苏北盆地高邮凹陷阜二段页岩天然裂缝发育特征及其对页岩油富集和保存的影响

苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组二段(阜二段)页岩油勘探获得重大突破,是下一步增储上产的重要领域。页岩层系中天然裂缝发育复杂,其对页岩油富集和保存的影响认识不清,制约了下一步勘探部署。综合来自HY1、H101、HY7、S85X等井的岩心、录井、测井和镜下薄片、扫描电镜、大视域扫描电镜拼接(Maps)、微区矿物扫描(Qemscan)、冷冻岩心有机地球化学分析等资料,结合HY1HF、HY3HF等井的生产动态资料,系统分析了阜二段页岩层系中天然裂缝发育特征,进一步揭示了不同类型天然裂缝对页岩油富集和保存的影响。结果表明,阜二段页岩层系主要发育穿层构造裂缝和层控构造裂缝,以及层理缝和收缩缝等非构造裂缝。其中,穿层构造裂缝发育程度与岩性及构造部位密切相关;层控构造裂缝主要发育在白云石条带、砂质/白云质混合条带和顺层方解石脉等脆性层;层理缝主要为异常高压成因,发育集中在阜二段中下部Ⅲ~Ⅴ亚段。层理缝与顺层方解石脉、白云石条带和砂质/白云质混合条带中发育的层控构造溶蚀缝洞既是页岩油的有利储集空间,也是高效渗流通道,有利于页岩油富集;穿层构造裂缝有效性较好,相对于页岩的基质更为富集页岩油(S 1),但其纵横向连通性较好,因而也是页岩油逸散的高效通道,对阜二段Ⅴ亚段“Ⅴ下”甜点层保存条件不利,对Ⅳ亚段甜点层影响较小,平面上与断层距离越小,断层规模越大,构造裂缝越发育且越不利于页岩油保存。

苏北盆地高邮凹陷阜宁组二段页岩裂缝特征分析

苏北盆地高邮凹陷阜宁组二段(以下简称阜二段)页岩油勘探获得突破,是未来增储上产的现实目标。裂缝作为储集空间和运移通道,在页岩油勘探开发中发挥着重要作用。以X1井为研究对象,根据成像测井、岩心和微观薄片观察结果,分析了高邮凹陷阜二段页岩油储层不同尺度裂缝发育特征;结合裂缝参数统计和裂缝充填物稳定碳氧同位素分析,确定了裂缝形成期次,讨论了裂缝动态演化过程及裂缝对页岩油气富集的影响。结果表明:构造裂缝总体较为发育,主要为脆性剪切裂缝和张剪性裂缝,剪切裂缝长度长,横向连通性好;非构造裂缝主要为层理缝和顺层方解石脉,在部分亚段异常发育。不同类型的天然裂缝后期均遭受了一定程度的改造,未被完全充填的裂缝、裂缝充填物溶蚀形成的孔洞,以及超压层理缝和微裂隙,均是页岩油有利的储集空间。研究结果为高邮凹陷深层页岩油选区、选段提供了新的思路和理论依据。

苏北盆地高邮凹陷阜宁组二段深层页岩储层地应力方向及主控因素

苏北盆地高邮凹陷阜宁组二段页岩油资源量超7亿吨,但该区构造、应力双复杂的地质条件对页岩油勘探开发造成较大影响,尤其是现今地应力方向的认识不清,制约了水平井井组方案的部署和压裂方案的设计与优化。基于区域震源机制解、特殊测井和水平井压裂微地震监测等资料,结合波速各向异性、古地磁等实验测试分析资料,开展了各类地应力方向解释方法在深层页岩储层中的适用性研究,查明了花庄地区现今地应力的分布特征,并对其影响因素进行了分析。高邮凹陷阜二段现今水平最大主应力方向主要分布在40°—55°,平均方位角为45°,即现今水平最大主应力方向为NE向。平面上,研究区地应力方向与大区域上应力方向具有较小的应力偏转,主要受构造格局的影响;此外,断层附近存在应力扰动带,扰动带内应力偏转较为明显,扰动带的宽度与断层的断距和延伸长度成正相关。通过对比分析,认为微地震监测、诱导裂缝/井壁崩落、岩心实测、阵列声波各向异性的适用性逐级降低,阵列声波测井中的波速各向异性受平面上岩相相变的影响较大。结合地应力方向解释结果、天然裂缝优势走向,建议该区水平井的部署方位为SE155°—SSE170°。

苏北盆地构造演化对阜二段页岩油富集成藏的控制作用初探

苏北盆地几大主力凹陷阜二段页岩油勘探接连取得重大突破,但不同凹陷、不同井区页岩油产量差异较大,在大面积连续分布的页岩油层中科学高效地寻找甜点区,构造的影响及控制作用不可忽视。因此从构造特征和构造演化入手,通过对比不同凹陷地层、构造、沉积演化和地层压力等特征,来综合研究构造演化对页岩油富集的控制作用。

苏北盆地“十二五”油气勘探主要成果、新认识和技术进展

苏北盆地经历40年的勘探,已经进入到中、高勘探程度的阶段。"十二五"期间,苏北盆地加大了新区带、新层系和新类型"三新"领域研究和评价力度,并取得了一系列勘探成果:高邮凹陷花庄和金湖凹陷秦营新区、阜宁组深层低渗透领域及湖底扇、滩坝砂、水下扇砂砾岩体等多类型隐蔽油藏勘探实现规模储量新发现,为油田稳定发展夯实了资源基础。在斜坡带张扭断层形成机理、深层优质储层发育机制及深凹带戴南组多类型砂体沉积模式等地质新认识为勘探部署提供了理论依据,有力指导了勘探实践和油气新发现。逐渐形成和完善了适合苏北盆地地质特点的火成岩发育区地震资料处理及解释、隐蔽性断层识别及描述和深凹带多类型砂体识别及预测3项技术系列,为油田持续增储稳产提供了坚实的技术支撑。

苏北盆地走滑构造与复杂断块油气成藏

基于构造几何学、运动学分析,开展苏北盆地成盆成烃成藏研究。苏北盆地经历了断拗、断陷、拗陷3个演化阶段,在中国东部喜马拉雅期以伸展拉张为主的构造发育过程中,盆地内发育雁列、羽状、帚状等具有走滑作用的断层组合,并且已发现油藏和圈闭呈定向排列特征,也与走滑作用密切相关。伸展—走滑作用控制了盆地的成盆演化,造成了各凹陷呈多字形斜列,并且每个凹陷内部形成了多个生烃次凹;控盆控凹断裂差异发育特征控制了不同的油气主要运移方向,形成3种运移模式,雁列、羽状控凹断裂控制下的油气运移模式存在较大差异;次级断层组合和地层形变造就的断层转换带和构造高带是油气富集的重要场所,并形成多种类型的断鼻断块油藏。

苏北盆地卞闵杨油田的发现及其意义

通过回顾苏北盆地卞闵杨油田的发现历史,分析了油田发现后盆地生烃、排烃、油气输导、构造形成和圈闭成藏等石油地质认识的转变,总结了三维地震和斜井钻探等新技术的应用效果,指出了该油田的发现对以后盆地油气资源评价、油气成藏规律认识、勘探思路转变和勘探新技术应用等方面产生的重要的影响。

苏北盆地沙瓦油区滚动勘探方法研究

高邮凹陷北斜坡中东部沙瓦油区是典型的复杂小断块油田,具有地下地质、地表条件复杂的特点,多年的油气勘探实践说明:不断深化石油地质理论研究,及时转变勘探思路,发展完善复杂小断块勘探配套技术是油气勘探持续突破和发现的技术支撑,坚持滚动勘探开发一体化的运行模式,是提高复杂小断块勘探效益的有效机制。

苏北盆地断块圈闭分类及油气成藏特征

由于拉张和扭动作用 ,苏北盆地构造圈闭主要为断鼻断块。依其成因可将构造圈闭划分为 4类 :Ⅰ类 ,凹陷及斜坡地区的断鼻断块群 ;Ⅱ类 ,主控断裂两侧的断块 ;Ⅲ类 ,主控断层扭动转换部位的断鼻断块 ;Ⅳ类 ,断阶带之间的复杂断块。根据构造圈闭成因类型、油气源及油气聚集途径等组合特征的分析 ,将成藏样式总结为 3大类 6亚类 :由Ⅰ类圈闭形成的原生油藏及次生油藏 (a ,b型 ) ,由Ⅱ ,Ⅲ类圈闭形成的断层输导型及储层输导型油气藏 (c ,d ,e型 ) ,由Ⅳ类圈闭形成的f型油气藏。目前在苏北盆地两个主力凹陷———高邮凹陷和金湖凹陷 ,所发现的油气藏类型以a ,b类占主导地位 ,分布在凹陷斜坡地区 ,其次为主控断裂两侧的c型油气藏。另外在高邮凹陷南部断阶带内部发育一些f型油气藏。

苏北盆地扭动构造油气藏

苏北盆地构造圈闭主要为断鼻、断块,构造圈闭的成因与区域性伸展 走滑作用有关,按成因可以划分为4种类型:①凹陷及斜坡地区所形成的断鼻、断块群;②扭动断裂带伴生的张性断块;③扭动断裂带转换部位的断鼻、断块;④以伸展作用为主的断阶带复杂断块。扭动构造对苏北盆地的油气藏类型及分布规律具有重要的控制作用。

苏北盆地高邮凹陷油气输导特征及油气分布

通过对高邮凹陷3套烃源岩的分布和与围岩接触关系的分析,认为直接与烃源岩接触的戴一段下部砂岩、阜一段上部砂岩和泰一段上部砂岩为主要的砂岩输导层。凹陷内复杂的断裂体系与砂岩输导层构成了立体输导网络,在立体输导网络中可以区分多种不同的输导方式。这些输导体系类型决定了凹陷内油气的分布特点。

苏北盆地真武吴堡断裂带的构造样式及圈闭类型

苏北盆地真武吴堡断裂带的构造样式主要有主控断层呈左阶式排列、末端呈发散状、左阶式交错部位褶皱隆起、主控断层两侧发育羽状断层,这些构造样式是该断裂带在反转拉张沉降的同时又具有右行扭动而形成。依据地层构造形态、断层特点及其组合关系,可将该断裂带的圈闭类型归纳为4类,分别是屋脊式断鼻圈闭、顺向断层断鼻圈闭、地垒式断块圈闭和阶梯式断块圈闭。

下扬子海相地层地震内幕反射的地质成因

下扬子海相地层地震内幕反射的资料品质区域上存在较大差异。通过对钻井资料、地层沉积成岩特征和地层速度分析,认为该区下古生界因成岩作用强烈,没有明显的速度界面,难以形成好的地震反射;而上古生界石炭-二叠系内部存在多个明显的速度界面,能形成较强的地震反射。海相地层地震内幕反射资料品质受石炭-二叠系的残存状况、构造变形等因素控制,在南黄海部分构造变形较弱地区,石炭-二叠系可以形成连续强反射;在苏皖陆上构造变形较强地区,主要形成断续反射;而在石炭-二叠系缺失地区,地震资料品质普遍较差,多为杂乱反射。有石炭-二叠系残存的地区和构造变形相对较弱的地区为地震攻关的主要目标区。

扭动作用在苏北盆地构造体系中的表现及其意义

在苏北盆地构造体系中 ,存在着逆断层、雁行状排列的断鼻断块群、凹陷主控断层两侧的羽状断层、主控断层的左阶式错位排列及区域北西向延伸的构造带等构造特征。这些构造特征是由于不同级别的断层右行压扭和相应块体的旋转扭动而形成的 ,对盆地的油气生成、聚集和圈闭成藏有重要控制作用。通过分析 ,认为应加强对北西向正向带与凹陷叠加地区、断鼻断块群。

下扬子海相中、古生界地质结构特征及选区评价

通过对下扬子地区地震、钻井、重力、航磁及地表露头等资料的分析 ,认为由于基底及沉积盖层的不同特点 ,海相中、古生界经多期次挤压、拉张改造后 ,各区具有不同的地质结构特点。应根据各地区的不同地质结构来选择油气勘探方向 ,在洪泽高邮区块应为古潜山和不整合面油气藏 ;滨海大丰区块为内幕构造油气藏 ;句容海安区块为下古生界构造油气藏 ,同时要兼顾上古生界及中生界 ;

金湖凹陷阜宁组砂岩储层敏感性分析

储层的速敏性主要与岩石的固结程度及微粒矿物的类型,含量和产状有关;水敏性主要与蒙脱石的含量及其他粘土矿物的含量和产状有关;酸敏性(盐酸)与碳酸盐充填物及含铁矿物的含量、产状有关。通过实验分析表明,金湖凹陷阜宁组阜三段具有较强的速度敏感性和水敏性。阜二段及阜一段则以酸敏性和水敏性为主。建议:①在注入水中加入粘土稳定剂或提高水的矿化度以减小或消除储层水敏性;②为减小或消除酸敏性,应避免将氧化剂或空气带入井内,或在酸液中加入还原剂以控制返出残酸的pH值,或在注入水中加入Fe^(3+)络合剂以抑制Fe(OH)_3沉淀。

从江苏油田发展历程看苏北盆地当前勘探理论与技术的发展方向

回顾江苏油田不同阶段的勘探理论与技术发展历程,探讨油田发展阶段与勘探标志性事件的耦合关系,总结油田勘探理论与技术发展规律,指出苏北盆地当前勘探与技术的发展方向:完善江苏特色的隐蔽油气藏成藏理论,建立适应本区的高分辨勘探技术系列,完善复杂断块群精细化勘探理论,建立复杂断块群高精度勘探技术系列,建立深层勘探理论,完善建立低渗储层改造技术系列。

油气优势运移通道形成“三要素”分析——以苏北盆地高邮凹陷XJZ油田为例

油气优势运移通道研究是勘探目标评价的重要内容,其形成主要受输导层的非均质性、通道产状和运移动力3种"要素"控制。结合计算分析和针对苏北盆地高邮凹陷XJZ油田的油气运移模拟实验,进一步论述了油气优势运移通道形成中"三要素"的作用机理。"三要素"中"动力"要素是核心,控制着油气运移的趋势和方向;"产状"要素对"动力"要素起约束作用;"非均质性"要素决定着油气能否运移以及运移速度。油气优势运移通道实际上是"三要素"综合作用的结果。

柴东地区石炭系烃源岩地球化学特征

柴达木盆地东部祁连山南缘石炭系海相地层发育全、分布广且厚度大,岩性多以暗色泥质岩(包括碳质泥岩)和灰色碳酸盐岩为主.借助于有机元素分析仪、碳硫分析仪、岩石热解仪、色谱-质谱仪、显微镜等分析测试手段,对该区地表30个暗色泥质岩样品有机质丰度、类型、成熟度及生物标志化合物等有机地球化学特征进行了分析.结果表明:石炭系泥质烃源岩氯仿沥青"A"和生烃潜量(S1+S2)含量较低;但有机碳含量较高,介于0.40%—4.93%,平均为1.13%(除两个碳质泥岩样品外).有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,部分为Ⅱ2型;烃源岩形成于还原性的较咸水环境,母源以陆生生物为主,也有较丰富的低等水生生物.除北部中务隆山前石灰窑、红山中沟及柏树山地区石炭系烃源岩已变质外,盆地内部都兰地区烃源岩Ro值介于2.44%—2.70%(平均为2.60%),处于过成熟的生干气阶段;石灰沟、城墙沟及扎布萨尕秀等地区烃源岩Ro值介于0.85%—1.39%(平均为1.12%),正处于成熟阶段的生、排烃高峰期.综合评价该区石炭系泥质烃原岩为中等烃源岩,具有一定的生烃潜力,主要以生气为主.

苏北盆地古潜山岩溶储层形成机制探讨

利用岩心观察、薄片鉴定、碳氧同位素分析等手段,从基岩性质和中新生代沉积与构造背景的差异性、岩溶储层缝洞系统的形成时间等方面,分析了苏北盆地兴化古潜山XG1井与XC1井岩溶储层发育差异的原因,探讨了古潜山岩溶储层的形成机制。认为岩溶面出露的岩石类型与结构和印支—中燕山期古风化岩溶地貌是控制本区岩溶储层发育的主要因素,也是导致XG1井与XC1井岩溶储层发育差异的主要原因;三垛期末强烈的翘倾运动在改变古潜山面岩溶格局的同时,引起地下流体活跃,加剧了XC1井处岩溶强度,有利于次生溶蚀孔隙的发育,但却对古潜山油气藏保存不利。古潜山油气勘探应以中新生代凹陷的边界断层(如真武断层)被动盘、低凸起之间的鞍部、斜坡带下的下古生界结晶白云岩古潜山(或断块山)为主。