碎屑岩输导层非均质性与油气运聚成藏

碎屑岩地层普遍具有非均质性。然而,在勘探尺度的油气运聚和成藏研究中,输导层内部成分、结构和物性等方面的非均质性被忽略,致使输导层的非均质性特征及其对地层流体和油气运聚的作用没有得到应有的重视。碎屑岩输导层的非均质性受沉积构造控制,在浅层埋藏过程中即已发生明显的差异性成岩作用,其中渗透性岩石被低渗透性隔夹层所分隔,具有一定的空间结构特征。在结构非均质性输导层中,油气运移路径的分布极不均匀,与传统上物性表现为宏观均质性的输导层模型相差甚远。结构非均质性输导层中的油气总体向上倾方向运移,在原先认为应发生垂直运移的层段运移的油气受隔夹层阻碍,运移路径变得十分复杂,侧向运移则可发生在输导层的上、中、下任意部位,但处于上倾方向的圈闭仍然是油气运移的最终指向和有利目标。在运移途中,油气可在任何地方聚集,其单个油气量较小,但数量众多,分布范围很广,总量可能远大于处于高点圈闭中的油气藏。结构非均质性输导层中,油气的运移路径和聚集方式与传统认识不同,为油气运聚和成藏过程的认识带来许多启示,勘探应该具有更为广泛的目标选择,洼陷区和斜坡区都可能成为有利勘探区域。     

准噶尔盆地中部地区深层西山窑组砂岩成岩作用及其对储层质量评价的启示

综合利用薄片、扫描电镜、电子探针和X-射线衍射等手段,研究了准噶尔盆地中部永进地区西山窑组砂岩的岩石学特征和成岩特征,讨论了成岩作用对深层储层质量变化的影响和相对优质储层的形成模式。结果表明:西山窑组三角洲前缘亚相砂岩主要是极细粒—中粒岩屑砂岩及长石岩屑砂岩,自生矿物主要是方解石、铁方解石、铁白云石、黏土矿物、硅质及少量沸石类;影响孔隙演化的主要成岩机制包括压实作用,碳酸盐、黏土矿物胶结和溶蚀作用,其中机械压实引起塑性颗粒变形是造成大部分孔隙损失的主要原因,碳酸盐不同程度地充填孔隙也是导致孔隙度降低和非均质性增强的重要原因,绿泥石薄膜可能阻止石英沉淀而保持孔隙,而不稳定颗粒的选择性溶蚀贡献于孔隙的增大;深埋储层的成岩特征很大程度上取决于砂岩粒径和组分,在沉积微相单元内呈现出一定规律性的分布样式,分流河道中下部粒度较粗的砂岩中塑性颗粒含量较低,以压实程度较低、胶结物数量有限、发育绿泥石薄膜和较强的次生溶蚀为特征,形成了相对优质储层。实例研究说明,深层砂岩层内的成岩分布样式受原始沉积作用的制约,这种样式强化了沉积微相和内部结构控制的储层质量变化,因而通过建立沉积与成岩作用的内在关联模式,能够为深埋储层质量预测提供重要的约束。     

准噶尔盆地腹部莫西庄地区三工河组低孔渗砂岩储层成岩与孔隙演化研究

以准噶尔盆地腹部莫西庄地区三工河组(J₁s)低孔渗储层为研究对象,通过系统的岩石薄片观察、扫描电镜、阴极发光及烃类荧光显微鉴定,依据成岩产物之间及其与烃类流体(油包裹体和孔隙沥青)之间的赋存关系,建立了储层成岩演化和油气充注的时间序列,恢复了关键油气充注时期的储层古物性,探讨了孔隙演化与油气成藏的匹配关系。结果表明:三工河组储层为低成分成熟度的长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,压实作用、碳酸盐和黏土矿物胶结作用是导致储层低孔渗的主要原因,石英颗粒表面覆盖的绿泥石膜难以有效地保持原生孔隙,次生溶蚀孔隙是主要储集空间;储层成岩演化具有显著的差异性,在压实作用下富含软岩屑砂岩中软岩屑强烈塑性变形致使早期致密,而钙质强胶结砂岩因成岩早期的碳酸盐胶结发生致密化,低软岩屑-弱胶结砂岩主要经历了3期有机-无机流体作用交替,分别以无荧光炭质沥青、黄色荧光油、蓝-白色荧光油等3期烃类流体活动为划分标志;在晚白垩世末关键油气成藏时期(距今100~70Ma),高软岩屑和钙质强胶结砂岩古孔隙度低于8%,早期致密化储层难以发生油气注入;低软岩屑-弱胶结砂岩在晚白垩世末期可保持中-高孔渗性,普遍发生了早期油气充注,早期原油注入不能阻止储层深埋过程中物性变差的趋势,但可能改变局部储层的润湿性质,油湿通道网络是晚期成藏阶段(距今62~0Ma)低孔渗储层条件下发生大规模油气注入的主要原因。     

东营凹陷南斜坡东段沙河街组砂岩输导层连通性量化表征

以东营凹陷南斜坡东段王家岗油田沙河街组二段为重点解剖对象,利用开发动态资料,结合原油全烃气相色谱指纹特征分析,确定了砂岩输导体间的连通性,建立了利用砂地比判定砂体连通性的数学概率模型,并应用该模型量化描述了东营凹陷南斜坡东段沙河街组主要砂岩输导层的连通特征。研究表明,当砂地比低于20% 时,砂体间基本不连通;当砂地比大于20% 时,砂体间连通的概率随砂地比增加而逐渐变大;当砂地比大于80% 时,砂体间完全连通。除王家岗油田、八面河及研究区西南部一带外,沙河街组三段中亚段输导层砂体连通性较差,沙河街组三段上亚段和沙河街组二段输导层砂体间连通性良好。     

基于岩石物理与矿物组成的页岩脆性评价新方法

泥页岩的脆性决定其压裂改造的效果,开展页岩的脆性评价研究,可为压裂设计提供技术支撑,压裂改造的效果对提高页岩产能意义重大。鄂尔多斯盆地东南部下寺湾地区延长组长7段张家滩页岩层系内大量发育粉砂质泥页岩条带,矿物组成复杂,岩性非均质性强,对页岩气产量影响显著。针对目前矿物脆性评价中存在的脆性矿物不明确的问题,为了明确复杂矿物组成对页岩脆性的影响,通过对21块样品(页岩15块,粉砂质泥页岩6块)分别开展页岩总有机碳、全岩矿物X-射线衍射和地层条件下的三轴压缩应力试验,系统分析矿物组成及岩石力学特征,并以实验结果为基础分析矿物与岩石物理参数表现的关系,定量模拟岩石弹性参数随矿物组分变化的特征,明确了石英和黄铁矿是张家滩页岩的脆性矿物,并提出基于岩石物理模型的陆相页岩矿物组分脆性评价新方法。以YY22井为例,应用矿物脆性评价方法,计算其页岩层段的矿物脆性指数,为高脆性有利压裂目的层的识别及增产方案设计提供了参数依据。     

牛庄洼陷南斜坡沙河街组原油成因类型的多参数聚类分析

通过牛庄洼陷源岩抽提物异戊二烯烃、单体烃碳同位素和甾、萜烷化合物等多种地化参数的对比,优选出植烷、伽马蜡烷、升藿烷系列、甲藻甾烷和4-甲基甾烷等生标化合物构成源岩特征指纹参数,采用聚类分析方法对沙河街组原油成因类型进行了研究,结果表明该区原油可以划分为3类:Ⅰ类原油与沙三源岩聚为一类,具有低植烷丰度、低伽马蜡烷丰度、低C₃₅升藿烷丰度、低甲藻甾烷丰度和低4-甲基αααC₂₉甾烷丰度的"五低"特点,体现了来源于弱氧化、低盐度环境下形成的沙三下亚段源岩的地化特征;Ⅱ类原油与沙四源岩聚为一类,具有高植烷丰度、高伽马蜡烷丰度、高C₃₅升藿烷丰度、高甲藻甾烷丰度和高4-甲基αααC₂₉甾烷丰度的"五高"特点,体现了来源于强还原、高盐度环境下形成的沙四上亚段源岩地化特征;Ⅲ类原油和沙三、沙四源岩没有显著的聚类关系,也与孔店组原油和源岩地化特征不同,而其主要聚类参数的均值均处于沙三下亚段、沙四上亚段源岩的均值范围之间,推测可能为2套源岩生成原油的混合油。      

大庆油田西部地区姚一段油气成藏动力学过程模拟

在总结大庆油田西部地区姚一段石油地质条件的基础上,采用油气成藏动力学研究方法,利用盆模技术模拟了盆地的演化过程和烃源岩生、排烃史,恢复了明水期末-依安期初烃源岩的供烃量和姚一段顶面油气运移的动力条件;根据对各类输导通道的分析,建立起该时期以砂岩输导层为主的输导格架。采用以逾渗理论为基础的油气运聚模拟方法,对供烃量、运移动力和输导格架进行了耦合分析,获取了姚一段油气运移路径的特征、分布及运移量。再结合其他油气成藏的控制因素,预测敖南鼻状构造、大安鼻状构造、英台鼻状构造、他拉哈地区及巴彦查干北部的低幅度构造为有利的勘探远景目标区。     

高精度重磁资料在松辽盆地古龙断陷火山岩气藏勘探中的应用

 本文在分析钻井、物性资料的基础上，利用高精度重磁力、地震资料，采用重磁力弱信息提取、重力异常剥离、重磁震联合反演解释等技术，实现重磁异常分离、提取并增强了与火山岩有关的重磁异常信息，综合研究了区内营城组火山岩的发育特征。研究结果表明，区内营城组火山岩分布广泛，岩性主要以酸性火山岩为主。火山岩主要沿主控断裂呈带状分布，岩相以爆发相居多，磁异常形态主要呈圆形、椭圆形。     

海洋天然气水合物成藏系统研究进展及发展方向

天然气水合物成藏系统的研究对于认识具有强非均质性的天然气水合物的资源分布、预测其甜点、提高其勘探成效具有重要的意义。通过综合分析天然气水合物在成藏条件、成藏要素和成藏模式等方面的研究认识和勘探成果,综述了天然气水合物成藏系统在气源、稳定带特征及影响因素、储层类型与特征、运移通道类型和成藏模式等方面的研究新进展。天然气水合物的气源可分为生物气、深部热解气和混合气3种类型;水合物的储层类型包括软泥、粉砂质泥和粉砂等多种类型;在粒度较粗的储层中,水合物的含气饱和度往往相对较高;断层、裂隙、底辟构造、气烟囱和高渗透性地层等是天然气水合物的有效运移通道。前人依据气源及其与水合物稳定带的配置关系、水合物的生成速度与分解速度的消长关系、水合物形成的主控因素、运移通道的类型等建立了多种水合物成藏模式,但对于成藏过程中各成藏要素的时空演化及耦合关系、成藏效率的定量评价等研究仍不足,有必要将天然气从气源灶运移至稳定带的动力学过程与稳定带内天然气的运移、聚集、分解和散失的动力学过程有机结合起来开展研究。采用成藏动力学定量研究的思路和方法,应用大数据和人工智能等新技术来定量表征天然气水合物的成藏要素及其时空演化过程,利用数值模拟方法定量研究在气源灶、运移通道、稳定带和储层耦合条件下的天然气水合物的运移、聚集、分解、散失过程是未来天然气水合物成藏系统研究的发展方向。     

塔中地区志留系柯坪塔格组砂岩输导层量化表征及有效性评价

量化表征砂岩的输导性能正成为砂岩输导体研究新的发展方向。以塔中地区志留系柯坪塔格组砂岩为研究对象,从油气运移角度对砂体在地质历史时期的连通、物性条件进行了分析,利用砂地比判别模型分析砂体几何连通特征;在有效区分不同期次原油的基础上,选择晚期原油作为关键指示物,分析了砂体在海西期油气成藏时流体连通特征。结果表明,志留系沥青砂岩在晚期油气成藏时不仅几何空间上相互连通,而且流体连通性良好,仍是油气运移的有效通道。根据砂体成岩作用及其与油气充注的关系,定量恢复了沥青砂岩在油气成藏时的古物性,并采用渗透率量化表征了其输导性能。结合前人关于志留系油气成藏模式及主要控烃断层启闭性认识,建立了塔中地区志留系油气运聚复合输导格架,并在此基础上,数值模拟分析了海西期末油气运聚成藏过程。结果表明,塔中地区志留系油气运聚成藏受砂岩输导性影响显著,输导性偏差的西北部地区油气主要富集在断裂带附近,而输导性较好的中南部区域油气侧向运移明显。