松辽盆地北部成熟老探区石油持续增储上产潜力与技术对策

松辽盆地北部已进入较高程度勘探开发阶段,常规的油气发现与开采难度不断增大。从历次油气资源评价过程出发,介绍了油气勘探理论和油气资源评价技术进步带来的松辽盆地北部中浅层石油资源潜力变化。以超级盆地思维为引领,结合页岩层系内页岩油成藏理论研究取得的新认识,重新梳理了中浅层含油气系统特征及其对油气分布的控制作用,并根据第四次油气资源评价结果,对松辽盆地北部中浅层常规油、致密油的剩余资源潜力与分布规律进行了论述,提出了进一步加强松辽盆地北部石油勘探与开发的具体攻关建议。结果表明:松辽盆地北部中浅层共发育上部、中部和下部3套复合含油气系统,包括10个简单油气系统,构成了中浅层全油气系统,预测常规油和致密油待发现资源量在30×10^(8) t以上;常规油剩余资源主要分布在中部复合含油气系统的萨尔图油层和葡萄花油层,古龙凹陷和三肇凹陷的源上葡萄花油层、龙虎泡阶地近源斜坡区的多层位以及西部远源斜坡区的萨尔图油层,具有亿吨级高效增储和快速上产的资源潜力;致密油剩余资源主要分布在中部复合含油气系统的高台子油层和下部复合含油气系统的扶杨油层,大庆长垣中南部和三肇凹陷内的宋芳屯-肇州低隆起的扶余油层以及齐家-古龙凹陷的高台子油层,有望形成2个亿吨级、2个5000万吨级勘探开发新场面。精细勘探,精准开发是成熟老区换发新活力的有效途径,勘探开发理论和技术的进步助推了老油田原油的持续高产和稳产。

松辽盆地北部青山口组夹层型页岩油形成地质条件及勘探潜力

松辽盆地北部青山口组是大庆油田重要的页岩产油层,主要发育泥纹型和夹层型2种类型的页岩油,其中泥纹型页岩油已经在Q9油层取得效益勘探,夹层型页岩油近2年也受到了广泛关注,部分探井取得较好效果,展现了一定的资源规模,是大庆油田增储建产的重要接替领域。基于钻井、测井、岩心和实验分析资料,通过对青山口组沉积相、砂体分布、储层宏微观特征和含油性的系统分析,明确了松辽盆地白垩系青山口组夹层型页岩油形成的地质条件及勘探潜力。结果表明:青山口组沉积时期,主要发育北部和西部物源,沉积微相类型主要为水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂、浊积砂和砂质碎屑流,夹层砂岩在全区大面积分布,沿着物源方向逐渐减薄;夹层型页岩油砂岩储层主要发育粒间孔和溶蚀孔,有效孔隙度一般为6%~12%,页岩储层主要发育粒间孔、晶间孔、有机生烃缝等,砂岩和页岩均具有较好的储集能力;青山口组夹层型页岩油源储一体近距离运移立体成藏,砂岩、页岩普遍含油,在成熟烃源岩内为纯油区,大规模连续成藏;按照有效烃源岩范围、砂岩分布范围、储层特征、黏土矿物含量、油水关系等地质条件,综合划分了青山口组夹层型页岩油发育的有利区带,初步估算资源量潜力为25×10^(8) t,展现出良好的勘探前景。主要参数对比结果表明,齐家南和古龙西地区夹层砂岩相对较厚、源岩品质相对较好,是近期增储建产的现实区带。

海拉尔盆地贝尔凹陷潜山油气成藏特征

通过对海拉尔盆地贝尔凹陷上侏罗统布达特群潜山源岩、盖层和内部断裂系统等成藏地质因素的动态和静态研究认为,生油盖层、断层和裂缝、生烃凹陷、源岩断裂是该潜山油气成藏的四大主控因素:有效的区域性封盖层大面积呈中等级别的封盖,其主要分布在贝尔凹陷的中部和南部的二级构造带上;大量继承性的源岩断裂和裂缝与烃源岩的生排油时期在时间上匹配良好,并具有多期次的开启和闭合周期,在很大程度上决定了油气成藏的储集性能,并成为了油气成藏的主要运移路径和储集空间;生烃凹陷的位置则控制着油气藏的空间分布,其空间分布又决定了布达特群古潜山"新生古储、多源一储"的成藏模式。结论指出:盖层封盖条件较好的、油源附近的继承性源岩断裂区域应是下一步油气勘探的有利地区。

松辽盆地北部西斜坡区萨尔图(S)油层段储层特征研究

根据大量岩石薄片、X衍射、扫描电镜、物性、重矿物等资料,结合储层物性测井参数解释结果,对西斜坡区萨尔图油层(S)储层的岩性组成、成岩作用、物性特征、孔隙类型等进行了综合研究,拟合并建立了砂体孔渗预测的物理模型。指出西斜坡区储层为一套中-高孔、中渗储层,其岩性组成及成岩程度有利于次生孔隙发育,同时,粘土矿物之间、长石等原生矿物与粘土矿物之间的次生演化作用也是决定该储层物性条件的主控因素之一;自生伊利石富集带可作为寻找次生孔隙带的发育标志。综合储层的岩性、物性、成岩后生作用和孔渗条件等特征,将萨尔图(S)油层段储层划分为Ⅰ(好)、Ⅱ(一般)、Ⅲ(差)、Ⅳ(极差)4大类,指出研究区内主要发育Ⅰ、Ⅱ类储层,富拉尔基至齐齐哈尔一线以北及西部超覆带应是西斜坡区萨尔图油层组油气勘探的有利地区,油气运移路径上的各种圈闭及次生孔隙发育带均应是油气下一步勘探的有利目标。

贝尔凹陷苏德尔特潜山储集性能及其主控因素

根据大量的钻井资料及岩心、薄片分析,探讨了贝尔凹陷苏德尔特潜山储集层的分布规律及其主控因素。认为,贝尔凹陷苏德尔特潜山砂岩体属低孔特低渗储集层,在成岩阶段后期的改造作用下,其储集条件明显变好,潜山中部地区的贝2井—贝尔镇一带属于Ⅱ类储集层,储集能力中等;其东、西两侧的地区属于Ⅲ类储集层,储集性能变差。储集能力格局的分布主要与断裂带的发育程度和后期的改造程度有关,与原生孔渗性联系较小;潜山储集层的有效储集空间类型以构造缝、胶结物内溶孔、粒间(溶)孔和裂缝内溶孔(洞)为主,储集能力主要受到岩性、构造运动和成岩作用的影响,其中脆性多缝和构造运动活跃的地区储集能力较好,而强烈的压实作用和胶结作用是破坏潜山储集性的重要因素。

松辽盆地西斜坡水动力场与油气的聚集成藏

本文以松辽盆地西斜坡大量水化学分析数据和钻井、地球化学等资料为基础,利用对水动力场的计算,通过平面和纵向上的研究认为,西斜坡高台子油层和萨尔图油层地层水化学性质和分布特征较为相似,表明两者间应该存在允许地下流体(包括油气)相互连通的窗口,从而导致高台子油层的规模弱于萨尔图油层;研究区内地层水以压实流和渗入流两种为主,由四周向中心交汇,在水动力方面,泥岩层以向上下排出为主,砂岩层则是顺层向上倾方面流动;寻找有利勘探区应以压实流和渗入流的交汇区为主,在其中以高矿化度的浓缩亚区为主要目标,即高台子油层应富裕构造带以南至泰康隆起带中部,萨尔图油层应以齐齐哈尔至平洋地区为下一步的重点考虑对象。

贝尔断陷布达特群泥岩盖层综合评价

在全面分析了海拉尔盆地贝尔断陷布达特群泥岩盖层宏观发育特征及地球物理信息所反映的微观封闭特征的基础上,选取排替压力、盖层厚度、单层厚度、泥地比、沉积环境和成岩程度等参数,对贝尔断陷布达特群泥岩盖层进行了综合评价。结果表明,该区布达特群泥岩盖层发育较差,单层厚度小,横向连续性差,多以叠合累加方式对潜山油藏起封盖作用;盖层不具有压力封闭能力,只具有较弱的烃浓度封闭作用;盖层封闭能力中等以上的区域主要分布在贝31—霍9井一线以北和德2—贝D2—贝46井所在的中部区域。该区布达特群泥岩盖层决定了“多源一储”和“新生古储”的成藏模式,不利于形成气藏;其主力油源位于上覆岩层,油藏应呈层状分布。

中国西部叠合盆地油气多期成藏模式及勘探有效性

我国西部叠合盆地油气资源丰富,随着勘探难度逐年增加,如何准确定位有利成藏区带对增加勘探成功率至关重要。通过对比叠合盆地主要大中型油气田发现,叠合盆地大都为多期成藏,且晚期成藏有利于油气规模化保存。在大量总结叠合盆地多个油气成藏过程、特点和模式的基础上,结合研究区带的构造演化特点,按照叠合盆地构造变动模式划分,将西部叠合盆地油气多期成藏模式划分为5种,分别是油气连续充注型、早期强烈改造型、中期强烈改造型、晚期强烈改造型和多期充注改造交替型。在晚期成藏有利于油气勘探的前提下,分析认为具有油气连续充注型油气成藏的区域和周边地区由于构造变动轻微,破坏幅度最小,因此油气藏类型较多,规模化可能性最大,最具油气勘探有效性,而多期充注改造交替型成藏模式在构造变动频繁剧烈的影响下,使得油气藏破坏量较大,保存下来的可能性很小,因此也最不具备勘探有效性,此类地区应该尽可能规避。

中国西部叠合盆地构造强度定量表征及其应用

中国西部复杂叠合盆地成藏期后的构造运动十分剧烈,直接导致大量油气藏发生调整改造,甚至破坏。构造变动强度是一个用以衡量区域构造运动对成藏期后油气藏调整改造程度大小的重要参数。研究中采用了易于获得的两个地质参数,即剥蚀率和地层变形程度作为定量化指标,拟合出构造变动强度的定量化公式。构造强度中等地区由于易于形成一定规模的正向圈闭构造,封盖条件得以保证,同时有利于输导体系的建立,因此有利于油气藏的聚集和再富集;而构造强度过大和过小,则不利于油气的调整富集成藏。与准噶尔盆地的油气分布对照得到,构造变动强度的定量化表征基本上可以如实和准确地反映出构造变动对油气调整改造的影响程度。

潜山构造运动与油气的运聚成藏——以海拉尔盆地贝尔凹陷为例

以布达特群潜山为例，对构造运动的强度、期次、泵吸作用以及时空演化进行了研究。利用分形理论，统计、计算得到研究区构造活动强度，其以中部苏德尔特地区构造运动强度最大，指数为1．5～1．8，向周边地区变弱，导致该区裂缝极其发育，很大程度上改善了潜山储集空间，有利于形成各种次生隐蔽油气藏。通过平衡剖面和断层生长指数的计算以及盆地埋藏史的研究，表明南屯组时期断裂活动最强，其与油气成藏具有良好的时空匹配关系，为油气运聚成藏提供了良好的输导通道和有利的储集空间，由此而形成的泵吸作用是油气运移的一个重要输导力量。贝尔凹陷潜山的大量断裂经历了不封闭-封闭-重新开启等3个阶段，有利地配合了烃源岩的生排烃过程，最终导致布达特群潜山油气藏的大规模形成。

贝尔断陷南一段泥岩盖层和对成藏的控制作用

在全面分析了海拉尔盆地贝尔断陷南一段泥岩盖层宏观发育特征及地球物理信息所反映的微观封闭特征的基础上，选取排替压力、盖层厚度、泥岩单层厚度、泥地比、异常孔隙流体压力和沉积环境作为评价参数。对贝尔断陷南一段泥岩盖层进行了综合评价。结果表明，研究区内南一段泥岩盖层发育程度较好，横向连续性好，可作为下覆油气藏的区域性盖层；盖层具有较强的封闭能力作用；盖层封闭能力好～中等以上的区域主要分布在该区的中部和北部；该区南一段泥岩盖层是古潜山多源一储和新生古储成藏模式的主控因素之一，同时控制着油气藏的空间分布。

碎屑岩中油气初次运移输导体系分类及特征

油气初次输导体系对于油气二次运移有着直接影响,甚至关系到最终油气藏规模。参照、类比烃类二次运移输导体系,从微观角度分析入手,基于不同油气微观输导通道的产生和组合形式,将碎屑岩中油气初次运移输导体系分为3类,即:正常型、次生型和终结型。正常型输导体系由烃源岩颗粒孔隙喉道和干酪根网络组成,以生烃膨胀而增大的毛细管力为主要动力,油气多以混溶相排出,少量为非混溶相;次生型输导体系由大量烃源岩次生微裂缝构成,源岩内部异常高压是非混溶相油气排替的主要动力,是排烃量最大、效率最高的输导体系类型;终结型输导体系由大量颗粒破裂缝和残存的少量微裂缝构成,剩余异常压力是驱动力,但效率很低,输导作用很小,直至消失。随着盆地中烃源岩埋藏史的变化,正常型与次生型输导体系之间可以在一定程度上相互转化,但终结型输导体系意味着初次运移通道的永久闭合和输导时期的完全终结。

松辽盆地北部源下致密油成藏源岩下限与分类标准

松辽盆地北部扶余油层是源下致密油的典型代表。为了能够有效识别和预测致密油有利富集部位,明确勘探方向,对致密油源岩下限和分类标准开展研究。通过对青山口组烃源岩的排烃强度进行定量计算,结合TemisFlow盆地模拟软件进行了过剩压力的恢复。通过模拟烃源岩的排烃强度与现存泥质源岩中的残留有机碳含量和过剩压力的关系,最终确定青山口组泥岩以过剩压力1.0 MPa、排烃强度1.5×10^(6)t/km^(2)、残留有机碳1.0%为致密油有效源岩下限。根据这个下限标准,将青山口组泥岩划分为优质源岩、有效源岩和无效源岩三种类型。进一步明确了致密油的发育同样受到源控作用影响,有效烃源岩及以上类别源岩发育区是致密油的主要富集场所。

松辽盆地三肇凹陷白垩系致密油成藏特征及主控因素

松辽盆地北部扶余油层是典型的上生下储的源外致密油分布层位。通过致密油成藏地质条件分析认清,上覆青山口组泥岩作为成熟烃源岩广泛分布,丰度高、厚度大,为扶余油层致密油成藏提供了成藏物质基础;松辽盆地北部整体具有向斜构造特征,密集发育的向上仅断穿T2断裂为致密成藏提供了良好的输导通道;广泛发育的三角洲沉积体系为扶余油层提供了平面大面积发育的致密储层,但储层的物性差、连通性弱,非均质性强,根据微观特征可以分为Ⅰ类和Ⅱ类储层,Ⅰ类储层物性条件较好,孔隙度和渗透率分别大于10%和0.25mD,孔喉半径大于150nm,是最容易形成油气富集的致密储层类型;Ⅱ类储层孔隙度在10%~8%,渗透率在0.1~0.25mD,孔喉半径大于75nm。构造诱导、相带控砂、河道控储、断砂成藏四者共同作用决定致密油富集区带及甜点发育位置。

新疆天山南北两侧大型叠合盆地石炭纪的连通性

对新疆天山南北两侧的大型复杂叠合盆地经过综合整理、分析地化、地球物理和古生物等发现,由于双峰式岩系、含强不相容元素的玄武岩存在,以及航磁异常,推测准噶尔盆地的基底性质应该属于陆壳或以陆壳为主体,其年代应该至少不晚于前寒武纪。结合巨厚的中石炭统沉积、深水耕作迹的存在以及古地貌的变迁等证据,推测准噶尔盆地在石炭纪应该是与塔里木等周边盆地大体相连,两者至少在石炭纪时期是相互联通的,具有相似的沉积环境,应该具有较类似的沉积物质基础。综合考虑油气成藏要素可知,噶尔盆地石炭系地层能够具有与塔里木盆地石炭系相近的生烃能力,具有较强的生排烃及储集能力,油气蕴藏潜力巨大,可以作为深层油气勘探的潜在接替层位。

松辽盆地三肇凹陷南部泉头组四段浅水三角洲河道储层构型特征

三肇凹陷南部泉四段河道储层主要沉积于缓坡背景下湖泊-浅水三角洲体系,是重要的油气勘探开发层系。利用岩心、测井、地震等资料进行储层构型研究,以Miall提出的构型理论为指导,识别出细砾岩或含泥砾细砂岩、泥岩或粉砂质泥岩两类四级构型界面。根据17种岩相类型,划分了6种构型单元,进一步总结了CH1型、CH2型、CH3型、CH4型4种类型构型单元垂向组合样式。结合4个开发区块,采用复合河道顶拉平方法,刻画4种复合河道构型单元平面组合样式。在井震结合基础上,采用90°相位转换,再统计复合河道主要发育关键位置,针对目的层间提取时频三原色频率属性,进行三肇凹陷南部泉四段储层构型演化研究。研究表明,CH1型为3~7个GB-DA组成垂向加积样式,CH2型为2~5个GB-SL-OF或SB-SL-OF组成侧向加积样式,CH3型为2~4个SB-SL-OF组成侧向加积样式,CH4型为1~3个SB-DA-LS组成垂向加积样式;CH1型与CH4型四级界面水平状向前延伸,CH2型与CH3型四级界面呈现低角度倾斜,延伸较短。Q4-sq1至Q4-sq4沉积时期,随着湖平面不断上升,河道储层构型单元组合样式呈现CH1型-CH2型-CH3型-CH4型转变演化规律。

源断裂在油气成藏与分布中的作用研究——以贝尔凹陷布达特群潜山为例

通过地震资料对贝尔凹陷布达特群源断裂发育及其活动特征进行了分析,发现贝尔凹陷布达特群发育有大量北东东和北北东向的源断裂。这些源断裂主要分布在凹陷的中部和东部地区,尤其是凹陷的中部源断裂更为发育。利用最大主应力方向与源断裂走向之间夹角大小,对贝尔凹陷布达特群源断裂在主要成藏期——伊敏组沉积末期的垂向封闭与开启性进行了研究,得到了贝尔凹陷布达特群源断裂在凹陷中部垂向封闭性差,开启程度高,是南屯组源岩生成排出油气向布达特群运移的主要输导通道这一认识。源断裂控制着贝尔凹陷布达特群油气成藏与分布,主要表现在①距源断裂越近油气富集程度越高及②断距越小的源断裂附近油气产量越高2个方面。

松辽盆地北部扶余油层致密油地质特征及勘探潜力

为了进一步明确松辽盆地北部源下致密油地质特征及剩余资源分布,采用岩心实验数据、钻井资料及岩心三维CT扫描数据综合分析方法,对扶余油层致密油地质条件进行综合分析。结果表明:扶余油层烃源岩是上覆青山口组一段暗色泥岩,R o一般大于0.75%,排烃强度超过4×10^6t/km^2,储层具有砂体层数多、连续性差、纵向叠置、单层厚度薄等特点;孔喉以微纳米级为主,孔隙直径主要为3~8μm,喉道直径主要为1~3μm,随着孔隙度的增大,孔隙和喉道的数量、直径、连通体积空间均有所增大;扶余油层致密油藏主要是近距离的源下聚集油藏,无统一油水界面,多形成“甜点区”富集;松辽盆地北部长垣南及三肇凹陷中心区储层埋藏相对较深,物性较差,孔隙度普遍小于12%,为典型的致密砂岩储层,勘探潜力大。

泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价方法及其应用

为了研究泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力,在泥质岩盖层对水溶相天然气封闭机理分析的基础上,利用达西定律建立了一套单位压差下水溶相天然气通过泥质岩盖层相对渗滤速度的研究方法,根据水溶相天然气通过泥质岩盖层渗滤速度的相对大小,建立了泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价指标———CSWI。CSWI既可以反映泥质岩盖层本身特征对水溶相天然气封闭能力的影响,又可以反映地层水特征对水溶相天然气封闭能力的影响。将CSWI应用于大庆长垣以东地区泉一、二段泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价中,结果得到该区泉一、二段泥质岩盖层在西部具有好的封闭水溶相天然气能力,向东部其封闭能力逐渐降为中等。评价结果与该区西部天然气相对富集的地质条件吻合,这表明该方法用于泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价是可行的。

贝尔凹陷布达特群潜山油气成藏模式及有利区预测

通过对贝尔凹陷布达特群潜山油气藏类型、油气分布与成藏条件进行叠合分析,认为贝尔凹陷布达特群潜山油气成藏与分布主要受南屯组烃源岩供烃窗口、烃源岩断裂和破坏断裂、裂缝发育区、油气运移汇聚区、中期变形形成的断阶和断垒型潜山的共同控制。油气成藏具2种模式:油气沿断裂或不整合面侧向运移至潜山顶部风化壳聚集成藏;油气沿断裂或裂缝垂向运移至潜山内部裂缝或破碎带聚集成藏。根据对各种油气成藏与分布主控因素的分析,预测:贝尔凹陷布达特群潜山油气成藏有利勘探区主要分布在苏德尔特潜山构造带中部、呼和诺仁断鼻构造带中部的贝17井区周围和敖瑙海洼槽中部的贝36井周围;较有利勘探区主要为霍多莫尔背斜带南部和呼和诺仁断鼻构造带北部的贝5井周围。