苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组二段页岩油富集主控因素

高邮凹陷古近系阜宁组二段是苏北盆地页岩油勘探的重点区带和层系,已部署实施的8口页岩油水平井的成功,证实其具有非常大的页岩油勘探潜力和良好的勘探前景。针对该层段页岩油井产能存在差异、富集主控因素认识不清楚等难点问题,综合利用岩心、测录井、分析测试数据和生产动态数据等资料,对阜二段地质特征和页岩油富集主控因素进行研究。高邮凹陷阜二段泥页岩以长英质—黏土质混积岩和长英质—灰质/白云质混积岩为主,有机质丰度中等,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主;自下向上有机质类型由腐殖型向腐泥型逐渐转变,有机质丰度总体由低逐渐增高,具有较好的页岩油形成条件。综合岩相、生油性、含油性、储集性、可压性等多因素评价可知,高邮凹陷阜二段共发育Ⅴ-4~Ⅴ-9、Ⅳ-2~Ⅳ-7小层和Ⅱ~Ⅲ亚段三套勘探有利层段。阜二段页岩油富集具体表现为:①有利岩相组合是页岩油富集的物质基础,其中混积岩夹白云石条带是有利的源—储配置组合,页岩油产能高;②复杂的孔缝系统是页岩油富集的核心,层理缝和裂缝是页岩油流动的主要通道,有效沟通基质孔隙,提高页岩油导流能力;③较高的成熟度和良好的保存条件是页岩油高产稳产的关键,镜质体反射率(R_(o))介于0.8%~0.9%时滞留油含量相对较高,远离长期活动性断层的井游离烃含量(S1)相对较高。

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。

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油基本特征及成因分析

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段陆相页岩油具有高产、稳产特征,在剖析页岩油形成条件的基础上,通过原油物性和地化特征分析,揭示了阜二段页岩油的成因。溱潼凹陷阜二段泥页岩分布广、厚度大,有机质丰度和热演化程度适中,具备形成页岩油的良好物质基础。阜二段页岩油具有低气油比、高异常压力特征,为低含硫轻质—中质油,饱和烃和轻烃含量较高,原油伴生气以甲烷为主。页岩油β-胡萝卜烷、伽马蜡烷含量高,ααα-C_(29)甾烷(20 R)含量高于ααα-C_(27)甾烷(20 R),形成于咸水的还原环境。热演化程度是控制陆相页岩油品质的关键因素,深凹带阜二段处于生烃高峰,页岩油流动性较好。阜二段Ⅰ、Ⅱ亚段泥页岩普遍含有木栓质体(6.6%)和底栖藻无定型体(11.5%),在成熟阶段既生油又生气,有利于形成轻质组分。阜二段泥页岩具有相对适中的有机质丰度和矿物组成,吸附油能力较弱,滞留油以游离油(69%~96%)为主。

苏北盆地高邮凹陷阜二段页岩储集空间类型及孔喉结构特征

为揭示陆相页岩油孔隙结构发育特征,以苏北盆地高邮凹陷阜二段页岩为例,采用氩离子抛光-扫描电镜、氮气吸附和高压压汞等多种测试方法,分析了孔隙类型及孔喉结构特征。结果表明:高邮凹陷阜二段页岩孔隙类型主要以无机矿物质孔为主,其次为有机质孔,无机矿物质孔隙以黏土矿物间孔和碳酸盐岩粒内溶蚀孔为主,有机质孔隙为镜质体内有机质孔、有机黏土复合体内有机质孔和固体沥青内有机质孔。阜二段页岩以介孔为主,平均占比达72.87%,是提供吸附场所的主要介质,喉道以纳米级孔喉为主,页岩的有机-无机物质组成是控制孔喉结构的关键因素。

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜二段页岩油甜点评价

古近系阜二段是苏北盆地页岩油勘探重点层段。综合利用溱潼凹陷古近系阜二段538 m系统岩心、薄片、扫描电镜和热解等资料,研究不同类型泥页岩的含油性、储集性、可动性及可压性特征差异。研究结果表明:阜二段纵向上发育3套甜点段,厚度为36~51 m,位于阜二段中下部。一类甜点层具有游离烃含量S_(1)>1.4 mg/g,含油饱和度指数OSI>150 mg/g,渗透率>0.1 md的特点,主要分布于阜二段Ⅰ和Ⅱ亚段;二类甜点层具有游离烃含量S_(1)为1.0~1.4 mg/g,OSI为100~150,渗透率为0.04~0.10 mD的特点。压力系数大于1.2、热演化程度大于0.9%、原油密度低、黏度低是页岩油发育的一类有利区,主要位于深凹带;热演化程度为0.7%~0.9%是页岩油发育的二类区。因此,根据富集主控因素综合评价甜点区的分布范围,为溱潼凹陷下步页岩油勘探指明方向。

金湖凹陷三河次凹阜二段产能影响因素

金湖凹陷三河次凹主要含油层系为古近系阜宁组阜二段,近年来相继发现H3、H4、H8、H9等含油断块,但始终未得到有效开发。主要问题是由于目前各试采断块油气产能差异较大。为正确合理地评价三河地区产能主要影响因素,根据试油试采资料,结合各井沉积微相、成岩相、孔渗数据等多种参数进行对比研究,认为影响油井产能的因素主要包括沉积微相、成岩相以及储层物性等,研究区内滨浅湖砂坝和弱压实成岩相为最有利的沉积及成岩相带。研究结果对区域下步滚动开发的产能预测具有一定指导意义。

金湖凹陷西斜坡阜二段湖相碳酸盐岩沉积模式研究

前人对金湖凹陷西斜坡地区阜宁组阜二段湖相碳酸盐岩地层的成因认识不统一,因而本次研究以该层碳酸盐岩沉积相为重点,通过对研究区碳酸盐岩的成分组成、虫管保存程度、地层厚度分布规律、泥晶灰岩等的研究,提出研究区发育一套碳酸盐岩坪沉积体系。碳酸盐岩坪是一套静水环境下的泥晶灰岩和生物碎屑灰岩为主体的沉积体系,包含碳酸盐岩席、碳酸盐岩坝、碳酸盐岩滩以及泥坪四种微相。平面上在研究区西部水体较浅,水体动力较强,发育碳酸盐岩滩、坝相,东部水体较深,水动力较弱,发育碳酸盐岩席。并在全面研究基础上提出了碳酸盐岩坪沉积体系的沉积模式。

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。

苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组二段页岩油成藏条件分析

碳酸盐岩夹层型页岩油为苏北盆地页岩油勘探的主要类型之一,高邮凹陷深凹—内坡带是阜宁组二段(E1f2)碳酸盐岩夹层型页岩油勘探的有利区。为进一步明确高邮凹陷E1f2页岩油"甜点"层段,运用扫描电镜、高温压汞、氮气吸附、CT扫描、X衍射、三轴力学、多温阶热解等多种研究方法,对比分析了E1f2各页岩段的源岩品质、储层品质、工程条件及可动性。E1f2^页1、E1f2^页2为干热还原咸水的沉积环境,发育优质页岩;有机质丰度较高,平均有机碳含量分别为2.33%和1.63%,干酪根类型以Ⅰ、Ⅱ1为主,生烃条件最为有利;黏土矿物层片间孔较发育,储集空间以宏孔、裂缝为主;E1f2^页1—E1f2^页5脆性矿物含量在59.1%~63.6%,黏土矿物以伊/蒙混层和伊利石为主,E1f2^页2脆性指数最高为64.25%;在埋深大于3500 m的范围内伊蒙混层向伊利石转化明显,页岩脆性及可压裂改造条件更好。高邮凹陷深凹—内坡带E1f2^页1、E1f2^页2页岩层段是下一步苏北盆地页岩油勘探方向之一。

王龙庄油田阜宁组二段碳酸盐岩与碎屑岩混合沉积滩坝体系

在钻探过程中,发现王龙庄油田既有陆相沉积物,亦有海相沉积物,其沉积环境和沉积体系一直是人们关注的焦点。综合利用钻井、测井、物性及重矿物等分析,通过20余口取心井的岩心观察和100多块岩心薄片分析,认为金湖凹陷王龙庄油田阜宁组二段沉积物源主要来自西南部的张八岭隆起,发育碳酸盐岩与碎屑岩混合沉积滩坝体系,将混合沉积滩坝相进一步划分出混积坝、混积滩和裂流水道三个微相,阜二段沉积时期研究区砂体整体呈环带状分布。在沉积演化指导下,采用单井相相控砂体分析技术建立了断块的小层沉积微相分布模式。

苏北盆地古近系阜宁组二段富有机质页岩特征与沉积环境

苏北盆地古近系阜宁组二段(E1f2)发育两套富有机质页岩,分布广泛,油气显示丰富,页岩油形成条件有利。通过对大量岩心及薄片的观察,结合系统的有机地球化学、全岩X-衍射及微量元素测试资料,研究了苏北盆地E1f2两套富有机质页岩特征及沉积环境。苏北盆地E1f2两套富有机质页岩特征截然不同,其中第一页岩层(E1f2页1)以深灰色块状含灰泥岩和硅质泥岩为主,微显层理;页岩有机碳含量平均介于2.21%~3.41%,有机质类型以Ⅰ型为主。第二页岩层(E1f2页2)为灰黑色油页岩与纹层状含云、含灰泥岩、泥云岩、泥灰岩互层,纹层发育,有机碳含量平均介于2.02%~2.99%,有机质类型以Ⅰ型为主。苏北盆地E1f2沉积古气候经历了自半干热、还原、半咸水环境向干热、强还原、盐湖环境,再向温湿、氧化、淡水环境演化的过程;富有机质页岩形成于强还原、干热、咸水环境向氧化、温湿、正常淡水环境过渡的最大湖泛面附近,其中E1f2页2形成于强还原、干热的咸水—盐湖环境,E1f2页1形成于强还原、半潮湿—半干热的半咸水环境。沉积环境演化,造就了E1f2泥页岩层间及富有机质页岩内部岩性、电性及烃源岩品质的差异。

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。

金湖凹陷西斜坡阜二段储层参数分布特征

金湖凹陷西斜坡阜二段(E1f2)储层沉积微相繁杂多样,分布规律复杂,导致储层参数变化快,规律难于把握。针对此问题,研究提出按沉积微相分类讨论储层参数分布规律的方法。金湖凹陷西斜坡阜二段第3亚段(E1f23)1—7小层沉积微相和砂体厚度的变化与展布特征不同,导致储层参数的分布特征差异明显,发育较多原生补给水道沉积的1—4小层比发育较多改造补给水道沉积的5—7小层的孔隙度、渗透率均要高。对研究区内发育的滨湖砂坝、滨湖砂滩、原生补给水道和改造补给水道微相进行分类研究,结果表明,滨湖砂坝和滨湖砂滩孔隙度、渗透率分布相对稳定,渗透率呈较明显的复合韵律分布模式;原生补给水道渗透率多呈正韵律分布模式;而改造补给水道渗透率多呈反韵律或复合韵律分布模式。储层物性平面上呈北东—南西向展布,其高值区主要分布于原生补给水道和砂坝沉积区,低值区则分布于改造补给水道和砂滩等沉积区。

苏北盆地金湖凹陷阜二段砂岩物性影响因素分析

利用岩石薄片、铸体薄片、孔渗分析等实验手段,对苏北盆地金湖凹陷阜二段砂岩储层的矿物岩石特征、储层物性特征、孔隙结构特征以及储层物性的主要影响因素进行了相关分析。研究表明,阜二段储层岩石颗粒总体偏细,不同地区岩石成分成熟度均值差别小、范围值都较宽;西部斜坡带储层物性相对较好,其他地区以低孔、低渗—特低渗储层为主;压实和碳酸盐胶结是导致储层物性变差的主要原因;溶蚀作用和油气充注是抑制物性变差、改善储集性能的重要因素。西部斜坡带等地区是储层物性相对较好的有利地区。

金湖凹陷西斜坡阜二段物源方向再认识

针对金湖凹陷西斜坡物源方向存在分歧等问题,通过对金湖凹陷西斜坡阜宁组二段第三亚段(E1f23)沉积相、重矿物组份特征及分布等研究,对物源方向进行再认识。研究区E1f23发育一套外源滨浅湖沉积体系,包括两种亚相、七种微相,亚相为滨湖亚相和浅湖亚相,微相包括滨湖砂坝、滨湖砂滩、原生补给水道、改造补给水道、浅湖泥湾等。通过重矿物直方图分析,认为E1f23物源分别来自西部的建湖隆起和西南部的张八岭隆起,其主物源为张八岭隆起,北部和西部的局部地区有少量西部和北部的建湖隆起物源供给。

苏北盆地溱潼凹陷阜二段烃源岩生烃潜力及形成环境

在阜二段层序划分基础上,通过大量有机地球化学分析系统评价阜二段烃源岩,揭示优质烃源岩的发育层段和形成环境。结果表明,溱潼凹陷阜二段中、下部烃源岩生烃条件较好,优质烃源岩主要分布于七尖峰亚段、四尖峰亚段和龟背亚段,形成于半咸水的还原环境中,TOC大于2%,有机质类型以Ⅰ型、Ⅱ_1型为主,有机质生源构成为低等水生生物和陆源高等植物,有机质成熟度普遍达到成熟阶段。阜二段顶部和底部的烃源岩品质相对较差。建立了阜二段泥页岩层序—沉积发育模式,认为烃源岩发育受控于区域气候变化、降水强度、水介质条件和陆源物质供给等因素,阜二段沉积早期到晚期,水体盐度逐渐降低,沉积环境由强还原到弱还原变化,蒸发作用减弱,古气候由干旱变为潮湿,阜二段沉积中期最有利于形成优质烃源岩。

苏北盆地金湖凹陷北港次洼古近系阜宁组二段页岩油富集特征及主控因素

通过解剖苏北盆地金湖凹陷北港次洼古近系阜宁组二段泥灰质页岩油藏,分析了成藏条件,确定富集主控因素。北港泥灰质页岩油藏埋深3660~3735 m,纵向上位于阜二段③~④亚段,属于典型的源储一体型油藏。油藏具有"四高一发育"特征,即高有机质丰度、高演化程度、高脆性矿物、高异常压力、天然裂缝发育。阜二段③~④亚段灰质泥岩和泥灰岩为优质烃源岩,实测有机碳含量平均为1.83%,S1平均为0.59 mg/g,有机质类型为Ⅰ型,Ro为1.1%,成熟度较高。原油的植烷、伽马蜡烷、孕甾烷、三环萜烷含量中等,形成于半咸水的烃源岩。阜二段泥灰岩脆性矿物含量平均为60.7%,以石英、白云石和方解石为主,实测孔隙度4.24%~8.76%,平均为7.04%;③亚段溶蚀孔发育,④亚段天然裂缝发育,声波时差计算压力系数为1.3。大面积分布的优质烃源是页岩油藏形成的物质基础,地质甜点控制页岩油局部富集,高异常压力是页岩油藏高产的关键,阜二段泥灰质页岩油藏具有较好的勘探开发前景。

盐城凹陷阜二段页岩油形成条件及富集规律研究

在岩心观察、分析测试、测录井资料分析的基础上,从页岩岩性、生油性、储集性和脆性等方面分析了盐城凹陷阜二段页岩油的形成条件;在重点油流井和显示井解剖的基础上,结合国内外已发现页岩油层特征,探讨了页岩油的富集规律。认为盐城凹陷阜二段页岩有机质丰度高,微裂缝及微孔隙发育,具有一定储集条件,脆性高,具备页岩油形成条件。页岩油显示平面上主要分布于南洋次凹深凹带,纵向上主要分布于页4、页3段。页岩油富集与有机质丰度、岩石相类型、成熟度、裂缝发育程度、异常压力等因素有关。评价认为南洋次凹深凹带页4段最为有利。

金湖凹陷西斜坡阜二段混积储层产能特征及其影响因素研究

金湖凹陷西斜坡阜二段单井初期产能中等偏低,其分布规律受距物源远近的影响。根据单井射开厚度及考虑产液剖面劈分的单砂体初期产量,结合各井沉积微相、构造位置、各砂体孔渗数据等多种参数进行对比研究,分析影响金湖凹陷西斜坡油井产能的各种因素。研究认为影响西斜坡油井产能的因素主要包括沉积微相、构造位置以及储层物性等,研究区内滨湖砂坝、滨湖砂滩、残留水下分流河道、浅湖砂滩微相的储层产能逐渐变差;构造位置对产能影响较大;随渗透率的增大,各种微相及构造位置的单井采油强度增加幅度不同,容积系数和地层系数对油井产能均具有较好的控制作用。