鄂尔多斯盆地三叠系延长组延河剖面长7段全景地质模型的地质信息捕捉与分析

为客观全面认识露头在区域的展布情况,实现沉浸式体验野外露头搭建信息流,将VR实景技术应用到露头沉积-地层的研究中,利用计算机技术实现露头地层展布的360°可视化,建立鄂尔多斯盆地上三叠统延长组延河剖面数字露头。基于VR全景模型开展延长组长7油层组层序地层、沉积旋回等地质信息的捕获与分析;以典型的沉积现象和程序界面识别特征为标志,在VR全景模型上,进行层序追踪,识别出一个三级层序界面即长7和长6油层组分界。通过对延河剖面长7的逐层实测,发现长7沉积代表了一个完整的层序演化过程,包括长7和长8接触界面代表的海侵体系域中的洪泛面。张家滩页岩标志着层序演化由海侵体系域演化至高水位体系域,长7和长6底部发育的水道侵蚀面代表了低水位体系域。

致密砂岩含油非均质性储层的野外实例三维数字模型和精细解剖——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组安沟油砂露头为例

由于缺少典型油砂露头,客观认识砂体内部受控于构型界面的储层含油非均质性受到制约,有效素材的缺乏一直阻碍着表征砂体内部含油非均质性及其与构型界面具体关系的认识。位于鄂尔多斯盆地东南部的安沟露头中致密砂岩含油非均质性表现明显,是储层含油非均质性和表征其与不同构型界面具体关系的有效素材。利用无人机多点位航拍对安沟油砂露头进行了三维数字露头建模,并对其三维数字模型进行了沉积-层序-成岩解剖,结果发现露头中原油充注仅分布于单层砂体内部,而砂体顶、底部并不含油。对实测剖面进行沉积相及层序地层分析,结果表明含油致密砂岩的沉积环境为曲流河水道,底面对应延长组7(长7)油层组和延长组6(长6)油层组界限的三级层序界面。砂体内含油非均质性与水道叠置、砂坝垂向加积和底形(交错层)构型界面关系密切。手持切割机对长7和长6油层组露头进行连续取样和岩石薄片镜下观察,研究发现单砂层顶、底和内部截然不同的结构、物性和成岩特征是造成安沟露头差异化含油的根本原因。安沟油砂露头的发现为客观认识砂体内部受控于构型界面的储层含油非均质性提供了难得的野外实例。该露头的详细解剖为致密砂岩储层含油非均质性明显受控于沉积作用和差异化的成岩作用提供了直接的地质证据。

陆相页岩压裂试验与数值模拟——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)页岩油资源潜力巨大,是增储上产的重要领域。然而由于陆相页岩黏土矿物含量高、纹层发育、结构和力学非均质性强,压裂改造难度大,亟需针对其压裂缝网演化特征进行研究。通过开展压裂试验与非连续数值模拟,获取了地应力和压裂液黏度对水力裂缝扩展的影响规律。研究认为:①当垂向应力差为15 MPa时,水力裂缝扩展主要受陆相页岩层理弱面控制,裂缝高度较小;当垂向应力差高于20 MPa时,水力裂缝扩展高度逐渐增大。②提高压裂液黏度能促进水力裂缝穿过层理弱面垂向扩展。③陆相页岩储层岩体结构是形成复杂缝网的基础,压裂裂缝最主要为被激活的天然裂缝。④压裂缝网主要由水平层理缝和与层理近似垂直的裂缝构成,当水平缝和垂直缝占比接近时,压裂改造效果较好。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段高伽马砂岩测井识别及其展布特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段泥页岩层系内发育大量的砂岩夹层,这些砂岩夹层常伴有自然伽马值异常高的现象,部分砂岩的自然伽马值可高达330.5 API,在测井剖面上极易与泥页岩混淆。为识别高伽马砂岩,按照粒度和结构特征将该区延长组长7段碎屑岩划分为细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩和页岩,并应用常规测井数据运算组合成2个新参数——参数A和参数B,参数A和参数B组成的交汇图版以及自然伽马测井曲线,可有效区分识别出长7段中的正常砂岩和高伽马砂岩。长7段高伽马砂岩的累计厚度平面展布图表明,高伽马砂岩主要位于研究区的西南部;高伽马砂岩由湖盆边缘向湖盆中心呈指状发散展布的特征指示,其形成可能与长7段沉积期间的火山喷发有关。

大气水在碎屑岩次生孔隙形成中的作用——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩储层分布于印支期不整合面之下 ,次生孔隙是最主要的石油储集空间 .在大量薄片研究及资料统计的基础上 ,从岩石物性、长石溶蚀形成的次生孔隙、高岭石和长石含量纵向变化等证据出发 ,认为延长组砂岩储层次生孔隙的形成机制与印支期暴露时间间隔中大气水的溶解作用有关 ,而不是埋藏成岩过程中有机酸溶解作用的结果 ,同时人们也应对鄂尔多斯盆地延长组碎屑岩储层质量预测模式作必要更改 .

陆相致密油形成地质条件及富集主控因素——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段为例

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段为典型陆相致密油大油区。以大量岩心分析及室内模拟实验为基础,结合盆地致密油勘探开发实际,研究长7段形成致密油大油区的地质条件和主要控制因素。研究表明,长7段致密油具有分布范围广、烃源岩条件优越、砂岩储集层致密、孔喉结构复杂、物性差、含油饱和度高、原油性质好、油藏压力系数低的特点。长7沉积期西南陡、东北缓的湖盆底形和活跃构造条件有利烃源岩及储集岩沉积与分布;广覆式分布的优质烃源岩为致密油大油区的形成提供充足油源;大规模沉积砂体为致密油大油区的形成提供储集条件;发育的构造裂缝是形成致密油的有利运移通道;盆地稳定的沉积及构造演化为致密油区提供良好保存条件。长7段致密油富集的主控因素:1有效源储配置和持续充注是致密油形成的关键因素;2密集发育的微小孔隙是致密油富集的前提;3持续强大的石油充注控制致密油富集高产。

致密油储层特点与压裂液伤害的关系——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段为例

压裂是致密油开发的主要手段，在改造储层的同时又会带来储层伤害。以鄂尔多斯盆地延长组7段为例，依据储层物性、铸体薄片、电镜扫描、X－射线衍射、恒速压汞、核磁共振、CT以及敏感性测试等实验分析，研究致密油储层特点与压裂液伤害的关系。长7段属于典型的致密油储层，填隙物含量高达15％，易于运移和膨胀的伊利石占比大；孔隙、喉道皆为微米－纳米级别，孔喉连通性差，大孔隙常被小喉道所控制。长7段致密油储层属于中等偏弱速敏（岩心渗透率的损害率为0.33～0.48）、强水敏（岩心渗透率的损害率为0.14～0.28）、易水锁的储层，因此宜在压裂液配方中添加粘土稳定剂、防膨剂和助排剂以降低压裂液对储层的伤害；入井压裂液矿化度低于10000 mg／L会产生盐敏伤害；压裂液残渣粒径为2.25～8.39μm，对于致密油储层而言，滤饼、沉积、吸附堵塞和桥堵等伤害现象都存在。综合研究认为，采用低伤害压裂液是降低残渣伤害的主要办法。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长73亚段富有机质页岩纹层组合与页岩油富集模式

以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长73亚段为例,综合运用岩心观察、薄片鉴定、X射线荧光元素分析、X-衍射分析、扫描电镜、高分辨率激光拉曼光谱、显微红外光谱等分析方法,对富有机质页岩层系中的纹层类型与组合、储集空间特征及页岩油富集模式进行系统研究。根据纹层的矿物组成、厚度等,富有机质页岩中主要发育富凝灰质纹层、富有机质纹层、粉砂级长英质纹层和黏土纹层4种纹层类型。长73亚段可划分出“富有机质+粉砂级长英质”纹层组合页岩和“富有机质+富凝灰质”纹层组合页岩两类主要的页岩油发育层系。“富有机质+粉砂级长英质”组合页岩层系的原油成熟度较高,主要富集于富有机质页岩内粉砂级长英质纹层的钾长石溶孔中,形成了页岩内部纹层之间的“生-运-聚”过程。“富有机质+富凝灰质”纹层组合页岩层系中,富有机质页岩本身储集性能差,原油成熟度较低,充注时间早,主要富集于砂岩薄夹层内保留的原生粒间孔隙中,形成了富有机质页岩到砂岩薄夹层的“生-运-聚”过程。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积有机相

根据沉积有机相基本的有机岩石成分组成,结合三叠系延长组地层的沉积相和富集及分散有机质的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地三叠系延长组煤和烃源岩划分为陆地森林(沼泽)有机相(A)、湿地森林(沼泽)有机相(B)、湿地草本混生(沼泽)有机相(C)、覆水草本(沼泽)有机相(D)、异地残殖(漂浮沼泽)有机相(E)和开阔湖盆藻质有机相(F)6类沉积有机相。其中,A和B相成煤,F相为油气源岩,而C,D,E相具有成油和成煤的共性。通过不同有机相有机质的热解实验,分析了各有机相的油气生成潜力,提出沉积有机相是综合评价煤、油、气、油页岩等多种有机可燃矿产共存共生的有效方法,并运用沉积有机相对鄂尔多斯盆地延长组煤和烃源岩的成烃方向及转化能力进行了综合判识。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积演化及其与早印支运动关系的探讨

鄂尔多斯盆地延长组下部(长8—长10油层组)沉积特征与中、上部(长1—长7油层组)存在较大的差异。延长组下部沉积时,盆地西部和西南地区地形相对较平坦,以辫状河、辫状河三角洲及滨浅湖沉积为主,碎屑岩中化学性质不稳定的组分含量较高;长7沉积期,沉积格局发生重大变革,盆地西缘、西南缘地区发育冲积扇、扇三角洲沉积体系,拗陷幅度急剧增大,半深湖—深湖区范围可达10×104km2以上,而且湖盆中心向西南迁移了几十公里,碎屑岩成分成熟度增高,岩矿组合具有显著的东西分异性。此外,从延长组凝灰岩的分布特征分析,长7底部沉凝灰岩分布稳定,为同期火山作用的产物,厚度由盆地西南向东北方向逐渐减薄至不发育。上述分析表明,长8沉积末期为湖盆沉积演化的重要转折期,盆地西缘和西南缘存在一次强烈的构造地质事件,火山活动频繁,为印支运动第一幕重要的表现形式。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组层序地层格架与沉积相构成

运用高分辨率层序地层学的原理和方法,综合鄂尔多斯盆地野外地质露头、岩心、测井及地震资料,确定了层序界面的识别标志,在上三叠统延长组识别出不整合面和沉积作用转换面两种类型的层序界面。延长组发育7个具有等时意义的层序界面,将其划分为6个长期基准面旋回。根据短—中期基准面旋回的叠加样式,SQ1层序至SQ3层序基准面上升旋回地层样式总体上以长期基准面上升半旋回为主,构成"上升不对称"型旋回结构;SQ3层序基准面下降旋回至SQ6层序地层样式则以长期基准面下降半旋回为主,构成"下降不对称"型旋回结构。沉积相类型及其展布受基准面升降变化控制明显,沉积微相类型以(辫状)河流—(辫状河)三角洲前缘水下分支河道为主。有利储层发育于长期基准面旋回上升半旋回的早中期以及下降半旋回的中晚期。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组深水砂岩与致密油的关系

鄂尔多斯盆地湖盆中部地区三叠系延长组长6油层组中下部和长7油层组中上部大面积发育深水砂岩,这种砂岩具有厚度大、平行于湖盆长轴方向连续分布的特征。根据沉积结构、构造及接触关系,将深水砂岩划分为砂质碎屑流成因的砂岩、浊流成因的砂岩、滑塌成因的砂岩及三角洲前缘成因的砂岩等4种沉积类型。在储集层矿物学、岩石学特征研究的基础上,提出深水砂岩的沉积特征(如粒度细、云母和绿泥石等塑性颗粒含量高、陆源碳酸盐岩岩屑与伊利石杂基发育等)是造成储集层抗压实能力较差、胶结强烈、储集层致密的关键因素;在有利成藏条件分析中提出深水砂岩致密储集层处于油源中心、与烃源岩互层共生是形成大面积非常规致密油资源的重要控制因素。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组油气成藏条件及主控因素研究

通过对鄂尔多斯盆地三叠系延长组的构造条件、烃源条件、储层条件、储盖组合和保存条件等方面的详细分析,认为该区延长组具有优越的成藏条件,具有形成良好油藏的潜力。油藏控制因素分析表明:油藏分布受延长组烃源岩厚度、生烃强度、排烃强度控制,油气运移指向紧邻生烃坳陷的流体低势区;有利沉积相带是三角洲油藏形成的基本地质条件,三角洲前缘亚相中的水下分流河道往往距生烃坳陷近,具有优先捕获油气的位置优势,是油气富集的最有利场所;高渗透储层是油藏高产的重要因素。盆地中长6、长8地层中存在相对高渗透砂岩储层,油藏的高产往往与其有直接的关系。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩中的白云石胶结物及形成机制

白云石是鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩中最为重要的自生矿物之一,多数已属于铁白云石的范畴。白云石的分布方式,以及相应的矿物学、岩石学和地球化学特征,尤其是碳、氧同位素特征,表明这些白云石是在较早成岩阶段形成的,印支期不整合面及暴露时间间隔中大气淡水作用对白云石的分布具有明显的控制作用,白云石的物质来源与同期或非同期海相碳酸盐物质的溶解有关。白云石形成机制的研究为对砂岩储集的演化研究提供了重要线索。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组石油资源现状与勘探潜力分析

为寻求保持探明石油地质储量持续稳定增长的有效资源接替勘探领域,对鄂尔多斯盆地三叠系延长组待探明资源量的分布进行综合分析。通过对延长组5大沉积体系资源量和探明石油地质储量分布特征的对比分析,指出延长组中、下组合是近期油气勘探的主要接替层系。其中湖盆中部的长6、长8油层组和西北、西南沉积体系的长8油层组是近期增储上产的现实勘探领域;东北沉积体系的长8油层组和全盆地的长9—长10油层组是保证未来5~10年储量稳定增长的主要勘探接替领域。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组油藏地质特征

利用岩芯、测井、测试及生产动态资料,对延长组的岩性、矿物成分、物性、含油性及油水关系进行分析,研究其孔隙结构特征、可动流体饱和度与物性参数,总结电性与岩性、物性、含油性之间的关系及影响因素,得出孔隙度、渗透率及含油饱和度等油层参数的解释模型。研究结果表明,延长组储层砂岩颗粒小,胶结物含量多,孔隙喉道小,微观上孔隙类型多样,结构复杂是造成其低孔低渗的主要原因。通过对储层'四性'关系研究,提出了声电综合指数的新概念,制定了长2,长3,长4+5,长6,长8油层组的'四性'下限参考标准,用以准确地划分油、水层及干层,为正确认识油藏提供了科学依据。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组富有机质泥页岩储层特征

富有机质泥页岩储层特征研究对认识页岩油气勘探潜力具有重要意义。为确定延长组富有机质泥页岩储层特征，开展了岩石薄片、扫描电镜、X-射线衍射、物性、比表面积孔径分析和有机碳含量等分析测试工作，揭示了泥页岩岩相、矿物含量、成岩作用、孔隙类型、物性和孔隙结构等特征。延长组泥页岩可划分为泥岩岩相、含粉砂泥岩岩相和粉砂质泥岩岩相3种岩相类型。泥岩岩相的有机碳含量最高，粘土矿物含量高（＞50％），成岩作用较弱；粒间孔和粒内孔是中生界泥页岩储层主要的孔隙类型；微孔主要集中在0.4～1 nm，中孔主要集中在3～5 nm，中孔对孔隙体积和比表面积的贡献好于微孔。根据现有资料认为，延长组富有机质泥页岩塑性矿物含量高，成岩作用弱，对储层后期改造提出了严峻挑战。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组油田成藏地质特征及油藏类型

从沉积相、烃源岩及储层等方面总结了鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透油藏30多年来地质勘探所取得的成果与认识,分析了延长组低渗透油藏的分布规律,归纳了目前延长组所发现的油藏类型,分析了其形成的背景及其受控因素。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组裂缝发育程度定量评价

为对鄂尔多斯盆地三叠系延长组裂缝发育程度进行统一评价,通过对陕北斜坡马岭、华庆、安边、吴起和沿河湾5个区块延长组砂岩岩心裂缝的观察与统计,系统制定了一套储集层天然裂缝发育程度定量评价方法。该方法涵盖裂缝类型、裂缝强度、裂缝级别和裂缝组合4个方面的定性与定量指标,分别适用于裂缝的定性分类、单井评价、区块评价和区带评价。建立了区块裂缝发育级别的定量评价图版,对5个区块的裂缝总体发育级别进行了评价:马岭区块长71段3个级别(弱发育、较发育和很发育)的高角度裂缝同等发育、低角度裂缝总体较发育—很发育;马岭区块长72高角度裂缝总体弱发育—较发育、低角度裂缝总体较发育—很发育;安边区块长71、长72高角度裂缝总体很发育、低角度裂缝均不发育;华庆区块长63高角度裂缝总体不发育、低角度裂缝局部较发育—很发育;吴起区块长6、沿河湾区块长6高角度裂缝、低角度裂缝总体均不发育。

鄂尔多斯盆地三叠系延长组层序地层格架与油气勘探

通过露头剖面、钻井岩心、录井剖面、测井曲线及微量元素等多种资料的综合分析,在识别出5种不同成因类型层序界面的基础上,将上三叠统延长组划分为区域上分布稳定的4个长期基准面旋回(LSC1、LSC2、LSC3、LSC4)。在此基础上详细讨论了层序与生储盖组合的关系,指出生储盖组合特征与长期基准面旋回最为密切,有利储层发育位置主要出现在基准面旋回上升半旋回的早中期以及下降半旋回的中晚期,基准面升降转换位置发育的湖相泥、页岩为良好的烃源岩及盖层。