含油气盆地深层—超深层碎屑岩油气勘探现状与优质储层成因研究进展

合油气盆地深层—超深层是全球油气勘探的"三新"领域之一,整体低渗-致密背景下相对高孔/高渗的优质储层是深层—超深层勘探的甜点.勘探实践和研究表明,含油气盆地深层—超深层(深度为4～8 km)碎屑岩仍可发育原生孔隙主导型、次生孔隙主导型、孔-缝复合型和裂缝主导型优质储层;在深层—超深层碎屑岩优质储层中,古生界储层以次生孔...     

深层有效碎屑岩储层形成机理研究进展

深层碎屑岩储层逐渐成为油气勘探的新领域,而有效碎屑岩储层的形成机理又是深层领域油气勘探的焦点。 深层有效碎屑岩储层的形成机理复杂,与沉积作用、成岩作用及构造作用息息相关。沉积环境是形成有效储层的前提和基础。 建设性成岩作用形成的次生孔隙能有效改善储层物性。 较低的古地温环境、快速深埋的埋藏方式、地层中发育异常高压、上覆厚层膏盐、烃类早期充注、颗粒黏土矿物包壳和深层流体活动等条件均有利于有效碎屑岩储层的形成。在深层储层演化过程中,构造应力作用可直接导致孔隙体积缩小,但构造应力形成的裂缝可改善储层孔隙沟通及渗流能力,形成裂缝型有效储层。 因此,深层有效碎屑岩储层形成机理可总结归纳为“沉积物质为基础,成岩演化为关键,构造作用为调整”。 通过现代技术手段对储层物质组成的研究与成岩模拟实验研究及创新利用不同学科交叉渗透的新理论和新方法,是深层有效碎屑岩储层形成机理研究的主要发展趋势。     

7000 m以深优质砂岩储层的特征、成因机制及油气勘探意义——以库车坳陷下白垩统巴什基奇克组为例

超深层碎屑岩储层物性一般极差,单井油气产能低,但塔里木盆地库车坳陷新近钻探的博孜9井却在7 600 m以深的下白垩统巴什基奇克组仍然钻遇了优质厚层储层,并获得了高产工业气流。为了揭示该储层的特征和成因、降低超深层油气勘探的风险,基于岩心、测井和实验分析等资料,结合区域温压条件和储层埋藏演化史,探讨了巴什基奇克组储层的特征、形成机制及其油气勘探意义。研究结果表明:①该区巴什基奇克组超深层储层岩石类型为中、细粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,颗粒呈点—线接触,储集空间以原生粒间孔为主,现今仍处于中成岩演化阶段;②与其他超深层裂缝性低孔砂岩储层不同,该套超深层储层为孔隙型储层,孔隙度介于4%～13%,渗透率介于0.1～50.0 mD,孔渗相关性较好;③巴什基奇克组沉积期广泛发育三角洲前缘厚层砂体,中、细砂岩占比超过85%,颗粒抗压能力强,此后储层经历了早—中期长时间浅埋藏,晚期快速深埋,埋藏压实效应较弱,晚期上覆古近系巨厚膏盐岩层受冲断挤压形成顶蓬构造,进一步抑制垂向压实,同时研究区远离造山带和构造转换带,侧向挤压应力弱,原生粒间孔得以大量保存。结论认为:粗岩性、弱压实和低构造应力是该套超深层优质储层发育的关键;7 000 m以深规模有效储层的发育为库车坳陷天然气高丰度富集和万亿立方米储量规模提供了有利的物质条件,油气勘探潜力巨大。     

断陷盆地优质储层的成因——以辽河坳陷古近系沙河街组储层为例

辽河坳陷是叠置在中生界盆地之上的新生代含油气坳陷,其中古近系沙河街组主要形成于构造发育的断陷期,所形成的碎屑岩储层孔隙度和渗透率都较高。这主要是原始沉积作用和后期成岩作用共同作用的结果。研究认为：碎屑岩储层颗粒粗、杂基和胶结物少、次生孔隙发育、陆源及同生期碳酸盐物质少、油气进入储层早、埋藏浅等是辽河坳陷古近系优质储层形成的主要原因。进一步分析认为,辽河坳陷古近系沙河街组深层仍具有很大的油气勘探潜力。     

渤海湾盆地深层砂砾岩储层孔-缝成因机制及演化特征——以渤中19-6构造古近系孔店组为例

优质储层的识别和预测是深层-超深层碎屑岩储层油气勘探研究的重点。以渤海湾盆地渤中19-6构造古近系孔店组砂砾岩为研究对象，借助物理模拟实验等手段，研究了孔店组优质储集空间的成因及演化，建立了渤海湾盆地深层砂砾岩储层的孔-缝演化模式。取得的主要认识如下：(1)长石等颗粒的溶蚀孔为优质储集空间，钾长石的溶蚀随温度升高渐强甚至超过斜长石，钾长石在深层有更大的增孔潜力。(2)砾石级的颗粒、长英质的成分及低杂基含量更有利于压裂缝的产生，长石中压裂缝的发育程度要高于石英；垂向上，第一期压裂缝在2 500 m左右的深度开始形成，第二期压裂缝在3 000 m以深形成，而且其数量在4 000 m左右的深度达到峰值，第三期压裂缝在4 500 m以深开始形成，而且其数量随深度增大而逐渐增加。(3)孔隙度的垂向变化受到早期压实、晚期胶结以及中期溶蚀作用的控制。早期压实减孔17.38%；晚期铁白云石胶结减孔7.76%；有机酸溶蚀增孔5.45%。(4)油气充注与第二期溶蚀增孔及第一期和第二期压裂缝的发育相对应，油气在3 000 m左右的深度处富集；4 000 m以深压裂缝大量发育，叠加钾长石等溶蚀，预测深层砂砾岩...     

深层—超深层优质碎屑岩储层成因与测井评价方法——以库车坳陷白垩系巴什基奇克组为例

深层—超深层是目前油气勘探的重点领域，寻找规模优质储层是实现深层—超深层油气勘探突破的关键。构造作用、沉积相和成岩相对优质碎屑岩储层的形成与发育具有重要影响，其中，沉积相是优质储层形成的基础，成岩相是优质储层发育的关键，构造作用通过影响裂缝发育和地应力场来改善储层品质。以库车坳陷白垩系巴什基奇克组储层为例，分析深层—超深层碎屑岩储层的基本特征，从沉积微相、成岩相和构造(裂缝、地应力)“三元控储”的角度揭示了深层—超深层储层品质的控制因素。沉积背景和成岩相控制了深层—超深层储层基质孔隙的形成与发育，裂缝可改善储层的渗透率和产能，不同构造样式下现今地应力的差异分布控制了基质孔隙保存和裂缝有效性。基于“三元控储”机理、成岩综合系数和储集物性，将库车坳陷深层—超深层储层划分为4类，其中，优质储层主要形成于高能水动力环境和低应力场背景，经历了弱—中等压实作用和弱胶结作用，溶蚀作用和裂缝发育常叠加改善储集物性。综合常规测井资料和成像测井资料分别建立了沉积微相、成岩相、裂缝发育和地应力场的测井评价方法，实现了库车坳陷白垩系深层—超深层优质砂岩储层的测井预测。研究方法与认识可以为开展深层—超深层储层综...     

高海拔与超深地层石油地质若干问题

海平面以上0~5km的高海拔地层和埋藏5~10km的超深地层,应是油气勘探的潜在领域,但在其石油地质理论和技术方面有很多问题需要探讨。在高海拔地区(如青藏区),新构造运动对石油地质层系和古油藏的改造和影响很大,并且高海拔油气藏的保存条件也非常严苛。超深层常常分布在中国陆相盆地,其沉积速率大、沉积岩厚度大,加之多构造层叠加,致使超深层常对应于成岩中晚期和深埋阶段(温度高于175℃,压力大于100MPa)。中国超深层优质碎屑岩储层受沉积期特征、深埋时间因素(即成岩过程很长,深埋时间较短)、流体承压程度和次生溶蚀作用的控制。深层与超深层优质碳酸盐岩储层的形成主要依赖于白云石化作用以及白云岩的岩溶改造作用。     

深层油气地质理论研究进展与主要发展方向

含油气盆地深层系指埋深超过4 500 m的地层领域。截至2010年,全球已发现200个埋深超过4 500 m的含油气盆地,发现了1 477个深层油气藏。塔里木盆地在深层和超深层发现的石油天然气储量所占比率已从2000年的66 % 上升到2013年的92 % ,勘探前景广阔。近20年来,在含油气盆地深层构造与地质环境、深层碎屑岩有效储层和碳酸盐岩有效储层、深层油气来源与评价方法、深层油气成藏与分布规律、深部油气相态特征与油气藏保存6个方面的研究取得了重要进展。目前深层油气勘探面临系列挑战,突破当前困局需要开展7个方面的研究,包括:提高深层资料品质、增加深层信息探测手段和数据处理技术、强化构造过程与温压场演化历史研究、开展储油气层演化动力学过程研究、加强油气地球化学与油气资源评价研究、揭示高温高压和低孔低渗等非常规条件下油气藏成因机制研究、建立深层油气地质学与深层油气勘探新理论并研发配套新技术。     

中国近海深层碎屑岩储层综合预测技术探讨北大核心CSCD

中国近海盆地深层构造复杂、储层埋藏深、相带变化快,钻井少、地震资料成像品质差,储层预测难度大,储层预测结果准确度已成为制约中国近海盆地古近系深层碎屑岩储层勘探的关键。本文针对中国近海深层储层预测普遍存在的问题,以琼东南盆地、开平凹陷、莺歌海盆地和西湖凹陷等区域为例,提出了从地震资料预处理、层序地层分析,到储层预测和储层微观表征的系统分析预测技术,有效预测了上述区域的深层储层空间展布和微观特征,支持了中国近海多个领域性目标的综合研究和含气构造再评价工作。该技术组合对中国近海盆地深部碎屑岩储层综合预测具一定的推广应用价值。     

中国近海深层碎屑岩储层综合预测技术探讨

中国近海盆地深层构造复杂、储层埋藏深、相带变化快,钻井少、地震资料成像品质差,储层预测难度大,储层预测结果准确度已成为制约中国近海盆地古近系深层碎屑岩储层勘探的关键。本文针对中国近海深层储层预测普遍存在的问题,以琼东南盆地、开平凹陷、莺歌海盆地和西湖凹陷等区域为例,提出了从地震资料预处理、层序地层分析,到储层预测和储层微观表征的系统分析预测技术,有效预测了上述区域的深层储层空间展布和微观特征,支持了中国近海多个领域性目标的综合研究和含气构造再评价工作。该技术组合对中国近海盆地深部碎屑岩储层综合预测具一定的推广应用价值。     

碎屑岩储层地质历史时期孔隙度演化恢复方法——以济阳坳陷东营凹陷沙河街组四段上亚段为例

中深层碎屑岩储层孔隙度演化史和烃源岩生排烃史的匹配关系是控制油气富集的关键,但是中深层碎屑岩储层在埋藏过程中多经历复杂的成岩作用改造,孔隙度演化复杂,导致地质历史时期储层孔隙度恢复极其困难。以济阳坳陷东营凹陷民丰洼陷北带沙河街组四段上亚段中深层近岸水下扇扇中亚相含砾砂岩、砂岩储层为研究对象,确定储层胶结-溶解序列和成岩流体性质演化序列以及各成岩作用发生的地质时间及其相应的古埋深,而后拟合储层铸体薄片面孔率-显孔隙度函数关系,利用铸体薄片求取各类次生溶孔、自生矿物对储层的增（减）孔量贡献值,进行胶结-溶解序列约束下的孔隙度反演回剥;同时,根据不同类型岩石的正常压实图版,对反演回剥的孔隙度进行机械压实与热压实校正,恢复储层实际孔隙度,从而建立地质历史时期碎屑岩储层实际孔隙度演化曲线。利用该方法恢复的储层孔隙度演化史与烃源岩生排烃史相结合,能够为中深层碎屑岩储层油气富集区的预测提供指导。     

全球含油气盆地深层与中浅层油气藏压力分布特征

基于全球52 928个油气藏压力特征统计,从盆地类型、储集岩性、储层物性、油气藏温度、油气相态等5个方面出发,对深层和中浅层油气藏压力特征进行对比分析.研究结果表明,在盆地中浅层,油气藏总体以常压为主,前陆盆地、碳酸盐岩储层、致密储层、高温环境、凝析气中更易形成超压油气藏;在盆地深层,油气藏总体以超压为主,被动陆缘盆地、碎屑岩储层、非致密储层、高温环境、油气混相中更易形成超压油气藏.不同压力特征油气藏随埋深呈现一定规律性:①负压和常压油气藏分别分布在深度2 500 m和3 500 m以上地层中,超压油气藏主要分布在深度4 500 m以下地层中;②常压油气藏在冷盆、温盆、热盆开始大量出现的深度分别为2 400 m、1 600 m和1 200 m,呈变浅趋势;超压油气藏在冷盆、温盆、热盆开始大量出现的深度分别为4 400 m、3 600 m和2 800 m,同样呈变浅趋势;③负压油气藏有利发育区主要位于盆地浅层,常压油气藏有利发育区主要位于盆地中层,超压油气藏有利发育区主要位于盆地深层;④冷盆超压油气藏发育范围较宽,热盆超压油气藏发育范围较窄,温盆介于两者之间.     

塔里木盆地雅克拉断凸及周缘前中生界白云岩储层成因与勘探潜力

钻井岩心、薄片观察和物性资料分析表明,塔北雅克拉断凸及周缘地区前中生界白云岩至少发育3种类型的白云岩储层:风化壳岩溶型、暴露浅滩型和埋藏岩溶型。风化壳岩溶型储层主要受控于古潜山形态,是本区勘探最主要的储层类型;暴露浅滩型储层主要受沉积微相控制,台内滩环境、早期大气淡水淋滤及埋藏成岩环境有机酸的溶蚀是这类储层形成的关键因素;埋藏岩溶型储层主要受埋藏期流体和成岩环境控制。本区白云岩储层形成具有多期次、多类型地质作用的特征,有利的古构造位置和原始沉积相带、建设性成岩作用(白云化作用、溶蚀作用)和断裂及裂缝的发育是白云岩储层形成的关键要素,上覆盖层特别是舒善河组的发育程度是本区白云岩储层油气成藏的关键因素。     

渤海湾盆地黄骅坳陷古生界煤成凝析气藏特征、主控因素与发育模式

近年来,黄骅坳陷乌马营潜山二叠系碎屑岩和歧北潜山奥陶系碳酸盐岩取得高产煤成凝析气流,证实古生界潜山具有良好的凝析油气勘探潜力。系统分析了黄骅坳陷古生界凝析气藏的地质特征、流体性质、成藏主控因素等,剖析了典型古生界凝析气藏储-盖组合、煤系烃源岩生烃期次、油气充注期次及凝析气藏成因,明确了古生界煤成凝析气藏的发育模式。研究认为黄骅坳陷古生界发育多套优质储-盖组合,为凝析气藏的形成提供了优越的储集与保存条件。石炭系—二叠系煤系烃源岩于早白垩世、晚新生代两期生烃,具有"早油晚气、晚期为主"的生烃特点,是形成凝析气藏的关键因素。油气两期充注成藏,早期以原油充注为主,晚期以天然气充注为主,以晚期充注为主,晚期天然气对早期古油藏进行气侵改造,形成凝析气藏。建立了"两期生烃、早油晚气、气侵成藏"的成藏演化模式,构造稳定期与生烃高峰期相匹配,利于凝析气藏的大规模保存。黄骅坳陷古生界煤成凝析气藏的勘探发现与理论认识,对于渤海湾盆地石炭系—二叠系发育区开展凝析油气勘探具有重要指导与借鉴意义。     

含油气盆地深层与中浅层油气成藏条件和特征差异性比较

含油气盆地埋深超过4 500 m的地层领域称之为深层。全球范围内,已在深层和超深层(>6 000 m)发现油气藏1 477个,油气储量分别占总储量的40% 和49%,目前中国塔里木盆地深层每年发现的油气储量约占总发现储量的90% 以上。随着世界对油气资源需求量增大,深层油气勘探的速度正在加快,挑战也在不断增多,研究深层油气成藏条件、油气藏地质特征和分布特征与中浅层油气藏的差异对于揭示和阐明深层油气成藏机制和分布规律具有重要现实意义。研究表明,深层油气成藏条件在生、储、盖、运、圈、保6个方面均与中浅层有较大差异,不能基于中浅层油气地质条件研究建立的标准和方法判别和评价深层油气地质条件和油气勘探前景;深层油气藏在圈闭类型、储层特征、流体相态、温压环境等方面也与中浅层油气藏存在较大差异,不能套用中浅层油气成藏模式与勘探经验指导深层油气藏预测与勘探;深层油气藏在不同类型盆地、不同年代地层和不同埋深条件下的分布发育具有自身特点,确定勘探方向和钻探目标不能完全套用中浅层已有的认识,需要结合实际地质条件具体考虑。     

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。     

渤海湾盆地北大港潜山中生界碎屑岩储层特征及发育主控因素

渤海湾盆地北大港潜山中浅层碎屑岩储层已成了重要的油气资源潜力层段,需进一步探究碎屑岩储层的特征及其发育主控因素。利用研究区中生界的岩心、岩屑、薄片、X-射线衍射、压汞及扫描电镜等实验分析测试资料,结合目的层段碎屑岩储层的岩石学特征、主要的成岩作用及储集空间特征,对研究区中生界碎屑岩储层特征及发育控制因素进行了分析。结果表明:研究区中生界碎屑岩储层以岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩为主,发育少量的岩屑砂岩和长石砂岩。储层成因过程中主要发生了压实、胶结、溶蚀和交代作用;储层压实率为21.49%~56.63%,平均为34.35%,属于中等压实-强压实阶段;储层以次生的溶蚀孔隙为主,原生孔隙及裂缝发育占比较少;储层总体表现为低孔、低渗的特点,但部分井区存在高孔、高渗层段。储层发育主要受控于沉积作用、成岩作用和构造作用。研究区中生界碎屑岩储层富砂段优势相(带)不明显,分选系数对储层孔隙大小的影响大于岩石粒度的影响;差异压实形成的异常高压是优质储层形成重要因素,溶蚀作用形成的次生孔隙是研究层段碎屑岩储层发育的关键;构造作用造成研究区中生界地层的快速埋深和形成的斜坡为各类优质储层的发育提供了条件和场所。     

黄骅坳陷北大港潜山中生界碎屑岩储层特征及成因机理

为了弄清黄骅坳陷北大港潜山中生界碎屑岩储层的成因机理,综合应用目的层段的岩心、X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜及测录井等资料,结合地层的埋藏演化史,系统分析了北大港地区中生界碎屑岩储层特征及成因机制。结果表明:①研究区中生界碎屑岩岩石类型较多,但以长石岩屑砂岩、岩屑石英砂岩和岩屑砂岩为主。②研究区中生界碎屑岩储层发育有原生孔隙、次生溶蚀孔隙和微裂缝等储集空间类型,但以次生溶蚀孔隙为主,原生孔隙和微裂缝所占比例较小;储层物性特征以低孔-低渗、低孔-特低渗为主,高孔-高渗储层段发育的比例较小,多数储层为低渗小孔喉储层。③储层发育受沉积、成岩和构造作用共同控制,成岩过程中的压实、胶结、溶蚀及油气充注对储层发育均有影响,其中溶蚀作用对储集空间发育的影响较大;从对储层发育的控制程度来看,岩石颗粒的分选性强于岩性,成岩压实作用强于胶结作用;构造作用形成的斜坡、不整合面及断裂不仅为溶蚀作用的发生提供了场所,也为溶蚀流体的流动提供了通道。该研究成果为黄骅坳陷北大港潜山地区有利勘探目标区的优选提供了地质依据。