陆相拗陷湖盆细粒沉积有机质富集机制研究:以松辽盆地长岭凹陷青山口组为例

松辽盆地作为白垩纪形成的大型陆相拗陷含油气盆地,沉积了巨厚的湖相细粒沉积,近年来在非常规油气方面展现了巨大的勘探潜力,其中青山口组是松辽盆地页岩油的重点攻关层系,细粒沉积有机质富集机制对于非常规油气勘探至关重要。在松辽盆地南部长岭凹陷分别选取位于不同沉积区的3口井,针对其青一段水进体系域的细粒沉积岩,借助岩心观察、有机地球化学和生物标志化合物等技术手段,讨论在不同沉积环境和水进过程中,有机质来源和有机质保存条件的变化,分析有机质富集的关键控制因素,并建立相关的有机质富集模式。结果表明:研究区青一段细粒沉积岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ型干酪根为主,整体呈现有机质丰度南低北高、下低上高的特征;饱和烃中正构烷烃主要表现为单峰、前峰型,具有微弱奇数碳优势;萜类化合物中以三环萜烷和五环三萜烷为主;甾类化合物中C_(27-29)规则甾烷以C_(27)规则甾烷丰度最高;芳香烃中三芴系列化合物以二苯并噻吩为主。研究区青一段细粒沉积岩有机质来源以湖泊内源菌藻类为主,含有一定的陆源高等植物输入,古水体整体为弱还原的半咸水环境。其中,有机质来源和古盐度是控制有机质富集的关键因素。在平面上,半深湖—深湖沉积区相较三角洲外前缘沉积区,受河流影响较弱,陆源输入较弱,水体盐度较高,有机质类型较好,有机质更加富集。在垂向上,随着水体加深,河流影响减弱,水体盐度呈升高的趋势,有机质类型变好,有机质富集。

松辽盆地长岭凹陷白垩系青山口组一段页岩油储集空间类型与富集模式

以松辽盆地南部长岭凹陷白垩系青山口组一段富有机质页岩为例,基于岩石矿物、岩心薄片、测试分析、测井数据及钻井地质等多种资料分析,对大型坳陷陆源碎屑湖盆细粒沉积体系的岩性岩相、储集物性和页岩油富集模式进行研究。结果表明,半深湖—深湖区高有机质丰度薄片状页岩相相较于中有机质丰度块状泥岩相具有更好的生烃潜力,发育的页理缝在超压背景下提供了有效储集空间;三角洲外前缘周期性变迁的沉积背景和发育的底流搬运沉积形成了纹层状页岩相发育区,中有机质丰度纹层状页岩相相较于低有机质丰度纹层状页岩相具有相对较好的生烃潜力,生成的石油微运移至砂质纹层富集。其中,具有超低渗透块状泥岩相作为顶底板封隔层、保存条件好、压力系数高、高有机质丰度薄片状页岩相发育的特定相序和区带是“页理型”页岩油富集的条件;处于生油窗并具有微距排烃条件、中有机质丰度纹层状页岩相发育的特定相序和区带是“纹层型”页岩油富集的条件,且具有致密油-“纹层型”页岩油连片分布的特征。

松辽盆地南部长岭凹陷油气富集区分布特征

松辽盆地南部长岭凹陷是陆相富油气凹陷,根据"满凹含油"的地质认识,在有效烃源岩范围内,都可以发现油气。但油气富集区(通常称为"甜点")仍有主控因素和分布规律。在凹陷中的低凸起、基底断层上方形成的断裂发育带,一方面可以作为重要的油气运移通道,另一方面还可以成为油气圈闭的侧向封挡,是油气富集区的主边界。同时断裂周围发育的构造裂缝大大改善了储集层的连通性,使油气藏高产的概率大大增加,使断裂发育带本身成为油气富集的"甜点"带。因此,断裂发育带对油气富集区的形成和分布具有明显的控制作用,应更加重视对断裂带本身的油气勘探。

长岭凹陷层序地层分析

根据较大的区域不整合 ,长岭凹陷可以划分为泉头组 -青山口组和姚家组 -嫩江组两个二级层序。以局部不整合、沉积转换面为标志 ,青山口组可划分出 4个三级层序。位于保康三角洲砂体前缘带的大情字井地区 ,在层序S1和S2低位体系域中砂岩分布广泛 ,为该区的主要含油层段。层序地层不仅控制油气藏的类型 ,而且还控制含油性。据统计 ,6 0

长岭凹陷多环坡折地貌发育特征及对沉积过程的控制

借助高精度层序地层学、构造地层学、精细沉积体系分析和构造-古地貌恢复的理论和技术手段,对长岭凹陷坳陷期盆地发育特征和沉积过程开展了整体性系统研究。研究认为,坳陷时期长岭凹陷呈现多环坡折带控制下的隆洼格局,坡折带的存在不仅分割了空间上的地理单元,而且控制了空间上的相带分异,从而造成主要目的层段古地貌形态与沉积体系空间展布具有密切的耦合关系。以此为基础,在研究区划分出4个有利勘探区带:隆起带——平原岩相域,斜坡带——前缘近端岩相域,深坳带——前缘近端岩相域,深坳带——前缘远端岩相域,为深入勘探指明了方向。

长岭凹陷白垩系火山岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及其地质意义

对长岭凹陷营城组流纹岩和泉头组火山角砾岩中的锆石进行U-Pb同位素分析,并利用阴极发光和LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)微区定年分析方法结果表明:锆石颗粒不同程度保留了原始岩浆振荡环带结构,测年共获得3期年龄,分别是102.23Ma±0.55 Ma(等时线拟合品质参数MSWD=1.7)、104.97 Ma±0.74 Ma(MSWD=1.15)和156.5 Ma±2.4 Ma(MSWD=0.42),置信度95%。经与松南区域地层和徐家围子火山岩年龄对比认为,102 Ma和105 Ma分别代表长岭凹陷泉头组和营城组火山活动的时间,156 Ma则为火石岭组早期岩浆冷凝时形成的锆石在营城组岩浆活动时混入所致。与他周边地区营城组年龄(125 Ma^131 Ma)相比,时间偏新。徐家围子升平、兴城区块营城组锆石年龄则为113 Ma至111 Ma,长岭凹陷的营城组火山岩与徐家围子营城组火山岩岩石类型和化学成分大致相同,但年龄前者却比后者小6 Ma。本次年龄测试结果还表明,长岭凹陷0~800 m登娄库组碎屑岩沉积只持续了3百万年,沉积速度高达0.27mm/y。

长岭凹陷腰英台地区青山口组沉积微相及其对有利储层的控制作用

通过沉积微相研究和数据统计,分析青山口组重点层位的沉积微相类型和分布特征,及其对储层控制作用.结果表明:松辽盆地南部长岭凹陷腰英台地区青山口组发育湖泊相和三角洲相沉积.湖泊相由滨浅湖亚相组成,可识别泥滩、混合滩、砂质滩坝微相;该区三角洲相由三角洲平原亚相和三角洲前缘亚相组成,三角洲平原亚相可识别分流河道、分流间湾微相;三角洲前缘亚相可识别水下分流河道、水下分流间湾、河口坝、席状砂、远砂坝微相.不同类型的相、亚相和微相特征不仅控制该区岩相变化特征、砂体展布和砂体的储集性能,而且控制砂体的含油气性.河口坝、水下分流河道和滩坝砂体在储集性能和含油气性方面更具优越性,是勘探开发的重点.

松南盆地长岭凹陷腰英台区块断裂构造及储层特征

根据最新的三维地震解释成果和钻探资料,分析了松辽盆地南部长岭凹陷腰英台区块断裂构造特征。根据物性和岩矿报告,分析了该区块储层特征。腰英台圈闭群是由多组走向近南北向的正断层分割成不同的构造,即西部的斜坡带、中部的地堑和东部的地垒,各构造带内又被次级断层分割成不同的构造。腰英台区块主要含油层系为泉头组顶部、姚家组和青山口组砂岩;储层样品平均渗透率为3.1 8×1 0 -3 μm2 ,平均孔隙度为1 3.1 3% ,平均含油饱和度为1 8.80 % ,平均含水饱和度为2 0 .2 4 %。在腰英台区块,泉头组、姚家组和青山口组地层走向近南北向,倾向近西,地层倾角4°～8°左右,整体呈现向东部一直抬高的缓坡单斜形态。

长岭凹陷葡萄花油层油源及成藏控制因素分析

通过地质、地化、地球物理等资料的综合研究,明确了松辽盆地南部长岭凹陷葡萄花油层的油源关系及油气成藏条件。根据饱和烃生物标志物组成及其相关参数,将葡萄花油层原油划分为A,B两大类。油源对比表明,长岭凹陷北部查干泡地区葡萄花油层原油来自青山口组烃源岩,南部黑帝庙地区葡萄花油层原油与嫩一段烃源岩有亲缘关系。分析认为:有效烃源岩厚度、地层剩余压力及断裂活动在平面分布的差异,导致长岭凹陷南北葡萄花油层原油来自不同的油源;查干泡地区青一段烃源岩地层存在巨大的超压,断裂活动与烃源岩生排烃期具有良好的匹配关系,有利于油气在姚一段成藏;黑帝庙地区青一段原油不具备进入姚一段的运移通道,而嫩一段地层压力足以驱动油气沿断层发生下排。

松辽盆地南缘长岭凹陷断陷层的构造特征与应变模式

以松辽盆地南缘的长岭凹陷断陷层为对象,采用构造-地层分析方法,在确定盆缘断裂活动期次、样式及由沉积记录示踪的构造变形的基础上,进一步通过系统的二维构造-地层平衡剖面恢复,揭示出在长岭凹陷断陷层的发育过程中,盆地伸展方向存在自NE—SW向至近EW向的顺时针旋转。旋转主要发生于下白垩统沙河子组形成时期。位于松辽盆地中央凹陷带南端的长岭凹陷由于构造部位的特殊性,在形成的早期表现出较明显的北东向伸展断陷的特征,并与后期北西向的构造伸展相叠加,形成了较复杂的构造样式。在盆地伸展的过程中,存在应变机制的转变,早期以纯剪变形为主,以发育地堑式伸展构造样式为特征;后期以简单剪切变形为主,以发育半地堑式伸展构造样式为特征。

长岭凹陷腰英台油田腰西区块青山口组储层沉积微相研究

通过对松辽盆地长岭凹陷腰英台油田腰西区块大量钻井岩心、测井资料研究,结合地震精细解释,以沉积学理论为指导,划分了青山口组沉积相类型,建立了沉积亚相、微相,进而对青一Ⅱ、青二Ⅳ层的15个砂体,单层厚度2~4 m的小层进行了精细刻画,形成了各个砂体的沉积微相展布特征。青一段和青二Ⅳ段储层沉积微相主要为三角洲前缘水下分支河道,少量河口坝;各小层河道交错叠置,但河道宽仅200~300 m。小层沉积微相研究对油田开发井网部署及提高储量动用效果具有重要的指导作用。

长岭凹陷三维地震资料叠前连片处理方法

长岭凹陷位于松辽盆地南部中央断陷带,对该区域7个区块的地震资料进行连片处理,有利于深化区域的地质认识,寻找更多的有利目标。提出了三维叠前连片处理流程,重点分析了连片处理中关键环节及其参数选择方法,该方法在应用中见到了明显的效果。

松辽盆地十屋断陷、长岭凹陷深层资源潜力分析

十屋断陷、长岭凹陷深层系指营城组(K1yc)、沙河子组(K1sh)及其以下地层,其主要烃源岩沉积厚度大,生烃量占总生烃量的86%～90%。十屋和长岭两地区油气资源总量为10.41×108t油当量,资源丰度(7.46～15.09)×104t/km2,深层圈闭形成时期早、面积大,具有优先捕获油气的有利条件,加之资源探明程度低,尚处在储量发现早期阶段,资源潜力巨大,是寻找原生油气藏的重要领域。

长岭凹陷深层天然气藏中CO_2及CH_4充注次序的流体包裹体证据

对长岭凹陷深层天然气藏储层——营城组火山岩中发育的流体包裹体进行了详细研究,结果表明在火山岩发育的石英、方解石细网脉中均存在较多的碳质流体包裹体,单个包裹体激光拉曼光谱分析结果表明其主要为CO2及CH4两种类型的碳质包裹体。其中方解石细网脉体中发育有原生及次生CH4包裹体,而含CO2包裹体多以原生包裹体产于石英细网脉中。很多含CO2包裹体的石英细脉中发现了含CH4包裹体的方解石脉体的角砾,这就表明石英细脉形成晚于方解石细脉。营城组火山岩储层中CO2及CH4包裹体的产状特征研究表明,松辽盆地深层天然气藏的形成系火山岩成岩后CO2及CH4等气体不同期次充注的结果,CH4气的充注时间早于CO2气,火山岩中发育的原生孔隙及次生裂隙为上述气体的充注和聚集提供了重要通道。

长岭凹陷低孔砂岩孔隙度预测的一种新方法

扫描电镜和能谱分析发现,在松辽盆地南部长岭凹陷及其周缘的白垩系下统碎屑岩储集层中,钾长石溶蚀孔普遍发育,钾长石碎屑含量与储集层孔隙度呈正相关,而方解石、铁白云石等碳酸盐胶结物含量与储集层孔隙度呈负相关。利用数学地质手段进行的分析结果表明,7项碎屑岩的矿物组分参数均与孔隙度的相关性甚强,而与含油饱和度和渗透率的关系很弱,这说明碎屑岩的矿物组成对储集层孔隙度有明显的控制作用。通过多元回归分析,可以定量表达和预测矿物组分对储集层孔隙度的影响。

松辽盆地长岭凹陷腰英台油田地应力及天然裂缝场研究

结合松辽盆地南部长岭凹陷腰英台油田裂缝油藏的开发实践,对地应力场和天然裂缝场进行了定量分析,以油层构造为研究对象,建立了平面模型模拟构造应力场,并与实测地应力值相比较,从而得出应力场的分布特征。从储层裂缝形成的古构造应力场出发,根据弹性力学理论,应用岩石的破裂准则,确定并预测储层构造裂缝的组系、方位和密度。通过应力场和天然裂缝场的发育分布研究,确定现场试验井组,指导压裂改造和油田开发井网部署的设计优化和现场实施。

长岭凹陷沉积微相对岩性油气藏的控制作用——以腰英台地区青山口组为例

岩心、录井和测井资料分析表明:松辽盆地南部长岭凹陷腰英台地区青山口组发育湖泊相和三角洲相沉积,湖泊相由滨浅湖亚相组成,可识别出泥滩、混合滩、砂质滩坝微相;三角洲相由三角洲平原亚相和三角洲前缘亚相组成,三角洲平原亚相可识别出分流河道、分流间湾微相;三角洲前缘亚相可识别出水下分流河道,水下分流间湾,河口坝,席状砂,远沙坝微相。不同类型微相不仅控制了本区岩相变化特征、砂体展布特征和砂体的储集性能,而且对砂体的含油气性也有明显的控制作用。河口坝,水下分流河道和滩坝砂体在储集性能和含油气性方面更具优越性,从而成为勘探开发的重点。沉积微相的展布对本区岩性油气藏分布具有明显的控制作用,湖岸线的活动带为岩性油气藏的富集带。

火山岩体盖层体系域构成与圈闭有效性——以松辽盆地长岭凹陷营城组火山岩体为例

在同一盆地中并不是所有成藏条件相似的火山岩体都能够成藏,有的因为火山岩体储集空间不发育而未能成藏,有的因为缺乏必要的盖层条件而难以成藏。以长岭凹陷营城组火山岩体成藏研究为例,系统解剖了不同构造部位所钻遇的火山岩体,分析了这些火山岩体盖层的岩性与油气成藏的关系,进而研究了盖层的体系域构成。只有低位体系域和湖扩张体系域的泥岩直接覆盖的火山岩体才能成藏,而低位体系域、湖扩张体系域和高位体系域形成的砂体所覆盖的火山岩体,因缺乏有效盖层而难以成藏。因此,在进行火山岩体储层发育预测研究的同时,还应开展火山岩体盖层体系域构成分析,进一步落实火山岩圈闭的有效性,以提高勘探的成功率。

长岭凹陷断陷期生烃阶段性与成藏圈闭的选择性

松辽盆地长岭凹陷断陷期烃源岩主要发育在火石岭组、沙河子组和营城组,由于受断拗转换期构造运动和嫩江运动的影响,烃源岩演化具有明显的阶段性。依据长岭油气田现今埋深与烃源岩成熟度的关系,分别建立了断陷期和拗陷期烃源岩埋深与烃源岩成熟度的关系式,进行了剥蚀量恢复和古地温梯度求取,系统研究了断陷期烃源岩的生烃演化过程,认为烃源岩具有早期生烃和二次生烃的特点;结合圈闭形成时间的分析,认为不同阶段生成的油气具有成藏选择性:生烃早期只有地层和岩性圈闭能够成藏;进入高-过成熟阶段,构造圈闭可以成藏,而当烃源岩进入拗陷期的二次生烃阶段,各种圈闭均可再次进行天然气的充注。

松辽盆地长岭凹陷腰英台地区坳陷层油气成藏耦合与成藏模式解析

从构造格局背景、沉积层序演化背景和油气成藏石油地质条件等综合因素进行分析,认为长岭凹陷腰英台地区具备形成构造—岩性复合油气藏的资源条件。其区域油气成藏耦合关系良好,复合圈闭的定型期稍早于或同步于大规模烃源成熟期,油气生排烃后就近运移至复合圈闭中而聚集成藏,断层和砂体作为输导通道与复合圈闭相互优势匹配。在一系列走向近南北的正断层与各种类型砂体圈闭的相互配置下,详细解析认为其形成的构造—岩性复合油气藏主要有6种成藏模式。有利成藏区带评价预测出腰英台地区西部断坡带以东区域是油气成藏的有利区带。受构造演化格局与沉积相带叠置关系的双重控制,腰英台地区具有亿吨级大中型整装构造—岩性复合油气藏的良好前景。