渤海湾盆地火成岩侵入接触变质系统及其储层特征--以南堡凹陷古近系沙河街组为例

以渤海湾盆地南堡凹陷古近系沙河街组为例,综合利用地震、录井、测井、物性分析和岩心薄片等资料,开展火成岩侵入接触变质岩储层研究。①提出火成岩侵入接触变质系统地质模式,该系统纵向上可划分为侵入体、上变质带、下变质带、顶板和底板正常沉积层5层结构;②侵入体特征主要表现为:顶部发育有指相意义的捕虏体,微观上岩石结构与矿物结晶由中心向边缘有规律变化,宏观上侵入体多以低角度斜穿沉积地层等;变质带特征主要为:原岩为沉积岩,发育典型的变余结构,出现多种中低温热变质矿物及岩性为中低级热变质岩等;③接触变质带储层发育基质孔隙和裂缝两种储集空间类型,基质孔隙为变质砂岩烘烤变质改造后围绕变质矿物分布的次生“粒间孔隙”,裂缝主要为变质泥岩中的构造缝和侵入挤压缝,具有层状、斑状和沿裂缝浸染状3种分布方式;④变质带储层分布主要受热烘烤强度的控制,优质储层分布是有利岩相与热接触变质、侵入挤压和热液溶蚀等作用互相耦合共同控制的结果。侵入接触变质系统地质模式的提出和应用,有望推动南堡凹陷接触变质岩勘探目标的发现,为渤海湾盆地深层接触变质岩储层研究和勘探提供参考依据。

陆相富碳酸盐页岩结构特征与页岩油可动性——以济阳坳陷古近系沙河街组页岩为例

基于岩矿及地球化学分析、物性测定、镜下观测及不同薄层剥离测试等手段,剖析了渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组富碳酸盐页岩的结构特征,对比了不同类型页岩薄层的有机质丰度、储集性及含油性,划分出典型的页岩储-渗结构类型,并分析了不同类型页岩储-渗结构中油的可动性。取得以下认识:①泥质层与方解石层重复叠置是富碳酸盐页岩的主要结构类型,其中方解石层分为泥晶方解石层、粉晶方解石层和纤维状方解石脉。②泥质层是页岩有机质丰度及孔隙度的主要贡献者,具有最好的生烃能力、储集性能和含油性;而泥晶方解石层也具有较好的生烃潜力、储集性和含油性;粉晶方解石层和纤维状方解石脉具有较好的渗流输导性能。③济阳坳陷富碳酸盐页岩主要发育4种类型储-渗结构,各类储-渗结构中油的可动性强弱依次为:富粉晶方解石层页岩储-渗结构、富复合方解石层页岩储-渗结构、富纤维状方解石脉页岩储-渗结构、富泥晶方解石层页岩储-渗结构。济阳坳陷沙河街组页岩油在不同热演化阶段具有不同的储-渗结构类型勘探目标。

济阳坳陷古近系沙河街组湖相页岩油赋存机理

为研究济阳坳陷古近系沙河街组页岩油赋存机理及其可动性,通过有机地球化学、薄片观察、低温氮吸附、高压压汞、场发射扫描电镜等实验分析,揭示了页岩油赋存机理,包括页岩油赋存的孔隙大小、吸附油/游离油比例、可动性大小及影响因素、赋存模式。常温常压条件下,残留页岩油主要赋存在孔径100nm以下的孔隙中,游离油赋存的孔径下限为5nm,可动油赋存的孔径下限约为30nm;轻质组分、低TOC、高孔隙度是可动油比例高的主要原因。每种类型孔隙均可见页岩油残留,但并非所有的孔隙中都发育页岩油,孔隙的连通性及其表面润湿性决定了页岩油的富集程度与状态。

渤海湾盆地滨海地区古近系沙河街组一段滑塌型湖底扇储集层特征及主控因素

渤海湾盆地歧口凹陷滨海地区近年来在古近系沙河街组一段陆续钻遇高产油气,提供了断陷湖盆中部发育中-深层优质储集层的典型实例。采用岩心、薄片、扫描电镜和物性等资料,分析储集层的沉积相、物性及主控因素。结果表明,储集层砂岩普遍含泥岩碎块,具滑塌变形构造和鲍马序列,指示为滑塌型湖底扇沉积。其储集性好,包括较多中孔低渗和少量中孔高渗类型;储集空间主要为原生粒间孔隙、长石和岩屑颗粒的粒间-粒内溶蚀孔隙、构造微裂缝。优质储集层的主控因素包括:①有利的沉积微相。包括重力流主水道和近端分支水道微相,其沉积物粒度粗,以砂质碎屑流为主要搬运-沉积机制。随着埋深的增加,沉积作用对物性的影响相对减弱。②中等结构成熟度。湖底扇属滩坝砂体滑塌、再沉积成因,含较多分选中等的砂岩,有利于原生孔隙存留。③高含量的中-酸性火山岩岩屑。砂岩岩屑含量高且成分多样,特别是火山岩岩屑,有助于溶蚀孔隙发育。④有机酸溶蚀作用。对应于中成岩A亚期,该时期烃类成熟。⑤早期形成且持续存在的超压。中-深层整体为一个大型超压封存箱,与厚层深湖相泥岩的欠压实和生烃增压相关,原生孔隙得以大量保存。⑥张扭性区域构造作用。有利于构造微裂缝的发育。

山东东辛油田古近系沙河街组一段碳酸盐岩储集特征

山东东辛油田古近系沙河街组一段湖相碳酸盐岩过去仅作为盖层而忽视其油气地质意义。研究表明,其岩性以生物灰岩及鲕粒灰岩为主,并有少量螺灰岩。其中生物灰岩中以溶蚀孔隙、生物体腔孔及骨架孔隙等类型构成主要的油气储集空间,使其具有较高的孔渗性;鲕粒灰岩在形态上以长条鲕、圈层鲕最为常见,其核心以生物碎片(化石)为主,鲕粒灰岩以粒间孔和粒内孔作为主要的油气储集空间,亦具有较高的孔渗性。沙一段碳酸盐岩的主要矿物成分为白云石和方解石,且大部分白云石及部分方解石均含铁,不同岩性的储层具有不同的储集类型,储层性质受岩石类型、沉积环境、表生作用及胶结作用、溶解作用及白云岩化等成岩作用影响,且沙一段储层处于油气运聚非常有利的过渡带,在藻滩及高能浅滩部位可形成较好的油气富集带,所以对湖相碳酸盐岩储层的研究有助于老区滚动勘探开发。

湖相烃源岩原始有机质恢复与生排烃效率定量研究--以东营凹陷古近系沙河街组四段优质烃源岩为例

在烃源岩沉积有机相精细划分的基础上,优选东营凹陷古近系沙河街组四段的优质烃源岩样品,建立了完整的自然演化地球化学剖面,并应用物质平衡法,开展了原始有机质恢复和生排烃效率定量计算。计算结果表明,沙河街组四段主力供烃区间内的优质烃源岩具有高生排烃效率和原始有机质丰度恢复系数,其中深层高过成熟阶段排烃效率可达70%~80%,原始有机质丰度恢复系数可达1.5~2.0,较以往资源评价中采用的数值有较明显提高。据该结果推算,东营凹陷沙河街组四段的总排烃量总体上将有一定程度的提高,其中中浅层烃源岩的资源贡献有所降低,而深层烃源岩的资源贡献有较大幅度升高,主力烃源岩埋藏深度有下沉的趋势,这预示着深层具有丰富的资源基础和勘探前景。研究成果对于济阳坳陷乃至整个渤海湾盆地的油气资源潜力再认识和深层油气藏勘探具有重要的指导意义。

咸化湖盆深部优质储集层形成机制与分布规律——以渤海湾盆地济阳坳陷渤南洼陷古近系沙河街组四段上亚段为例

以渤海湾盆地济阳坳陷渤南洼陷古近系沙河街组四段上亚段为例,基于钻井取心,开展岩心常规分析、铸体和普通薄片鉴定、扫描电镜分析以及流体包裹体测试,依据所获数据资料系统研究咸化湖盆成岩环境演化及深部优质储集层发育主控因素。该咸化湖盆储集体经历了先碱后酸、碱酸交替的成岩环境,早期碱性成岩环境下大量碳酸盐胶结物充填原生孔隙,使储集体孔隙度由初始37.30%锐减到18.77%,也使原生孔隙免于压实,保留可溶蚀空间。中后期酸性成岩环境下,早期碳酸盐胶结物溶蚀增孔10.59%,深部优质储集层得以形成。膏盐岩、烃源岩、断裂体系及沉积体展布共同控制优质储集层分布,渤南洼陷沙河街组四段上亚段深部优质储集层位于北部陡坡带,埋深为3 400~4 400 m,岩性以近岸水下扇扇端细砂岩和部分扇中细砾岩为主。

济阳坳陷古近系沙河街组湖相富有机质页岩白云石成因及成岩演化

通过岩石学、X衍射全岩成分分析、稳定碳氧同位素组成分析,以及微量元素和稀土元素组成分析,对济阳坳陷古近系沙河街组页岩中白云石的成因进行研究。结果表明,研究区沙河街组湖相富有机质页岩中的白云岩发育规模小,可识别出3种白云石矿物:原生白云石(D1)、准同生白云石(D2)和铁白云石(Ak)。D1具有原生球形白云石的结构,高镁高钙,白云石有序度为0.3~0.5,且普遍具有外缘次生加大现象和内核溶蚀孔共存的特征;D2有序度为0.5~0.7,具有次生加大、高镁高钙和含铁锰元素的特点;Ak具有高有序度(0.7~0.9)、菱形晶、高镁、高钙和高铁的特征。在利用碳氧同位素组成和稀土元素分馏特征佐证泥晶方解石为原生成因的基础上,根据共生白云石和泥晶方解石之间的氧同位素组成分馏方程,计算得到研究区页岩中白云石的形成温度为36.76~45.83℃,属于湖相低温白云石。此外,基于原生和准同生白云石晶体的熟化生长机制,恢复了与研究区沙河街组湖相页岩成岩环境相对应的白云石成岩序列和白云石化作用进程。

大民屯凹陷古近系沙河街组三段扇三角洲前缘沉积生物扰动特征

为探究陆相扇三角洲前缘沉积生物扰动特征,以辽河拗陷大民屯凹陷沈检5井古近系沙河街组三段扇三角洲前缘沉积岩芯为研究对象,对生物遗迹化石进行了鉴定,统计了垂向剖面上生物扰动层厚度和扰动指数的分布特征。依据主微量元素参数反映的沉积条件,探讨了生物扰动层厚度和扰动指数与沉积环境的响应关系。研究结果表明,沈检5井S34Ⅱ和S34Ⅰ油层组发育生物扰动构造,生物遗迹化石以古藻迹(Palaeophycus)和漫游迹(Planolites)占优势为特征。生物扰动构造主要发育于水下分流间湾微相沉积物中,扰动层厚度在5~51 cm,扰动指数以3~5级为主。主微量元素参数分析表明S34Ⅱ和S34Ⅰ油层组沉积期的古气候、古生产力、古盐度和古水深条件相近,即为相对温湿的古气候、低古生产力、淡水—微咸水盐度条件和浅水沉积环境。沉积环境变化幅度小是造成S34Ⅱ油层组与S34Ⅰ油层组发育的生物扰动层厚度和扰动指数差异不明显的主要原因。但当前研究还难以明确单个油层组内生物扰动层厚度和扰动指数变化的主控因素。该项研究加深了对陆相浅水扇三角洲前缘沉积环境遗迹化石组成和生物扰动指数变化特征的认识。

盐间超压裂缝形成机制及其页岩油气地质意义——以渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组三段为例

以渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙河街组三段盐间富有机质页岩为例,综合运用薄片鉴定、扫描电镜、流体包裹体分析、测井资料分析、地层压力反演等手段,对盐间页岩超压成因及超压裂缝的发育特征、形成演化机制和期次及页岩油气地质意义进行研究。结果表明,东濮凹陷盐湖盆地普遍发育超压,盐膏岩层封堵及欠压实作用、生烃增压作用、黏土矿物转化脱水作用、断层封闭作用是形成超压的4个主要因素。盐间超压裂缝规模较小,平均长度356.2μm,平均地下开度11.6μm,但密集发育,平均面密度0.76 cm/cm^2,且多伴随油气充注,有效性好。超压缝主要形成于距今25~30 Ma和距今0~5 Ma的两次油气大规模充注时期。盐间超压裂缝对页岩油气具有储集空间和运移通道双重作用,对孔隙度的贡献率为22.3%,对渗透率的贡献率为51.4%,可连通多尺度裂缝系统,大幅改善储集层物性。在开发过程中,盐间超压裂缝可影响水力压裂缝的延伸和形态,形成复杂的高渗透性体积缝网,提升水力压裂效果,增加页岩油气产能。

致密混积岩储集空间精细表征评价技术——以黄河口凹陷BZ-A构造古近系沙河街组为例

关于致密湖相混积岩储层储集空间精细表征和储层分类评价方面的研究极少。为了给渤海海域下一步中深层混积岩油气勘探评价提供参考,以黄河口凹陷北部陡坡带古近系沙河街组致密混积岩储层为例,利用物性资料、铸体薄片、高压压汞、自动矿物成分定量识别系统(QEMSCAN)、多尺度微米CT、二维大尺寸背散射图像拼接技术(MAPS)等实验手段,对研究区沙河街组致密湖相混积岩微观孔隙结构进行了多尺度定量表征,并选择合理的评价参数对致密混积岩储层进行了分类评价。研究结果表明:①靶区湖相混积岩储层岩石类型多样,孔喉结构复杂,平均孔隙度为7.9%、平均渗透率为0.261 mD;②储集空间以粒间溶孔、晶间溶孔、粒内溶孔等次生孔隙为主,混积岩各深度段主要岩石类型不同,主要孔喉类型也不相同;③储层孔隙半径分布范围为0.2~300.0μm,亚微米—微米级多尺度分布,喉道半径主要分布范围介于0.5~12.0μm;④混积岩中典型不同岩性储层平均孔隙半径、主要孔隙半径分布区间、平均孔喉比参数差异明显,云质砂岩和含云砂岩孔隙结构要优于(含)碳酸盐质砂岩,而以陆屑灰岩和钙质砂岩为最差;⑤以岩性、物性、铸体薄片面孔率、平均孔喉半径、储集空间类型等作为评价参数,建立了靶区致密混积岩储层分类评价标准,将储层由好到差依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。

古盐度对陆相页岩发育的控制作用:以东营凹陷古近系沙三下页岩为例

陆相优质烃源岩发育大多与湖泊咸化相关,但湖泊咸化对页岩发育的影响仍不清晰。以东营凹陷古近系页岩重点取心井樊42井为例,通过岩石薄片观察、XRD、岩石热解测试、XRF二维元素扫描、微量元素测试等分析,结合有机地球化学测试数据、微量元素含量的垂向变化等,分析不同盐度演化阶段页岩成分、纹层结构、有机质丰度的变化。结果表明,研究区目的层段页岩可划分为5种岩相类型。目的层段环境演化可以划分为5个阶段,受控于气候、陆源输入等因素。古气候在沙三下亚段沉积时期呈现暖湿—相对湿冷—暖湿—相对干冷—相对暖湿的变化特征。陆源输入量呈多期旋回变化。不同类型岩石的沉积环境特征各异,高盐度的湖泊水体营养盐浓度高,具有较高的初级生产力,水体分层强烈,水体循环较弱。氧/盐度跃层位置相对较高,富氧带水深较浅,使得有机质更快脱离氧化环境沉降进入还原性水体,有利于有机质的保存。碳酸盐矿物含量高,且呈纹层状发育于滞水层中。

束鹿凹陷沙河街组石盐水溶性能研究

水溶开采是目前井盐开采的主要手段,了解石盐的水溶性能对掌控盐矿开采效率和预测溶腔形态发 育至关重要.本研究对束鹿凹陷古近系沙河街组石盐样品进行了水溶性能研究,发现随着卤水浓度的增高,石 盐样品的侧溶溶蚀速率从7-8 mm/h降低到1-2 mm/h,侧溶角从9°增加到34°溶液中NaCl含量呈线性趋势 显著增加,从 50 g/L到 320 g /L,而CaSO4含量始终保持在基线附近.超过77%溶解残渣的粒径小于2mm,该部 分残渣沉降速率随着卤水浓度的增高逐渐降低,从 2.8cm/s到 2.0cm/s,但是整体沉降速率较小.根据上述实验 结果,我们认为在该盐矿开采初期,应向井筒内注入淡水,加快溶腔形成;在正常开采阶段和开采后期,可向井 筒内注入低浓度卤水,既可保证溶解速率,又可以使溶解残渣尽快排出,保证盐矿开采可持续进行.

冀中坳陷蠡县斜坡古近系沙一下亚段沉积物源分析

基于对冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡碎屑岩分析化验资料,结合该区古水系与古地貌特征,从岩样的碎屑组分、岩屑类型、重矿物组合与ZTR指数及地震剖面反射特征等方面,对古近系沙河街组一段下亚段(沙一下亚段)沉积的物源方向进行综合研究。结果表明:蠡县斜坡古近系沙一下亚段的沉积物主要来自于斜坡西南部和北部,其中西南部物源区主要位于太行山隆起,沉积物分别由古大沙河经由斜坡南部及古唐河越过高阳低凸起运移进入斜坡,是主要物源;北部物源主要来自牛驼镇低凸起,是次要物源。西南部物源与北部物源交汇于蠡县斜坡东部西柳地区。

强制湖退期湖底扇沉积构型的多样性与砂体分布特征——以渤海湾盆地东营凹陷沙三段中亚段为例

针对目前关于陆相湖盆不同体系域内部重力流沉积的差异性研究薄弱的情况,以渤海湾盆地东营凹陷史深100地区古近系沙河街组三段中亚段为例,综合利用岩心、测井和三维地震等资料,分析强制湖退期湖底扇沉积构型特征及四级基准面变化对其发育的影响。研究表明,四级基准面上升期湖底扇以异重流成因为主,下降晚期滑塌成因比例逐渐上升。四级基准面从上升到下降,异重流成因湖底扇内部水道延伸距离持续减小,导致湖底扇的平面形态从高度沟道化的扇形向裙带状的扇形转变;此外湖底扇内部的分支水道复合体构型样式由垂向加积转为侧向迁移,单一水道的横向规模逐渐减小;朵叶体复合体的构型样式从侧向摆动型补偿叠置演变为加积型叠置,单一朵叶体的横向规模逐渐增大。该研究深化了高频层序地层中重力流沉积规律的认识,并为湖底扇油气藏精细开发提供了地质依据。

济阳坳陷沾化凹陷沙二段湖相混积岩沉积特征及成因分析——以罗家—邵家地区为例

混积岩是混合沉积的典型产物,研究程度较低。罗家—邵家地区处于济阳坳陷沾化凹陷的南斜坡,古近系沙河街组二段发育了比较广泛的湖相混积岩沉积。本文综合区域地质资料、测井资料、岩芯描述及样品分析等,对其混积岩的沉积特征、成因类型、沉积环境等方面进行了研究。结果表明:本区混积岩类型分为两大类4小类,自下而上混积岩含量增多,展布范围逐渐扩大。混积岩成因以渐变式混合和突变式混合为主,局部存在原地混合沉积,各种类型的混合沉积常相互叠加,频繁交替。本区混积岩形成于两大物源注入背景下的湖泊滨岸沉积环境,可进一步分为泥坪混合沉积微相、生物浅滩混合沉积微相、颗粒滩坝混合沉积微相及砂坝混合沉积微相等类型。不同环境下的混积岩组构、混合沉积类型及垂向沉积序列有较大的差异。混积岩的发育主要受控于物源的供给及复杂的水动力条件,其次为构造背景与湖平面升降等因素。

南堡凹陷中深层碎屑岩储集层成岩演化特征及成因机制

基于矿物学和岩石学资料,对渤海湾盆地南堡凹陷古近系沙河街组储集层性质、成岩作用特征与演化进行了分析,利用多元回归分析定量表征了优质储集层形成的主控因素,揭示了中深层优质砂岩储集层的成因机制。研究表明,南堡凹陷中深层碎屑岩优质储集层的发育主要受控于沉积微相、溶蚀作用和刚性颗粒含量,南堡凹陷不同构造带沙河街组优质储集层成因机制差异明显。南部3号构造沙河街组一段属于低孔、中高渗储集层,整体处于中成岩A2亚段,其优质储集层的形成主要得益于抗压实保孔作用,溶蚀增孔作用为辅。高尚堡构造沙河街组三段整体属于致密储集层,处于中成岩A1亚段,其致密砂岩储集层有利勘探区发育主要受控于溶蚀增孔作用。本研究为渤海湾断陷盆地深层碎屑岩储集层评价与勘探部署研究提供了借鉴,从优质储集层发育的角度认为东部地区深层碎屑岩勘探仍然具有很大潜力。

浅析山东昌邑北部地热资源赋存特征及开发潜力

昌邑市范围内蕴藏有较丰富的地热资源。通过资料收集、地热地质调查、物探等工作,基本掌握昌邑北部地热地质条件、构造发育特征及相对富水位置,从而查明区内地热资源分布概况。昌邑-大店断裂以西的新近纪馆陶组和古近系沙河街组热储层稳定,储、盖、通、源等地热地质条件良好,区内石油勘探井资料丰富,依据较充分,是当前技术条件下最具有勘探和开发意义的热储层。昌邑城区东北部有地热异常,热储层为粉子山群石英岩、大理岩、黑云变粒岩等,均属构造裂隙型带状热储,控制程度较低,勘探风险较高。因此,通过本次研究工作,对圈定昌邑北部地热开发潜力具有重要意义。