渤海湾盆地辽河坳陷西部冷家——雷家地区中-深层超压成因及其对油气成藏的影响

为了研究渤海湾盆地辽河坳陷西部冷家—雷家地区中-深层超压发育形成机制及油气运移和成藏对该地区中-深层油气勘探的意义,基于实测地层压力和温度数据、测井数据及构造分析,对冷家—雷家地区中-深层超压发育特征、成因机制及超压在成藏过程中的作用进行了综合分析。研究表明:(1)冷家—雷家地区发育超压型、常压型和低压型3类地层温度-压力系统,其超压段主要集中在洼陷带的沙河街组三段(沙三段)和沙河街组四段(沙四段),深度约为2 500~4 000 m;(2)超压形成机制以欠压实作用为主,伴有生烃增压、成岩作用和构造挤压作用贡献;(3)冷家—雷家地区主要存在超压带内部的油气自生自储型运聚和油气从超压带向常压/低压带的跨压力系统运聚2种运聚模式,前者主要发生在洼陷带内的沙三段和沙四段超压带内部,后者则为断裂活动期陈家洼陷沙四段烃源岩中的油气在超压驱动下向雷家和高升构造带充注,及冷家地区沙三段下亚段-沙三段中亚段超压带中的油气通过砂体和断裂输导向东部陡坡带和兴隆台潜山运聚。

辽河坳陷雷家地区沙四段页岩油储层分级评价

针对雷家地区沙四段页岩油储层需要分级评价的问题,应用扫描电镜、氮气吸附、高压压汞等技术及储层分级评价方法,开展了页岩储层孔喉特征分析及分级评价研究。结果表明,雷家地区沙四段页岩油储层孔隙分为大孔、中孔、小孔三类,可将碳酸盐岩页岩油储层分为三个级别五种类型;结合水力流动单元划分,明确了雷家地区不同级别储层平面分布特征,其中,杜三层Ⅰ级储层厚度中心主要分布于中部,高升层Ⅰ级储层厚度中心分布于东北部。

雷家地区沙四段页岩油成藏机理研究

雷家地区位于辽河坳陷西部凹陷中北部,是页岩油勘探的有利区带。白云岩与深灰色泥岩、褐灰色油页岩互层,局部分布黄铁矿晶体。水体属于咸水或微咸水,水动力条件较稳定。成岩时位于地表或近地表,盐度较高,气候环境干燥炎热。根据储层中孔隙类型的分布特征将页岩储层分为5类,明确了孔隙类型与储层物性之间的关系,描述了杜家台组合高升组烃源岩及原油的饱和烃生物标志化合物特征,预测了雷家页岩油的来源,建立了雷家页岩油分为自生自储型和上生下储型的成藏模式。

低渗透砂砾岩储层特征及敏感性主控因素分析与研究——以辽河坳陷雷家地区为例

近些年来,低品位油气资源逐渐成为各大油田勘探开发的主要目标,但是该类储层的物性条件较差,一般会使用大体积压裂技术对储层条件进行相应的改造,在此过程中过多的压裂液必然会给储层造成不可逆转的损害,最终降低了油气藏的开发质量和效率。本文利用多种技术手段对辽河坳陷雷家地区沙三段砂砾岩储层特征及敏感性主控因素进行了分析与探索,结果表明:储集空间类型以次生溶蚀孔为主,孔隙吼道较窄,水敏性黏土矿物(蒙皂石、伊利石、绿泥石)发育,储层水敏性为中等偏强,其中绿泥石黏土矿物比较发育,使得沙三段具有中等偏强的酸敏性,因此压裂液的配方要关注防膨剂的添加和液体酸碱度的控制。

曙光—雷家地区隐蔽油气藏及其成藏动力学特征

为深化辽河西部凹陷曙光—雷家地区隐蔽油气藏勘探,根据油气勘探研究成果,结合隐蔽油气藏的分类,将研究区的隐蔽油气藏划分为前新生代潜山油气藏和古近系特殊岩性体油气藏两类。其中:前新生代潜山油气藏包括太古宇潜山油气藏,中、上元古界潜山油气藏及中生界潜山油气藏;古近系特殊岩性体油气藏包括碳酸盐岩油气藏,火山角砾岩油气藏及玄武岩油气藏。在综合研究曙光—雷家地区的地质背景、油气成藏条件及成藏过程的基础上,认为该区具有形成隐蔽油气藏优越的地质条件,如多期的构造运动、复杂的构造背景、充足的油源条件、封闭性良好的盖层和畅通、多样的油气疏导体系等。基于成藏动力学系统理论,探讨了隐蔽油气藏的动力学特征,确定古近系特殊岩性体油气藏属于自源封闭型成藏动力学系统,前新生代潜山油气藏属于它源半封闭型成藏动力学系统。研究结果表明,这两类隐蔽油气藏具有匹配良好的生烃、储层、盖层、圈闭、运移、聚集的石油地质动力学特征。

辽河坳陷雷家地区沙四段致密储层孔隙结构及物性下限

为研究辽河坳陷雷家地区沙四段致密储层储集性能,采用矿物成分分析、铸体薄片、扫描电镜分析、微米CT扫描和高压压汞实验等方法,利用孔喉值确定致密储层的孔隙结构和优势岩性,并估算物性下限。结果表明:杜家台致密储层可分为白云岩、细粒混积岩和方沸石岩三类,其连通孔隙体积分别占总孔喉体积的37%、35%和28%。储层普遍发育纳米孔、微米孔和裂缝,各岩性类致密储层渗透率与最大孔喉半径、主要流动孔喉半径相关性较好,呈指数正相关关系,渗透性主要由较大孔喉提供。白云岩、细粒混积岩和方沸石岩类有利储层孔隙度下限分别为5.8%、6.2%和7.1%,有效储层孔隙度下限分别为2.8%、3.3%和4.6%。该结论为认识雷家地区致密油资源潜力并指导勘探提供依据。

雷家地区碳酸盐岩储层特征及主控因素研究

通过薄片鉴定、物性测试、压裂实验等方法,对雷家地区沙四段湖相碳酸盐岩储层进行了分析。研究表明:高升地层主要发育泥晶粒屑云岩、含泥粒屑泥晶云岩和泥质泥晶云岩,杜家台地层主要发育含泥泥晶云岩和含泥方沸石质泥晶云岩;储层为致密型,储集空间类型多样,裂缝控制"甜点"发育;岩石脆性随着泥质含量的增加和方沸石含量的减小而降低。储层受沉积、成岩和构造作用共同控制,沉积作用控制了储层的岩性、厚度及原始孔隙结构等特征,胶结充填作用使储层致密化,溶蚀作用存在形式多样,多与裂缝发育相关,构造作用和溶蚀作用是形成优质储层最主要的控制因素。该项研究划分了该套储层的"甜点"区域,可为下一步油气勘探提供依据。

雷家地区沙四段致密油储层改造因素分析

针对渤海湾盆地辽河坳陷雷家地区沙四段致密油储层勘探程度较低、开发难度较大的问题,综合利用测录井及岩心实验等资料,对雷家沙四段的储层特征进行了研究和室内评价。将该地区岩石划分为3类16种岩性,确定微裂缝发育、孔渗能力好的泥晶云岩为优势岩性。从工程上分析了储层敏感性、天然裂缝发育程度、脆性、地应力差等压裂改造影响因素,并通过多井次的压裂工艺尝试和探索,确定了"大排量、大液量"的复合体积压裂工艺为该地区的有效储层改造方案。

高分辨率处理技术在辽河雷家地区碳酸盐岩储层中的应用

为了有效识别薄储层,精细刻画小断层,支撑岩性油气藏勘探,以辽河雷家地区湖相碳酸盐岩为例,依托GeoEast系统,应用独立同步扫描邻炮干扰压制、聚束滤波多次波衰减、混合震源资料匹配、地表一致性反褶积、零相位反褶积、经验模态分解高分辨率处理等技术,在保证资料信噪比的基础上,分阶段逐步提高地震资料的分辨率。地震成果剖面在目的层段层间反射信息丰富,有效频带合理拓宽,显著地提升了地震资料品质。

辽河西部凹陷曙光-雷家地区隐蔽油气藏主控因素及分布规律

辽河西部凹陷曙光—雷家地区成藏条件优越,油气资源丰富,发育潜山油气藏和古近系特殊岩性体油气藏。结合地质背景分析,对隐蔽油气藏的主控因素和分布规律进行了系统研究。研究结果表明,该地区隐蔽油气藏主要受构造—沉积环境、有效烃源岩、断层、不整合及砂体输导层等几个因素控制,其中构造—沉积环境控制了潜山和特殊岩性体的形成。平面上隐蔽油气藏围绕生烃洼陷展布,纵向上沿断层或不整合面分布;主要生储盖组合决定隐蔽油气藏的分布层位;在洼陷带、斜坡带和凸起带这3个不同构造区带,发育的隐蔽油气藏成藏模式不同。

雷家地区沙四段湖相碳酸盐岩油气藏特征分析

雷家地区沙四段白云岩油藏为"源储双控"型油气藏。通过岩性鉴定、储层物性分析和地球化学检测等手段,结合已发现油气的分布特征,研究该区湖相碳酸盐岩的油气成藏特征。研究表明:该区高升油层组储集岩主要为粒屑云岩,杜家台油层组主要为泥晶云岩,油气分布受构造控制不明显,在孔洞、裂缝发育的粒屑云岩和泥晶云岩的"甜点"区油气相对较为富集;烃源岩分布广泛,纵向上储集层和烃源岩相互叠置,呈"三明治"结构;在生烃门限之上以常规油气藏为主,具有统一油水界面;生油门限之下以连续型油气藏为主,生、储、盖三位一体,呈连续分布。该成藏特征新认识对深化区域地质研究和寻找有利目标区具有指导意义。

辽河冷家—雷家地区深层油气成藏条件研究

冷家—雷家地区沙三段以下的深层勘探程度非常低。文章在精细地震构造解释和沉积学研究的基础上,利用该区与邻区的现有资料,对深层油气藏的形成条件进行了分析和研究。结果表明,冷家—雷家地区北东向的主干断层控制了区域构造与沉积格局,影响了油气的运移和聚集;深部层系的石油地质条件十分优越。在陈家洼陷发育有沙四段和沙三段2套优质烃源岩,有机质生烃强度大于500×104t/km2,为周边地区提供了丰富的油源;沙三下亚段、沙四段、中生界和太古宇都具有良好的储集岩;沙三中亚段发育良好的区域盖层;深层的圈闭成因多样,油气运聚条件有利,勘探潜力巨大。但该区油气藏形成的影响因素比较复杂,油气藏多为复合型,应该以潜山、岩性油气藏作为下一步的主要勘探目标。

雷家地区古近系沙四段湖相白云岩成因

辽河西部凹陷雷家地区古近系沙四段中广泛发育湖相白云岩,是油气勘探的主要目的层段。白云岩主要形成于滨浅湖环境中,垂向上与泥岩、油页岩及生物灰岩共生。通过对雷家地区沙四段白云岩沉积学理论上的成因分析,认为白云岩主要属于成岩埋藏白云岩和准同生白云岩,且古气候条件和海侵作用为湖相白云岩的形成创造了条件。

致密混积岩储层物性及孔径分布影响因素——以辽河西部凹陷雷家地区杜家台油层杜三段为例

研究储层物性控制因素对储层评价至关重要。致密混积岩储层所含矿物成分多样，孔隙结构复杂，造成储层物性变化大。辽河坳陷西部凹陷雷家地区沙河街组四段位于浅湖一半深湖相带，其中的杜家台油层杜三段发育方沸石、白云石、长石、石英等多种组分混积储层，具有较大的致密油资源潜力。根据矿物成分可以将杜三段储层分为泥晶云岩、细粒混积岩和方沸石岩3大类。铸体薄片分析与扫描电镜分析结合，发现3大类储层均发育中微米孔（孔喉半径〉10μm）一微微米孔（孔喉半径为1～10μm）一纳米孔（孔喉半径〈1μm）多级孔喉系统。中微米孔主要为粒间溶孔及白云石、方沸石晶间和晶内溶孔。微微米孔主要为白云石晶间孔、碎屑矿物粒间孔及部分微溶孔。大部分白云石晶内溶孔、粘土矿物晶间孔属于纳米孔。高压压汞分析结果表明，3类致密储层的孔径均具双峰特征。泥晶云岩类储层微微米孔的孔径峰值约为4μm，纳米孔的孔径峰值约为10nm，二者所占比例分别为25。1％和63．1％。细粒混积岩主要发育中微米孔及纳米孔，所占比例分别为20．9％和79．1％。方沸石岩类储层的中微米孔和纳米孔所占比例分别为12．1％和85．9％。不同矿物成分发育的孔隙类型及大小控制了混积岩储层的整体孔喉结构，是造成混积岩储层孔径分布呈双峰特征的主要原因。由于白云石晶间孔连通性好，方沸石主要以充填物的形式出现，长石一石英碎屑易溶蚀，粘土矿物主要发育纳米级晶间孔等原因，致密混积岩储层孔隙度与方沸石含量负相关，与长石一石英碎屑含量正相关。在储层中裂缝广泛发育的背景下，致密混积岩矿物成分与渗透率相关性差。

雷家地区湖相碳酸盐岩致密油储层微观特征

应用铸体薄片、气体吸附、压汞、扫描电镜及CT扫描等方法,系统研究了雷家地区杜三段湖相碳酸盐岩致密储层岩石学及储层微观特征。结果表明:研究区岩性以泥质泥晶白云岩、含泥方沸石质白云岩为主,与灰黑色泥岩、油页岩互层;储集空间包括原生粒间孔隙、次生溶蚀孔隙和微裂缝;根据岩性、孔隙空间类型及孔喉结构特征,将致密油储层分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类储层。其中,Ⅰ类储层的微裂缝和孔隙普遍发育,含油性好。该研究对后期致密油储层评价及"甜点"优选具有一定的指导作用。

曙光—雷家地区特殊储层分布与油气成藏条件分析

曙光—雷家地区特殊储层发育,紧邻陈家、盘山两大生油洼陷,是形成特殊储层油气藏的有利场所。通过对该区特殊储层的形成、分布、油气成藏条件的分析研究,认为古地形、古地貌以及古构造运动控制该区元古界古潜山、古近系火山岩、白云岩、角砾岩等多套特殊储层的形成与分布;不整合面、断层面、沙四、沙三段砂岩以及元古界内幕层状地层为油气向特殊储集层中运移提供多样化的输导路径。其研究成果为该区特殊储层的油气藏勘探提供了方向。

雷家地区火山角砾岩储层岩相特征及形成机理

辽河西部凹陷雷家地区沙四段发现了火山角砾岩油藏,成为该区油气勘探的主要目的层系之一。通过对雷家地区火山岩储层岩相特征的研究,深入探讨了火山岩储层的形成机理。综合研究认为,雷家火山岩岩相分为近火山口相、火山中斜坡相及远火山斜坡相,其中,火山中斜坡相储层物性最好,并获火山角砾岩油藏。

雷家地区沙四段烃源岩分级评价与预测

雷家地区沙四段是辽河油田近年来致密油勘探的重点目标,有必要进行烃源岩的分级评价与预测。利用残留烃法、转化率法对烃源岩进行分级评价,利用改进的△lgRT法、地震反演、地震解释对烃源岩进行预测。研究认为,该区烃源岩可以分为三级:A级烃源岩具有TOC>4%和Ro>0.5%的特征,B级烃源岩具有2%≤TOC≤4%和Ro>0.3%的特征,C级烃源岩具有0.4%<TOC<2%和0.3%<Ro<0.5%的特征。根据电阻率范围,分段利用改进△logR法计算沙四段烃源岩TOC值,利用Ro与深度的关系以及构造解释预测烃源岩Ro值,综合研究不同级别烃源岩分布。并且通过文献调研,认为可以利用地震反演与属性分析雕刻TOC数据体。根据该区致密油勘探实践,发现产量较高的致密油探井主要分布在A级烃源岩分布区。

致密复杂储层岩性预测方法探讨——以辽河西部凹陷雷家地区沙四段白云岩为例

辽河西部凹陷雷家地区广泛发育湖相碳酸盐岩,与之伴生的有大量的湖相泥页岩与方沸石岩。研究表明,云岩含量高低对致密储层的储集性能有较大影响,而云岩类岩石的地震预测难度较大。针对上述问题,开展了基于岩心分析的精细岩性识别,通过岩石物理分析确定杨氏模量与纵横波速比能够较好区分泥页岩,通过杨氏模量与白云岩含量的统计回归确定白云岩含量与杨氏模量的关系;在叠前弹性参数反演的基础上,通过重构白云岩含量进行白云岩含量反演,确定了白云岩含量高的储层平面及纵向分布特征。预测结论与实钻井数据结果吻合程度较高,可有效指导该区致密(储层)油的勘探。

辽西雷家地区沙四段中-低熟烃源岩排烃效率与致密油-页岩油勘探前景

辽河西部凹陷雷家地区沙河街组四段在咸化闭塞湖湾环境下,发育高丰度厚层云质、方沸石质泥岩和页岩,整体处于低成熟阶段(R_o=0.3%~0.7%)。铸体薄片、扫描电镜分析表明,页岩储层广泛发育构造缝和收缩缝,碎屑矿物粒间孔发育,纳米孔主要为白云石、方沸石矿物溶蚀孔,有机质纳米孔不发育。采用TOC测井定量评价方法(ΔlgR法)明确了沙四段优质烃源岩(TOC>4%)的纵横向展布特征。其中,杜家台油层优质烃源岩和高升油层优质烃源岩均集中分布在雷家-陈家洼陷地区。排烃效率实验分析结果表明,在当前热演化程度下,烃源岩排烃效率在12%~17%,总生烃量在10~35 mg/g。由于高丰度烃源岩累积厚度大,估算雷家地区沙四段致密油-页岩油总资源量达1.37×10~8 t。通过源-储组合综合分析,认为雷家地区沙四段杜家台油层为致密油-页岩油有利勘探区,高升油层为页岩油有利勘探区,由于各类岩性均具有一定的生烃潜力和储集能力,适合致密油-页岩油整体开发。