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。     

渤海湾盆地沾化凹陷页岩微观孔隙特征实验研究

页岩的微观孔隙结构是影响页岩油气富集与渗流机理的关键。利用氩离子抛光扫描电镜、低温CO₂吸附、低温N₂吸附、高压压汞及核磁共振等实验方法,对沾化凹陷沙河街组陆相页岩的微观孔隙特征进行了研究。页岩主要发育有机孔、粒间孔、粒内孔、晶间孔、溶蚀孔和微裂缝等6类孔隙。其中微孔、中孔和宏孔均有发育,微孔比表面积约占总比表面积的61.52%,提供了页岩油气吸附的主要空间,而中孔和宏孔则提供了大部分孔体积,分别占比49.99%和41.19%,对页岩油气的储集和运移起主要作用;页岩孔隙度为4.08%~7.04%,有效孔隙度为0.11%~0.64%,孔隙连通性差。     

沾化凹陷低熟页岩储层特征及其对页岩油可动性的影响

利用扫描电镜、索氏抽提、气体吸附、核磁共振(含离心)等实验手段对沾化凹陷沙河街组三段(沙三段)下亚段泥页岩展开研究,以明确泥页岩储层特征对页岩油可动性的影响及其作用机制。沾化凹陷沙三段下亚段页岩主要发育有机质孔、粒间孔、晶间孔、溶蚀孔、构造缝和层理缝等储集空间。以50 nm和2μm为界,不同岩相页岩的核磁共振孔径分布曲线均具明显的三段式特征。孔径小于50 nm的孔体积主要由方解石溶蚀孔提供,孔径介于50 nm～2μm的孔体积由粒间孔提供,孔径>2μm孔缝的孔体积由层理缝和构造缝提供。页岩储层的孔隙结构特征和矿物组成共同控制了页岩油的可动性。页岩油可动性差,可动油饱和度平均仅为21.50%,可动油主要赋存在大孔隙(孔径>50 nm)中,小孔隙(孔径<50 nm)中以束缚油为主,页岩油的临界流动孔径约为50 nm。大孔隙不仅可以提供页岩油储集空间,也有利于页岩油的流动;小孔隙具有较大的比表面积、较强的吸附能力和较差的连通性,不利于页岩油流动。矿物组构宏观上影响了页岩油的可动性,方解石含量增加可以提高页岩的脆性,利于裂缝的形成,对页岩油渗流具有积极意义;黏土矿物因其较大的比...     

渤海湾盆地沾化凹陷沙三下亚段页岩油层段微观孔隙结构

通过岩心观察、薄片鉴定、X-衍射、物性和有机质等分析测试工作,揭示了页岩油储层矿物成分、物性、有机质和岩性等地质特征,并在此基础上利用氩离子抛光-扫描电镜技术,分析研究了页岩油储层孔隙类型、结构等特征及其对储集性的影响。测试和研究表明,渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组三段下亚段（沙三下亚段）矿物成分主要为粘土矿物、碳酸盐矿物和陆源碎屑,孔隙度和渗透率均很低,有机碳含量为0.52%～9.32%,干酪根类型为Ⅰ型,镜质体反射率（R_o）为0.7%～0.93%,岩性主要为泥质灰岩、灰质泥岩和含泥质灰岩,含少量灰质白云岩。通过氩离子抛光-扫描电镜实验,对罗69井10块钻井岩心样品进行了定性观察和定量统计。根据孔隙特征将孔隙分为微孔隙和微裂缝,微孔隙包括粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和晶内孔。微裂缝、溶蚀孔、大孔径晶间孔和粒间孔是页岩油储层的主要储集空间。因主要孔隙类型和发育情况不同,不同岩性的岩石储集性存在差异,灰质白云岩储集性最好,灰质泥岩、泥质灰岩和含泥质灰岩依次变差,灰岩最差。     

沾化凹陷低熟页岩储层特征及其对页岩油可动性的影响

利用扫描电镜、索氏抽提、气体吸附、核磁共振（含离心）等实验手段对沾化凹陷沙河街组三段（沙三段）下亚段泥页岩展开研究,以明确泥页岩储层特征对页岩油可动性的影响及其作用机制。沾化凹陷沙三段下亚段页岩主要发育有机质孔、粒间孔、晶间孔、溶蚀孔、构造缝和层理缝等储集空间。以50 nm和2 μm为界,不同岩相页岩的核磁共振孔径分布曲线均具明显的三段式特征。孔径小于50 nm的孔体积主要由方解石溶蚀孔提供,孔径介于50 nm~2 μm的孔体积由粒间孔提供,孔径>2 μm孔缝的孔体积由层理缝和构造缝提供。页岩储层的孔隙结构特征和矿物组成共同控制了页岩油的可动性。页岩油可动性差,可动油饱和度平均仅为21.50%,可动油主要赋存在大孔隙（孔径>50 nm）中,小孔隙（孔径＜50 nm）中以束缚油为主,页岩油的临界流动孔径约为50 nm。大孔隙不仅可以提供页岩油储集空间,也有利于页岩油的流动;小孔隙具有较大的比表面积、较强的吸附能力和较差的连通性,不利于页岩油流动。矿物组构宏观上影响了页岩油的可动性,方解石含量增加可以提高页岩的脆性,利于裂缝的形成,对页岩油渗流具有积极意义;黏土矿物因其较大的比表面积和堵塞孔喉,不利于页岩油的流动。层理构造不仅利于层理缝等储集空间的发育,也改善了页岩孔隙的连通性,有利于页岩油的流动。     

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段页岩油形成条件及富集主控因素

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段属于淡水—半咸水封闭型坳陷湖盆沉积,沉积相带沿湖盆区呈环带状展布,外环为三角洲前缘常规砂岩发育带,内环为大面积分布的细粒沉积岩相区,优质烃源岩发育,具备良好的页岩油形成条件,分布面积为750km²,厚度为50~300m。岩性主要为细粒含长石、石英沉积岩、细粒混合沉积岩、碳酸盐岩三大岩类组成,白云岩物性较好,孔隙度平均为5.8%,其次是细粒混合沉积岩,孔隙度平均为3.3%,细粒含长石、石英沉积岩最低,孔隙度平均为3.1%,微裂缝均发育。页岩有机质丰度高,TOC值为1.89%~5.41%,S₁+S₂值为9.03~67mg/g,具有早生早排、生烃周期长等特点。页岩油源储共生、持续充注、优势岩石组构相决定甜点分布区。井震结合,预测甜点体面积为260km²,多口井钻探获得工业油流,展示了页岩油良好的勘探前景。     

渤海湾盆地东营凹陷古近系页岩油可动性影响因素

为探索渤海湾盆地东营凹陷古近系页岩油可动性与页岩演化程度变化关系,分析了东营凹陷古近系页岩主要粘土矿物演化特征、页岩流体压力发育情况、页岩内烃类流体性质演化规律,以显微荧光方法对页岩的可动油进行了观测,并对页岩可动油率进行了模拟实验测定。研究表明：随页岩埋深增加,伊/蒙混层及蒙脱石含量逐步降低,至3 500 m深度时达到平衡点。埋深大于3 500 m粘土矿物水化膨胀性减弱,有利于页岩油储层的压裂和压裂后裂缝的保持。2 800 m以下,页岩普遍发育自源异常高压,为页岩油的产出提供了有利的天然能量。埋深大于3 000 m,由于进入生烃高峰,页岩内一般具有较高的含油饱和度。在埋深小于4 200 m页岩内以油相为主,至4 300 m进入凝析气相阶段。页岩油粘度随深度增加明显降低,在3 500 m左右降至较低数值。显微荧光观测和可动油模拟实验表明：埋深大于3 000 m页岩中均存在可动油,且随深度增加,可动油比例增大。综合粘土矿物演化特征、流体压力发育情况、页岩内流体性质和可动油实验结果,认为东营凹陷大于3 500 m的古近系页岩油具有较好的勘探前景。     

渤海湾盆地沾化凹陷湖相泥页岩地球化学特征及有机质富集规律

以渤海湾盆地沾化凹陷罗69井沙三下亚段湖相泥页岩为研究对象,在层序地层框架下,研究了不同体系域湖相泥页岩的地球化学特征,阐明了沉积环境的演化过程及有机质富集规律,为非常规页岩油有利目标的识别提供理论支持。测井与岩性组合揭示沙三下亚段层序自下而上分为湖侵体系域、早期高位体系域和晚期高位体系域。生产力和保存条件是有机质富集的控制因素,二者缺一不可。较高的生产力和较好的保存条件共同决定了早期高位体系域最有利于有机质富集,也为其成为良好的页岩油开发层系提供了良好的物质基础。     

渤海湾盆地沾化凹陷陆相页岩储层岩石力学特征及可压裂性研究

页岩储层的岩石力学性质与可压裂性对页岩油气的开发具有重要影响。目前对于陆相页岩的岩石力学特征和可压裂性方面的研究较少。利用X射线衍射和岩石力学实验等方法，测试沾化凹陷沙河街组陆相页岩全岩矿物组分、在不同成熟度、不同围压条件下的抗压强度、杨氏模量和泊松比等力学参数，并且对页岩储层的可压裂性进行了分析。页岩矿物成分主要为碳酸盐矿物，平均为44.93%，脆性矿物含量稍高于黏土矿物，分别为30.98%和24.09%；单轴压缩时页岩多为劈裂式破裂，易形成缝网；加围压后破坏形式变为剪切式，抗压强度、杨氏模量和泊松比均增大，可压裂性降低；页岩可压裂性与加热温度，即热成熟度呈正相关。综合考虑页岩矿物成分、力学性质、成岩作用和围压等因素，建立可压裂系数数学模型，可对页岩储层的可压裂性进行定量评价，为压裂选层提供依据。      

渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组三段下亚段细粒沉积岩岩相特征与沉积演化

渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组三段(沙三段)下亚段页岩油勘探潜力巨大,目前对其岩相类型及其分布规律、沉积背景认识不清,制约了页岩油的勘探突破.利用岩心和X射线衍射、元素地球化学、有机地球化学等高精度测试资料,通过识别细粒沉积岩的岩相类型,恢复了古沉积环境,并探讨了沉积环境演变约束下的岩相分布规律.沉积古环境的变化控制了不同...     

渤海湾盆地东濮凹陷陆相页岩油可动性影响因素与资源潜力

可动性好是陆相页岩油富集高产的关键。通过显微镜薄片观察、扫描电镜、X射线能谱分析、岩石多温阶热解、高压压汞等实验,对渤海湾盆地东濮凹陷古近系沙三段页岩油赋存特征与可动性影响因素进行了分析,并运用盆模法预测了可动油资源的分布。页岩油主要以游离态赋存于粒间孔、晶间孔、溶蚀孔和连通裂缝中,并在裂缝周围富集,成熟度和裂缝发育程度是页岩油可动性主控因素,有机质丰度和孔隙度对其影响相对较复杂。东濮凹陷沙三中、下亚段页岩油资源潜力较大,以中—高熟油为主,可动油纵向上主要分布在3 500~4 500 m,平面上主要分布在洼陷带和内斜坡带,其中前梨园洼陷以及文东内斜坡带、濮卫次洼、柳屯洼陷、海通集洼陷可动油丰度较高,是下一步陆相页岩油重要勘探方向。     

渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷L69井古近系沙三下亚段取心段页岩油勘探有利层段

为探讨渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷L69井沙河街组三段下亚段（沙三下亚段）取心段页岩油勘探有利层段,对L69井沙三下亚段取心段典型岩相样品和获工业页岩油产量的XYS9井沙三下亚段取心段典型岩相样品,开展了常规热解和多温阶热释法分析,对比研究其含油性与不同赋存形式油含量特征,结合其他影响页岩油产量的因素综合评价页岩油勘探有利层段。结果表明：L69井埋深3 040.35~3 072.10 m富有机质纹层状泥质灰岩段,其游离油总量尤其是轻烃校正后游离油S_1-1含量显著低于获工业页岩油产量的XYS9井沙三下亚段的含量,并且油饱和指数（OSI）均值仅为67 mg/g,不具有页岩油勘探潜力;埋深3 116.90~3 126.70 m含有机质纹层状泥质灰岩段,虽其油饱和指数（OSI）均在100 mg/g以上,平均达204 mg/g（样品数n=8）,但游离油总量和轻烃校正后游离油S_1-1含量显著低于获工业页岩油产量的XYS9井沙三下亚段的含量,页岩油勘探潜力较低;埋深2 994.10~3 010.90 m富有机质层状泥质灰岩、灰质泥岩段,其游离油总量尤其是轻烃校正后游离油S_1-1含量和油饱和指数（OSI）,与获工业页岩油产量的XYS9井沙三下亚段的含量基本相近或相等,并且该层段微裂缝发育、具异常压力、脆性矿物含量高和存在成熟运移油的贡献,为页岩油勘探的有利层段。     

渤海湾盆地沾化凹陷上古生界煤成气藏研究

2004年5月在渤海湾盆地沾化凹陷孤北斜坡带上的孤北古1井在上古生界获得了高产工业气流，对深层煤成气勘探取得了突破性进展。文中介绍了近年来，在该区上古生界煤成气藏勘探的成果，分析了天然气的成因及来源为石炭一二叠系含煤层系。在新生代随埋深加大，进入二次生气门限而生成煤成气，碳同位素分析和轻烃组分分析结果都证明，其为煤层气成因；气藏为自生自储型的受岩性控制的构造岩性气藏或岩性气藏。试气资料表明：渤海湾盆地深层上古生界煤成气具有良好的勘探前景。     

渤海湾盆地沧东凹陷页岩油效益开发探索与突破

渤海湾盆地黄骅坳陷沧东凹陷孔二段页岩油规模效益开发面临中低成熟页岩油主力产层评价优选、纵向多甜点层立体开发动用、复杂断块2000m长水平段优快钻完井、纹层型页岩储层高效体积压裂改造和高凝—高含蜡页岩油高效举升等难题。沧东凹陷孔二段页岩油勘探开发经历研究探索、水平井突破、产能评价和先导试验4个阶段,仍有60%的已投产水平井单井EUR小于2.0×10⁴t,单井产量偏低成为制约湖相页岩油效益开发的瓶颈问题。通过综合分析沧东凹陷孔二段47口已投产井测井、录井、压裂参数和生产数据资料,针对复杂断块湖相页岩油效益甜点评价和箱体优选、井网部署、随钻导向、压裂改造和排采制度等方面进行了系统攻关,落实官东地区C1、C3和C5共3个效益开发甜点层,有利面积为42～53.3km²,估算Ⅰ类资源量1.54×10⁸t。优选沧东凹陷5号平台孔二段C1(3)和C3(8)2个10m级甜点层开展页岩油效益开发先导试验,攻克复杂断块水基钻井液长水平段钻探难题,创新形成纹层型页岩油高效压裂技术,实现纹层型页岩储层渗透率提高、溶胀增能、混相降黏,5口试验井测试...     

渤海湾盆地东营—沾化凹陷油气聚集的差异性及控制因素研究

渤海湾盆地南北紧邻的东营凹陷和沾化凹陷二者在烃源岩组成和油气藏分布等方面存在显著的差异性。东营凹陷主力烃源岩由沙四上和沙三下组成,油气藏主要分布在下第三系(占91%),以岩性、构造背斜和断块油气藏为主;沾化凹陷源岩主要由沙三、沙一段烃源岩组成,油气藏主要分布在上第三系(占90%),以潜山披覆构造油气藏为主。通过对沉降过程和断陷伸展特征的分析认为,油气分布受断陷构造运动、沉积中心迁移及有效烃源岩的控制。     

渤海湾盆地东营凹陷古近系页岩油主要赋存空间探索

以GRI孔隙度和含油饱和度测定、高压压汞分析和地球化学测试为基础,建立了页岩油有效赋存空间的研究方法,并探索了东营凹陷古近系泥页岩孔径分布特征、含油孔径下限以及可动油赋存的有利物性条件。孔隙度与孔径分布关系表明,东营凹陷古近系泥页岩的孔隙度与10 nm以下孔隙所占比例负相关,与10 nm以上孔隙所占比例正相关,10 nm以上孔径的孔隙则是较高孔隙度泥页岩孔隙的重要贡献者;含油饱和度与不同孔径孔隙所占比例关系表明,古近系泥页岩中的油主要赋存在10 nm以上孔径的孔隙中;OSI指数与孔隙度关系表明,孔隙度在6.5%以上,且在生油窗范围内的泥页岩,是可动页岩油的有利储层。     

渤海湾盆地沾化凹陷沙河街组富有机质页岩孔隙分类及孔径定量表征

页岩微观孔隙特征分析和孔径定量表征是页岩油气储层评价和开发的关键。通过岩心观察、薄片鉴定、X-衍射、扫描电镜、氮气吸附等实验手段,分析了渤海湾盆地沾化凹陷富有机质页岩的矿物组成和微观孔隙类型,并对微观孔径进行了定量表征。结果表明：沙河街组页岩具有碳酸盐矿物含量高、粘土矿物含量较低的特征。根据发育位置、成因及产状,将储集空间分为孔隙与裂缝两大类,并制定了孔隙和裂缝的尺度评价标准。孔隙包括矿物基质孔隙和有机质孔隙;裂缝包括构造、层间、超压破裂、成岩和有机质收缩裂缝。氮气吸附等温曲线主要存在3种类型,分别反映了样品中微孔、中孔及宏孔的分布差异。通常氮气吸附实验能更好地表征中孔的发育特征,而扫描电镜所测孔隙更好地表征了宏孔的发育。需要进一步采用二氧化碳吸附、纳米CT及压汞实验定量表征页岩的微孔和宏孔的大小及分布。     

南阳凹陷陆相页岩油形成条件及勘探潜力分析

参照泌阳凹陷页岩油形成条件研究方法对南阳凹陷页岩油形成条件进行分析,综合研究表明,南阳凹陷核桃园组泥页岩发育,分布范围广,单层厚度大;埋藏深度适中;有机质类型好,富有机质泥页岩发育层段有机质丰度高,热演化程度适中,主要处于生油阶段;脆性矿物含量高,可压性好;微孔隙微裂缝发育,储层物性好;泥页岩发育区断层不发育,保存条件好,具备陆相页岩油形成的有利条件。南阳凹陷深湖-半深湖相多口井在泥页岩段钻遇良好油气显示,其中红12井更是在泥页岩层获得一定工业油流,证实了南阳凹陷页岩油层的存在。初步估算南阳凹陷页岩油资源量为9 000×104 t,表明南阳凹陷具备良好的页岩油勘探潜力。从有机质丰度、气测异常情况来看,纵向上Eh23和Eh31层段更有利于页岩油的富集,平面上红12井区可能是最有利地区。     

泌阳凹陷陆相页岩油富集主控因素分析

南襄盆地泌阳凹陷是中国东部典型的富油凹陷,该区核桃园组页岩具有纵向厚度大、横向分布广、有机碳含量高、储集空间发育、脆性矿物含量高、油气显示丰富等特征,陆相页岩油形成条件有利。研究认为泌阳凹陷陆相页岩油富集主要受页岩岩相、有机质丰度及赋存方式、热演化程度、储集物性、成岩作用及裂缝发育程度等关键因素控制。资源评价结果表明泌阳凹陷陆相页岩油资源量丰富,部署的页岩油水平井BYHF1井实施15级分段压裂,最高日产油23.6 m3,展示了泌阳凹陷陆相页岩油良好的勘探开发前景。     

汶东凹陷页岩油发育特征及富集控制因素分析

汶东凹陷为鲁西隆起中—新生界中小型断陷盆地,其泥页岩沉积厚度大、埋藏浅,具有较高页岩油勘探价值。根据中国地质调查局新完钻的汶页1井的钻探资料,分析汶东凹陷大汶口组页岩油发育特征及富集控制因素。汶页1井钻探结果显示,在汶东凹陷沉降中心附近的大汶口组中、上段发育厚度约为500 m的有效烃源岩,主要分布于大汶口组上段和中段上亚段;烃类以页岩油形式聚集,含油率普遍大于1.5%,在埋深为440~560和700~820 m发育2个页岩油富集层段,具有一定的页岩油资源潜力。研究区大汶口组页岩油的富集规律受沉积环境、有机质丰度和裂隙(层理)发育程度等3个主要因素控制。研究结果表明,深湖—半深湖沉积环境有利于有机质保存,为油气生成提供物质基础;有机质丰度和含油率呈良好正相关关系,决定了研究区大汶口组的生油能力;裂隙(层理)为页岩油提供良好的储集和渗流通道,有利于页岩油的富集成藏。