济阳坳陷陆相断陷盆地页岩油开发的几点思考

济阳坳陷是典型陆相断陷盆地,其效益开发对中国页岩油可持续发展具有重要作用。陆相断陷盆地页岩油储层构造复杂、岩相类型多样,流体性质复杂,效益开发难度大。济阳坳陷经过研究评价、试验开发和规模建产3个阶段的探索,取得了重要进展。为此,系统性总结了页岩油优质甜点评价、立体开发优化、高效储层改造、储层补能提高采收率等页岩油开发技术所面临的挑战,提出了工程地质双甜点评价、井网层系组合优化、CO_(2)前置极限射流密切割压裂、注气补能和化学提高采收率等技术措施和效益开发管理模式,初步形成了陆相断陷盆地页岩油开发技术和管理模式体系,对其后续发展方向提出了建议,为陆相断陷盆地页岩油效益开发提供了参考借鉴。

高—过成熟陆相断陷盆地页岩与海相页岩储层特征对比——以徐家围子断陷沙河子组和四川盆地龙马溪组为例

我国陆相断陷盆地含气页岩发育广泛,以往主要作为气源岩研究,对其储集性及影响因素的研究较少,亟须开展相应研究来明确陆相断陷盆地页岩储层发育主控因素。选取松辽盆地徐家围子断陷沙河子组与四川盆地龙马溪组页岩,利用有机地化、全岩分析、扫描电镜、低温氮气吸附和核磁共振等实验,对比研究高—过熟陆相断陷盆地和海相含气页岩储层特征差异并探讨主控因素。研究表明:沙河子组页岩形成环境多样,有机质类型以Ⅲ型(腐殖型)为主,黏土矿物含量高,胶结石英发育,黏土相关孔和石英粒间孔为主要孔隙类型,比表面积小但孔径大,储层发育受压实作用、黏土矿物转化和煤层发育的控制;龙马溪组页岩形成于陆棚环境,有机质类型以I型(腐泥型)为主,有机质丰度高,生物成因石英含量高,有机孔和黏土相关孔为主要孔隙类型,有机质类型和成熟度主控孔隙发育。整体上,沙河子组页岩储层发育条件稍差于龙马溪组,但平原沼泽微相页岩紧邻煤层发育,自生胶结石英发育、伊蒙混层比例高,储层有机质丰度高、可压性好、孔体积和比表面积较大、孔隙发育较好,可作为潜在有利目标开展进一步评价研究。

“济阳坳陷古近系陆相断陷盆地页岩油富集机理及勘探技术” 入选“2022年度地质科技重要进展”

中国地质学会近日公布2022年度中国“地质科技重要进展、地质找矿重大成果”,由中国石化胜利油田分公司完成的“济阳坳陷古近系陆相断陷盆地页岩油富集机理及勘探技术”入选“2022年度地质科技重要进展”。这是胜利油田首次获此殊荣。

陆相断陷盆地相-势耦合控藏作用及其基本模式

陆相断陷盆地油气运移、富集具有"断坡控砂、复式输导、相势控藏"的基本特征。文中以渤海湾盆地东营凹陷为例,详细阐述了"相""势"控藏特征和"优相-低势耦合控藏"的基本模式。研究表明,"相"控油气作用可分4个层次,即构造相控油气作用、沉积相控油气作用、岩相控油气作用和岩石物理相控油气作用,它们反映了从宏观到微观的油气分布规律和富集机制。"相"控油气作用的基本模式为"高孔-优相控藏"。"势"控油气作用可分为4种类型,即位能控油气作用、压能控油气作用、界面能控油气作用和动能控油气作用。不同类型势能控制着不同类型油气藏的形成和富集。"势"控油气作用的基本模式为"低势控藏"。优相-低势耦合作用控制了东营凹陷90%以上的油气藏分布,决定了不同类型的油气藏在不同埋深条件下的分布及势能差异,解释了主要目的层有效储层临界孔隙度随埋深增大而变小的规律性,阐明了各类圈闭内部势能较外部势能低50%以上才能开始聚集油气的机制。应用"近源-优相-低势"控藏模式可以对陆相断陷盆地潜在隐蔽油气藏进行分布预测。

复合生烃系统——陆相断陷盆地烃源岩评价和油气预测的重要概念

复合生烃系统是指凹陷(或洼陷)具有两套或两套以上有机地球化学特征不同的有效烃源岩,它们具有多个成烃阶段和多期排烃运聚过程,形成了多种油气藏和多源油气藏。其特点可概括为“多套源岩、多阶段成烃、多源(混源)成藏的新模式”。渤海湾盆地油气勘探实践证明,丰富的油气资源及其分布特征与富含有机质生烃洼陷中存在的复合生烃系统具有十分密切的关系。渤海湾盆地复合生烃系统的组合特征可分为盐湖咸水湖相欠充填湖泊类型模式、半咸水微咸水深湖相平衡充填湖泊类型模式和淡水三角洲湖相过充填湖泊类型模式3种典型的湖相组合,其中所发育的烃源岩代表了复合生烃系统的基本特征。复合生烃系统发育在多幕式断陷活动的地质背景下,与不同油气储集性砂体相配合,通过不同的排烃方式和运移通道聚集成藏,形成了不同层系、不同区带和不同圈闭类型的复式油气聚集带,从而在空间上控制了盆地内各种油气藏的形成和分布。

中国东部新生代陆相断陷盆地层序的构成样式

选取我国东部跨不同古构造、古气候和古地理单元的多个陆相断陷盆地,如济阳凹陷、南阳和泌阳凹陷、南堡凹陷、歧口凹陷、江汉盆地、东濮凹陷、百色盆地和苏北盆地等,以层序界面和层序单元的精细划分为基础,对古近系-新近系的构造地层格架和层序结构特征进行对比分析,总结出犁式断坳型和陡倾式断坳型2种类型层序地层格架和断坡带型、弯折带型、枢纽带型(或斜坡型)3种典型的层序构成样式。不同级次的构造控制着层序的发育和层序样式特点,在此基础上建立了对储集体展布和烃源岩潜力具有重要预测功能的层序地层模式,从而为我国东部具有地域及地质特色的陆相含油气盆地内隐蔽油气藏的寻找和评价提供了一套新的思维框架。

陆相断陷盆地层序类型与构造特征

本文通过对中国东部古近纪—新近纪陆相断陷盆地层序地层的研究表明:陆相断陷盆地存在着同生断裂坡折带、同沉积构造挠曲坡折带两种基本坡折类型和无坡折的平缓地貌,由此决定了陆相断陷盆地有三种基本的层序类型,这就是同沉积断裂坡折型层序——A 型层序;同沉积构造挠曲坡折型层序——B 型层序;无坡折的平缓型层序——C 型层序。这三种层序在纵向上有规律的叠置组合就构成了盆地层序充填序列。断陷盆地层序的充填序列一般为C→A→B→C型,但也可发育成其他类型如A→B→C 型或 B→C型。同沉积断裂坡折型层序和同沉积构造挠曲坡折型层序的低位域砂体和高位域扇三角洲成藏条件优越、地震剖面易于识别是隐蔽油气藏勘探的主要目标。

陆相断陷盆地岩性油气藏形成与分布的“多元控油—主元成藏”特征

陆相断陷盆地岩性油气藏的形成和分布受到多种因素的控制(包括多项宏观地质因素和微观地质因素),很难用一个统一的模式来解释,表现出显著的“差异性”特征。岩性油气藏形成并分布在沉积盆地中,它必然首先要受盆地中宏观石油地质条件的影响,如:1)构造带类型的影响,2)沉积体系域类型的控制,3)储集相类型的控制,4)烃源岩的控制以及5)盆地温—压系统的控制等。根据岩性油气藏形成的基本条件和岩性圈闭成藏控制因素的分析,认为岩性圈闭能否成藏主要受4大主控因素制约:1)油气运移通道因素,2)流体动力因素,3)储层临界物性因素,和4)砂体封闭因素。本文力图用“多元控油—主元成藏”规律来概括这一特征,以期在石油地质理论和岩性油气藏勘探方面起到促进作用。

陆相断陷盆地页岩油资源潜力评价——以东营凹陷沙三段下亚段为例

页岩油资源潜力分析是页岩油勘探实践最重要的基础工作之一,可动资源量是最直接的资源潜力衡量指标。在借鉴页岩油资源评价和页岩油可动性等已有研究成果的基础上,分别应用氯仿沥青"A"参数法和热解参数法计算东营凹陷沙三段下亚段页岩油资源量和可动资源量。结果表明,2种方法的计算结果基本一致,页岩油资源量分别为11.39×10~8和11.57×10~8t。平面上,页岩油资源主要分布在各次级洼陷带,资源丰度为100×10~4～250×10~4t/km^2。纵向上,页岩油资源主要分布在埋深3 000～3 500 m,资源量为7.01×10~8t,其次分布在3 500～4 000 m,资源量为4.37×10~8t;从页岩油可动资源量来看,两者接近,分别为0.75×10~8和0.73×10~8t,但深部页岩油具有较高可动率。利津洼陷带具有较高的页岩油资源丰度和可动率,页岩油资源潜力大,为有利的页岩油勘探区。

济阳坳陷陆相断陷盆地不整合的油气输导方式及性能

通过研究济阳坳陷不整合结构地质特征,并结合已发现地层油藏油气输导过程剖析,分析不整合的油气输导方式及性能。结果表明:陆相断陷盆地不整合结构层主要由砂、泥岩组成并各具特征,不整合面上下砂泥岩对接组合可分为砂/砂、砂/泥、泥/砂、泥/泥等4种型式,这些组合型式在平面上具有一定的分布规律;不同的组合型式控制着不整合的油气输导方式,其中砂/砂型控制着不整合的垂向输导方式,砂/泥型、泥/砂型则控制着不整合的横向输导方式;不整合结构中的渗透层横向连续性差,使得不整合横向输导油气范围具有较大的局限性;对一些圈源距离较远的地层油藏进行预测,要特别重视不整合结构型式及其与断层、骨架砂体等的配合作用。

中国东部中、新生代陆相断陷盆地沉积充填模式及其控制因素——以济阳坳陷东营凹陷为例

中国已发现的油气储量大多来源于中、新生代陆相断陷盆地,这些盆地大小各异、类型众多,储量相差悬殊,但大多已发现并开发的油田为明显的构造圈闭。随着我国油气勘探的不断进行及难度的增加与转型,当前油气勘探的目标已转移到隐蔽岩性地层圈闭中,因而很有必要对这些断陷盆地不同区带和各演化阶段的沉积充填特征进行认真分析和研究,以便为进一步的岩性地层圈闭勘探提供地质理论与科学依据。东营凹陷隶属于渤海湾盆地济阳坳陷,是一个典型的以陆源粗碎屑沉积为主的断陷湖盆,其沉积充填型式和砂体展布特征都具有代表性。因此,该文将着重在空间和时间2个方面从沉积学角度对东营凹陷进行剖析,阐述构造特征直接控制沉积充填特征、气候主要控制沉积物性质、沉积物补偿和湖平面升降主要控制沉积充填的空间展布型式这样一组对应关系,最后总结出不同构造区带各演化时期沉积充填模式及其对比关系,为丰富陆相断陷湖盆中油气生成和分布规律提供帮助与依据。

陆相断陷盆地油气藏形成控制因素及分布规律概述

我国东部陆相断陷盆地经过多年的勘探实践,已经逐步形成了以"陆相生油"、"源控论"为代表的陆相石油地质理论。从最初的背斜油气藏勘探到现今的隐蔽油气藏勘探,中国陆相断陷盆地油气形成和分布规律经历了以下历程:在大庆油田发现的基础上总结出来"源控论"(20世纪60～70年代);在以渤海湾盆地为代表的陆相断陷盆地勘探成果的基础上提出的"复式油气聚集带理论"(20世纪80年代);胜利油田地质工作者在东营凹陷的勘探过程中总结的"环洼聚油"理论(20世纪90年代);在对二连盆地的隐蔽油气藏形成及分布特征研究时提出的"互补性"特征(2003年)、"优势论"特征(2005年)以及"多元控油—主元成藏"新观点(2006年)。这一系列认识和新观点不仅在指导我国陆相断陷盆地的油气勘探中起到了重要作用,也大大丰富了我国以陆相生油为主线的石油地质理论。

陆相断陷盆地陡坡带砂砾岩体期次划分——以济阳坳陷车西洼陷北带中浅层为例

针对车西洼陷北带中浅层砂砾岩体期次划分困难的问题，初步探索出一种在地质和地震资料约束下，基于测井曲线米氏旋回和小波变换技术的砂砾岩体描述方法。通过对测井曲线进行频谱分析，认为车西洼陷北带东营组砂砾岩体的沉积期次受米氏旋回的控制，偏心率404．0ka和地轴倾角53．6ka周期控制着四、五级层序的发育，是进行砂砾岩体期次划分与对比的基础。因此，依据米氏旋回和小波变换理论，在纵向上对车西洼陷北带东营组砂砾岩体进行了精细的划分，共识别出8～10个小的扇体期次。研究表明，应用米氏旋回和小波变换技术分析高频旋回，提高了沉积旋回研究的定量化水平。其中，设计的米氏旋回滤波曲线和选取的小波变换系数与高频旋回具有较好的对应关系，可有效地指导砂砾岩体期次的精细划分。

陆相断陷盆地层序形成动力学及层序地层模式

文中认为 :陆相断陷盆地层序形成的动力学机制源于全球构造事件导致的区域构造应力场、地幔隆升产生的岩石圈拉张伸展而导致的不同级别的幕式构造运动以及由构造、冰川消融作用和地球旋转而产生的气候旋回。基准面的变化是构造、气候的函数 ,对于地史时期的滨海盆地 ,基准面就是相对海平面。不同级别的基准面变化旋回形成不同级别的层序 ,表现为盆地的裂陷旋回期相当于海平面变化旋回的超周期组 ,形成构造层序 ;裂陷幕和气候的二级旋回相当于海平面旋回的超周期 ,形成层序组 ;幕式断陷作用和气候的三级旋回形成层序。断陷盆地一个典型层序形成的模式是 :由于湖水体积的有限性 ,一次断陷和掀斜运动就能产生构造坡折并使湖水体积再分配 ,湖水向主断层和构造坡折之间可容空间增大的区域流动 ,造成基准面下降 ,产生陆上暴露、下切水道、水下冲积扇、废弃型三角洲及扇三角洲构成低位域 (LST)。构造宁静期 ,在气候等因素的作用下 ,湖水将趋于恢复断陷前的位置 ,使基准面 (湖平面 )升高 ,形成湖浸和河流退积作用形成的破坏型三角洲 ,深湖、浊积扇及浅湖构成湖扩张体系域 (EST)。当湖平面达到最高并趋于稳定 ,由于断陷使流域地形变陡 ,大量碎屑物入湖形成以三角洲前积体为主的高位体系域 (HST)。叠加在三级基准?

陆相断陷盆地超厚煤层异地堆积的新模式

在云南先锋盆地和小龙潭盆地的超厚煤层中 ,有丰富的异地成因的沉积学标志 .这些成因标志揭示了 2种新的异地堆积亚模式 ,即“先锋亚模式”和“小龙潭亚模式” .其中 ,“先锋亚模式”可归纳为“湖相植物碎屑扇三角洲 -水下重力流二次堆积” ;“小龙潭亚模式”可归纳为“湖相植物碎屑三角洲 -水下重力流二次堆积” .综合这 2种亚模式及笔者原先所建立的“阜新亚模式”和“抚顺亚模式” ,可以进一步概括出完整的中国中、新生代内陆断陷盆地超厚煤层的“异地 -微异地二次湖泊复合堆积模式” ,即“腐植型植物碎屑河流远源搬运→植物碎屑扇三角洲或植物碎屑三角洲沉积 +湖泊漂浮异地植物碎屑沉积 +湖滨沼泽泥炭微异地堆积 +湖泊原地藻类泥炭原地堆积 +泥质碎屑或砂质碎屑或生物壳屑沉积→洪水、弱风暴流或水下重力流的混合和搬运作用→植物碎屑与无机碎屑的机械分异和再沉积” .

陆相断陷盆地三角洲地层划分与对比——以济阳坳陷东营三角洲为例

在许多盆地中河流—三角洲都是作为最主要的沉积体系控制沉积的 ,与其有关的油气藏也一直倍受关注。正确而又精细的地层划分是各项工作的基础。文章主要从成因的角度 ,依据层序地层学等时的观点 ,同时考虑到实际工作的可操作性 ,运用地震、测井、古生物化石、地球化学标志等资料 ,对同为高水位体系域的三角洲进行了详细的期次划分。在划分过程中 。

陆相断陷盆地成藏组合体成藏模式探讨——以东营凹陷梁家楼油田为例

以梁家楼成藏组合体成藏地质要素演化规律分析为基础 ,认为该区输导体系样式决定油藏储层沉积类型及体系域类型 ,输导体系类型与含油圈闭类型密切相关 ,输导体系空间展布决定油藏空间组合形态 。

陆相断陷盆地超压系统下的油气运聚——以车镇凹陷车西地区为例

为进一步探讨陆相断陷盆地超压系统与油气运聚的关系,以车镇凹陷车西地区为例,在明确超压系统分布特征的基础上,对超压系统在影响排烃模式、提供运移动力和决定油气聚集等方面的重要作用进行了研究。结果表明,车西地区的超压系统可划分为弱、中、强超压3层结构,其围绕生烃中心呈环带状分布。研究区超压系统下存在超压内部稳态排烃和超压凸面幕式排烃2种模式,超压是油气初次运移和油气倒灌的主要动力,超压系统的平面分布和纵向配置控制了超压盆地的油气优势运移方向及聚集规模。根据研究成果,建立了陆相断陷盆地超压源离心泵式油气运聚模式,超压系统内部的有利压力配置区、有利泄压区域与超压下部有效储层的合理配置区为油气成藏的潜力区带。

试论短周期幕式构造沉降对陆相断陷盆地高频沉积旋回的控制

近年来,在构造背景稳定的海相地层中,基于米兰科维奇旋回控制下的高频旋回逐渐成为进行地层精细划分、定年和探讨盆地演化的重要手段,并被逐渐尝试着应用到陆相断陷盆地中。但陆相断陷盆地为构造盆地,断裂构造理论以及大量地表、地下的构造、沉积现象都表明,在高频旋回沉积过程中可能存在着短周期幕式构造沉降的影响,这就使得在陆相断陷盆地中应用米兰科维奇旋回理论必须要考虑和去除这种影响。

陆相断陷盆地断裂系统与异常压力分布特征初探——以济阳坳陷东营凹陷为例

陆相断陷盆地是中国东部盆地的重要类型,在我国石油勘探开发领域中占有重要地位。深层广泛发育的异常流体压力和复杂断裂系统是2个重要特征,研究两者的相互作用有助于更加科学、有效地进行油气运移、聚集研究。在综合分析陆相断陷盆地流体压力和断裂特征的基础上,以济阳坳陷东营凹陷为典型例证,充分应用钻、测井资料,建立了高精度的凹陷异常压力分布模型;结合断裂系统特征,探讨了在三级构造单元格架下,流体压力与断裂系统在空间上的配置关系以及断裂系统对流体压力纵横向分布及封闭特征的影响。