低勘探程度致密砂岩气区地质和资源潜力评价——以库车东部侏罗系致密砂岩气为例

针对低勘探程度致密砂岩气区的特点,优选资源丰度地质类比法和基于储层体积的随机模拟法进行致密砂岩气资源评价,并根据国内外多个典型致密砂岩气藏的地质条件对比建立了致密砂岩气地质评价和资源丰度类比标准。以库车盆地东部侏罗系致密砂岩气为例,首先采用多要素叠加预测了致密砂岩气有利分布区块,对不同区块分别进行地质评价和参数研究,然后分别利用资源丰度类比法和随机模拟法对各个区块进行资源量的计算。计算表明库车东部侏罗系致密砂岩气资源量约为1.4×1012 m3,具有较大的勘探开发潜力。     

吐哈盆地胜北洼陷致密砂岩气勘探潜力与方向

综合研究认为胜北洼陷侏罗系水西沟群具备形成大面积致密砂岩气藏的成藏条件,即有利于形成致密砂岩气藏的构造条件,气源条件,低孔、低渗储层物性特征及良好的圈闭保存条件。解剖北部山前带和丘东洼陷南斜坡已知致密砂岩气藏,对比表明胜北洼陷致密砂岩气藏具有以下特点:①煤系地层长期大量生排烃为形成致密砂岩气藏提供了充足的气源,②烃源岩与储集层呈互层紧密接触有利于气源内致密砂岩成藏,③气层具有含水率偏高、低压异常特点。储层非均质性、致密性和良好的封闭条件是影响该区致密砂岩气成藏的地质因素。胜北洼陷南部斜坡区及洼陷中央隆起,源岩与储集层配置条件优越,是寻找致密砂岩气藏的有利区域。     

徐家围子断陷沙河子组致密气成藏条件及勘探前景

致密砂岩气属于非常规天然气,是常规天然气的后备资源之一。对徐家围子断陷沙河子组天然气成藏条件的综合分析认为,沙河子组具有形成致密砂岩气藏的地质条件,其烃源岩厚度和砂砾岩厚度大,分布广,有机质含量高,成熟到过成熟,资源量大。对沙河子组致密砂岩气藏成藏条件的初步认识为:有利的构造和沉积背景;充足的气源条件;低孔、低渗的储集条件;良好的封盖保存条件;匹配的运移疏通条件;有利的圈闭条件;良好的生储盖组合。与国内外非常规气藏对比表明,沙河子组具有形成致密气藏的条件,随着研究程度的深入以及勘探技术的突破,沙河子组致密气勘探前景广阔。     

致密砂岩气成藏研究进展及值得关注的几个问题

连续型致密砂岩气藏是一种非常重要的非常规天然气。为了解该类气藏成藏地质研究进展,总结了其储层划分标准、分类、地质特征、成藏要素及封闭机制等方面的研究成果。分析认为,现有致密储层的划分标准不具有成藏内涵,连续型致密砂岩气的临界条件是随成藏条件而变化的。连续型致密砂岩气的成藏要素包括烃源岩、与源邻接的致密储层以及稳定的构造环境。需要注意的是,储层致密的本质是储层具有纳微观尺度的孔喉,且喉道与孔隙比例非常接近;异常压力属性不是致密砂岩气藏和常规气藏的区别点。文中提出了连续型致密砂岩气成藏机理值得深入研究的问题：一是致密砂岩气藏封闭的动力学机理研究,气、水倒置界面处存在动力（气体压力）与阻力（毛细管力、粘滞力及地层水压力）的力平衡关系,如何定量表征和模拟各种力的演化过程显得尤为重要;二是致密砂岩气藏的调整改造机理和过程及原型致密砂岩气藏恢复的研究,原型气藏的恢复可以通过气、水界面处的力平衡关系实现,后期不同的调整改造作用都是通过改变气、水倒置的临界条件而实现的;三是致密砂岩储层中“相对高孔渗体”的控藏作用研究,“相对高孔渗体”的存在改变了连续型致密砂岩气成藏条件,使得其成藏过程更为复杂。     

吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏特征与勘探方向

为进一步明确吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏特征与勘探方向,开展了吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏类型、成藏特征、有利勘探方向评价研究。认为吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏分为背斜构造型、构造—岩性复合型和动力圈闭型3类,构造—岩性复合型致密砂岩气藏主要分布于胜北生气中心及周缘,储集砂体主要为湖底扇砂砾岩和三角洲前缘砂体,综合评价为II类储层,是勘探最有利的气藏类型。研究结果表明：①湖底扇砂砾岩、三角洲前缘细砂岩与构造匹配形成构造—岩性复合型致密砂岩气藏,砂砾岩、粗砂岩的抗压实能力优于细砂岩,粗粒度砂体的储集物性优于细粒砂体;②吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气资源量为2 400×10⁸ m³,胜北洼陷是最有利生气中心,勘探潜力大;③三工河组储层可分为4类,位于胜北生气中心的胜北洼陷南部斜坡带、胜北洼陷洼中隆起区、鄯善弧形带三工河组储层主要为Ⅱ类、Ⅲ类储层,是致密砂岩气的主要勘探有利区。     

吐哈盆地台北凹陷水西沟群致密砂岩气成藏条件

吐哈盆地台北凹陷侏罗系水西沟群钻探发现较大规模的致密砂岩气藏,迫切需要在该区开展天然气成藏条件研究,寻找有利勘探区域。为此,从烃源条件、储层特征及分布等方面分析了该区2套主力产层（下侏罗统三工河组和八道湾组）的成藏条件,结果认为：①该区煤系烃源岩品质好、厚度大,生气强度大,富气条件优越;②储层分布稳定,厚度大,物性致密,常规气藏形成条件欠佳,但能形成致密砂岩气藏;③气藏类型为“先成型”致密砂岩气藏,存在2种不同的成藏模式。通过评价生烃强度、储层发育程度、源储配置关系等指标,划分出托克逊、苏巴什-连木沁等8个致密砂岩气有利勘探区域,其中的高渗透带及构造有利部位是“甜点”有利分布区,整体勘探潜力大。     

潍北凹陷深层致密砂岩气成藏特征

综合研究认为潍北凹陷已具备致密砂岩气成藏条件，即有利于形成致密砂岩气藏的构造条件，气源条件，低孔、低渗储层物性特征及良好的圈闭保存条件。国内外典型致密砂岩气成藏要素对比表明，潍北凹陷致密砂岩气藏具有以下特点:①深部典型的储盖组合，即第三系孔店组二段暗色泥岩、碳质泥页岩及煤层既为致密砂岩气藏提供充足的气源，又使天然气在孔二段的致密砂岩中富集成藏，形成下生上储上盖型和自生自储自盖型两种组合；②致密砂岩普遍含气；③气层具有低压异常。储层物性、构造活动及封闭条件等是影响该区致密砂岩气成藏的地质因素，其中储层非均质性、致密性和良好的封闭条件是最直接因素。     

渤海湾盆地杜寨气田深层致密砂岩气成藏机理

截至目前,我国发现并成功开采的致密砂岩气藏主要分布于中西部地区,气源岩有机质类型为偏腐殖型;而天然气成因类型为油型气的致密砂岩气藏则较为少见,尚缺乏系统的研究。为此,以渤海湾盆地东濮凹陷杜寨气田古近系始新统沙河街组三段(以下简称沙三段)气藏为例,应用地质、地球化学、测井等资料,对沙三段中—下亚段致密砂岩气的成藏地质背景进行了系统研究,并在依据储集成岩演化、充注动/阻力演化及烃源岩热演化等成藏要素对天然气成藏阶段进行划分的基础上,根据储层成岩演化序列与油气成藏期次间的耦合关系分析其成藏过程。研究结果表明:(1)沙三段气藏成因类型为油型气的致密砂岩气,具备有机质丰度及成熟度较高的优质烃源岩、累计厚度较大且分布范围较广的储集层、与烃源岩互层的良好的源储配置关系、充足的成藏动力及良好的封盖保存条件等有利的成藏条件;(2)沙三中—下亚段储集层致密,浮力作用下天然气很难发生有效充注,欠压实作用、生烃作用等引起的异常高压是天然气充注的主要动力;(3)沙三中—下亚段经历了两期致密化过程和两期油气充注,致密砂岩气整体具有"先致密、后成藏"的特征,其成藏过程可分为4个演化阶段。     

鄂尔多斯盆地北部盒1段致密砂岩储层动态评价

砂岩储层在关键成藏期以后仍然经历了一个较长时间的成岩作用,储层性质一直在发生变化,属于一个“动态演化”过程,利用现今储层物性去评价成藏期储层含油气性,其效果往往不太理想。针对上述问题,以鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区独贵加汗区带致密砂岩气储层为例,从油气成藏动态角度出发,结合分析测试、测井解释、试气成果等多种地质资料确定了致密砂岩储层现今含气物性下限,然后利用盆地模拟和孔隙度埋深回推等方法恢复了储层成藏期后孔隙度变化增量,从而确定了致密砂岩气成藏期储层的临界物性下限,通过古孔隙度恢复方法分析储层在成藏期是否为有效储层,并进一步利用过剩孔隙度评价了砂岩储层的含油气性。研究结果表明：(1)研究区盒1段现今储层含气孔隙度下限为4.25%,储层成藏期后孔隙度变化增量平均值为3.1%,储层成藏期临界孔隙度为7.35%;(2)通过古孔隙度演化定量恢复方法确定盒1段砂岩储层在成藏期孔隙度基本大于成藏期储层临界孔隙度,判定砂岩储层在成藏期具有较好的横向输导天然气的能力;(3)过剩孔隙度与天然气日产量具有更好的相关性,揭示了利用过剩孔隙度评价致密砂岩储层含油气性是有效的。综合确定砂岩储层成藏期临界物性以及运...     

中国致密砂岩气成藏理论进展

中国自"十一五"以来大力发展致密砂岩气,目前已成为仅次于美国、加拿大的致密砂岩气生产大国,同时众多地质学者对中国复杂地质条件下致密砂岩气成藏机理不断创新研究取得了重要进展,进入建立新类型致密砂岩气成藏理论阶段。通过对早期致密气相关成藏理论解析、典型气藏解剖及实验模拟等综合研究,认为中国现今发现的致密砂岩气具有克拉通大面积致密砂岩气、前陆背斜构造致密砂岩气和断陷深层致密砂砾岩气3种成藏机制。克拉通大面积致密砂岩气以近距离孔缝网状输导、储盖双重阻挡、大面积聚集为主,而后两者以断裂孔缝输导、优质盖层封盖、断块—岩性或背斜构造控藏为主。三者相同点为致密砂岩储层与烃源岩层紧密接触、储层致密、甜点富集;差异点主要为输导条件、封盖机制、运聚特征等。中国致密砂岩气地质资源量达36.54×1016 m3,其中克拉通大面积致密砂岩气地质资源量占83.2%,为30.4×1016 m3,四川盆地须家河组、鄂尔多斯上古生界是该类型现实的重点勘探区带;前陆背斜构造致密砂岩气和断陷深层致密砂砾岩气资源相对较少,库车白垩系深层、吐哈台北侏罗系、准南侏罗系与松辽盆地深层是有利勘探区带。     

吐哈盆地致密砂岩气成藏特征及勘探潜力分析

吐哈盆地是一个大型的富煤盆地,煤系源岩形成的气资源丰富,但烃源岩熟化速率低、储层物性差,具有发育大型致密砂岩气藏得天独厚的地质条件。按照成熟烃源岩、致密砂体和叠置关系三个主控因素来分析,认为吐哈盆地应该发育北部山前改造型和盆地南坡原生型两类致密砂岩气藏,有利勘探面积9 520 km~2,分布在八个区块,初步评价致密砂岩气资源量6 200×10~8m~3。     

迪北地区致密气藏地质条件及资源潜力

库车坳陷东部的迪北气藏是塔里木盆地已证实的致密砂岩气藏,在其形成地质条件分析基础上,依据露头、钻井、地震等资料深入研究构造特征和源储匹配关系,并利用多种方法对库车东部致密砂岩气资源量进行了计算。研究认为:迪北气藏侏罗系煤系烃源岩发育,成熟度高,处于大量生气阶段,为致密砂岩气的形成提供了充足气源;侏罗系阿合组为典型的致密储层,且与煤系烃源岩叠置,是形成致密气藏的必要条件。     

致密砂岩气充注机制及成藏富集规律

致密砂岩气资源量潜力巨大,已成为全球非常规天然气勘探的重点领域。根据成藏期储层物性控制成藏机理,可将致密砂岩气藏划分为先成藏后致密型、先致密后成藏型和复合型3种类型。致密深盆气藏具有近源运聚、持续充注、非达西渗流的特征,成藏动力主要是超压压差和源储压差,含气性受充注压力、储层物性、非均质性和渗透率级变系数的共同控制,特殊的"动力圈闭"成藏机制决定了其成藏过程的多阶段性及复杂的气水分布关系。致密砂岩气大规模富集成藏需要具备大面积高丰度的烃源岩、与源岩紧密接触的大面积非均质致密储层、区域性盖层及平缓的构造背景4个条件。     

四川盆地须家河组致密气藏成藏要素及有利区带评价

为明确四川盆地上三叠统须家河组致密气成藏要素及有利区带,在重建等时地层与沉积格架的基础上,分析须家河组成藏组合,结合烃源、储层及构造等因素,探讨须家河组致密气藏控藏及富集要素,综合烃源、储层、构造、保存条件、埋深及区内已获有效井地质特征等因素,新建适用于四川盆地须家河组致密砂岩气藏有利勘探区带精细评价的标准体系。研究表明,持续性生烃凹陷、进积型三角洲分支河道砂体以及继承性构造带是须家河组致密砂岩气富集要素,川中—川西过渡带是现阶段四川盆地须家河组致密砂岩气最有利的增储上产地区之一。研究结果对须家河组下一步深入勘探具有重要的指导意义。     

孟加拉湾东北部上新统深水生物气成藏系统

孟加拉湾东北部上新统的深水沉积砂岩中蕴藏着丰富的生物气资源,已成为该地区油气勘探的重要新目标。为进一步明确该区深水生物气的勘探前景,综合利用钻井、地震和地球化学分析等资料,对深水沉积体系平面展布样式和内部结构模式进行了研究,明确了深水重力流沉积体系与油气成藏的密切联系,以及上新统生物气成藏地质条件,探讨了生物气成藏主控因素和成藏系统。研究结果表明：(1)孟加拉湾东北部低地温梯度及上新世大规模发育的深水沉积体系为生物气的成藏创造了条件,低地温梯度背景拓宽了生物气生成的深度范围;(2)上新世高速堆积的大型深水沉积体系不仅有利于富含草本植物的有机质远距离搬运,也有利于有机质快速保存,为甲烷菌生存提供了物质基础;(3)厚层泥岩夹局部层段发育砂岩（“泥包砂”）的沉积结构有利于孟加拉扇发育自生自储自封堵的“独立”生物气藏,储盖组合包括水道砂岩储层—水道充填/深海泥岩盖层、天然堤砂岩储层—天然堤/深海泥岩盖层、朵叶体砂岩储层—天然堤/深海泥岩盖层、块体搬运沉积砂岩储层—天然堤/深海泥岩盖层等4种类型;(4)宽缓的背斜构造提高了富砂质结构单元中生物气的聚集程度。结论认为,基于孟加拉扇平缓构造背景,识别...     

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏储层建模

鄂尔多斯盆地北部上古生界致密砂岩气藏普遍具有岩性致密、低孔、低渗的地质特征,其地球物理异常往往较为微弱,先验地质模型特征模糊、地球物理数据体约束性差,从而导致最终构建的储层地质模型不能充分体现致密砂岩气藏储层较强的非均质性特征。为了解决该区致密砂岩气藏储层建模中遇到的实际问题,提出了将地质研究和地震数据信息充分结合起来的储层模型构建方案。在该方案中,在储层地质研究的基础上构建储层地质知识库,量化先验地质认识;通过地震属性优化和储层地震反演,构建对储层参数较为敏感的地震约束信息库;通过精细速度模型构建,将时间域和深度域的数据信息很好地进行匹配;通过构造建模、沉积相/岩相建模、相控下的连续型储层参数建模,建立起完备的致密砂岩储层地质模型。通过该方案在大牛地气田致密砂岩气藏储层建模中的实施和应用,证实了该方案的有效性。     

吐哈盆地致密砂岩气成藏条件与有利勘探领域分析

结合致密砂岩气藏特征及成藏条件,认为哈密四道沟低产含气区为典型的致密砂岩气藏发育区,有望通过新型大型压裂试油采出工艺技术攻关,获得稳定的工业气流,盘活哈密四道沟大型致密砂岩气藏。根据致密砂岩气勘探理论,认为吐哈盆地具备发育大型致密砂岩气藏的基本地质条件。分析认为吐哈盆地发育胜北、丘东、小草湖、哈密、托克逊五大成煤领域,气源岩条件优越,源储一体,紧密接触,致密砂岩气藏成藏条件好;巴喀水西沟群气藏的发现及大面积活跃的油气显示展示了吐哈盆地巨大的致密砂岩气勘探潜力。     

鄂尔多斯盆地临兴区块上古生界致密砂岩气藏成藏条件及主控因素

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块上古生界致密砂岩气资源潜力巨大,多层系发育优质气层,预测致密砂岩气资源量超千亿方,但构造背景特殊、储层非均质性强,造成气-水分布规律复杂,成藏地质条件及主控因素复杂多变,勘探开发难度较大。立足于系统梳理临兴区块致密砂岩气藏成藏条件,从平面上沉积模式、垂向上的生-储-盖组合及其耦合关系、时空上的气-水分布规律和天然气成藏过程中的差异聚集特征入手,揭示研究区整体非均质性背景下的差异富集规律,指导鄂尔多斯东缘千亿方大气田的勘探及高效开发。明确了烃源岩-储层-输导体系的配置关系：煤系烃源岩有机质丰度高,生烃潜力好,为大气田的形成奠定了基础;断裂的适度发育纵向沟通了煤系烃源岩及海相障壁海岸-潮坪及陆相河流-浅水三角洲沉积体系的砂岩储层,纵向上构成了下部源内、中部近源和上部远源3套成藏组合。深化了储层致密化成因及致密砂岩气成岩-成藏耦合关系,指出致密砂岩气藏具有“先致密后成藏”的特征。剖析了致密砂岩气藏天然气运移聚集机制,认为烃源岩生烃形成的超压是天然气运移的主要动力。建立了充足气源条件下、不同构造区带的多层系准连续选择性成藏模式,提出致密砂岩气具有“烃源控潜、构造控区、微相控储、物性控藏”的特点。天然气在烃源岩大量持续生烃背景下,优先选择断裂适度发育,构造活动强度适中,有利砂体及高渗物性条件背景下聚集成藏。     

致密砂岩气地质认识新进展

随着致密砂岩气勘探开发实践的不断深入,传统的地质认识暴露出很多局限性及与实际地质情况不相符的特性。在调研国内外致密砂岩气勘探开发历史经验的基础上,以鄂尔多斯盆地致密砂岩大气田勘探开发揭示的实际资料为依据,通过核磁共振及气水相渗分析、等温吸附实验、气藏地层压力恢复等研究,对传统的致密砂岩气地质特征认识进行了补充与完善。结果表明:致密砂岩气一般为多个压力系统气藏组成的大气田,这一特征决定了致密砂岩气勘探开发需要密井网,而不是常规气藏勘探开发的稀井网;致密砂岩气储层含水饱和度变化较大,具有超低含水饱和度特征,容易形成水锁伤害,在开发过程中必须做好储层伤害保护;致密砂岩气藏开发后期产水严重,如何"治水"是开发的关键问题;致密砂岩气储层中存在一定量的吸附气,这对于致密砂岩气储层含气特征及渗流规律描述、单井产能预测、资源量计算与储量评估都具有重要意义。     

致密砂岩储层特征及气藏成藏过程

非常规天然气作为一种潜力巨大的替代能源,开发应用前景十分广阔。致密砂岩气作为非常规天然气的重要组成部分,越来越受到广大石油地质工作者的关注,而正确地认识致密砂岩气是有效开发利用它的前提条件。文章从致密砂岩气藏的概念、储层的分类方案、储层特性及其与常规储层异同点、气藏成藏过程和分布规律等方面出发,详细阐述了致密砂岩气藏的研究现状,讨论了致密砂岩气藏在国内的分布情况和开发潜力,旨在对国内致密砂岩气藏的前期勘探工作起到一定的指导作用,并为后期开发方案的制订提供合理的参考意见。