辽河拗陷大民屯凹陷S281块高密度宽线二维地震采集实践

辽河拗陷大民屯凹陷S281块X井钻井显示该块油气潜力较大,但以往地震资料采集时间早,覆盖次数较低,成像精度差,导致主体断裂位置和微断裂体系难以落实,制约区块成藏解释和后续开发.为此,开展了高密度宽线二维地震资料采集,并基于采集数据开展了观测系统退化分析.研究结果表明,新采集的高密度宽线二维地震成像剖面较以往三维地震成果剖面断点更清晰,断裂系统刻画更清楚,构造形态更自然,层间信息更丰富,信噪比更高,落实了的西部斜坡带的构造特征;超高密度、极小面元对高陡构造和断裂刻画更清楚,是提高复杂地质目标成像的有效方法;退化处理说明S281块的地震资料采集观测系统的面元边长不能大于12.5 m,最大炮检距不能小于3500 m,覆盖次数不能小于1200次.本研究可为大民屯凹陷西部斜坡带的下步地震资料采集和勘探开发提供借鉴.

大民屯页岩油水平井体积压裂技术应用

大民屯页岩油具有良好的勘探潜力,但是受地质工程技术制约未获得实质性突破,近些年通过一批直井、水平井压裂改造突破了出油关,下一步需要探索解决的就是加强地质工程一体化,精细优化压裂方案提高稳产能力。为此,介绍了大民屯凹陷一口重要水平井SY1的压裂方案研究及应用效果情况,通过对前期压裂施工分析和对储层精细评价,提出了基于水平井体积压裂的细分切割、差异化设计、暂堵转向等设计思路,最大限度增加了储层改造体积,措施实施后产量实现了大幅提升,成效显著。

辽河坳陷大民屯凹陷古近系沙河街组三段沉积相

辽河坳陷大民屯凹陷沈84—安12区块古近系沙河街组三段是油气勘探的重点目的层系。综合钻井、岩芯、录测井和分析化验等资料,利用物源区分析、碎屑组分、重矿物和粗粒/细粒沉积物平面分布等多种方法探讨了研究区物源体系特征和来源;运用沉积学基本原理和方法,开展了沙三段的沉积相及其演化特征研究。结果表明,大民屯凹陷沙三段主要来自新太古代—古元古代变质岩基底和中生代多期次构造运动过程中生成的中酸性火成岩的再旋回沉积,同时受中生代晚期的幔源物质影响,主物源方向为北和北东向。研究区沙三段Es_(3)~4Ⅱ和Es_(3)~4Ⅰ油层组主要发育浅水扇三角洲前缘沉积,划分为水下分流河道、水下分流间湾(富砂)和水下分流间湾(富泥)沉积微相;自Es_(3)~4Ⅱ到Es_(3)~4Ⅰ油层组沉积期,湖盆水体深度由浅变深,水下分流河道和水下分流间湾(富砂)微相分布范围逐渐减少,水下分流间湾(富泥)逐渐增加。

大民屯凹陷资源潜力及有利区带优选

大民屯凹陷位于辽河断陷盆地的东北部,发现五套含油气储集层,其中前第三系潜山和下第三系砂岩是最重要的产层。凹陷含油气丰度较高,是我国东部著名的“小而肥”含油凹陷,也是闻名于世的高蜡高凝油生产基地。从资源量的分布来看,各层系和各区带资源量比较均衡。其中沙三段和太古界石油总地质资源量4.6亿吨;荣胜堡洼陷和中央构造带在4.2亿吨以上,各层系和各区带均具有较大的剩余资源勘探潜力。

大民屯凹陷油气系统研究

在精细油源对比的基础上 ,确定辽河坳陷大民屯凹陷存在油品性质不同的两大油气系统 ,即高蜡油系统和正常油系统。分析两大油气系统的四大要素和成藏动力学特征 ,认为二者除在烃源方面不同以外 ,在储集层、盖层、圈闭以及成藏特征方面既各具特色又有共同点 ,因而两大系统平面上交叉 ,纵向上部分叠合。大民屯凹陷油气系统成藏时间总体上早于辽河坳陷的东部凹陷和西部凹陷。今后大民屯凹陷应围绕油页岩进行高蜡油勘探。图 5表 3参

大民屯凹陷隐蔽型潜山成藏条件与勘探

大民屯凹陷隐蔽型潜山是低平或负向形态的元古宇或太古宇基底潜山,中生界、古近系房身泡组或沙四段的非渗透层对不整合面形成封闭,在多期构造运动改造、风化剥蚀作用下,具有多种较好的储集岩性和多期发育的裂缝型储集层,潜山内幕层状地层或层状岩性组合与微幅度断层一起构成潜山内幕圈闭,来自各生油洼陷的油气首先沿连通油源的深大断裂垂向运移,之后沿不整合面长距离侧向运移至隐蔽型潜山圈闭,形成潜山油藏。大民屯凹陷元古宇隐蔽型潜山勘探已见到良好效果,发现了安福屯、平安堡、东胜堡西等一系列隐蔽型潜山油藏。由于形态和成藏条件的隐蔽性,隐蔽型潜山很难被发现,但其特征决定其在各个凹陷广泛分布,勘探空间十分广阔,在进一步加强分布规律、成藏机制、勘探方法等方面研究的基础上,有望为老油区潜山勘探开拓新领域。

大民屯凹陷高蜡油的形成条件

大民屯凹陷位于渤海湾盆地东北角 ,北部第三系沙河街组 3段中下部及前第三系潜山赋存大量的高蜡原油 ,中部为混合油分布区 ,南部为正常油。沙河街组 3,4段均为优质烃源岩 ,有机碳含量平均达 2 16 ,丰富的有机质为高蜡油的形成提供了雄厚的物质基础。除高等植物外 ,低等水生生物也是高蜡油的重要先体物质 ,多种先体物质并存 ,使得原油含蜡量骤增。大民屯凹陷沙河街组的二苯并噻吩与菲的比值都在 1 0以下 ,表明该凹陷的沙河街组整体上形成于淡水弱氧化环境 ;北部长期处于低演化阶段 ,而中、南部演化程度相对较高。这种弱氧化、低成熟的环境是高蜡油得以保存的关键。大民屯凹陷高蜡油中 ,锥满烷系列含量丰富 ,说明微生物作用对高蜡油形成有一定贡献。

大民屯凹陷静安堡西侧低潜山变质岩储层裂缝发育特征

大民屯凹陷静安堡西侧低潜山储层裂缝以高角度缝为主 ,次为倾斜缝。裂缝的发育经历了中生代晚期早第三纪早、中期和早第三纪晚期两次大的形成期。物性分析表明 ,潜山变质岩储层基质孔隙度很低 ,一般只有1%～ 5 % ,渗透率大多低于 1× 10 -3 μm2 ,因此这些基质孔隙对油气储集作用非常有限 ,构造裂缝是变质岩储层的主要储集空间和运移通道。裂缝的形成与发育程度受岩性、断层、埋深及古风化作用的影响 ,随着岩石中浅色矿物的增加 ,岩石脆性成分变多 ,岩石的宏观裂缝就越发育 ;越靠近断层和构造活动区 ,裂缝发育程度就越高 ;裂缝的有效性随着埋深的增加而变差 ,甚至成为无效裂缝 ;一般来说 ,潜山风化带顶面的裂缝较发育 ,但这些裂缝容易受到泥质的充填 ,极易成为无效裂缝。因此 ,潜山风化带的储集物性并不一定好。

辽河盆地大民屯凹陷油气性质及成因机制研究

大民屯凹陷油品性质复杂,既有含蜡量小于20%的正常油,又富含蜡量>20%的特高蜡油。经过原油物性、甾萜等分析,认为高蜡油油源岩沉积环境为较正常油贫粘土、盐度相对较高、相对闭塞的弱还原环境,其母质应由陆源高等植物和低等水生生物共同构成,且经微生物改造较强烈。正常油油源以高等植物为主体,处于相对氧化且富粘土的沉积环境。通过精细油源对比认为:大民屯凹陷高蜡油主要来源于沙四下部的"油页岩",而正常油母质主要为沙四上部和沙三四的厚层泥岩。综合分析认为高蜡油成因主要受控于沉积母质和沉积环境的双重控制,且因整个大民屯凹陷较低的热演化程度而使高蜡油得以保存。

大民屯凹陷高蜡油成因及分布规律

对大民屯凹陷烃源岩特征和油源进行了对比,对高蜡油来源、成因和分布规律进行了分析。结果表明,大民屯凹陷发育两套有机质类型和丰度差别显著的烃源岩,即“油页岩”和厚层泥岩。大民屯凹陷高蜡油来源于“油页岩”,而正常油来源于暗色泥岩。高丰度的有机质为大民屯凹陷高蜡油的形成提供了母质条件,有机质经过强烈的微生物改造形成了高蜡油,较低的热演化程度是高蜡油生成和保存的重要条件。大民屯凹陷高蜡油纵向上主要分布在古潜山、沙四以及沙三下部;平面上主要分布在东胜堡潜山、静安堡潜山及静北广大地区,明显受“油页岩”的分布控制。

辽河盆地大民屯凹陷沈95区块砂岩储层中钙质夹层研究

钙质夹层是控制剩余油形成与分布的主要因素之一。辽河盆地大民屯凹陷沈95区块钙质夹层十分发育,利用丰富的岩心、测井资料,识别并探讨了钙质夹层的分布规律及成因。研究表明:本区钙质夹层是早期无铁碳酸盐与晚期含铁碳酸盐胶结形成的两期夹层;早期钙质夹层主要分布于泛滥平原亚相、三角洲平原亚相;晚期钙质夹层主要发育于三角洲前缘亚相,且一般位于砂泥岩接触带,厚层砂岩顶底部碳酸盐胶结物较中部高。早期钙质夹层是沉积期、成岩早期,蒸发作用使富钙孔隙水中的钙质沉淀形成的;晚期钙质夹层是在有机酸作用下,Ca2+、Mg2+在烃源岩(泥岩)中溶解,再于储集岩(砂岩)中沉淀形成的。根据夹层的分布规律可以更有效地挖掘剩余油。

岩性油气藏分布区定量预测新方法——以大民屯凹陷为例

统计大民屯凹陷岩性油气藏地质特征、分布规律发现,烃源灶(S)、界面势能(P)、沉积相(D)和区域盖层(C)是控制大民屯凹陷岩性油气藏形成和分布的4个功能要素,据此提出T-CDPS功能要素组合控油气分布模式及岩性油气藏有利分布区带预测方法。4个功能要素在纵向上的有序组合控制着岩性油气藏的成藏层位,在平面上的叠加复合决定着岩性油气藏的分布范围,在地史过程中的同时联合决定着油气成藏的时间。通过分析各功能要素的单因素控油气作用及其定量表征方法,得到单因素控藏概率,经加权平均得到综合控藏概率指数,根据该指数的大小可预测岩性油气藏分布有利区。应用T-CDPS功能要素组合控油气分布模式预测大民屯凹陷古近系Es33、Es34和Es4岩性油气藏最有利分布区,应用结果证明了其有效性和可行性。

大民屯凹陷压力场演化及其成藏意义

利用Basin 2盆地模拟软件模拟了辽河坳陷大民屯凹陷 5条横向地质剖面的压力演化史 ,并探讨了其超压形成机制及油气成藏意义。模拟结果显示 :①大民屯凹陷超压较明显 ,超压主要出现在沙三段及沙四段 ,超压演化总体上遵循“无超压—陡增—平缓上升—最高值—下降—最低值”这一规律 ;②大民屯凹陷超压的演化分为两个阶段 :沙三段和沙一、二段沉积期 (距今 43 0～3 6 9Ma)为超压积累阶段 ,东营沉积期及其以后 (3 6 9Ma至现今 )为超压释放阶段。综合研究结果表明 :①不均衡压实和生烃作用是大民屯凹陷超压发育的主要机制 ,断层对超压的积累与释放起着重要的控制作用 ;②大民屯凹陷的超压对油气成藏起着积极的作用 ,提供了油气运移的动力和通道 ,提高了高分子量组分特别是“蜡”的排出效率 ,同时也是泥岩刺穿构造的诱发因素 ,并可成为下伏油气藏的优质盖层条件。

大民屯凹陷静安堡西侧低潜山油气成藏条件分析

对钻井取芯和岩石薄片进行观察及分析化验,确定了组成渤海湾裂谷系大民屯凹陷静安堡西侧低潜山储层的岩石类型主要是碳酸盐岩和变质岩类,储集空间主要是孔隙和裂缝,组成了以缝洞为主的潜山型储层。通过三维地震资料的精细解释与构造成图,发现潜山顶面各类油气圈闭11个。研究结果表明:由于潜山的长期暴露和多期次的构造活动,有利于溶蚀孔洞和裂缝的发育;中新生代复杂的翘倾断块构造活动,形成了类型众多的油气圈闭;上覆老第三系沙三段与沙四段烃源岩厚度大,分布稳定,生油潜力大,因此,区内潜山具备了良好的油气成藏条件;油气运移聚集的主要通道是不整合面和断层,可将油气成藏模式总结为不整合断层联合运移成藏模式、不整合垂向运移成藏模式、断层侧向运移成藏模式和断层微裂隙垂向运移成藏模式。

大民屯凹陷元古宇储集层特征及控制因素

大民屯凹陷元古宇为主要的油气产层,主要分布于凹陷的西部和北部,呈北东走向、由西南向北东呈阶梯状分布的格局,目前已建成了静安堡北、平安堡、安福屯油田。综合研究认为,中上元古界长城系的大红峪组和高于庄组储集层主要为碳酸盐岩和石英岩类,并将两组地层分7个沉积旋回18个小层。总结了不同岩性、不同小层的储集层特征,认为储集空间主要有裂缝、孔隙和洞3类,并以高角度裂缝为主。白云岩多为裂缝型储层;石英砂岩以裂缝为主,晶孔、晶洞、晶缝为辅型储层。结合测井资料,对含油气储层进行了识别和综合评价。对影响储集性能的因素进行了分析,认为受岩性、断裂、古风化、岩溶等条件综合控制,储集空间复杂,非均质性较强。

辽河盆地大民屯凹陷流体动力场特征

辽河盆地大民屯凹陷的地下流体动力场特征表明该区古地温梯度大于今地温梯度，泥岩压实可划分为正常压实－常压型、单段欠压实－弱超压型和双段欠压实－强超压型３大类；现今剖面压力系统由浅部正常压力。中部弱超压和深部强超压３部分组成，断裂系统、不整合面和相互连通的孔隙系统及底辟构造组成了凹陷内流体纵、横向输导的复杂网络系统；古压力场演化经历超压原始积累和释放２大阶段，断层对压力的演化与分布起重要的控制作用；流体势在剖面上呈“双层”式结构，洼陷为供流区，斜坡带为主要泄流场所。

大民屯凹陷沙四段沉积体系特征及展布

应用层序地层学原理建立沙四段层序格架,划分体系域,明确沙四段沉积体系特征及展布。阐明了沙四时期凹陷西侧为主要物源供给区,发育4个主要物源,形成了沈257、沈225、沈267、沈278等扇三角洲砂体。指出了沙四段主要为低位体系域和水进体系域,其中低位体系域发育冲积扇-扇三角洲-湖相沉积体系,水进体系域发育扇三角洲-湖相沉积体系。冲积扇、扇三角洲平面上分布在凹陷的西部斜坡带,浊积扇则分布在湖盆中心。沉积相带对油气分布控制作用明显。

大民屯凹陷安福屯潜山带古构造应力场与裂缝发育特征的光弹物理模拟实验研究

裂缝的形成和演化受古构造应力场控制。根据对辽河坳陷大民屯凹陷安福屯潜山带前新生界基岩顶面构造演化的分析,认为其裂缝的形成和演化受到燕山期挤压应力场、喜马拉雅期房身泡组至沙河街组沉积期的两期拉张应力场和喜马拉雅期东营组沉积期右行剪切应力场的影响和控制。采用光弹物理模拟实验法,得到了安福屯潜山带前新生界基岩顶面这3期古构造应力场的最大主应力方向图、最大主应力和最小主应力轨迹图和应力级值分布图。依据实验结果,认为燕山期挤压应力场诱发了北东东和南西西向裂缝的形成和演化,喜马拉雅期拉张应力场导致了北北东和北北西向裂缝的出现,喜马拉雅期右行剪切应力场控制了近东西向裂缝的展布。

辽河坳陷大民屯凹陷古近系沙河街组三段地球化学特征及其地质意义

对辽河坳陷大民屯凹陷沈检5井古近系沙河街组三段(简称沙三段,Es3)的地球化学特征进行分析,明确大民屯凹陷沙三段的母岩类型、恢复该区的古环境并对构造背景进行判别和讨论,从而确定最终物源。结果显示,大民屯凹陷沙三段的母岩以大陆上地壳的长英质火山岩和太古宙的古老岩石为主,并受到来自幔源的大陆岛弧中基性岩浆影响。A-CN-K、SiO_(2)-Al_(2)O_(3)、Th-Th/U判别图显示源区的化学风化程度较弱。本文根据聚类分析选取出Sr/Cu、Sr/Ba、V/(V+Ni)值等10种元素组合,并根据其纵向分布特征对研究区的古环境进行了恢复。结果显示,Es_(3)^(4)Ⅱ至Es_(3)^(3)Ⅲ沉积时期,大民屯凹陷的古气候以干热为主并整体呈增强趋势,该区古湖泊的水体盐度低,以弱还原环境为主。研究表明,古气候是控制沙三段元素分配的主因,这与研究区的沉积环境和较为封闭的构造环境有关。稀土元素参数和主微量元素判别图表明,大民屯凹陷同时具有大陆岛弧和被动大陆边缘构造背景。本文认为,研究区复杂的物源和构造背景与晚侏罗世—晚始新世阶段太平洋板块向欧亚板块俯冲的大背景有关。大民屯凹陷沙三段沉积岩主要来自太古宇变质岩基底中的混合花岗岩和混合片麻岩,以及中生代多期次构造运动过程中生成的中酸性火成岩,同时受中生代晚期的幔源物质影响。

大民屯凹陷超压发育机制及其成藏意义

沉积盆地超压具多样性,超压演化具系统性,超压的发育受多种因素控制。大民屯凹陷构造沉降史、沉积埋藏史、热史及生烃史等多种因素与剩余压力演化史有着良好的耦合匹配关系。压实不均衡和生烃作用分别是本区超压发育、演化不同阶段的主控因素。超压提供了油气运移的动力和通道,提高了高分子量组分,特别是“蜡”的排出效率是泥岩穿刺构造的诱发因素,亦可作为下伏油气藏的优质盖层,为本区油气富集成藏的有利保障。