成岩史模拟与成岩阶段预测——以黄骅坳陷碳酸盐岩为例

通过在时空领域内模拟镜质组反射率、古地温、伊/蒙混层中蒙皂石层含量和甾烷异构化率的变化,建立了碳酸盐岩成岩作用数值模拟系统。模拟结果表明,黄骅坳陷奥陶系碳酸盐岩在加里东期处于早成岩阶段,海西期—印支期处于中成岩阶段A期,燕山期进入中成岩阶段B期。古近纪—现今,奥陶系下部碳酸盐岩一直处于晚成岩阶段,但中、上部地层仍处于中成岩阶段。目前,在黄骅坳陷的北部和南部地区,奥陶系碳酸盐岩进入中成岩阶段B期,有利于天然气的生成与聚集;中部地区则处于中成岩阶段A期,可以生成和聚集液态烃,是石油勘探的有利地区。

沾化凹陷渤南洼陷沙四段成岩史恢复及成岩模式建立

简要介绍了沾化凹陷渤南洼陷地质特征。研究了渤南洼陷沙四段上亚段的成岩作用 ,重点探讨了泥岩和砂岩中粘土矿物对深部储集层的影响。依据胶结物交代关系、压实作用特征、孔隙演化特点、粘土矿物和有机质演化特征 ,恢复其成岩史 。

成岩作用对生储盖层的影响与成岩史模拟——以北部湾盆地福山凹陷为例

为了研究油气藏形成的动力学过程,以北部湾盆地福山凹陷为例,划分了该凹陷碎屑岩的成岩阶段,探讨了成岩作用对生、储、盖层的影响与控制,模拟了成岩史和生、储、盖层发育史。研究结果表明,福山凹陷的成岩作用控制、影响了有机质热演化和储集层的物性,早成岩阶段A期、B期,中成岩阶段A1亚期及中成岩阶段A21和A22微期,对应着有机质未成熟、半成熟、低熟和成熟阶段,并分别主要发育高-特高孔隙度、中-高孔隙度、低-中孔隙度、特低-低孔隙度储集层;在碎屑岩成岩演化过程中,盖层的封闭性能发生规律性的变化,从早成岩阶段A期到中成岩阶段A21微期,盖层的封堵性能逐渐增强,在A21微期达到最大,之后开始减小。模拟结果表明,在古近纪涠洲组沉积早期,流沙港组烃源岩就开始生油,但直到新近纪中新世,才进入主成藏期。

崖13-1气田L3砂岩成岩史和孔隙演化与保存

崖13－1气田渐新统陵三段砂岩的成岩作用特征主要反映为硅酸盐矿物溶解－沉淀成岩变化及其对孔隙的改造。陵三段砂岩在深埋条件下，仍保持良好的孔隙性，其主要原因在于：早期（早中新世）大气淡水淋滤、溶解和适度的再生胶结，晚期（上新世晚期）溶解、烃类及时进入，以及浅蛙时间长而深埋时间短，因而有利于原生孔隙保存和次生孔隙发育、陵三段砂岩成岩－孔隙演化史揭示该处深部碎屑岩储层的原生与次生复合孔隙的成因模式，可作为预测琼东南盆地深部储层性质的参考资料。

碎屑岩成岩作用数值模拟及其应用

根据成岩阶段划分原理,建立成岩演化模型,通过成岩阶段的变化表征不同成岩阶段对储集层改造的结果,采用效应模拟方法,模拟成岩参数的空间分布,反演成岩史,建立储集层成岩阶段空间分布格架,为储集层评价和预测提供依据。在库车坳陷东部下侏罗统储集层的成岩作用数值模拟研究中,考虑了埋藏热效应和侧向构造挤压应力对储集层演化的综合作用,认为构造挤压应力是造成研究区目前储集层质量分布格局的主要影响因素。尝试用将构造挤压应力的热效应转化为埋藏热效应的方法研究构造应力对成岩演化的影响,据研究结果认为,研究区西部yxl-kzl井区的成岩强度高主要是构造挤压力引起的,造成储集层质量差;yn2-yn5-tz2井区挤压应力较弱,为有利储集层分布区。

辽河西部凹陷南段异常低压背景下的成岩动力学研究与成岩相预测

辽河西部凹陷南段古近系砂岩中发育低压-异常低压,泥岩中发育超压。文中考虑低压对砂岩成岩作用的促进作用和超压对泥岩成岩作用的抑制作用,建立了适合于异常压力背景下的成岩作用数值模拟模型,模拟了该区的成岩演化史,预测了成岩阶段和成岩相。结果表明,在断陷期,辽河西部凹陷南段断裂活动强烈,大地热流高,成岩演化快;在裂后期,构造活动弱,大地热流低,成岩演化慢。目前,在深凹陷区沙河街组已进入中成岩阶段B期—晚成岩阶段,主要发育致密储层;在斜坡带沙河街组主要处于早成岩阶段—中成岩阶段A期,发育常规储层。

成藏史数值模拟——以渤海湾盆地文安斜坡古生界为例

通过成藏温度、压力及生、储、盖、运、圈、保的数值模拟,建立了成藏史数值模拟系统,并以渤海湾盆地文安斜坡为例说明了这一系统的应用。研究表明,渤海湾盆地文安斜坡古生界煤成烃油气藏的形成有两期:第一期发生在中生代末,但成藏后被其后的燕山运动破坏;第二期在老第三纪,是油气藏形成的主要时期。本区的油气藏形成主要取决于生、排烃史与圈闭形成期的匹配和油气藏形成之后的保存条件,所以冀中坳陷古生界原生油气藏的勘探应集中于那些喜山期形成、且位于二次生烃区内及其周围的圈闭。

成岩作用效应模拟的应用

以准噶尔盆地中央1区块侏罗系三工河组为例,改进成岩效应模拟研究方法,选取单井成岩指标镜质体反射率、甾烷异构化指数、粘土矿物伊/蒙混层中蒙皂石含量、古地温和石英加大体积含量来模拟侏罗系储层的成岩演化过程,建立单井纵向成岩演化序列。在此基础上模拟侏罗系三工河组的成岩史,得到平面上成岩演化阶段的空间展布特征和趋势,并对三工河组储层进行成岩相评价。研究表明,改进后的方法能够预测不同地史时期的成岩阶段和生、储、盖层的发育;在研究区东北侧的成岩阶段为晚成岩A1期,西北侧和南侧为晚成岩A2期。

碎屑岩成岩温度的数值模拟和成岩阶段的预测

讨论了应用盆地模拟技术模拟碎屑岩成岩史的方法和在盆地内没有钻井区碎屑岩成岩阶段的预测方法。并以伊舒地堑汤原断陷为例，说明了这些方法的应用。

准噶尔盆地腹部侏罗系储层成岩演化数值模拟

以准噶尔盆地腹部地区的沙1井为例,模拟了该井镜质组反射率(Ro)、伊/蒙混层粘土矿物中蒙皂石含量(S%)、甾烷异构化指数(SI)、古地温(T)和石英加大体积含量(Vq%)等成岩指标的演化过程。根据模拟结果,对沙1井各层段在各时期的成岩阶段进行划分,并分析了侏罗系储层的成岩演化过程。认为现今侏罗系储层主要处于晚成岩阶段A1期和晚成岩阶段A2期;晚白垩世末期是准噶尔盆地腹部地区成藏的关键时期,此时侏罗系进入晚成岩阶段A1期,储层次生孔隙发育,烃源岩中的有机质成熟并大量生烃,有利于侏罗系油气藏的形成。

蒙皂石向伊利石转化的溶解沉淀模型

目前世界上关于蒙皂石向伊利石转化有两类理论分析数值模型,即一级热反应方程和溶解沉淀方程。一级热反应方程采用质量作用定律,已较广泛地引入盆地模拟。但热参数在250℃以上的高温实验条件下没有完全遵循混合反应,仅与地温和埋藏时间相关;溶解沉淀方程遵循混合反应,基于蒙皂石在自由孔隙水中溶解、随之发生伊利石的沉淀这一原理,不仅与地温和埋藏时间相关,而且与沉积压实引起的骨架和孔隙流体变化相关。在前人的工作基础上,对溶解沉淀方程做了改进,使之适用于盆地模拟。研制了相应的软件模块,并在几个盆地的计算中获得成功。理论与实践证明,溶解沉淀方程优于一级热反应方程。

盆地模拟技术30年回顾与展望

自1978年世界上第一个一维盆地模拟系统建立以来,已30周年。本文首先概述盆地模拟技术的现状,指出盆地模拟的主要最新技术。然后,根据实际应用效果对盆地模拟的目标进行定位,认为盆地模拟基本上起到区带评价的作用,尚未起到圈闭评价的作用。最后,针对盆地模拟技术当前存在的主要问题,提出了改进方案,作为今后技术研发的方向。