松辽盆地白垩系青山口组一段页岩生、排烃组分特征及页岩油相态演化

松辽盆地白垩系青山口组一段(青一段)页岩有机质热演化程度跨度大、烃类流动性差异强。页岩油相态分析预测是页岩油勘探开发的重要难题。用低成熟页岩样品开展封闭体系及半封闭体系有机质热解实验,根据生、排烃组分特征对滞留烃的轻烃散失进行补偿校正,研究了页岩油组分演化特征。结合中央坳陷区主要生油凹陷典型井埋藏史、热演化史,研究了页岩油相态演化规律,提出了轻质页岩油勘探有利区和开发压力保护条件。研究结果表明:地质条件下随着有机质成熟度的升高,页岩油组分中轻质组分比例不断增加、气体逐渐增多,相包络线从高露点温度、低泡点压力依次向低露点温度、高泡点压力演化。齐家-古龙凹陷青一段页岩油在嫩江组中期油藏向挥发油油藏转化,长岭凹陷青一段页岩油从嫩江组末期开始油藏向挥发油油藏转化,三肇凹陷青一段页岩油则始终为黑油油藏。无论是黑油油藏还是挥发油油藏,均为单一液相。松辽盆地中央坳陷区青一段页岩油挥发油油藏主要分布在齐家-古龙凹陷中心和长岭凹陷北部有机质成熟度(镜质体反射率Ro)为1.3%~1.6%、地层压力为12.2~22.4 MPa的区域。

松辽盆地古龙页岩油富集规律及有利区分布

近年的勘探开发实践已经证实松辽盆地白垩系发育的页岩油资源潜力巨大,但页岩油富集规律不清、有利区分布不明的问题制约了古龙页岩油勘探开发的快速推进。基于古龙全区多口井的取心及全面实验分析,系统开展页岩油含油性、储集性以及动用条件分析,明确页岩油富集分布规律,建立有利区划分标准,系统评价了松辽盆地齐家−古龙凹陷页岩油有利区。结果表明:沉积背景控制了页岩矿物组分及薄夹层岩性纵向上的规律性;明确了烃源岩丰度及热演化程度控“油”,有机质生烃演化及成岩演化控“储”,核磁可动孔隙度和脆性矿物含量控“动用”的富集可动主控要素。古龙页岩油纵向上在下部的Q_(1)—Q_(4)油层以纯页岩为主,含油性最好,但黏土矿物含量最高,工程品质较差,一类有利区主要分布在齐家-古龙凹陷北部及南部的部分区域,二类有利区基本覆盖齐家-古龙凹陷,分布面积最大;中部的Q_(5)—Q_(7)油层为页岩夹薄层白云岩,含油性中等,工程品质中等,核磁可动孔隙度最低,一类有利区部分发育于齐家−古龙凹陷北部,面积最小,二类有利区分布与R_(o)>1.2%范围相近,面积小于Q_(1)—Q_(4)油层;Q_(8)—Q_(9)油层岩性为页岩夹薄层粉砂岩,含油性较好,黏土矿物含量相对最低,工程品质最好,核磁可动孔隙度最大,可动条件最好,一类有利区分布面积最大,R_(o)>1.2%范围内基本均有分布,二类有利区分布与Q_(8)—Q_(9)油层相似。研究成果可为古龙页岩油的下一步勘探开发提供理论指导。

页岩油原位成藏过程及油藏特征——以松辽盆地古龙页岩油为例

为了搞清古龙页岩油成藏过程及油藏特征,指导古龙页岩油勘探开发,利用大量岩心实验分析数据,分析页岩形成的古沉积环境,通过观察大量扫描电镜照片,深入分析有机质赋存状态。以封闭体系低熟页岩生烃热模拟实验为基础,结合成烃—成岩—成储耦合过程研究,系统分析古龙页岩油成藏过程,从而明确其油藏特征。结果表明:(1)青山口组古沉积环境优越,层状藻是古龙页岩有机质的主要来源,古龙页岩原始有机碳含量高,平均在3.0%以上,奠定了页岩油生成的物质基础;(2)古龙页岩有机质主要有3种赋存状态,第1种为有机质和黏土等无机矿物呈互层状分布,第2种为有机质受挤压后在无机矿物粒间赋存,第3种为有机质在黏土矿物层间吸附沉积,有机质的不同赋存状态为古龙页岩的普遍含油奠定了结构基础;(3)古龙页岩油的成藏演化主要经历了压实—大量生烃前阶段、大量生烃阶段、原油裂解等3个阶段;(4)古龙页岩油藏具有大面积连续立体式分布、纯油油藏、压力系统稳定且与埋深关系密切、原油密度和原油黏度受成熟度控制且在平面上呈环带状变化等4个特点。研究成果明确了古龙页岩油成藏过程以及油藏特征,为松辽盆地北部古龙页岩油有利富集区优选以及开发方案设计提供了理论依据。

松辽盆地古龙页岩油甜点特征及分布

松辽盆地北部页岩油资源丰富,落实甜点资源、空间分布及富集因素意义重大。利用宏观岩心精细描述、微观实验分析,开展了古龙页岩油甜点储集性、含油性、流动性、可压性研究。在“四性”评价基础上,初步分析了影响甜点的主控因素。结果表明:古龙页岩油具有储集性能好、含油丰富、地层压力高、原油密度低、原油黏度小、较高的气油比等特点;高有机质层状和纹层状页岩发育、高成熟热演化和较高的地层压力是古龙页岩油富集高产的主要控制因素。纵向上,甜点层主要发育在青一段及青二段下部,根据岩相组合类型、含油特征可分为上、中、下3个甜点段,其中下甜点段发育优质甜点层,横向分布稳定。平面上,甜点区主要分布在齐家—古龙地区。目前齐家—古龙地区下甜点段试油已得到证实,是勘探开发最有利目标区和甜点靶层。

鄂西渝东地区晚燕山—喜马拉雅期剥蚀量

鄂西渝东地区是中国南方海相油气勘探的重要区块,又是目前页岩气勘探的热门地区,该地区晚燕山-喜马拉雅期以来长期遭受隆升剥蚀.剥蚀量是烃源岩热演化、油气藏形成与演化、资源量计算和盆地模拟中不可缺少的基础参数.考虑到剥蚀量恢复方法固有的局限性和适用条件,本文在分析了古温标镜质体反射率Ro剖面特征之后,采用古地温梯度反演法进行钻井剥蚀量恢复,然后分析钻井剥蚀量与钻井开孔层位之间的相关性,再与地质图相结合编制剥蚀量平面分布图.结果表明：鄂西渝东地区古温标Ro剖面不存在明显的＂错断＂、＂跳跃＂现象。记录的古地温为达到最大埋深时的古地温;钻井剥蚀量与钻井开孔层位之间具有明显的相关性,开孔层位越老,剥蚀量越大,反之亦然;晚燕山—喜马拉雅期剥蚀量总体上从东往西逐渐变小.东部的利川复向斜剥蚀量为2000-4000 m,中部的石柱复向斜为1500-2500 m,方斗山以西为1000-1500 m.

松辽盆地北部齐家地区青山口组二段互层型泥页岩油富集主控因素

松辽盆地北部齐家地区青山口组二段沉积环境为三角洲前缘—半深湖,其岩性主要为厚层泥页岩夹薄层粉砂岩。泥页岩R o>0.75%,处于成熟阶段,形成成熟泥页岩层夹粉砂岩储层互层分布的储集模式,为典型的互层型泥页岩油。通过岩心宏观描述、微观实验分析,结合油藏精细解剖,明确了互层型泥页岩油分布特征和泥页岩油富集主控因素。研究表明:齐家地区青山口组二段互层型泥页岩油横向上呈层状连续分布、连续性好,纵向上多层发育,单层厚度为1~4 m,累计厚度为10~50 m;优质烃源岩发育是泥页岩油富集前提,为泥页岩油富集提供丰富的物质基础;源储一体的组合模式是泥页岩油富集关键,为泥页岩油持续聚集提供充足动力;沉积微相控制不同成因砂体储集性能和含油程度,河口坝、远砂坝、叠置席状砂发育,单层厚度大,储层物性好、孔喉连通性好,纵向上错叠连片分布,油气富集程度高,单井产量高。研究成果为落实甜点层系和甜点区分布指明了方向。

松辽盆地古龙凹陷青一段细粒沉积岩旋回地层分析及沉积充填响应特征

细粒沉积岩特别是页岩因其具有巨大的油气资源潜力而成为备受各国重视的研究领域,已经成为世界能源领域的重要发展方向。细粒沉积岩粒度细小、微观构造复杂、沉积旋回界面识别困难,矿物组分变化及有机质富集的主控因素也不够清楚,严重制约了页岩油勘探的快速推进。旋回地层学通过岩性组合识别、频谱分析、小波分析、滤波和调谐等方法可识别米兰科维奇旋回信号,建立高精度旋回地层格架,是解决细粒沉积岩旋回界面识别的一种有效方法。综合利用岩心精描及分析化验资料,对松辽盆地北部古龙凹陷青一段开展以米兰科维奇理论为指导的天文旋回研究及沉积充填响应特征分析。研究结果表明,古龙凹陷青一段可划分为3个长偏心率旋回、10个短偏心率旋回和26个斜率旋回。整体上超长偏心率与古气候的周期性变化具有良好的对应性,长偏心率旋回与矿物组合、白云岩发育和有机碳富集具有良好的对应特征,短偏心率和斜率旋回与矿物组合、白云岩、有机碳的内幕变化期次具有明显的匹配关系。研究成果为湖相盆地内部非常规油气勘探提供了理论依据。

松辽盆地北部古龙凹陷古页8HC井地质剖面特征

为弄清古龙页岩储层的岩性、物性及脆性等特征,在古龙凹陷部署了一口全井段取心井——古页8HC井。岩心精描以及元素分析表明,Q1—Q9油层沉积时期,古龙凹陷沉积微相类型主要为半深湖—深湖相,发育了厚层的富有机质页岩,可细分为4种岩性:页岩、粉砂岩、介壳灰岩以及白云岩。按照“构造+岩性”的划分原则,结合岩性含量特征,将岩相划分成4类:纹层状页岩相、夹层状页岩相、块状白云岩相及块状粉砂岩相。古沉积环境为温暖潮湿气候下的淡水—微咸水+弱物源+强还原环境,为有机质形成与保存提供了良好的场所。通过对储集性、含油性以及可压性3项指标综合评价可知,Q1—Q3油层储集空间类型丰富,物性条件好,含油性优越,可压性能满足页岩油施工要求,是目前大庆油田中高熟页岩油勘探的最有利层段。

松辽盆地北部嫩江组中-低成熟页岩油地质特征及勘探突破

松辽盆地嫩江组发育陆相湖盆页岩,其分布面积广,烃源岩品质好,页岩油潜在资源规模大。以往的研究主要关注青山口组中-高成熟页岩储层,对于嫩江组的中-低成熟度典型湖相页岩鲜有涉及。基于全岩矿物分析、有机地球化学分析、场发射扫描电镜分析和氮气吸附实验等测试资料,结合区域构造背景和沉积特征,对嫩江组页岩的分布和烃源岩特征、含油性、储集性进行综合分析,揭示了嫩江组页岩油的地质特征及资源潜力。研究结果表明:嫩江组一段和嫩江组二段广泛发育页岩,其厚度大且分布稳定;嫩江组在纵向上发育3套有机质含量高的页岩层段,其有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主,有机质演化程度主体处于中等成熟-低成熟阶段;页岩以发育粒间孔、粒内孔和黄铁矿晶间孔等多类型纳米级储集空间为主,孔径主要分布在64~128 nm;嫩江组温暖湿润的古环境奠定了页岩有机质发育的物质基础,同时优质的烃源岩与多类型纳米级储集空间的耦合共同制约了页岩油的富集。综合评价表明:纵向上,嫩江组二段为最优质的“甜点层”,嫩江组一段的中部次之;初步估算嫩江组的石油资源量超过100×10^(8)t。2021年,大庆油田有限责任公司在嫩江组部署了NY1H井,累积产油量为2160 t,实现了嫩江组中-低成熟页岩油在初期相对高产阶段的稳产,证实了嫩江组具备良好的页岩油资源基础和动用潜力。