墨西哥湾北部深水区油气系统综述

墨西哥湾北部深水区是世界上油气勘探开发最为活跃的深水油气区之一。本文介绍墨西哥湾北部深水区的区域地质背景,并简要论述技术进步在这个海域油气资源开发中发挥的重要作用。油气勘探活动主要集中在四个地质区:盆地区、盐下区、褶皱带区和深海平原区。这些地质区是中生代-新生代沉积作用和构造作用之间复杂相互作用的结果。对这些地质区地质认识的深入很大程度上是依赖地震采集和处理技术的进步。此外,钻井技术的进步为人们在越来越深的水域开展钻探和油气田开发创造了条件。本文从勘探开发历史、生产设施、储层年代(上侏罗统、上古新统-下始新统、渐新统、下中新统-上更新统)和圈闭类型(构造圈闭、构造-地层复合圈闭和地层圈闭)等方面总结了墨西哥湾北部深水区226个油气田和油气发现。此外,文中还展示了上侏罗统及可能的下白垩统怪源岩的区域分布解释结果,这些解释部分上是依据钻遇这些蛭源岩的26口井的资料。本专集安排了8篇论文,全面回顾了密西西比海底峡谷(Mississippi Canyon )和北部的阿特沃特深海谷(Atwater Valley )测绘区域(protraction areas)的地质研究成果。前5篇论文回顾了子区域的构造背景及其构造和油气系统的演化。最后3篇论文从地层、构造演化和油气系统等方面总结了具有重要经济价值的两个内陆坡盆地(桑德霍斯[Thunder Horse]和门萨[Mensa])的地质演化。在墨西哥湾北部深水区较大规模的油气田中,这两个盆地各占两个。

美国得克萨斯州南部伊格尔福特群的区域评价:岩性、孔隙体积、含水饱和度、有机质丰度和产能对比研究

截至目前,还未曾见到把伊格尔福特页岩(Eagle Ford Shale )产能与其孔隙度-厚度(PHIH)、岩性(VdQ、孔隙体积(PHIT)、有机质(TOC)及含水饱和度(Sw)联系在一起的区域性综合研究。鉴于此,利用厚度和诸如TOC、Vclay 、Sw和孔隙度等测井计算的参数,建立了圣马科斯穹隆(San Marcos Arch )以西地区伊格尔福特页岩层带的等厚图,用于识别甜点并确定对页岩层带产能有影响的这些地质参数的空间分布。得克萨斯州南部上白垩统伊格尔福特页岩是一套富有机质的钙质泥岩,是在全球海平面的二级海进过程中沉积的,沉积环境是以碳酸盐为主的陆架,分布在较老的斯莱戈(Sligo)和爱德华兹(Edwards)(斯图尔特城[StuartCity])礁缘的上倾方向。岩性和有机质沉积受控于来自西北部伍德拜恩(Woodbine)三角洲的河流沉积物的输入、白垩纪陆架边缘一线的洋流上升(upwelling)以及来自北面和西面遥远的拉腊米(Laramide )造山事件的火山和碎屑沉积物的输入。受赛诺曼期/土仑期(Cenomanian/Turonian )全球性有机质缺氧事件(OAE2 )的影响,得克萨斯州陆缘一带局部出现了氧含量最低事件(oxygen minimum events ),为这套富含有机质蛭源岩的保存提供了条件。古地理和深部构造要素控制了岩性变化、有机质含量与分布以及对储层品质有着重大影响的岩相。通过岩石物理建模计算了伊格尔福特群的总有机碳、含水饱和度、岩性和孔隙度。厚度图和孔隙-厚度(PHIH )图显示,研究区内发育多个甜点。利用数据库中的参数作为克里金插值(kriging )计算的变量,并通过多元统计分析评价了这些变量对产能的影响。例如,TOC和粘土含量(Vclay)与产量呈负相关关系。在考虑地质非均质性的情况下编制该层带的岩石物理参数图,是预测对伊格尔福特页岩产能有控制作用的地质因素的一种有效手段。

3D高分辨率碳酸盐岩油藏类比对象中流体流动过程的数值模拟

为了系统而详细地开展一系列的流体流动模拟研究，我们建立了侏罗系碳酸盐岩缓坡的高分辨率三维露头模型。本次研究的主要目的是认识小尺度和大尺度地质特征对油藏动态和采收率的影响。所建立的数字露头模型包含了大量的沉积、成岩和构造特征，包括不连续面、滩体（shoal bodies）、泥丘（mud mounds）、牡蛎礁（oyster bioherms）和裂缝。对数值试井和二次采油开展了流动模拟。通过数值试井（numerical well testing），针对在露头中观察到的不同地质特征生成了具有合成性质但又很系统的压力响应数据，使我们能够评价具体地质特征对油藏动态的影响，并对其进行排序。结果发现，由于模拟真实地反映了基质非均质性，绝大多数成岩特征和构造特征不能够与某种独特的压力响应特征建立联系。相反，油藏动态受控于低于地震分辨率的断层（subseismic fault）和牡蛎礁，这两者起到了漏失层的作用。二次采油过程的数值模拟结果表明，流体向高渗透率层的窜流非常强，这是控制石油采收率的主要因素。然而，如果能够找到合理的油藏工程解决方案，例如优化布井和流体注入，那么就可以减少窜流现象，从而提高石油采收率。