2023年, 第34卷, 第1期　
刊出日期：2023-03-25

  

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研究与探讨
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  基于录井资料的页岩油储层评价参数探讨

  方锡贤

  录井工程. 2023, 34(1): 1-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.001

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  在介绍国内页岩油勘探开发常用录井技术及其功用的基础上,重点分析页岩油储层评价中使用TOC参数作为评价页岩油含油性最重要的参数所存在的问题,认为TOC参数构成、岩石热解分析机理及实践资料均证实,页岩油储层液态烃含量、页岩油水平井产量与TOC参数没有相关性,将TOC参数作为评价页岩油储层含油性的必备参数容易产生误导,进而提出使用岩石热解录井中直接反映页岩油储层液态烃含量的S₁参数代替TOC参数评价页岩油储层含油性的新思路。结合页岩油成藏特点及不同录井技术功能,认为使用岩石热解参数T_max及采用岩石热解录井资料回归分析来预测原油密度能够判断页岩油油质,应用气测净增加值、后效、“单根峰”、钻井液参数及槽池面观察能够判断地层流体压力,应用多维核磁共振资料、气测回归资料所得孔隙度能够判断页岩油储层物性,应用岩心及相关分析资料能够判断岩相、裂缝,应用XRD/XRF、岩性能够判断地层可压性。基于评价参数进行分析,结合国内页岩油突破区块评价参数及对相关资料的分析,建立了页岩油储层评价参数体系。
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  微钻时录井技术在冀东油田的研究与应用

  汪磊

  录井工程. 2023, 34(1): 9-17. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.002

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  目前在石油天然气勘探开发中,越来越多的钻井新工具、新工艺的应用,导致钻井速度越来越快,岩屑破碎程度越来越严重,给录井岩性识别、解释评价、层位卡取及水平井地质导向等工作带来了严峻挑战。通过对微钻时条件下的工程录井、气测录井、元素录井及随钻电测等相关参数进行深入分析,总结出适用于钻探现场地质分析的微钻时录井技术。现场实际应用表明,微钻时录井技术对于解决上述录井现场技术难题效果显著,具有一定的推广应用价值。
工艺技术
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  川南D区水平井靶区小层的UMAP算法判别图板研究

  向克满, 唐诚, 王崇敬, 梁波, 凡刚

  录井工程. 2023, 34(1): 18-23. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.003

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  川南海相页岩气水平井对优质页岩的钻遇率要求较高,但靶框垂向半径小,随钻测量工具以远端LWD为主,缺乏方位GR,单靠随钻GR与主要元素录井信息难以区分靶区的小层。通过优选UMAP算法,针对元素录井数据进行降维处理,通过数据训练获得合适的超参数,建立了靶区小层的判别图板。上井应用表明,3口井优质页岩平均钻遇率94.7%,在缺乏方位GR的情况下,依靠判别图板能准确识别小层,可靠落实钻头穿行方向,从而确保长穿优质页岩,为水平井地质导向提供了技术支持。
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  基于元素录井的深层火成岩抗钻特性评价

  胡宗敏, 张立刚, 罗光东, 王曲, 邓圣甲, 冯伟

  录井工程. 2023, 34(1): 24-28. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.004

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  岩石抗钻特性表征参数是钻头选型和钻井参数优选的重要依据,建立抗钻特性的随钻表征和预测方法尤为重要。利用岩石抗钻特性实验和X射线荧光实验,测试了松辽盆地北部深层火成岩可钻性级值、硬度、塑性系数和元素含量,统计了各抗钻特性参数与元素含量之间的关系,揭示并归纳了各元素对抗钻特性参数的影响规律：随着Si、K、Na元素含量增加,岩石的可钻性和硬度增大,塑性系数减小;随着Al、Fe、Mg元素含量增加,岩石的可钻性和硬度减小,塑性系数增大。基于实验结果,运用多元回归分析方法,构建了基于元素含量的岩石抗钻特性参数计算模型。该研究成果能够在实际应用中实时评价地层的抗钻特性。
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  元素特征组合法在BZ凝析气田开发井潜山界面预警中的应用

  温海涛, 郭明宇, 阚留杰, 苑仁国, 王建立

  录井工程. 2023, 34(1): 29-34. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.005

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  渤海BZ凝析气田试验区开发井潜山界面卡取面临深层地震解释精度差、上部厚层泥岩缺少标志层、定向井及水平井井斜大、钻机提速导致岩屑细碎等作业难题。通过分析已钻井元素录井资料,应用多聚类特征选择算法对潜山及上覆地层进行敏感元素筛选,从中筛选出可进行地层对比和潜山界面深度预警的4种敏感元素Mn、S、Ca、Sr,并提出三级元素预警机制,建立区域元素特征剖面,实现了潜山上覆地层精细划分对比及界面深度预警;根据泥岩中Ca元素含量变化,建立两类潜山卡取模式类型,用于预警进入潜山钻井参数变化,实现了潜山界面深度和进入潜山钻井参数的精准预警,助力现场快速完成潜山界面的卡取,为钻井施工安全及潜山储层开发保护提供了技术保障。
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  特殊录井在相国寺构造地下储气库钻探中的应用

  刘达贵, 田蒙, 刘兴, 杨琳, 何林蔚, 孟森淼

  录井工程. 2023, 34(1): 35-39. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.006

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  为了解决相国寺地下储气库目的层（黄龙组）固井、取心卡层难题,以相国寺构造栖霞组-黄龙组自然伽马能谱录井和X射线荧光元素录井为研究对象,分析了自然伽马能谱录井与自然伽马能谱测井、X射线荧光元素录井与地层元素俘获测井的相关性,建立了相国寺构造栖霞组-黄龙组自然伽马能谱录井、X射线荧光元素录井层位判别图板及识别标准,用于判别层位和卡准固井、取心层位。研究结果表明：（1）自然伽马能谱录井与自然伽马能谱测井相关系数为0.88,X射线荧光元素录井与地层元素俘获测井相关系数为0.92,能够依据自然伽马能谱录井和X射线荧光元素录井对层位进行判别;（2）自然伽马能谱录井值栖霞组为76~87 nGy/h、梁山组为90~122 nGy/h、黄龙组为82~96 nGy/h,创建的层位判别图板聚类效果好,根据判别图板建立了层位识别标准;（3）Al元素和Mg元素对栖霞组、梁山组及黄龙组3个层位最为敏感、区分度较高,根据Al元素和Mg元素含量建立的层位判别图板和识别标准,能够满足录井现场栖霞组、梁山组和黄龙组层位判别。应用自然伽马能谱录井和X射线荧光元素录井建立的层位判别图板和识别标准,能够解决相国寺构造地下储气库目的层卡层难题。
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  基于模糊数学层次分析的井漏地质风险分级定量评价研究

  邓津辉, 刘广明, 谭忠健

  录井工程. 2023, 34(1): 40-46. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.007

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  井漏是影响钻井作业最大的风险之一,预防井漏一直是钻井作业不断探索的工作。评价井漏的方式是评价地层漏失通道和漏失空间,即井漏地质风险。建立准确评价地层井漏地质风险的方法,对于指导现场钻井安全工作具有非常重要的意义。由于井漏地质风险自身的不确定性,只能进行定性评价,为使井漏地质风险评价更客观、更具体,实现定量评价,以渤海X油田为例,通过分析发生过漏失井的资料,提出了模糊数学和层次分析相结合定量判断井漏风险的评价方法,实现了钻前井漏地质风险定性、定量评价。基于模糊数学层次分析方法计算得出井漏地质风险值,建立漏失排量与风险值关系模型,依据计算的风险值,将井漏风险定量划分为高风险、中风险、低风险3个级别,可为井漏风险井的分类提供重要依据。
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  吉木萨尔页岩油录井综合地质导向技术应用研究

  王俊, 岳红星, 秦榜伟, 罗鸿成, 龚超, 王跃昆

  录井工程. 2023, 34(1): 47-53. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.008

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  目前吉木萨尔页岩油开发采用长水平段水平井,目标地层单层厚度薄、岩性复杂、水平段长、断裂与微构造发育,仅靠随钻测井曲线进行地质导向难度大。通过对该地区“下甜点”地层录井特征的研究,优选钻时、气测全烃、斜长石含量、碳酸盐岩总量4个录井敏感参数来识别地层,指导综合地质导向,提升甜点钻遇率。通过建立这4个录井敏感参数交会图板发现,该地区“下甜点”地层的优质“甜点”同时也是工程“甜点”,提高优质“甜点”钻遇率的同时亦提高了水平段钻进效率,可在实现地质目的的同时,兼顾工程提速与井筒质量。其在该地区21口井的地质导向应用中取得了良好的效果,平均优质“甜点”钻遇率提升2.1%,平均机械钻速提高14.7%,为该地区页岩油一体化高效开发提供了有效支撑。
解释评价
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  三维定量荧光录井技术在乌石凹陷油层评价中的应用

  付大巍, 宫立园, 胡德胜, 张帅, 陈奎

  录井工程. 2023, 34(1): 54-59. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.009

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  针对乌石凹陷原油品质差异大、部分井钻井施工采用高荧光钻井液,常规录井难以有效识别真假油气显示及判断储层流体性质的问题,利用三维定量荧光录井技术取得该区不同品质原油样品的最佳激发波长和发射波长及油性指数,建立不同品质原油识别标准,通过油性指数、相当油含量、对比级别等三维定量荧光参数与气测录井数据结合,建立了储层流体性质判别图板。应用该图板可快速判断原油品质,并有效识别真假油气及微弱油气显示,其对储层流体性质的解释结果与实际测试及取样结果吻合率达92%,有效提高了录井对油气层的快速判断能力。
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  潜山缝洞型储层随钻快速评价方法——以珠江口盆地惠州26-6构造为例

  熊亭, 邓卓峰, 曹英权

  录井工程. 2023, 34(1): 60-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.010

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  随着南海东部地质认识的深入和勘探思路的转变,近年来在珠江口盆地惠州26-6构造中生界潜山油气勘探中获重大突破。研究表明,惠州26-6构造潜山储层以裂缝-孔洞型及裂缝型的蚀变闪长岩及蚀变花岗岩为主,储层特征十分复杂,目前主要依靠钻后测井、取心及实验分析等方法来评价储层有效性,在随钻过程中难以对储层进行快速、准确的评价,严重影响下一步勘探决策。通过对惠州26-6构造已钻井的录井、测井、测试资料进行分析,厘清了研究区中生界潜山储层的录井响应特征,优选综合录井地质参数和工程参数建立了中生界潜山缝洞型储层有效性录井评价标准,完善了基于综合录井资料的潜山储层有效性评价方法。实践应用表明,潜山储层有效性综合录井参数评价方法在研究区具有较好的适用性,该方法对珠江口盆地潜山缝洞型储层随钻快速评价有着重要的意义。
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  油基钻井液对气测录井解释方法影响的实验分析及研究——以准噶尔盆地南缘地区为例

  隋泽栋, 黄国荣, 徐永华, 李秀彬, 解俊昱, 金庭科

  录井工程. 2023, 34(1): 68-75. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.011

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  准噶尔盆地南缘地区山前构造复杂,新近系、古近系地层伊/蒙混层发育,水敏性强,为保障钻井安全普遍使用油基钻井液,钻井液中的白油或柴油会吸附气测组分,影响录井过程中油气显示识别,并造成气测解释困难。通过油基钻井液吸附气测组分实钻井分析和油基钻井液吸附气测组分实验分析,揭示了油基钻井液吸附气测组分的机理,提高了对油基钻井液条件下气测显示的地质认识;通过挖掘提取南缘地区高压储层气测显示表征参数,结合油基钻井液条件下气测组分特征参数,建立了南缘地区油基钻井液条件下气测解释方法。该方法在南缘地区新井初步应用4井5层,解释符合率达80%以上,具有一定的推广应用价值。
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  苏里格气田苏39区块下石盒子组盒8段储层综合评价

  贾然

  录井工程. 2023, 34(1): 76-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.012

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  苏里格气田苏39区块作为新的开发区域,分析化验资料少,主要含气层位下石盒子组盒8段储层特征认识不明确。该区储层埋藏深,隔夹层发育,有效气层厚度薄,横向差异变化快,空间连通性差,有效储层识别难度大。为开展系统的分析研究,指导制定下步开发方案,针对地质概况、储层岩石学、物性、孔隙结构和渗流特征,开展大量的岩心实验分析,综合运用常规薄片、铸体薄片、核磁共振、扫描电镜、敏感性、相对渗透率、高压压汞等实验技术手段,对苏里格气田苏39区块盒8段储层进行综合评价,并对盒8段3个主力产气段进行分类评价。结果表明,盒8³段为Ⅰ类储层,盒8¹段和盒8⁶段为Ⅱ类储层,可为下步区域开发提供有利的目标。
装备
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  智能钻修机监测系统的设计与实现

  任忠宏, 李特, 万康, 陈国涛, 田素合, 陈晓明

  录井工程. 2023, 34(1): 83-86. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.013

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  当前钻修井施工作业过程中对监测更加重视,传统的人工记录方式受环境、人为等因素影响,不但存在安全隐患,而且费时费力,工作效率低。根据国内钻修机的使用情况及施工作业安全需求,设计了一种智能钻修机监测系统,采用无线模式进行数据采集,自然能量供电,前后方监测,可实现无人值守、自动报警,提高了施工作业安全性,为施工作业现场的人和物提供了保障。该系统现场安装免拆卸,采集参数精度符合标准要求并具溯源性及可传递性。现场应用表明,在钻修井施工作业过程中,该系统能够实时监测关键参数的变化,及时发现参数异常采取相应处理措施,从而保证钻修井施工作业快速、安全、高效、科学地进行。
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  钻井液出口流量精准测量装置的研发及应用

  龚洪海, 万亚旗, 周发举, 孟凡阁

  录井工程. 2023, 34(1): 87-93. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.014

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  为了实现钻井液出口流量的精确测量,确保钻井过程中井漏、井涌、溢流等异常工况的及时发现,在充分调研各种流量测量方式之后,选定基于超声波多普勒和科里奥利两种原理的钻井液出口流量精确检测装置进行研发,并通过充分的实验验证,分析了两种装置的优势与不足,为实现钻井液出口流量精确检测提供了解决思路。未来钻井液流量精确测量将成为新的高端录井服务项目,利于进一步拓展录井技术服务的领域。
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  色谱仪样品气遇阻自动预警反吹系统的研制与应用

  李开荣, 陈俊男, 张耀先, 吴发平, 殷小明, 李学德

  录井工程. 2023, 34(1): 94-98. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.015

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  因色谱仪缺乏样品气遇阻自动监测并处理的功能,导致样品气遇阻不能及时被发现,造成油气显示漏取和色谱仪相关配件损坏,进而影响到油气显示发现和快速钻井施工进度。为此利用芯片控制、负压监测、电磁控制等核心技术研制出一套色谱仪样品气遇阻自动预警反吹系统。该系统安装在色谱仪样品泵与脱气器之间,用于实时监测并处理样品气遇阻故障,从而实现样品气遇阻监测和自动化处理,能够降低劳动强度,同时提高录井资料质量和设备使用率,为油气显示发现和快速钻井提供技术保障,具有较好的推广应用前景。
地质研究
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  渤海BZ油田沙河街组低渗储层成岩作用及演化特征

  金宝强, 陈建波, 邓猛, 缪飞飞, 舒晓

  录井工程. 2023, 34(1): 99-106. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.016

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  为解决渤海BZ油田沙河街组低渗油藏储层成因机理不明确及成岩作用定量化表征难的问题,利用岩心、岩石铸体薄片及扫描电镜等分析资料,对该油田沙河街组岩石学特征、储集空间、成岩作用、演化特征、演化阶段的定量表征进行了研究。结果表明：沙河街组储层岩石类型以岩屑长石砂岩为主,其中沙二段储层粒度分选、颗粒接触关系和储集空间类型均优于沙三段;沉积过程中主要发育机械压实及压溶、胶结和溶蚀等成岩作用,整体处于中成岩阶段A 2亚期,局部区域达到中成岩阶段B亚期;孔隙度演化分析表明,机械压实作用是沙河街组储层低渗的主要成因,在储层孔隙度损失过程中作用最大,其中沙三段相比沙二段机械压实作用更加明显,胶结和溶蚀作用对储层孔隙度损失和增加的影响基本相当。
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  苏里格SW区块高含水致密砂岩气藏优势储层主控因素分析

  齐丹, 王玉善, 李国良, 段传丽, 陈凌云, 郝兵

  录井工程. 2023, 34(1): 107-112. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.017

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  针对苏里格SW区块储层物性差、含水饱和度高、投产井出水严重、优势储层分布规律认识不清的问题,通过综合分析岩心、测井、地震、生产动态等资料,讨论了影响区块优势储层分布的主要因素。研究表明：SW区块气、水分异差,优势储层需同时考虑含气性和含水性,主要受沉积微相、构造活动及砂泥配置关系等因素控制;优势储层岩性以石英砂岩为主,粒度以中-粗粒为主,孔隙度、渗透率相对较高,含水饱和度相对较低;有利沉积微相是高产井储层发育的基础,同时影响储层的岩石学特征和物性特征,边滩、心滩微相控制优势储层展布;局部构造高部位、逆断层上盘控制局部甜点储层发育,构造高部位有利于天然气富集以及气、水分异;砂泥配置关系对油气运移及封存、储层物性有较大影响,研究区纯砂岩上下发育泥岩的“薄砂厚泥”“砂泥等厚”以及“厚砂薄泥”模式利于优质储层发育。基于以上分析,优选心滩、边滩沉积微相相带,构造高部位且砂泥匹配良好区域为优势储层分布区,为苏里格气田产能建设提供指导。
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  阜康凹陷二叠系多成因机制地层异常高压预测方法研究与应用

  金力新, 徐声驰, 郑以华, 刘洋, 王斌, 蒋勇

  录井工程. 2023, 34(1): 113-120. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.018

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  准噶尔盆地阜康凹陷深层勘探程度低,异常高压发育,成因机制多样,传统的钻前地层压力预测方法精度低,难以满足深层油气钻探工程需求。为此,通过分析该区域地层异常高压成因,根据不同高压成因引入地层压力成因修正因子对原伊顿公式进行改进,并建立三维地层压力预测模型。该方法在钻前地层压力预测中应用结果表明,其预测精度达到90%以上,能够满足油气勘探中深层或超深层地层压力预测精度需求。
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  录井技术在渤海油田太古界变质岩裂缝识别中的应用

  李战奎, 郭明宇, 马金鑫, 刘广明, 张恒, 魏雪莲

  录井工程. 2023, 34(1): 121-129. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.019

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  渤海油田对于太古界潜山的勘探开发力度逐步增大,先后发现并开发了JZ 25-1南太古界潜山油气藏、BZ 19-6特大型潜山凝析气藏,有力证实渤海油田太古界潜山具备极高的勘探潜力。太古界潜山岩性以变质花岗岩为主,油气储集空间主要为裂缝,裂缝发育程度对油气藏规模评价影响巨大,所以实现太古界变质岩裂缝的快速识别对勘探作业快速决策具有重要意义。通过研究发现,太古界潜山裂缝研究大多聚焦于变质岩储层的储集空间表征、裂缝表征、控制因素、储层分带和测井评价等方面,缺乏录井技术定量识别裂缝的研究。采用钻井参数曲线交会法、井漏法、岩心观察法、壁心观察法、岩屑微观特征法、薄片鉴定描述法将太古界变质岩裂缝分级描述为米级裂缝、毫米-厘米级裂缝、微米级裂缝、致密段4个级别。其在渤海油田近30口井的成功应用,为潜山油气勘探重大突破起到了关键的作用,对太古界变质岩潜山油气勘探的随钻决策具有重要意义。
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  地震响应在玉东地区膏盐岩底部卡层中的应用

  雷平, 王艳丽, 池晓舟, 夏国峰, 刘辉, 张超

  录井工程. 2023, 34(1): 130-136. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.020

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  塔里木盆地玉东地区膏盐岩底部卡层难度较大,近年来卡层事故频发,严重制约该区域勘探开发进度,盐底卡层系列技术亟待完善。通过分析该区域的钻井、录井和测井等资料,将盐底划分为常规模式与非常规模式,其区别在于非常规模式盐底多发育一套10~30 m厚的膏盐岩。结合地震资料分析和正演模拟结果,确定了盐底模式与地震响应特征的关系,并通过提取均方根振幅属性刻画出不同盐底模式的分布范围。研究表明：常规模式盐底呈较强-强振幅特征,主要分布在玉东地区东部,非常规模式盐底呈弱振幅特征,分布在玉东地区西部;地震弱振幅响应平面图可预判盐底模式,完善盐底卡层技术,方便钻井现场应用。该项成果已在21口井中得到了应用,盐底模式均预判准确,钻井现场盐底卡层准确率100%,可进一步推广应用。
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  饶阳凹陷赵皇庄-肃宁构造带奥陶系潜山勘探潜力简析

  张成武, 张君子, 李娟, 陈俊, 孙江虹, 李冬蕾

  录井工程. 2023, 34(1): 137-146. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.01.021

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  饶阳凹陷是冀中坳陷发现潜山最多、潜山油藏规模最大的富油凹陷,尽管经过多年的勘探,饶阳凹陷仍具有较大的勘探潜力。饶阳凹陷中部的赵皇庄-肃宁构造带潜山虽然勘探程度较高,但奥陶系潜山一直没有突破,具有较大的勘探潜力。由于该构造带的断裂系统复杂、钻井出露的潜山层位多,影响了奥陶系潜山地层的准确落实;而且钻入第三系沙三段地层的井较少,也给奥陶系潜山油源分析带来一定困难。为此采用了加强潜山层位对比及区域分布特征研究,推算该区奥陶系地层的厚度;以已知井进山层位为依据,重新精细梳理断层,加强潜山断裂结构研究,确定断槽内奥陶系层位的存在;加强下第三系沙三段暗色泥岩分析,寻找奥陶系潜山油气运移通道等方法。通过综合研究分析,构建该区奥陶系潜山的油藏模式,提出奥陶系潜山有利目标,明确了该区奥陶系潜山具有较大的勘探前景,从而为华北油田的增储上产奠定了坚实基础。