琼东南盆地异常压力分布与形成机理探讨

基于测井资料和地震层速度预测盆地地层压力,结合实测压力和泥浆数据,从琼东南盆地测井资料和地震资料入手,综合前人的研究成果,分析了琼东南盆地地层压力分布特点,总结了琼东南盆地异常地层压力分布规律,认为此盆地单井压力类型可以划分为常压、微超压、超压;超压出现[JP2]的层位,层速度剖面上出现速度反转现象,在凹陷中心易形成强超压体;上渐新统陵水组压力平面上发育陵水凹陷、松南宝岛凹陷、乐东凹陷等强超压凹陷,具有从北向南、从西向东超压逐渐增强、超压范围增大的特点。在此基础上,分析了琼东南盆地的超压成因机理,认为该盆地上高达110m/Ma的沉降速率造成的不均衡压实是该盆地上超压层形成的主要成因;高达105m/Ma的沉降速率、较高的地温梯度引起的生烃作用以及断层活动性减弱、封堵性增强共同控制着下超压层的形成.     

琼东南盆地超压研究进展及形成机制

基于国内外相关文献的调研和剖析,综合前人的研究成果,总结了琼东南盆地超压的分布特点及深水区压力预测等方面的研究进展。结合现有的钻井、实测压力、地质、地球物理及地球化学等资料,分析了琼东南盆地的超压成因及其形成机制。分析表明：新构造期(5.3Ma)以来,琼东南盆地表现为快速的沉积沉降,特别是西部晚期的巨幅沉降,沉积地层很厚,且泥岩发育,这种独特的快速沉积沉降是该盆地超压形成的重要地质条件。低渗透性沉积层在快速沉积沉降过程中受到上覆岩层欠压实作用而产生超压,其实质是孔隙流体供与排不平衡,是该盆地超压形成的主要机制。同时,水热增压及新生流体等的辅助作用,会使压力进一步升高,使超压进一步加剧。研究成果对琼东南盆地的勘探与开发具有理论指导和现实意义。     

琼东南盆地崖城区泄压带流体活动特征及成岩响应

基于琼东南盆地西部崖城地区10余口钻井的实测钻井资料,以及流体包裹体、激光拉曼探针、古压力热动力学模拟、有机地球化学、阴极发光、铸体薄片和碳酸盐胶结物碳氧同位素组成等多项测试分析,剖析了超压顶界面分布以及附近的泄压带流体活动特征,同时揭示了流体活动造成泄压带岩场响应。研究区泄压带可能位于超压顶面附近地层;地层测试、泥浆密度、测井曲线和速度谱资料确定了崖城区现今超压顶面深度主要分布在3 000~4 000 m,而且由构造高部位向低部位加深;各井超压顶面附近的泄压影响范围不同,具体范围可由镜质体反射率R_o得到。现今超压顶面与古超压顶面（泄压流体排放期）深度变化较小。泄压带流体具有相对高温高压、含有酸性和烃类等特征,流体活动使得泄压带成岩场的温压条件和孔隙流体介质发生变化从而影响了水-岩作用;主要表现为：①泄压带地层的R_o和黏土矿物出现提前转变趋势;②有机质T_max异常小和S₁/（S₁+S₂）异常大;③泄压带储层发生的热流体酸性溶蚀导致次生孔隙带发育;④长石颗粒钠长石化,自生石英和碳酸盐胶结物异常发育,其为深部超压有机流体排放的产物。总之,研究区超压顶面附近的泄压带可能为天然气与优质储层及盖层耦合有利聚集带,是今后琼东南盆地天然气勘探的现实区域。     

南海莺琼盆地地层压力预测技术现状及展望

莺琼盆地是世界海上三大含油气超压盆地之一。盆地内超压分布十分广泛,超压成因复杂多样,目前钻遇最高压力系数达2.36。钻井实践表明,地层压力异常严重影响了作业安全和时效,是长期制约盆地内高温高压及深水领域天然气勘探开发进程的关键因素。该文通过详细回顾地层压力预测技术发展脉络,系统梳理了中海油莺琼盆地地层压力预测技术面临的挑战,总结了制约地层压力预测技术精度的关键因素。在此基础上,面向未来勘探及钻井作业安全需求,指明了后续盆地内地层压力预测技术发展趋势及重点攻关方向,为海上低勘探地区的压力预测研究提供了重要参考。     

琼东南盆地宝岛区深埋藏储层物性主控因素

琼东南盆地宝岛区陵水组储层埋深为３ ０００～５ ３００ ｍ,储集砂岩以岩屑石英砂岩为主,其次为长石岩屑砂岩和长石岩屑石英砂岩。储层物性为中孔、低孔、特低孔纵向演化,在３ ７００～４ ０００、４ ２００～４ ５００、５ ０００～５ ２００ ｍ 出现３ 个相对高孔隙带,孔隙类型为原生孔与次生孔组合型。原生孔隙保存和次生孔隙形成是相对高孔隙带发育的原因,强压实作用及差异胶结作用是导致该区物性变差的主要原因。滨海沉积的临滨砂坝与扇三角洲（三角洲） 沉积的水下分流河道利于孔隙保存与次生孔隙形成,是深埋藏砂岩有利储层发育的先决条件,局部粒度较粗砂岩段发育相对高孔隙带,溶解作用的后期改善是宝岛区深部储层相对高孔隙带形成的重要影响因素。     

超伸展陆缘盆地深部结构及油气勘探意义——以琼东南盆地为例

南海北部被动陆缘盆地是中国海域重要的油气基地。以琼东南盆地为例,通过大量地震、钻井资料的综合分析,从被动陆缘深部地壳形变与盆地充填耦合的角度,揭示了超伸展陆缘裂谷盆地沉积充填特点及地层样式。研究表明,位于南海西北次海盆西延长线上的琼东南盆地属于夭折型陆缘裂谷盆地,沿中央坳陷带岩石圈拆离减薄形成了细颈带和远端带,盆地裂陷期经历3幕伸展作用,早期断陷幕发育以高角度正断裂为特征的孤立断陷,中期拆离幕发育以低角度拆离断裂为特征的拆离断陷,且拆离断裂作用具有明显自东向西迁移的特点,晚期断-拗幕沉积中心位于凹陷中央。正是由于变形构造活动迁移特征构成了琼东南盆地独特的深部构造格局,进而导致不同构造单元的沉积充填及地层样式存在明显差异,其主拆离断裂侧以发育扇三角洲为主,而相向的滚动背斜侧则以发育辫状河三角洲为特征。这些因素制约裂陷期烃源岩分布以及深部储层展布,进而约束油气地质条件的差异。因此,基于岩石圈非瞬时破裂过程所建立的超伸展陆缘裂谷盆地深部结构及沉积充填特点认识,对琼东南盆地油气勘探具有重要的指导意义,同时也为被动陆缘盆地深层地层样式及沉积充填研究提供可参考范例。     

泊松阻抗属性分析方法在琼东南盆地X构造目标区储层预测中的应用

针对琼东南盆地储层预测中利用单一的常规纵波阻抗和弹性参数均不能识别目标区储层的难点,选用了泊松阻抗属性分析方法,该方法融合了泊松比和密度2种属性信息,对高孔隙度砂岩和含气砂岩具有较强的分辨能力.利用该方法对琼东南盆地X构造目标区油气层的空间展布进行了分析,预测了高孔隙度砂体的分布范围,其预测结果得到了钻井证实.     

马东东地区深部储层物性影响因素分析

马东东地区深部储层物性影响因素分析结果表明，沉积环境、成岩作用和异常超压的形成与分布是影响本区深部储层物性的主要因素。其中，沉积环境对深部储层物性的影响主要表现为岩石组分、结构和沉积相带对储层物性的影响，成岩作用中的铁白云石沉淀和硅质增生是导致深部储层物性变差的重要因素，沉积物中有机质的大量生烃以及粘土矿物在转化过程中所释放出的酸性水的溶解作用是产生大量次生孔隙的重要因素，而深部异常超压的存在是部分原生孔隙和次生孔隙得以保存的重要条件。     

马东东地区深部储层物性影响因素分析

马东东地区深部储层物性影响因素分析结果表明 ,沉积环境、成岩作用和异常超压的形成与分布是影响本区深部储层物性的主要因素。其中 ,沉积环境对深部储层物性的影响主要表现为岩石组分、结构和沉积相带对储层物性的影响 ,成岩作用中的铁白云石沉淀和硅质增生是导致深部储层物性变差的重要因素 ,沉积物中有机质的大量生烃以及粘土矿物在转化过程中所释放出的酸性水的溶解作用是产生大量次生孔隙的重要因素 ,而深部异常超压的存在是部分原生孔隙和次生孔隙得以保存的重要条件     

高压地层条件下AVO异常陷阱研究

根据南海莺琼盆地某井高压地层的典型砂岩样品实验室岩心测试数据,分析了砂岩速度和密度等参数随压力变化的特征,在此基础上开展了随机AVO正演模拟研究,获得了在不同压力情况下不同岩性、物性和流体组合的AVO响应特征。在围压不变情况下,纵、横波速度随孔隙压力的增大而降低,而密度受压力的影响较小;当砂岩地层压力大于上覆泥岩地层压力时,饱和水砂岩可能出现第Ⅳ类AVO异常假象,因此在高压地层中进行储层预测或烃类检测时应结合地层压力预测和随机AVO正演模拟研究来成功规避AVO异常陷阱。     

高温超压储层孔隙演化的物理模拟实验

目前比较常见的是常压条件下的储层演化模拟,而异常高压条件下的储层演化模拟则少见。为了进一步明确高温超压对于储层孔隙演化的定量化影响,以琼东南盆地乐东—陵水凹陷中新统"高温超压"储层为研究对象,在对该区沉积、成岩背景下温度压力场划分的基础上,应用自然类比法和物理模拟实验等手段,分析不同温压场背景下的孔隙演化特征,探讨超压、流体对储层孔隙演化的影响,明确优质储层发育的主控因素。研究结果表明:(1)乐东—陵水凹陷中新统储层的温压场可划分为高温常压、高温超压和高温强超压等3个区;(2)超压和强超压对原生孔隙具有一定的保护作用,在同一成岩阶段,超压和强超压储层的面孔率较常压储层面孔率高1.23%～6.74%,超压、强超压区地层压力每超过静水压力8 MPa、4 MPa时,其对应保护的原生孔隙约为1%;(3)有机酸溶蚀作用对储层次生孔隙具有较大的贡献,较正常压实储层的面孔率增加0.96%～7.38%;(4)大气水淋滤作用对储层物性的影响微弱,较正常压实储层的面孔率仅增加0.19%。结论认为:(1)有机酸溶蚀是高温常压背景下储层中最具建设性的作用;(2)超压对原生孔隙的保护是高温超压和强超压背景下储层中最具建设性的作用,并且超压越强对孔隙的保护作用就越大。     

莺歌海盆地乐东地区中深层储层发育特征及成因机理

为研究莺歌海盆地乐东地区中深层储层发育特征及成因机理,开展了岩石铸体薄片分析、扫描电镜观察、常规物性测试、压汞实验,并结合测井和测试资料、区域埋藏史、油气充注期次、超压成因资料,对其储层低渗成因及“甜点”储层发育机理进行了系统研究。结果表明：①乐东地区中深层储层砂岩以长石岩屑砂岩为主,砂岩成熟度较低。次生溶蚀孔隙发育,孔隙结构以大—中孔细喉型为主,储层物性以低孔低渗、特低孔特低渗型为主。②中深层储层经历了强压实作用,岩石中塑性矿物含量较高,抗压实能力弱,胶结物含量高,晚期形成的超压对储层保护作用有限,共同导致了储层渗透性较低。③“甜点”储层发育主要得益于溶蚀作用产生大量次生溶孔,且溶蚀流体主要为烃类充注携带的有机酸,构造作用以及温压环境对于储层物性的改善也均起到一定的建设性作用。该研究成果为莺歌海盆地中深层寻找次生孔隙发育带具有借鉴意义。     

准噶尔盆地玛湖地区深层致密砾岩储层发育特征及成因

为明确准噶尔盆地玛湖地区深层致密砾岩储层发育规律及主要成因,利用已钻深井各项资料和数据对其进行系统研究,确定了储层的基本特征和有效储层成因。结果表明：储层以细砾岩和中细砾岩为主,属扇三角洲分流河道砾岩;储层为典型低—特低孔、渗深层致密砾岩储层;砾石成分主要为凝灰岩和中酸性火山熔岩构成的火山岩,胶结物主要为浊沸石和方解石;经历了压实、胶结和溶蚀3类成岩作用,前两者兼具破坏和建设双重作用,而溶蚀作用的结果是普遍发育由沸石类、碳酸盐类胶结物和泥质杂基溶蚀形成的粒间溶孔及长石和暗色矿物溶蚀形成的粒内溶孔构成的次生孔隙富集带;与中浅层不同,储集空间由次生孔隙和裂缝双重介质构成;有效储层成因主要为岩石成分、溶蚀作用、裂缝系统和异常高压：岩石成分是内因,提供充足物质基础;而溶蚀作用、裂缝系统和异常高压是外因,溶蚀作用形成次生孔隙富集带,裂缝系统提升储层渗流能力,异常高压实现孔隙的有效保持和增加。4个因素共同控制深层致密砾岩相对优质储层的形成与分布。     

压力演化对页岩气储层的控制作用——以四川盆地五峰组—龙马溪组为例

中国南方海相页岩气勘探开发的实践表明，地层压力对于页岩气的保存及勘探开发具有重要的影响。为了进一步明确压力演化对页岩气储层演化的影响，以四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为例，依据岩相、物性、孔隙结构、包裹体分析与页岩微观特征等资料，研究了压力演化对页岩气储层的控制作用。研究结果表明：①页岩气储层物性与孔隙结构受岩相、埋深与压力演化的共同控制，孔隙压力超压对埋藏压实具有抑制作用，总体上有利于页岩有机孔的保持和物性向好；②泄压期次与泄压强度影响了五峰组—龙马溪组不同岩相页岩的差异演化对高应力敏感性黏土质页岩的影响尤为显著，而对硅质页岩的影响则较低；③区域抬升与泄压时期晚、泄压时期短和泄压强度低最有利于有机孔的保持和页岩气储层物性向好；④盆内深层页岩气泄压程度低，保存条件优越，储层物性普遍优于盆缘常压—超压区，富有机质硅质页岩与黏土质页岩均具有较好的储集性能；⑤盆缘常压区泄压程度较高，富黏土质页岩储集性能降低，封盖性增强，并逐渐演化为直接盖层。     

渤海湾盆地济阳坳陷渤南洼陷沙四下亚段红层有利储层成因机制

渤海湾盆地济阳坳陷渤南洼陷沙四下亚段红层经历了较长时期的沉积和成岩改造作用,原生孔隙保留机制、次生孔隙演化规律不清,制约着勘探进展。运用岩心观察、铸体薄片鉴定及扫描电镜分析等技术手段,在储层特征分析基础上,开展了红层有利储层受控因素分析,总结了有利储层成因机制,预测了有利储层分布。该区沙四下亚段红层沉积存在冲积扇-辫状河-辫状河三角洲-湖泊和扇三角洲-湖泊2大沉积体系;砂岩类型以岩屑长石砂岩为主,储集空间由残留原生孔隙、次生溶蚀孔隙及裂缝构成,储层物性较差,属于特低孔特低渗储层。储层在机械压实作用以及碱、酸流体的交替影响下,储集空间经历了原生孔隙保留、次生孔隙形成及储层致密化3个阶段;埋深与有利相带决定原生孔隙保存程度,有机酸、上覆地层异常高压与断裂展布决定次生孔隙发育程度。原生孔隙发育的有利储层类型为3 000 m以浅的冲积扇扇端储集体,分布于南部盆缘,呈裙带状展布;次生孔隙发育的有利储层类型为沙四上亚段压力系数大于1.2且沙四下亚段断裂体系发育的辫状河和辫状河三角洲储集体,分布在洼陷带,呈带状、叠合连片状展布。      

东濮凹陷次生孔隙成因探讨

东濮凹陷深层勘探预示着在深层发育异常高孔隙储层。利用实际资料,发现异常高压纵、横向分布特点,从宏观和微观2个方面对其成因和对储层的作用进行分析。结果显示：超压异常的形成与不均衡压实、孔隙流体增加、孔隙体积减小有关。超压异常控制成岩作用环境及孔隙的纵向演化,主要表现在高次生孔隙的发育和孔隙的分带性。次生孔隙的发育主要受微裂缝形成、生烃酸性环境溶蚀作用、原生孔隙的保存作用、热液循环溶蚀作用和热液交代作用的影响。在异常超压控制下,东濮凹陷深层形成了以次生孔隙发育带为主、次生孔隙递减带和致密带为辅的次生孔隙分布格局。次生孔隙带的广泛发育,对于扩大东濮凹陷深层勘探领域有重要意义。     

珠江口盆地陆丰凹陷深层砂岩储层特征及主控因素

珠江口盆地陆丰凹陷深层碎屑岩储层埋深普遍大于3 000 m,储层质量较差且非均质性强,制约油气高效勘探。综合运用岩心、薄片鉴定、物性测试、压汞测试以及测录井等分析手段,对陆丰凹陷古近系文昌组和恩平组深埋碎屑岩开展了储层岩石学特征、成岩作用及优质储层主控因素研究。研究表明,古近系文昌组岩石类型为岩屑质石英砂岩,储层孔隙主要由原生孔和次生孔构成,表现为一套特低-低孔隙度（平均孔隙度为9.42%）、超低-低渗透率（平均渗透率为8.38 mD）储层特征;恩平组储层主要由长石岩屑质石英砂岩构成,储层总体属于低-中孔隙度（平均孔隙度14.66%）、低-中渗透率储层（平均渗透率为198.43 mD）,以原生孔为主。在3 600~4 400 m深度段,发育一套高孔隙度的优质储层带,主体为原生孔,可见大量次生溶蚀孔隙,孔隙度可达20%,渗透率可达263.74 mD。这套优质储层形成条件包括：①先天条件好,长距离搬运的辫状河三角洲前缘中厚层砂体,具备岩性较粗、石英含量高、杂基含量低和结构成熟度高的特征,保留了较多的原生孔隙;②与生烃液态窗埋深对应良好,有机酸易对储层中长石和岩屑产生强烈溶蚀,明显改善了储层物性;③油气充注发生在长石和岩屑溶蚀之后、晚期碳酸盐胶结物大量形成之前,是优质储层得以保存的又一重要条件。总体而言,沉积条件、溶蚀作用和油气充注时间三者的良好匹配是深层优质储层形成的根本原因。这些认识对于珠江口盆地深层油气勘探以及相似地质背景的优质储层预测具有一定的启示作用。     

高温-超压-高CO2背景下致密砂岩储层成岩作用特征——以莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组为例

利用薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光及碳氧同位素分析等手段,对莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组高温-超压-高CO₂背景下的储层成岩作用特征及其对孔隙的影响进行了系统研究。研究结果表明: ①莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组储层发育重力流沉积,岩性以中-细粒长石岩屑石英砂岩为主,储层物性以特低-低孔、特低渗特征为主。②压实、胶结和溶蚀作用是研究区主要的成岩作用类型。超压对黏土矿物的转化及石英次生加大具有明显抑制作用,并在一定程度上保护了原生孔隙。富含CO₂的高温流体不仅造成了黏土矿物的异常转化,同时促进了溶蚀作用发生,增加了次生孔隙。③研究区黄二段储层的成岩演化序列为: 菱铁矿胶结→石英次生加大→绿泥石胶结→长石淋滤溶蚀→高岭石形成→早期方解石胶结→早期白云石胶结→长石溶蚀→方解石溶蚀→伊利石大量生成→晚期铁方解石、铁白云石形成。④总体上,压实作用使孔隙度减少了45.30%～62.93%,胶结作用使孔隙度减少了1.65%～35.01%,溶蚀作用使孔隙度增加了0.72%～8.00%。其中,黄流组中下部砂岩储层受到了超压保护和CO₂溶蚀作用的双重影响,物性较好,钻井过程中应考虑高CO₂风险。     

高邮凹陷深层系有效储层形成控制因素

高邮凹陷发育上、中、下三套含油气系统,深层系油藏属于下含油气系统。通过对深层系成藏基本特征及有效储层发育关键控制因素的研究,取得系统认识。下含油气系统成藏条件表现为“上生下储”特点,即上部阜宁组二段生成的油气,在异常高压条件下下排进入阜宁组一段储层。阜一段储层主要为三角洲前缘亚相沉积,砂体发育,但整体表现为低孔、低渗特点。研究认为,沉积微相、埋深与成岩、异常高压与油气充注三者控制了深层有效储层的发育;水下分流河道和河口坝是有效储层发育的有利微相;储层处于晚成岩A1期,次生孔隙发育改善了储集条件;深层系存在异常高压层有利于油气充注,油气充注时间早于砂岩致密化时间,有利于储集空间保存。其中,有利的沉积微相和发育次生孔隙带是决定深层发育有效储层的主要因素。