渤海湾盆地沾化凹陷BYP5导眼井古近系沙河街组三段下亚段岩心富氢气逸散气特征及其地质意义

BYP5导眼井是为探索渤海湾盆地沾化凹陷渤南深洼带较高热演化区古近系沙河街组三段下亚段(沙三下亚段)含油气性而部署的一口取心井,取心段深度介于4267.0~4338.1 m。为揭示取心段含油气性特征,开展了典型样品冷冻密闭碎样热解和岩心逸散气的收集定量与组分分析。研究结果认为:取心段总体是一套富有机质、富碳酸盐矿物的优质烃源岩,成熟度(Ro)约1.2%,热演化过程中应曾发生了高效生排烃作用,导致其现今游离烃(S1)和氢指数(IH)均较低;岩心逸散烃气含量总体不高,主要介于0.001~0.01 cm^(3)/g,均值为0.005 cm^(3)/g,逸散烃气相对高值段与热解游离烃(S1)相对高值段基本一致;逸散气组分主要由CH_(4)、CO_(2)、H_(2)、C_(2)H_(6)组成,其中H_(2)摩尔百分数介于1.08%~19.23%,平均7.09%,具有富氢气特征。H_(2)与CO_(2)具有明显正相关性,与CH_(4)具有明显负相关性;逸散气应属原位滞留的气体,氢气的形成可能与有机质热解过程中异质键的裂解和去甲基化作用有关,建议加强有机质热裂解成因天然氢气的形成机制、地质勘查与评价研究,为该类型天然氢气的勘探部署决策提供依据。

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。

饶阳凹陷蠡县斜坡北部沙一下亚段细粒沉积岩岩相类型及地质意义

为进一步探究饶阳凹陷蠡县斜坡北部非常规油气勘探潜力,以西柳地区沙河街组一段下亚段为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电子显微镜、全岩X射线衍射、全元素测定及有机地球化学实验分析的综合应用,对目的层段岩相类型及控制因素进行分析。结果表明:西柳地区沙一下亚段湖泊沉积岩主要发育中有机质粉砂质混合细粒沉积岩、中有机质块状黏土岩、高有机质页状灰质混合细粒沉积岩、高有机质页状灰质黏土岩和高有机质页状灰岩5种岩相类型;特征元素比值参数垂向上的变化反映了沙一下亚段沉积时期具有一定阶段性,即沙一下亚段底部形成于低物源影响、高水体盐度及强还原环境,而上部细粒沉积岩形成于较高物源影响、低水体盐度及较弱还原条件的沉积环境,沉积环境的变化控制了岩相的发育及有机质的赋存状态。研究结论有利于深化断陷湖盆细粒沉积岩基础研究,同时为后续非常规油气勘探提供参考。

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。

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。

渤海湾盆地济阳坳陷沾车地区沙四上亚段湖相碳酸盐岩储层特征

渤海湾盆地济阳坳陷沾车地区沙四上亚段湖相碳酸盐岩环绕义和庄凸起大面积分布,发育了众多油藏,也拥有较多的钻井资料。沾车地区湖相碳酸盐岩储层岩石类型分为石灰岩、白云岩、混积岩3类,石灰岩又划分为内碎屑灰岩、生物碎屑灰岩、复合颗粒灰岩和泥晶灰岩等类型,白云岩主要为结晶白云岩,划分为藻屑白云岩、藻格架白云岩等,混积岩则为碳酸盐岩与碎屑岩的混合沉积;储层孔隙类型有原生孔隙、次生孔隙和裂缝3种;储层整体上具有低孔—低渗的特点,储层物性与岩石类型有很大关系;沉积环境是储层好坏的主控因素,压实、胶结和溶蚀等成岩作用对储层的改造起到了一定影响。储层主要受控于沉积古地理环境,义和庄凸起南部、东部的陡坡带储层发育最好;陈家庄凸起北部及义和庄凸起北部的缓坡带储层相对发育,礁、滩之间或者湖湾和半深水地区为差储层、非储层发育相带。

渤海湾盆地济阳坳陷沙河街组四段地层水特征及成盐指示

济阳坳陷是渤海湾盆地发育厚层含盐系地层的坳陷之一,其地层水的特征是研究中国东部裂谷系湖盆演化及成盐规律的重要媒介。济阳坳陷沙河街组地层水矿化度平均值从沙四段的41.2g/L向浅部逐渐降低到14.2g/L,反映了咸化湖盆逐渐淡化的趋势。沙河街组四段主要离子浓度与矿化度的关系表明,湖盆演化主要处于石盐析出阶段,且地层水物质组成具有富钙贫镁的特征。在平面上,东营凹陷矿化度最高,湖水经历了高度浓缩,在靠近陡坡带一侧的洼陷部位为地层水的高值区,发育厚层膏盐岩,向缓坡带一侧受陆源水系影响逐渐淡化。靠近陡坡带一侧的洼陷部位是成盐的有利区域,并具备形成富钾卤水矿的条件。

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。

渤海湾盆地车镇凹陷南坡碳酸盐岩分布主控因素

运用录井、测井以及分析化验等资料，对渤海湾盆地车镇凹陷南坡开展了碳酸盐岩分布的研究。结果表明，该区碳酸盐岩集中发育在沙四上亚段，包括泥晶灰岩、生物灰岩、泥质灰岩、白云岩等类型；沙四上亚段沉积期呈“二洼夹一隆”的地貌格局，古地貌控制了碳酸盐岩的展布形态及厚度变化。多方法综合确定，研究区属于滨浅湖环境，碳酸盐岩发育的古水深为11～50 m，水深34 m最适合碳酸盐岩沉积；沙四上亚段沉积早期—晚期，古气候经历了干旱到潮湿的变化过程，气候的变化使膏盐岩展布范围逐渐缩小，碳酸盐岩展布范围逐渐扩大。在古地貌、古水深、古气候三者共同作用下，研究区从盆缘到洼陷中心，依次沉积碎屑岩、泥质灰岩、生物灰岩、泥晶灰岩、白云岩、膏盐岩、泥质灰岩以及灰质泥岩，据此建立了碳酸盐岩的沉积模式。

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。

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。

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。

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。

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。

辽河西部凹陷雷家地区沙四段油气资源结构特征

油气资源结构是指不同类型油气资源量的大小及空间配置关系,其研究结果能为勘探决策提供重要支撑。辽河西部凹陷中北部雷家地区沙河街组四段发育优质烃源岩和多种类型储层,形成常规、非常规石油协同发育,低熟、成熟石油混合聚集特征。在成藏要素综合分析的基础上,研究了雷家地区沙四段常规油、致密油、页岩油空间分布特征。结合盆地模拟法、小面元容积法、EUR分布类比法、体积法估算雷家地区沙四段生烃量、排烃量、滞留量和聚集量,详细研究了沙四段资源定量组成及分布特征,建立沙四段油气资源结构模型。结果表明,雷家地区沙四段以生油为主,页岩油分布在洼陷中心,致密油环绕页岩油分布,常规油聚集在页岩油和致密油分布区外围。缓坡带—洼陷带—陡坡带剖面上,依次分布低熟稠油、低熟—成熟混源致密油、成熟页岩油和成熟常规油。沙四段烃源岩总生油量为12.9×10~8t,总的石油地质资源量为10.45×10~8t。其中,页岩油地质资源量为7.51×10~8t,占比71.9%;致密油地质资源量为2.25×10~8t,占比21.5%;常规油地质资源量为0.69×10~8t,占比6.6%。页岩油、致密油、常规油地质资源量的比例约为11∶3∶1。

渤海海域渤东凹陷沙河街组四段古生物组合的发现及其意义

渤海海域渤东凹陷沙河街组四段内发现了丰富的孢粉、藻类和轮藻类化石组合,孢粉组合与渤海湾沿岸地区沙河街组四段的Ephedripites-Ul moideipites tricostatus-Pterisisporites组合特征一致,沟鞭藻类见有Luxadini-umelongatum,Cangxianellaelongata,Alterbidinium?sp.,Subtilisphaerasp.等典型的沙四段分子,并在渤海地区首次发现了Luxadiniumdongmingense,Morkallacysta paradoxum,M.huanghuaense,Palaeoperidiniumrugosum等种,轮藻则连续见到渤海沿岸地区沙四段典型化石Gyrogona qianjiangicao。该古生物组合的发现为该地区沙四段地层的确定提供了可靠的古生物资料,为今后地层的划分与对比提供了依据。