渤海湾盆地渤中凹陷大气田形成条件与勘探方向

渤中凹陷是渤海湾盆地最富油、也最富气的凹陷,凹陷位于渤海海域中部,面积近9 000 km²,新生界厚度最大超过10 km,是渤海湾盆地面积最大、厚度最大的凹陷。渤中凹陷经历了古近纪断陷和新近纪区域拗陷两大阶段。古近纪断陷期双向伸展,形成"四洼一突"格局,断陷经历了由分隔洼陷到汇聚统一的演化过程;拗陷期持续沉降,形成古近系和新近系-第四系"双厚型"结构。渤中凹陷发育沙河街组三段、沙河街组一段及东营组三段3套优质烃源岩层系,优质烃源岩主要发育在沙河街组三段中-上部、沙河街组一段及东营组三段下部,上覆层巨厚,烃源岩演化程度高。基于统计分析重新构建了渤中凹陷不同层系烃源岩的生/排烃模型,从预测结果可以看出,渤中凹陷烃源岩排油量为512.5×10⁸m³、排气量为311.64×10¹¹m³。渤中凹陷潜山和孔店组储层油气源条件好,有近源特点。区域盖层为古近系下部厚层泥岩,成岩程度高、封堵能力强。潜山地层时代老、岩性硬、经历多期构造运动、裂缝发育、受强溶蚀、物性好、产量高,孔店组砂砾岩抗压实能力强。深层圈闭成群成带发育,规模大,勘探前景大,因此渤中凹陷深层具有形成大气田的条件,是发现大气田的有利领域。     

渤海湾盆地渤中凹陷西次洼中生界古潜山油气成藏过程

渤海湾盆地渤海海域渤中凹陷西次洼油气资源丰富,在浅层新近系、古近系以及深层中生界均有油气被发现,但目前对其油气聚集成藏过程以及与浅层油气藏的配置关系等尚不清楚。为了给渤中凹陷周缘的油气勘探奠定基础,运用烃源岩有机地球化学分析及生烃演化盆地模拟、流体包裹体分布特征及均一温度测定等方法和手段,结合油-源生物标志化合物特征分析,基于区域构造背景,恢复了渤中凹陷西次洼复式油气聚集成藏的过程。研究结果表明：①该区存着在古近系沙河街组三段、沙河街组一段、东营组二段下共计3套烃源岩,周缘凸起带油气储层为中生界火山岩及太古界变质岩、古近系-新近系三角洲-河流相孔隙性砂岩,该洼陷生成的油气沿断层-不整合面向斜坡带运移至周缘构造带内聚集成藏,形成了3套油气成藏组合,具有复式油气聚集带成藏的特点;②沙三段烃源岩为该洼陷内的主力烃源岩层;③上述3套组合分别经历了4个阶段的油气成藏过程--距今11～1 Ma,纵向上呈现油气优先充注深层中生界及太古界古潜山储层,后依次向上运移充注浅层古近系及新近系储层,该区油气的成藏模式为高温流体多次短期快速充注。     

渤南洼陷沙四上亚段碳酸盐岩成藏条件与勘探潜力

渤南洼陷古近系沙河街组四段上亚段发育了大面积的湖相碳酸盐岩,而由灰岩、泥灰岩、灰泥岩或膏泥岩不等厚互层沉积形成了渤南洼陷一套重要的碳酸盐岩烃源岩。该套烃源岩厚度为20～100 m,厚度中心分别在垦西、义东地区。烃源岩的有机质类型主要为腐泥型,是一套类型好、高丰度的优质烃源岩。烃源岩有机质的生烃期较同层系泥岩生烃期早,在R_o为0.6%左右达到生烃高峰。原油以高C₃₅/C₃₄升藿烷比值、高丰度的4-甲基甾烷、高含硫量为标志性特征。油气经历了东营组末至馆陶组,馆陶组末至明化镇组两期成藏过程。沙河街组四段上亚段碳酸盐岩、扇三角洲及砂岩滩坝等形成的各类圈闭,以及与深洼陷带油源能够侧向对接的沙河街组四段下亚段是未来的有利勘探方向。     

渤南洼陷古近系膏盐层对深层油气成藏的影响

世界上许多含油气盆地深层油气藏的形成都与膏盐层有关。针对膏盐层的空间展布及其与油气成藏条件的关系，探讨了济阳坳陷渤南洼陷深层膏盐层对油气运聚的影响。认为：渤南洼陷的膏盐层主要发育在洼陷中心部位，并向南、北依次减薄；膏盐层不仅可作盖层，同时也可储集油气．在膏盐层发育层段．次生孔隙相对发育；膏盐层常伴生异常高压，压力系数高达1．73；膏盐间成藏和膏盐下成藏是该区两种主要的与膏盐层有关的油气成藏模式，发育在膏盐层之下的油气藏数量相对较多，是今后深层油气勘探的重点。图4表1参24     

渤中凹陷北部QHD34—4—1井钻探的油气地质意义

2007年初钻探的QHD34-4-1井是渤中凹陷北部钻遇古近系东营组优质成熟烃源岩层段的第一口预探井。烃源岩地球化学特征及油源对比分析表明,该井东三段发育Ⅱ1型干酪根为主的中等—好烃源岩,烃源岩厚度大,生烃门限深度在3200m附近;4100m附近的东三段烃源岩发生过一定规模的排烃;东营组油气藏自生自储特征明显,新近系油藏油气主要源于东营组烃源岩。QHD34-4-1井的成功钻探,证实了东三段烃源岩为渤中凹陷北部第三套主力烃源岩的推断,也改变了渤中凹陷中北部地区中浅层油气主要源于沙河街组烃源岩的认识,特别是东营组自生自储型隐蔽油气藏的揭示,对推动渤中凹陷中浅层(尤其是古近系东营组)油气勘探将起到积极的作用。     

渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷沙河街组现今超压分布特征及成因

临南洼陷是渤海湾盆地济阳坳陷惠民凹陷中的主要富烃洼陷,油气田主要分布在洼陷内及其南北两侧的断裂构造带,临南洼陷深部沙河街组超压较发育。利用钻井、钻杆测压（DST）、测井和地震资料,结合Eaton超压预测经验公式,对砂岩实测压力特征、超压测井响应、超压剖面和平面分布特征以及成因进行了研究。临南洼陷沙河街组砂岩DST实测超压深度约为3 005~4 355 m,剩余压力约为7.95~30.45 MPa,压力系数约为1.21~1.78;超压带内的泥岩和砂岩均表现为偏离正常趋势的高声波时差响应特征,并对应泥岩高电阻率异常;层位上沙四上亚段至沙三中、下亚段地层主要发育弱超压,局部出现中—强超压;剖面上深洼区超压带分布的深度范围约在3 000~4 500 m;平面上发育多个小的中—强超压区,超压区主要分布在深洼区和中央断裂带范围,超压顶界面深度约为2 500~3 700 m。临南洼陷古近系砂岩占比高是超压发育比较局限的主要控制因素。该凹陷超压砂岩储层主要为含油层,含烃流体充注为临南洼陷深层沙三、四段砂岩超压的主要原因;优质烃源岩埋深大,超压烃源岩镜质体反射率约为0.5%~1.5%,处于生油阶段且不具有低密度特征,表明生油作用是烃源岩增压的主要因素。      

渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷古近系深层优质储层形成机制

随着勘探程度的提高,渤海湾盆地渤南洼陷油气勘探的主要对象逐渐由中浅层转向中深层。深层勘探的关键问题是优质储层,其发育取决于沉积充填和地层流体的相互作用。古近系沙河街组四段沉积时期,该区发育了咸化环境湖相碎屑岩与膏盐层沉积。利用钻井、实验等基础资料,分析储层沉积环境、地层水特征、岩石学特征及成岩作用类型,探讨深层优质储层发育演化机制。研究结果表明：(1)在分布面积广、沉积厚度大的膏盐层的封闭下,咸化湖泊环境的沙四段碎屑岩,早成岩期经历了碱性成岩环境,形成的碳酸盐胶结物充填原生孔隙,并有效阻滞压实作用的发生;(2)随着烃源岩中的有机质趋于成熟,中成岩期有机酸在异常高压的驱动下向地层中运移,早期碳酸盐胶结物以及长石、岩屑普遍被溶蚀,形成次生孔隙,酸碱交替作用是深层优质储层发育的主要机制;(3)优质储层的发育受到膏盐层分布、烃源岩发育、断裂体系与碎屑沉积体展布的控制,受酸碱流体影响强烈的缓坡扇三角洲和陡坡近岸水下扇中前端砂体,是渤南洼陷沙四段优质储层发育区。     

东营凹陷梁家楼油田成藏模式再研究

前人研究认为,渤海湾盆地东营凹陷梁家楼油田是沙河街组三段中亚段泥岩生成的烃类直接排入其上紧邻的浊积砂砾岩形成的自生自储型油藏,然而东营凹陷烃源岩研究的最新成果并不支持上述结论。油源对比、油藏水化学特征、油藏压力等资料均表明,梁家楼油田南部区块油藏的油气主要源自沙河街组四段上亚段,多属超压油藏,油藏水以氯化钙型为主,为烃类首先沿沙河街组四段岩性疏导体系侧向运移再经断层垂向运移形成的下生上储型或自生自储型油藏;而中、北部区块源自沙河街组三段下亚段,属常压油藏,油藏水以碳酸氢钠型为主,为烃类沿油源断层直接垂向运移形成的下生上储型油藏。上述认识启示勘探人员对东营凹陷的沙河街组三段中亚段烃源岩进行重新评价,并重新认识近洼陷中心其他类似油藏的成藏模式和成藏过程。     

辽河坳陷清水洼陷古近系沙河街组深层烃源岩特征及油气成藏模式

通过有机碳、岩石热解、氯仿沥青“A”、饱和烃色谱-质谱和流体包裹体等的分析,对辽河坳陷清水洼陷古近系沙河街组深层烃源岩特征和油气成藏模式进行了详细研究。研究结果表明：(1)辽河坳陷清水洼陷古近系沙河街组深层烃源岩主要发育在E₂s₃²亚段、E₂s₃³亚段和E₂s₄段,其中E₂s₃²亚段Ⅱ小层泥岩最为发育,主要为深灰色厚层泥岩,整体厚度约170 m。(2)研究区深层烃源岩总有机碳质量分数平均可达1.60%,生烃潜量平均值为2.82 mg/g;有机质类型以Ⅱ1—Ⅲ型为主,主要为浮游植物与高等植物混合贡献,为弱氧化—弱还原的湖相咸水沉积环境;烃源岩有机质丰度为0.5%～1.5%,普遍达到大量生烃阶段,部分已达到高成熟演化阶段。(3)研究区深层烃源岩在距今38 Ma时进入生油窗,距今20 Ma时开始生成天然气;流体包裹体显示研究区存在2期油气充注,分别为38...     

济阳坳陷渤南洼陷沙河街组二段多源供烃成藏模式

济阳坳陷渤南洼陷沙河街组二段具有顶底多源供烃的成藏特征。针对多源供烃油气成藏模式认识不清以及沙二段整体研究程度较低等问题,依据钻井、测井、地震和分析化验等资料对其开展了研究。结果表明,渤南洼陷沙二段油气成藏由沙四上亚段、沙三段和沙一段3套烃源岩提供油源,沙二段底部扇体及碳酸盐岩沉积与顶部泥岩构成了有利的储盖组合,断层和不整合面组成了立体输导体系;断裂体系和不整合对油气运移和聚集具有重要影响,储集层物性控制油气富集程度;据成藏期和油源不同,渤南洼陷沙二段油气成藏可分为"中期成藏、双源供烃"和"晚期成藏、三源供烃"2种模式;2种成藏模式下多形成由单源油和混源油组成的岩性圈闭、构造圈闭以及构造岩性复合圈闭油藏;自下而上、自洼陷中心向边缘,油气藏的形成时间由早到晚差异聚集。      

焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段页岩岩相展布特征及发育主控因素

页岩岩相展布及发育主控因素研究是页岩气勘探开发地质评价的基础性工作。基于岩心、岩石薄片、阴极发光、全岩X射线衍射、ECS元素测井、主量/微量元素等资料,运用岩矿三端元法和页岩岩性分级命名方法,识别出了焦石坝地区五峰组-龙马溪组一段海相页岩发育的3大类、8亚类页岩岩相,并揭示了页岩岩相的时空展布规律及发育主控因素。研究区海相页岩垂向演化具有三分性特征,自下至上依次发育有硅质类页岩、混合类页岩和黏土类页岩;页岩横向展布具有南北差异性特征,北部页岩岩相变化较快,其中混合类页岩发育厚度显著大于南部,而南部硅质类页岩岩相厚度相对较大。页岩岩相差异性特征受控于特殊沉积地质事件,其中硅质类页岩发育在一定程度上受控于奥陶纪-志留纪全球性火山事件,混合类页岩受底流作用影响显著,而黏土类页岩主要受陆源碎屑物质供给作用影响。     

四川盆地焦石坝地区龙马溪组海相页岩储层非均质性特征

以四川盆地焦石坝地区下志留统龙马溪组海相页岩为研究对象，综合利用全岩X衍射、薄片鉴定、阴极发光、氩离子抛光扫描电镜、高压压汞-气体吸附联测、核磁孔隙度等实验数据，开展不同岩相储层特征差异性研究。研究结果揭示:（1）焦石坝地区龙马溪组海相页岩岩相主要分为硅质类页岩、混合类页岩和黏土类页岩；（2）硅质类页岩有机孔隙非常发育，混合类页岩和黏土类页岩中无机孔隙较为发育，其中黏土类页岩有机孔隙发育程度较弱；（3）不同页岩岩相非均质性特征显著。总有机碳含量、孔隙度、孔隙体积、比表面积和含气量方面，硅质类页岩最为发育，黏土类页岩发育程度最低，混合类页岩介于两者之间；（4）硅质类页岩沉积期古生物繁盛有利于有机质富集和有机质孔隙发育，混合类页岩和黏土类页岩分别受底流和陆源碎屑沉积作用影响，总有机碳含量较低且有机质孔隙相对欠发育。      

页岩在水溶液中膨胀规律的实验研究

采用 Arco页岩和 Tournemire页岩在不同活度的水溶液中进行实验 ,定量分析水溶液活度对页岩膨胀的影响 ,同时还研究了页岩沉积面 (层面 )的方位和水溶液体积对页岩膨胀的影响。实验结果表明 ,水溶液的活度对页岩膨胀程度的影响较大 ,水溶液的体积对页岩膨胀程度的影响很小 ,页岩沉积面方位对页岩膨胀程度影响较大 ,与页岩沉积面其它方位相比 ,沿垂直于沉积面方位的膨胀量最大 ,稳定性最差。     

富有机质页岩中烃类动态运移对页岩气富集成藏的制约——以四川盆地龙马溪组为例

页岩气作为一种典型的连续性油气藏,其形成和富集均发生在页岩中,因此页岩中天然气的形成、运移、聚集等过程是页岩气有效富集成藏的关键。以钻井及露头剖面为基础,采用有机地球化学分析、X射线衍射、扫描电镜等实验手段相结合,发现四川盆地龙马溪组页岩具有优异的地球化学参数和储层微观特征。以PY1井埋藏史为例,结合盆地区域构造演化史及龙马溪组页岩中有机质热演化史特征,通过与Barnett页岩对比发现,四川盆地龙马溪组页岩埋深相对较深,且后期构造运动导致其保存条件处于一个相对"开放"的状态,不利于页岩中游离气的赋存;同时龙马溪组页岩干酪根类型以Ⅰ或Ⅱ型干酪根为主,页岩在前期热演化过程中形成的烃类主要以石油的形式大范围排出页岩,仅晚期形成的过成熟气和滞留的油裂解气未脱离页岩系统,这在一定程度上制约了页岩气的有效富集成藏。      

非常规压裂技术在川东页岩气开发中的应用研究

页岩气存在的页岩层一般孔隙度较小、渗透率较低、石英矿物质含量高、页岩层内页岩气流动性较低,天然形成的裂缝发育程度较高,所以需要对页岩层进行压裂改造才能获得较高且稳定的页岩气产量,非常规压裂技术是页岩气开发的核心技术之一,本文对非常规压裂技术地面配套施工技术进行了具体分析,升级优化页岩气压裂装置,完善压裂工艺地面施工布置,保证了非常规压裂技术施工质量。     

济阳坳陷不同类型页岩油差异性分析

济阳坳陷具备形成页岩油气的有利条件,但勘探效果不理想,亟需深入研究。为此,从划分页岩油类型入手,分析不同类型页岩油的差异性。根据页岩油的赋存空间和赋存岩石类型,可将研究区的页岩油划分为泥页岩型和夹层型页岩油2种类型;其中,泥页岩型页岩油可划分为基质型和裂缝型页岩油2个亚类,夹层型页岩油可划分为砂岩夹层型和碳酸盐岩夹层型页岩油2个亚类。提出根据裂缝发育系数划分页岩油类型的方法,将济阳坳陷裂缝发育系数大于0.2的泥页岩型页岩油确定为裂缝型页岩油,裂缝发育系数小于0.2的确定为基质型页岩油。研究区不同类型页岩油在空间分布、流体、物性、储集空间、赋存状态和产能等方面均存在差异。裂缝型页岩油和夹层型页岩油赋存于较大的储集空间,物性较好,赋存状态以游离态为主,因此裂缝型页岩油和夹层型页岩油的产能高于基质型页岩油。夹层型页岩油的储集空间小于裂缝型页岩油,气油比高,因此夹层型页岩油的产能低于裂缝型页岩油。     

下寺湾油田长7油层组页岩气储层敏感性实验

由于延长组长7油层组页岩气储层微裂缝页理发育,且基质型页岩与裂缝型页岩并存,所以在开发过程中储层易受到伤害。敏感性评价实验是研究储层伤害的重要手段之一,但这一实验目前主要针对基质型页岩进行研究。考虑到页岩储层往往需要进行压裂才能生产,且基质型页岩与裂缝型页岩的伤害机理有所不同,所以将裂缝型页岩的岩心流动实验和基质型页岩的压力脉冲衰减法实验相结合,来研究长7油层组页岩气储层的敏感性伤害机理。结果表明：该页岩储层具有强应力敏感、中等强度碱敏、中等偏弱水敏和中等偏弱速敏等特征。对比发现：在除应力敏感性评价实验外的其他各项实验中,裂缝型页岩的伤害程度均高于基质型页岩,主要是由于裂缝的存在使外来流体与地层的作用面积增大,从而造成更大的伤害;在应力敏感性评价实验中,基质型页岩应力敏感性强于微裂缝型页岩,但略低于裂缝型页岩。该研究成果可为页岩气的高效开发提供依据。     

鄂尔多斯盆地南部延长组油页岩特征及页岩气有利区预测

基于对钻井资料和油页岩样品化验资料的分析,研究了鄂尔多斯盆地南部(旬邑-洛川-甘泉-正宁一带)油页岩的特征,预测出页岩气勘探有利区。研究表明:研究区中-北部延长组(长7段和长9段)油页岩不仅厚度大,而且有机质含量高、母质类型好、演化程度较高,推算页岩气资源量2.34×1012m3,加上该区许多页岩气勘探的成功案例,页岩气有着巨大的勘探潜力。     

四川盆地五峰组—龙马溪组不同水动力成因页岩岩相特征

以四川盆地南缘奥陶纪末至志留纪初沉积的五峰组—龙马溪组页岩为研究对象,通过岩心观察、薄片鉴定和测井资料分析等方法,从页岩沉积的水动力成因角度考虑,划分出强、弱两类水动力带,共8种岩相。弱水动力带下发育硅质页岩、含钙硅质页岩和泥晶钙质页岩;强水动力带下发育钙质纹层页岩、介壳泥灰岩和波状层理页岩;白云质页岩和磷质页岩在两种水动力带下均发育。不同的岩相具有不同的岩石组分、颗粒大小、结构及构造、生物遗迹和化石组合。页岩岩相与有机碳含量有良好的对应关系:弱水动力带下岩相有机碳含量要高于强水动力带下岩相。磷质页岩和硅质页岩有机碳含量高,介于4%~7%;白云质页岩、波状层理页岩和泥晶钙质页岩有机碳含量低,介于0.5%~2.5%。同时,各种页岩岩相在测井上有较好的识别标志,磷质页岩表现为高自然伽马,其自然伽马值接近300 API或者更高。介壳泥灰岩和白云质页岩表现为低自然伽马,其自然伽马值为60~70 API。钙质纹层页岩自然伽马曲线多呈锯齿状,其自然伽马值为80~100 API。研究成果完整呈现了不同水动力成因的页岩岩相特征,具备一定的代表性。     

页岩油评价中的若干关键问题及研究趋势

页岩储层的致密性限制了石油在其中的可动性、可动量,这是制约其勘探开发成效的瓶颈因素。而页岩油的可动性、可动量首先与页岩孔隙、喉道、裂缝及矿物组成密切相关,同时还与油-岩相互作用密切相关。前者事关页岩成储的可能性和机理,后者则事关石油在页岩中的赋存机理。因此,页岩的成储机理、石油在页岩中的赋存机理和石油在页岩中的可动性是页岩油研究中的3个关键科学问题;页岩油的富集性与其有机非均质性有关,页岩油的可采性/可压裂改造性与其无机非均质性有关,这是筛选页岩油“甜点”面临的2个关键技术问题。认识这3个关键的科学问题和2个关键的技术问题并建立定量的表征/评价技术是提高页岩油勘探开发成效的关键基础。结合近期的研究和国内外的成果,探讨了页岩油相关的研究现状和趋势,以期能够对推动页岩油理论研究的深入和勘探开发的实质性进展有所裨益。