济阳坳陷页岩油富集要素与富集模式研究

通过数理统计、典型解剖,结合模拟实验,对济阳坳陷页岩油富集要素进行深入剖析,认为济阳坳陷页岩油富集要素主要包括岩相、可动性、微裂缝和压力,其中富有机质纹层状岩相是页岩油富集的基础,可动性是页岩油有利产出的先决条件,微裂缝是页岩油富集产出的关键,异常高压是页岩油富集产出的重要条件;依据出油井段页岩油富集要素演化及组合规律,结合页岩油富集产出特征,建立了陆相断陷湖盆页岩油有机网络-微裂缝体系富集模式,主要包括生烃增压、应力调整和油气富集3个阶段,认为页岩油在生烃高压驱动下沿着有机网络体系和微裂缝网络体系向高压区中的相对低压区富集,预示着成熟度较高微裂缝发育的优质烃源岩才可能具有产能,页岩油主要富集在有效烃源岩初次运移通道附近,暗示着非常规页岩油气与常规油气富集过程的统一性;该成果为研究区下一步页岩油井位的部署提供了理论依据。

下扬子逆冲推覆构造后缘凹陷油气富集关键要素及有利勘探方向

通过开展系统的构造特征、沉积环境、油气富集规律分析,在钻探新发现的新资料基础上,对下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷油气富集规律和有利勘探方向进行了研究。研究结果表明:(1)下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷中油气显示表现为“三气两油”特征,即二叠系大隆组和孤峰组页岩气、龙潭组煤层气和致密砂岩气、大隆组页岩油和三叠系殷坑组灰岩裂隙油。(2)以宣城凹陷为代表的下扬子北缘逆冲推覆构造后缘凹陷带油气富集受3个关键要素控制,即后缘凹陷块体稳定,已形成的油气体系具有较好的保存环境;该地区二叠系大隆组(P3d)和孤峰组(P2g)沉积环境属深水陆棚环境,是有利的沉积相带,发育2套富有机质的烃源岩层系;顶、底板有效封存条件均较好,烃源岩上部有三叠系泥灰岩地层覆盖,下部有栖霞组生物碎屑灰岩为垫层,顶、底地层控制了纵向油气的散逸。(3)研究区下三叠统—上二叠统自上而下依次富集泥灰岩裂隙油、页岩油、页岩气、煤层气、致密砂岩气,整体呈“上油下气”多种非常规油气同生共存的特征,形成了特殊的油气富集模式。(4)宣城凹陷与南陵凹陷、句容凹陷和常州凹陷具有相似的地质条件,是下一步页岩油气勘探的首选有利区。

下扬子复杂构造区超高压含气层的发现及油气富集关键要素

下扬子地区的构造复杂性使该地区油气勘探存在极大的难度和风险,如何在复杂构造区取得油气勘探突破是近年关注的焦点。2019年皖为页1井在下扬子无为凹陷三叠系周冲村组首次发现2套异常高压含天然气层,最高地层压力系数达1.9,取得下扬子油气调查的重大突破性进展,为下扬子油气勘探困局打开了一扇窗口。基于该超压含气层的新发现,综合研究表明,无为凹陷天然气富存得益于4个关键控制要素的有机组合:①深层稳定基底;②对冲过渡带原地体;③深水裂陷黑色页岩有利相带;④多套膏盐有利封盖等。为无为凹陷提供了稳定构造背景、良好构造保存、有利烃源岩及优质盖层等条件。上述地质要素同样有利于该凹陷二叠系页岩气富集,由此提出了构造复杂区三叠系常规天然气与二叠系页岩气一井双探的新思路。上述关键4个要素在下扬子区域上的配置关系显示,望江凹陷与无为凹陷具有相似的地质条件,是下一步油气勘探的首选有利区。

济阳坳陷古近系页岩油富集规律认识与勘探实践

基于40余口页岩油工业油流井的测试数据和4口取心井累计1 010.26 m系统岩心观察以及上万块次样品测试数据,通过多井次页岩油井钻探和老井压裂先导试验,分析济阳坳陷古近系沙河街组四段上亚段—沙河街组三段下亚段页岩基本特征,明确页岩油富集要素,建立页岩油富集模式,形成页岩油甜点综合评价方法。认为目的层段页岩具有非均质性强、成岩弱、热演化程度低、黏土和碳酸盐矿物含量高等特征;页岩岩相、微裂缝、薄夹层和异常压力是页岩油富集稳产的主控因素,富有机质纹层状岩相储集性、含油性最优,微裂缝网络体系改善了页岩储集性和渗流能力,薄夹层为页岩油稳定产出主要渗流通道,异常高压发育段游离态页岩油富集、含油性好;将目的层段页岩油划分为基质型、夹层型和裂缝型3类,依据页岩油赋存特征,结合国内外页岩油勘探实际,认为夹层型页岩油是目前最具有勘探效益的类型;界定不同类型页岩油选区参数标准,多因素综合评价页岩油有利区。夹层型页岩油井F159、F143、GX26等直井采用'体积压裂'+'高导流通道压裂'组合缝网套管压裂工艺,改造后日产油6t以上,最高可达日产44 t,产能稳定,页岩油有望成为济阳坳陷油气勘探的重要接替阵地。

东濮凹陷古近系页岩油富集地质条件与勘探前景

针对东濮凹陷古近系沙河街组三段泥页岩层系,根据页岩含油性、页岩油可动性以及多尺度微观储层表征等多种试验技术手段,地质分析、试验测试与盆地模拟相结合,从资源丰度、储渗性、流动性、保存以及可压性等方面分析陆相页岩油富集主控因素,落实东濮凹陷页岩油形成有利地质条件与勘探潜力。结果表明陆相页岩油富集应具备5个关键因素,其中资源丰度是基础,泥页岩地层储渗性是关键,页岩油流动性是高产的保障,顶底板发育与超压的存在是富集的保存条件,高脆性矿物与低黏土矿物质量分数是可压的基础;东濮凹陷沙三段中下亚段内斜坡及洼陷带富有机质纹层状碳酸盐岩及混合细粒沉积岩等优势岩相较发育,以中高演化程度为主,可动油资源丰度较高,且具备稳定分布的膏盐或泥岩顶底板,纯泥页岩型、夹层型以及盐间高温高压致密型3种页岩油类型均具备油气富集的有利地质条件,其中文东内斜坡带、濮卫次洼、柳屯洼陷、海通集洼陷为页岩油富集的有利区带,页岩油勘探潜力较大。

北美海相页岩油形成条件、富集特征与启示

北美海相页岩油气的成功开发为将中国陆相页岩油巨大资源潜力转化为现实产量带来了希望。目前全球范围内对页岩油的研究与探索尚处于起步阶段,对能否在页岩中实现原油规模化开采还远没有达成共识。北美海相层系页岩油勘探开发实践表明,稳定宽缓的构造环境是形成页岩油的有利背景,大面积分布的优质烃源岩是页岩油形成的资源基础,区域性致密顶底板控制页岩油的远景区分布,烃源岩热演化程度控制页岩油核心区分布,而地质和工程"甜点"控制页岩油的规模富集和高产稳产。与北美相比,中国地质构造演化稳定性较差,沉积盆地类型多、分割性和后期活动性强,发育淡水湖泊、混积湖泊与咸化湖泊等多种沉积体系,相变快、岩性复杂、储盖组合多样。烃源岩层系的非均质性、成岩改造作用、裂缝发育程度及其与致密顶底板的配置关系,控制中国陆相页岩油"甜点"分布规律和富集高产能力。正确认识陆相页岩油资源潜力、找准页岩油富集的有利核心区、发展适应性高产稳产工程技术,是中国陆相页岩油取得突破的关键。

济阳坳陷页岩油勘探实践与现状

通过回顾济阳坳陷古近系—新近系页岩油的勘探历程,总结了前期页岩油勘探取得的理论成果和形成的技术系列,剖析了页岩油富集要素,结合页岩油已钻井实际情况,指出了下一步页岩油部署的方向。勘探实践表明,济阳坳陷陆相页岩不同于北美地区已突破的海相页岩,具有非均质性强、成岩作用弱、成熟度低等特点,需理论创新、勘探思路转变,形成适合东部陆相页岩油勘探的相关理论和配套技术方法;陆相页岩油赋存样式的复杂性,需要分类型、分步骤实施勘探,应先突破夹层、微裂缝、优质岩相发育的混合型页岩油,在其有效经济动用的基础上,再部署实施基质型页岩油钻探,尽快完善适用于东部陆相页岩油的目标优选评价体系,开辟老油区增储上产新领域。