西湖凹陷平北地区断裂控藏作用研究

平湖构造带北部(简称平北地区)断裂复杂,复杂断裂不仅控制着圈闭的形成,而且对油气疏导和保存起着至关重要的作用。该文结合最新的地震和钻井资料,对平北地区断裂特征及控圈控藏作用进行梳理。结果表明,平北地区受控于早期鼻状隆起构造背景,断裂系统十分发育,形成自WS向NE散开的帚状断裂体系,主要发育断背斜、断鼻和断块等构造圈闭;同时北东走向的断裂与来自西部物源的条带状三角洲和潮汐作用的砂体相配合,形成一系列断裂-岩性复合圈闭。断裂对油气成藏的控制作用主要体现在两个方面,一方面是作为沟源断裂,起到疏导油气的作用;另一方面是作为圈闭边界,起到封堵油气的作用。该研究成果对研究区下步勘探部署可提供一定的技术支持。

边缘海盆地断层差异演化成因的数值模拟:以西湖凹陷平北斜坡带为例

东海陆架盆地中生代以来的成盆过程中,发育了大量陆倾控盆断裂,其发育模式与形成演化与东亚其他边缘海盆地差异明显。前人关注东海陆架盆地迁移特征,而忽略了断层差异演化的形成机制,对断层发育过程控制因素缺少深入研究。西湖凹陷平北斜坡带北部为海倾断层组成的断阶区,南部为陆倾断层组成的半地堑区,断裂差异演化指示着东海陆架盆地的成盆过程。本文通过离散元数值模拟,模拟陆倾和海倾断层的形成及演化,以探讨断层几何发育特征的控制因素。结果表明,岩性差异对斜坡带断层演化有较大影响,较高抗剪强度岩层破裂易产生陆倾控盆断裂,而低抗剪强度岩石则易形成向海倾断层。应力作用方向是区域差异演化的重要控制因素,岩石强度相同,应力作用方向相反时,断层倾向相反。盆地形成过程中发育众多凹陷斜坡,但坡度不是断层差异演化的主导因素。平北斜坡带和边缘海盆地的差异演化可能是由基底强度差异或应力方向差异导致的。本文利用离散元数值模拟平北斜坡带断裂差异演化过程,为东海盆地构造演化机制及边缘海盆地的形成提供了思路和理论依据。

西湖凹陷平北斜坡平湖组潮坪环境砂体沉积模式及控制因素

潮坪沉积是西湖凹陷西部斜坡带平湖组的主要沉积相类型,潮坪沉积体系整体为富泥背景,砂体规模和微相类型变化较快,弄清规模性砂体的微相类型及其展布规律是平湖组潮坪背景下岩性勘探的关键点之一。通过对平北斜坡带钻井岩性剖面、岩心及分析化验资料的分析,结合现代沉积调研,系统梳理了平北斜坡带平湖组潮坪体系下规模岩性砂体的成因机制及分布规律。研究表明,平北斜坡带受不同潮差控制发育3类潮坪模式,形成了多类型规模性砂体:小潮差背景下发育障壁潮坪模式,规模性砂体为障壁砂坝、冲越扇砂体;中潮差背景下发育低凸起遮挡潮坪,规模性砂体为潮汐砂坝、潮道;大潮差背景下发育开阔海岸潮坪,规模性砂体为潮汐砂脊。这3类潮坪受构造演化、古地貌和海平面共同控制:①SQ1层序构造活动强,海平面上升,低凸起形成障壁,形成了障壁潮坪模式,障壁砂坝及冲越扇砂体主要分布在障壁之上及侧翼;②SQ2层序构造活动减弱,海平面最大,且水进-水退频繁变化,形成水下低凸起遮挡型潮坪模式,水进期在水下低凸起内外侧发育规模性潮汐砂坝,水下低凸起之间发育强潮汐通道,通道内外侧发育规模性潮道、潮汐砂坝砂体;③SQ3层序构造活动最弱,海平面下降,形成开阔海岸型潮坪模式,岬湾地貌受强潮流及沿岸流的改造,发育规模性潮汐砂脊砂体。研究成果可有效指导潮坪背景下岩性圈闭的勘探和评价。

西湖凹陷平北斜坡带平湖组层序构型差异及控砂模式

平北斜坡带是西湖凹陷岩性油气藏勘探的重点区带之一,但实际勘探过程中存在岩性砂体厚度小、横向变化大等问题,亟需开展不同构造单元内地层发育样式、沉积中心变迁、砂体发育机制等构造-沉积响应研究。基于最新钻井、测井及覆盖全区的高精度三维地震资料,开展了平北斜坡带平湖组三级层序-体系域高精度层序地层研究。基于古地貌、断裂体系的差异,划分了平北斜坡带构造-沉积单元,分析了不同单元内层序构型下断裂组合样式、地层接触关系、沉积充填样式的差异,探讨了不同层序构型差异的控制因素和控砂模式。研究表明,平北斜坡带可以划分为断裂陡坡型、对向断阶型、反向断阶型、顺向断阶型4种层序构型,层序构型差异受物源供给强弱变化、断裂体系活动差异、微古地貌转换调节、基准旋回迁移变化等控制,形成了4种砂体发育模式。通过不同构造单元层序构型差异和控砂机制研究,对于推动西湖凹陷平北斜坡带岩性油气藏领域勘探进程意义重大。

储层不确定性评价

陆相碎屑岩储层非均质性严重,在已有资料的基础上通常得不到对储层确定的认识.储层随机建模技术可以产生多个等概率实现,通过对这些实现的对比研究,可以有效地认识储层的不确定性,降低开发决策的风险.在坪北油田沉积微相模型研究中,首先利用高分辨率层序地层学原理进行地层划分对比,建立构造模型;然后以中期旋回为单位利用顺序指示模拟方法建立了沉积微相三维模型.通过对多个实现的对比研究,较好地认识了储层的不确定性.

东海西湖凹陷平北地区断裂发育特征与油气聚集

西湖凹陷平北地区断层发育,圈闭以复杂断块为主,断裂与油气藏关系密切,断层的发育期次、开启与封闭、组合样式,直接影响到油气的运移、聚集和富集程度。平北地区发育了全盛型、早盛型和中盛型3种类型断层,断层的活动时期、断层两盘的岩性配置以及泥岩涂抹等是影响断层封闭性的主要因素。平湖组早盛型断层封闭性最好,平湖组—花港组全盛型断层封闭性相对较差。不同断层组合圈闭的油气富集程度具有明显差别,顺倾向断层组合圈闭油气富集程度最高,反倾向断层组合圈闭油气富集程度相对较低,顺倾向与反倾向断层组合圈闭油气富集程度居于中等,根据以上认识优选目标钻探效果良好。

西湖凹陷平北地区泥岩地球化学特征及其地质意义

为了研究西湖凹陷平北地区泥岩微量及稀土元素的分布特征及其地质意义,采用ICP-MS对研究区25个泥岩样品进行了稀土元素和微量元素分析,研究表明:(1)研究区泥岩稀土元素主要来自陆源碎屑矿物,源岩主要为沉积岩及碱性玄武岩;(2)始新世末构造运动揭示的构造沉积界线在研究区留下了证据,微量元素比值、稀土总量等参数在此界面上存在明显的突变,界线十分明显,并且此界线亦是研究区平湖组与花港组的沉积界面,界面以下以三角洲沉积为主,界面之上主要为河流相沉积,这一沉积相转换面在研究区P1井尤为明显;(3)利用Sr/Cu比值推测平北地区始新世中晚期-早渐新世经历了较为明显的气候变化,总体上有逐渐变温湿趋势,并且研究区北部要温湿于南部。

坪北油田延长组长6油组储层层内非均质性研究

在坪北油田应用岩心观察、岩心分析化验资料、测井解释成果、测试及开发动态等方面的资料分析长6储层的非均质性,重点解剖层内非均质性特点,总结了正韵律,反韵律,复合韵律和交互韵律4种类型的层内非均质性。夹层分布较广泛,加剧了层间非均质性。

西湖凹陷平北地区平湖组原油地球化学特征

西湖凹陷平北地区平湖组原油C7轻烃化合物中甲基环己烷含量较高,二甲基环戊烷和正庚烷含量较低,石蜡指数为3～13,正构烷烃碳数分布范围较宽,且不具奇偶优势,多数样品Pr/Ph分布在3.6～8.2;甾烷化合物主要由规则甾烷构成,C29规则甾烷占绝对优势,且异构化程度相对较高;藿烷含量相对较高,藿烷与规则甾烷比值为1.5～6.7,伽马蜡烷含量较低,同时可以检测出丰富的二萜烷;芳烃组分中检测到惹烯,甲基菲指数为0.71～1.42,三芴系列化合物以芴含量最高.综合分析认为,平湖组原油母质来源以陆生有机质为主,多数形成于氧化-强氧化的湖沼相沉积环境,少数形成于弱氧化的半深湖相沉积环境,现今主要处于成熟-高成熟演化阶段.

坪北油田延长组长4＋5-长6油层组基准面旋回格架内储层宏观非均质性

对坪北油田延长组长4+5—长6油层组进行高分辨率层序地层对比研究,识别出2个长期旋回、4个中期旋回及若干个短期旋回,并建立等时地层对比格架。在基准面旋回格架内,通过分析物性非均质性参数、层内夹层、分层系数、砂岩密度、砂岩钻遇率、分布系数、连通系数和厚度变异系数等参数,定量研究储层宏观非均质性。研究表明,储层层内非均质性强,层内物性非均质性可分为3类,层内夹层分布多且分布不稳定;层间非均质性不明显,MSC2、MSC3旋回主要发育局部连通性好的砂体,MSC4旋回主要发育孤立型砂体;平面非均质性中—强,平面上砂岩厚度分布变化较大。此外基准面变化与储层非均质性关系分析表明,基准面变化对储层宏观非均质性有明显控制作用。

断陷盆地斜坡带大型油气田成藏条件--西湖凹陷平北缓坡断裂与岩性控藏有利区

西湖凹陷平湖构造带烃储层条件优越,但由于断层十分发育,导致该区平北缓坡仅发现“断、小、贫、散”油气藏。为了明确大型油气藏的成藏条件及勘探方向,基于三维地震资料,结合油气成藏地球化学特征,系统研究了准区域盖层厚度,砂层厚度,断层断距,断层纵、横向封闭性等与油气成藏的关系,进而预测了大型油气成藏的勘探有利区。研究结果表明:①断裂对油气成藏具有双刃剑作用,小断裂有利于断层纵向封闭,但不利于横向封闭,大断裂有利于横向封闭,但不利于纵向封闭;②在准区域盖层足够厚和保证断裂纵向封闭的条件下,断距越大越有利于砂体被侧向泥岩遮挡成藏,大断距断层和三角洲前缘砂体是平北缓坡大型油气成藏的主控因素;③古近系始新统平湖组下段下亚段油气有利成藏区沿平西大断距断裂东盘分布,平湖组下段上亚段和平湖组中段大型岩性油气藏沿孔雀亭构造南部三角洲前缘朵状砂体区分布。结论认为,断裂、砂体和盖层3个关键控藏要素及其有效配置是平北缓坡形成有利非背斜圈闭油气藏的重要前提;该认识为该区油气的深化勘探指明了方向,对其他地区复合圈闭油气藏勘探具有借鉴意义。

西湖凹陷平北地区平湖组基于地震多属性的储层预测

始新统平湖组是东海西湖凹陷平北地区最重要的油气储层,但受资料条件的限制,应用常规方法无法进行精细的储层预测,制约了研究区的油气勘探部署和进程。应用地震多属性分析技术,结合测井曲线、岩心、岩性及区域地质资料,对平北地区平湖组的岩相进行了精细解释,并对有利目标区进行了初步预测,结果表明,平北地区平湖组发育潮汐控制的三角洲相和潮坪相两种类型的沉积相,并以三角洲相内的储层发育,砂体连片性好,工区西南部三角洲前缘相发育区为油气勘探的有利目标区。

储层地质模型建立方法——以坪北油田延长组长6段为例

采用高分辨率层序地层学原理对坪北油田地层进行划分和对比 ,对目的层识别出 3个中期旋回。以中期旋回为单位采用顺序指示模拟方法建立沉积微相三维模型 ,采用相控物性参数建模技术 ,利用顺序高斯模拟方法建立孔隙度、渗透率的三维模型。采用逐点比较的方法 ,抽稀检验了沉积微相三维模型 ,结果表明 ,分三种微相类型的符合率为 6 6 4 % ,只分砂泥岩的符合率为 84 % ;

坪北油田上三叠统延长组长4+5—长6油组地层基准面旋回及储层物性

针对坪北油田勘探开发特点及其所出现的问题,笔者运用多层次基准面旋回和可容空间变化原理,通过分析由基准面变化导致的沉积地层记录和层序界面类型、规模及地层的堆叠样式的差异,在对长4+5—长6油组基准面旋回层序精细划分和等时对比的基础上,讨论等时地层格架内砂体时空演化规律,并探讨了基准面变化与储层物性的关系。

基准面旋回的层次划分与对比——以坪北油田长4+5-长6油层组为例

从基准面旋回的层次界面和层次实体出发,讨论了基准面变化的层次性及不同层次基准面旋回层序的特点。以坪北油田长4+5-长6油层组为例,对不同层次基准面旋回进行了划分与对比,建立了不同层次基准面旋回地层等时对比格架,分析了地层格架内储集砂体的发育分布特点。

坪北地区高分辨率层序分析与等时对比

以高分辨率层序地层学理论体系为指导思想, 通过基准面旋回结构和叠加样式的沉积动力学分析, 采用多级次基准面旋回划分方案研究陕北坪北地区上三叠统长4+5油层组高分辨率层序地层学特征, 通过钻井岩心与测井资料的综合分析, 从该油层组中识别出三个级别的基准面旋回界面, 以界面的成因和级别为依据, 将长4+5油层组划分为短期、中期、长期三个级次的旋回层序。根据多级次旋回层序划分结果, 运用旋回等时对比法对各级次旋回层序进行等时对比并建立不同尺度的时间地层格架, 讨论了不同时间尺度的层序地层格架在油气勘探开发各阶段的研究意义。

西湖凹陷保俶斜坡带平北地区平湖组“多元控砂”机制分析

随着勘探开发程度的不断升高,西湖凹陷保俶斜坡带平北地区中上始新统平湖组构造―岩性复合油气藏显示出较大的勘探潜力。然而,该区构造―岩性复合油气藏勘探基础薄弱,加之构造、沉积条件复杂,砂体展布规律不清,阻碍了该区的勘探进程。本文基于三维地震及钻井等资料,从构造、层序及沉积3个方面对砂体分布的控制因素进行分析,认为构造古地貌及可容纳空间控制地层厚度及沉积体规模;同沉积断裂坡折带控制砂体的展布;体系域类型控制砂体的时空配置,沉积微相类型控制砂体的储集物性。综合分析控砂因素认为:断陷期的平下下段和平下上段是构造―岩性圈闭发育的主要层段,勘探方向为低位体系域控沉积断层下降盘的地势低洼汇砂区,而平中上段有利的岩性圈闭勘探区为三角洲前缘砂地比低或三角洲前端发育的潮汐砂脊带。

坪北裂缝性油藏地质建模及井网加密调整技术

坪北油田属典型的特低渗透、低压油藏,油井自然生产无产能,均采取压裂方式投产,由于压裂油井具有明显的裂缝特点,裂缝孔隙型双重介质油藏的地质建模技术一直以来是一难点,也是关系到开发调整优化的关键。以坪北油田北四区为例,在动态特征分析基础上,设计了多个裂缝概念模型,利用该模型对已开发区块开展数值模拟,通过与生产实际对比,确定了合理的裂缝模型;并结合室内试验结果,利用裂缝模型从井距、井网以及中后期井网加密调整等方面开展了研究。结果表明：坪北油田北四区合理井距为140~240m,排距为80~110m,针对早期450m×150m井网,在开发中后期应采取井间加密和“之”字形排间加密,加密调整方案预测期末采出程度达17.29%。

西湖凹陷平北地区烃源岩特征及生排烃史

为了综合确定平北地区的主力烃源岩,深化其油气成藏动力学过程研究,在烃源岩分布特征及有机质丰度、类型和成熟度分析的基础上,应用含油气盆地数值模拟技术,定量恢复了研究区主要烃源岩层系的生排烃历史。研究表明,平北地区主要发育始新统平湖组、渐新统花港组两套烃源岩系,其中平湖组暗色泥岩为主力烃源岩,具较高的有机质丰度、成熟度、生排烃强度与排烃效率;以平湖组为源岩的油气系统应是本区油气勘探的主要目标。

坪北油田延长统长6段第二砂层组高分辨率层序地层研究

坪北油田延长统长6段第二砂层组可划分出中期旋回一个、短期旋回四个,通过对三种主要类型的短期基准面旋回结构特征进行详细描述,建立了延长统长6段第二砂层组高分辨率等时地层格架,分析了沉积演化过程、沉积相演化序列及砂体的空间展布规律,为精细储层研究提供了一种新的思路。