苏北盆地溱潼凹陷古新统阜宁组二段侵入岩围岩变质带储层特征及其成藏意义

火山岩油气藏是油气勘探的重要领域之一。苏北盆地溱潼凹陷侵入岩分布广泛,油气显示活跃,已成为我国东部陆相盆地油气深化勘探和规模增储的重要领域,具备良好的勘探前景。然而,目前针对火山岩对泥页岩围岩储层及其成藏影响的研究较为缺乏,泥页岩围岩变质带能否作为勘探重点领域有待深入评价。为了推动苏北盆地侵入岩围岩变质带新类型油藏勘探,以溱潼凹陷阜二段侵入岩围岩变质带为研究对象,综合岩心、薄片、全岩、测井等资料,系统揭示了泥页岩变质带储层特征,明确了岩浆侵入对阜二段变质带油气成藏的贡献。研究表明,溱潼凹陷阜二段泥页岩受岩浆侵入影响,泥页岩围岩发生蚀变形成环状变质带储层,岩浆的侵入具有明显“增储作用”;变质带储层发育孔隙、裂缝两类储集空间,储层发育程度受侵入岩厚度及烘烤强度控制,岩浆的侵入具有“催熟作用”,同等深度下泥页岩Ro可增加0.4%~0.5%;阜宁组侵入岩形成于吴堡期—三垛期,火成岩侵入形成环状变质带的时间早于油气充注期,具有良好的成藏匹配关系。受岩浆侵入、侵入岩空间分布以及源储匹配关系控制,溱潼凹陷阜二段侵入岩围岩变质带具有源储一体、近源富集的特征,是规模增储的新阵地。

苏北盆地溱潼凹陷高密度三维地震与效果

高精度三维地震已不能满足当前溱潼凹陷复杂、隐蔽化的小尺度油藏勘探开发需求。2022年,在溱潼凹陷帅垛西地区部署实施高密度三维地震,采用小面元、宽方位、高覆盖次数、高道密度、适中炮点密度的观测系统方式,基于精细表层调查与优势岩性激发、单点宽频接收技术,高清航测影像、全节点无缆接收、背景噪声有缆监控等地震采集技术,提高地下反射波场采样充分性,加强低频信息采集,实现复杂地表高密度地震高效、高质量施工;应用高保真面波压制、多域逐级提高分辨率、全方位成像处理技术,成像剖面分辨率、频带宽度、信噪比、深层及层间内幕反射资料品质有较大提高;对中国东部水网城镇地表新生代断陷盆地高质量地震勘探具有积极的借鉴意义。

溱潼凹陷阜宁组二段泥页岩含油性及页岩油富集层段分布

为探讨苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段(以下简称阜二段)不同亚段和不同岩性泥页岩的生烃潜力及其含油性,以及页岩油富集层段的分布特征。采用了地球化学分析与模拟实验相结合的研究方法,提出了适合于研究区地质特点的泥页岩含油率表征方法,确定了阜二段泥页岩的含油率和页岩油赋存状态,揭示了页岩油富集层段的分布特征。结果表明:研究区阜二段泥脖子亚段和龟背亚段的泥页岩的总含油率较高,但游离烃含量较低,吸附烃含量中等—较高,可动性较差;七尖峰亚段、四尖峰亚段和山字形亚段的含灰云页岩、灰云质页岩等的总含油率和游离烃含量均较高,吸附烃含量较低,可动性较好,而含灰云泥岩、灰云质泥岩的总含油率和吸附烃含量中等,游离烃含量相对较低,泥灰岩总含油率、游离烃和吸附烃含量均较低。研究区深凹带阜二段一、二类页岩油富集层段主要分布在四尖峰亚段和山字形亚段的中下部;斜坡带页岩油富集段不发育,局部分布有二类和三类页岩油有利层段。

苏北盆地溱潼凹陷沙垛1井侵入岩岩石学特征及其储集性与含油性研究

火成岩油气藏逐渐成为重要的油气藏类型,但火成岩储层非均质性很强,储集性能变化很大,储层成因机制研究非常薄弱,成为制约火成岩储层评价的主要瓶颈。以苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段侵入岩为研究对象,通过系统的岩心观察、薄片鉴定、电子探针分析测试和测井解释等,剖析了溱潼凹陷沙垛1井阜二段侵入岩岩性、岩相特征、储层特征和储层发育主控因素。结果表明:该区侵入岩的岩性纵向变化显著,由多期侵入岩叠加组成,顶部为辉绿岩,中部为辉石二长岩,下部为橄榄辉长岩;孔隙发育程度不均一,辉绿岩和辉石二长岩孔隙发育程度低,而橄榄辉长岩孔隙发育程度较高;由于多期侵入作用的叠加以及热液蚀变的改造,发育了较好的储集空间。孔隙类型主要为溶蚀孔和构造裂缝,还发育收缩裂缝。影响储层物性的主要因素是岩性和热液流体活动,其中橄榄辉长岩中辉石等暗色矿物最易蚀变,溶蚀孔发育程度高;此外,区域性的断裂构造在许多致密的火成岩中产生了大量的构造裂缝,有效沟通了侵入岩储层的孔缝系统,且为后期的溶蚀作用提供了岩浆热液流动的通道。沙垛1井钻遇的侵入岩总体上含油性差,下部侵入岩层中可见零星荧光显示,上部侵入岩层中基本不含油。

溱潼凹陷阜二段页岩岩相组合特征及其对含油性的影响

苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段(阜二段)页岩油勘探取得了一系列突破。溱潼凹陷阜二段页岩矿物组成占比接近,且岩相单层厚度薄、垂向上变化十分频繁,依靠传统矿物组成的岩相划分方法在本地区应用受到很大局限。以溱页1井湖相泥页岩层段岩心为研究对象,通过岩心、薄片观察、全岩X射线衍射、有机地球化学等实验分析,开展岩相划分及其组合特征研究,并分析其对含油性的影响。研究认为:在页岩矿物组成近似条件下,基于沉积构造,溱潼凹陷阜二段页岩可分为块状黏土质泥岩(MCM)、块状混合质泥岩(MMM)、纹层状混合质页岩(LMS)、层状混合质页岩(BMS)和纹层状长英质页岩(LSS)共5种岩相类型,根据岩相在垂向上分布的规律又划分出8种岩相组合;阜二段页岩岩相组合与层段划分具有一定对应性,以S1=1.5 mg/g、OSI=100 mg/g为主要界限指标,可以将不同岩相组合含油性及可动性进行很好的区分,符合S1>1.5 mg/g、OSI>100 mg/g标准的MCM-LMS-BMS和LMS-BMS-LMS岩相组合确定为该区有利岩相组合,其所属层段为页岩油勘探有利层段。本研究认识为陆相页岩岩相及其对油气聚集控制理论的完善提供了有益补充。

基于常规测井曲线的页岩岩相识别与应用——以苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段为例

页岩岩相的识别、划分在页岩油气勘探开发工作中具有重要的理论及实际意义。以苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩为研究对象,通过对典型钻井溱页1井岩心样品进行全岩/黏土X射线衍射分析,应用前人的页岩矿物组分“三端元”图解,得出该地区的页岩岩相类型。同时,利用一种基于原子搜索优化算法优化的BP(反向传播算法)神经网络方法对测井信息进行数据挖掘,以此建立黏土矿物、硅质矿物、碳酸盐岩矿物相对含量的预测模型,实现了通过自然能谱到页岩矿物含量的定量表征。最后应用该模型对溱页1井和沙垛1井阜宁组二段进行岩性预测及岩相识别,其识别结果与样品实测数据的岩相划分结果高度一致。研究为实现页岩岩相的间接识别提供了一个经济、快速、高效的方法,可通过测井曲线有效地预测页岩岩相组合体的主要矿物成分,为缺乏取心、实测样品井段的岩相识别提供依据。

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油富集高产主控因素与勘探重大突破

在对苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段泥页岩生烃特征、含油性、储集性研究的基础上,剖析页岩油富集的主控因素。溱潼凹陷阜二段泥页岩厚度大、有机碳含量(TOC)中等,具备页岩油富集的物质基础。深凹带阜二段泥页岩镜质体反射率(R_(o))为0.9%~1.0%,热演化程度适中,页岩油具有轻烃和气测全烃值高、流动性好的特点;断层不发育,保存条件好,地层压力高,有利于富集高产;脆性矿物含量较高,纹层和天然裂缝发育,可压性好。连续性大面积分布的优质泥页岩是油气富集的基础,保存条件是成藏的关键,热演化程度是含油性的决定因素,异常高压、纹层发育和较高脆性矿物是高产的重要因素。沙垛地区SD1井阜二段页岩油具有低TOC(1%)、低气油比(40~80 m^(3)/t)、高异常压力(1.25 MPa)的特征,该井的成功开发,降低了陆相页岩油评价标准的门限,拓展了页岩油的发展空间。

苏北盆地溱潼凹陷岩性油藏勘探成果及启示

苏北盆地溱潼凹陷是典型的小型断陷盆地,该凹陷经过多年的勘探,丰度较高且未被发现的构造油气藏越来越少,而规模较大、丰度相对较低的岩性油气藏勘探潜力较大。"十二五"期间,通过解放思想,转变勘探思路,夯实基础研究,应用层序地层学和地震沉积学等新技术、新方法,溱潼凹陷发现储量大幅增长,其中岩性油藏占比较高,先后发现西部斜坡带帅垛—陈家舍地区戴一段超覆尖灭型岩性油藏,俞垛—华庄、帅垛地区阜三段两个千万吨级构造—岩性油藏,并在与火山岩相关的岩性油藏勘探中发现了良好苗头。研究认为,戴一段岩性油藏相控圈闭是基础,断层—砂体输导体系是关键,保存条件是核心;阜三段构造—岩性油藏具有近源富集、相带控藏、断裂输导的"三元"控制成藏规律,对下一步勘探工作起到了较好的指导作用。"十二五"期间溱潼凹陷岩性油藏丰富的勘探成果表明,该区戴一段、阜三段以及与火山岩相关岩性油藏仍是今后苏北盆地溱潼凹陷岩性油藏勘探的重点。

苏北盆地溱潼凹陷油气运聚模式

通过对苏北盆地溱潼凹陷不同构造带部分具代表性油藏原油的饱和烃、芳烃生物标志物和吡咯类含氮化合物分布特征的分析,结合油区构造研究和油源对比成果,讨论了研究区油气的运移方向与运聚模式。结果表明,研究区不同构造带原油中吡咯类含氮化合物分馏效应存在差别,处于断阶带南侧的成熟原油运移效应明显,来源于其西北侧的俞垛次凹始新统阜宁组二段烃源岩;断阶带北侧的原油运移分馏效应较差,推测其主要来源于北侧的储家楼次凹阜宁组二段烃源岩,以短距离侧向运移为主;内斜坡带原油主要来自于储家楼深凹阜宁组二段烃源岩,沿其构造带上倾方向自西南到东北方向,含氮化合物分馏效应明显;坡垒带与外斜坡带阜宁组三段原油成熟度偏低,吡咯类含氮化合物浓度较高,原油自东北向西南方向以短距离运移为主,主要来自于深凹的低熟烃源岩。不同构造带的油气成藏模式也不一致,断阶带为阶梯状断块油气聚集模式,内斜坡带与坡垒带主要分布受断层控制的断块—岩性油藏,外斜坡带为反向正断层垒块控油模式。

苏北盆地溱潼凹陷第三系烃源岩地球化学特征

溱潼凹陷第三系主要分布有戴南组一段、阜宁组四、三、二、一段和泰州组6套烃源岩层.通过地球化学的方法研究了溱潼凹陷主要烃源岩的分布特征、有机质丰度、类型及热演化程度,描述了烃源岩中有机质族组成、甾烷和三萜烷系列化合物分布特征等,分析了不同层位烃源岩的母质类型、沉积环境及有机质演化规律.并根据生物标志物组合特征将烃源岩划分成A、B、C3类,A类烃源岩形成于相对咸化的还原环境,生源以低等水生藻类为主,为研究区的优质烃源岩,主要分布在泰州组二段、阜宁组二段中—下部和阜四段上部.

苏北盆地溱潼凹陷俞垛—华庄地区沉积微相类型及特征

利用地震、测井以及钻录井资料,对溱潼凹陷俞跺—华庄地区开展了沉积微相研究。该区阜三段沉积微相主要有水下分流河道、分流间湾、河口砂坝、远砂坝、前缘席状砂、前三角洲泥等6种微相;表现为2个反旋回沉积特征,即Ⅳ油组到Ⅲ油组、Ⅱ油组到Ⅰ油组均为从水深到水浅的变化,为三角洲发育的2个进积过程;自下而上表现为前三角洲亚相(前三角洲泥)—三角洲前缘亚相(前缘席状砂、河口坝、分流间湾、水下分流河道),为2个自下而上由细变粗的反旋回特征。宏观上三角洲前缘亚相与前三角洲亚相相互叠置。由于受基准面升降及入湖河道摆动的影响,不同期次三角洲前缘进积砂体发育程度及分布范围不同,宏观上为多期砂体加积,微观上则是沉积相序的改变。明确了俞垛—华庄地区阜三段沉积微相的空间展布规律,对该区阜三段下一步的勘探开发具有指导意义。

溱潼凹陷低熟油生物标志物特征及成熟度浅析

溱潼凹陷低熟油分布于外斜坡的殷庄油田殷2井戴南组一段和苏183井泰州组一段、坡垒带茅山油田苏168井的阜宁组三段、断阶带的角墩子油田苏228井的戴南组一段和草舍油田苏120井的三垛组一段,具有高含蜡量、低含硫量、运动粘度和密度变化大的特点.该凹陷低熟油判识指标αααC29甾烷20S/(20S+20R)和 C29甾烷αββ/(ααα+αββ)值分别为0.31和0.29;生物标志物甾烷异构化参数αααC29甾烷20S/(20S+20R)为 0.23～0.29,C29甾烷αββ/(ααα+αββ)为0.24～0.28,重排甾烷含量很低.同时还检测到多种不稳定的生物标志物,包括5β(H) - 粪甾烷系列,胡萝卜烷系列、脱羟基维生素E系列等.而较低的伽马蜡烷/C30藿烷分布指数、小于0.5%的含硫量以及四环三萜烷中C30～C31羊毛甾烷的检出,充分反映源岩沉积于微咸 - 半咸水的沉积环境和母岩成熟度较低这一事实.

溱潼凹陷红庄构造凝析油气地化特征研究

通过凝析油与正常原油及烃源岩的饱和烃、芳烃生物标志物及稳定碳同位素组成特征的对比分析,推测红庄构造古近系CO2气层中的凝析油气不是来源于古近系烃源岩中的有机质高成熟阶段生成的产物,而是来源于深部上古生界烃源岩。深部CO2气体向上运移过程中,经过上古生界烃源岩或储层时,对烃源岩中的沥青或原先存在于储层中原油发生气洗(超临界萃取)作用,导致原油或储层沥青中低分子量烃类选择性地溶解在CO2中,并随CO2气体向上运移进入古近系储层。当溶解在CO2中的烃类化合物向上部运移过程中,由于温度、压力的降低而从CO2中析出,形成了凝析油气。

油页岩岩性非均质性特征及地球物理精细刻画——以苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段为例

为了阐明苏北盆地溱潼凹陷阜宁组二段油页岩岩性非均质性特征及时空展布规律,应用岩心、测井、地化测试和三维地震资料,从岩石类型、测井曲线、总有机碳含量和矿物组分4个方面将油页岩岩性划分为黑色泥岩、粉砂质泥岩和灰质泥岩3类。在此基础上以层序划分为标准,利用岩相流体概率分析技术开展油页岩岩性时空预测研究,并结合实际录井资料验证了预测结果的准确性和可靠性。预测结果揭示出早期湖扩体系域时期,灰质泥岩在工区内广泛发育,粉砂质泥岩仅局限于凹陷西南部,随湖平面上升,灰质泥岩局限于凹陷中部,粉砂质泥岩集中发育于凹陷西南和东北两处,并可见黑色泥岩连片发育;晚期湖扩体系域时期,凹陷内以黑色泥岩发育为主,灰质泥岩呈零星分布,粉砂质泥岩集中发育于工区西南部和北部。以上技术方法和实践应用表明,岩相流体概率分析技术能够准确预测油页岩岩性非均质性时空展布特征,对油页岩勘探开发具有重要意义。

苏北盆地溱潼凹陷新生代侵入岩蚀变带油藏地质特征

通过对苏北盆地溱潼凹陷新生代侵入岩展布、蚀变带储层以及时空配置关系的分析,探讨了其成藏机理和模式。该区侵入岩形成时间为始新世三垛运动时期;侵入岩纵向上以顺层侵入和穿层侵入展布为主,平面上以串珠状展布;岩浆侵入加速了烃源岩热演化进程,对围岩蚀变可形成良好储集空间,在上拱应力作用下,结合上部沉积岩,形成系列相关油气圈闭。岩浆侵入演变过程对溱潼凹陷油气聚集成藏起到了重要作用。

溱潼凹陷第三系流体包裹体特征及地质意义

以苏北盆地溱潼凹陷断阶带为研究对象,分析了Es1、Ed1和Ef1主要储层样品中的流体包裹体特征。根据储层有机包裹体分布特征、相态类型、与矿物的共生关系以及包裹体均一温度,结合埋藏史及热演化史,讨论了储层的油气充注历史。研究表明,溱潼凹陷断阶带油气主要为一期成藏,断阶带东段油气充注早于中段,总体表现在中新世中期以后油气开始大量充注。通过对储层包裹体和开放孔隙抽提物的研究,并依据生物标志物组合特征及地球化学参数对比,认为原油充注至今其油源没有发生变化,从侧面印证了溱潼凹陷断阶带油气主要为一期成藏的结论。

苏北盆地溱潼凹陷草舍油田CO_2混相驱技术研究

苏北盆地溱潼凹陷草舍油田泰州组油藏是一个复杂断块油藏,边界断层遮挡性较好,内部小断层则基本不封闭,储层连通性较好。室内实验注入CO2对泰州组地层原油起到了明显的膨胀降粘作用,满足CO2混相驱的要求。注气前泰州组油藏水驱井网存在开发层系划分较粗、层间矛盾严重、局部地区井网不完善、平面开采不均衡、纵向油层动用程度差异等问题,注入CO2后的动态监测表明,注气井吸气剖面得到明显改善,地层达到最小混相压力,原油重质组分被动用,整个区块产量稳定并初步见效。

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油形成条件及有利区评价

通过对苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段泥页岩段生烃、储集条件及含油性分析,优选了页岩油勘探有利层段;综合岩性、压力、裂缝预测资料,评价出有利区带。溱潼凹陷阜二段有机碳含量大于1.0%的泥页岩厚度为160~260 m,广泛分布;镜质体反射率R o为0.5%~1.1%,成熟范围广;有机质类型好,有机显微组分以藻类体为主,具备页岩油形成的物质基础。阜二段孔隙度平均为8.9%,储集空间主要为溶孔、黏土矿物和碳酸盐晶间孔,纹层状泥灰岩和粉砂质泥岩微裂缝较发育,裂缝控制了储层渗透性。阜二段③~⑤亚段脆性矿物含量为62%~65%,以石英、方解石和白云石为主,游离烃含量S 1为0.1~2.7 mg/g,平均为0.54 mg/g,为页岩油勘探的最有利层段。溱潼凹陷阜二段页岩油整体评价为Ⅱ类和Ⅲ类,其中时堰和储家楼深凹带是寻找粉砂质泥岩和泥灰岩油藏最有利区,东斜坡是寻找凝灰岩夹层型页岩油藏有利区。

苏北盆地溱潼凹陷阜二段断块型页岩油定向井开发模式及实践

为探索溱潼凹陷断块型页岩油效益开发路径,在阜二段页岩油地质特征研究基础上,提出定向井加拟水平井压裂开发模式,实施两口井均获成功。研究结果表明:苏北盆地溱潼凹陷深凹带东西两翼为构造复杂区,发育断块型页岩油,具有“厚度大、天然缝网发育、压力系数高、可动性和可改造性好”的地质特点,不适合长水平井开发,具备定向井开发的地质条件。厚层页岩油多套层系开发,定向井矩形井网有利于开展CO_(2)吞吐,菱形反九点井网是CO_(2)驱开发的合理井网模式。采用“规模注液蓄能量+限流射孔促均衡+调节排量稳缝网+三级支撑保充填+全电泵连续施工”为主的压裂工艺技术体系,定向井“拟水平井压裂”能达到水平井的改造效果,单段改造体积较水平井提升28.6%。页岩油定向井具有“初期产能高、见油早、返排率低、含水下降快,稳产时间长”的生产特点,单段弹性产率高、采出程度高、经济效益好,率先实现页岩油效益开发,展现了构造复杂区定向井评价页岩油的良好前景。

溱潼凹陷红庄油田凝析油的油源及成藏期

根据原油和烃源岩中三芳甾烷及甲基三芳甾烷组成特征，结合稳定碳同位素值，分析了苏北盆地溱潼凹陷红庄油田古近系凝析油的油源特征。结果表明，红庄油田凝析油主要来源于溱潼凹陷深部烃源岩，而并非来自于古近系烃源岩。应用储层岩石流体包裹体测试技术，根据油气包裹体特征及盐水包裹体均一化温度，结合地层埋藏史，分析了红庄油田S245井戴一段砂岩储层流体成藏期次。研究表明，与烃类包裹体共生的盐水包裹体均一化温度分布范围主要介于80～110℃，油气充注时期为新近纪中新世晚期，开始充注的时间大约为6Ma。