超压泥岩盖层封闭性演化规律及其研究意义

为了研究超压泥岩盖层封闭性演化规律,在超压形成与演化分析的基础上,通过超压演化规律的定量研究,对超压泥岩盖层封闭性演化规律进行了定量研究,结果表明超压泥岩盖层封闭性演化是按阶段进行的,每一次超压释放表明上一次封闭性演化阶段的结束,下一次封闭性演化阶段的开始,每一次演化过程中封闭性逐渐增强,在超压释放期封闭性降至最低点。研究超压泥岩盖层封闭性演化规律不仅可以准确评价目前封闭能力和预测封闭能力演化,而且还可以研究封闭油气的有效性。实例应用结果表明,古龙凹陷嫩一、二段超压泥岩盖层目前已刚刚结束第3阶段演化,开始第4阶段演化,具6.0 MPa的超压。随着演化进行,超压值将继续增大,封闭性继续增强。嫩一、二段超压盖层封闭性演化史与青山口组源岩生烃史匹配关系较好,可封闭住青山口组源岩生成的大量油气,有利于青山口组源岩生成的油气在萨、葡、高油层中聚集和保存。

超压泥岩盖层中断层垂向封闭能力研究方法及其应用

为了研究断裂在油气聚集与保存中的作用,在有、无超压泥岩盖层中断裂垂向封闭油气作用及差异性研究的基础上,针对断层垂向封闭能力的对比,利用围岩排替压力与其泥质含量和压实成岩埋深之间的经验关系,计算并求取断层岩排替压力,从而建立了一套超压泥岩盖层中断裂垂向封闭能力的研究方法,并将其应用于海拉尔盆地乌尔逊凹陷苏仁诺尔断裂带内,定量得出断层岩排替压力,完成苏仁诺尔断裂超压泥岩盖层内的垂向封闭性评价。结果表明,苏仁诺尔断裂在大磨拐河组一段具有较弱的封闭能力,不利于油气聚集与保存,这与该断裂带油气分布广但储量丰度低这一现象吻合较好,由此证实,该方法用于定量研究超压泥岩盖层中断裂垂向封闭能力是可行的。

超压泥岩盖层中断裂垂向封闭性的定量评价

超压泥岩盖层内断裂能否形成垂向封闭,关键取决于其断裂带内泥岩盖层岩石排替压力的大小,排替压力越大,封闭能力越强;反之则越弱。根据不被破坏泥岩盖层与断层带内泥岩盖层岩石排替压力之间的关系,利用超压使断裂带内泥岩盖层排替压力的改变系数,建立了一套超压泥岩盖层内断裂垂向封闭能力的评价方法,并将其应用于海拉尔盆地乌尔逊凹陷苏仁诺尔断裂在大一段超压泥岩盖层内断裂垂向封闭性评价中,结果得到其均具有较好的封闭能力,较大一段泥岩盖层封闭能力还强,与目前该凹陷南二段油气分布十分吻合,表明该方法用于超压泥岩盖层内断裂垂向封闭性评价是可行的。

准噶尔盆地南缘超压泥岩层及其构造地质意义

准噶尔盆地南缘西端托斯台地区上三叠统小泉沟组、下侏罗统三工河组及南缘下第三系安集海河组泥岩层为超压层。小泉沟组和三工河组泥岩层超压系后期大幅度的构造抬升及自身良好的封闭条件所致,安集海河组泥岩层的超压是由泥岩层压实-排依不平衡和生烃作用形成。超压层不仅形成了挤出构造,亦是重力滑脱构造的良好滑脱席。

泥岩超压不同演化阶段开始及释放深度规律及其研究意义

为了研究泥岩超压不同演化阶段开始及释放深度规律,利用泥岩破裂和愈合机理,定量研究了泥岩超压在不同演化阶段释放深度规律。结果表明,除第一演化阶段超压释放深度约为其开始深度的2.57倍外,其余演化阶段超压释放深度约为其开始深度的2倍。通过研究泥岩超压在不同演化阶段开始与释放深度规律可以预测超压释放次数、目前超压所处的演化阶段和古超压值,还可研究超压源岩的排烃期次和油气聚集及散失次数。以松辽盆地古龙凹陷古11井青山口组泥岩为例,对其超压在不同演化阶段释放深度规律进行了研究,并阐述了其在油气排出和油气保存研究中的意义。

泥岩超压释放深度和次数及其主要影响因素

在泥岩超压形成机制和条件研究的基础上,通过泥岩超压形成与演化规律的研究,建立了一套泥岩超压释放深度和次数的研究方法,利用此方法通过理论计算对泥岩超压释放深度和次数的主要影响因素进行了研究,得到泥岩超压是其压实过程中的阶段产物,只有当压实成岩达到一定程度后方可形成,当超过泥岩破裂极限后便发生破裂超压释放,超压降低以致消失。泥岩超压释放主要受压实速率和欠压实程度的影响,随着压实速率和欠压实程度增大,泥岩超压释放深度逐渐减小,压实速率对泥岩释放深度的影响较欠压实程度对泥岩超压释放深度的影响大,尤其是当压实速率小于0.0005时,这种影响程度更大。泥岩超压释放次数也主要受压实速率和欠压实程度的影响,随压实速率和欠压实程度增大,泥岩超压释放次数增多,在压实速率小于或等于0.001和欠压实程度(声波时差)小于500μm/s时,泥岩超压释放次数增大幅度相对较小,在压实速率大于或等于0.001和欠压实程度(声波时差)大于500μm/s时,泥岩超压释放次数增大幅度相对较大。

流体超压对西部凹陷天然气分布的控制作用

针对辽河坳陷西部凹陷不同地区天然气分布差异性较大的问题,在钻井和试井资料分析的基础上,运用声波时差方法对该区泥岩流体超压层分布规律进行研究。研究结果表明,西部凹陷存在多套泥岩流体超压封盖层,并以古近系沙三上段和沙一中段为主,具有很强的封盖能力,是控制西部凹陷天然气分布和富集关键因素。该研究有效地指导了辽河坳陷天然气勘探方向。

莺歌海盆地东方区高温超压气藏盖层封盖机制

莺歌海盆地是一个典型的高温超压盆地,盖层能否及如何有效封闭该盆地内中深层高温超压气藏是一个值得探讨的重要问题。为此,以该盆地东方区为例,通过气田实际资料及理论分析盖层的宏观地质特征及微观封闭能力。研究表明:该区高温超压气藏盖层的封盖机制包括低构造倾角、厚层泥岩封闭、浅海泥岩盖层中泥质粉砂岩与粉砂质泥岩频繁互层、超压间接封闭、高温超压引起的高突破压力与排替压力比值;其中前3者是决定该区高温超压气藏盖层对天然气封闭能力的主导因素和先决条件,后两者则是中深层浅海相泥质碎屑岩盖层具备优质封盖条件的基础。进而对比剖析了DF-A、DF-B超压气田及DF-C含气构造等典型实例,认为:DF-B气田气体充满度高的原因在于上述五个要素的最优配置;而高构造倾角的岩性气藏储层能量相对较高,对盖层封闭能力的要求高,在其他盖层条件相似甚至更差的情况下,气藏遭到破坏的风险大,这也是DF-C含气构造尚未取得商业性突破的重要原因。

渤海湾油型湖盆大型天然气藏形成条件与勘探方向

渤海湾盆地是典型的油型盆地,天然气地质储量占比较小,气源岩主要为中—深湖相的Ⅱ2—Ⅱ1型干酪根,晚期构造活跃导致天然气保存条件较差,油型湖盆大型天然气田形成条件研究一直是业界难题。基于渤海湾盆地勘探实践成果,结合国内外大型气田类比剖析,从成藏动力、构造和沉积3个方面开展大型天然气藏形成条件研究,提出渤海湾盆地常规大型天然气藏形成的条件主要包括一个核心要素和两个关键要素。一个核心要素即古近系区域超压泥岩'被子'强封盖,两个关键要素包括烃源岩晚期快速熟化高强度生气和大规模储集体。在此基础上,建立了渤海湾盆地大型天然气成藏与富集贫化模式,进一步划分为区域超压泥岩发育富集型、局部超压泥岩发育贫化型、富砂沉积洼陷贫化型和晚期断裂强发育贫化型4种常规大型天然气富集贫化模式,指出环渤中凹陷、辽中凹陷北部、板桥凹陷等地区具备大型天然气富集的有利条件、值得勘探探索,对渤海湾盆地大型天然气藏勘探具有重要的借鉴意义。

墨西哥湾沉积地层无卸载的超压和粘土成岩作用:异常现象?

实不均衡被普遍认为是导致超压的原因,尤其是在快速沉积的富含粘土沉积地层中。粘土成岩作用会伴随着超压的形成,而这种超压要大于压实不均衡所产生的超压。基于这些观测结果推测,在超压泥岩发生粘土成岩作用的情况下,其超压幅度会大于压实不均衡对超压的贡献。有报告称,美国路易斯安那州海域墨西哥湾一口井内的上新统地层就经历了粘土成岩作用。这口井的压力和测井资料表明,尽管这里的沉积地层发生了粘土成岩作用,但超压可全部归因于压实不均衡。本文选取路易斯安那州海域一口井中发生过粘土成岩作用但成岩作用对超压没有贡献的整个泥岩地层段作为研究对象,分析其粘土矿物成分和岩石物理性质,并与其他人的粘土成岩作用及岩石物理研究成果进行了对比。结果表明,与其他地区粘土成岩作用对超压有贡献的泥岩地层相比,路易斯安那州海域这口井中泥岩的蒙脱石含量比较低。蒙脱石含量较低导致发生反应的岩石体积所占比例较小,不足以引发通常与粘土成岩作用相伴的载荷转移(load transfer )。路易斯安那州海域这口井及其附近其他井中泥岩的岩石物理特征不同于墨西哥湾其他区域及其他国家个别井中与粘土成岩作用有关的地层特征。位置、年龄、沉积组合、粘土矿物组分及岩石物理特征的对比结果表明,物源区可能控制着墨西哥地区粘土成岩作用对超压没有贡献的泥岩的分布。

大庆长垣西部X油田钻井气侵地质原因研究

针对X油田钻井过程中有24口井发生气侵、井喷等复杂情况,在充分对比分析了气侵层位、构造位置与断层之间关系的基础上,认识到钻井中发生气侵的层位不是H油层和P油层,而是N3段至N2段发育断层处的N2段泥岩裂缝,为非目的层气侵。气侵原因是由于泥岩超压引起的异常压力。在区域上,集中分布在鼻状构造的轴部地区。非目的层气藏的生油层为下部Qn组及N1段烃源岩。沟通生油岩的断裂是其运移通道,断层与其上盘微幅度正向构造共同形成的圈闭,使从下部生油层运移上来的天然气得到了保存,断层因素主要控制其分布。