徐家围子断陷沙河子组致密气地质甜点综合评价

致密砂岩气是非常规天然气勘探的重点领域,徐家围子断陷沙河子组具备形成大面积致密砂岩气藏的地质条件。 针对沙河子组发育于断陷盆地,具有物源近、相变快及非均质性强的特点,初步形成了层序研究定前景、源岩研究定潜力、储层研究定品质、综合研究定区带、甜点研究定井位的致密气地质甜点综合评价思路。研究认为：安达地区为首选有利区,埋藏相对较浅的 Sq3 和 Sq4 的扇三角洲前缘水下分流河道、席状砂以及辫状河三角洲前缘水下分流河道、河口砂坝等相带是好储层发育区。结合精细地震解释及叠前反演,在安达地区预测甜点体 12 个,有效指导了勘探部署,实现了沙河子组致密气的勘探突破。     

徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩气藏的成藏期次及类型划分

下白垩统沙河子组是松辽盆地徐家围子断陷最为重要的气源岩之一,但过去对其致密砂砾岩气藏的油气充注时期及成藏期次等研究较少,制约了对该区致密储层成因机制等的认识。为此,基于19块岩石样品273个流体包裹体的均一温度、盐度等测试数据,结合沉积埋藏史和热演化史分析结果,厘定了该区致密砂砾岩气藏的成藏期次;进而通过分析沙河子组储层致密期与成藏期之间的关系,确定了致密气藏的类型。结果表明:(1)该区流体包裹体的均一温度和盐度分布范围较宽,气藏具有长期充注的特点;(2)徐西—徐东地区第1期天然气充注时期在距今94~100 Ma,第2期在距今80~90 Ma,而安达—宋站地区第1期天然气充注时期在距今82~94 Ma,第2期在距今68~82 Ma;(3)安达—宋站地区沙河子组主要发育"先成型"致密气藏,在东斜坡发育"复合型"致密气藏,而徐西—徐东地区沙河子组则以"复合型"致密气藏为主。     

徐家围子断陷安达凹陷沙河子组层序四沉积相研究及勘探意义

徐家围子断陷安达凹陷沙河子组致密砂砾岩是大庆油田致密气勘探的重点层系之一。其从下至上发育4个三级层序,SQ1分布局限,SQ2、SQ3以暗色泥岩和煤层为主,最上部SQ4砂砾岩最为发育,成藏条件优越。通过砂岩成分成熟度和成像测井分析,揭示了沙河子组SQ4沉积时期受东西两大物源控制。根据古地貌形态、水体能量的控制因素分析,结合研究区9口取心井资料和28口钻测井资料,阐明了安达凹陷SQ4时期主要发育辫状河三角洲、扇三角洲和湖泊相三种类型。其中水下分流河道形成的砂砾岩体是最有利储集类型,湖退环境下形成的河口砂坝和前缘席状砂有可能成为后期湖区勘探的潜在目标。     

宋站地区达深2井区沙河子组层序划分与沉积相分析

松辽盆地徐家围子断陷北部宋站地区深层油气勘探潜力巨大,可作为深部勘探的备选领域。以宋站地区达深2井区沙河子组为研究对象,综合运用岩心、测井与录井以及三维地震等资料,进行了层序地层划分与沉积相类型分析,进一步分析了沉积演化特征,建立了沉积相模式。研究结果表明,达深2井区沙河子组可划分为1个二级层序和4个三级层序,在三级层序内部主要发育辫状河三角洲、扇三角洲、湖泊、火山碎屑岩等4种沉积相类型,沉积相带东西分异明显。宋站地区达深2井区沙河子组沉积过程受到盆地边界断裂的控制,在徐西控陷断裂的持续活动下,沉积范围不断扩大,扇三角洲向徐西断裂带迁移,辫状河三角洲向断陷东部扩展,浅湖沉积在Sq4时期范围达到最大,表明沙河子组具有典型的断陷湖盆沉积特征。本文研究成果可为该地区及类似小型断陷湖盆的油气勘探提供一定的地质依据。     

断陷盆地致密砂砾岩气成藏条件和资源潜力——以松辽盆地徐家围子断陷下白垩统沙河子组为例

断陷盆地深层致密气作为非常规资源类型之一研究相对较少。以松辽盆地徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩气为例,依据地震、地球化学和储层测试等资料,从构造、沉积、烃源岩、储层、成藏组合角度剖析致密气的成藏条件,结合生烃动力学理论预测致密砂砾岩气的资源潜力。研究认为,大部分斜坡区构造平缓,断穿沙河子组并在晚期持续活动的断层较少,具备成藏构造环境;煤系烃源岩分布广,生气强度大,气源条件十分优越,具备成藏物质基础;扇三角洲、辫状河三角洲相砂砾岩大面积发育,储层整体致密但局部发育次生的高孔、高渗带,具备成藏储集条件;烃源岩与致密储层叠置发育、紧密接触、近源聚集,具备成藏匹配优势。该区钻井揭示整体含气,水平井、直井均获突破,依据生烃动力学方法保守估算致密气资源量为2395×10~8m~3。     

徐家围子断陷下白垩统营四段层序地层与致密气成藏的关系

松辽盆地徐家围子断陷下白垩统营城组四段致密砂砾岩储层是该区深层天然气勘探的储量接替层系之一,为预测其有利勘探区带,应用高精度层序地层学方法,研究了营四段层序地层与致密气藏形成的关系。①根据地层发育特征、地层旋回性和岩相发育特征,将营四段划分为2个三级层序,每一层序界面都有明显的地震响应、测井响应和沉积学标志特征。②建立了营四段层序地层格架,营四段下层序（Sq1）分布仅局限在断陷中心部位,发育半深湖-扇三角洲前缘亚相,以暗色泥岩为主,其为优质的烃源岩,可为上覆营四段提供气源;营四段上层序（Sq2）的辫状河三角洲前缘亚相物性好,是主要储层发育的有利部位。③构建了营四段致密砂砾岩气藏的2种成藏模式：一种是沙河子组为烃源岩,断裂为运移通道,砂砾岩与火山岩为储层的下生上储式成藏模式,有利勘探区位于兴城、徐东和徐南地区,预测天然气资源潜力达450×10⁸ m³;另一种是营四段下层序暗色泥岩为烃源岩,上层序砂砾岩为储层,自生自储或下生上储式成藏模式,有利区位于断陷中心的XS22井区,预测天然气资源潜力约为100×10⁸ m³。     

小型断陷湖盆扇三角洲沉积特征与发育模式——以徐家围子断陷北部沙河子组为例

为了深化小型断陷湖盆扇三角洲沉积地质认识,促进该类盆地油气勘探开发,以松辽盆地徐家围子北部沙河子组为研究对象,综合运用岩心、录井、测井以及地震资料对小型断陷湖盆扇三角洲沉积特征与发育模式进行了深入分析。结果表明：徐家围子北部沙河子组扇三角洲沉积发育,岩性以低成熟度的褐色、灰色砂砾岩和褐色、黑色泥岩为主,局部可见碳化泥岩;砂砾岩在测井曲线上多呈中幅齿状或齿化箱状,成像测井上常为暗色背景下大小不一的亮斑响应;在地震剖面上,扇三角洲沉积多表现为中低频楔状前积反射、丘状或楔状杂乱反射特征。平面分布特征显示,扇三角洲的发育与盆地范围以及构造特征均密切相关：沙河子组沉积初期,由于盆地范围小、沉积物供给充足且搬运距离短,扇三角洲沉积不仅发育于西部陡坡带,东部相对缓坡区同样发育;随着控盆断裂持续活动和盆地范围的扩大,东部缓坡带扇三角洲沉积逐渐向辫状河三角洲沉积转变,不同构造带上的沉积相开始出现分异,据此建立了强烈断陷期小型断陷湖盆扇三角洲的发育模式,可为类似小型断陷湖盆扇三角洲的油气勘探提供地质依据。     

安达凹陷沙河子组致密气储层古水流方向解释及应用

为了确定徐家围子断陷安达凹陷沙河子组砂岩体的延伸方向,通过岩心刻度成像测井资料建立岩性沉积层理的倾角模式图,确定去除构造影响后的砂岩交错层理的方位,判别单井的砂体古水流方向和纵向上古水流方向变化,再结合区域的古水流向、物源方向、沉积相带展布等进行综合分析。研究认为:安达凹陷沙河子组主要发育4种层理类型,古水流方向呈内收敛状指向盆地中心,沉积物受东西两大物源控制,从盆地边部向中心搬运,西部扇三角洲前缘及东部辫状河三角洲前缘相带广泛发育,为好储层发育区。沙河子组有利区带的水平井实钻结果与砂体延伸方向预测一致,增产效果明显。     

徐家围子断陷南部沙河子组层序地层格架及沉积特征

针对徐家围子断陷南部沙河子组层序地层格架划分不清、沉积特征不明的现状,综合利用岩心、测井及地震等资料,应用Vail层序地层学理论,开展了徐家围子断陷南部沙河子组层序划分研究,并结合构造活动背景、物源供给情况分析了层序格架内的沉积相类型和演化特征。研究认为:南部沙河子组划分为1个二级层序,进一步划分为4个三级层序,每个三级层序均具有二分结构,发育湖侵、湖退2个体系域;研究区主要发育扇三角洲相、辫状河三角洲相和湖泊相等沉积相类型,以三角洲前缘亚相中的水下分流河道为主力储层砂体;南部沙河子组可归结为断控斜坡背景和缓坡背景的2种沉积模式,具有格架控砂、继承演化、分源沉积、连片发育的沉积演化特征。     

致密砂砾岩有效储层主控因素——以松辽盆地南部A断陷为例

松辽盆地南部深层下白垩统登娄库组、营城组和上侏罗统沙河子组广泛发育致密砂砾岩,是该区主要的储层。深层致密砂砾岩气藏显现良好的勘探前景,正确认识该类储层是有效开发其油气资源的前提条件。文中应用地质、化验分析和地球物理等方法,以松辽盆地南部A断陷为例,从沉积相带展布、成岩相类型、构造作用等方面,探讨了该区深层致密砂砾岩有效储层形成的主控因素。结果表明:有利沉积相带多发育在扇三角洲前缘亚相和辫状河三角洲前缘亚相;有利成岩相多发育在三角洲前缘水下分流河道,致密强压实相、致密压实-硅质胶结相、致密压实-含方解石胶结相为有利隔层;穹窿、断鼻等构造附近有利于该类储层微裂缝和溶蚀作用的发生,对储层物性具有明显的改善作用。     

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组物源特征及对储集砂体的控制作用

综合砂岩轻、重矿物组成和砾岩砾石成分分析,在明确松辽盆地徐家围子断陷不同构造单元母岩性质的基础上,结合地震特殊反射特征建立各构造单元物源方向,明确物源对储集砂体展布、物性形成的控制。结果表明：①安达地区母岩为西北部安达凸起的酸性火山岩,物源方向为南西向;徐西凹陷母岩为西部中央古隆起的酸性、中基性火山岩,物源方向以东西向为主;宋站地区和徐东凹陷母岩为徐东斜坡的中基性火山岩和变质岩,物源方向以北东向、东西向为主。②西部、西北部物源规模较小,在断陷西侧陡坡带形成一系列沿断裂呈孤立点状分布的扇三角洲沉积体,砂体厚度大但延伸距离短;东部物源规模较大,在断陷东侧缓坡带形成连片叠置的辫状河三角洲沉积,砂体较薄但平面分布广。③西部陡坡带砂体粒度粗,抗压实能力强,在深埋条件下仍保留部分原生孔隙;东侧缓坡带砂体碎屑颗粒细、岩屑等塑性组分含量高,压实减孔严重,但紧邻煤层和湖相泥岩环境有利于有机酸进入造成岩屑、长石广泛溶蚀,极大地改善了储层物性。     

松辽盆地徐家围子断陷天然气聚集规律与下步勘探方向

徐家围子断陷内部充填了火石岭组、沙河子组和营城组的三层火山岩和四层碎屑岩地层,构成了复杂的生储盖层组合。烃源岩以沙河子组湖相泥岩和煤层为主,天然气类型以煤型气和混合气为主,并有油型气和无机气存在。已发现的气藏主要分布在断陷西部的控陷断裂带和升平一兴城构造带上,断陷东部的榆西断展构造带、宋站低隆起和丰乐低隆起区以及安达次坳也具有优越的成藏条件,是可能取得战略突破的新领域。     

松辽盆地南部十屋断陷北部深层油气成藏条件

运用层序地层学分析的方法，综合分析了松辽盆地南部十屋断陷北部深层隐蔽油气藏成藏条件。表明断陷北侧是主要的物源区，有利储集体主要分布在弯折带内，尤其是沙河子组和营城组沉积时期沿弯折带走向成裙状分布，伸入到南侧深洼的低位扇和高位轴向辫状河三角洲朵体应该成为十屋断陷隐蔽油气藏成藏的主要勘探方向。     

断陷湖盆致密砂砾岩储层特征及主控因素

为了明确徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩储层发育特征和控制因素,通过岩心观察、薄片分析、电镜扫描、压汞分析和岩石物性测试等手段,对储层的岩石学、储集空间、沉积作用、成岩作用等与物性关系进行了分析。结果表明:砂砾岩储层富含长石、火山岩屑、填隙物等低成熟组分,分选差,岩石颗粒多常见线—凹凸接触;储集空间类型主要为长石溶孔、岩屑溶孔,其次为残余粒间孔、晶间孔、微裂缝;致密砂砾岩孔隙度多数小于6%,渗透率一般小于0.1×10~(-3)μm~2,平均孔喉半径0.01～0.14μm,排驱压力高,孔喉连通性差;储层特征受沉积和成岩作用共同控制,砂砾岩孔隙度与刚性、塑性组分含量密切相关,扇三角洲和辫状河三角洲河道砂体物性较好,强烈压实作用平均减少孔隙度15%～20%,有机酸溶蚀作用平均增加孔隙度4.7%,晚期胶结通过充填残余粒间孔和溶蚀孔平均减少孔隙度4.2%。     

强烈断陷期小型湖盆沉积充填演化特征——以松辽盆地徐家围子断陷宋站地区沙河子组为例

松辽盆地徐家围子断陷北部宋站地区属于小型断陷湖盆沉积区。最新钻井资料显示,该类型断陷盆地也具有较好的天然气勘探潜力,可作为大庆深层天然气勘探的重要接替领域。以徐家围子北部宋站地区沙河子组为研究对象,在总结对比前人研究成果的基础上,综合运用岩心、录井、常规测井以及三维地震资料对强烈断陷期小型湖盆的层序地层、沉积体系以及盆地充填演化规律进行了深入分析。研究认为,宋站地区沙河子组可划分为1个二级层序,4个三级层序。三级层序内部根据湖泛面又可分为低位体系域（LST）、湖侵体系域（TST）和高位体系域（HST）。在沉积过程中,沙河子组主要发育辫状河三角洲、扇三角洲、湖泊以及火山碎屑岩沉积等4种沉积相类型。研究区的沉积充填演化规律与大型的断陷盆地相比有所不同,表现为在强烈断陷早期,无论是在陡坡带还是在缓坡带,均以发育扇三角洲沉积为主;随着盆地范围的扩张,不同构造部位上的沉积相带的分异特征才逐渐显现。但湖泊相带受短轴物源供给的影响分布较为局限,常被分割成若干个小型滨浅湖沉积区,形成多个沉积中心,从而也导致了盆地不同区域沉积地层厚度差异极大的特征。据此,深入探讨了宋站地区沙河子组的沉积充填演化过程,提出了陆相小型窄断陷湖盆的沉积模式。     

松辽盆地南部下白垩统层序构型及沉积特征

综合分析地质、地震和钻井资料，将松辽盆地南部中生界下白垩统地层从沙河子组到泉头组（K₁sh-K₁q₁）划分为5个二级层序、14个三级层序，建立了松辽盆地南部地区的层序地层格架。根据其构造演化特征，将5个二级层序划分为断陷型、断坳转换型和坳陷型三类。研究表明，构造运动控制了松辽盆地南部的沉积相类型，沉积相展布特征为火山岩-冲积扇-辫状河-辫状河扇三角洲-湖泊-水下重力流、冲积扇-扇三角洲-湖泊-水下重力流组合，以及曲流河-辫状河组合。该区的碎屑岩储集体（层）主要包括沙河子组的扇三角洲沉积体系储集体、营城组的冲积扇体系储集体、登娄库组的辫状河沉积体系储集体以及泉一段的曲流河沉积体系储集体。储集层岩性主要以含砾中、粗砂岩和中、细砂岩为主，粉砂岩次之，油气显示多存在于细砂岩中。     

东营凹陷坨826块沙三段砂砾岩沉积特征

以岩心观察、粒度分析、薄片鉴定、测井资料和地震资料解释等为主要手段,研究渤海湾盆地东营凹陷北部陡坡带坨826块沙三上亚段砂砾岩沉积特征。结果表明,坨826块东部和西部沙三上亚段砂砾岩尽管与母岩距离相近,但受物源性质和搬运机制差异影响,其成分、结构和构造明显不同,其储集性能也具差异。东部砂砾岩以牵引流沉积为主,分选好,颗粒支撑,原始孔隙度较高;西部砂砾岩以重力流沉积为主,分选差,杂基支撑,原始孔隙度较低。研究区沙三上亚段砂砾岩为扇三角洲前缘亚相沉积,具有东（郑366次级古冲沟）、西（郑361—郑369次级古冲沟）2个物源通道,形成岩性和物性差异较大的扇三角洲前缘复合朵叶体,包括碎屑流沉积、水下辫状河道、分流间湾、河口坝及席状砂5个微相,其中水下辫状河道和席状砂较为发育,碎屑流沉积在研究区西部更为发育。由下至上,扇三角洲总体呈退积—进积沉积旋回。