全钻井提供了有力的技术保障。
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  基于GSM的钻井工程作业远程自动报警系统设计与开发

  张志文

  录井工程. 2022, 33(4): 97-101. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.016

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  在传统工程录井监控的基础上,如何借助信息化手段来提升异常预报的及时性和时效性是钻井工程预警中必须考虑的问题,而工程作业异常工况的及时发现对避免钻井事故的发生和降低事故的严重程度具有至关重要的作用。为了解决该问题,基于GSM通信芯片设计并开发了钻井工程作业远程自动报警系统,包括自动报警数据采集器（RTU）等硬件部分和远程自动报警终端等软件部分。该系统实现了从异常工况数据自动采集、传输到预警信息平台综合应用的一体化管理,为提升工程作业远程自动预警的信息化水平提供了可推广、可借鉴的手段。
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  石油钻探井控险情报警系统的研制与应用

  陈虹全, 刘瑞红

  录井工程. 2022, 33(4): 102-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.017

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  钻井过程中发现溢流和硫化氢险情时,可以通过声光报警方式快速警示现场人员,进行险情处理或撤离,声光报警器的功能和性能直接影响到溢流和硫化氢险情识别、传达和记录,进一步影响到钻探人员和设备的安全。通过分析常规声光报警器功能和性能存在的局限,利用安全离线式供电技术、无线自动化控制技术和开关量监测记录技术等,研制出一款安全供电、双色双声道和无线远程控制的石油钻探井控险情报警系统,实现溢流和硫化氢险情报警在无线远程控制和安全供电模式下工作,提高了溢流和硫化氢险情报警精准性,消除了安全隐患,完善了钻探现场险情报警系统功能和性能,具有较好的推广应用前景。
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  机械自浮式脱气器的设计与应用

  妥红, 满继琼, 杨明清, 彭俊民, 陈玖国

  录井工程. 2022, 33(4): 107-111. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.018

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  传统脱气器一般利用丝杠、铰链等工具来调节脱气器高度,而当钻井液排量、密度发生变化时,需要人工调节,从而导致脱钻井液量不稳定,影响气测录井资料的准确性。为此,研发了机械自浮式脱气器,对不同密度钻井液配置不同质量配重块,随着钻井液密度增大或减小,适量增减配重块,钻井液排量变化时,可实现脱气器自动升降,脱气器脱钻井液量基本恒定,有效降低了钻井液排量、密度变化对气测值的影响。与传统脱气器相比,机械自浮式脱气器不改变传统脱气器电动机及供电方式,不改变传统脱气器结构,即可实现脱气器高度自动调节,其成本低廉,降低了劳动强度,提升了气测录井资料质量。
地质研究
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  滇黔北坳陷灯影组岩溶地层测井响应特征

  艾笛, 姚亚彬, 芮昀, 魏宝军, 郭宁, 丁邦春

  录井工程. 2022, 33(4): 112-117. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.019

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  溶蚀孔洞是滇黔北坳陷灯影组碳酸盐岩的主要储集空间,为了研究碳酸盐岩的岩溶发育规律及测井响应特征,综合利用岩心、薄片、常规测井和电成像资料分析了区内岩溶的地质特征和测井响应特征,在此基础上自上而下将岩溶层划分为垂直渗流岩溶带和水平潜流岩溶带,并对其分布规律进行了研究。结果表明,滇黔北坳陷岩溶发育受古地貌影响大,岩溶坡地岩溶发育程度高,其中溶缝、溶洞、溶孔发育,可作为有效储集空间,进而通过在横向上与川中高石梯-磨溪地区加以对比,揭示了该区岩溶地层勘探潜力,为精细评价该区储层奠定了基础,对下一步油气勘探决策具有良好的指导意义。
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  南港油田板2油组深层致密砂岩裂缝预测及成因研究

  杨佩佩, 卢异, 周杨, 吴刚, 李文亮, 任光文

  录井工程. 2022, 33(4): 118-124. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.020

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  为了实现南港油田沙一下亚段板2油组孔隙-裂缝双重介质油藏的高效开发,综合岩心、常规测井、三维地震资料开展裂缝预测及成因研究。通过常规测井曲线的裂缝响应特征,建立裂缝识别常数模型,评价裂缝纵向发育情况,同时利用地震多属性的人工神经网络方法,测井与地震数据相结合预测裂缝平面分布范围。预测结果表明,区域主断裂走向为NE向,同时伴生了多条NW、NE、EW向裂缝,主要分布在G 178井断裂和B 228井断裂之间的区域,裂缝的形成与分布明显受隐伏走滑断裂带的控制,双断裂斜交的伴生破碎带所形成的地垒式构造区域裂缝最为发育。综合裂缝发育情况、砂岩厚度以及产能评价结果,将储层划分为4类,其中：裂缝发育且厚度大于10 m的砂岩为Ⅰ类储层,试油无需压裂,自喷高产;裂缝不发育但厚度大于10 m的砂岩为Ⅱ类储层,试油具备一定产能,压裂后可高产。Ⅰ类、Ⅱ类储层发育区域是下步勘探开发的重点目标区。
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  川南页岩小微尺度断层井震结合识别方法研究

  李柯, 唐诚, 王崇敬, 梁波, 施强, 欧传根

  录井工程. 2022, 33(4): 125-132. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.021

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  川南页岩气地层钻井过程中频繁钻遇断层,对水平井施工影响极大。根据地震正演结果,大尺度断层可以通过常规地震剖面识别,但对于小尺度与微尺度断层则缺乏有效的分析手段。为此优选基于倾角控制增强的最大似然属性分析方法,可以实现小尺度断层的识别,在采用伽马比值与元素三维显示图板开展微尺度断层识别的基础上,建立了小微尺度断层的识别流程和判别标准。井场应用结果表明,页岩气地层的小微尺度断层识别符合率达到83.33%,为水平井地质导向提供了判别依据和技术支持。
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  东海丽水凹陷北部潜山岩性识别及储层预测技术

  刘春锋, 申文龙, 秦德文, 熊志武

  录井工程. 2022, 33(4): 133-139. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.022

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  东海丽水凹陷北部发育西部潜山和东部潜山两大潜山带,二者圈闭成群成带分布,潜山与丽水凹陷生烃主洼中央深洼烃源岩直接对接,供烃窗口大,油气运移条件好,潜山上覆月桂峰组和灵峰组近千米的区域性泥岩盖层,储存条件好,成藏条件优越,但受制于已钻井资料偏少,潜山岩性类型和储层分布特征尚不明确,制约了潜山的勘探进展。通过对已钻井资料和地震资料综合分析,基于丽水凹陷潜山岩性识别及预测技术,采用储层反演、叠后多属性融合等方法建立了丽水凹陷潜山储层评价技术,实现了丽水凹陷北部潜山岩性和储层展布特征的预测,为潜山下一步勘探提供了较好的指导依据。
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  苏里格气田苏X区块剩余气分布及井网加密方案研究

  孙永亮, 陈琦, 张泽, 李国良, 房金伟, 南雪芬

  录井工程. 2022, 33(4): 140-144. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2022.04.023

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  苏里格气田苏X区块已开发富集区内井网逐渐完善,由于外围区域地质条件差,为了保持区块稳产,需要进行富集区剩余气分布及井网加密方案研究。基于致密气藏低渗透、压裂生产的特点,对常规数值模拟方法进行优化,采用毛管力标定平衡初始化、储层分类相渗控制、局部调整渗透率和传导率的方法模拟压裂生产,精细拟合气井产量和井底流压,旨在通过模拟地层压力和储量丰度的变化,定量表征剩余气分布,优选剩余富集区。在从地质和开发两方面分析剩余气分布影响因素的基础上,综合现有井网、有效储层和剩余储量的分布特征,将剩余储量类型定性划分为4种（井网未控制型、复合砂体内阻流带型、水平井漏失型、射孔不完善型）,进而针对不同类型剩余储量分别进行加密方式论证和加密井位优选,制定加密方案,预测开发指标。在SX-11-11S试验井区实施了8口加密井,综合评价Ⅰ类井占比为87.5%,预测采收率提高8.2%,效果良好。