歧口凹陷沙一下亚段斜坡区重力流沉积与致密油勘探

在岩心、薄片观察,测录井及样品化验分析的基础上,对渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷沙一下亚段重力流沉积特征及相关的致密油形成条件和特点进行了系统分析。研究区重力流沉积主要有砂质碎屑流、泥质碎屑流和经典的浊流沉积。含泥砾块状砂岩多为砂质碎屑流成因,泥质碎屑流沉积为含有较多砂质团块的泥岩或粉砂质泥岩,正递变层理是识别传统浊积岩的重要标志。受多物源供给、地形坡-折、不同触发机制、湖平面升降等因素共同影响,多期重力流在斜坡区中低部位—主凹区形成多级远岸水下扇扇体,可识别水下主水道、水下分流水道、水道侧缘、水道间泥及无水道区浊积席状砂5种沉积微相。多期多级重力流沉积造成湖盆区"富泥又富砂",平面上优质烃源岩、致密储集层大面积分布,纵向上源、储紧邻,形成多套"三明治"式生储盖组合,为湖盆深水区致密油的形成奠定了基础。勘探实践表明,砂质碎屑流水下分流水道与无水道区浊积席状砂微相为沙一下亚段重力流沉积型致密油勘探的两个主要沉积类型,是歧口凹陷斜坡区规模增储的重要领域之一。图11表1参36     

华庆地区长63深水重力流沉积及油气地质意义

前人针对鄂尔多斯盆地延长组沉积特征及储层非均质性进行了大量的研究,但储层非均质性仍制约油气的勘探开发。综合岩心观察、粒度分析、测井相及地震相等信息,通过建立高分辨率层序地层格架,划分沉积微相,系统研究鄂尔多斯盆地华庆地区长6_3亚段沉积微相特征及对储层非均质性的控制作用。结果表明,华庆地区长6_3亚段发育深水重力流沉积体系,可划分为砂质碎屑流、泥质碎屑流、浊流、滑塌四种微相类型。其中砂质碎屑流为最重要的微相之一,其形成机理包括整体冻结、摩擦固结及悬浮沉降。沉积微相的展布控制储层平面的非均质性,长6_3亚段优质储层主要位于砂质碎屑流、浊积岩的主体部位,进而导致储层平面的非均质性。深水重力流砂体垂向叠置厚度大,可形成规模较大的油藏,长6_3亚段油层组砂质碎屑流砂体发育在河道的主体部位,厚度较大、储集层物性较好;隔夹层发育少、连通性好,是重点勘探层位。     

渤海湾盆地南堡凹陷西部东营组三段—沙河街组一段砂质碎屑流沉积特征及油气勘探意义

通过对岩心系统观测、岩心薄片观察和粒度分析,结合单井沉积相及地震相的综合分析,对南堡凹陷西部东营组三段—沙河街组一段沉积微相类型及特征进行精细的研究,认为研究区扇三角洲前端发育大规模的砂质碎屑流沉积。结合区域古地貌特征、沉积体系的综合研究,探讨了研究区砂质碎屑流沉积的成因机制,详细论述了砂质碎屑流的沉积构造特征及识别标志,并在此基础上建立了砂质碎屑流沉积模式。研究表明砂质碎屑流砂体主要为无沉积构造的块状中—粗砂岩和具有丰富重力流沉积特征的砂泥岩互层2种岩性组成,其成因为扇三角洲前缘砂体发生滑动、滑塌、再沉积而成。结合目前的勘探实践分析认为,砂质碎屑流砂体与沙河街组一段、沙河街组三段优质烃源岩直接接触或通过油源断层沟通而形成自生自储或下生上储型的岩性或构造-岩性油气藏,进而构成了研究区半深湖—深湖区域的良好岩性圈闭集合体。     

姬塬油田长6油层组浊流和碎屑流的发现及意义

通过对鄂尔多斯盆地姬塬油田长6油层组沉积序列、沉积构造、C-M图及测井曲线组合特征的研究,认为研究区除了存在如前人所说的三角洲前缘水下分流河道、河口坝、水下分流微相和浅湖亚相等沉积相外,长622和长632小层还存在浊流沉积和碎屑流沉积。浊积岩主要分布在坡折带上的三角洲前缘河口坝及以南的浅湖-半深湖区,碎屑流沉积主要分布在浅湖-半深湖区。坡折带坡度较陡,堆积了巨厚沉积,在地震诱发和重力作用下巨厚沉积物沿斜坡发生液化、移动和滑塌,形成浊积体。地震诱发大规模的波浪运动将正常浪基面附近的浊积岩体及湖相软泥搅动起来,以碎屑流形式被搬运至离岸较远的半深湖区形成碎屑流沉积。浊积岩砂体伸人湖盆腹地,下与长7烃源岩直接接触,并充分吸取烃源岩提供的油气,上有长4+5等上部泥岩封堵,具有良好的生、储、盖组合和形成较好油藏的条件,故加强对浊积岩的厚度、规模、含油性、开采方式等做更深层次的研究,是下一步对研究区浊积岩油藏的勘探方向。     

鄂尔多斯盆地华庆地区长6 油层组超低渗砂体成因分析

砂质碎屑流是对“鲍玛序列”和“浊积扇”等深水沉积理论的部分否定和完善。根据野外露头、岩心观 察,样品分析与测试,砂体特征分析及砂体形态描述等,认为鄂尔多斯盆地华庆地区长6 油层组超低渗厚 层块状砂体主要为砂质碎屑流沉积,改变了传统认为湖盆中心只发育规模较小浊流沉积的观点。进一步 研究认为,砂质碎屑流等深水重力流沉积主要受深水沉积坡折带控制,华庆地区长6 油层组超低渗砂体 属典型缓坡型砂质碎屑流沉积类型。     

鄂尔多斯盆地西南部延长组重力流沉积特征及相模式

基于岩心、测井资料和重力流研究理论等,对鄂尔多斯盆地西南部陇东地区重力流沉积特征及相模式进行了系统研究。研究区重力流沉积主要类型有滑动岩、滑塌岩、砂质碎屑流沉积、泥质碎屑流沉积与浊流沉积,受多方物源、湖盆底形、触发机制等因素共同影响,多期重力流在湖盆中部形成两类沉积体——湖底扇和滑塌体。湖底扇发育水道,可识别出内扇、中扇、外扇3类亚相,主水道、主水道侧缘、分支水道、分支水道侧缘、水道间、浊积席状砂等6种沉积微相,推测为季节性洪水成因。滑塌体不发育水道,可划分为滑动岩、滑塌岩、碎屑流舌状体、浊积体等4部分,推测为地震等触发机制导致的坡折地带沉积失稳垮塌形成。将相模式与重力流类型结合,可更加直观地研究深湖区重力流沉积物组合特征、发育模式,为深水油气勘探提供理论依据。     

鄂尔多斯盆地南部晚三叠世重力流沉积体系

通过大量岩心观察和钻井资料分析,对鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7—长6油层组湖相重力流沉积体系进行全面解析。鄂尔多斯盆地南部长7、长6油层组广泛发育由滑动、滑塌、砂质碎屑流、液化流、浊流等成因单元组成的重力流沉积体系。旋回自下而上常见块状构造(MB段)、粒序层理(GB段)与水平层理(HB段)组合,平行层理(PB段)、沙纹层理(RB段)相对不发育。认为重力流沉积序列与浊积岩的鲍马序列存在较大差异,MB段为砂质碎屑流成因,GB段为浊流成因,PB、RB段为底流(牵引流)成因,而HB段系深水滞留沉积环境的产物,与重力流无关。湖底扇扇根沉积物以滑块、滑塌、砂质碎屑流沉积MB段为主;扇中以砂质碎屑流、浊积岩及湖相泥岩组成的MB—GB—HB组合为特征;扇端则以浊积岩和湖相泥岩的GB—HB组合为主。重力流成因砂体主要发育在三角洲前缘斜坡-盆地平原,向湖盆中心延伸可达数十千米。重力流成因砂体直接覆盖于长7油层组烃源岩之上,具近源成藏优势,其中下部的砂质碎屑流成因砂岩储集层物性和含油性较好,是值得重点关注的勘探对象。图12参28     

鄂尔多斯盆地黄陵地区长6油层组古环境及重力流发育特征

在岩心观察的基础上,运用薄片鉴定、粒度分析、地球化学分析、测井资料分析等方法,对鄂尔多斯黄陵地区长6油层组的古环境和重力流发育特征进行了研究。研究区Sr/Ba比值为0.20~0.73,Th/U比值为0.88~6.85,判断长6期沉积水体为陆相淡水环境;V/Ni比值2.28~7.54,属于还原环境;长6的Sr/Cu比值1.37~18.20,为温湿气候。结合沉积相标志及沉积序列,认为研究区长6油层组主要发育深水重力流沉积,其类型包括砂质碎屑流沉积、滑塌沉积及浊流沉积三种类型,其中砂质碎屑流沉积厚度大、储层物性及含油性较好,是研究区最有利的储集岩类型。     

造山带隆升与非均衡沉降盆地的响应关系——以鄂尔多斯盆地陇东地区长7—长6油层组为例

以鄂尔多斯盆地陇东地区长7—长6油层组为例,通过露头剖面观测、岩心观察及锆石U-Pb测年数据,分析秦岭造山带的隆升特征及对物源的影响、长7—长6油层组内发育的凝灰岩夹层、重力流及震积岩等事件沉积体的时空分布,揭示造山带隆升与事件沉积体之间的响应关系。秦岭造山带自东向西“剪刀式”的俯冲闭合是导致盆地沉积中心不断迁移的动力,长7期在湖盆西南部形成最大深坳区。西秦岭隆升伴生的侵入型“S型花岗岩”为西南部深坳区提供了充足的物质来源。深坳区内部广泛分布着事件沉积体,其中凝灰岩夹层与西秦岭的侵入型岩浆岩具有同源性,自南向北厚度逐渐减薄;深坳区西南部坡折带发育浊流及部分砂质碎屑流沉积体,东北部发育砂质碎屑流及部分浊流、泥质碎屑流沉积体;由盆地西南—东北方向,震积岩岩心变形频率、幅度、规模逐渐降低,表明震源来自于西秦岭附近。因此,秦岭造山带隆升与鄂尔多斯盆地的非均衡沉降及事件沉积响应特征具有很好的时空耦合关系。      

鄂尔多斯盆地葫芦河地区长6油层组沉积特征研究

在总结前人研究成果的基础上,将岩心观察与测井资料相结合,对鄂尔多斯盆地葫芦河地区长6油层组沉积特征进行分析,认为研究区长6油层组发育半深湖-深湖相沉积,而重力流沉积为区内的主要的沉积体系,且浊积岩广泛发育。在细致分析长6油层组沉积微相展布特征的基础上,编制了沉积相平面图,为后期勘探开发提供理论支持。     

斜坡背景下沉积物变形构造时空展布规律——以鄂尔多斯盆地镇原地区长7油层组为例

为了研究鄂尔多斯盆地长7油层组沉积物变形构造时空展布规律,对盆地西南部镇原地区20口井的岩心进行了精细观察与描述,综合分析了沉积物变形构造的形态特征和形成机制,共识别出7种常见的沉积物变形构造类型,即滑塌变形、液化卷曲变形、泥质撕裂屑、液化砂岩脉、球枕构造、火焰构造和重荷模等。垂向上,沉积物变形构造在长7₂小层最为发育,长7₁小层次之,长7₃小层较少;平面上,在镇原地区中部集中发育,西部和东部局部发育。斜坡背景下沉积物变形构造的形成机制和展布规律为： ①盆山耦合激活了沉积物变形构造的触发因素;②湖进与湖退转换期是沉积物变形构造最为集中发育的阶段;③不同类型沉积物变形构造的分布与坡折带的发育关系密切,随着向半深湖—深湖沉积区推进,其类型发生规律性演化。该研究成果对于探讨沉积物变形构造的分布模式、重力流砂体分布预测及事件沉积等研究具有参考价值。     

莺歌海盆地东方区黄流组细粒厚层重力流砂体沉积特征

莺歌海盆地东方区中深层黄流组为浅海重力流沉积,表现为粒度细、迁移快、堆积厚的多期砂体组合。基于地震、测井、岩心及测试数据,分析了细粒厚层重力流砂体沉积特征,并探讨了浅海重力流沉积的控制因素。基于井震结合在东方区共识别出砂质碎屑流水道、浊积水道、富砂朵体和富泥朵体4种基本沉积单元。砂质碎屑流水道常位于朵体内部,均方根振幅为低值,剖面上呈U型或深V型,宽度多在1~2 km,测井单砂体厚度多大于25 m,主要发育含漂浮泥砾或泥质撕裂块状细砂岩相,取心段表现为多期反旋回特征;浊积水道剖面上表现为浅V型或蠕虫状反射,均方根振幅可为低值或高值,宽度多小于500 m,其水道末端多发育局部小型朵体,形成朵体-水道-朵体沉积样式,测井单砂体厚度多在10~25 m,主要发育递变层理和平行层理粉细砂岩相,发育不完整鲍马序列Ta-Tb段组合,取心段表现为多期正旋回特征;富砂朵体和富泥朵体表现为高连续反射,均方根振幅分别为高值和低值。研究区浅海重力流沉积受到物源供给、相对海平面变化和古地形地貌的共同控制。大规模蓝江三角洲前缘砂体是物质基础;随着海平面的上升,重力流的能量不断减弱,造成砂体发育规模减小、泥质含量增加、孔隙结构及物性变差,同时造成重力流流态的转变;陆架基底差异沉降形成的陆架低洼提供了浅海重力流沉积所需的可容纳空间,而不同的沉积样式主要受到局部古地貌的控制。     

福山凹陷古近系流一段重力流沉积特征

福山凹陷流一段沉积时期,主要以辫状河三角洲沉积为主,同时在半深湖—深湖区发育重力流沉积。以A、B井为例,根据岩心测井资料,对重力流发育特征进行剖析,结合该区的构造特征和沉积背景建立了福山凹陷流一段的重力流沉积平面展布与沉积模式。根据单井相分析识别出该研究区的重力流沉积为远端湖底扇沉积,并分为碎屑流沉积和浊流沉积2种类型。总体垂向上由下至上发育着湖底扇—辫状河三角洲前缘—辫状河三角洲平原的沉积演化序列。该研究将为福山凹陷岩性油气藏的进一步寻找和评价提供依据。     

准噶尔盆地砂质碎屑流砂体新发现及其油气勘探意义

为了弄清准噶尔盆地凹陷区是否发育有效砂体、岩性圈闭是否落实，基于岩心观察、重矿物分析、储层表征和地震反射特征分析等方法，分析了该盆地盆1井西凹陷下侏罗统三工河组二段（以下简称三二段）古地貌、沉积微相、储层性质和含油气性，评价了砂质碎屑流砂体的岩性圈闭条件，明确了准噶尔盆地三工河组下一步天然气勘探的方向。研究结果表明：①盆1井西凹陷周缘三二段发育坡折带，坡折带之上三角洲前缘砂体发育，在燕山期构造活动的触发下，滑塌至坡折带之下的半深湖形成砂质碎屑流砂体；②砂质碎屑流砂体厚度大，垂向上具有“泥包砂”结构，侧向与前缘相砂体之间存在泥质分隔带，封堵条件较好，岩性圈闭条件优越；③砂质碎屑流砂体储层物性好，属于中等—较好的储集层，砂质碎屑流砂体整体含油气性较好。结论认为：①准噶尔盆地三工河组发育砂质碎屑流砂体，岩性圈闭条件优越，具有重要的油气勘探意义；②基于该研究成果，通过新钻井已取得了油气勘探重大突破，证实坡折带之下砂质碎屑流砂体岩性油气藏成藏条件优越，是该区下一步最有利的天然气勘探新领域。     

鄂尔多斯盆地延长组7油层组湖盆远端重力流沉积与深水油气勘探——以城页水平井区长73小层为例

鄂尔多斯盆地长7₃小层远端重力流沉积体是盆地深水油气勘探的重要目标,但对其沉积规模、空间展布规律认识不清,导致水平井的砂体钻遇率低、勘探风险高。利用城页1井导眼井、城页1水平井和城页2水平井的岩心、钻井、录井及测井资料,对城页水平井区长7₃小层远端重力流的沉积类型、分布特征、砂体结构、沉积过程以及沉积模式进行研究。长7₃小层深水沉积体系发育滑动-滑塌、砂质碎屑流、浊流和深湖相泥质4种沉积类型。砂体以断续分布的砂质碎屑流舌状体为主,单期厚度为0.6~2.5 m。砂体在顺物源方向（NE向）厚度稳定、延续性好,长度可达800 m;在垂直物源方向（NW向）上延续长度多小于150 m,并发生突然尖灭。湖盆西南缘三角洲前缘沉积物的失稳滑脱和搬运形成了城页水平井区的重力流沉积,滑脱体搬运过程中主要经历滑动、滑塌、砂质碎屑流和浊流4个阶段,砂质碎屑流分离体远距离搬运,在湖盆中央整体凝结,形成远端重力流砂体,滑动-滑塌与浊流沉积是砂质碎屑流分离体与湖底、湖水作用的产物。湖盆远端重力流砂体结构受控于三角洲前缘重力流事件的发生频率与单期规模,孤立型砂体形成于发生频率低且单期规模较大的重力流事件;连续叠加型砂体形成于发生频率高但单期规模较小的重力流事件;间隔叠加型重力流砂体为前两者的过渡沉积。湖盆远端砂质碎屑流砂体和深湖相黑色页岩是城页水平井区长7₃小层深水油气勘探的有利对象,沿B522井、C81井和C121井NE向展布的长7₃小层细砂岩发育带是勘探"甜点"区,长7₃小层下砂层组是"甜点"层段,顺物源方向为有利的水平钻井方向。     

鄂尔多斯盆地延长组7段3亚段页岩油风险勘探突破与意义

2022年3月,针对鄂尔多斯盆地湖盆中部地区的延长组7段3亚段(长7₃亚段)的泥页岩层系实施的LY1H风险探井试油获得116.8 t/d的高产油流,试采期平均原油产量达15.8 t/d,实现了页岩油新类型和新层系的重大勘探突破。基于LY1H井钻探成果,系统梳理了长7₃亚段页岩油成藏地质条件及试油试采特征,分析了页岩油富集高产的主控因素,以期为下一步落实规模储量提供指导。研究表明:长7₃亚段的砂质岩类具有单层厚度薄、砂体横向延伸短、粒度细、泥质含量高的特征,且受长7₃亚段高有机质丰度的厚层状泥页岩强生、排烃作用的影响明显,含油饱和度高。长7₃亚段富有机质泥页岩与其夹持的多套薄层状粉—细砂岩组合具有有利的源-储配置关系,高含油性、微裂缝发育、高气油比均有利于砂质岩夹层内页岩油的富集高产。LY1H井水平段油层表现为强非均质性,为提高页岩油的动用程度,设计了"前端可溶球座细分切割+后端连续油管水力喷砂精准压裂+新型绳结暂堵剂"的一体化组合式差异化压裂改造工艺,采用纳米驱油变黏滑溜水,促进了油水充分置换,缩短了试油周期,并制定了合理的排采制度,有效提高了试油效率。LY1H井的勘探突破证实,鄂尔多斯盆地湖盆中部地区的长7₃亚段厚层状泥页岩所夹持的薄层状砂质岩类具备页岩油规模富集的地质基础,通过水平井大规模压裂改造工艺可提高其开发效率,是长庆油田下一步增储上产的重要接替领域和勘探重点。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组湖侵期沉积特征

鄂尔多斯盆地晚三叠世延长组沉积阶段经历了长9段沉积期、长7段沉积期、长4+5段沉积期3次主要湖侵期。运用钻井、测井等资料,综合分析了湖侵期储集砂体的沉积相类型、沉积演化规律,认为在湖盆西侧储集砂体主要为半深湖—深湖相浊积砂,东侧主要为深水型三角洲前缘水下分流河道砂。各湖侵期砂体展布特征具有差异性,长9段砂体规模大,分布范围广,单层砂体厚;长7段三角洲砂体规模较小,浊积砂体发育,局部地区具有叠合连片特征;长4+5段盆地东北三角洲砂体延伸较远,横向连片性好,三角洲前缘水下分流河道砂体单层厚度薄,纵向多层叠加。研究还表明,湖侵期发育优质烃源岩,砂体具有较好的储集空间,生储配置关系好,易形成原生油藏,是下一步勘探的目标领域。图8表1参14     

洪水型浊流砂体形成及分布的沉积模拟实验

利用沉积模拟实验技术,通过大量洪水浊积砂体的原型资料,结合洪水型浊流的形成环境和条件,设计了洪水型浊流的模拟实验方案,论述了不同斜坡长度、坡度、初始流速、泥沙比例和含沙浓度等参数条件下洪水型浊流的形成过程,剖析了洪水型浊流沉积作用规律,揭示了洪水型浊流砂泥质的分布与沉积特征,分析了湖底地形对洪水型浊流沉积作用的控制,探讨了洪水型浊流砂体形成及发育的水动力机制.实验表明,斜坡带的坡度与高差、湖底地形、湖水位及初始流速等对参数对洪水型浊流沉积有重要影响,洪水型浊流的泥沙含量决定了其流动行为及沉积结构.     

鄂尔多斯盆地延长组长7油层组石油成藏条件分析

鄂尔多斯盆地长7油层组沉积期是湖盆发育的鼎盛期,不但沉积了大面积分布的优质烃源岩,而且还发育一定规模的储层。对储层所处沉积环境、储层特征、成岩相及生、储、盖组合等综合地质条件进行分析研究,结果表明,长7储层烃源条件优越,有利储集体主要为三角洲前缘的水下分流河道及半深湖—深湖相浊积岩,岩石类型以低成分成熟度的岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,储层物性差,孔隙度平均8.45%,渗透率平均0.12×10-3μm2,属超低孔低渗储层;发育5种成岩相类型。最有利成岩相为胶结作用—微孔粒间孔和溶蚀作用—溶孔微孔成岩相,分布面积有限;储层物性最差的为压实胶结—微孔成岩相,分布面积较广。半深湖—深湖沉积环境导致长7储层横向连通性差,纵向隔夹层多,油气只能通过垂向和短距离的侧向运移,在遇到泥岩遮挡层或致密砂岩遮挡时在相对物性较好的储层中聚集成藏。