深部埋藏条件下砂岩中碳酸盐胶结物的成因及储层改造——以济阳坳陷始新统孔店组为例

济阳坳陷始新统孔店组深部碎屑岩中普遍发育碳酸盐胶结物。依据普通薄片、扫描电镜、X衍射、阴极发光、流体包裹体测温和碳氧同位素等实验结果,对济阳坳陷始新统孔店组深部砂岩中的碳酸盐胶结物进行了深入研究。结果表明:碳酸盐胶结物类型有方解石、铁方解石、铁白云石和菱铁矿等,胶结方式有早期基底式胶结、成岩期点状胶结、成岩后期裂缝充填,胶结物的纵向上和横向上分布具有一定的规律性;早期基底式胶结主要形成于原始沉积水介质的化学沉积分异作用,这种沉积分异作用主要发生在湖盆沉积的同生期,由于化学物质的饱和度分异造成;成岩期胶结物主要跟成岩演化过程中流体的自由流动、粘土矿物转化、有机质的演化和地质环境的变化有关,断裂构造活动形成的深部热液也是形成部分碳酸盐胶结物的主要原因;碳酸盐胶结物对储层具有明显的改造作用,早期基底式胶结沉淀作用对岩石储层具有强烈胶结作用和抗压实作用,成岩期碳酸盐的沉淀作用对储层空间具有明显的堵塞作用,成岩过程中的碳酸盐矿物的溶解作用提高了深部地层的储层质量。

早始新世极热气候时期湖盆水体性质及生烃环境——以东营凹陷古近系孔店组为例

早始新世极热气候(IETM)事件严重影响了海洋和湖泊的水体性质和生物活动。依据钻井岩心、元素分析、有机碳同位素与有机碳含量等实验结果,研究了东营断陷湖盆早始新世时期的湖泊水体氧化还原变化和古生产力条件,发现湖盆早期出现了较强的还原性,之后逐步恢复其氧化性。极热气候事件引起的湖水氧化还原界面的波动变化改变了其氧化还原格局,造成氧化还原环境与湖水深度变化的"不协调性"。湖盆早期具有较高的生产力,随后迅速降低之后逐渐增高,生产力的最低时期与极热气候(IETM)事件发生时期比较一致。由此证实了湖泊的时空波动演化经历了古新世—始新世时期的极热气候(IETM)事件,该事件具有明显的沉积记录和生物地球化学响应,决定了原始湖盆的水体氧化还原性质和生命活动过程,改变了整个湖盆的氧化还原结构。极热气候引起的湖水缺氧咸化造成了湖泊生产力的短暂降低,而随着恢复期的增氧作用的加强,生产力得到了极大的恢复,尤其是沙河街组四段有机碳含量较高,具有较高的生产力,成为主要的生油层和致密油气产层。

济阳坳陷深层资源潜力和有利勘探方向

根据济阳坳陷ＴＲ、Ｔ７、Ｔ６地震反射标准层的分布，结合钻井分层数据，以埋深３．５ｋｍ为深层界线，首次圈定了该坳陷下第三系深层３个层系（孔店组到沙四段下部，沙四段上部，沙三段）分布范围。圈定结果表明，在３．５ｋｍ以下深度范围，凸起面积增大，早第三纪凹陷面积缩小，而且凹陷内下第三系呈向斜形态。获取各深层洼陷暗色泥岩厚度、有机碳含量和镜质体反射率等基础数据，再依据烃源岩热模拟实验数据，应用生烃聚集法，计算了济阳坳陷深层３个层系的油气资源量。计算结果表明，深层油气资源较丰富；孔店组至沙四段下部为主力生气层系，沙四段上部和沙三段是主力生油气层系；结合沉积体系展布、储集层物性、圈闭和油气运移等条件的综合分析，认为下一步深层勘探的重点目标应是东营中央隆起带、东营北带、渤南洼陷带和临南洼陷带。图３表２参３（梁大新摘）

昌潍坳陷潍北凹陷孔二段优质烃源岩成因与分布

昌潍坳陷潍北凹陷烃源岩分布在孔二段(即始新统孔店组二段),包括暗色泥岩、灰质泥岩和油页岩3种类型,前人对灰质泥岩和油页岩的生烃贡献未进行深入研究。利用有机地球化学方法结合热模拟实验对潍北凹陷各种类型烃源岩品质进行分析,研究表明油页岩和灰质泥岩有机质丰度较高、干酪根类型主要为Ⅰ型和Ⅱ1型,为优质烃源岩;暗色泥岩有机质类型和丰度较差,基本为无效烃源岩。优质烃源岩集中分布在孔二上亚段下部和孔二中亚段上部的油页岩和灰质泥岩中,平面上分布在瓦城断阶带东部和灶户鼻状构造带,与已发现油气藏具有良好的对应性。古生物学标志、古盐度及古氧相分析表明孔二段烃源岩形成于内陆咸化湖泊沉积环境。郯庐断裂带左—右旋转换期构造活动强度较弱和晚古新世到早始新世期间发生的大陆分离事件造成的温暖湿润气候促成了优质烃源岩的发育。

红层“哑地层”划分对比方法——以东营凹陷南坡始新统为例

针对红层划分对比所面临的难题,在充分吸收前人研究成果的基础上,将现有的多种分层方法相互整合,彼此约束和印证,形成了一套科学、便捷的技术方法,即"接触关系明顶底、岩电特征找界面、多元融合定方案、地震约束建格架"的综合地层划分对比技术。该方法针对红层的特殊性,根据岩电特征对干旱气候的响应变化,充分利用了测、录井资料纵向上的连续性优势(避免了取样分析的局限),以及地震资料横向上的优势,有效地解决了红层纵向划分、横向对比的难题,在济阳坳陷东营凹陷南坡始新统沙河街组、孔店组的应用取得了良好效果。该方法可为其它地区同类复杂地层划分对比提供技术支持。

沈家铺油田枣Ⅴ油层组流体非均质性分布特征

沈家铺油田主力产油层枣Ⅴ油层组被多条断层切割 ,被分为 5个断块 ,每个断块都具有独立的油水系统 ,油水关系复杂 ,储集层流体非均质性强 ,原油具有密度、黏度、胶质与沥青质含量、含硫量都高的“四高”特点。将薄层色谱 火焰离子检测技术(TLC FID)和岩石热解分析 (Rock Eval)相结合 ,对枣Ⅴ油层组密集取样的储集层岩心抽提物进行族组分绝对定量分析 ,研究枣Ⅴ油组储集层流体非均质性分布特征 ,并对其成因进行探讨。研究结果表明 :纵向上随深度增加 ,枣Ⅴ油层组的含油性逐渐变差 ,但原油性质逐渐变好 ,可能是岩性变化和原油充注方向不同导致的 ;横向上 ,从北东向南西 ,枣Ⅴ油层组的原油性质逐渐变好 ,密度、黏度逐渐降低 ,胶质与沥青质含量逐渐减少 ,推测可能与油气运移方向和构造位置有关。图 3表 3参

早始新世极热气候时期咸化湖盆混合沉积作用——以渤海湾盆地东营凹陷孔店组为例

混合沉积作用是一种特殊的沉积现象,一直是沉积学领域关注的对象。文章利用钻井岩心、薄片、同位素和元素分析等资料,对早始新世极热气候(IETM)时期东营咸化湖盆混合沉积进行系统研究。结果表明,渤海湾盆地东营凹陷孔店组混合沉积现象包括混积层系和结构混合沉积两种类型。混积层系主要包括陆源碎屑岩与碳酸盐岩的互层沉积和陆源碎屑岩与硫酸盐岩的互层沉积。结构混合沉积主要包括陆源碎屑物质与碳酸盐的结构混合和陆源碎屑物质与硫酸盐的结构混合沉积。孔店组沉积期不同阶段具有不同的混积相带特征,早期混合沉积发育在滨浅湖泥坪和滨浅湖砂坝环境中;中期受到极热气候影响,混合沉积主要发生在泥坪、砂坝和高盐度深水环境中;晚期湖盆咸化持续,混合沉积主要发生在泥坪、砂坝、高盐度深水环境和生物浅滩等环境中,混合沉积主要以相缘混合为主,发育少量间断混合和原地混合类型,受到物源供给、水化学性质、水动力和湖平面升降等制约。证实了在IETM事件的影响下,孔店组沉积期湖盆发生了强烈咸化作用,咸化过程与碎屑物质的充注同时进行,形成了典型的咸化湖盆混合沉积,混合沉积物埋藏过程中的碳酸盐组分、硫酸盐组分溶蚀,以及裂缝作用均可以形成油气储层,混合沉积中的原始化学组分可以很好地恢复古湖泊环境。

舍女寺油田孔二段低渗透油藏优势储层预测研究

舍女寺油田孔二段油藏为孔南地区低渗透油藏的典型代表,其整体构造形态为北东东向的背斜构造,沉积背景为三角洲前缘亚相。目前油田构造高部位及沉积有利位置含油区块均已开发,剩余的未动用储量处于构造低部位或者沉积边缘地区。多年来由于储层物性差,储层横向变化快及地震资料品质差等因素一直制约了储量的动用。本研究在对研究区地质特征进行精细研究基础之上,应用地震资料拓频处理、地震资料正演模拟、含油砂体敏感参数优选及测井约束反演等技术和手段,对舍女寺油田女91-女13断块优势储层进行了预测。优选了有利建产区域,实施后与预测成果符合程度高,取得了理想效果。

渤海湾盆地杜寨气田深层致密砂岩气成藏机理

截至目前,我国发现并成功开采的致密砂岩气藏主要分布于中西部地区,气源岩有机质类型为偏腐殖型;而天然气成因类型为油型气的致密砂岩气藏则较为少见,尚缺乏系统的研究。为此,以渤海湾盆地东濮凹陷杜寨气田古近系始新统沙河街组三段(以下简称沙三段)气藏为例,应用地质、地球化学、测井等资料,对沙三段中—下亚段致密砂岩气的成藏地质背景进行了系统研究,并在依据储集成岩演化、充注动/阻力演化及烃源岩热演化等成藏要素对天然气成藏阶段进行划分的基础上,根据储层成岩演化序列与油气成藏期次间的耦合关系分析其成藏过程。研究结果表明:(1)沙三段气藏成因类型为油型气的致密砂岩气,具备有机质丰度及成熟度较高的优质烃源岩、累计厚度较大且分布范围较广的储集层、与烃源岩互层的良好的源储配置关系、充足的成藏动力及良好的封盖保存条件等有利的成藏条件;(2)沙三中—下亚段储集层致密,浮力作用下天然气很难发生有效充注,欠压实作用、生烃作用等引起的异常高压是天然气充注的主要动力;(3)沙三中—下亚段经历了两期致密化过程和两期油气充注,致密砂岩气整体具有"先致密、后成藏"的特征,其成藏过程可分为4个演化阶段。

渤海典型低孔低渗油藏储层预测及效果——以渤海A油田沙河街组二段为例

综合利用地震、钻井、测井等资料,从渤海A油田古近系沙河街组二段的地层发育特征入手,以砂体发育特征与地震资料响应的匹配关系为研究思路,探究古地貌分析、地震属性分析等手段对研究区沙二段储层预测的适用性。通过开展最大振幅之和的地震属性计算、已钻井砂体厚度趋势约束、古地貌联合校正的储层预测,表明在沙二段沉积时期研究区主要为沟谷与洼地被两凸起分隔的古地貌格局,有利储层主要发育在西南及东北古地貌低洼处,东北部是后期开发调整的潜力区。基于该储层预测方法的合理性得到了5口设计井实钻结果的检验,证实了该成果不仅有助于油田下步调整方案的制定和实施,而且储层预测的思路和方法也可供海上类似中深层油田借鉴。

潍北凹陷孔店组二段上亚段页岩气储层压裂可行性研究

始新统孔店组二段上亚段泥页岩是济阳坳陷潍北凹陷良好的页岩气储层,为了了解孔店组二段上亚段页岩气储层压裂可行性,在岩芯观察、有机地化分析、测井、扫描电镜分析、X衍射、岩石力学测试分析的基础上,对孔店组二段上亚段岩性特征、有机地化特征、地应力特征、裂隙发育特征、矿物含量特征、岩石力学特征、脆性指数等进行了研究。结果表明:潍北凹陷孔店组二段上亚段泥页岩发育厚度为40~160m,泥地比大于70%;有机碳含量一般为1%~3%,镜质体反射率为0.78%~1.04%,干酪根类型以Ⅱ1型为主,现场解析含气量平均值为1.2m3/t;现今最大水平主应力方向为近东西向;泥岩中裂缝发育,微裂缝沿矿物间隙延伸,连通性较好;脆性矿物含量为43.4%~65.2%,以脆性矿物计算的岩石脆性指数为42.5%~64.7%,脆性很强,黏土矿物含量为34.8%~56.6%,不含水敏性较强的蒙脱石;岩石力学计算获取的岩石脆性指数在6%左右,显示脆性较差;综合分析认为潍北凹陷孔店组二段上亚段页岩气储层具有较好的可压性,利于人工压裂改造,但也存在一定风险。

滨浅湖环境中“砂—泥”沉积记录及成岩作用系统——以济阳坳陷古近系孔店组为例

滨浅湖环境中广泛发育砂—泥沉积记录,油气生储盖组合配置较好,具有重要的油气地质意义。以济阳坳陷始新统孔店组为例,对滨浅湖环境中砂—泥沉积记录的形成机制及成岩系统进行研究。结果表明:济阳坳陷孔店组宏观上表现为砂—泥对偶、脉状泥岩和砂岩透镜体等3种砂—泥互层沉积层系;微观上主要为各种砂—泥过渡碎屑岩,含碎屑颗粒、黏土和碳酸盐等3种结构组分。砂泥互层沉积层系主要受控于浅水型三角洲侧翼的物质改造和滨浅湖环境中的共轭震荡,厚度受物质来源和水动力条件等制约;砂—泥过渡碎屑岩类主要跟水体动力机制和沉积分异作用有关。砂—泥互层沉积层系组成封闭性的成岩系统,泥岩成岩过程的早期压实排水和差异压实作用、中晚期黏土矿物转化、结构水和有机酸的排放制约砂岩层的成岩作用,而砂—泥过渡岩类封闭成岩系统主要受碎屑岩结构成熟度的制约。