陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层有机质富集特征及控制因素分析——以东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段为例

【目的】湖相细粒沉积泥页岩储层“甜点段”的发育与有机质富集密切相关,但目前针对断陷咸化湖盆泥页岩有机质富集控制因素的探究及富集模式的建立等相关研究较少。【方法】东营凹陷沙河街组第四段上亚段纯上次亚段(Es4scs)时期发育典型的陆相断陷咸化湖盆,为深化对研究该区细粒沉积地层有机质富集规律的认识。从沉积学、地球化学、古生物学及分子地层学等方面入手,利用薄片鉴定、X射线衍射、氩离子抛光—扫描电镜、孢粉鉴定、生物标志物色谱—质谱分析等技术手段,运用各项指标详细探究有机质富集的控制因素,建立适用于研究区各环境演化阶段的有机质富集模式。【结果】(1)有机质具有条带状、充填式、分散式等微观赋存状态,母质来源主要为藻类等低等水生生物,在中上部地层出现少量的陆源高等植物来源;(2)沉积环境经历了较浅水半干旱弱氧环境—深水半湿润还原环境—次深水半干旱贫氧环境三个演化阶段;(3)有机质富集的主要控制因素为古气候、古盐度、古氧化还原性、古生产力和沉积速率,而次要控制因素为古水深、陆源输入、火山作用和热液活动。【结论】本次探究了有机质富集的主控因素,建立了适用于陆相断陷咸化湖盆细粒沉积地层的有机质富集模式,研究成果对我国陆相页岩油气勘探开发具有重要意义,即高生产力、还原环境、适宜的盐度和沉积速率主导了高有机质富集,该环境的沉积产物是页岩油气勘探的有利层段。

致密油储层成岩相类型及其对产能的影响——以鄂尔多斯盆地姜家川地区长8储层为例

鄂尔多斯盆地姜家川地区长8油藏属于近源富集成藏,是特低孔、超低渗的典型致密油藏,分析储层成岩相类型并寻找受成岩相控制的优质储集体,可为有利储层预测和致密油藏高效开发提供依据。利用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、阴极发光等手段,对目的层岩石学特征、成岩作用类型和成岩期次进行了研究,结合油田生产动态资料,分析了不同成岩相的特征、差异及其对产能的影响,预测了有利成岩相带分布。结果表明:长8储层主要为岩屑长石砂岩,压实作用和胶结作用使砂岩的原生孔隙结构遭到严重破坏,铁方解石、铁白云石等含铁碳酸盐的胶结作用是导致储层致密的决定性因素,成岩阶段中的溶蚀作用有利于改善储层的孔渗性能;主要成岩阶段处于中成岩阶段A期的晚期,同时部分区域进入中成岩阶段B期的早期,主要发育绿泥石膜胶结形成的残余粒间孔+长石溶孔相、绿泥石膜和伊利石胶结形成的残余粒间孔+长石溶孔相、伊利石胶结形成的长石溶孔相、碳酸盐胶结相等4类成岩相,其中绿泥石膜胶结形成的残余粒间孔+长石溶孔相物性最好、产油量最高,该成岩相分布区储集层具有良好的储渗能力。研究结果可为该区有利勘探区预测提供参考。

细粒沉积岩岩石分类及命名方案探讨

基于国内外细粒沉积岩岩石类型及定名方案的回顾和总结,分析细粒沉积岩的岩矿特征,并对当前岩石分类及定名中存在的问题进行探讨。在此基础上,沿用三级命名法的原则,从粒级和矿物成分两个角度确定细粒沉积岩岩石分类及定名的新方案:①以粒级(即砂级、粉砂级、泥级)为3端元,将细粒沉积岩划分为泥岩和粉砂岩两大类及12种岩石类型;②以矿物成分(即碳酸盐矿物、长英质碎屑矿物、黏土矿物)为3端元,将细粒沉积岩划分为碳酸盐岩、细粒长英沉积岩、黏土岩及混合细粒沉积岩4大类及18种岩石类型。同时考虑到有机质在非常规油气生成和评价中的重要意义,将其作为第4端元参与定名,并以有机质含量0.5%和2.0%为界,划分出贫有机质、含有机质和富有机质3类。新方案贴近现今非常规油气勘探开发的需求,解决了细粒沉积岩定名中的概念混淆等问题,为细粒沉积学的研究提供了基础术语参考和借鉴。

湖相泥页岩地层米氏旋回测井识别及环境响应特征——以渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷樊页1井Es^(4scs)为例

旋回地层学因具备高时间精度特性而被广泛应用于沉积地层的高精度地质定年和高分辨率地层划分与对比等研究领域。细粒沉积地层的旋回划分研究由于难度大,一直是层序地层学研究的重点和难点。以渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷樊页1井古近系沙河街组四段上亚段纯上次亚段(Es^(4scs))湖相泥页岩为研究对象,选取测井数据和地球化学分析数据作为旋回分析的替代指标,采用频谱分析、小波变换、功率谱估计和滤波分析相结合的手段,对研究层段记录的米兰科维奇旋回(米氏旋回)进行识别;并结合地球化学指标验证测井数据识别旋回的可行性;在米氏旋回识别的基础上建立了“浮动”天文年代标尺,计算了沉积速率;同时,首次在研究区探索性地运用沉积有机质丰度和表征古氧化-还原性的指标探讨了轨道周期的响应特征。研究结果表明:①湖相泥页岩沉积旋回明显受米氏旋回控制,包括405.00 kyr偏心率长周期(E1),124.22 kyr偏心率短周期(E2),39.76 kyr斜率周期(O2)以及22.00 kyr岁差周期(P1);②研究层段共识别出6个E1,22个E2,65个O2和110个P1,依据“浮动”天文年代标尺计算出沉积时间为2.73 Myr,平均沉积速率为0.069 m/kyr;③湖相细粒沉积地层有机质丰度及古氧化-还原性变化受天文周期控制;④当偏心率振幅幅度较大且处于最大值时期,地球整体处于间冰期,气候暖湿,易于形成富有机质沉积地层,是页岩油勘探的最有利层段。研究提出的思路和方法为同类型细粒沉积地层的旋回划分与对比、“浮动”天文年代标尺的建立、沉积速率的计算以及有机质富集规律的研究提供了参考,研究成果直接应用于东营凹陷沙河街组细粒沉积地层的非常规油气勘探开发。

东营凹陷沙河街组四段湖相细粒沉积特征及其控制因素

为研究东营凹陷沙河街组四段上亚段的湖相细粒沉积特征及其控制因素,开展了精细岩心描述、薄片鉴定、X射线衍射全岩分析等。结果表明:①研究区细粒沉积岩可划分为15种岩相类型,其中富有机质平直纹层灰质黏土岩、富有机质块状黏土岩、富有机质块状含灰黏土岩、含有机质波状纹层黏土质灰岩和含有机质波状纹层含黏土灰岩等5种岩相类型较为发育。②依据岩石中黄铁矿含量、Ca(/Ca+Fe)、Zr/Al和Sr/Ca在垂向上的变化,将东营凹陷沙四上亚段沉积演化分为4个阶段,即干旱气候阶段、干旱—暖湿气候过渡阶段、暖湿气候阶段和暖湿—干旱气候过渡阶段。③古气候条件控制了岩石类型及特征,干旱气候阶段发育含有机质波状纹层黏土质灰岩;干旱—暖湿气候条件发育富有机质平直纹层灰质黏土岩;暖湿气候条件发育富有机质块状黏土岩;暖湿—干旱气候条件发育富有机质块状黏土岩和灰质黏土岩。该研究成果对细粒沉积岩的油气勘探具有借鉴意义。

天文地层学研究程序及其在渤海湾盆地东营凹陷的应用实例分析

天文地层学是基于米兰科维奇旋回理论,研究受地球轨道周期性变化控制形成的沉积地层序列的一门新兴的地层学分支学科。其应用广泛,自问世以来得到了迅速发展,但沉积地层序列替代参数的优选及数据处理方法的运用一直是旋回地层学研究的重点和难点。基于对渤海湾盆地东营凹陷沙河街组三段和四段天文地层旋回划分的研究及对国内外研究成果的调研可知,目前天文地层学研究的沉积地层序列替代参数包括古生物参数、地球物理参数及地球化学参数等;天文旋回识别方法主要有岩性直观识别法和时间序列分析法;轨道周期比值法、天文调谐法和假设检验法是旋回结果检验和调谐的方法。现阶段天文旋回地层研究需要关注的问题主要包括:沉积地层序列替代参数的优选及综合运用、多种时频分析方法的优选、旋回划分结果的校准及天文年代标尺的建立。提出了一套较为系统的从沉积地层序列替代参数选取到时间序列分析方法优选再到旋回结果检验的天文旋回研究流程,为将地层划分精细到千年-万年级别的亚米兰科维奇旋回提供一种可以推广的研究手段和方法,也为其他从事天文旋回的研究者们提供参考和借鉴,共同促进天文地层学的向前发展。

砂岩分类三角图绘制方法对比研究

砂岩分类三角图的绘制对岩石的命名和分析非常重要。常用的绘制方法有Grapher软件绘图和Excel作图。在采用这2种方法时,常会出现绘图数据和三角图端元不对应以及没有对三端元数据总和进行100%预处理的问题,导致所得三角图错误,致使岩石命名和岩性分析错误。讨论了引起错误的根源,提出了应用Grapher软件和Excel绘制三角图的正确绘图途径,对2种方法在使用上常出现的问题进行了总结。

低矿化度水驱技术机理及适用条件研究

本文通过研究,定义了低矿化度水驱的概念,梳理总结了低矿化度水驱提高原油采收率的机理及其适用条件。

高强度橡胶保护套防磨减扭工具的研制

针对现有防磨减扭工具摩擦副性能较差,使用寿命短的问题,研制了一种以高强度橡胶与金属复合陶瓷涂层为滑动摩擦副的钻井用防磨减扭工具。高强度橡胶常温抗拉强度39 MPa,撕裂强度129 k N/mm,磨耗0.003 cm3/1.61 km,与外表面喷涂金属陶瓷的钢轴形成滑动摩擦副,在以膨润土基浆为循环介质环境下,测得摩擦因数仅为0.068,加入2%粒径为1 mm的石英砂后,测得的摩擦因数为0.2,远低于钢-钢摩擦因数0.35~0.5。加工样机28套并在水平位移3 000 m左右大位移井中进行了现场试验,结果表明,扭矩平均降低20%,性能明显优于同类产品;28套工具出井后,滑动摩擦副仅有轻微划痕和磨损,单套工具可使用1 000 h以上,具有较好的推广应用价值。

L35区块特高含水期剩余油的分布规律及影响因素

胜利油田L35区块特高含水期剩余油分布规律尤其复杂。通过研究认为剩余油在平面上主要分布在断层周围,其次是在井网不完善、井网未控制到的区域;在层间主要分布在物性较差的层位;在层内主要分布在各厚层的油层上部。

三类常用砂岩分类方案的对比与讨论

砂岩分类方案较多,为了研究出较为统一的分类方法,分别采用赵澄林分类法、Folk分类法和石油天然气行业标准(SY/T5579.2-2008),对其三者的分类结果进行对比研究,进而得出了各自的优缺点。在砂岩分类中,前两种分类方案主要应用于学术研究,第三种方案用于油田等生产实践单位,这样可以避免同一数据的不同结论造成岩石分类的混淆,减少对实际生产造成的困难。

西峰油田长8油藏注水开发中的结垢趋势预测

根据西峰油田长8油藏注水开发中的注入水和采出地层水的水质,推断可能存在硫酸盐和碳酸盐结垢趋势。运用Davis-Stiff饱和指数法和Ryznar稳定指数法及热力学溶解度法和Oddo-Tomson饱和指数法,分别预测了碳酸钙及硫酸钙的结垢趋势。预测结果表明,研究区的注入水和地层水均存在碳酸钙结垢的趋势;注入水和地层水混合后,存在碳酸钙结垢趋势,而无硫酸钙结垢趋势。

济阳坳陷套管损坏的地质因素分析

济阳坳陷ST区块套损数量呈上升趋势。通过研究认为影响套管损坏程度的因素有5种:泥岩的吸水蠕变和膨胀、储层岩性的孔隙结构变化、泥岩夹层以及夹层形成的软化结构面、地层倾角增大、复杂断块滑移等。在对套损原因分析的基础上得出预防措施。

陆相地层古盐度地球化学研究方法综述

古盐度是某个地质时代的一个水体含盐度。研究古盐度可以更好地了解当时沉积水体与成岩流体的性质,为环境分析、成矿流体分析提供基础。目前广泛应用的方法主要有,Couch法、B的质量分数、Na+的含量等单元素地球化学方法;Sr/Ca、Sr/Ba、Th/U、B/Ga,Rb/K、(MgO/Al2O3)×100、Ca/Mg、ω(K+Na)、沉积磷酸盐法等双元素地球化学方法,B—Ga—Rb三角图法等多元素投图法,13C、18O,87Sr/86Sr,11B/10B等同位素地球化学方法。本文将结合地质实际,简述各方法的原理与其应用范围,旨在更好的应用于沉积地层划分与对比、沉积古地理重建、恢复沉积成岩环境以及沉积矿产的普查与勘探等地质工作。

东营凹陷FY1井沙四上亚段泥页岩沉积环境研究

东营凹陷沙四上亚段发育了一大套泥页岩地层,显示了较好的勘探潜力,泥页岩地层中含有的多种元素为古沉积环境分析提供重要依据,通过岩心精细观察描述及其分析测试资料,从古气候、古水深、氧化还原性、古盐度和古物源5个方面分析古环境,利用Rb/Sr、Fe/Mn、Th/U、MgO/Al_(2)O_(3)、(Fe+Al)/(Ca+Mg)、Cu/Zn、Sr/Ca、Ca/(Ca+Fe)、Al/Ti等元素含量来作为古环境替代指标,研究结果表明,东营凹陷沙四上亚段古环境特征具有气候由干旱-相对暖湿-干旱,水体由半深水-深水-浅水、还原性较弱-强-弱、盐度由高到低、物源输入由较多到较少的变化规律。

陆相湖盆细粒混积岩的沉积特征与成因机理——以东营凹陷南坡陈官庄地区沙河街组四段上亚段为例

以东营凹陷南坡陈官庄地区沙河街组四段上亚段为例,结合大量基础地质资料,通过岩心观察、岩石薄片鉴定、扫描电镜分析、X射线衍射分析、元素地球化学分析和储层物性测试等技术手段,探讨了湖相细粒混积岩的沉积特征、成因机理、沉积主控因素和储集性,建立了适用于湖相细粒混积岩的岩性定名方案。研究表明,陈官庄地区主要发育含有机质块状灰质粉砂岩、含有机质块状含粉砂砾屑泥晶灰岩、含有机质块状粉砂质泥晶灰岩、富有机质块状含粉砂生屑泥晶灰岩、含有机质条带状粉砂质粉屑泥晶灰岩、含有机质交错层理灰质粉砂岩、富有机质纹层状黏土质泥晶灰岩和富有机质滑塌构造含粉砂黏土质泥晶灰岩8种主要的细粒混积岩岩相。明确了不同岩相的环境指示意义及空间展布特征,认为研究区共存在风暴流和重力流主导的事件性混合沉积、相缘混合沉积、原地混合沉积和生物-化学混合沉积4种混积模式。沉积组分的混合离不开地质营力的驱动;频繁的断层活动为混合沉积提供了动力基础和湖盆底形斜坡条件;气候通过降雨量、温度、生物等因素的变化控制着细粒混积岩的物质条件和混积方式;物源输入提供了陆源碎屑组分;湖平面的升降和水介质条件不仅决定了碳酸盐组分的形成条件和微观结构,对有机质的保存也具有关键作用。湖相细粒混积岩储层的非均质性较强,储集空间类型多样,是十分具有勘探潜力的储层类型。