潜山油气藏勘探理论与实践--以辽河坳陷为例

近年来,辽河坳陷潜山油气藏勘探不断取得重大突破,实现了由寻找成藏条件相对明显的高、中潜山向寻找埋藏更深、更隐蔽、更复杂的低潜山和潜山内幕油气藏的勘探转变。从基底构造活动、潜山类型、岩性及储集层特征、生烃系统、输导体系等多角度探讨了低潜山和潜山内幕油气成藏条件;同时,充分考虑潜山内幕油气藏的特点,紧密结合勘探实践,从潜山与油气的关系入手重新建立潜山内幕油藏实用分类方法,大大拓宽了潜山找油领域,形成了具有低幅度、多期裂缝、多油源充注特点的潜山内幕目标成藏模式。通过对辽河坳陷低潜山及潜山内幕油气成藏理论的研究与勘探实践,2001—2006年,低潜山和潜山内幕累计上报三级储量分别达2.54×108t和1.76×108t,为辽河油田增储稳产作出了重大贡献。

辽河坳陷变质岩古潜山内幕油藏形成主控因素分析

以辽河坳陷西部凹陷兴隆台古潜山为研究对象,总结了变质岩古潜山内幕油藏多层次分布特征,从岩性特征、构造活动、烃源岩、供油"窗口"、封盖体系等方面分析了对古潜山内幕油藏形成的控制作用,建立了变质岩古潜山内幕成藏模式。取得了裂缝发育受构造活动和优势岩性双重因素控制、变质岩古潜山存在多种岩性组合、可形成储隔层交替分布、古潜山侧向供油"窗口"是其内幕成藏的关键、供油"窗口"的幅度决定了纵深方向含油气范围等认识,有效地指导了辽河坳陷古潜山深层的勘探实践。

辽河坳陷火成岩油气藏勘探关键技术

火成岩油气藏已经成为辽河坳陷油气勘探的重点领域之一。通过多年攻关研究和勘探实践,形成了3项具有辽河特色的火成岩油气藏勘探核心技术。1火成岩油气藏评价技术决定勘探方向:主成盆期的沙三段是火成岩油气勘探的主要层系;近源成藏决定了油气勘探的主要区带;优势岩性岩相和裂缝改造区是有效储层发育的勘探目标。2火成岩体识别与预测技术锁定勘探目标:属性—反演联合地震识别,落实火成岩体的分布范围;火成岩岩相地震识别与刻画,预测优势岩相的分布区;地质—测井的综合识别,确定火成岩类型,识别优势储层。3火成岩储层改造技术有效提高储量动用:针对该区火成岩油藏的"大排量、低砂比、高强度、多级段塞压裂"的储层改造工艺,提高产能效果显著,保障了油气勘探成功率。

辽河坳陷中浅层精细勘探做法与启示

辽河油田已经进入高成熟勘探阶段,需深入开展中浅层精细勘探工作,以提高勘探效益。近年来,针对辽河坳陷中浅层勘探程度高,小断块、薄砂层、复杂油藏发育的特点,通过开展区带优选、创新地质认识、精细目标刻画,由大层构造解释向层间微幅度构造精细刻画转变,由叠后地震反演向叠前/叠后地震联合反演延伸,多学科联合攻关挖掘勘探潜力,勘探开发一体化快速建产等方面的工作,实现了老区周边、老区新层系勘探新发现,发现了多个千万吨级优质储量区块。勘探实践表明,提高中浅层优质储量发现程度是效益勘探的重要途径。

辽河西部凹陷曙光-雷家地区隐蔽油气藏主控因素及分布规律

辽河西部凹陷曙光—雷家地区成藏条件优越,油气资源丰富,发育潜山油气藏和古近系特殊岩性体油气藏。结合地质背景分析,对隐蔽油气藏的主控因素和分布规律进行了系统研究。研究结果表明,该地区隐蔽油气藏主要受构造—沉积环境、有效烃源岩、断层、不整合及砂体输导层等几个因素控制,其中构造—沉积环境控制了潜山和特殊岩性体的形成。平面上隐蔽油气藏围绕生烃洼陷展布,纵向上沿断层或不整合面分布;主要生储盖组合决定隐蔽油气藏的分布层位;在洼陷带、斜坡带和凸起带这3个不同构造区带,发育的隐蔽油气藏成藏模式不同。

辽河坳陷油气分布门限与有利成藏区带预测评价

经典的油气地质理论指导辽河坳陷油气勘探取得了重要进展,但随着油气勘探的深入,油气藏越来越难以被发现,主要原因是基于逻辑判断和定性分析的传统研究方法越来越不能适应精细勘探的需要。以油气藏分布临界条件为切入点展开油气分布规律研究,表明油气藏形成与分布受烃源灶(S)、沉积相(D)、区域盖层(C)和低势区(P)四类功能要素的控制:辽河坳陷大民屯凹陷已发现油气藏全部分布在源灶中心2倍排烃源岩半径范围内(S);绝大部分分布在沉积物颗粒为0.1~0.5 mm的河流、三角洲优相储层中(D);全部分布在区域盖层的厚度大于25 m的地层之下(C);全部分布在距离古隆起顶点相对距离小于1的构造高部位(P1=M);全部分布在距离断裂带3km范围内(P2=F);96%油藏分布在势指数小于0.5的低界面势能区(P3=L)。综合分析建立了大量成藏期(T)功能要素组合控藏模式(T-CDPS),并基于这一模式预测了辽河坳陷主成藏期(T)背斜类(T-CDMS)、岩性类(TCDLS)、潜山类(T-CSMF)3类油气藏有利分布发育区共117个。回放检验表明整个辽河坳陷95%以上已发现的油气藏都分布在烃源灶(S)、储层相(D)、封盖层(C)、低势区(P)四要素叠合的有利成藏区带内,成藏概率越高的地区发现的油气藏个数越多、找到的储量越大,反映了功能要素组合控油气分布模式的科学性与可靠性。

辽河坳陷大民屯凹陷古近系盖层特征及对油气系统的影响

辽河坳陷大民屯凹陷是著名的高凝油生产基地。从盖层分布特征、封盖性能等方面探讨两套区域盖层对油气富集的重要作用。通过流体超压研究 ,发现大民屯凹陷存在与两套区域盖层相对应的流体超压封盖系统。超压封盖对油气运聚有着重要作用。大民屯凹陷中可以划分为高蜡油油气系统和正常油油气系统两个含油系统。两套区域封盖体系分别对高蜡油和正常油的油气系统起到非常重要的封盖作用。正是由于大民屯凹陷有严密的封盖体系才保证了其油气的高效聚集。

富油气坳陷深化勘探做法和体会

辽河坳陷在渤海湾盆地中以富油气坳陷著称,尽管辽河坳陷勘探程度很高,但是我们以“富油气理论”为指导,思维创新,在低潜山、火山岩、岩性油气藏等领域坚持勘探并取得了良好的效果,本文从思维创新、认识转变、加强地震资料品质、发展主导技术、完善管理等方面,论述了辽河油田勘探取得成功经验的做法和体会。

辽河盆地滩海地区东营组沉积特征与演化

综合岩心、钻井、地震等资料,运用现代沉积学的思路和方法,对辽河盆地滩海地区古近系东营组沉积体系特征进行了分析,认为在东营组沉积时期滩海地区共发育扇三角洲、辫状河三角洲、三角洲、湖泊、滩坝以及湖底扇6种沉积类型。沉积体系的时空分布和演化特征受控于构造背景和湖平面变化。东营组三段沉积时期盆地沉降幅度大,为湖盆扩张早期,研究区沉积相以扇三角洲,辫状河三角洲、湖底扇为主;东营组二段沉积时期为湖盆扩张时期,但构造活动减弱,湖盆变浅,研究区沉积相以辫状河三角洲及滨浅湖-滩坝为主;东营组一段沉积时期为湖盆收缩期,除局部深凹为滨浅湖-滩坝沉积外,广泛发育辫状河三角洲沉积。

碳同位素组成异常的天然气成因探讨——以辽河坳陷东部凹陷为例

天然气碳、氢同位素组成特征是判识天然气成因类型、进行气源对比、确定天然气成熟度等的有效地球化学手段。研究认 为,甲烷的碳同位素组成主要受源岩母质类型和热演化的影响,乙烷、丙烷等重烃的碳同位素组成主要取决于源岩有机质的碳同 位素组成,同时也明显受热演化程度的影响。在辽河坳陷发现一类碳同位素组成异常的天然气,分布于辽河坳陷东部凹陷南部地 区,其甲烷的碳同位素δ13C1值为-44‰～-40‰,乙烷δ13C2值为-13‰～-6.6‰,丙烷δ13C3值为-6.1‰～+3.3‰。该类天 然气的乙、丙烷异常富集重碳同位素,到目前为止,在天然气藏中还是首次发现。根据地球化学资料和地质背景分析认为,该天然 气应该属于无机气和有机气的混合气体。

辽河高成熟探区持续勘探发现技术及应用

历经50多年勘探,辽河探区整体进入高成熟勘探阶段,老区如何持续获得勘探新发现,是解决资源接替矛盾的首要问题。“十三五”期间,以老资料重建为基础,以“两宽一高”等新技术为手段,以构建新的油气藏模型为核心,对辽河探区各凹陷开展“整体认识、整体评价、整体部署”全方位勘探,发现了陡坡带砾岩体油藏、深层超压火成岩油藏、洼陷中心页岩油藏、残留型中生界潜山油藏、中浅层复杂断块油气藏五大勘探领域,落实了1个亿吨级、8个千万吨级规模储量区带。“十三五”勘探实践证明,解放思想、坚定信心、突破理论、优化技术,高成熟探区勘探仍大有可为。

辽河坳陷潜山内幕多期裂缝油藏成藏模式

潜山表层风化壳可形成油藏的观点已被广泛接受,但潜山内幕深部能否形成大规模油藏目前还不十分清楚。以辽河坳陷西部凹陷兴隆台地区潜山为研究对象,从潜山岩性、构造活动、生烃系统、输导方式等角度论述了潜山多期裂缝成藏模式的发育依据,建立了潜山多期裂缝油藏成藏模式,认为兴隆台潜山带具有极好的油气源条件和运移输导条件:潜山内幕多期发育而不均匀分布的断层和裂缝可对油气运移起沟通作用,形成具有相互连通而又相对独立的多个含油气层段的油气藏体系。在该成藏模式指导下部署的兴古7井揭露了具有千余米整体含油幅度的特大型潜山内幕油藏,为在辽河坳陷乃至全国扩展潜山深层勘探领域提供了依据。

断陷盆地陡坡带构造样式与油气聚集——以渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷陡坡带为例

通过对渤海湾盆地辽河西部凹陷东部陡坡带构造演化史、陡坡带沉降史和断裂活动强度等构造地质方面的研究,把陡坡带划分为3种构造样式:①正反转构造样式;②伸展断裂构造样式;③"潜山"披覆构造样式。对研究区的演化史进行研究,分为正反转演化类型和伸展构造演化类型。由陡坡带沉降史研究得出,本区构造沉降次序是"由北向南"逐渐沉降演化的。对断裂生长指数的定量计算表明,台安-大洼断裂的不同部位活动强度不同,大洼地区断裂活动强度最大。在该区部署的赵古1井在太古界潜山获得高产油气流。对陡坡带断裂演化史的研究进而分析裂缝发育带是在潜山深部寻找高产油气藏的关键。

辽河油田东、西部凹陷深层沙河街组成岩演化规律

辽河油田东、西部凹陷深层沙河街组砂岩次生孔隙的发育有着明显的差异，东部凹陷为３ 个次生孔隙发育带，而西部为２ 个；东部凹陷沙二下部－ 沙三段顶部的次生孔隙带，即上部次生孔隙发育带，主要是受地表淡水淋滤和后期沿不整合面的开启性水循环综合作用的结果，而下部两个带与西部凹陷的两个次生孔隙发育带的形成机理类似，为封闭性水循环的有机酸水溶液对硅酸盐矿物的溶解作用所致。其形成的地质条件是温度１００～１３０℃，压力系数１．２～１．３±，烃源岩大量排烃的阶段和深度。

辽河油田东、西部凹陷深层沙河街组沉积相模式

我国东部大多数油田都已进入高含水的开发阶段,为了解决我国后备油气储量严重不足的问题,开展了东部深层(>3500m)的油气勘探工作。近年来的广泛研究表明,深层异常高温、高压区或其附近的良好储集砂体常常是油气聚集的有利区域,因而深层储集砂体的空间分布则是深层隐蔽油气圈闭的主要研究内容。根据辽河油田东、西部凹陷深层沙河街组的沉积特征,划分出3种沉积体系:扇三角洲、滨-浅湖和半深湖-湖底扇体系。对两个地区沉积层序旋回性和砂体韵律进行了统计研究,详细分析了两个研究区砂体在时空上的展布规律,并结合盆地构造演化史,探讨了地层的沉积充填过程,建立了沙河街期一、二、三亚期的沉积演化模式。

辽河滩海地区西部凹陷成藏条件与成藏模式

岩心分析和测井标定综合分析表明,辽河滩海西部凹陷发育沙三段和沙一二段两套有效烃源岩,主要分布在海南洼陷带。油气输导层主要由断裂(带)、连通的砂砾岩体和不整合面构成,它们或单独、或组合,控制着主要油气富集带的油气输导及聚集成藏。复合圈闭带控制着复合油气聚集带的形成,各复合油气聚集带的成藏条件相互匹配,形成特征油气成藏模式和油气分布规律。

西琛1井碳酸盐岩的矿物成分、地化特征及地质意义

西沙群岛晚新生代碳酸盐岩是南海形成演化的产物,它的矿物组成、化学成分和Sr同位素组成可以较好地反映其形成时的古海洋环境。西沙群岛西琛1井是南海最深的全取心钻井,揭示3层白云岩和4层石灰岩。其中,白云岩层具有MgO含量高、Sr总量低的特点,同时出现岩盐、赤铁矿和菱锰矿等指相矿物,反映了古海水盐度较高的氧化环境,对应着三个冰期事件;石灰岩层具有MgO含量低、Sr总量高的特点,同时出现菱铁矿和黄铁矿等指相矿物,反映了古海水盐度较低的还原环境,对应着四个间冰期事件。整体上看,西沙群岛晚新生代碳酸盐岩中Sr的总量和^(87)Sr/^(86)Sr自下而上表现为递增趋势,受控于欧亚和印度板块碰撞引起的青藏高原隆升大的构造背景。但又具有明显的分层性,其中,中-上中新统白云岩层Sr含量偏低,而^(87)Sr/^(86)Sr增加趋势明显,与最大一次冰期事件引起的海退和强烈的白云岩化作用有关;上上新统-全新统石灰岩层Sr总量骤增,^(87)Sr/^(86)Sr明显减小,且变化幅度大,与中新世的白云岩化作用和第四纪幔源岩浆强烈喷发有关。

辽河断陷沉积岩之下0～1600m变质岩中大油气田的发现及其意义

世界上已发现的油气储量99%以上都赋存于含油气盆地中的沉积岩或喷出的火山岩内,分布在变质岩潜山内的油气储量不超过1%,且一般位于距潜山顶部150m以内,距潜山顶面超过500m的油气藏尚未见报道。中国石油辽河油气公司2005年在渤海湾盆地辽河断陷沉积岩之下0~1600m的片麻岩及混合角闪岩内发现了储量超过3000万吨的大油田。这一发现表明,地质条件类同的辽河断陷中央隆起带变质岩潜山内的油气勘探前景广阔;渤海湾盆地变质岩潜山内幕油气资源潜力有待重新评价和认识;地球上能够开展油气勘探的领域比我们曾经想象的大得多。

曙光—雷家地区隐蔽油气藏及其成藏动力学特征

为深化辽河西部凹陷曙光—雷家地区隐蔽油气藏勘探,根据油气勘探研究成果,结合隐蔽油气藏的分类,将研究区的隐蔽油气藏划分为前新生代潜山油气藏和古近系特殊岩性体油气藏两类。其中:前新生代潜山油气藏包括太古宇潜山油气藏,中、上元古界潜山油气藏及中生界潜山油气藏;古近系特殊岩性体油气藏包括碳酸盐岩油气藏,火山角砾岩油气藏及玄武岩油气藏。在综合研究曙光—雷家地区的地质背景、油气成藏条件及成藏过程的基础上,认为该区具有形成隐蔽油气藏优越的地质条件,如多期的构造运动、复杂的构造背景、充足的油源条件、封闭性良好的盖层和畅通、多样的油气疏导体系等。基于成藏动力学系统理论,探讨了隐蔽油气藏的动力学特征,确定古近系特殊岩性体油气藏属于自源封闭型成藏动力学系统,前新生代潜山油气藏属于它源半封闭型成藏动力学系统。研究结果表明,这两类隐蔽油气藏具有匹配良好的生烃、储层、盖层、圈闭、运移、聚集的石油地质动力学特征。

西沙群岛石岛根管石特征、成因及地质意义

西沙群岛石岛由第四纪地层构成,包括4个风成生物砂屑灰岩层和3个化石土壤层,生物砂屑灰岩层和化石土壤层相间分布,在化石土壤层中发育根管石。研究表明,根管石在结构构造、成分和沉积成岩变化方面具有三层分带性。其中,内带由泥晶碳酸盐组成,具有泥晶结构,环形纹层或纤维状构造,是原始植物根系交代和石化的结果;中带和外带均为细粒砂屑结构,块状或层理构造,砂屑颗粒由珊瑚、珊瑚藻、有孔虫、软体动物、棘皮类等古生物化石和砂屑组成,中带钙质胶结较强,中带、外带及寄主岩石多为过渡关系。根管石的中带和外带是植物根系附近微化学成岩环境和后期差异风化作用的产物。西沙群岛石岛存在3个根管石发育层,标志着三期成土作用和植被化作用的存在,反映了气候条件的重大变化。西沙群岛石岛风成生物砂屑灰岩层和化石土壤层的相间分布特征,及CaO/MgO比值、锶元素和有机质含量变化,记录了4个气候演变和风成沉积演化旋回。