Geologic characteristics, controlling factors and hydrocarbon accumulation mechanisms of China’s Large Gas Provinces of low porosity and permeability

Based on the analysis of the geological characteristics and controlling factors, we analyzed the formation mechanism of different types of gas reservoirs. The main characteristics of gas provinces with low porosity and permeability are mainly as follows: large area, low abundance, small gas pools and large gas provinces; widely distributed excellent hydrocarbon source rocks with closely contacted source-reservoir-cap association; development mainly in large continental depressions or in paralic shallow-river delta systems; many kinds of traps coexisting in large areas, dominantly para-layered lithologic, digenetic and capillary pressure traps; double fluid flow mechanisms of Darcy flow and non-Darcy flow; complicated gas and water relations; and having the resource distribution of highly productive "sweet spots", banding concentration, and macroscopically large areas integrated. The main controlling factors of large sandstone gas provinces with low porosity and permeability are stable dynamic backgrounds and gentle structural frameworks which control the extensive distribution of alternate (interbedded) sandstones and mudstones; weak hydropower of large gentle lake basins controlling the formation of discontinuous, low porosity and permeability reservoirs in shallow-water deltas; regionally differential diagenesis and no homogeneous digenetic facies controlling the development of favorable reservoirs and digenetic traps; and weak and dispersive reservoir-forming dynamic forces leading to the widely distributed small traps with low abundance. Low porosity and permeability gas provinces with different trap types have different formation mechanisms which include fluid diversion pressure difference interactive mechanism of lithologic-trap gas accumulations, separated differential collection mechanism of digenetic-trap gas accumulations, and the Non-Darcy flow mechanism of capillary-pressure gas accumulations.

对低渗气藏渗流机理实验研究的新认识

低渗致密气藏储量大但开发困难,注重开发过程中的机理研究则有利于合理地制定技术政策。为此,重点讨论了低渗气藏的机理问题:①启动压力是否存在,如何测试?其对开发的影响如何;②应力敏感是否存在,应当如何测试才更有代表性;③低渗致密气藏束缚水饱和度较高,而原始含水饱和度低,但在开发中仍会产出地层水的原因是什么;④凝析水析出会不会对地层造成污染;⑤低渗致密气藏衰竭过程中凝析油污染情况如何?所探讨的问题对我国低渗致密气藏的开发有着指导意义。

松辽盆地的深盆油藏

借鉴深盆气的形成机理,从沉积及储集层特点、烃源岩超压、油气运移动力、油水分布特征等方面深入剖析松辽盆地扶杨油层的成藏机制。认为坳(凹)陷中大面积分布的低渗透油藏可称为深盆油藏,其成藏特点与常规岩性油藏不同:①砂岩全盆地连续分布,凹陷区储集层致密;②油源充足,超压为主要排烃动力,浮力作用弱;③油藏平面分布具有油水倒置现象;④油层连片分布,产量普遍较低,但局部存在储集层厚度大、物性好、单井产能高的经济勘探地区,即“甜点”。建立了松辽盆地扶杨油层深盆油藏成藏模式,预测松辽盆地深盆油藏的资源潜力巨大,指出应转变勘探思路,向富油坳(凹)陷拓展,转变资源定位,调整预探目标和勘探技术序列,勘探深盆油藏。

马寨油田低电阻率油层测井方法研究

任广慧 ,王卫萍 ,葛秋现 ,李星星 .马寨油田低电阻率油层测井方法研究 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 3,38(3) :2 94～2 96 ,30 7马寨油田沙三中、下段地层中存在着低电阻率油气层 ,其计算含油饱和度低于 5 0 % ,束缚水饱和度可达6 0 %以上。马寨地区地层水矿化度高 ,使地层导电能力增强 ,电阻率降低 ,形成低含油饱和度、低电阻率油层。根据这一主要特点 ,以确定地层束缚水饱和度为主要目的 ,从确定粒度中值入手 ,利用自然伽马及中子、密度测井资料来评价这一地层参数。利用钻井取心分析化验结果和粒度中值 ,计算地层束缚水饱和度。采用油藏理论综合分析储层流体动态 ,利用束缚水饱和度与地层含水饱和度评价油气层 ,并建立了一整套计算方程和解释图版。

松辽盆地南部扶余油层低渗透油藏形成机制

从沉积储层特点、烃源岩超压、油气运移动力、油水分布特征等方面深入剖析了松辽盆地南部扶余油层的成藏机制,据此建立了扶余油层低渗透储层垂向输导、超压控藏大型岩性油气藏成藏模式。预测坳陷区扶余油层低渗透油藏的勘探潜力巨大,指导勘探取得明显效果。

异常低含水饱和度储层的水锁损害

当储层原始含水饱和度低于束缚水饱和度时，称异常低含水饱和度储层，一般意义的水锁指数就不能反映该类储层的水锁损害过程和解除水锁损害的难易程度。为此，通过异常低含水饱和度储层水锁损害机理研究，提出了这类储层存在暂时性水锁和永久性水锁观点。暂时性水锁是指油、气反排外来工作液至束缚水饱和度过程中造成的水锁，是可以解除的；永久性水锁是指油、气反排外来工作液降至束缚水饱和度后再也不能降低了，从而达不到原始含水饱和度，造成一部分水锁永远无法解除。将该研究方法运用于长庆气田上古生界致密砂岩气藏的水锁损害评价实验中，结果表明：储层渗透率越低，束缚水饱和度与原始含水饱和度差值就越大，永久性水锁损害和暂时性水锁损害就越强，解除暂时性水锁所需时间越长。

辽河坳陷西部凹陷低熟油成藏机理

综合利用地质、地球物理、油气藏地球化学和盆地模拟技术,以盆地演化和流体输导格架为成藏背景,以烃源岩演化和分布规律为基础,以能量场演化及其控制的化学动力学、流体动力学和运动学过程为核心,探讨了辽河坳陷西部凹陷低熟油的成藏机制与分布规律。该区低熟油藏以近源分布为主,低熟烃源岩受特定的构造演化样式、沉积环境及沉积母质的多重控制。超压不甚发育,但凹陷沉降—沉积演化史与温压场演化史、低熟烃源岩生烃排烃史和低熟油充注史存在良好的匹配关系。有效烃源岩分布、能量场演化、流体输导格架及其控制的流体流动样式作为油气成藏的主控因素,共同决定了西部凹陷低熟油藏源控、常压、近距离聚集的成藏模式。

东濮凹陷北部低有机质丰度烃源岩高效成藏机理

东濮凹陷北部烃源岩总有机碳质量分数(TOC)平均为0.80%,70%样品的TOC低于1.00%,按陆相烃源岩的评价标准,属于差—中等烃源岩;而从北部找到的储量来看,该区域则属于富油凹陷。为弄清低有机质丰度烃源岩高效成藏机理,运用有限空间热压模拟、镜下鉴定等方法对不同岩相组合和不同沉积环境的烃源岩生排烃特征进行了研究。研究结果表明:东濮凹陷高温、高压、频繁砂泥岩互层的特点,决定了烃源岩排烃效率高、有机碳恢复系数大、残余TOC低;东濮凹陷北部为咸水环境,烃源岩具有原始生产力高、早生烃、早排烃、生烃周期长、生烃率高等特征;东濮凹陷多套盐岩良好的封盖能力,利于油气的聚集保存。

碎屑岩低阻油层成因及识别方法

低阻油层由于其复杂的电性特征,致使利用常规测井信息解释难度较大。从低阻油层定义着手,总结了低阻油层沉积相带的分布规律。在此基础上,分别从地质和测井2个方面介绍了低阻油层的形成机理及测井识别方法,进而分析了可动水分析、核磁共振、自然电位差3种测井识别方法,并将它们应用于不同地区低阻油层的测井解释,取得了较好的效果。

渤南地区裂解型油气藏成因探讨

烃源岩之所以能够形成大量的原生低熟油 ,主要与烃源岩的母质类型有关 ;生烃机制不但与生物来源相关 ,而且也与粘土矿物含量和应力有关。根据以上理论 ,对渤南地区深层的成藏以及演化规律进行了探讨 ,并得出如下认识 :沙四段盐湖相烃源岩有两期原油排出 ;渤深 4断阶带包裹体均一温度主要分布为 6 0～ 1 1 0℃ ,伊利石钾氩测年值分布为 2 6 2 4～ 6 1 3 8Ma ;地下温度的增高 ,导致已经聚集的原油发生裂解 ,形成了裂解气 ;

松辽盆地南部构造裂缝成因机制及分布方向

松辽盆地南部主要油田类型是裂缝型低渗透砂岩油田，其储量占该地区已探明未开发总储量的７５％ 。预测对这类油田注水开发有影响的天然裂缝分布，直接影响油田开发部署和开发效果。分析构造裂缝形成机制，认为主要储集层（ 扶余、杨大城子和高台子油层）在嫩江组沉积末期之后才成岩，裂缝的发育与登娄库组至姚家组沉积期间发育并控制沉积的生长断层没有明显关系，盆地南部中白垩统的裂缝是在大安组沉积之前太平洋板块向西俯冲波及松辽盆地导致的强烈挤压剪切应力作用下形成的。通过现今构造应力场分析、岩心地下归位、地层倾角测井及动态资料等方面的研究，综合分析裂缝方向，结果表明，存在两组张裂缝和两组共轭剪裂缝：一组为近东西向横张裂缝，一组为近南北向纵张裂缝；两组剪裂缝的方位角为３５°～６０°和１２０°～１５０°。对油田注水开发有影响的为其中近东西向的横张裂缝。图４ 参７（ 王孝陵摘）

胡状集油田低电阻率油层形成的影响因素及其识别技术

根据电测解释、录井、岩心物理实验与试油结果相结合的综合分析方法 ,从地层、构造及钻井等方面 ,解剖了形成低电阻率油层的主要影响因素。分析认为 ,骨架颗粒较细、链桥状粘土、微孔隙、高含量的束缚水、高矿化度孔隙水与低幅度构造 ,是胡状集油田低电阻率油层形成的主要原因。从可动水分析法、图版法、电阻率增大法与录井显示法方面 ,探讨了低电阻率油层的识别技术 ,并应用于胡状集油田 ,取得了良好的经济效益。

低含油饱和度砂岩油藏水驱特征实验

针对胜利油区低含油饱和度砂岩油藏开发初期在油藏含油层段出现油水同出的现象,进行了物理模拟实验,通过水驱过程中模型内含水饱和度的变化以及模型出口含水率的变化研究了低含油饱和度砂岩油藏水驱油特征。研究结果表明,低含油饱和度油藏初始含水率存在一个稳定波动阶段,其初始含水率是由油藏原始含水饱和度决定的,并且可以根据室内相对渗透率实验得到的一维模型的含水率与含水饱和度的关系曲线和油藏原始含水饱和度来预测油井初始含水率。

低孔低渗储层次生孔隙形成机理及分布预测

对于低孔、低渗的扶杨油层,次生孔隙的存在能够有效改善渗流条件,提高单井自然产能,使难采储量动用潜力大大提高。分析了低孔、低渗储层次生孔隙形成的主要影响因素:有机酸和碳酸的溶蚀作用,大气水淋滤作用,地层有较高含量的可淋滤矿物,超压、断层活动促使溶解介质从产地向溶解层作较大范围的高速流动。同时,指出了长期继承性发育构造的隆起,集中分布的T2断层,与断层结合较好的水下分流河道、河口坝等沉积微相有利于次生孔隙的连片发育。对大庆长垣西部地区次生孔隙发育有利区进行了预测。预测结果为:齐家北油田、龙23区块为次生孔隙有利发育区,他拉哈地区为次生孔隙较有利发育区,其他酸性流体浓度较高的区块需进一步落实;在密井网条件下,可依据各井区分流河道与河口坝砂体发育情况及碳酸盐含量的多少预测次生孔隙的发育程度。

渤东低凸起L3构造东营组含煤地层低渗储层特征及成因

渤东低凸起东营组储集层以低渗为特征,低渗成为制约该区东营组勘探的重要因素。通过多种分析测试方法,研究了渤东低凸起L3构造东营组低渗储集层特征,探讨了低渗储集层成因。L3构造东营组储集层砂岩溶蚀作用发育,斜长石含量低,碳酸盐胶结物含量低,高岭石含量高,石英加大明显。储集层主要以中孔低一特低渗为主,孔径小,连通差,吼道窄,排驱压力大。微量元素分析表明,研究区东营组沉积时为淡水环境;测井和岩心观察证实,地层中含多层碳质泥岩和煤层。早期腐殖酸的溶蚀作用,造成低温下不稳定的斜长石大量溶蚀,这些溶蚀孔隙在后期深埋过程中受压实和成岩作用影响被复杂化、细小化是储集层低渗的主要原因。早期碳酸盐胶结物少,岩石抗压实能力差也是储层低渗的重要原因。

松辽盆地南部东南隆起区低压油气藏形成机制及分布特征研究

通过对松辽盆地南部东南隆起区低压油气藏低压形成机制、油气成藏过程和分布规律的分析,指出:低压主要是由于嫩江—明水组沉积期末区域抬升之后长期处于隆升状态,导致巨厚盖层剥蚀卸载、大断裂长期活动、油气大量散失及生烃作用停滞而引起的;低压油气藏主要是早期形成的油气藏在区域抬升运动破坏以后,残存下来的油气聚集在原圈闭或调整到浅层圈闭而形成的油气藏,由于形成过程中烃类供应不足导致地层压力得不到有效补充,从而引起储层低压。该类油气藏主要分布在源岩较差的小断陷及大断陷中的小型圈闭内,一般规模较小,适于精细挖潜勘探。

渤海海域低阻油层地质成因机理与识别--以辽东湾旅大A油田为例

低阻油层的成因和类型复杂多样,测井响应特征难以与水层进行区分,深入分析低阻油层成因并采用有效的方法识别低阻油层具有重要意义。依据岩心与测井资料,从构造作用、沉积环境、成岩机理等宏观方面,以及束缚水饱和度、黏土附加导电性、地层水矿化度等微观方面入手,对形成低阻油层的影响因素进行了全面分析,得出了高束缚水饱和度是导致低阻油层形成的主要原因。将岩心、测井资料、试油试采结果相结合,总结形成了适合油田评价的邻近水层对比法、束缚水饱和度对比法的定量识别模式,以及横向对比法、交会图识别法和辅助识别法的定性识别模式,利用定量和定性评价技术对渤海旅大A油田低阻油层进行识别。研究结果表明,该方法识别精度达到90%以上,并且成功应用于该油田的生产挖潜实践中,新增低阻探明石油地质储量近400×104m3,对类似油田低阻油层的挖潜具有很好的指导意义。

吉林红岗油田低阻油层成因机理研究

低阻油气藏在全国各大油田都有发现,如渤海湾地区、南海莺歌海盆地、塔里木塔北地区等,形成低电阻率油层的机理不尽相同,但低电阻率产生的根本原因一般是束缚水含量高、粘土矿物的附加导电能力相对较强、存在导电矿物、油藏幅度低等。为了正确识别低阻油层,评价油藏条件下的饱和度,必须搞清低阻油层的低阻特性和形成机理。本文从可能引起低阻的各方面原因对吉林红岗油田泉四段低阻油层的成因机理进行了研究。

涠洲11-1油田角尾组低阻油藏成因机理及测井评价方法

涠洲11-1油田角尾组二段油层普遍具有低电阻率特征,在复杂的地质条件下使得低阻油层与水层的识别难度增大,为此,利用岩心分析化验、录井、测井、构造及试油等资料,从宏观和微观地质因素入手,对该区低阻油层成因机制进行了系统深入的剖析。结果表明,角尾组低阻油层的主要宏观地质成因是构造和沉积特征,它们共同为涠洲11-1地区低阻油层的形成和分布创造了条件;微观低阻成因是在水动力条件较弱的滨海沉积环境下发育的岩性粒度细、泥质含量高、黏土矿物附加导电性以及低幅度构造背景下的高束缚水饱和度所致。在此基础上,结合成因提出了改进后的自然伽马相对值与视地层水电阻率的交会图、改进后的自然电位相对值与深感应电阻率的交会图以及束缚水饱和度—视地层水电阻率的交会图来综合识别低阻油层,结果表明,该方法显著提高了低阻油层的识别能力,展示出良好的应用前景。

红台地区西山窑组低饱和度油气藏成因机理研究

红台地区低饱和度油气藏主要分布在中侏罗系西山窑组,储集层物性差,地层水矿化度偏高,水型变化大,油气水关系复杂,束缚水含量高,测井识别比较困难。综合运用钻测井、试油和测试分析化验等资料,通过沉积环境、构造特征、成岩作用等分析,从宏观和微观两方面对红台2、3号构造西山窑组低饱和度油气藏的成因机理进行了研究。结果表明:沉积水动力条件和油气的成藏期对该区油气藏饱和度高低具有控制作用;低饱和度油气藏的微观机理与常规油气藏也存在差异性,储集层孔隙类型以次生孔隙为主,微细孔喉发育,高岭石、绿泥石、伊利石等黏土矿物含量偏高及纵向上具有非均质夹层间互的特点,多因素共同作用造成了红台地区西山窑组油气藏饱和度偏低而束缚水饱和度偏高。