东营凹陷深层自源型油气成藏模式与勘探实践

东营凹陷深层是以“红层”为典型特征的沙河街组四段下亚段(沙四下亚段)—孔店组,该套层系沉积厚度大、储量发现少,蕴含着极大的勘探潜力。综合深层烃源岩评价、高成熟油源对比及自源型油气成藏模式的系统分析,明确了深层沙四下亚段和孔店组二段(孔二段)两套烃源岩的基本特征,落实了深层的资源潜力,同时深入剖析关键成藏要素条件,建立了自源型差异油气成藏模式。研究表明,深层孔二段烃源岩有机质类型为Ⅱ_(1)—Ⅲ型,评价为过成熟中等烃源岩;沙四下亚段烃源岩有机质类型为Ⅰ—Ⅱ_(1)型,评价为成熟优质烃源岩。利用原型盆地的井—震追踪落实烃源岩展布,进而评价出深层资源量为11.35×10^(8)t。同时,建立了两种自源型油气藏的差异成藏模式,一种是陡坡带沙四下亚段烃源岩直接对接深层砂砾岩储层,匹配形成凝析油气—常规油的纵向有序油气藏;另一种是南部斜坡带孔店组源内的“源—断—储—圈”差异油气运聚模式。分析认为,基于东营凹陷深层烃源岩品质与规模的深化认识,以及两种自源型油藏模式的认识可将勘探目的层至少下探1500m,初步估算新增圈闭资源量近2×10^(8)t,东营凹陷深层自源型油藏预计在“十四五”期间迎来重大突破。

渤海湾盆地车西洼陷陡坡带古近系沙河街组沙三下段“源-汇”系统

依据渤海湾盆地车镇凹陷车西洼陷陡坡带古近系沙河街组沙三下段岩心、测井以及三维地震资料,对研究区的"源-汇"系统进行了研究。结果表明:(1)车西洼陷沙三下段为一个三级层序,并可进一步划分为低位、湖侵与高位3个体系域,其陡坡带沙三下段发育杂基支撑中砾岩、碎屑支撑中砾岩、杂基支撑细砾岩、碎屑支撑细砾岩、砂质砾岩、含砾砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、递变层理砂岩、滑塌岩等11种重力流成因岩石类型及深湖泥岩,表现为典型的近岸水下扇沉积;不同体系域时期扇体规模整体呈"由大变小,再变大"的演化趋势。(2)车西洼陷陡坡带自西向东识别出6套供源体系,可分为有沟道为主供源体系和滑塌为主供源体系,分别形成沟道供源为主近岸水下扇和滑塌供源为主近岸水下扇类型,其中滑塌供源为主近岸水下扇中的滑塌变形构造更发育、更普遍,但其扇体规模较沟道供源为主近岸水下扇小。(3)进一步的"溯源"分析结果表明,沙三下段沉积时期,研究区物源区母岩以碳酸盐岩为主,其在强烈的构造活动、湿热气候作用下,易于发育石漠化古地貌,剥蚀作用较为强烈,由此形成的频发的季节性重力流进入湖盆,形成该地区的近岸水下扇沉积;不同体系域时期扇体规模的差异主要受物源区气候和植被覆盖的控制。

渤海湾盆地歧口凹陷古近系沙一下亚段中等成熟页岩油富集主控因素与勘探突破

陆相湖盆中等成熟页岩油资源丰富,而该类型资源具有岩相变化快、成岩演化程度低、储层敏感性强及原油粘滞性高等特点,工程开发对策仍处于探索阶段。以渤海湾盆地歧口凹陷西南缘古近系沙河街组一段下亚段(沙一下亚段)典型湖相中等偏低成熟烃源岩为研究对象,分析该类型页岩油富集主控因素及工程应对策略,探索中等成熟页岩油开发动用方案。研究表明:云灰质页岩夹薄层碳酸盐岩段粘土含量矿物小于30%,海水基滑溜水防膨压裂液体系能够抑制该类储层敏感性,并解决因粘土矿物吸水膨胀而导致的地层坍塌问题;储层脆性、生烃条件、含油性和储层水敏性是中等成熟页岩油甜点分布的主控因素,甜点厚度一般在10~12 m左右,应用叠前偏移数据体开展储层预测、读准靶点深度、旋转导向精准定向、打准甜点段及提高甜点钻遇率是获得高产-稳产的前提条件;采用海水基压裂液防膨、趾端蓄能体积压裂和前置CO增能降粘可实现压裂提产。利用新认识优化QY1H井部署和实施方案,该井437 d累产油7303.28 t(平均日产16.75 t),实现中等成熟度页岩油高产-稳产勘探突破。

东营凹陷民丰洼陷北带沙四下亚段深层天然气储层成岩作用

由于对东营凹陷民丰洼陷北带深层天然气储层成岩作用特征及其对储层的控制作用认识不清,给该地区天然气勘探带来了极大的风险。综合运用铸体薄片、扫描电镜观察、流体包裹体分析及岩心物性分析等多种技术方法,对东营凹陷民丰洼陷北带沙四下亚段深层天然气储层成岩作用特征及其对储层物性的影响进行了系统的研究。结果表明,该区北带沙四下亚段深层天然气储层为近岸水下扇砂砾岩,成岩作用具有强压实、欠压实、多期溶解、多期胶结、复杂交代和灰泥组分重结晶的特征。主要胶结-溶解作用序列为长石溶解/石英次生加大→碳酸盐胶结/石英溶解→碳酸盐胶结物溶解/石英次生加大→黄铁矿胶结/沥青充填。近岸水下扇不同亚相(微相)沉积特征的差异性导致了埋藏过程中成岩作用的差异性,并决定了储集物性的差异性。扇根砾岩在埋藏过程中成岩作用以压实作用和灰泥杂基重结晶作用为主,溶解作用微弱,物性持续降低。在中深层灰泥杂基的重结晶作用使扇根砾岩物性快速降低而形成致密层,扇根砾岩全部为干层。由于早期异常高压和早期油气充注对储层保护以及酸性溶解对储层改造的综合作用,扇中辫状水道远离泥岩、砂砾岩储层在中深层仍发育大量原生孔隙和少量的次生孔隙,储层物性较好,可作为良好的天然气储层。扇中辫状水道靠近泥岩层储层、扇中水道间以及扇缘部位因发生强烈胶结作用,在砂体顶底形成致密的胶结壳,可作为较好的盖层。

黄骅坳陷歧北次凹古近系沙一下亚段地质体精细刻画

综合运用钻井、测井、地震等资料,将黄骅坳陷目前的勘探热点地区——歧北次凹的主要勘探目的层段,即沙一下亚段划分为4个四级层序和8个五级层序,建立了沙一下亚段高精度层序地层格架。结合属性提取和测井约束反演等地球物理方法技术,在高精度层序地层格架约束下对歧北次凹目标层内单个地质体进行多层次多角度的精细刻画,研究其空间展布,并剖析其内部结构特征,分析地质体的控制因素。研究发现:物源供给、断裂陡坡带及断裂转换带对地质体的发育具有重要的控制作用,最后提炼出地质体发育模式,为研究区隐蔽油气藏的勘探和开发提供科学依据。

东营凹陷下始新统沙四段烃源岩有机相分析

目前,世界上新发现了众多深层油气藏,深层油气资源及成藏逐渐成为研究的热点。沉积有机相可以辅助对烃源岩的生烃潜力做出较好的评价,进而指导油气勘探。通过对东营凹陷下始新统沙四段烃源岩沉积特征及沉积环境、有机岩石学、有机地球化学、孢粉相等的分析,主要运用特殊元素比值、有机碳含量、镜质体发射率和孢粉相模式,将沙四段自下而上划分为盐下段的弱还原冲积扇沉积有机相、盐间段的强还原盐湖沉积有机相、盐上段的还原深湖—半深湖沉积有机相3个有机相带。其中,以盐上段的还原深湖—半深湖沉积有机相烃源岩中保存的有机质最佳,具有良好的勘探前景,盐间段次之,盐下段较差。

尚店油田东部沙四中亚段沉积微相研究

综合利用岩心、测井、粒度分析、电镜分析等资料,对尚店油田东部沙河街组的沙四中亚段沉积微相进行了系统研究。结果表明,沙四中亚段为滨浅湖沉积,主要发育坝中、坝缘、泥坪及生物滩4个微相。沙四中亚段沉积早期湖平面相对稳定,之后周期性升降,总的趋势是湖平面相对下降;沉积物主要来自北部及西北方向上的三角洲或冲积扇的水下部分。根据小层划分结果,建立了垂向相模式,绘制出了沙四中亚段的各主力小层的沉积微相平面展布特征图,建立了平面相模式,并总结出了沉积微相平面划相依据,为储层特征研究、油田开发方案的调整和动态分析提供了可靠的地质依据。

基于主(微)量元素分析法的细粒沉积岩沉积环境判别——以大民屯凹陷安福屯地区沈352井沙四下亚段为例

为明确大民屯凹陷安福屯地区沈352井沙四下亚段细粒沉积岩的沉积环境及演化特征,利用地球化学方法,根据岩石中w(V)/w(V+Ni)判断氧化还原环境的变化,根据w(Sr)/w(Ba)、w(V/)w(Ni)、w(Mg)/w(Ca)判断沉积环境中盐度的变化,根据w(Zr)/w(Al)及w(Al2O3)、w(K2O)、w(TiO2)、w(P2O5)、w(V)判断水体深度的变化,根据w(Sr)/w(Cu)、c(为几种元素的比值)判断沉积环境的古气候变化,分析研究区沉积环境特征及变化规律。结果表明:处于陆相沉积环境的沈352井沙四下亚段由深到浅分为三部分,即在3 280~3 352m处为还原—弱还原环境,盐度为半咸水—咸水,水体较深,属于半潮湿—半干燥气候;在3 248~3 280m处为弱还原环境,盐度为咸水,水体较浅,属于干热气候;在3 169~3 248m处为还原环境,盐度为咸水—半咸水,水体较深,属于温湿气候;其中粒屑发育段(3 328~3 333m)较为特殊,为氧化环境,盐度为微咸水,水体较浅,属于干热气候。该研究对分析研究区细粒沉积岩形成时的沉积环境及勘探潜力具有一定参考意义。

渤海湾盆地沾化凹陷罗63井沙一段碎裂岩方解石胶结物中流体包裹体特征

为了解沾化凹陷泥页岩裂缝型油藏的成藏特点,对沾化凹陷罗63井沙一段碎裂岩方解石胶结物中的流体包裹体开展了岩相学及包裹体温、压及成分分析。结果表明,碎裂岩的碎粒颗粒为泥晶白云岩,碎粒之间为亮晶方解石充填胶结,其内主要发育低气液比的烃包裹体与少量共生的气液两相盐水包裹体。烃包裹体均一温度为102-110℃,盐水包裹体均一温度为115-119℃,冰点温度为-1.7--2.0℃,盐度为2.8%-3.3%NaCleqv,呈现低盐度流体的特征;烃包裹体的捕获温度为124-126℃,捕获压力为16.7-18.6 MPa;单体烃包裹体主要由碳数小于25的正构烷烃类组成,主峰碳为C15,Pr/n C17、Ph/n C18和Pr/Ph值分别为0.42、0.55和0.69,方解石胶结物捕获的轻质油应源自渤南洼陷中心相对成熟的沙四段烃源岩,捕获时的流体压力系数大于1.56。

民丰洼陷沙四段近岸水下扇沉积特征分析

综合岩心、地震、测井等资料,对民丰洼陷沙四段近岸水下扇砂砾岩体沉积特征进行了研究。结果表明,该类沉积体发育在陡岸靠近断层下降盘的深水区,在盆地的深陷扩张期有较多分布;平面为扇形,纵剖面上呈楔形,垂向上具有向上变细的正旋回特征,由近源至远源可细分为内扇、中扇、外扇3个亚相,在主要井段上可清楚识别。近岸水下扇中扇辨状水道和前缘砂体具有良好的储集物性,它以其有利的生储盖组合条件成为油田具有潜力的勘探目标之一。

渤南洼陷沙四上亚段砂岩储集层特征及其控制因素

以碎屑岩储层地质学理论与方法为指导,通过岩心观察、铸体薄片鉴定,以岩心物性、孔隙结构等资料分析为基础,研究渤南洼陷沙四上亚段砂岩储集层的主要岩性特征、储集空间、孔喉特征、物性特征及其受控因素。研究表明:渤南洼陷沙四上亚段砂岩储集层岩石类型以岩屑长石砂岩为主;储集空间以粒间孔、粒内溶孔、铸模孔等次生孔隙为特征;储集层孔隙结构分为3种类型(Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类);储集层物性较差,总体为低孔低渗或低孔特低渗储集层;储集层物性受沉积相、物源体系及成岩作用的控制,其中沉积相是储集层形成的基础,物源体系控制物性平面分布,成岩作用决定次生孔隙发育。

东营凹陷西部沙河街组三段下亚段泥页岩沉积微相

关于沉积微相,前人多针对粗碎屑骨架砂体沉积相开展研究工作,对泥页岩这种细粒沉积物的沉积微相很少关注。在一个沉积盆地中,细粒沉积物的总量巨大,在纵向上及平面上均广泛分布。以东菅凹陷西部沙河街组三段下亚段(简称沙三下亚段)泥页岩为研究对象,系统划分泥页岩岩相类型。在骨架沉积相控制下,以泥页岩岩石类型及岩相特征为基础,综合控制泥页岩发育的水动力条件、古湖盆底形及事件沉积等因素,将东营凹陷西部沙三下亚段半深湖、深湖相进一步划分为平阔半深湖微相、水下隆起半深湖微相、深洼微相、浊积周缘微相、近岸水下扇前缘微相等。分析了不同微相在矿物组成、岩石类型及组构、成岩作用及测井曲线响应等方面的差异性,细粒沉积物微相的划分和研究对于泥页岩油气的勘探开发工作有重要指导作用。

连续型油气藏聚集与形成机理——以渤南洼陷中心区沙河街组四段上亚段为例

为了研究渤南洼陷中心区沙河街组四段上亚段(沙四上亚段)是常规隐蔽油气藏、还是非常规连续型油气藏的问题,对其油藏特征进行了系统分析,并与国内外连续型油气藏进行了对比。研究发现,渤南洼陷中心区沙四上亚段油气藏无底水、气-油倒置、储层致密(孔隙度为2%~10%、渗透率为0~1.0 mD)、地层压力高(压力系数可达1.6)且紧邻沙河街组三段下亚段、沙河街组四段上亚段烃源岩,具备连续型油气藏的特征及形成条件,为连续型油气藏。分析认为,连续型油气藏的形成,不仅需要异常高的生烃压力排驱油气完成初次运移,还需要在高压驱动下在储层中进行二次运移,而储层内的高压来自生烃压力的传递作用。因此,连续型油气藏的形成过程即是伴随油气充注、源-储压力趋于平衡的过程。成藏动-阻力分析认为,连续型油气藏形成的前提是源岩生烃压力超过储层中值压力,据此推导了连续型油藏形成的孔隙度下限计算公式,并计算了30多口探井的孔隙度下限值。计算结果显示,在生烃压力最大的深洼区,储层孔隙度大于4%即可成藏,与目前勘探揭示的情况一致。

高频旋回地层约束下的湖相页岩有机质富集规律:以东营凹陷古近系沙三下亚段为例

与古气候和古环境息息相关的有机质发育特征的高精度预测,是油气地质研究的核心和难点,对中—低勘探程度沉积盆地常规油气或中高勘探程度沉积盆地中非常规油气的高效评价部署具有重要意义。本研究利用旋回地层学、地球化学技术,通过东营凹陷FY1井古近系沙河街组三段下亚段的高频旋回地层划分和古环境、古气候、有机质地球化学、矿物学分析,探索陆相泥页岩有机质在不同尺度旋回地层中的富集规律。结果表明:(1)在东营凹陷古近系沙三下亚段中识别出2个1.2 Ma超长斜率旋回、5个400 ka长偏心率旋回、21个96 ka短偏心率旋回、42个51 ka斜率旋回、103个19 ka岁差旋回。结合前期研究成果,以1.2 Ma、400 ka、96 ka波形曲线为依据,识别出2个长期、6个中期、21个短期基准面旋回;(2)东营凹陷沙三下亚段沉积时期古环境恢复与TOC数据对比分析证明,古气候演化与有机质富集之间基本同步,均受控于天文旋回,即超长斜率增大或长偏心率增大时期,气候温暖湿润,基准面升高,地层还原性增强,有利于有机质富集;(3)有机质的富集主要取决于古气候温暖湿润程度控制的古生产力和湖盆水体深度控制的有机质保存环境,长期与中期尺度旋回对有机质富集的控制程度高于短期旋回,因此在长期、中期尺度上,可以旋回波形曲线为依据进行古环境恢复和富有机质层的厘定。

冀中坳陷束鹿凹陷泥灰岩-砾岩致密油气成藏特征与勘探潜力

渤海湾盆地冀中坳陷束鹿凹陷泥灰岩-砾岩油藏是一种特殊的致密油气藏。基于束探1H井对泥灰岩-砾岩油藏勘探的突破,重新分析了该区泥灰岩发育的构造背景、沉积环境及地层层序特征。进一步结合钻井、测井和分析化验等资料对束鹿凹陷泥灰岩的生油能力、储集性能、成藏机理、油藏特征重新进行评价,取得一些新的认识:①束鹿凹陷泥灰岩作为烃源岩,具有有机碳含量高、有机质类型好(以Ⅱ_1型为主)、转化率高、排烃能力强等特征,为优质烃源岩;②泥灰岩因构造应力发育一些构造缝,作为烃源岩(当中包含的有机质)发生降解排烃产生的有机质孔隙、有机酸溶蚀碳酸盐岩产生的溶蚀孔隙、降解排烃中产生的异常压力缝等孔洞(缝)形成了泥灰岩的孔喉系统并充当了烃类的储集空间及渗流通道,所以泥灰岩具有储集性能;③包裹在泥灰岩中的砾岩存在欠压实作用,储集空间相对好于泥灰岩,砾岩的储集空间主要为粒间孔、粒内溶孔、贴粒缝、构造缝等孔缝。因此,泥灰岩是一种源-储一体的、特殊的"自生自储"连续致密油藏,而夹杂在泥灰岩中的碳酸盐岩质砾岩为源-储共生的岩性致密油藏。2种油藏类型均具有特低孔特低渗、非均质性强、压力系数高、产量递减快的特点。同时,利用成因法(氯仿沥青"A"法)探索束鹿凹陷泥灰岩致密油气资源量,对烃源岩总生油量的分配情况进行初步研究,发现束鹿凹陷致密油资源量丰富,勘探潜力较大,并给出束鹿凹陷砾岩-泥灰岩的勘探方向和建议。

饶阳凹陷页岩油烃源岩及“甜点区”的录井评价研究

在页岩油勘探开发初级阶段,对“甜点”储层发育区的认识以及预测是储层改造和水平井钻探成功的关键,能够有效加快非常规资源的利用。饶阳凹陷页岩油作为华北油田储量重点接替领域,勘探潜力巨大,但目前处于勘探开发初级阶段,尚未取得重大突破。通过对饶阳凹陷沙一下亚段页岩油烃源岩及“甜点区”进行录井评价研究,对烃源岩指标进行归类统计,结合烃源岩评价成果对“甜点区”录井资料响应特征进行研究,对页岩油“甜点区”进行预测,最终深化了对页岩油勘探“甜点区”的认识,并在此基础上提出多项勘探建议,在圈闭目标发现和评价等方面发挥了重要作用。