北部湾盆地乌石凹陷始新统厚薄交互储层定量表征方法

南海北部湾盆地乌石凹陷以储层规模各异、非均质性强的厚薄交互储层为勘探开发目标。主力产层流沙港组沉积成因多样,砂体叠置样式不一,流二段呈薄互层叠置样式,流三段以厚层为主,夹部分薄层。研究区工区断裂较为发育,地震资料有效频带宽度5~60 Hz,主频仅为18 Hz,依靠常规波阻抗反演体难以进行研究区储层宏观岩性特征的有效识别,同时,如何突破地震分辨率对砂泥薄互储层的约束是亟待解决的一大难点。为此,在地震岩石物理响应分析、拟声波曲线构建的基础上,引入2种地震反演方法,提高了研究区不同尺度储层的识别效率,实现了乌石凹陷始新统厚薄交互储层定量表征。依据稀疏脉冲反褶积原理,建立了研究区反映波阻抗的声波曲线与反映砂泥含量的自然伽马曲线相融合的拟波阻抗地震反演方法,对各体系域砂体的宏观展布特征和有利砂体发育区带进行表征。在研究区首次采用地震协同多井约束的地质统计学反演,采用基于马尔科夫链蒙特卡洛的统计学反演方法,对流二段砂泥薄互储层进行小层级别砂体雕刻,构建砂体定量知识库。研究成果为研究区基于沉积微相导向的砂体对比提供了重要参数指导。

电成像测井技术在北部湾盆地乌石凹陷流沙港组沉积相研究中的应用

北部湾盆地乌石凹陷是已证实的富生烃凹陷,同时也是南海北部大陆架油气勘探的主战场之一。自勘探以来先后发现了多个含油气构造,流沙港组为主要勘探层系,该层系断裂体系复杂,沉积相变快,给油气的勘探和开发工作来带了很大困难。通过利用电成像测井资料高纵向分辨率、高井眼覆盖率的特点,首次在乌石凹陷开展成像测井与沉积相分析的综合研究,通过精确地识别钻井岩性,并根据电成像所蕴含的丰富地质信息,识别了多种沉积构造,建立了多种沉积微相识别模式,同时还对研究区重点区带的古水流方向进行了分析。研究成果对该区流沙港组沉积演化、物源方向分析起到了重要作用,对下一步油气勘探也具有一定指导意义。

乌石凹陷东区流沙港组二段构造转换带控制下的优质储层分布研究

构造转换带控制了古地貌和古水流方向,进而控制了沉积体系分布,对油气成藏有着重要控制作用。钻探实践表明,乌石凹陷东区流沙港组二段油气成藏条件优越,是寻找优质储量的有利领域,但流二段油藏单层厚度薄、连通性差、储层非均质性强。因此研究优质储层成因与展布是该区油气勘探的关键。本次研究综合利用测录井、地震、岩心等资料,结合构造转换带控沉积分析,剖析流二段优质储层主控因素及分布规律。研究结果表明:侧接叠覆转换带对物源水系具良好控制作用,是砂体有利卸载富集区,控制厚层砂体展布;沉积微相类型、泥质含量与砂岩粒度是影响流二段储层物性的主控因素;侧接叠覆转换带是优质储层的有利发育区,是寻找优质油藏的重要探区。

乌石凹陷东洼伸展滑脱断裂演化特征及识别

滑脱断裂在断陷盆地中普遍发育,对油气成藏具有重要控制作用。通过对乌石凹陷海底电缆地震资料的精细解释,在乌石凹陷东洼首次识别出伸展滑脱断裂体系,流二段厚层泥岩、高角度斜坡和渐新世强烈拉张作用分别是其发育的重要物质条件、几何学条件和动力学条件。基于平衡剖面分析将其形成过程划分为3个阶段:高角度正断层形成阶段、高角度正断层向低角度正断层递变阶段、低角度正断层上覆地层滑动阶段。基于伸展滑脱断裂在地震剖面上的几何学和运动学特征,建立了伸展滑脱断裂断距不协调、非三角形减薄以及非沉积超覆等3种典型识别标志,并总结了伸展滑脱断裂旋转型、非旋转型、叠瓦状构造型、双重构造型等4种构造样式。该研究对乌石凹陷油气勘探具有重要理论和指导意义。

三维定量荧光录井技术在乌石凹陷油层评价中的应用

针对乌石凹陷原油品质差异大、部分井钻井施工采用高荧光钻井液,常规录井难以有效识别真假油气显示及判断储层流体性质的问题,利用三维定量荧光录井技术取得该区不同品质原油样品的最佳激发波长和发射波长及油性指数,建立不同品质原油识别标准,通过油性指数、相当油含量、对比级别等三维定量荧光参数与气测录井数据结合,建立了储层流体性质判别图板。应用该图板可快速判断原油品质,并有效识别真假油气及微弱油气显示,其对储层流体性质的解释结果与实际测试及取样结果吻合率达92%,有效提高了录井对油气层的快速判断能力。

乌石凹陷流一段岩性圈闭形成机制及精细刻画

钻井揭示流一段砂体单层普遍较薄,而乌石凹陷地震资料频率偏低,利用沉积模式指导流一段岩性体揭示,利用地球物理技术精细刻画流一段砂体,从而达到落实岩性边界,描述岩性圈闭的目的。小波分频技术能在保幅的基础上大大提高地震分辨率,有色反演则能精细地刻画无井区、少井区的岩性边界。通过以上技术手段,精细描述了乌石凹陷流一段三期砂体的横向展布范围,新落实多个岩性圈闭,推动乌石岩性油气藏勘探,引领乌石凹陷领域勘探突破方向。

乌石凹陷古近系层序地层特征及充填演化

依据层序地层学、沉积学理论方法,综合地震剖面、钻测井、岩心、古生物、地球化学等资料研究认为;乌石凹陷古近系可识别3种级别不整合面,划分为7个三级地震(测井)层序,是一个进积(加积)—退积—加积序列。构造沉降是控制层序几何形态,充填叠置方式、演化及沉积体系分布的最重要因素:凹陷由多个半地堑在不同层序发育时期以不同方式叠置联结而成;受断层控制,层序外部形态有箱状-楔形、楔形-席状披覆型,边界终止方式有双断终止型、单断终止超覆型;不同构造演化阶段层序内部充填的沉积体系各具特征,初始断陷阶段的SQ1沉积冲积层序,强烈断陷阶段的SQ2—SQ4充填湖相层序,晚期断陷阶段SQ5—SQ7内部充填浅湖和河流三角洲沉积;同沉积断层陡坡带沉降迅速、可容纳空间快速增长,是凹陷的沉积和沉降中心,断陷期主控断裂活动时间和空间的变化导致了凹陷沉积和沉降中心的迁移。

乌石凹陷古近系层序地层及沉积体系

乌石凹陷位于北部湾盆地南部坳陷的东北部。为指导该凹陷的油气勘探工作,以层序地层学、沉积学理论为指导,以地震剖面为基础,结合钻井、测井、古生物、岩心等资料,研究了该凹陷古近系的地层沉积特征。结果认为:乌石凹陷古近系从下至上可以划分为7个三级地震(测井)层序,整体上为一个水进到水退的序列,分别对应不同的构造演化阶段;不同构造演化阶段发育的层序具有不同的充填序列和沉积体系分布;构造演化的多期性使得该凹陷多个部位都有烃源岩和储、盖层发育;其中以强烈裂陷阶段沉积的层序2—层序4中发育的烃源岩和盖层条件为最好且发育多种有利储集体,是该凹陷寻找油气藏的最有利层段。

乌石凹陷成藏组合划分及主控因素分析

根据成藏条件把乌石凹陷划分为上、中、下3个成藏组合,不同类型成藏组合具有不同的成藏特征和主控因素。上部成藏组合属于下生上储型,其主控因素是垂向运移条件和盖层条件;中部成藏组合属于自生、自储、自盖的源内成藏,其主控因素是储层条件和流体势;下部成藏组合属于上生下储型,其主控因素是运移条件和储层条件。7号断层下降盘流一段底部砂岩、流二段近岸水下扇以及北部斜坡带垒块分别是乌石凹陷上、中、下成藏组合的有利勘探目标。

北部湾盆地乌石凹陷东区古近系流沙港组二段砂泥薄互层沉积相特征及演化

北部湾盆地乌石凹陷东区古近系流沙港组二段构造复杂,沉积差异大,横向变化快,对物源和沉积相的认识存在争议。为了查明研究区沉积相分布与演化规律,文中以岩心、测井、地震和分析化验资料为基础,结合区域构造背景,对研究区流沙港组二段沉积物源、沉积相特征及演化规律展开研究。分析认为,流沙港组二段物源来自于北部高地势地区,发育三角洲前缘—深水湖泊沉积序列,主要发育相对远物源的正常三角洲前缘沉积,砂体单层厚度小、多层交互式分布。井震结合由下到上将流沙港组二段划分为4个四级层序,其中MSC2和MSC3层序为短期快速水退到较长期水进过程,物源供给较为充足,砂体发育程度高,是主力砂体展布层段;流沙港组二段储集层物性主要受埋深及沉积相带约束,B油田物性好于A油田,三角洲前缘近源端发育的水下分流河道、河口坝为有利储集层分布区。

北部湾盆地乌石凹陷东区始新统流三段水进型扇三角洲沉积特征

北部湾盆地乌石凹陷东区流沙港组三段岩性相对复杂,沉积差异大,横向变化快,连通性差,深入研究流沙港组三段沉积物源和沉积特征对油气勘探开发具有一定的指导意义。在系统的岩心观察与精细描述基础上,结合测井、地震和分析化验资料,针对研究区流沙港组三段沉积物源、沉积相类型及展布特征展开研究。综合分析认为,流沙港组三段物源来自于北部高地势地区,发育相对近物源的水进型扇三角洲沉积,砂体厚度较大,相带窄,相变快,其中三角洲前缘可进一步划分为水下分流河道、河口坝、席状砂、分流间湾等4种沉积微相;在物源分析、井震约束的基础上,依据井震结合含砂率等值线,同时结合测井平面相、地震反射结构、地震构型信息等,综合绘制研究区沉积微相平面展布图,确定了研究区流沙港组三段"大前缘小平原"的沉积特征,并最终建立了该区扇三角洲沉积模式,为乌石凹陷东区流沙港组三段油气勘探开发和储量计算提供了借鉴。

北部湾盆地乌石凹陷东区断裂类型及其形成演化

受多重构造作用影响,北部湾盆地乌石凹陷形成了复杂的内部构造,准确识别不同期次构造发育特征对于油气勘探具有重要意义。文中运用高精度三维地震、钻井等资料系统分析了乌石凹陷东区断裂类型、组合样式、形成演化规律及其动力学成因机制。分析结果表明:在太平洋板块、印度板块和欧亚板块间相互作用产生的伸展-走滑-弱挤压联合叠加区域应力影响下,乌石凹陷东区发育伸展、走滑和挤压3套断裂系统,并形成相应的13种平、剖面断裂组合样式;断裂形成演化共经历5个主要阶段:古新世伸展萌芽阶段、始新世伸展主活动阶段、早(中)渐新世走滑弱伸展阶段、晚渐新世走滑弱挤压阶段和新近纪以来的定型保留阶段。

北部湾盆地乌石凹陷流沙港组烃源岩地球化学特征

以大量烃源岩样品地球化学分析为基础,综合应用钻井以及地震等地质资料,从有机质丰度、类型、成熟度、母质来源、沉积环境以及生物标志物等方面对乌石凹陷流沙港组烃源岩地球化学特征进行了研究。研究结果表明,流三段发育于还原湖泊环境,有机质丰度较高,类型主要为Ⅱ1-Ⅱ2型;流二段沉积于弱还原至还原环境,有机质丰度最高,尤其是流二段油页岩基本为优质烃源岩,有机质类型以Ⅱ1-Ⅱ2型为主;流一段沉积于偏氧化性湖泊环境,有机质丰度最低,类型以Ⅱ2-Ⅲ型为主。依据烃源岩综合演化剖面,将其热演化过程划分为未成熟、低成熟、成熟和高成熟4个阶段,确定了烃源岩生烃门限深度为2900m,生烃高峰位于3600m。低伽马蜡烷指数显示流沙港组沉积时期水体为淡水环境,丰富的4-甲基甾烷表明水生低等植物对烃源岩母质来源有较大贡献。

乌石凹陷流沙港组烃源岩地球化学特征

应用岩石热解实验、显微组成分析、元素分析、镜质体反射率和生物标志化合物等分析方法,研究有机质丰度、类型、成熟度及母质沉积环境,对乌石凹陷流沙港组不同层段烃源岩的地球化学特征进行综合评价和对比。结果表明流二段下部油页岩有机碳含量最高,类型为Ⅰ—Ⅱ1型,且普遍达到成熟水平,是研究区最有利的烃源岩层段,流二段上部油页岩次之,流三段烃源岩是好的烃源岩,而流一段烃源岩为中等烃源岩;流沙港组以弱还原—还原环境为主,除流一段以高等植物输入为主外,该组烃源岩既有丰富的水生生物输入,又有一定数量的陆生生物来源,尤其是流二段下部油页岩有机母源中藻类输入较多。

北部湾盆地乌石凹陷发现晚二叠世花岗岩:来自乌石1井岩心锆石U-Pb年龄的证据

1研究目的(Objective)北部湾盆地地处欧亚板块、印度板块及太平洋板块汇聚中心的南海北部边缘,是新生代以来陆壳边缘上形成的裂陷盆地。乌石凹陷位于北部湾盆地南部坳陷的东北部,整体呈东西向展布,总面积约2680 km^(2),凹陷北侧通过企水凸起与纪家凹陷相隔,南东侧与流沙低凸起相毗邻(图1a)。乌石凹陷陆区位于该凹陷的东部,根据古近系构造特征,将其进一步划分7个次一级构造单元:北部缓坡带、北部次洼带、中部低幅背斜带、南部深洼带、南部陡坡带、中区次洼带以及东部高幅背斜带。

北部湾盆地乌石凹陷断坳转换期不整合结构特征及其成藏作用

北部湾盆地T60不整合是古近系与新近系的分界,且形成于盆地由断陷进入坳陷的转换阶段。本文通过地震资料精细解析,揭示位于盆地中部的乌石凹陷在该时期(T60)不整合发育明显,且剖面类型多样。依据不整合上、下地震反射特征,可划分为平行‒削截不整合、超覆‒削截不整合、平行‒褶皱不整合等8种不整合类型,且在平面上削截类不整合的分布范围最广。研究表明不整合类型的平面分布规律受控于构造部位及变形强度。不整合在纵向上发育三层结构,并依据测井曲线响应特征建立了纵向结构的识别方法。利用该识别方法,乌石凹陷新近系下洋组底部(T60)不整合纵向结构发育,多条曲线在不整合结构上、下层与中层之间出现台阶式突变,且中层是多条变化幅度差曲线的低值区。同时,对不整合结构中层风化黏土层重点分析,揭示其平面发育规律主要受控于不整合剖面类型及剥蚀厚度这两大要素。依据乌石凹陷东区不整合成藏条件及成藏模式,叠合不整合剖面类型、风化黏土层厚度、烃源岩厚度等因素,针对乌石凹陷东区,优选出2个地层圈闭有利勘探区带,为下一步勘探部署提供了方向。

北部湾盆地乌石凹陷东部地区流沙港组烃源岩孢粉相特征及其意义

根据孢粉相研究方法,在明确有机碎屑组成的基础上,对乌石凹陷古近系流沙港组烃源岩的有机质来源、形成环境进行研究,并对烃源岩生烃潜力进行了评价。结果表明:流沙港组烃源岩形成于具有一定矿化度的微咸水湖至半咸水湖,流二段底部和顶部油页岩层段对应着湖泊发育的鼎盛时期;从流三段到流一段生源特征在垂向上表现为从混源到水生生物为主,再到混源,最后变为以陆相高等植物有机质为主;流沙港组烃源岩的生烃潜力受无定形有机质的含量影响最大,流二段尤其是其上下两套油页岩段无定形有机质含量最高,生烃潜力最大,流三段次之,流一段生烃潜力最差。

北部湾盆地乌石凹陷始新统储层特征及主控成因分析

乌石凹陷是北部湾盆地主要生烃凹陷之一,然而始新统优质储层主控因素和展布范围不清是制约研究区有效开发的主要地质问题。为此,本文采用从微观到宏观、从特征到成因、从定性到定量的研究思路,从沉积方面、成岩方面和构造活动的特殊性上探讨始新统不同类型储层的主控因素。分析认为埋藏深度、优势沉积相带、次生孔隙发育带是影响研究区储层发育的主控因素。流三段埋深相对较大,R o为0.68%~1.03%,处于中成岩阶段A2亚期,以压实、黏土矿物胶结作用为主;流二段埋深相对较小,R o为0.50%~0.85%,处于中成岩阶段A1亚期,以长石蚀变的溶蚀作用为主。水下分流河道和河口坝是储层发育的优势相带,具有较高的孔渗特征,且非均质性较弱。长石与碳酸盐胶结物的溶解是产生次生孔隙带的主要因素,构成深部有效储集空间。

北部湾盆地乌石凹陷东区构造转换带识别及其特征

北部湾盆地乌石凹陷东区构造背景复杂,前人对构造转换带类型、特征、定量刻画及形成机制的相关研究较少。为此,在前人研究基础上,从断裂的发育、演化入手,利用地震资料,采用距离—断距曲线、垂向埋深—断距曲线等定量统计方法,对乌石凹陷东区构造转换带进行识别和分类,总结识别标志及其特征,阐述构造转换带的分布规律、形成机制及与油气藏之间的关系,获得以下认识:①该区构造转换带分为平行型、叠覆型、趋近型、转折端型和共线型等5类。②平行型主控断层级序较高,多以“硬连接”的形式调节、传递位移和形变,剖面上呈复“Y”字型;叠覆型在平面上互相平行,断层级序较低,对构造区带的控制较弱,剖面上表现为背斜形式的“软连接”;趋近型以转换斜坡的形式连接主干断层;共线型主断层中段呈手指状张开,东、西两段倾向相反,剖面上断层相互错动,构成“X”型;转折端型在平面上呈马尾状,调节断层向主控断层弯曲部位收敛,具调节主干断层弯曲程度及断距的作用。③不同类型构造转换带受控于构造背景和边界控制条件,分布位置存在差异。平行型全区分布广泛,叠覆型、趋近型分布于东北部,共线型分布于中北部,转折端型靠近7号断层。④NE向基底断裂奠定了形成构造转换带的基础,在哀牢山—红河断裂带走滑、南海扩张、地幔上涌派生的拉张应力的共同作用下,断层分段生长是构造转换带形成的直接原因。该研究丰富了转换带构造体系,填补了乌石凹陷构造转换带研究的空白,对复杂地质环境下转换带的识别及有利区带的选择具有借鉴意义。

北部湾盆地乌石凹陷流二段孢粉相与三角洲～湖底扇沉积体系

近年在北部湾盆地乌石凹陷东区流二段中部获得了重要的原油勘探发现。为明确该储层的沉积成因及层序归属,采用孢粉相、岩心相等分析方法开展层序及沉积相研究。其中,典型井微体古生物中陆源物质及湖相生物组分的垂向演化直观反映出流二段可分为下、中-1、中-2及上层序;且它们的沉积环境发生过明显变化,在中层序该区发生明显湖退、促进大型储集体的形成。通过岩/壁心观察、粒度特征、岩电响应、地震相与沉积相分析,确立乌石凹陷流二段中层序沉积相平面分布。结合岩石类型、含砂率、砂岩总厚度、最大单层砂岩厚度统计,以及断裂分布研究,重点解剖了乌石凹陷东区流二段三角洲~湖底扇体系的沉积与展布特征。