2023年, 第34卷, 第2期　
刊出日期：2023-06-25

  

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工艺技术
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  基于核磁共振T₂谱的致密砂岩孔喉分布评价方法

  屈凯旋, 李国良, 于春勇, 赵全国, 段传丽, 房金伟

  录井工程. 2023, 34(2): 1-8. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.001

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  利用核磁共振技术估算孔喉分布的关键在于准确确定弛豫时间与孔喉半径之间的转换方法,常规的线性关系转换方法拟合效果较差,而幂函数转换方法是经验公式,无法通过数学关系推导得出,两种方法都具有一定的缺陷。因此,基于Korringa-Seevers-Torrey模型,结合核磁共振原理推导出了弛豫时间T₂谱与孔喉半径的理论关系,并建立了相应的计算模型,所有的模型参数都具有严格的物理意义。以南华北盆地太原组致密砂岩样品为例,对推导公式的准确性进行了验证。考虑到不同大小孔隙的表面弛豫率具有差异性,利用推导公式模型对致密砂岩的孔喉半径分布范围分段进行了拟合,结果显示,采用新方法拟合弛豫时间与孔喉半径数据的效果极佳,拟合决定系数均在0.89以上,说明新方法的准确性极高。此外,基于新方法获得了致密砂岩储层核磁共振孔喉半径分布,并确定了与可动流体分布对应的孔喉半径下限范围。该方法不仅有效提升了核磁共振孔喉半径分布的转换精度,也为利用核磁共振技术定量表征致密砂岩储层的孔隙结构特征提供了可靠的工具。
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  碳同位素录井技术在胜利油区页岩油评价中的应用——以渤南洼陷YYP 1井为例

  牛强, 慈兴华

  录井工程. 2023, 34(2): 9-14. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.002

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  页岩油目前已成为国内外油气勘探开发的重要领域,为了探索碳同位素录井新技术在页岩油评价中的作用,选取渤南洼陷页岩油井YYP 1井开展碳同位素录井工作。基于系统的碳同位素录井数据,详细分析了沿井身轨迹的碳同位素变化特征及其代表的地质意义,利用钻井液气碳同位素研究了页岩油气的成因及成熟度等油气地球化学问题,通过不同时间序列下岩屑罐顶气碳同位素分馏变化特征,及与钻井液气碳同位素之间的分馏特征,结合气测变化对页岩油“甜点”类型进行评价,为压裂分段分簇方案的制定提供有力的技术支撑。
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  钻井液密度随钻调整技术在曹妃甸M构造潜山地层中的应用

  张学斌, 黄叶海, 郭明宇, 李战奎, 苑仁国, 柴晓武

  录井工程. 2023, 34(2): 15-21. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.003

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  曹妃甸M构造潜山地层在钻井过程中一般采用欠平衡方式钻进,导致钻探过程中溢流情况频发,对井控安全造成了巨大的威胁。为了在欠平衡钻井条件下精确指导钻井液密度调整,通过分析潜山地层气测录井响应特征,形成了一种基于气测参数的钻井液密度随钻调整方法,同时从统计学角度出发,提出井底压差与气测参数的相关性关系,建立了曹妃甸M构造钻井液密度调整模型,实现了在钻进过程中对钻井液密度及时、精确调整。该技术在曹妃甸M构造应用效果显著,有效防止了溢流情况的发生,确保了钻井施工安全。
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  基于BP神经网络模型的随钻测井曲线预测

  马海, 范光第

  录井工程. 2023, 34(2): 22-27. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.004

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  随着剩余油气资源的勘探开发难度不断增加,随钻地质导向仪器的应用越来越广泛。但在实际钻井过程中,随钻地质导向仪器中测量地质参数的传感器与钻头之间存在一定的距离,导致所测地质参数与正钻地层间具有一定的延迟,影响了地质导向仪器的导向效果。利用BP神经网络的自组织、自学习、非线性动态处理等优势,通过自然伽马反映地层岩性,而地层岩性与钻压、排量、钻时等钻井工程参数具有一定关联,以待钻井周围已钻邻井资料作为样本进行学习和训练,建立了BP神经网络预测模型。利用当前正钻井随钻地质导向仪器已测量井段的参数对BP神经网络的权重系数进行精细调整,最后采用该BP神经网络模型及当前钻井工程参数对钻头正钻地层的自然伽马参数进行预测。实例应用表明,该方法预测计算得到的自然伽马数据较为准确,与实测自然伽马曲线相比具有较高的相似性,可以作为仪器测点零长井段地质参数的预测方法,为实际钻井过程中地质导向提供一定的参考。
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  元素录井技术在大港油田奥陶系潜山界面卡取中的应用

  何成山

  录井工程. 2023, 34(2): 28-33. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.005

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  大港油田奥陶系潜山构造复杂,实钻潜山界面与地质设计出入较大,录取的岩屑比较细碎甚至呈现粉末状,难以直观识别岩性,给潜山界面卡取带来了极大的困难,录井现场需要一种快速、精准识别岩性的方法。元素录井具有很好的时效性、准确性,通过总结奥陶系潜山界面附近地层主要造岩元素、重要组成元素及微量元素含量在潜山界面处的变化规律,综合应用卡层敏感元素、进入潜山预警元素、水体环境指数来辅助奥陶系潜山界面准确卡取,减少了钻井施工过程中存在的风险,提高了钻探时效,取得了良好的效果。
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  油气上窜速度计算中迟到时间的精准取值方法

  李开荣, 陈俊男, 段丽娟, 刘瑞红, 柳权, 于利华

  录井工程. 2023, 34(2): 34-38. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.006

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  油气上窜速度是涉及井控安全的一项重要参数,其计算过程涉及的各项参数取值必须精准无误,才能确保油气上窜速度计算结果的准确性,油气层深度、钻头位置、开泵时间、见显示时间、静止时间等数值均可直接从录井实时数据和各项资料记录中读取,而迟到时间参数却因频繁变排量导致无法直接有效取值,影响了油气上窜速度计算结果的准确性。通过分析影响迟到时间准确取值的浮阀和泵排量变化两方面因素,并采用扣除灌水眼背景值法和平均排量法计算出平均迟到时间,实现了多种排量下油气上窜速度计算中迟到时间的精准取值。该方法有效地解决了频繁变排量工况下迟到时间无法准确取值的难题,为油气勘探过程中井下安全和井控安全提供了技术保障。
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  基于六臂地层倾角资料的井眼扩大系数对录井迟到时间的校正

  徐长凯, 刘晓亮, 王俊

  录井工程. 2023, 34(2): 39-44. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.007

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  伊拉克B油田的Sulaiy地层“糖葫芦串”形的椭圆井眼非常发育,对迟到时间影响较大。基于六臂地层倾角测井资料,采用最佳逼近的椭圆拟合井眼实际情况,并引入井眼扩大系数克服井径扩大率表征裸眼段井眼规则度方面的不足,解决了井眼不规则而引起的迟到时间不精准问题。在实际生产中,应用文中迟到时间校正公式对伊拉克B油田5口井迟到时间进行校正,使录井深度（迟到井深）与电测深度绝对误差降至1.4 m以内,满足了B油田生产需求,效果良好。
解释评价
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  离子色谱录井技术在气探井储层含水性识别中的应用

  李仕芳, 贾浩, 盖文臣, 方铁园, 姚远, 张春朋

  录井工程. 2023, 34(2): 45-50. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.008

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  鄂尔多斯盆地气探井解释评价的主要难点是储层含水性识别,地层水成分主要由无机离子组成,因而利用离子色谱录井技术分析无机离子含量的变化,可对储层含水性进行识别。总结鄂尔多斯盆地20多口井离子色谱录井岩心数据,结合后期开采测试结果,利用离子色谱派生参数钠氯系数（Na⁺/Cl^-）、Na⁺权重、（K⁺+Ca²⁺）权重、氯镁系数（Cl^-/Mg²⁺）、（K⁺+Ca²⁺）/Cl^-建立了储层含水性识别雷达图,气层、差气层呈现多边形面积饱满形态,水层呈现尖峰突兀形态,从而实现了储层含水性定量化解释评价。该方法适用于层间、井间对比,从后期应用效果看,气探井解释符合率从79.32%提高到了82.35%,改进效果显著。
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  基于时间-温度拟合曲线的岩心密闭试验参数优化方法

  阎荣辉, 滕飞启, 满百胜, 吴明松, 李俊汉

  录井工程. 2023, 34(2): 51-56. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.009

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  密闭试验是含气储层含水观察常用方法,但是在实际操作过程中试验温度与密闭时间没有统一标准,观察结果对比性较差,不利于岩性含水性的判断。通过试验测定在不同温度下岩心水分挥发量与时间的关系,用曲线拟合方法,优选出岩心密闭试验最佳参数组合,结果表明,在60℃条件下,密闭时间为120 min后观察袋壁附着水珠产状效果最佳。参数定量后,密闭试验的可比性显著增强,实现了从单井解释到井间对比,在油田勘探开发中具有一定的应用前景。
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  一种低渗碳酸盐岩气藏气井积液的早期判识方法

  谢姗, 徐文, 焦扬, 薛云龙, 李琳

  录井工程. 2023, 34(2): 57-64. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.010

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  岩溶风化壳型低渗碳酸盐岩气藏受沉积成岩作用影响,储层非均质性强,一旦含水,开发难度极大。以鄂尔多斯盆地靖边气田为例,目前该类气藏整体进入开发中后期,因现有方法判识滞后且精度较低,气井气液流动状态难以及时准确识别,面临单井产量低、气井积液产水等问题,造成剩余储量动用难、气藏采收率低。根据低渗碳酸盐岩气藏渗流机理与生产特征,提出了基于常规生产资料的井筒积液早期判识技术,并在此基础上改进了积液产水气井生产制度以及气水动态分布预测技术思路,细化了“动态控水、地质避水”的剩余储量动用策略。靖边气田据此实施了“气水流动状态判识+生产制度动态优化+气水分布预测”的一体化技术流程,使老井控水、新井防水能力切实提升,典型产水单元水气比趋于稳定、连续生产气井比例提升20%,近3年年均增产气量1.8×10⁸ m³,年均提高采收率0.1%。
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  基于气测与地化多参数组合的录井油气水解释模型

  符强, 谭忠健, 李鸿儒, 郭明宇, 刘志伟, 苑仁国

  录井工程. 2023, 34(2): 65-71. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.011

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  传统单项录井解释方法由于自身技术局限往往适用性较差,需要根据不同油气性质建立不同图板,其种类繁多且需要提前进行人工油气性质判别。为此通过将气测录井与地化录井的关键参数T_g、P_g进行组合,进一步提出了T_g-Corr和P_g·P_S两个修正参数,建立了一套受油气性质影响较小,且适用性较强的油气水解释组合图板。该图板在渤海油田20个二级构造带油气水解释应用的结果表明,平均解释符合率达到86.3%,显著提升了井场油气水录井解释精度;同时该方法的成功应用也为录井解释提供了一种新的思路,具有一定的推广价值和应用前景。
装备
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  智能测导地面测控系统研发设计

  杨亮, 白庆杰, 李传伟, 曾晓英, 黄梅

  录井工程. 2023, 34(2): 72-76. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.012

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  智能测导系统具有高轨迹控制精度、高造斜率等特点,近年来在大位移水平井的施工中应用比较广泛,为了实现其闭环控制,需研制与该系统相配套的地面测控系统。从数据采集层、传输层、数据层和应用层4个层级阐述了智能测导地面测控系统架构的分层设计原理,介绍了各层级的主要功能以及系统整体的运作流程。根据系统架构的设计,针对每个层级,分别对现场数据采集与控制、数据融合与远程传输、地质导向等重要组成部分进行了详细的剖析,进而设计了相应的功能模块。通过现场施工应用表明,在四川页岩气区块油气层的钻遇率平均达到97%以上,提高了储层钻遇率,整个系统取得了较好应用效果。
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  岩石薄片全视域多维数字化图像采集技术研发及应用

  陈世松, 冉飞, 樊仁杰

  录井工程. 2023, 34(2): 77-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.013

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  针对目前老井库存岩石薄片老化、丢失,无法实现数字化图像共享以及新井现场岩石薄片应用浅表化等问题,研发了岩石薄片全视域多维数字化图像采集技术,实现了对岩石薄片的广域、多维度地质特征识别及同屏多人协同研讨,增强了对岩石薄片内特殊矿物、孔隙、裂缝等特征认识的统一性、准确性。全视域多维数字化岩石薄片图像所反映的地质特征较传统岩石薄片更加丰富,岩性特征识别更加准确,更有利于支撑地质沉积与成岩演化研究。该技术的研发与应用,不仅实现了早期老井库存岩石薄片的数字化存储,同时有利于现场勘探中储层的快速评价,从而为油田勘探开发的数字化建设提供了有力支撑。
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  基于抽吸原理的岩屑自动取样系统研制及应用

  王全全, 甄建, 黄万国, 张增旺, 郑海军, 胡学武

  录井工程. 2023, 34(2): 83-87. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.014

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  针对钻井岩屑样本取样智能化的迫切需求,瞄准提升岩屑代表性、样本获取及时性、运行可靠性,以及井场适应性等综合目标,研制了基于抽吸原理的岩屑自动取样系统,采用抽吸式取样技术和防混叠、固相/液相快速分离技术解决了常规取样方案由于岩屑混叠导致地层代表性差的问题。通过地层岩屑返出模型分析,应用机电一体化技术、RFID井深归位技术和岩屑取样自适应控制算法,实现系统小型化和适应性设计,解决了钻井现场复杂多变环境下的适应性难题。通过多口井的现场应用,充分验证了系统的岩屑取样代表性、可靠性、适应性和易用性,为录井朝着一体化、智能化方向发展奠定了基础。
地质研究
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  基于拓频的高分辨率多子波地震反演技术在苏X区块的应用

  孙颖, 武刚, 梁斌, 李国良, 房金伟, 段传丽

  录井工程. 2023, 34(2): 88-94. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.015

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  苏里格气田苏X区块沉积储层以砂泥岩薄互层为主,砂体横向变化快,单砂体厚度差异大,储层非均质性强,常规的低分辨率二维地震稀疏脉冲反演无法清晰地展现出砂体的叠置关系。为此采用高分辨率多子波地震反演技术对苏X区块进行储层预测：首先对二维地震数据体进行拓频处理,其次进行测井岩石物理分析和自然伽马拟声波阻抗的可行性分析;然后对拓频后的地震数据体进行分频操作,将各分频体地震数据与钻井现场模型数据结合分别进行贝叶斯反演,反演后的数据体通过分频特征重构技术进行频率域融合,最终得到高分辨率多子波地震反演数据体。采用高分辨率多子波地震反演技术对苏X区块进行储层预测取得良好效果,相对常规稀疏脉冲地震反演,高分辨率多子波地震反演在纵横向分辨率上提升明显,砂体的叠置关系及井间砂体的尖灭展现得更清晰,反演结果更可靠,能够为有利层位的优选和评价提供更符合地质规律的依据。
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  东海盆地椒江凹陷火成岩发育特征及其对油气成藏的影响

  马清

  录井工程. 2023, 34(2): 95-102. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.016

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  东海陆架盆地椒江凹陷钻井已证实具有较大油气勘探前景,但多期构造运动下火成岩十分发育。为推动椒江凹陷油气勘探进程,从三维地震资料出发,结合研究区及周边已钻井的录井、测井以及同位素测年资料,通过对凹陷内火成岩岩相-地震相、岩浆活动期次开展研究,总结了岩浆活动对油气成藏的影响。椒江凹陷在5期岩浆活动下发育火山通道相、爆发相、溢流相、侵入相、火山沉积相5种类型火成岩,晚始新世至早中新世岩浆活动最强,发育大规模的岩浆沿层侵入和火山喷发。岩浆活动加速月桂峰组烃源岩成熟,形成一批强制背斜和岩墙断块圈闭,对椒江凹陷油气成藏有积极的作用,但主成藏期之后凹陷经历3期强烈岩浆活动,不利于油气藏的保存,给椒江凹陷油气勘探带来较大的地质风险。
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  渤中凹陷东营组超压层的有机碳含量校正及超压成因分析

  杨毅, 郭东明, 程乐利, 袁胜斌, 陈恭洋, 印森林

  录井工程. 2023, 34(2): 103-108. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.017

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  渤中凹陷东营组地层普遍发育超压,对其超压地质成因仍有争议。前人通过声波速度与有效应力图板法分析,认为东营组超压以欠压实成因为主,而东营组发育大段泥岩地层,其中的高有机碳含量对于声波时差的影响不容忽视。基于地化录井资料对重点井的声波时差曲线进行了有机碳含量校正,重新分析了东营组超压层特征,并探讨了烃源岩超压成因分类。结果表明：渤中凹陷东营组超压层普遍具有高有机碳含量特征,声波时差经过校正后明显减小,平均降低幅度16.8%,将校正后的资料进行重新投点,表现为流体膨胀特征,这一结论与地层响应特征相符,有助于提高区域地层压力预监测精度,对其他地区烃源岩层系超压成因研究具有借鉴意义。
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  苏里格25、76区块上古生界山1-盒8段储层成岩作用及成岩演化序列分析

  于春勇, 董峰, 屈凯旋, 贾雨萌, 郭琼, 白玲

  录井工程. 2023, 34(2): 109-116. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.018

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  苏里格合作区块上古生界山1-盒8段砂岩储层埋深大、致密化程度高,其复杂多样的成岩作用贯穿整个沉积历史,强烈的成岩改造导致储层产能差异化显著,明确其成岩作用类型及成岩演化序列是该区天然气勘探开发亟待解决的关键问题之一。通过镜下薄片、扫描电镜、阴极发光、X射线衍射（XRD）等方法分析化验资料,对苏里格合作区块上古生界山1-盒8段砂岩储层岩石学特征、成岩作用类型与阶段、成岩演化序列进行了系统分析。研究结果表明：山1-盒8段储层主要发育岩屑质石英砂岩和岩屑砂岩,其成分、结构和成熟度均相对较高;压实、胶结、溶蚀、交代作用是影响储层物性的4种主要成岩作用类型,溶蚀与交代作用促进了低孔低渗背景下相对优质储层的形成,压实与胶结作用则是储层致密化的主要原因;山1-盒8段砂岩储层目前处于成岩阶段的中成岩B期,成岩演化序列为：早期机械压实→石英Ⅰ期加大→粒间高岭石交代石英加大边→溶蚀作用→少量自生石英、伊利石胶结→局部石英Ⅱ期加大→铁白云石交代石英,铁方解石胶结、交代→少量长石、方解石溶蚀。基于此建立的成岩演化序列为预测致密砂岩储层甜点提供了科学依据。
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  莺歌海盆地高温高压地层破裂压力评价

  陈现军, 廖高龙, 张鑫磊

  录井工程. 2023, 34(2): 117-122. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.019

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  为了确保莺歌海盆地高温高压地层安全钻井,需准确地进行地层破裂压力评价。以莺歌海盆地乐东区块为研究对象,分析该区块地层破裂原因,基于弹性力学理论构建了地层破裂压力计算模型,综合利用室内实验测试、现场地漏实验、现场孔隙压力测试及测井数据解释等方法,获得了该区块高温高压地层的抗拉强度、泊松比、孔隙压力和地应力等地层破裂压力计算模型所需的关键参数。在此基础上,结合现场钻井液漏失及地层破裂等情况分析,最终通过地层破裂压力计算模型获得了地层破裂压力分布剖面,可为研究区域钻井液性能及井身结构的合理设计提供参考。该地层破裂压力评价方法对于有效解决钻井液漏失问题、保证现场安全高效钻井具有积极的意义。
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  层状分频构形反演技术的研究与应用——以苏76区块为例

  石岩, 李国良, 李玉英, 房金伟, 谢磊, 邵映明

  录井工程. 2023, 34(2): 123-128. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.020

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  致密油气藏开发是当前油气开发的重要组成部分,常规的测井约束反演和地质统计学反演存在一定的局限,其反演精度无法满足非均质性强的储层精细刻画要求。层状分频构形反演技术是针对层状、准层状介质的一种非线性反演技术,通过分频建模、属性建模实现,为此介绍了层状分频构形反演的基本原理和实现过程,论述了层状分频构形反演在苏76区块的应用效果。该技术在苏76区块的应用结果表明,层状分频构形反演对薄储层的预测具有较高的吻合率,能够有效刻画砂体空间展布,是进行井位部署的可靠依据。
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  长庆油田上古生界河流相砂体叠置模式研究及其在提高水平井储层钻遇率中的应用

  张雨欣, 李长洪, 沈文洁, 叶庆丽, 田旺东, 姜全达

  录井工程. 2023, 34(2): 129-138. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.021

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  为精确分析长庆油田上古生界河流相储层单期河道砂体与隔夹层在空间上的配置关系进而提高砂体水平井储层钻遇率,将研究区域内煤层、灰岩及高成熟的古土壤层等标志层作为划分沉积单元的等时面,采用等时相控技术进行对比,并应用切片对比法和等高程对比法划分沉积单元。研究表明,长庆油田上古生界河流相砂体由两期或多期单期河道砂体叠加而成,河道内部隔层自然伽马和电阻率曲线的回返程度与隔层厚度有关,厚度越大曲线回返程度越大,曲线回返程度划分为阶梯式、半幅式及基线式,进一步总结出单期河道砂体在侧向上、垂向上的叠置模式：侧向接触关系主要分为砂体孤立型、砂体对接接触型及砂体切叠接触型;垂向接触关系主要分为砂体间歇式叠加、砂体完整式叠加、砂体侵蚀削截式叠加。通过研究单期河道砂体叠置模式,深入分析单期河道砂体与隔夹层在空间上的配置关系,指导水平井轨迹控制,从而提高有效储层钻遇率。
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  柴达木盆地干柴沟地区下干柴沟组上段烃源岩特征

  张长好, 付新, 张连梁, 段宏臻, 李强, 张伟

  录井工程. 2023, 34(2): 139-144. https://doi.org/10.3969/j.issn.1672-9803.2023.02.022

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  为解决柴达木盆地干柴沟地区下干柴沟组上段（E₃²）烃源岩评价标准尚未建立、烃源岩研究程度偏低的问题,通过大量岩心化验分析进行有机岩石学、有机地球化学、正构烷烃及类异戊二烯烷烃为代表的生物标志化合物研究,对干柴沟地区下干柴沟组上段进行了烃源岩评价及母质沉积环境探讨。结果表明：依据烃源岩有机质类型、TOC、氯仿沥青“A”含量、游离烃S₁指标可确定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类烃源岩的评价标准;烃源岩有机质来源为藻类等低等水生浮游生物和微生物;有机质类型为Ⅱ₁-Ⅰ型;烃源岩成熟度介于低成熟-成熟生烃阶段。该研究对确定下一步有利勘探目标具有一定的指导意义。