静态流动单元划分方法研究

流动单元指一个受砂体及其内部因受边界限制、不连续薄隔挡层、各种沉积微相界面、小断层及渗流率差异等造成的渗流特征相同、水淹特征一致的储层单元。本文以渤海湾盆地某油田为例,综合考虑沉积环境、储层宏观特征、储层微观孔隙结构与流体流动特征等参数,对研究区储层进行流动单元识别与划分,通过参数优选后,选择与水淹程度相关性较好的岩相类型、泥质含量、渗透率、流动带指数与电阻率下降率作为识别参数,主要分为4类静态流动单元,不同类型流动单元具有不同的水淹特征,由于河道砂体整体呈现正韵律,在河道下部往往发育物性较好的Ⅰ类静态流动单元。

致密砂岩气运移的临界动力学条件探讨

物理模拟是认识地下油气运移和聚集机理的重要方法和手段,为了更深入地认识深层条件下致密储层天然气运移的机理,以延安气田上古生界山西组致密砂岩气为例,设计了实验模型和边界条件。基于超低渗岩石多相渗流核磁共振在线模拟实验,探讨致密砂岩中天然气运移的临界压力、临界物性动力学条件,进而分析影响天然气运聚的控制因素。选取山西组不同砂岩类型包括石英净砂岩、富石英低塑性颗粒岩屑石英砂岩、富塑性颗粒岩屑砂岩和富凝灰质杂基石英砂岩样品,代表不同孔渗分布区间的岩石相储层,进行了恒定低注入流量、不同流速(流量)和不同压差充注实验。结果表明,致密砂岩储层的临界充注压力主要受岩石相和渗透率控制,渗透率较高的优势岩石相具有更低的临界充注压力,石英净砂岩天然气临界注入压力一般小于1.2 MPa,即使是物性很差的富塑性颗粒岩屑砂岩和富凝灰质杂基石英砂岩的天然气临界注入压力一般也小于1.5 MPa。同时,致密砂岩也没有绝对的天然气充注物性下限,但致密砂岩的充注效率、含气饱和度与储层物性,尤其是渗透率呈正相关,优势岩石相越发育、渗透率越高,充注效率和含气饱和度也越高。

低丰度致密砂岩天然气分布特征及充注过程半定量评价——以鄂尔多斯盆地定北地区上古生界为例

鄂尔多斯盆地致密砂岩气藏为天然气运移路径上的滞留气藏,气藏充注程度低、丰度低、产气量低、气水关系复杂,天然气是否有效充注、充注程度如何均不明确。为此,以鄂尔多斯盆地定北地区上古生界致密砂岩气藏为例,基于岩心、测井、地震、生产动态等资料,厘清了天然气分布特征,并综合烃源岩、砂体以及断裂分布空间组合关系,确定了天然气充注方式,再根据充注点、充注动力和阻力,确定了优势充注路径,最后开展了不同充注路径下的气水分布评价。研究结果表明:(1)上古生界致密砂岩气层主要为下二叠统太原组2段第2层(太2-2层)、第3层(太2-3层)与中二叠统下石盒子组1段,同时存在气层、气水同层以及水层,气水关系复杂,气井产量差异大,存在局部高产气井;(2)致密砂岩气藏天然气充注点可分为源储邻近充注点、近源充注点以及远源充注点3类,天然气充注方式可分为砂体源内充注、砂体叠置纵横扩散充注、储集体内断裂沟通跨砂体充注以及复合充注4类;(3)建立了天然气充注路径评价参数充注动力(P_(M))和充注阻力(P_(D)),P_(M)越小,充注动力越强,P_(D)越小,充注阻力越小,P_(M)大且P_(D)小,则充注动力损失小,从充注点到井点的充注动力最强、阻力最小,为天然气优势充注路径;(4)确定了4大类11小类气水分布类型和4类充注方式下气水分布规律,其中研究区西部源内充注、近源充注、断砂有利配置充注均可形成较高丰度的天然气富集,东西部远源充注和断砂较有利配置充注可形成较低丰度的天然气富集。结论认为,该研究成果不仅可以为该区目的层寻找充注程度更高的天然气富集区提供依据,也能够在低丰度气藏区的天然气充注优势区进行有效评价,较传统方法更加精细,更适合单个气藏的精细评价。

环渤中缓坡带盖层逐级破裂与油气阶梯跃升式运移

随着渤海凸起区勘探程度的提高,缓坡带成为重要的勘探接替区,但缓坡带勘探成功率较低,油气运移模式及运移路径精准预测是制约勘探成败的关键因素。以环渤中地区为重点,分析了断陷盆地缓坡带多层输导体系条件下盖层破裂与油气运移的关系,总结了相应的油气运移模式,并基于运移模式开展油气三维运移模拟,实现了缓坡带油气运移路径的精细预测。研究表明:①渤中凹陷周缘缓坡带普遍具有“盖-断双控阶梯式”油气成藏模式,主要包括古近系近源和新近系源外2类油气藏。近源成藏的油气直接来自于烃源岩,在东营组区域盖层控制下沿古近系第一输导层顺层运移;源外成藏的油气来自于二次调整运移的充注点,油气顺断层突破东营组盖层后,沿新近系多层楼式输导层呈阶梯式充注运移。②累计盖层断接厚度小于450m是下伏盖层破裂及浅层输导层充注发生的触发条件。③受盖层减薄和断裂活动的耦合控制,缓坡带不同构造部位油气运聚的阶梯环带不同,可以通过“盖-断耦合”分析来预测油气的空间分布,基于这一思路创新开展阶梯跃升式油气立体运移模拟,在蓬莱19-3缓坡带综合预测成功率达88%。④由于坡折断带坡坪转换的正断层的密集发育,加上盖层厚度及其断接厚度的剧烈变化,坡折带之下的斜坡外带通常为近源成藏,油气勘探应该以中深层为主;坡折带之上的斜坡内带,油气通常在源外成藏,油气勘探应该以浅层为主。该研究成果对于断陷盆地缓坡带油气勘探有利方向预测有着重要作用。

鄂尔多斯盆地苏里格气田低压形成的控制因素

基于气田低压分布特征研究,从构造演化、沉积特征、地层流体性质等方面深入剖析鄂尔多斯盆地苏里格气田低压形成的主控因素。苏里格气田气藏压力主要为低压且受埋深影响较大,气藏顶底板发育多层欠压实泥岩,具有很好的物性和压力封闭条件,地层水特征亦反映气藏封闭条件好。苏里格气田地层压力经历了晚三叠世—早侏罗世正常压力状态、中侏罗世—晚侏罗世压力整体上升、早白垩世压力持续增大并达到最高及早白垩世晚期以来气藏压力逐渐降低的演化过程,最终形成低压。早白垩世晚期以来的构造抬升剥蚀作用导致苏里格气田储集层孔隙反弹增大和孔隙流体降温收缩,从而使得气藏压力降低,分别降低了0.673 MPa和原始地层压力的23.08%。苏里格气藏低压的形成是沉积配置、构造演化及油气成藏等多种因素作用的结果。

压实过程中埋深和时间对碎屑岩孔隙度演化的共同影响

在相同埋深条件下,由于经历时间不同,地层压实程度将会存在差别。从粘弹塑性体应力—应变模型(Bingham模型)推导出均速埋藏条件下地层孔隙度是埋深和经历时间的双元函数。该函数充分表明,在压实作用阶段,埋藏时间和埋深两个因素对地层孔隙度演化的影响都是非常重要的。为了充分证实这一结论,作者首先分析3个代表性沉积盆地地层孔隙度与埋深和埋藏时间的关系,阐明了除了埋深因素的作用,埋藏时间明显影响到了地层孔隙度的改变。另外,利用沉积物实验室压实物理模拟实验结果与实际盆地地层压实特征的差异性,进一步证明了压实过程中承压时间对压实程度起着重要的作用。任一深度地层孔隙度与埋深的表面关系不能掩盖地层孔隙度受埋藏过程控制的实质,即地层孔隙度受埋藏时间和深度的双重影响。

油气输导体系研究综述

油气输导体系被喻为连接烃源岩和圈闭的桥梁与纽带,控制着油气成藏。在介绍输导体系的概念、特征、分类、要素、影响输导的因素等基础上,认为影响输导体系输导的因素主要包括输导要素的地质特征("征")和油气输导能量("能"),提出了"征能控输"的观点。简述了输导体系的控藏作用,指出输导体系控制输导路径、成藏时间、地点、类型及规模。总结了输导体系的研究思路、方法和存在问题,指出输导体系今后研究内容的重点是输导油气的条件、与圈闭的配置、输导效率、控藏作用等,研究方法和思路应向先宏观后微观、先地质特征后输导能量、先定性后定量、由深层到浅层,立体的、动态的、多因素分析的源—输—藏一体化方向发展,研究手段应向多学科综合,地质与物理模拟、计算机模拟结合方向发展。

准噶尔盆地北三台地区不整合与油气成藏

准噶尔盆地北三台地区发育多个不整合面,根据其成因机制、剖面形态等,可划分为削截不整合、超覆不整合、断褶不整合和平行不整合4种类型。风化剥蚀程度的不均一性使不整合具有典型的层状结构,包括底砾岩及水进砂体、风化粘土层及半风化淋滤带。不整合的类型控制着不整合面的倾角与交汇程度,进而控制了油气的运移及成藏模式。

稳定碳同位素在油气地球化学中的应用及存在的问题

随着现代分析测试技术的提高,碳同位素在油气地球化学中的应用也越来越广泛。总结了碳同位素在油气地球化学中的应用,这些应用包括:用碳同位素研究来鉴别原油的生成环境和母质类型,对天然气进行成因分类和鉴别,判断天然气的成熟度,进行油气源对比,讨论油气的次生变化,研究油气运移,研究天然气的混合情况和油藏地球化学。

渤海湾盆地霸县凹陷输导体系与新近系油气运聚特征

渤海湾盆地霸县凹陷新近系油气藏主要分布在文安斜坡带的馆陶组地层中,油藏类型为受断层控制的断鼻或断块油藏,油藏的分布受有效输导体系控制明显。该文从油气显示特征及有效通道空间、流体性质、含氮化合物等方面研究入手,分析了文安斜坡区油气有效输导体系及油气运聚的特征、规律,明确了新近系油气的成藏模式。研究表明,研究区的输导体系主要由砂体、断层、不整合等要素组成,油气主要来自霸县洼槽沙一下亚段烃源岩,油气沿沙一上亚段、东营组和馆陶组的砂体、断层和不整合组成的通道运移,随运移距离的不断增加,运移层位逐渐变新,最终在文安斜坡带的新近系地层中成藏。

四川盆地高石梯—磨溪构造带震旦系灯影组的成藏模式

高石梯—磨溪构造带是四川盆地震旦系灯影组重要的勘探前景区。应用激光荧光、包裹体和同位素等技术判识了油气运聚信息,分析了灯影组圈闭演化及储层特征,建立了成藏模式。高石梯-磨溪构造带在加里东运动后形成了相对古隆起区,在印支、燕山和喜山早期仍为古隆起区,喜山晚期运动形成了大型圈闭。该区有溶洞型、孔洞型和裂缝型3类含气层,分为震旦系顶部和灯二段两套含气组合。该区烃源岩主生油气期为早中侏罗世,主生气期为早白垩世,是一个持续演化的背斜型气藏。因此,该区是油气运移指向区,是有利勘探区带。

陆梁隆起断裂系统及其对油气运聚的控制作用

准噶尔盆地陆梁隆起具深层断裂和中浅层断裂两大断裂系统。陆南、基东和基南3条区域大断裂是连接油源的主要断层,陆南和基东断裂均具上正下逆结构。基南断裂为逆断层,浅部未发育正断层。基东断裂上部正断层侧向封堵性较好,可形成断层侧向封堵油气藏;陆南断裂上部正断层侧向封堵较差,纵向也是开启的。基南断裂活动期与风城组烃源岩主要生油期即第一次成藏期匹配较好,三叠纪该断裂为油气运移的通道。基东断裂和陆南断裂底部逆断层活动期与油气成藏匹配关系与基南断裂相似,而其上部正断层活动期与乌尔禾组主要生油期即第二次成藏期匹配关系较好,中侏罗世至早白垩世作为油气运移的良好通道。燕山运动期断裂对原生油藏保存、改造与破坏以及对次生油气藏的形成、保存、改造起着重大作用。

库车坳陷北带断裂输导效率及其物理模拟实验研究

在分析断裂输导能力影响因素的基础上,建立了断裂输导天然气效率的评价方法,并用该方法从平面上对库车坳陷北带断裂输导天然气效率进行了评价,同时利用物理模拟实验再现了天然气的运聚成藏(或散失)过程,进而总结了该区断裂组合输导模式。研究结果表明,该区高、中、低效断裂输导体系的分布区域与天然气的分布具有较好的相关性,高效的断裂输导是库车坳陷北带天然气运聚成藏的重要条件。库车坳陷北带在垂向上主要有4种构造断裂输导模式,由盐下断裂与不直接连接圈闭的穿盐断裂构成的断裂输导模式和仅由盐下断裂构成的断裂输导模式是库车坳陷北带有效的断裂输导模式;而由盐下断裂与圈闭破坏断裂、穿盐断裂构成的断裂输导模式和仅由单一穿盐断裂构成的断裂输导模式是库车坳陷北带无效的断裂输导模式。

利用咔唑类化合物研究油气的运移——以塔里木盆地环阿瓦提凹陷志留系古油藏为例

咔唑类化合物是原油中极性较大的化合物,是研究油气运移的有效指标。在油气运移过程中,咔唑类与围岩发生作用而被吸附;苯并[a]咔唑比苯并[c]咔唑运移速度快;C3-咔唑的极性相对于C2-咔唑的较小而运移较快。因此,随运移距离增大,原油中的咔唑类化合物的含量将不断减少,苯并[a]咔唑/苯并[c]咔唑比值增大,C2-咔唑/C3-咔唑比值变小。塔里木盆地的第二期油气成藏发生在海西晚期,阿瓦提凹陷在海西期不断沉降,为塔里木盆地主要的生油凹陷,寒武系—下奥陶统源岩此时处于大量排烃期,根据上述几项含氮化合物指标的研究可知,排出的油气从生烃中心向四周呈辐射状运移,在构造高部位聚集成藏,晚海西期运动时被抬升至地表形成现今广泛分布的干沥青。

油气输导体系研究综述

输导体系作为纽带连接着烃源岩和圈闭,对其进行刻画,一方面可以确定油气运移路径,另一方面可以准确定位油气藏的位置,重要性不言而喻。本文在介绍输导体系基础的概念、特征和分类的前提下,还对优势运移通道的确定、输导能力定量判断方法以及所起的控藏作用进行了详细分析。总结了输导体系的研究方法与存在需要解决的问题,研究方法分别从地质分析、物理模拟和数值模拟三方面进行论述,对于未来的发展提出应该使所用参数与所处时期相对应,加强对输导效率的研究,重视三维动态的展示,以及与多个学科联动结合发展。

不整合面下缝洞岩体油气运聚模型——以塔里木盆地碳酸盐岩油藏为例

使用传统的容积法难以准确计算不整合面下碳酸盐岩缝洞岩体内油气的资源量或储量。该文从油气成藏数值模拟的角度,提出三维侵入逾渗模型(3D-IP)尝试解决这一难题。模型核心思路是通过三维地质建模,根据构造、孔隙度和油气源供给量模拟油气的运聚。模型有3个要点:(1)沿最小阻力方向追踪油气运聚路径;(2)遇到障碍时油气沿初始路径回注;(3)动阻力平衡系统被破坏时油气改变路径,寻找最薄弱节点继续运移。模型可以弥补容积法的不足,并能在预测资源规模的同时,指出资源的分布位置。通过随机模拟实验和塔中S6区块的实际应用,证实了模型的有效性和优越性。根据S6区块模拟结果的分析,预测了该区缝洞型油气藏的勘探方向。

油气成藏与分布的递变序列

在分析成藏过程的基础上,指出了不同类型油气藏分布的序列性。油气生成的多源性和不同聚集条件下成藏聚集的多变性构成了油气在平、剖面上发育和分布的序列性,它由生供烃序列、运移序列、封存序列以及成藏序列等构成,多因素变化导致不同盆地中的油气藏分布构成多种变化序列。若将不同盆地中的典型油气藏片段进行时空组接,则上述所有油气藏类型都将在理想的盆地中出现,构成理论上完整的油气成藏机理序列。对具体的盆地而言,由于不同类型油气藏的存在几率及发育的规模和程度各有差异,通常形成以几种机理类型为主的油气藏组合序列。单就一定条件下的天然气成藏分析而言,煤层气或页岩气、根缘气、致密砂岩气、水溶气、常规圈闭气以及甲烷水合物等可构成完整的油气成藏机理递变序列。

准噶尔盆地天然气勘探现状及勘探对策

准噶尔盆地天然气资源十分丰富,但50年勘探以找油为主,顺带见气,天然气勘探和研究程度均低。准噶尔盆地天然气储量呈跳跃式增长,产量持续稳定增长,处于勘探的初期和快速发展前期,天然气发现点多面广,剩余出气井多而分散,显示良好苗头和发展前景,预示存在较大勘探场面。由盆缘到腹部、由浅部到深层,探井气油比增高,预示腹部及下部组合存在大气田。准噶尔盆地天然气资源类型构成多样,资源前景需要重新认识和评价。准噶尔盆地天然气资源探明程度低,剩余资源丰富,主要分布在四大领域,具备形成大气区的资源基础,勘探潜力巨大,同时天然气成藏条件复杂,勘探难度大,急需加强攻关。通过加大勘探力度,加快勘探步伐,准噶尔盆地有望成为中国西部又一大气区。指出了准噶尔盆地天然气勘探存在的3方面主要问题,提出进一步勘探的对策和建议。

不整合及输导油气特征

在不整合类型研究的基础上, 对不整合面及上下岩石结构及特征进行了研究, 将其划分为不整合面之上底砾岩、风化粘土层和半风化岩石三个部分, 提出底砾岩的连通孔隙和半风化岩石的卸荷-风化裂缝系统是不整合输导油气的主要通道。卸荷-风化裂缝系统较底砾岩连通孔隙有更强的输导油气的能力。对于不均匀、脆硬地层风化形成的不整合来说, 卸荷-风化裂缝系统和底砾岩连通孔隙一直是不整合输导油气的主要通道。对于均匀细粒含粘土矿物较多的软地层风化形成的不整合来说, 在上覆沉积载荷达到一定程度之前, 卸荷-风化裂缝系统和底砾岩连通孔隙均是不整合疏导油气的主要通道。当上覆沉积载荷达到一定程度后, 只有底砾岩连通孔隙是不整合输导油气的主要通道。

东营凹陷南斜坡古近系油气沿输导层优势侧向运移的控因分析

运用钻井、测井、地层水测试和油气地球化学等资料,对东营凹陷南斜坡古近系油气输导体系及流体动力学特征进行研究,分析不同驱动机制下油气沿输导层优势侧向运移的控制因素。结果表明:浮力、水动力和异常流体压力是研究区油气运移的3种主要驱动机制类型;在浮力驱动下,中、浅部输导层正向构造'脊'控制着油气优势运移路径;在异常流体压力系统及其周缘,活动性断裂带诱发超压流体沿优势通道侧向运移、集中泄流泄压;在深部输导层正常压实环境下,油气受水动力和浮力联合驱动发生运移,优势运移路径主要受正向构造'脊'的控制,但输导层渗流能力非均质性也对其产生影响。