四川盆地中部合川—潼南地区茅二下亚段白云岩储层特征及成储机制

近年来四川盆地中部合川—潼南地区中二叠统茅二下亚段白云岩储层勘探取得了重要突破,但储层强非均质性制约了有利区带的预测。基于岩心和薄片观察、物性实验及地球化学分析,系统剖析茅二下亚段白云岩储层的基本特征,讨论白云岩的成因和储层形成机制。结果表明:(1)茅二下亚段储集岩以针孔状白云岩与孔洞状白云岩为主,储集空间类型为晶间(溶)孔、溶洞和裂缝;储层类型为以裂缝-孔洞型为主,裂缝-孔隙型为辅;以片状喉道为主,孔喉配置关系中等,裂缝为主要的渗流通道;针孔状白云岩平均孔隙度为2.50%,平均渗透率为0.806×10^(-3)μm^(2),孔洞状白云岩平均孔隙度为4.32%,平均渗透率为1.047×10^(-3)μm^(2)。(2)高能滩相是白云岩储层形成的物质基础,多期岩溶作用是形成优质储层的关键。准同生期白云石化作用增强了岩石抗压实能力,有助于储层孔隙的保持;茅口组沉积末期热液白云石化以胶结充填先期孔隙为主,降低了白云岩的储集性能。

渤海湾盆地黄骅坳陷潜山中生界火山岩储层特征及成储机制

中生界火山岩是渤海湾盆地黄骅坳陷潜山勘探的重要目标之一。受复杂的构造演化影响,潜山火山岩储层的类型与成储机制复杂,限制火山岩油气的勘探开发。通过岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜观察、常规孔渗、压汞和流体包裹体均一温度测试,结合录井、测井、地震和试油试采等资料,研究黄骅坳陷潜山中生界火山岩储层特征、控制因素、储层类型、成储机制及模式。研究结果表明:黄骅坳陷潜山中生界火山岩岩性可分为3大类17小类,岩相可分为4类岩相7种亚相。火山岩非均质性强,总体上属于中孔、低渗储层。火山岩储集空间类型可分为原生孔隙、次生孔隙和裂缝3大类。火山岩储层成岩作用可划分为冷凝固结成岩阶段、岩浆期后热液阶段、表生成岩阶段和埋藏成岩阶段,共包含12种成岩作用类型,每种成岩作用对应形成不同的储集空间类型。岩性岩相类型、风化淋滤作用和断裂作用是影响黄骅坳陷中生界火山岩储层储集性能的主要因素。根据火山岩储集空间类型和主控因素,潜山火山岩储层类型可划分为风化淋滤型、埋藏溶蚀型和原生气孔型3种,每种类型储层成岩演化过程与成储机理各有不同。风化淋滤型储层的储集空间以次生裂缝和次生溶蚀孔隙为主,靠近不整合面和断裂分布,是潜山表层的主要储层类型,主要受地表风化淋滤作用形成。埋藏溶蚀型储层以溶蚀形成的次生孔隙为主,靠近断裂分布,烃源岩释放的酸性流体是储层形成的关键因素。原生气孔型储层的储集空间主要为原生气孔和成岩裂缝,是潜山内幕的主要储层类型,储层的形成主要受岩浆冷凝固结成岩作用控制。

富有机质页岩生物成因石英的类型及其耦合成储机制——以四川盆地上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组为例

利用有机岩石学、矿物学、地球化学等方法对四川盆地及周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩中生物成因石英进行定性分析与定量表征,并探讨有机质与石英之间的耦合作用。研究结果表明:①生物成因石英主要有两种类型,Ⅰ类生物成因亚微米级石英以集合体攒簇在有机质边缘,Ⅱ类纳米级石英以球形“漂浮”在有机质上,彼此之间点接触或面接触,主体为生物成因,局部混合热液硅质作用;②优质页岩储集层展布与内部生物硅含量的分布一致,主要集中在页岩底部,长宁和威远地区的厚度相对较薄,涪陵地区较厚;③页岩中生物成因石英整体贯穿有机质生烃演化过程,既能促进有机质孔隙和微裂缝的发育,又能有效保存有机质孔隙和残余粒间孔,形成“生物硅质粒间孔-有机质孔隙-微裂缝”高效渗流通道,后期水力压裂易形成高产/稳产井。生物成因石英的发育和有机质生烃演化之间的耦合作用是优质页岩储集层发育的关键因素。图9表2参34。

陆相湖盆致密砂岩油气储层储集性能表征与成储机制——以松辽盆地南部下白垩统泉头组四段为例

在致密砂岩油气储层相关研究成果的基础上,结合对松辽盆地南部下白垩统泉头组四段致密砂岩油气储层的研究,认为储集空间类型与特征、孔喉大小与分布、孔喉连通性及不同尺度孔喉物性贡献等是致密砂岩油气储层储集性能表征的核心内容。将铸体薄片观察、扫描电镜分析及微米CT扫描等手段相结合实现了储层储集空间与孔喉结构类型、形貌、分布及连通性等的定性表征;恒速压汞与高压压汞的有机结合实现了致密砂岩储层孔喉大小、分布、连通性及不同尺度孔喉物性贡献等特征的定量表征。致密砂岩油气成储机制研究主要涉及储层成岩演化与致密化机理、致密砂岩油气藏成因类型及致密砂岩油气充注与聚集等方面的内容。以成岩演化为约束,恢复地质历史时期储层物性演化过程,结合关键成岩作用对储层物性的贡献量,明确储层致密化时间与决定因素,是砂岩储层致密化机理研究的重点;以此为基础,将油气充注史与致密化史相结合,可以确定致密砂岩油气藏成因类型。对于“先致密,后成藏”型致密砂岩油气藏,孔喉结构及其配置关系控制油气能否进入致密砂岩储层,而储层润湿性的改变则影响油气在其中如何聚集。

济阳陆相断陷盆地页岩油研究进展

济阳陆相断陷盆地页岩油是现实的资源接替新领域,具有巨大勘探潜力,是胜利油田可持续发展的重要资源基础。结合近年来济阳陆相断陷盆地页岩油地质研究与勘探成效,系统梳理了济阳陆相断陷盆地页岩沉积、成储、成烃及页岩油富集理论认识、配套增产压裂技术等方面的新进展。研究表明:①提出了基于矿物组成、沉积构造、结晶程度和有机质丰度的“四要素三端元”页岩岩相划分方案,揭示了“四古控相”机制,明确了页岩岩相呈“环带状”有序分布。②集成岩心微纳米CT扫描、氩离子抛光扫描电镜、FIB-FESEM、核磁共振冻融、X射线小角散射等页岩多尺度孔缝系统量化表征技术,明确了济阳陆相断陷盆地页岩储集空间孔缝兼顾,以无机孔缝为主,揭示了方解石重结晶、溶蚀作用和伊/蒙混层向伊利石转化作用是最为主要的成储机制,构建了页岩孔缝网络储集模型。③研发了富有机质页岩含油率评价方法,揭示了咸化湖盆富有机质页岩古生产力高、早生、早富特点,初步估算济阳陆相断陷盆地页岩油资源量超过1010t。④纹层/层状页岩岩相成烃、成储时空耦合控制了页岩油富集,表现为“咸化源岩早生、无机孔缝储集、微观源储一体、二元耦合富集”模式。⑤创建了陆相断陷盆地页岩油勘探“四性”“四定”综合评价体系及目标优选流程。⑥研发了适合济阳陆相断陷盆地页岩的“组合缝网压裂”“水平井多级分段”增产压裂技术。结合胜利油田实际情况,确立了“主力洼陷增储上产、富油小洼陷探索新阵地、外围小洼陷落实资源、兼顾优化矿权”的勘探思路,有序推进济阳陆相断陷盆地页岩油规模增储建产,相关成果认识与配套技术对同类油田的页岩油勘探开发具有一定的借鉴和参考意义。

黄骅坳陷断裂发育特征及其对新生古储型潜山成藏控制作用

“新生古储”型潜山是大港油田潜山勘探的重要领域并取得了勘探突破,多期断裂演化控制了新生古储潜山类型多样性及成藏条件多样性。通过系统分析坳陷控山断裂的静态、动态特征,恢复断裂发育对潜山山系形成的控制作用,针对古生界内幕碳酸盐岩与碎屑岩储层物性特征和成储机制、烃源岩特征及源-储配置关系等成藏要素系统分析,区划潜山类型,指出不同类型潜山勘探潜力层系及分布区。研究结果表明:(1)现今断裂具有多走向、多性质的特征,受控于多期次叠合演化的结果。其主要为四个期次:T_(3)时期近EW和NW(W)逆断,J_(1+2)继承发育;J_(3)+K_(1)初期挤压逆冲形成NNE(近SN)向逆断-转换断层;至K_(1)为负反转发育阶段,形成负反转断层;E时期受伸展作用控制,形成NE(E)向伸展断层。(2)“两期挤压成山-一期块断成山”成山过程,内幕储层经历“早成岩期—表生期—中成岩期—晚成岩期”多期成岩作用,奥陶系碳酸盐储层为中孔-中渗储层,碎屑岩储层为中-低孔隙、中-低渗储层。(3)在孔二段和沙三段优质烃源岩发育的条件下,源-储对接关系成为潜山成藏的重要控制因素,受断裂控制形成五种源-储对接类型。(4)“以烃源岩为主线,源-储对接为依据,内幕构造样式为辅”,将新生古储潜山划分为3大类、7小类,其平面呈环带展布特征;潜力勘探区包括盆地多期构造叠合区奥陶系层系、盆缘中低位层系和盆外高位潜山源岩对接的深部层系等三个区带。

渤海湾盆地二叠系碎屑岩储集层发育演化特征与勘探方向

基于岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体分析、碳氧同位素组成分析等技术方法,结合构造和埋藏演化史,系统分析渤海湾盆地上古生界二叠系碎屑岩储集层成岩演化过程、储集层成因及发育模式。研究表明:①渤海湾盆地上古生界整体经历3期埋藏和2期抬升过程,相应地发生3期干酪根热演化生酸溶蚀成孔和2期大气淡水淋滤成孔过程,深埋条件下近封闭成岩体系中溶蚀作用伴随自生黏土和石英沉淀,储集空间增加有限;②不同构造带差异性构造抬升—沉降过程造成二叠系碎屑岩储集层成岩-成储过程的差异性,并发育3类不同的储集层成因模式:Ⅰ类浅层成孔-中浅埋藏型储集层经历两期暴露—长期开放环境,于近地表经历两期大气水淋滤增孔作用,晚期浅埋,次生孔隙为主,物性最好;Ⅱ类浅层成孔-深埋调配保孔型储集层经历早期暴露开放—晚期埋藏封闭环境,溶蚀作用调配孔隙类型,以大量长石次生溶孔为主,物性次之;Ⅲ类多期埋藏溶蚀调配成孔型储集层经历近封闭—封闭环境下有机来源酸性流体溶蚀,以高岭石晶间微孔隙为主,物性最差。地质历史时期为大气水淋滤注水区,而现今位于斜坡带—洼陷带的Ⅱ类深埋储集层,为下步有利勘探目标。

松辽盆地中央隆起带变质岩潜山储层发育模式

以松辽盆地中央隆起带变质岩潜山储层为对象,利用钻井岩心、铸体薄片、锆石测年、测井及试气资料对松辽盆地中央隆起带中—浅变质岩潜山储层特征、发育模式和成储机制进行研究。研究结果表明:变质岩潜山储层主要分布于变质砂砾岩、片岩、碎裂花岗岩、糜棱岩等岩性中。储层主要分为风化壳型储层和内幕型储层2类,风化壳型储层发育在隆起带顶部,主要发育溶蚀缝和破碎粒间孔;风化壳下部为内幕型储层,受纵向岩性影响可分为2套(内幕Ⅰ和内幕Ⅱ)。内幕Ⅰ主要发育构造裂缝+粒间孔+晶内溶蚀孔;内幕Ⅱ主要发育片理缝+局部晶内溶蚀孔。风化壳型储层的物性和含气性优于内幕型储层。该区变质岩潜山储层形成的主要机制是溶蚀作用和隆升挤压等构造作用,深部内幕Ⅰ储层不发育的主要原因是埋深、热液作用使储层孔隙减少甚至完全充填。

柴达木盆地英西地区湖相混积型碳酸盐岩储层成因及发育模式

以柴达木盆地英雄岭构造带西段(英西地区)始新统为研究对象,综合岩心、全岩X衍射、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、碳氧同位素、溶蚀模拟实验等测试结果,探讨湖相混积型碳酸盐岩储层的基本特征、成因机制和发育模式。结果表明研究区储层岩矿组成以碳酸盐矿物为主,并与陆源碎屑、蒸发岩矿物和黏土矿物等混积形成混积型碳酸盐岩;按岩性可分为颗粒灰云岩、含膏灰云岩、泥晶灰云岩、纹层状灰云岩和角砾状灰云岩5种;储集空间存在孔、洞、缝等多种形式,孔径尺寸范围从纳米级到厘米级。岩性的多样性决定了储集空间具有多种尺度和多种成因,可将储层划分为白云石晶间孔型、溶蚀孔型、裂缝-角砾间孔(洞)型3类储层。晶间孔型储层形成于准同生期的白云石化作用,是咸化湖盆周期性咸化的必然结果,该类储层分布广,是湖相混积型碳酸盐岩储层的主要类型;溶蚀孔型储层是准同生期大气淡水溶解蒸发岩矿物的结果,优先发育于洼中古隆起内含膏灰云岩和颗粒灰云岩中,分布相对局限。裂缝-角砾间孔(洞)型储层为构造成因,产生于狮子沟断层沿膏盐层发生大规模逆冲、滑脱变形的过程中,呈连片分布。

含油气盆地深层—超深层碎屑岩油气勘探现状与优质储层成因研究进展

含油气盆地深层—超深层是全球油气勘探的"三新"领域之一,整体低渗-致密背景下相对高孔/高渗的优质储层是深层—超深层勘探的甜点。勘探实践和研究表明,含油气盆地深层—超深层(深度为4~8 km)碎屑岩仍可发育原生孔隙主导型、次生孔隙主导型、孔-缝复合型和裂缝主导型优质储层;在深层—超深层碎屑岩优质储层中,古生界储层以次生孔隙型为主、原生孔隙型为辅,中生界侏罗系—白垩系储层以原生孔隙型为主、次生孔隙型为辅,新生界储层原生孔隙型和次生孔隙型均可大量发育,且中生界勘探突破深度整体深于古生界和新生界。浅层—深层多成因溶解成孔作用控制了深层—超深层储层中次生孔隙的发育,构造作用控制了裂缝的发育,早期胶结作用(绿泥石包壳、碳酸盐胶结壳)、浅层流体超压、烃类早期充注和低时间—温度指数(TTI)型埋藏史—热演化史控制了不同地质背景下储层中孔、缝向深层—超深层的有效保存。深层—超深层优质油气储层的发育是有利的沉积作用、埋藏史—热演化史、流体压力史、成岩史—孔隙演化史—油气充注史等相互耦合的结果,其发育存在:(1)中—浅层流体超压、中—浅层油气充注主控的原生孔隙主导型,(2)浅层绿泥石包壳主控、中—浅/深层油气充注的原生孔隙主导型,(3)早期长期浅埋—晚期快速深埋超压主控、中—深层油气充注的原生孔隙主导型,(4)地表淋滤成孔、中—浅层油气充注主控的次生孔隙型,(5)多成因溶解主控—晚期烃类充注的次生孔隙型5种典型模式。缺少大规模断裂系统沟通时,埋藏溶解作用增孔量有限,多种类型的"浅成-深保"是深层—超深层优质油气储层发育的关键。碎屑岩油气储层孔隙的保存极限决定了深层—超深层油气勘探下限,深层—超深层油气储层中"烃-水-岩"有机-无机相互作用持续影响储层质量和油气质量演化,高温高压条件下有机-无机相互作用机理及其约束的储层孔隙保存极限深度是下一步研究重点。

克拉通内裂陷边缘台缘丘滩体规模储层发育主控因素与成因模式——以四川盆地德阳—安岳克拉通内裂陷东侧灯影组四段为例

四川盆地德阳—安岳克拉通内裂陷边缘发育灯影组四段(灯四段)台缘丘滩体储层,是安岳大气田的主要产层,明确丘滩体储层成因机制是预测优质储层分布、指导勘探部署的关键。综合应用钻井、地震、露头及分析化验等资料,分析灯四段台缘丘滩体规模成储的机制,得到3点新认识:(1)德阳—安岳克拉通内裂陷东侧边缘发育台缘丘滩储集体,丘滩储集体主要由藻丘和颗粒滩多期复合叠置而成,储层主要储集空间为溶孔、溶洞和裂缝,总体低孔低渗。(2)储层可分为裂缝—溶蚀孔洞型、溶蚀孔洞型和基质孔隙型等3类,其中裂缝—溶蚀孔洞型储层为优质储层;储层发育主要受台缘丘滩体、准同生期层间岩溶和2期风化壳岩溶作用及多期破裂作用控制;台缘丘滩体储层较好,同一期丘滩体上部储层好、灯四段顶部丘滩体储层好。(3)台缘丘滩体早期经历的沉积、成储环境基本一致,整体形成特征相似规模储层,在后期构造运动中仍保留大量溶孔和溶洞;喜马拉雅运动导致丘滩体储层现今埋深相差较大,并产生大量裂缝,台缘丘滩体储层仍整体规模发育,勘探前景好。成果对丰富古老深层碳酸盐岩成储理论、指导该领域勘探部署有重要意义。