准噶尔盆地南缘西段齐古组深层储层特征及物性控制因素

准噶尔盆地南缘西段齐古组深层碎屑岩储层油气勘探潜力巨大,但目前针对其储层特征及物性控制因素尚缺乏系统研究,制约了后期油气勘探进程。本文综合利用铸体薄片、扫描电镜、物性、压汞及包裹体等资料,并结合区域埋藏史及古地温等相关成果,对齐古组储层岩石学特征、物性特征、成岩作用特征及物性控制因素进行系统研究。结果表明,齐古组储层具有低成分成熟度、高塑性岩屑含量及中等结构成熟度的岩石学特征。尽管储层主体埋深大于3500 m,但储集空间仍以粒间孔为主,平均孔隙度为10.29%,平均渗透率为34.12×10^(-3)μm^(2),总体上属低孔低渗储层,但仍发育部分中-高孔渗储层。储层成岩作用主要有压实作用、胶结作用及溶蚀作用,成岩强度相对较弱,主体处于早成岩B期—中成岩A期,并表现为压实强度中等、胶结物含量较低且晚期发育酸性溶蚀的特征。富石英与长石、贫岩屑以及分选好等特征有利于储层物性的保存,而储层物性损失以压实减孔最为显著,但储层内部绿泥石包壳及中成岩期的酸性溶蚀作用可有效改善储层物性。此外,齐古组地层早期长期浅埋、后期短期快速深埋、地层超压及较低的古地温梯度等因素延缓了储层成岩进程,进而降低成岩作用强度,导致齐古组优质储层得以有效保存。

超压背景下粘土矿物转化的化学动力学模型及应用

在目前的粘土矿物转化化学动力学模型中，人们仅考虑了温度、时间和流体介质的影响。然而新近的一些研究表明，超压可以抑制粘土矿物的转化，增加反应活化能。通过超压调节反应活化能，建立超压背景下粘土矿物转化的化学动力学模型，并根据渤海湾盆地板桥凹陷、歧北凹陷超压发育井和歧南凹陷超压不发育井的粘土矿物实测资料，确定了相关参数。模拟结果表明，在超压井中，伊／蒙混层中蒙皂石层含量S％的计算值与实测数据吻合较好，但与Pytter和Reynolds（1989）模型的预测结果相差甚远，在压力系数为1．2～1．7的地层中，超压对s％的抑制最大可达15％-20％。由于在蒙皂石向伊利石转化的过程中，释放出大量Si^4＋ , Ca^2＋ , Mg^2＋ , Fe^3＋,Na^＋等阳离子，所以超压对粘土矿物转化的抑制，导致了泥岩中这些阳离子生成量的减少和相邻砂岩中许多胶结作用的延迟，这非常有利于深层（埋深〉3500m）优质储层的发育和油气藏的形成。

松辽盆地徐家围子断陷深层区域成岩规律和成岩作用对致密储层含气性的控制

为了研究松辽盆地徐家围子断陷深层的区域成岩规律及其影响因素和成岩作用对致密储层含气性的控制,本文进一步细分了成岩阶段,并分别研究了各构造单元的成岩特征,应用流体包裹体均一温度、镜质组反射率、孢粉颜色指数、热解分析、有机酸、X-衍射分析、普通薄片、扫描电镜、铸体薄片等资料分别划分了各构造单元的成岩阶段。结果表明,徐家围子断陷深层的成岩作用具有"隆起区较强、坳陷区较弱"的成岩规律,断陷中部的隆起区抬升剥蚀幅度大、地温梯度高、时代相对较老,成岩作用强;断陷两侧的坳陷区抬升剥蚀幅度小、地温梯度低、时代相对较新,成岩作用弱。储层的成岩作用对致密储层的含油气性具有明显的控制作用,砂岩、砾岩工业气层的勘探下限分别为中成岩阶段B1亚期和晚成岩阶段A期对应的深度。

扇三角洲体系沉积微相对成岩的控制作用——以辽河坳陷西部凹陷南段扇三角洲沉积体系为例

以辽河坳陷西部凹陷南段扇三角洲沉积体系为例,根据储集层物性、薄片镜下鉴定、铸体薄片,扫描电镜和X-衍射等分析资料,研究扇三角洲沉积体系沉积微相对成岩作用的控制作用。分析表明:从扇三角洲平原到扇三角洲前缘,矿物成分成熟度呈现递增的趋势,河口坝微相的长石砂岩最为发育;在扇三角洲各沉积微相中,河口坝砂体的溶蚀作用和次生孔隙最发育,辫状分流河道、心滩微相以机械压实作用为主,而河口坝、沼泽微相以胶结作用为主;沼泽和前扇三角洲砂体的填隙物主要为碳酸盐矿物,而河口坝、辫状分流河道、心滩砂体的填隙物主要为泥质。认为在储集层成岩作用研究和孔隙度预测中,必须考虑沉积微相的作用。

渤海湾盆地西部凹陷南段成岩相分析与优质储层预测

储层实测孔隙度、普通薄片、铸体薄片和扫描电镜的资料表明,渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷南段新生界储层在纵向上发育三个次生孔隙带。从而在一个普遍低孔渗背景下,形成了孔隙度相对较高的优质储层。优质储层的形成和分布主要受沉积微相和成岩作用的影响与控制。他们形成于河口坝、辫状分流河道以及心滩沉积微相,目前处于早成岩阶段B期—中成岩阶段A1亚期,发育溶蚀成岩相。该文通过模拟古地温、镜质组反射率、甾烷异构化率和自生石英含量随时间的变化规律,预测了西部凹陷南段成岩阶段和成岩相的横向展布。通过成岩相图和沉积相图的叠合,预测了沙三中亚段优质储层的分布。预测结果表明,优质储层主要发育于斜坡区的中部。

黄骅坳陷中区超压对有机酸生成和溶解作用的抑制

渤海湾盆地黄骅坳陷中区古近系具有超压特征,深层油气主要分布在超压地层的次生孔隙中。为了研究超压与泥岩有机酸生成及储集层溶蚀作用的关系,进行了不同温度、压力条件下泥岩有机酸生成的成岩物理模拟实验。结果表明,当模拟温度相同时,在25MPa压力条件下泥岩的剩余总有机酸含量要比55MPa压力条件下的低,而25MPa压力条件下的有机酸生成量却比55MPa压力条件下的要高,这说明压力对有机酸的生成具有抑制作用。孔隙度的实测数据也支持了这一结论,超压发育的港深48井储集层的主要次生孔隙发育带埋深比超压不发育的歧南2井下移了580m,超压抑制了有机酸的生成,并由此导致了储集层溶蚀作用的延迟。因此,深层油气勘探应集中于超压地层中。

成岩作用过程综合模拟及其应用

该文根据成岩作用过程(process oriented)模拟的原理,综合考虑了温度、压力、流体和时间4种因素对成岩作用的影响,通过模拟成岩参数镜质组反射率、古地温、伊/蒙混层中蒙皂石的含量、自生石英百分含量和甾烷异构化率在时空上的变化规律,进而模拟一个地区的成岩史并预测成岩阶段的展布特征;然后根据成岩作用对生、储、盖层的控制作用以及成岩史与构造发育史的匹配关系,确定有利的勘探区域。最后,文中以渤海湾盆地南堡凹陷老爷庙地区深层为例说明了这一方法的应用。

松辽盆地徐家围子断陷深层异常高孔带分布特征与成因分析

为了解松辽盆地低孔低渗背景下优质储集层的形成和分布,文中应用岩心实测孔隙度、测井孔隙度以及铸体薄片等资料,研究了松辽盆地徐家围子断陷异常高孔带的分布特征及其成因。结果表明,松辽盆地北部纵向上发育3个异常高孔带(ⅰ—ⅲ),其深度分布范围分别为600～2350m、2500～3500m、3600～4400,m,对应的孔隙度分别为12%～35%,6%～28%,5%～20%。第ⅰ高孔带主要发育在中浅层,主要由Ⅰ、Ⅱ型干酪根形成的有机酸溶蚀砂岩储集层形成;第ⅱ、ⅲ异常高孔带发育在深层,主要由Ⅲ型干酪根产生的大量有机酸溶蚀砂砾岩储集层和火山岩储集层形成,大气水淋滤作用也有一定贡献。此外,裂缝和岩相对徐家围子断陷深层异常高孔带的形成具有特别重要的意义。

歧北凹陷沙二段超压背景下的成岩场分析与储层孔隙度预测

根据数学场论的原理,成岩场可定义为成岩强度在空间各点某一时间的成岩强度之总体,成岩强度的大小可用成岩指数ID表示。在成岩场分析、沉积相参数定量化研究、压力与储层孔隙度关系讨论的基础上,该文建立了渤海湾盆地歧北凹陷储层孔隙度预测的多元非线性高次模型:孔隙度=F(分选系数So,成岩指数ID,地层压力P)。歧北凹陷沙河街组二段滩坝砂体孔隙度的预测表明,对于胶结物含量>10%的砂体,孔隙度预测误差可<2%;歧北凹陷沙二段东部的沿岸砂坝预测孔隙度为15%～20%,是储层发育的有利地区。

辽河坳陷鸳鸯沟地区成岩相分析与异常高孔带预测

岩心的实测孔隙度、普通薄片和铸体薄片资料表明,鸳鸯沟地区新生界储层发育3个异常髙孔带。为了预测异常髙孔带的横向展布,选取对成岩作用反应敏感的、成岩阶段划分常用的成岩指标古地温、镜质组反射率、甾烷C29S/R+S、伊/蒙混层中蒙皂石层的含量和自生石英含量这5项参数,分别在时空领域内进行单项成岩作用的数值模拟,预测了鸳鸯沟地区成岩阶段和成岩相的横向展布。异常髙孔带内的储层主要发育于河口坝、辫状分流河道以及心滩沉积微相,处于早成岩阶段B期晚成岩阶段A1期,发育溶蚀成岩相,所以通过叠合成岩相图与沉积相图即可预测异常髙孔带的平面展布。沙三段的异常髙孔带主要分布在鸳鸯沟地区中部的斜坡带,其延伸方向大致平行于辽河西斜坡的走向。

风化作用对西宁盆地野外露头有机质性质的影响及校正

讨论了风化作用对西宁盆地野外露头烃源岩有机质性质的影响及校正方法。风化作用可使有机质丰度降低，风化因子为２．０７～４．４６。现今中侏罗统野外露头泥岩的有机质丰度为中等，经风化校正之后，达到了好烃源岩的标准。风化作用对有机质类型参数影响强度从弱到强的顺序为Ｈ／Ｃ原子比、αααＣ２７甾烷质量分数、干酪根碳同位素组成、红外光谱１４６０ｃｍ－１与１６００ｃｍ－１处的峰高比、干酪根显微组分质量分数、ＩＨ、Ｏ／Ｃ原子比。在研究野外露头的有机质类型时，应选取那些受风化作用影响较小的参数，作为主要指标。同时，也要参考当时的沉积环境，因为古代的沉积环境决定了现在的有机质类型。通过人工改变埋藏轨迹和地热史的研究，我们预测西宁盆地内中侏罗统烃源岩的Ｒｏ为０．８４％，已进入大量生油的成熟阶段，而中侏罗统野外露头的实测Ｒｏ为０．５９％，属于低成熟阶段。

致密火山岩物性影响因素分析与储层质量预测--以马朗-条湖凹陷条湖组为例

在三塘湖盆地马朗-条湖凹陷条湖组二段晶屑玻屑沉凝灰岩致密储层中发现了工业油流。为了研究致密油的分布规律,通过研究岩相和成岩作用对火山岩储层物性的影响,进行了成岩作用数值模拟,结合条湖组二段的岩相图,预测了4类储层在平面上的分布。结果表明,角砾岩和凝灰岩的物性最好,玻屑晶屑沉凝灰岩和火山碎屑沉积岩的物性次之,熔岩的物性最差;随成岩作用的增强,储层的物性变差,储层物性是岩性和成岩作用综合作用的结果。常规储层(孔隙度≥9%)分布在马朗-条湖凹陷的南部,低致密储层(7%≤孔隙度<9%)和高致密储层(4%≤孔隙度<7%)分布在凹陷的中北部。在常规储层分布区,以寻找有效圈闭为主;而在致密储层分布区,则应注重储层和烃源的研究。

渤海湾盆地文安斜坡高温热流体活动与油气藏形成

为了研究渤海湾盆地上古生界(C-P)煤系地层油气藏形成和分布的规律,本文通过流体包裹体均一温度、盐度、成份的分析和有机质热演化、粘土矿物转化的研究,对渤海湾盆地文安斜坡苏桥凝析油气田高温热流体的活动和成藏机理进行了探讨。文安斜坡的流体包裹体分为两期,第一期流体包裹体的盐度为2.2～3.85wt％NaCl,均一温度在91～157℃之间,代表了正常地温梯度和埋藏条件下的古地温;第二期流体包裹体的盐度为4.3～6.85wt％NaCl,均一温度在141～312℃之间,是地下高温热流体活动的结果。高温热流体是由第三纪时期辉绿岩侵入上古生界,引起地层水热对流形成的。高温热流体沿断层、不整合和储层构成的输导系统活动时,加速了粘土矿物的转化,提高了有机质的成熟度,扩大了生油窗的范围。而有机质在生烃过程中释放出的短链羧酸,溶蚀储层中的铝硅酸盐和碳酸盐矿物,形成次生孔隙。统计表明,文安斜坡石炭-二叠系镜质组反射率R_0％与第二期流体包裹体的均一温度成正相关关系,R_0％异常高值带对应着储层的异常高孔隙发育带。热流体的活动有利于油气的生成、储层次生孔隙的产生、富烃热流体的运移,并使其在第三纪二次生烃和成藏,热流体活动的地区就是油气聚集的有利地区。

储层孔隙度预测与孔隙演化史模拟方法探讨--以辽河拗陷双清地区为例

在成岩作用数值模拟的基础上,通过建立辽河拗陷双清地区不同沉积微相成岩指数ID与储层平均有效孔隙度的相关模型,预测了该地区古近系Es3下储层的孔隙度,恢复了孔隙演化史,确定了有效油、气储层的分布范围。孔隙度预测的结果表明,有效油、气储层分布于孔隙度大于8.5%和5.8%的斜坡区。储层预测平均孔隙度与实测孔隙度之间的绝对误差为2.8%,而研究区储层的填隙物含量在1.2%～45.0%之间,平均为16.9%。由此可见,这种模型可用于填隙物含量较高储层的钻前孔隙度预测和孔隙演化史模拟。孔隙演化史的模拟结果表明,储层孔隙度在埋藏早期主要受沉积相的影响,而在晚期则主要受成岩作用的控制。

辽河坳陷双清地区古近系沙河街组四段孔隙度演化模拟

在综合考虑沉积微相和成岩作用对储集层孔隙度影响的基础上,建立了辽河坳陷双清地区不同沉积微相成岩指数ID与储集层平均孔隙度的相关关系,预测了该地区沙四段储集层在各沉积时期的平均孔隙度,恢复了孔隙演化史,确定了不同沉积时期有效油气储集层的分布范围。孔隙度预测结果表明,有效油、气储集层分布于研究区北部孔隙度大于5.8%的地区。孔隙演化史的模拟结果表明,储集层孔隙度在埋藏早期主要受沉积相的影响,而在晚期则主要受成岩作用的控制。储集层预测孔隙度与实测孔隙度的绝对误差为2.7%,而研究区储集层的填隙物含量在1.0%～40.0%之间,平均为21.7%,由此可见,所建预测模型可用于填隙物含量较高的储集层钻前孔隙度预测和孔隙演化史模拟。

北部湾盆地涠西南凹陷涠洲组黏土矿物异常转化对储层质量的影响

为寻找北部湾盆地涠西南凹陷优质储层发育区带,指明后期油气勘探开发方向,本文基于实验分析和热力学计算相结合的方法,深入研究了涠西南凹陷渐新统涠洲组储层中黏土矿物异常转化层段及类型,明确了异常高孔高渗带成因。结果表明:受热流体活动影响,研究区在埋深2300~2900 m存在明显的黏土矿物异常转化现象,且可分为绿泥石化和高岭石化两种类型,热力学计算结果也证实高岭石绿泥石化和伊利石高岭石化在涠西南凹陷具有热力学优先性,是涠西南凹陷涠洲组优质储层的重要成因。异常高孔高渗带集中分布于绿泥石含量(质量分数)大于35%(高岭石含量在30%~35%之间)和高岭石含量大于45%(绿泥石含量在10%~20%之间)两个层段。其中,在2300~2400 m和2500~2700 m深度范围内储层主要发育异常高岭石化;在2400~2500 m和2700~2900 m深度范围内储层主要发育异常绿泥石化。

浊沸石溶蚀过程的热力学计算与次生孔隙发育带预测——以徐家围子断陷深层为例

浊沸石是徐家围子断陷深层砂砾岩中广泛分布的一种胶结物,被有机酸溶蚀后,形成大量次生孔隙,为油气的聚集提供了储集空间。为了预测深层次生孔隙发育带的分布,本研究应用热力学计算方法,定量讨论了徐家围子断陷深层营城组砂砾岩中浊沸石的溶解—沉淀过程和次生孔隙的形成机理,并提出了溶解—沉淀指数DPI的计算模型,定量表征溶蚀作用的强度。通过叠合DPI等值线图和沉积相图,预测了浊沸石溶蚀形成次生孔隙发育带的分布。结果表明,次生孔隙发育带主要分布于DPI>2.5的扇三角洲前缘和辫状河三角洲前缘砂砾岩体中。

松辽盆地北部中浅层成岩作用及其对储层质量的影响

应用流体包裹体均一温度、镜质组反射率、孢粉颜色指数、色谱-质谱、热解分析、有机酸测定、X射线衍射、镜下鉴定、扫描电镜、电子探针、铸体薄片鉴定等资料,研究了松辽盆地北部中浅层的成岩作用和孔隙演化。结果表明,该盆地中浅层碎屑岩成岩作用可划分为早成岩A期、早成岩B期、中成岩A1亚期、中成岩A2亚期和中成岩B期两个阶段五个(亚)期;只有泉三、四段底部地层进入中成岩B期,整个中浅层的成岩作用并不太强;成岩作用具有从西到东逐渐增强的趋势。中浅层的储层以原生孔隙为主,随埋深增大和成岩作用增强,次生孔隙所占的比例增加,中成岩阶段A期可占总孔隙的24.8%。

白云岩溶蚀的热力学分析与次生孔隙带预测--以三塘湖盆地二叠系芦草沟组二段致密凝灰质白云岩为例

针对三塘湖盆地二叠系芦草沟组二段致密凝灰质白云岩,研究其次生孔隙发育带的纵向分布规律与地质成因,利用热力学方法预测次生孔隙发育带横向展布。三塘湖盆地马朗—条湖凹陷纵向上存在3个次生孔隙发育带,主要是干酪根脱羧形成的有机酸和黏土矿物转化产生的无机酸共同溶蚀储集层而成。通过计算盆地内不同温度和压力条件下各种矿物溶蚀反应的自由能增量,并结合芦二段岩相分布,预测芦二段白云岩次生孔隙发育带的横向展布。计算结果表明,马朗—条湖凹陷深层白云石最易溶蚀,芦二段凝灰质白云岩溶蚀形成次生孔隙,其中马朗—条湖凹陷中央为有利溶蚀带,与半深湖—深湖相优质烃源岩重叠,有利于致密油聚集。

涠西南凹陷X油田中块渐新统储层碳酸盐胶结物特征及孔隙演化模式

为了寻找南海北部湾盆地涠西南凹陷开发有利区,指导剩余油挖潜,以X油田中块渐新统涠洲组三段(E_(3)w_(3))碎屑岩储层碳酸盐胶结作用为研究重点,并以凹陷中心和断裂附近为两大主体区域开展研究工作,通过粒度分析、薄片显微镜下鉴定、阴极发光、扫描电镜、岩芯常规物性分析及单井成岩作用数值模拟等技术手段,深入研究了碳酸盐胶结物类型、含量及分布特征,明确了涠洲组碎屑岩储层孔隙演化模式。结果表明,研究区涠洲组储层碳酸盐胶结物以方解石和白云石为主,主要形成于成岩作用早期阶段。受断裂分布和热流体活动影响,在平面和垂向上,碳酸盐胶结物分布特征具有明显规律性。断裂附近区域储层中碳酸盐胶结物更为发育,其损失孔隙占比约22.6%,占总胶结物损失孔隙度的67.0%;洼陷中心区储层中碳酸盐胶结较弱,其损失孔隙占比约7.9%,占总胶结物损失孔隙度的39.9%。因此,洼陷中心弱胶结作用区碎屑岩储层储集物性较好,可作为油气藏开发有利区的首选目标。