准噶尔盆地阜康凹陷深层侏罗系砂岩储层差异性成岩演化与烃类充注

储层有效性及成因机理是制约目前深层油气勘探的关键地质问题。本文以准噶尔盆地腹部阜康凹陷下侏罗统三工河组砂岩为研究对象,利用岩石薄片、SEM(扫描电子显微镜)、稳定碳和氧同位素、流体包裹体等研究手段,分析储层成岩演化与烃类充注的动态关系,对深层储层有效性及形成过程进行研究。研究发现:三工河组储层主要由富塑性岩屑极细—细砂岩和相对富刚性颗粒中—粗砂岩2类岩石组成,它们在储层砂岩段内相互成层出现,在成岩演化和油气充注方面表现出很大的差异性。在储层深埋成岩过程中,富塑性岩屑极细—细砂岩以泥质塑性岩屑强烈机械压实和新生变形作用为特征,在第一期石油充注之前已变为致密储层,同期和后期烃类均不能充注。相比之下,刚性颗粒体积分数相对较高的中—粗砂岩中机械压实作用较弱,自生矿物类型多样,溶蚀作用亦较为普遍;这类砂岩至少经历了2期石油充注事件,成岩作用与烃类充注交替发生。富塑性岩屑极细—细砂岩构成储层内的隔夹层,可能引起油气运移的不均一性。

松辽盆地深层火山岩储层的埋藏-烃类充注-成岩时空演化过程

目前国内对火山岩成岩作用的研究基本停留在定性的静态研究阶段。与盆地埋藏热史-烃类充注史-构造演化史相应的火山岩储层的成岩-孔隙时空动态演化过程方面的研究依然缺乏。各类薄片显微镜下火山岩中原生矿物、次生矿物、孔隙类型等的精细研究与定量统计,利用图像孔喉分析、物性测试、X-射线衍射分析、扫描电镜观察、包裹体荧光、包裹体均一温度与激光拉曼探针成分分析等多种分析测试手段,对松辽盆地下白垩统营城组火山岩的成岩作用与成岩演化过程进行了深入研究,确立了火山岩的成岩-油气充注序列,划分了成岩作用阶段;结合松辽盆地埋藏热演化史、烃类充注史、构造演化史,建立了与埋藏热演化史-烃类充注史-构造演化史-地质时代相应的火山岩的成岩-孔隙时空动态演化过程与模式,在此基础上讨论了火山岩的成岩作用与成岩演化过程对火山岩储集性能影响的机理。

应用流体包裹体和自生伊利石测年重构鄂尔多斯盆地侏罗系油藏烃类充注史

中生界侏罗系是鄂尔多斯盆地重要的石油勘探与开发目的层之一,侏罗系油藏受前侏罗纪古地貌影响较为显著。本文通过流体包裹体特征分析、均一化温度测定和包裹体丰度(GOI)分析、定量颗粒荧光(QGF、QGF-E)研究以及储集层自生伊利石K-Ar定年等实验方法和手段的应用,对鄂尔多斯盆地侏罗系油气包裹体特征进行了精细描述及定量化分析研究,揭示了侏罗系油藏形成时间、充注过程及油气包裹体与油气运移、成藏的关系。研究结果表明:侏罗系油藏存在晚期充注,早期充注少或油藏遭受调整,早期生成的烃类现今仅以沥青的形式赋存,现今烃类流体主要为晚期成藏的产物。侏罗系石油大规模充注期为(108.3±2.0)^(116.5±2.0)Ma(早白垩世中期),具有垂向运移聚集的特点。鄂尔多斯盆地侏罗系油藏早期受岩性和构造双重控制,晚期构造活动调整了油气藏的形态及局部富集。侏罗系在晚期成藏过程中没有形成过叠合连片的大规模的油藏,只在局部构造上形成规模较小的"小而肥"的独立油藏。

鄂尔多斯盆地中西部长9储层差异化成岩与烃类充注过程研究

储层非均质性极大地影响储层内流体的流动和分布,在油气运移成藏和提高采收率研究中广受关注。储层内发生的差异化成岩作用是层内非均质性的重要成因,与烃类充注事件的相互关系也是致密砂岩油气成藏机理研究的核心内容。本文以鄂尔多斯盆地中西部上三叠统延长组长9储层为例,研究储层内砂岩所表现出的差异化成岩作用及其影响下的流体活动过程。系统的显微观察发现,长9储层主要由机械压实致密型砂岩、钙质胶结致密型砂岩、含水砂岩和含油砂岩等四类岩石组成。利用显微岩相学、紫外荧光光谱、包裹体均一温度测试、盆地模拟等技术综合分析表明,机械压实致密型砂岩在早成岩期即在压实作用影响下强烈塑性变形致密化;钙质胶结致密型砂岩在早成岩期就发生强烈的碳酸盐胶结作用而致密化。这两类砂岩在成岩中后期基本不能为流体活动提供孔隙空间。含水砂岩和含油砂岩均经历了复杂的差异化成岩过程,含油砂岩内可以辨识出至少三期沥青,含水砂岩则未见沥青残留。以含油砂岩中沥青质所对应的烃类充注为标志,重建了长9储层的成岩序列,划分出三期流体流动过程,烃类充注与成岩作用交替进行。含水砂岩大致可划分出相似的成岩过程,但未发生烃类充注。

构造变形与烃类充注一体化物理模拟的难点及解决策略

复杂断裂带在含油气盆地中具有极其重要的地质意义,它不仅体现了盆地的构造变形,同时也是盆地中油气运聚的重要区带。通过对比国内外油气充注实验,针对构造变形及烃类充注实验的关键技术问题进行了攻关,如构造模型的保护问题、密封问题、烃类着色问题等。通过改进实验装置,最大程度地保护了构造模型,防止模型的二次变形;针对装置不同构造部位密封的需求,分别研制了不同型号的密封胶;对于烃类充注放大、缩小的假象,通过添加吸色介质来真实地反映烃类充注过程。实践证实,所做的模拟实验能较好地再现地下真实的构造变形及其烃类充注过程。

烃类充注的储层预测模型研究

烃类充注对储层的影响长期存在争议。文章采用薄片观察、电子显微镜等手段．系统研究了烃类充注后储层的成岩作用变化，系统阐述了烃类充注对储层质量的影响：（1）在石英含量高的石英砂岩中，烃类充注阻碍了离子之间的交换，抑制石英胶结物的生成，对储层较为有利；（2）在长石和岩屑含量高的长石岩屑砂岩或者岩屑砂岩中，烃类充注后会溶蚀其中的易溶矿物长石、岩屑等．同时这些溶蚀作用会导致高岭石的沉淀和强化石英加大的产生，降低储层质量。

应用定量荧光技术判识番禺低隆起—白云凹陷北坡残余油藏并重构烃类充注史

珠江口盆地白云凹陷油气勘探程度较低，目前尚未发现油田，已发现的天然气田和含气构造主要分布在番禺低隆起-白云凹陷北坡，天然气藏多伴生一定数量的凝析油。应用储层砂岩颗粒萃取液荧光定量分析（QGF—E）技术，测定了9口探井224个天然气产层或非产层砂岩样品萃取物的荧光发射光谱及强度。依据测定结果，结合储层流体包裹体资料、测井资料、MDT资料以及埋藏史研究结果分析认为：研究区内残余油藏主要分布在珠海组和珠江组下段，且分布较广泛，油质较轻；20～10Ma期间区内可能发生过两期石油充注，14～0 Ma期间可能发生过两期天然气充注。

陕北富县地区晚三叠世包裹体特征及烃类充注期次

为明确富县地区晚三叠世烃类资源充注时间、期次及模式,利用流体包裹体定年法结合热演化史、烃源岩生烃史、K-Ar测年进行研究。结果表明晚三叠世发育两期烃类包裹体,第1期在石英碎屑颗粒及次生加大边的微裂隙中、第2期在晚期方解石胶结物中,其中第1期包裹体均一温度为80~85℃,对应烃类大规模充注时期为134~128 Ma(早白垩世中期)、第2期包裹体均一温度为90~95℃,对应烃类大规模充注时期为128~121 Ma(早白垩世晚期),与区块构造热事件发生时间及K-Ar测年时间相对应。下部烃源岩供烃,上部烃源岩及泥岩起封隔作用,烃类物质沿着裂缝及连通孔隙充注,储集于近源且储-盖配置好的砂岩中,也可储集于烃源岩内部页岩中。晚三叠世烃类两期充注时间间隔小,为一幕两期式连续充注,充注时期为早白垩世中期至晚期(134~121 Ma),为下生上储近源复合赋存模式。

砂岩储层致密化及其与油气充注成藏的耦合关系——以鄂尔多斯盆地延安气田上古生界为例

针对鄂尔多斯盆地延安气田上古生界致密砂岩储层,文中采用薄片鉴定、扫描电镜分析及流体包裹体测试等方法,开展储层特征、天然气成藏期次等研究,恢复孔隙度演化过程,讨论了各类砂岩储层致密化与油气充注成藏的耦合关系。研究表明:在早成岩阶段,凝灰质石英砂岩、高塑性岩屑砂岩及钙质胶结砂岩已演变为特低孔岩石,平均孔隙度为8%,不发生烃类充注,之后持续保持致密状态。石英砂岩、低脆性石英砂岩经历了早成岩机械压实、溶蚀及高岭石胶结作用,在第1期烃类充注时,平均孔隙度为23%,随后在石英压溶和胶结作用下孔隙度继续减小;在第2期大量烃类充注时,平均孔隙度为18%,随着烃类不断充注,储层越来越致密。因此,石英砂岩和低脆性石英砂岩储层在早期成藏阶段孔渗条件较好,且至成藏晚期储层致密化过程中仍发生广泛的油气充注,其致密化过程与油气充注成藏的耦合关系为“边成藏边致密化”。

断层输导作用与油气充注作用关系分析

断层是控制油气藏形成的重要因素之一,断层的开启及闭合影响到油气运移与聚集的效率。但油气在断层中的运移与在砂层中的充注存在差异性这一问题长期被忽视。一般认为,只要发育断层,其断开的渗透层就会被油气充注,极少关注地层水和石油的压缩特性对充注的影响。本文提出,地下单断层活动时,深部油气在超压作用下以涌流方式难以快速充注进入中浅层被切割的砂体,因此,单砂体至少要存在一条断层作为泄水出口,石油才能通过其余断层充注进入砂体,即单砂体要发育两条及两条以上断层,石油才能注入砂体。在断层静止期,油气通过渗流方式沿特定深度范围断面垂向运移,对油气垂向运移距离影响较小。本文运用4个大型盆地的典型油气藏与断层分布关系讨论了本文观点。该观点对油气成藏规律研究及成藏目标评价有较重要参考意义。

利用流体包裹体方法分析白云凹陷LW3-1-1井油气充注期次和时间

LW3-1-1井位于珠江口盆地白云凹陷东部,是我国南海东部海域深水区第一口探井。通过对LW3-1-1井珠江组和珠海组共4个气层(Gas1—Gas4)砂岩样品流体包裹体荧光颜色、均一温度、油气包裹体丰度和成岩序次的分析,并结合埋藏史和热演化史的分析认为,LW3-1-1井珠江组和珠海组曾发生过两期油和一期气充注,主要来自恩平组和珠海组烃源岩,Gas1—Gas3层油气充注时间约在8—0Ma;Gas4层油气充注时间约在5—0Ma,Gas1和Gas2层油充注强度较大。

东胜地区直罗组砂岩型铀矿包裹体特征与铀矿成因研究

鄂尔多斯盆地东胜地区直罗组含铀矿层位中流体包裹体均一温度和成分的测定及荧光分析表明,东胜地区至少存在三期有机流体充注与运移,流体特征总体反映出烃类从早期到晚期由低成熟到高成熟的演化过程。包裹体成分中含有大量CO2、烃类物质(CH4与C2+)和还原性气体(H2S与H2),含矿砂岩中有丰富的碳酸盐胶结物。这说明还原环境为铀的沉淀、富集提供了有利的成矿介质环境条件,CO2与碳酸盐对东胜地区铀的迁移与沉淀起了重要作用,烃类与铀成矿具有密切的联系。包裹体均一温度及其他证据显示,本区曾经历过明显的热事件。该热事件的发生与早期铀矿形成的时间相近,对铀矿的形成有重要贡献。

鄂尔多斯盆地上古生界储层流体包裹体特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地上古生界储层流体包裹体按成因可以分为继承性(非成岩)和非继承性(成岩)包裹体两类。后者又可根据流体成分分为盐水包裹体、CO2包裹体和烃类包裹体3亚类,每类均具有特定的地质意义。储层中发育两种颜色不同的荧光。流体包裹体中的液态烃类发蓝色、蓝灰色荧光;胶结物中的烃类发浅黄色、黄绿色荧光。前者代表了充注时的石油特征;后者为石油被破坏后的结果。液态烃类包裹体的PVT模拟计算表明,石油是在相对较高的温度(120℃)和较高的流体压力(38．49 MPa)环境下充注的,至现今储层温度、压力均发生了显著下降,从而导致储层油气性质发生了明显改变。

鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆中部延长组长7储层致密化因素分析

鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆中部长7油层组砂岩孔隙度平均为9%,渗透率为0.1×10-3μm2,属致密储层范畴。储集体主要为半深湖—深湖相重力流环境下砂质碎屑流砂岩及浊积砂岩,具有粒度细、填隙物含量高、孔喉形态弯曲复杂,分布集中以及次生长石溶孔发育、原生粒间孔较少等特征。运用铸体薄片、X-衍射、包裹体及电子探针等微观测试分析资料,对储层物性影响因素进行分析。分析认为,沉积、成岩及烃类充注是影响储层物性的三大因素,三者相互作用,相互影响。半深湖—深湖相砂岩特有的沉积特征导致储层压实作用强烈,使孔隙减少22%,是储层物性变差的关键因素;长7烃源岩生、排烃过程中生成的有机酸溶蚀长石等易溶物质,产生次生溶孔,对致密储层物性改造有益;烃类大量生成后的偏碱性环境利于晚期含铁碳酸盐等胶结作用进行,是生排烃高峰期后储层变致密的决定性因素。

川西北地区二叠系栖霞组超深层气藏流体演化过程与成藏模式

综合利用普通薄片、阴极发光、包裹体测温及U-Pb同位素定年等测试数据,结合埋藏史、热史、成藏史及成岩演化序列,利用气源识别图版及成藏演化剖面,研究四川盆地西北部二叠系栖霞组超深层气藏流体演化过程及成藏模式。栖霞组海相超深层气藏流体演化过程中发生了两期白云石化和1期热液作用、两期油气充注和伴生的两期埋藏溶蚀作用,成岩流体包括古海水、大气淡水、深部热液和烃类流体。两期油气充注时间分别为晚三叠世和晚侏罗世—早白垩世,中晚白垩世为原油大量裂解生气时间。川西北地区海相超深层气藏具“多元供烃、复式输导、差异成藏、晚期定型”的成藏模式,二叠系天然气主要为二叠系海相混合型烃源岩生成的原油裂解气,局部混合有来自深部震旦系原油裂解气的贡献。古油气藏的规模发育、稳定良好的保存条件是天然气规模成藏的关键。

横向断层及其控油气作用

尽管横向断层目前已经显示出重要的控矿作用,其重要作用也已在油气地质中有所体现,但油气地质学家对此却缺乏足够的重视。鉴于此,基于国内外大量文献调研,结合大量实际工作,系统总结了横向断层的特征,介绍了横向断层的识别方法,并以塔里木盆地为例探讨了横向断层对油气的控制作用。研究结果表明:在造山带(露头区),横向断层的识别方法主要包括野外地质填图、遥感及重磁异常解译,其活动性质可结合地震机制解进行判断;而在沉积盆地(覆盖区),主要利用三维地震属性分析技术。此外横向断层在石油地质中的作用表现为:1横向断层切割主构造带,导致了含油气盆地平面分块;2横向断层对储层进行改造,包括物理改造和化学改造作用;3横向断层形成了一系列烃类充注点,作为烃类的垂向运移通道,而烃类侧向优势运移路径可能平行于各个断块的锐角平分线。

文13东油藏储层特征及物性影响因素分析

通过对文13东油藏测井、岩心、铸体薄片、扫描电镜和其他各种物性资料的分析,对该区的储层特征和影响物性的相关因素进行系统的分析与研究。研究结果表明:石英砂岩为文13东油藏储层主要的砂岩类型,且成分成熟度较小。文13东油藏储层物性总体分布特征是:中孔占绝对优势、低孔为辅;中渗占绝对优势、低渗为辅。沉积相从根本上决定了储层物性的宏观空间展布。文13东块油藏储层孔渗物性随深度增加而逐渐减小;储层孔隙度与泥质、碳酸盐含量关系负相关;而绿泥石能对储层物性产生积极的影响。石英的次生加大则破坏储层物性,溶蚀作用改善了储层物性,它是建设性成岩作用。异常高压对储层孔渗的保存有利,且对储层润湿性有一定影响。烃类充注抑制了成岩作用。

廊固凹陷沙河街组异常高孔带分布特征及成因

为加深对廊固凹陷中深层沙河街组优质储层分布情况的了解,依据大量物性资料、铸体薄片、阴极发光薄片、扫描电镜、流体包裹体温度测试、黏土矿物X衍射以及其他相关的分析化验数据,分析了廊固凹陷沙河街组砂岩储层异常孔隙带分布和成因。结果表明：研究区储层纵向上发育3个异常孔隙带,由浅至深依次为2 400~2 600、2 750~3 250、3 800~4 500 m。第Ⅰ、Ⅱ异常高孔带,凹陷内3个主要构造单元均有发育;第Ⅲ异常高孔带只在旧州—固安陡坡带和柳泉—曹家务洼槽带发育。研究认为,异常孔隙带的成因主要是烃类充注、大气淡水淋滤、有机酸溶蚀及超压对储层孔隙的保护作用。研究成果指出了廊固凹陷异常孔隙带分布情况及成因,对廊固凹陷中深层油气开发具有指导意义。

川南地区中二叠统茅口组成岩流体来源及演化过程

四川盆地南部中二叠统茅口组碳酸盐岩经历了复杂的孔隙流体活动,目前从微观地球化学的角度精细分析其多期成岩流体与烃类流体之间耦合关系的研究尚不多见。为此,基于对该区茅口组的岩心观察与薄片观察,通过岩石学、稀土元素、碳氧同位素及流体包裹体分析,结合区域构造演化背景,研究了茅口组各成岩作用阶段的成岩环境、流体来源和流体演化过程。研究结果表明:①该区茅口组经历"(准)同生-早成岩期混合水环境下的方解石胶结作用→表生期大气淡水环境下的溶蚀作用→中-晚成岩期地层水环境下的方解石与白云石胶结、交代作用与酸性流体溶蚀作用"的成岩演化过程;②沉积成岩过程流体来源包括海水、大气淡水、烃类流体及深部(热)流体,其中偏氧化海水表现为左倾型石灰岩稀土元素配分型式、δ13C特征与全球古海水特征类似,酸性热液流体具有铕值正异常、δ13C值明显负偏特征,大气淡水参与成岩流体活动证据为裂缝与溶蚀孔洞碳酸盐岩胶结物δ18O值明显负偏;③茅口组经历了多期油气充注,其中晚二叠世-早三叠世茅口组抬升遭受暴露淋滤,同时峨眉地幔柱异常热事件使地层发生白云石化和油气充注,该时期大气淡水与有机酸溶蚀、白云化作用以及裂缝化作用对茅口组储层起到了建设性作用,侏罗纪以来的压溶及粗亮晶方解石胶结作用对茅口组储层具有破坏作用,与构造裂缝相关的岩溶储层更有利于后期天然气的聚集成藏。

文13东储层性质及剩余油研究

通过对文13东油藏测井、岩心、铸体薄片、扫描电镜和其他各种物性资料的分析,对该区的储层特征和影响物性的相关因素进行系统的分析与研究。通过真实岩心微观实验研究剩余油的形成原因。根据文13东油田储层特征,建立油藏数值模拟模型,针对低渗油藏存在非达西渗流的特点,考虑启动压力对油水井的影响.利用数模结果,计算不同含水级别和不同沉积微相下的剩余油储量,提出部署井位并对其进行经济评价,具有良好的经济效益。