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青藏高原羌科1井科學鉆探工程 版權信息
- ISBN:9787030710710
- 條形碼:9787030710710 ; 978-7-03-071071-0
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>
青藏高原羌科1井科學鉆探工程 內容簡介
本書全面介紹了羌塘盆地油氣資源戰略調查工程所取得的成果資料。全書共分11章,對青藏高原羌塘盆地**口油氣科學探井—羌科1井(QK-1)及其配套地質淺鉆所獲得的珍貴資料進行了全面、系統、客觀的介紹,主要包括羌科1井(QK-1)立項依據與組織實施過程、羌塘盆地地質背景、科探井實施依據、鉆井工程(鉆井、錄井、測井和固井)實施情況、鉆遇地層(巖石學、礦物學、沉積相及構造)特征、油氣顯示及勘探前景分析等,同時還對鉆探工程中遇到的問題與實踐經驗進行了初步總結,提出了相應的技術改進措施與建議。
青藏高原羌科1井科學鉆探工程 目錄
**章 緒論 1
一、科學問題的提出 1
二、科探井科學目標 2
三、研究內容與任務分解 3
四、井位論證過程 4
第二章 地質背景 7
**節 地理位置 7
一、工區位置 7
二、交通條件 8
三、氣候水文條件 9
第二節 構造 10
一、構造單元劃分 10
二、主要構造單元特征 11
三、構造層與構造期次 12
第三節 地層 16
一、地層分區 16
二、地層劃分對比與描述 17
第四節 古地理與盆地演化 21
一、前陸盆地演化階段 21
二、初始裂谷演化階段 22
三、被動陸緣裂陷階段 22
四、被動陸緣拗陷階段 23
五、被動大陸向活動大陸轉化階段 23
六、盆地萎縮消亡階段 23
第三章 科探井實施依據 24
**節 地震準備 24
一、地震采集攻關 24
二、地震數據處理 26
三、地震解釋 28
第二節 地質設計 34
一、鉆探目標與設計依據 34
二、油氣水及地溫壓力預測 49
三、取資料要求 52
四、油氣測試 62
第三節 鉆井設計 63
一、井身結構設計 63
二、鉆前及安裝工程 64
三、鉆井工程 66
四、固井工程 77
五、完井井口裝置要求 79
六、周期測算 81
七、技術指標及質量要求 82
第四章 鉆井工程施工情況 83
**節 概況 83
一、重要時間節點 83
二、鉆井關鍵信息 83
第二節 鉆前施工 84
一、基地建設 84
二、道路工程 85
三、物資運輸 86
第三節 鉆井施工 86
一、各井段施工 87
二、井身結構 94
三、井身質量 95
四、鉆井取心 96
五、鉆頭使用情況 98
六、鉆井液體系 99
第四節 錄井施工 100
一、錄井概況 100
二、錄井工作量 100
三、錄井質量評述 106
第五節 測井施工 107
一、測井概況 107
二、測井實施情況 107
三、綜合測井結果 113
四、測井原始資料質量評價 113
五、測井原始資料質量檢驗 119
第六節 固井施工 124
一、高原固井的難點 124
二、固井實施情況 125
三、固井質量評價 131
第七節 鉆后處理 154
一、完鉆及封井 155
二、鉆后廢棄物處置 155
三、土地復耕 158
第八節 配套淺鉆工程施工 161
一、羌資7井、羌資8井 162
二、羌資16井 163
三、羌地17井 165
第五章 鉆遇地層特征 167
**節 錄井特征 167
一、羌科1井鉆遇地層 167
二、地質淺鉆鉆遇地層 197
三、地層劃分對比 207
四、實鉆與預測結果對比 214
第二節 礦物學特征 216
一、夏里組各巖性礦物學特征 216
二、布曲組各巖性礦物學特征 227
三、雀莫錯組各巖性礦物學特征 232
四、那底崗日組各巖性礦物學特征 236
第三節 測井特征 237
一、夏里組地層巖性的測井特征 237
二、布曲組地層巖性的測井特征 242
三、雀莫錯組地層巖性的測井特征 245
四、那底崗日組地層巖性的測井特征 251
第四節 單井地震標定 254
一、地質剖面“戴帽” 254
二、波組特征分析法 255
三、地震相標定 256
第六章 單井沉積相特征 260
**節 羌科1井鉆井沉積相特征 260
一、索瓦組 260
二、夏里組 260
三、布曲組 261
四、雀莫錯組 263
五、那底崗日組 263
第二節 地質淺鉆縱向沉積相特征 265
一、嗩吶湖組 265
二、夏里組 267
三、布曲組 267
四、雀莫錯組 269
五、那底崗日組 270
六、巴貢組 270
七、波里拉組 273
八、甲丕拉組 274
第三節 連井及露頭剖面橫向對比分析 275
一、夏里組沉積相橫向變化 275
二、布曲組沉積相橫向變化 275
三、雀莫錯組沉積相橫向變化 275
第四節 巖相古地理特征 279
一、晚三疊世卡尼期-諾利期早期 279
二、晚三疊世諾利晚期-瑞替期 280
三、早侏羅世托爾期-中侏羅世巴柔期 281
四、中侏羅世巴通期 282
五、中侏羅世卡洛期 283
六、晚侏羅世牛津期-基末里期 284
七、早白堊世 285
第七章 單井構造分析 286
**節 地區構造概述 286
一、斷裂特征 286
二、次級構造單元 289
三、主要構造樣式 290
第二節 地層傾角分析 292
一、夏里組地層傾角 292
二、布曲組地層傾角 293
三、雀莫錯組地層傾角 294
第三節 構造裂縫特征 296
一、裂縫測井識別依據 296
二、裂縫測井分析結果 296
三、巖心中裂縫特征 301
第四節 斷層特征及應力分析 306
一、斷層特征 306
二、地應力分析 307
第八章 油氣顯示 309
**節 羌科1井油氣顯示 309
一、鉆氣顯異常 309
二、后效顯示 321
三、地化錄井解釋 335
四、三維定量熒光錄井解釋 339
五、核磁共振錄井解釋 346
六、輕烴錄井解釋 353
第二節 地質淺鉆油氣顯示 357
一、羌地17井油氣顯示 357
二、羌資7井及羌資8井油氣顯示 360
三、羌資16井油氣顯示 364
第九章 單井石油地質條件 378
**節 烴源巖錄井測井特征 378
一、烴源巖評價標準 378
二、烴源巖錄井特征 381
三、烴源巖測井特征 398
四、烴源巖錄井測井綜合評價 403
第二節 儲層錄井測井特征 407
一、儲層錄井評價 407
二、儲層測井解釋 412
三、儲層錄井測井綜合評價 430
第三節 蓋層錄井測井特征 432
一、夏里組蓋層 432
二、布曲組蓋層 433
三、雀莫錯組膏巖蓋層 434
第十章 鉆井事故及處理過程 439
**節 鉆具斷裂事故 439
一、**次斷鉆具事故 440
二、第二次斷鉆具事故 441
三、第三次斷鉆具事故 442
四、第四次斷鉆具事故 448
第二節 卡鉆及測井儀落井事故 450
一、**次卡鉆 451
二、第二次卡鉆 451
三、第三次卡鉆 452
四、第四次卡鉆+鉆具斷裂 452
五、測井儀落井事故 453
第三節 井漏及處理措施 454
一、泥漿鉆井液漏失情況 454
二、羌科1井井漏復雜處理情況表 455
三、井漏處理措施 458
第十一章 高原鉆井技術創新嘗試 461
**節 鉆井提速技術 461
一、影響鉆井速度的主要因素 461
二、提速技術方案 461
三、結果分析 468
第二節 防斜打直技術 468
一、影響井斜的主要因素 468
二、防斜打直的技術方案 468
三、結果分析 470
第三節 防漏堵漏技術 470
一、導致井漏的原因 470
二、防漏堵漏的基本思路 471
三、具體技術方案 472
四、結果分析 473
第四節 設備改造技術 473
一、柴油機冷卻水箱改造 473
二、測井電纜設備改造 476
三、打撈設備改造 477
四、巖屑清洗裝置改造 478
五、設備配套配置升級改造技術 479
第五節 高原固井技術 480
一、高原固井的難點 480
二、凍土層固井技術 481
三、優選固井水泥漿技術體系 482
四、堵漏提高地層承壓能力 483
參考文獻 484
附圖 491
青藏高原羌科1井科學鉆探工程 節選
**章 緒論 羌科1井科學鉆探工程是由中國地質調查局組織部署、成都地質調查中心牽頭負責、有關石油公司及高等院校科研院所等十多家單位共同參與完成的一項重大油氣地質鉆探工程。羌科1井是青藏高原羌塘盆地**口以獲取油氣地質參數為目的的科探井,也是目前世界上海拔*高(井口海拔為5030m)的科學探井。 該科探井位于藏北高原羌塘盆地北部無人區,2016年12月6日開鉆,2019年3月提前完鉆終孔,終孔井深為4696.18m(設計井深為5500m),鉆遇了從上侏羅統至上三疊統的連續地層序列,在基礎地質、石油地質(特別是烴源巖與保存條件)、工程地質及高原鉆探技術等方面取得了一系列新資料、新發現、新認識與新經驗。 一、科學問題的提出 青藏高原北部羌塘盆地石油地質預查始于20世紀90年代。30多年來,中國石油與自然資源系統有關單位相繼對羌塘盆地開展了油氣地質普查及兩輪油氣資源戰略選區評價工作(趙政璋等,2001a,2001b,2001c,2001d;王成善等,2001;王劍等,2004,2009a)。截至羌科1井工程二維反射地震調查啟動前的2015年初,先后在羌塘盆地累計完成二維反射地震勘探2700km、巖心地質淺鉆17口(總進尺為13688m)、1∶5萬構造詳查及化探3423km2、1∶2.5萬和1∶5萬油頁巖評價800km2,綜合研究路線地質調查5071km,實測地層剖面192km,采集各類樣品23230件、地質走廊大剖面綜合調查810km、電磁測量2574km、微生物化探700km2等(王劍等,2020)。 通過上述油氣地質普查及油氣資源戰略選區評價工作,羌塘盆地在基礎地質、石油地質及地球物理勘探等方面主要取得了以下重要成果:一是提出了羌塘盆地具有形成大型油氣田的潛力,預測其遠景資源量在百億噸以上,是我國油氣資源戰略選區的首選目標;二是預測優選出6個油氣勘探有利區帶、9個重點區塊;三是基本查明了羌塘盆地沉積充填序列、地層-構造格架、巖相古地理特征及基底隆拗格局。 然而,由于羌塘盆地油氣勘探程度整體上還非常低,因此對盆地性質及石油地質條件還存在不同的看法。在基礎地質方面,沉積盆地基底結構、隆拗格局、沉積層序及巖相古地理演化等有待通過科探井工程對盆地覆蓋區加以驗證;在石油地質條件方面,盆地覆蓋區優質烴源巖、規模性儲層、區域封蓋層及保存條件等還有待通過科探井進一步證實;在方法技術方面,一是二維地震勘探展開及資料處理有待鉆井資料的約束與標定,二是高原缺氧條件下鉆探技術有待探索嘗試。 基于上述工作基礎和有待解決的科學問題,中國地質調查局2015年初在組織部署《全國陸域能源礦產地質調查計劃》過程中,通過組織專家反復論證,把《羌塘盆地油氣資源戰略調查工程》作為該計劃的**個項目,列入了該計劃首批啟動的五十個工程之一,由中國地質調查局成都地質調查中心牽頭并承擔。 2015~2016年,成都地質調查中心組織中國石化、中國石油等相關單位,先后對北羌塘拗陷半島湖地區、托納木-笙根地區、南羌塘拗陷隆鄂尼-鄂斯瑪及東部的瑪曲地區開展了重點區塊二維反射地震勘探,完成二維反射地震勘探1160km,獲得了一批信噪比高、能清晰識別出地覆構造與地層層序的地震資料。在此基礎上,通過多次井位論證與現場考察,*終于2016年下半年確定在北羌塘拗陷半島湖6號構造核部實施科學鉆探,命名為羌參1井(后更名為羌科1井),設計井深為5500m。 2016年12月6日,成都地質調查中心組織中國石化中原石油工程公司鉆井三公司正式啟動了羌科1井鉆探工程,中國地質調查局李金發副局長蒞臨現場指導。 二、科探井科學目標 羌塘盆地與中東油氣區同屬于特提斯構造域,被認為是我國*有希望取得突破的油氣勘探新區。圍繞羌塘盆地有待解決的重大科學問題,羌科1井科學鉆探工程特制定了以下幾個方面的科學目標(表1-1): (1)建立羌塘盆地半島湖地區地層巖性(巖相)、電性、物性、地層壓力及含油氣性剖面; (2)探明羌塘盆地中生界油氣地質條件,獲取羌塘盆地中生界烴源巖發育情況及其生烴潛力、儲蓋條件及其組合特征資料,為羌塘盆地油氣勘探提供依據; (3)獲取地球物理相關參數,準確標定地震層位,驗證地球物理資料的準確性、地腹構造的可靠性; (4)探索藏北高原凍土條件下的鉆井、測井、完井及測試工藝技術,形成獨*的石油鉆井工程工藝技術; (5)力爭取得重大油氣發現,實現羌塘盆地油氣勘探的歷史性突破。 圍繞上述科學目標,羌科1井鉆探施工進一步明確、細化了鉆井施工要求:按項目設計完成羌科1井鉆、錄、測、固井施工;獲取巖屑錄井、熒光錄井、氣測及綜合錄井儀錄井完整資料,獲取鉆井巖心及綜合地球物理測井等參數資料,獲取羌科1井鉆遇地層的巖電、流體及地球物理參數資料;對可能發現的油氣顯示層進行中途測試和完井壓裂試油;集成與創新高原凍土條件下的鉆井技術。 三、研究內容與任務分解 羌塘盆地油氣資源戰略調查工程(2016~2019年)是全國陸域能源礦產地質調查計劃所屬任務之一,該工程由3個方面的研究內容構成(表1-2):①羌塘盆地金星湖-隆鄂尼地區油氣資源戰略調查(由中國地質調查局成都地質調查中心承擔);②羌塘盆地隆鄂尼-鄂斯瑪地區油氣構造地質調查(由中國地質科學院承擔);③倫坡拉、尼瑪與措勤盆地油氣基礎地質調查(由中國地質調查局油氣資源調查中心承擔)。 羌科1井科學鉆探是羌塘盆地油氣資源戰略調查工程(2016~2019年)的核心內容,工程總造價為1.78億元。與羌科1井配套的工程還包括前期已完成的近2000km二維反射地震勘探(2015)、羌資7井至羌資15井等9口地質淺鉆(2014~2015年),以及與羌科1井同時進行鉆探的羌資16井(2016年)及羌地17井(2017年)等,二維地震及地質淺鉆配套工程累計投入經費約3億元。 為了組織實施好羌科1井科學鉆探工程,該科探井工程在2016~2018年設置了7個方面的工作內容,命名為7個子項目(表1-2):羌塘盆地井位論證與優選、羌塘盆地羌科1井鉆井工程、羌塘盆地參數井井震聯合反演與屬性分析、羌塘盆地羌科1井單井綜合評價、羌科1井鄰區地質調查與評價、羌科1井外圍有利區調查與優選、羌塘盆地野外后勤保障工程。7個子項目均由中國地質調查局成都地質調查中心承擔,其目標任務圍繞羌科1井展開,同時根據需要,子項目下設了外協課題,項目承擔單位通過與科研院所及石油公司的合作,共同完成了羌科1井的科學鉆探任務。 四、井位論證過程 羌科1井井位經過了4次專題研討、4次綜合論證及1次綜合培訓,通過上述井位論證工作,優選出半島湖-萬安湖重點區塊,預測了科探井鉆遇地層序列、巖石及構造特征;根據巖相古地理有利條件及“斷背 + 構造高點 + 壓力異常”,于2016年底至2017年初確定了西藏自治區雙湖縣北部半島湖6號背斜構造核部作為科探井井位,坐標N34°22′22″,E88°33′38″,井口海拔為5030m。 (一)專題論證 2016年3月1日,羌塘油氣資源戰略調查工程召開了“地震資料解釋與圈閉構造優選”專題研討會。會議特邀國土資源部(現自然資源部)、中國地質調查局、中國石油、中國石化等單位具油氣勘探實踐經驗的專家進行“會診”。通過地震剖面資料詳細解釋與構造優選,*終確定了半島湖6號構造、托拉木1號構造及半島湖1號構造為下一步科探井部署的優選構造。專家“會診”達成了以下幾個方面的共識:一是與會專家一致認為,2015 年取得了一批品質非常好的二維地震資料,其品質與網線密度完全可以作為確定科探井的依據;二是發現的一批有利圈閉構造可作為科探井部署的依據,但**步要以“構造穩定、圈閉規模較大、拗中定隆”等為首要原則,兼顧巖性、巖相及地層圈閉等條件;三是半島湖北部3號、4號、5號、6號、7號構造實際上為一個具多個次級構造的大型復式圈閉構造,該構造整體上保存完整,圈閉幅度大,地震資料品質好,構造落實可靠,是羌塘盆地目前*好、*有利的構造,可列為首選目標。 2016年4月22~23日,中國地質調查局總工程師室、資源評價部、羌塘盆地油氣資源戰略調查工程項目組組織有關專家,召開了“羌塘盆地科探井井位論證”專題會。與會專家在聽取羌塘盆地金星湖-隆鄂尼地區油氣資源戰略調查項目匯報后,現場對項目提供的報告、圖冊、部署的大圖件進行了審閱、會診。專家組通過提問、討論,在羌塘盆地科探井井位部署上達成了以下評審意見:①中國地質調查局成都地質調查中心做了大量的工作,2015年的地震測量工作卓有成效,2015~2016年的地震解釋工作效果明顯,項目組對盆地做出了全面的評價,提出的3個科探井部署方案合理;②專家組一致認為,半島湖6號圈閉構造由“井”字形的5條高品質二維地震測線控制,地層識別可靠性強,能夠有效刻畫圈閉,該圈閉整體上保存完整,圈閉幅度大,成藏史匹配關系好,在此部署羌科1井作為首要鉆探目標合理;③經過對成藏條件(烴源巖、儲集層和蓋層)的討論,專家組認為中侏羅統布曲組和下三疊統肖茶卡(巴貢)組可作為首要勘探目的層系。 2016年10月26日,羌塘油氣資源戰略調查工程組織中國石油、中國石化、中國地質調查局油氣資源調查中心、中國科學院地質與地球物理研究所、中國地質科學院地質研究所等單位的相關專家及項目研究人員共計二十余人,在中國石化勘探分公司二維地震資料處理實驗中心召開了專題咨詢現場工作會議,就羌塘盆地油氣工程二級項目地震資料處理成果提出的有關羌科1井下是否存在侵入巖體的問題,專家們開展了認真的資料對比研究與熱烈的討論。與會專家通過對中國石化勘探分公司、江漢油田物探院、中國石油東方物探研究院提供的疊后偏移剖面,中國地質科學院“羌塘盆地隆鄂尼-鄂斯瑪地區油氣地質構造調查”二級項目組提供的疊前深度偏移剖面進行認真對比分析,*終認為羌科1 井附近低信噪比區域仍然為沉積地層的可能性更大,存在侵入巖體的可能性不大。 2017年3月3日,羌塘盆地油氣資源戰略調查工程羌科1井隨鉆研究高級專家咨詢會議在成都召開。會議由中國地質調查局成都地質調查中心主辦,中國科學院及中國工程院劉寶珺院士、康玉柱院士、羅平亞院士、多吉院士等蒞臨指導,中國石油、中國石化、中國科學院、中國地質科學院及相關高校的總地質師、高級專家、教授,參加了本次專題咨詢會議。中國地質調查局資源評價部、總工程師室等有關領導出席并講話。 (二)綜合論證 2016年5月10日,中國地質調查局成都地質調查中心學術委員會對《藏北羌塘盆地羌科1井井位論證與設計》進行了論證評審,專家在認真審閱報告及相關資料、聽取匯報的基礎上,經過質疑、答辯,形成評審意見如下:①按照上次建議,加快了項目進程,同時啟動了鉆井地質設計、鉆井工程設計、鉆井招標等一系列工作;②補充了地層壓力預測,結合地層、構造、石油地質條件、地震資料品質和圈閉落實程度,以及三口可選擇井位(羌科1井、羌科2井、羌科3井)的鉆井風險評估,*終確定將羌科1井作為羌塘盆地內**口石油地質科探井,該井位于半島湖6號構造內,是“實現取全取準地層參數同時兼顧油氣發現”這一核心目標和指導思想下當時*優的井位方案。
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