渤海湾盆地歧口凹陷沙河街组三段一亚段地质特征与页岩油勘探实践

歧口凹陷沙河街组三段一亚段[Es~(3(1))]页岩油勘探获得高产、稳产工业油流,证实湖相页岩油具有较大勘探潜力,并形成亿吨级规模战场,对渤海湾盆地广泛分布的沙河街组页岩油勘探具有重要借鉴意义。针对歧口凹陷沙河街组三段页岩层系沉积环境、岩性、储集性、脆性和含油性等方面展开综合研究,Es~(3(1))半深湖-深湖区泥页岩孔缝发育,脆性指数高、储层敏感性差、含油气性好,具备页岩油富集的生烃、储集、含油和工程改造条件,页岩油成藏地质条件优越。纵向上,将Es~(3(1))划分6个甜点段,由上至下依次为C1—C6,平面分布稳定,单段厚度分布在7～96 m,累计厚度434 m,分布面积在87.4～194.3 km²,平面甜点叠加面积为256 km²,采用体积含油率法,初步计算资源量为4.1×10⁸ t。按"老井控面、水平井提产"的原则,在Bin60-56和F38x1两口大斜度井试油获工业油流,针对C1甜点段部署水平井勘探,QY10-1-1井获得日产百吨高产油气流,Bin56-1H井自喷试采206 d后,累产油3 043.11 t,反...     

渤海湾盆地风险探井歧页1H井沙河街组一段页岩油勘探突破及其意义

2021年完钻的风险探井歧页1H井实现了渤海湾盆地黄骅坳陷沙河街组一段(沙一段)页岩油重要勘探突破,可以为具有相似地质特征的页岩油勘探提供参考与借鉴。基于4口系统取心井的岩心、岩石薄片、测井资料以及烃源岩评价、X射线衍射全岩矿物分析等测试资料,系统总结了歧口凹陷沙一段页岩油形成与富集特征和配套关键工程技术。研究表明,歧口凹陷沙一段发育纹层状混合质页岩、纹层状云灰质页岩、纹层状长英质页岩、块状黏土质泥岩和块状碳酸盐岩5类岩相,其中,纹层状混合质页岩和纹层状云灰质页岩具有高有机质丰度(TOC含量平均为2.8 %)、高生烃潜量(S₁+S₂含量平均为21.8 mg/g)、富含颗石藻、高频纹层结构(纹层密度达24 000层/m)、层理缝异常发育、可动烃含量较高(＞2.5 mg/g)等优越的地质特征,是沙一段最有利的页岩油富集岩相。综合岩相、含油性和工程可压性等,将歧页1H井水平段划分为3类富集层,其中I类富集层长度为364 m,气测值最高可达11.8 % 。优选海水基压裂液体系,采用二氧化碳前置和"逆混合+多级段塞+连续加砂"等关键压裂技术,有效解决了沙一段页岩黏土矿物含量高(＞25 %)、塑性和水敏性均较强、页岩不易起裂等开发难题,为沙一段页岩油的勘探突破提供了关键技术保障。歧页1H井沙一段下亚段页岩油勘探突破,对渤海湾盆地乃至中国具较高黏土矿物含量的页岩油的勘探具有重要的借鉴和启示意义。     

歧口凹陷西南缘沙河街组一段下亚段古环境特征与沉积模式

沙河街组一段下亚段是歧口凹陷重要的页岩油发育层系,为进一步了解该段细粒沉积岩沉积环境、旋回特征和沉积模式,利用地震、测井、录井和系统取心分析资料对目的层位展开综合研究。研究区细粒沉积岩包括长英质页岩、碳酸盐质页岩(白云岩、灰质页岩、白云质页岩)、黏土质页岩和混合质页岩4种类型,混合质页岩、长英质页岩和碳酸盐质页岩占优势;总体为还原—强还原沉积环境,水体盐度较高,主要受陆源碎屑沉积和生物化学沉积作用控制;宽缓湖湾与歧口主凹之间形成高盐度带,受准同生期蒸发浓缩作用,滨—浅湖带高密度富Mg²⁺超咸水在重力作用下,沿着湖底向湖盆内部流动,早期形成的方解石发生白云石化,形成准同生白云岩;岩性组合受旋回控制作用明显,短期反—正旋回转换面之下位置发育一层稳定白云岩或白云质页岩,碳酸盐岩(甜点段)发育于长期旋回内的下降期半旋回,上升期长期旋回主要发育黏土质混合页岩和黏土质页岩(隔板层),进一步可以总结出强陆源碎屑供给区细粒沉积模式和弱陆源碎屑供给区细粒沉积模式。     

渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组页岩油微观储集特征

页岩油储层微观孔隙储集特征是勘探开发的重要基础资料。采集渤海湾盆地沾化凹陷罗69井沙河街组三段页岩油层段18块岩心样品,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜实验,研究页岩油储层孔隙发育特征。沾化凹陷沙三段页岩油层段为泥岩和灰岩的过渡岩性,以灰质泥岩、泥质灰岩和含泥灰岩为主,夹少量灰岩薄层。页岩油层段主要孔隙类型包括泥质碎片间微孔和碳酸盐矿物的溶蚀孔、晶间孔和晶内孔。页岩油层段的储层孔隙主要由泥质部分提供,泥质粒间孔提供的面孔率贡献最大,方解石溶蚀孔对面孔率有一定贡献,晶间孔和晶内孔的面孔率贡献最低。页岩油储层孔隙的孔径属于纳米级和微米级,纳米级孔隙数量占绝对优势,然而储层孔隙面积主要由数量较少的微米级孔隙提供,即页岩油开发的储集空间应该以微米级孔隙为主要对象。     

渤海湾盆地歧口凹陷沙河街组天然气赋存状态及其勘探意义

近年来,随着歧口凹陷深层油气的勘探,在深层(3 500m)沙河街组发现了大量的天然气藏,这些天然气藏主要沿深大断裂分布,垂向上具有下气上油、浅层为气的分布特征。为了解天然气在油水中的赋存状态,指导油气勘探,依据天然气各组分在油水中的溶解性的影响因素(温度、压力、油密度、水矿化度等),计算出地层条件下天然气在原油和水中的溶解量,并与实际油气产量进行了对比分析。沙河街组天然气在油水中大多数达到饱和—过饱和,垂向上形成了深层游离气为主,向中深层逐渐过渡为油溶气及少量的游离气,临近沟通气源的深大断裂浅层因气源充足可形成游离气。据此探讨了研究区内油气运聚成藏模式,认为沟通油气源的深大断裂浅层是寻找凝析气藏和纯气藏的有利区域,中深层因生油窗内有大量原油的存在是寻找油藏、油溶气藏或轻质油藏的有利靶区,深层断裂相伴生的圈闭有利于凝析气藏及纯气藏的富集。     

莱州湾凹陷东北洼沙河街组致密油地质特征及形成条件

渤海海域沙河街组具有发育致密油的潜力。基于钻井、测井、录井和地震资料,综合岩心观察、岩石薄片鉴定、地球化学及储层物性等分析数据对渤海海域莱州湾凹陷东北洼沙河街组致密油的地质特征及形成条件进行研究。结果表明,莱州湾凹陷东北洼具备发育致密油的地质条件,其油气主要富集于与优质烃源岩共生或对接的大面积分布的有效储集体中。区域内广泛分布的沙三段半深湖-深湖相灰黑色泥岩形成Ⅱ1型干酪根,为研究区致密油形成提供了充足的油源;沙河街组大面积快速堆积的三角洲储集砂体为致密油形成提供了有利的储集空间;优质烃源岩与大面积厚层储集体之间交互沉积形成良好的源储共生关系,为近源成藏提供了有利的配置条件;成藏期异常压力为致密油形成提供了充注动力。     

东营凹陷沙河街组页岩微观孔隙多重分形特征

孔体积、孔径分布和比表面积的非均质性刻画是页岩油勘探评价中的一项重要工作。采用多重分形理论,对东营凹陷沙河街组页岩低温氮气吸附实验数据进行研究,探讨页岩孔隙多重分形特征、分形参数与孔隙参数和页岩矿物组成之间的关系。结果表明:东营凹陷沙河街组页岩孔径分布存在明显的多重分形特征,孔径分布的非均质性主要与孔隙比表面积有关;Hurst指数越大,渗透率越大。除多重分形谱的右半偏参数和左右半偏参数之差与其他分形参数相关性较差外,多重分形参数之间表现出很强的相关性,信息维数、关联维数均与Hurst指数呈正相关关系,而与Hausdorff维数、左半偏参数和多重分形谱峰宽等其他参数均呈负相关关系;信息维数、关联维数和Hurst指数等多重分形参数均与比表面积、孔体积呈正相关关系,除右半偏参数外,其他多重分形参数与比表面积、孔体积呈负相关关系;多重分形参数与页岩矿物组成无明显相关性。     

歧口凹陷歧北斜坡沙一下亚段致密砂岩油形成条件

综合运用地震、岩心、薄片、地球化学分析资料,分析歧口凹陷歧北斜坡沙一下亚段致密油形成地质要素,明确了勘探潜力。研究认为,歧北斜坡沙一下亚段稳定平缓的构造背景、大面积分布的优质烃源岩、大面积分布的非均质致密砂岩储层、源储共生及近距离运移聚集有利于形成较大规模的致密油。歧北斜坡沙一下亚段发育多期远岸水下扇沉积,其中中扇亚相及断裂发育区储层物性相对较好,形成常规油藏;外扇亚相薄层致密砂岩发育,致密油大面积分布,形成典型的常规油与致密砂岩油纵向相互叠置、横向叠合连片的油藏分布序列。通过储层预测圈定致密油分布范围163km2,板2上薄层浊积席状砂甜点区是致密油钻探的首选区。     

歧口凹陷张东地区沙河街组油气成藏条件与主控因素研究

歧口凹陷张东地区油气勘探工作开展较晚,通过基础地质研究认为张东地区油气成藏条件优越.砂岩输导层、断层和不整合面三大输导体在研究区不同的构造位置相互交叉、叠置、连通构成了复杂多变的输导体系,进而控制了研究区油气聚集部位与油气藏的分布,而不同的沉积相带直接影响到储层物性的好坏,对油气富集高产具有决定作用.     

陆相页岩含气性主控地质因素——以辽河西部凹陷沙河街组三段为例

以辽河西部凹陷沙河街组三段页岩为研究对象,在有机地化、岩石矿物组成、扫描电镜、等温吸附等实验分析以及岩心观察的基础上,分析讨论了陆相页岩气形成条件,并着重探讨了陆相页岩含气性主控地质因素以及海、陆相页岩气发育条件差异。研究表明,辽河西部凹陷沙河街组三段泥页岩具有沉积厚度大、有机质丰度高、有机质类型多样、热演化程度较低、储集物性好以及含气量高等特点,具备陆相页岩气形成的基础地质条件;此外,页岩的含气性还受到泥页岩有机组成、无机组成和孔隙等内在因素以及温度、压力和埋藏深度等外在因素的共同影响;吸附态天然气受有机碳含量、有机质成熟度、岩石矿物组成以及温度、压力和深度的影响,表现为吸附气量与有机碳含量、黏土矿物、压力呈正相关关系,其中黏土矿物组成中又以伊/蒙混层的影响为主;与有机质成熟度、碳酸盐矿物含量、温度呈负相关关系,随着埋藏深度增加表现出先增加后降低的趋势;游离态天然气主要受到泥页岩孔隙度大小的影响,表现为孔隙、裂缝越发育,页岩孔隙度越高,游离气量也就越高,其中孔隙发育程度与有机质成熟度以及黏土矿物含量呈正相关关系,与石英、长石及碳酸盐矿物含量呈负相关关系,与有机碳含量关系不明显;裂缝的发育则更多地受到构造应力、岩石矿物组成、岩石力学性质、黏土矿物脱水收缩、成岩作用等内、外在因素的共同影响。通过对比海相和陆相页岩气形成条件后发现,烃源岩成熟度的差异从根本上决定了陆相和海相页岩的含气潜力,并可能进一步影响低成熟度条件下陆相页岩气的赋存方式,即溶解气对于陆相页岩气而言可能具有不可忽视的贡献。     

莱州湾凹陷北洼沙河街组三段砂岩储层孔隙定量演化模式

莱州湾凹陷位于渤海湾盆地南部,是一个"小而肥"的富烃凹陷,其储层成岩作用的研究程度较低。铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射和阴极发光等多种技术手段的分析结果显示,莱州湾凹陷沙河街组三段中—深层储层的岩性主要为中粒—细粒岩屑长石砂岩,其成分成熟度和结构成熟度为中等偏好,属于中孔、中—低渗储层类型,储集性能良好,成岩作用处于中成岩阶段A1期。地层埋藏史、热演化史、烃源岩生烃史和成岩演化史的综合分析指示,储层孔隙空间的演化主要经历了机械压实减孔、早期胶结减孔、酸性溶蚀增孔和晚期胶结减孔4个阶段,其孔隙度的变化量分别为7.73%、4.61%、5.99%和2.54%,由此可建立储层孔隙定量演化的综合模式。受长期浅埋环境和成岩演化阶段影响,莱州湾凹陷沙河街组三段在古成藏期的储层孔隙度约为25%,油气充注情况良好。现今的孔隙类型仍以原生粒间孔为主,油气保存情况较好,勘探潜力较大。这一认识可为研究区的进一步勘探开发提供理论支持。     

束鹿凹陷沙河街组三段下亚段泥灰岩-砾岩岩石学特征

束鹿凹陷沙河街组三段下亚段泥灰岩-砾岩段是一套特殊的致密油气储层。随着束鹿凹陷致密油气勘探逐步推进,泥灰岩-砾岩段岩石类型的划分及其岩石学特征的研究直接决定了不同尺度下岩性的识别和优势储层岩性的优选。以系统取心井岩心观察、岩矿鉴定和X-射线衍射全岩分析资料为基础,从宏观到微观系统研究了岩石类型、岩石学特征、优势储层岩性分布,提出了泥灰岩-砾岩多维岩性分类方案,系统分析了泥灰岩、砾岩、砂岩和泥岩等4大类、10种岩石类型的岩石学特征,并优选了纹层状泥灰岩和颗粒支撑陆源砾岩2种优势储层岩性,为该区优势储层段和储层"甜点"区预测提供依据。     

基于地震沉积学恢复断陷湖盆古水系及其演化过程——以辽河坳陷西部凹陷盘山洼陷沙河街组三段为例

陆相断陷湖盆演化复杂、构造活动强烈、源-汇系统多样,利用沟谷体系刻画或沉积物粒度变化来推测古水系搬运路径等传统方法无法有效恢复其古水系,特别是勘探程度较低的深洼区的古水系演化过程的恢复难度更大.为提升古水系恢复结果的准确度,以地震沉积学理论为指导,综合岩心、测井、录井和三维地震资料,通过地层切片和井震标定,划分古水系级...     

束鹿凹陷沙河街组三段下亚段层序地层与油气藏类型

基于束鹿凹陷高分辨率三维地震连片和新钻井资料,制定了"井震结合、地震追踪、沉降中心、确定层序"的研究思路,运用钻井、测井、地震新技术新方法,将束鹿凹陷沙河街组三段下亚段精细划分为5个三级层序和15个准层序组,确定了泥灰岩、砾岩有利发育部位,明确了泥灰岩、砾岩储层在各层序中的空间配置关系,并对"源-储一体"型泥灰岩油气藏和"源-储共生"型砾岩油气藏2种致密油油气藏类型和资源潜力进行了分析,从而指出油气勘探有利方向。     

辽河西部凹陷南段沙河街组三段震积岩特征及石油地质意义

以区域构造背景为基础,通过对28口井近1 000 m岩心的详细观察,在辽河西部凹陷南段古近系沙河街组三段中识别出典型的震积岩。其代表性沉积构造有：微断层和地裂缝、液化砂（砾）岩脉、震动液化卷曲变形、环状层理、负载构造、震积角砾岩和震浊积岩等,其中液化砂岩脉和震积角砾岩是主要类型;震积岩垂向序列划分为阶梯状断层段、液化砂岩脉层段、液化卷曲变形层段、震裂岩和自碎角砾岩层段、震塌岩和内碎屑副角砾岩层段、震浊积岩层段6个部分。震积岩研究有助于恢复古构造演化史和寻找岩性油气藏及构造-岩性油气藏;微断层、地裂缝和液化砂岩脉有利于改善储层条件,地震流体可促进烃源岩演化和成岩作用,同时震积角砾岩本身也是良好的储层。     

深盆湖相区页岩油富集理论、勘探技术及前景——以渤海湾盆地黄骅坳陷古近系为例

21世纪初期海相页岩油气在北美地区已实现商业性开发,而中国陆相页岩油气的发展整体尚处于探索阶段,且多分布于深盆湖相区.在综合中国陆相页岩油研究进展的基础上,以渤海湾盆地黄骅坳陷古近系页岩油为典型实例,通过回顾页岩油的勘探开发历程,总结了页岩油在勘探开发过程中取得的理论成果和技术,分析了当前页岩油勘探开发的成效和勘探潜力...     

陆相页岩油甜点地质特征与勘探关键技术——以沧东凹陷孔店组二段为例

页岩油气等非常规油气资源已成为油气勘探开发的重要接替领域。渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段（孔二段）陆相页岩油十分丰富，但面临着构造复杂、储层非均质性强、埋深大等难题。在进行635.8 m系统取心、厘米级精细描述和上万块次分析联测的基础上，开展了页岩油成藏地质特征与勘探关键技术的攻关研究，形成了"选准甜点区、打准甜点段、压准甜点层、测准裂缝区"的"四准"技术。研究结果表明，孔二段陆相页岩层系可划分为长英质页岩、含灰白云质页岩和混合质页岩，矿物成分多样，层理结构发育，源岩品质好，热演化程度中等，储层致密但微孔缝发育，含油饱和度高，脆性矿物含量高，展示了孔二段页岩油具有良好的勘探前景。通过沉积学研究、总有机碳含量及镜质体反射率评价、脆性矿物计算、地震融合反演等综合评价确定了孔二段I类甜点面积为126 km²，指导了GD1701H井和GD1702H井的水平井井位部署；通过"精细标定追小层、精细反演定箱体、精细落实保入窗、实施调整追甜点"等措施确保了两口水平井96%的甜点钻遇率；通过"一优五高"选点实现了压裂段簇的差异设计；微地震及电位法监测结果表明，体积压裂改造形成的压裂缝长300~400 m、高120 m，缝控体积约0.07 km³，两口水平井最高产油量分别达66 t/d和53 t/d，实现了页岩油缝控储量的有效动用。孔二段页岩油勘探实践表明陆相页岩油效益勘探开发潜力大，"四准"技术是页岩油高效动用的关键。