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。     

歧口凹陷沙一下亚段湖相碳酸盐岩储层质量差异机理

歧口凹陷沙河街组一段下亚段湖相碳酸盐岩储层储集空间多样、物性变化快、非均质性极强,其储层质量的差异性严重影响了该区油藏分布规律的认识和有利储层的预测。针对这一问题,综合利用钻井资料、测井资料、岩心观察、薄片鉴定及分析化验等资料对研究区储层特征及储层质量差异机理进行了研究。研究发现,沙一下亚段碳酸盐岩储层储集空间包括原生孔隙、次生溶孔和裂缝,为中孔中渗储层。储层质量差异具体表现为储层的孔渗性在空间上差异明显;优势储集空间具有明显的分区性;不同类型的碳酸盐岩物性差异很大,颗粒石灰岩的孔渗性最好,泥粉晶白云岩次之,灰泥石灰岩最差。储层质量差异受沉积相、不均匀溶蚀和构造作用的控制。生物滩、鲕粒滩是优质储层发育的有利沉积相带;断层附近的泥粉晶白云岩有利于裂缝发育。由岩石矿物成分、原生孔隙及裂缝发育程度的不同引起的不均匀溶蚀是导致研究区碳酸盐岩储层质量差异的根本原因。     

渤海湾盆地歧口凹陷古近系沙一下亚段中等成熟页岩油富集主控因素与勘探突破

陆相湖盆中等成熟页岩油资源丰富,而该类型资源具有岩相变化快、成岩演化程度低、储层敏感性强及原油粘滞性高等特点,工程开发对策仍处于探索阶段。以渤海湾盆地歧口凹陷西南缘古近系沙河街组一段下亚段（沙一下亚段）典型湖相中等偏低成熟烃源岩为研究对象,分析该类型页岩油富集主控因素及工程应对策略,探索中等成熟页岩油开发动用方案。研究表明：云灰质页岩夹薄层碳酸盐岩段粘土含量矿物小于30 %,海水基滑溜水防膨压裂液体系能够抑制该类储层敏感性,并解决因粘土矿物吸水膨胀而导致的地层坍塌问题;储层脆性、生烃条件、含油性和储层水敏性是中等成熟页岩油甜点分布的主控因素,甜点厚度一般在10～12 m左右,应用叠前偏移数据体开展储层预测、读准靶点深度、旋转导向精准定向、打准甜点段及提高甜点钻遇率是获得高产-稳产的前提条件;采用海水基压裂液防膨、趾端蓄能体积压裂和前置CO₂增能降粘可实现压裂提产。利用新认识优化QY1H井部署和实施方案,该井437 d累产油7 303.28 t（平均日产16.75 t）,实现中等成熟度页岩油高产-稳产勘探突破。     

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...     

东营凹陷古近系沙河街组四段上亚段细粒沉积岩沉积环境及控制因素

探究细粒沉积岩沉积环境及其控制因素有助于从成因上把握泥页岩储层的特征与分布,从而更有效指导非常规油气勘探。岩心观察、薄片分析、X-射线衍射实验及地球化学分析发现,东营凹陷沙河街组四段上亚段细粒沉积岩沉积环境要素中,气候、水深及还原性变化由4个阶段组成且整体呈现旋回性。其中第2个阶段受海侵影响,盐度从异常高值逐渐降低。细粒沉积岩发育的主控因素包括物源、气候、水体物理化学条件、构造作用及突发事件等:研究区母岩包括变质岩、沉积岩(碳酸盐岩与石英砂岩等)及火成岩,经风化提供黏土、碳酸盐及粉砂作为细粒沉积岩的物质基础;气候及水体物理化学条件的旋回性导致了细粒沉积岩垂向上的规律变化;构造作用通过控制沉积相而影响细粒沉积岩的展布;突发事件(浊流等)亦影响细粒沉积岩的发育。     

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。     

湖相细粒沉积模式——以东营凹陷古近系沙河街组四段上亚段为例

为提出针对湖相细粒沉积岩的沉积模式,以“将今论古”为指导,选取与古近纪东营凹陷湖盆条件及细粒沉积具有较强可对比性的青海湖开展研究,分析细粒沉积组分、岩相、垂向及平面展布特征,总结沉积规律。结果表明：古代与现代湖相细粒沉积均明显受水深影响。组分中,石英及长石随水深增加而含量降低、粒度减小;有机质吸附于黏土矿物而含量增加。其在平面上呈圈层展布。湖相细粒碳酸盐沉积与海相碳酸盐沉积具有可对比性,借用碳酸盐补偿深度（CCD）这一概念来解释水深与碳酸盐的关系。基于组分上述特征,建立受控于“CCD”的湖相细粒沉积模式。在深湖环境（“CCD”之下）,碳酸盐欠饱和,发育灰黑色页状黏土岩;在半深湖区（“溶跃面”之下,“CCD”之上）,碳酸盐半沉淀-半溶解,自下而上依次发育深灰色页状灰岩、灰色页状黏土岩、灰色页状灰质混合细粒岩及灰色页状灰岩;在浅湖（“溶跃面”之上）,碳酸盐过饱和而沉淀,自下而上依次发育灰色页状白云质混合细粒岩、浅灰色页状黏土岩及浅灰色页状灰岩;在滨湖-干涸环境,发育浅灰色页状膏质黏土岩及滩坝粉砂岩。     

东营凹陷西部沙河街组三段下亚段泥页岩沉积微相

关于沉积微相,前人多针对粗碎屑骨架砂体沉积相开展研究工作,对泥页岩这种细粒沉积物的沉积微相很少关注。在一个沉积盆地中,细粒沉积物的总量巨大,在纵向上及平面上均广泛分布。以东营凹陷西部沙河街组三段下亚段（简称沙三下亚段）泥页岩为研究对象,系统划分泥页岩岩相类型。在骨架沉积相控制下,以泥页岩岩石类型及岩相特征为基础,综合控制泥页岩发育的水动力条件、古湖盆底形及事件沉积等因素,将东营凹陷西部沙三下亚段半深湖、深湖相进一步划分为平阔半深湖微相、水下隆起半深湖微相、深洼微相、浊积周缘微相、近岸水下扇前缘微相等。分析了不同微相在矿物组成、岩石类型及组构、成岩作用及测井曲线响应等方面的差异性,细粒沉积物微相的划分和研究对于泥页岩油气的勘探开发工作有重要指导作用。     

惠民凹陷古近系沙河街组三段沉积体系

惠民凹陷古近系沙河街组三段(Es₃)由3个完整的中期基准面旋回和1个基准面上升半旋回构成。沙三段发育三角洲、扇三角洲、水下浊积扇、浊积水道、滑塌浊积岩以及湖泊相6种沉积相类型。以基准面升降半旋回为单元,上述6种沉积相在平面上可以组合成5种沉积体系:河流-三角洲沉积体系、三角洲-(滑塌)浊积扇体系、扇三角洲沉积体系、扇三角洲-滑塌浊积扇沉积体系、近岸水下扇沉积体系。以中期基准面旋回C₃为例分析了沉积体系的平面分布特征。     

歧口凹陷沙一段砂岩成岩作用及孔隙演化

歧口凹陷位于黄骅坳陷中北部。沙河街组一段主要成岩作用类型有压实作用、胶结作用、溶蚀作用和交代作用。深度浅于2 200 m 时,溶蚀作用为改善储层物性起到关键作用。沙一段纵向上存在2 个次生孔隙发育带,深度分别在2 700～3 200 m 和3 500～4 200 m 处,孔隙度分布峰值分别在3 150 m 和3 650 m 处。根据镜质体反射率Ro 和粘土矿物混层比及古地温等数据,可将歧口凹陷沙一段的成岩阶段 划分为早成岩A 期、早成岩B 期、中成岩A1 亚期和中成岩A2 亚期,目前该段多处于中成岩阶段A1 到中成岩阶段A2 亚期。     

渤海湾盆地黄骅坳陷齐家务地区沙一下亚段湖相碳酸盐岩储层地球化学特征

黄骅坳陷齐家务地区沙一下亚段主要以碳酸盐岩储层为主。通过该段10余口钻井岩心的岩石化学组分、碳氧同位素及微量元素分析,认为该区沙一下亚段碳酸盐岩的岩石化学组分的SiO₂、Al₂O₃、CaO等含量相对较高,而MgO含量则随岩性不同而变化,同时,SiO₂与Al₂O₃、K₂O+Na₂O均具有正相关性,而与MgO则呈负相关。SiO₂富集显示出该区碳酸盐岩的湖相沉积环境特征;碳、氧同位素测定结果表明,δ¹⁸O_PDB值在-4.73‰～9.46‰,δ¹³C_PDB值则在-0.08‰～7.71‰,具有局限湖盆碳、氧同位素变化特征,反映研究区碳酸盐岩具有湖水咸化与淡化的沉积环境;微量元素测试结果表明,微量元素组合及含量变化复杂,以石灰岩为主的碳酸盐岩,其Sr含量大都高于1000×10^-6,而含泥砂较高的碳酸盐岩,其Sr含量大都低于1000×10^-6。B的含量大多分布在(7.77～122)×10^-6,泥质样的B/Ga比值均大于4,Sr/Ba比值均大于1;碳酸盐岩样的Sr/Ba主要分布在2.3～20.33之间,最高为33.98,B/Ga比值均小于10,主要分布在2～5之间,总体反映出淡水与半咸水之间变化的沉积环境。     

板桥—北大港地区沙河街组沙一段湖相碳酸盐岩沉积特征

板桥—北大港地区沙一段发育多层碳酸盐岩沉积，岩性主要为生物灰岩、鲕粒灰岩、白云质灰岩、泥灰岩，形成碳酸盐-陆源碎屑混积岩，既有成分上的混积，也有纵向地层剖面上的混积层序。北部受物源影响含陆源碎屑较多，主要为碳酸盐与砂、泥岩混积，成分上以灰质粉砂岩和灰质砂岩为主；南部主要为碳酸盐与泥、页岩混积，成分上以灰质页岩为主。沉积相类型有滨浅湖、浅湖、半深湖等，其中生物浅滩、鲕滩等微相具有较好的油气勘探价值。     

惠民凹陷沙一段湖相碳酸盐岩层序地层分析

针对惠民凹陷西部湖相碳酸盐岩储层薄、横向变化快、旋回性发育的特点,利用沉积学和层序地层学理论和方法研究了该区沙一段湖相碳酸盐岩沉积旋回的发育规律。研究结果表明,湖相碳酸盐岩在滨浅湖、半深湖和火山锥附近均有发育,且不同沉积环境的碳酸盐岩准层序具有不同的分布规律、识别标志及形成机理;研究区碳酸盐岩的发育受海侵作用、气候变化和火山活动的影响,其中气候的周期性波动和火山的多期喷发控制着湖相碳酸盐岩准层序的发育。     

歧口凹陷沙河街组一段中部区域盖层封气能力综合评价

依据单井以及气藏资料,对歧口凹陷沙河街组一段中部区域盖层综合评价参数进行了研究。认为盖层的厚度普遍较大且连续性好,有较强的微观封闭能力;但北大港潜山构造带和板桥凹陷北部地区较高的储层压力系数与盖层内断裂的垂直断距较大造成偏小的断层岩排替压力不利于盖层对天然气保存。基于盖层厚度、排替压力、气藏压力系数与断层垂向封闭特征等4个参数建立盖层封气能力综合评价方法,并根据歧口凹陷盖层封气能力评价标准,对盖层的封气能力进行了评价。研究认为沙河街组一段中部区域盖层在歧口凹陷大部分地区均具有封闭中、低储量丰度气藏的能力,在凹陷区具备封闭高储量丰度气藏的能力,评价结果与目前气藏的特征具有较好的一致性。     

渤海湾盆地渤南洼陷沙河街组三段下亚段岩相特征及有机质富集成因

渤海湾盆地沾化凹陷渤南洼陷沙河街组三段沉积了面积广、厚度大、含碎屑组分的碳酸盐岩,蕴含着大量页岩油。通过岩相特征描述、陆源碎屑来源分析、初始生产力和氧化还原环境分析,探讨了渤南洼陷有机质富集的成因机制。对L69井进行了连续密集取样,根据岩性特征和沉积构造,主要划分为块状泥晶灰岩、透镜状泥晶灰岩、纹层状泥晶灰岩和纹层状亮晶灰岩;通过主微量元素、有机碳氮同位素、无机碳氧同位素实验对陆源碎屑来源进行讨论,稳定的Al/K和Al/Mg说明L69井碎屑组分的物源均一;通过对比研究全岩和干酪根有机氮同位素,对沉积时水体及沉积物的氧化还原环境进行恢复;通过Ba元素的含量、干酪根有机碳同位素,及其与有机氮同位素的耦合关系探讨生产力的变化。在此基础上对研究区油气生成与保存的机理进行了探讨,推测研究区内的陆源输入带来了营养物质,促进了湖盆中藻类的生长,产生了大量有机质。有机质在沉降过程中不断消耗氧气,导致了水体内部出现还原环境,进而促进了有机质的埋藏和保存。     

大港滩海区沙一段下部水力破裂特征模拟实验

通过对大港滩海区沙一段下部岩心观察和薄片分析,识别出水力破裂角砾、砂岩脉、水力破裂裂缝及活化同沉积裂缝4种水力破裂作用产物,水力破裂角砾之间具有可拼合性,脉体具有明显流体作用痕迹;本区水力破裂发生于欠压实带周围的“壳”中。利用三轴实验系统,对泥晶灰岩(泥质粉砂岩)—砂岩复合试件进行了水力破裂实验。在实验过程中,模拟超压系统“壳”的低渗透岩石—泥晶灰岩(粉砂质泥岩)发生了破裂,而模拟超压系统“欠压实带”的高渗透砂岩却未发生破裂。该实验结果与理论分析和水力破裂裂缝露头特征具有明显的可比性。     

基于不同岩性的总有机碳分段预测方法——以东营凹陷始新统沙河街组三段下亚段为例

陆相泥页岩具有非均质性强的特征,矿物组分、总有机碳含量（TOC）等参数的分布预测是陆相页岩油气资源评价与选区研究的基础。为获取陆相页岩地层上述关键参数纵向分布特征,克服测试实验周期长、成本高、取样难等现实问题,开展了相应关键参数测井预测方法研究。以渤海湾盆地东营凹陷始新统沙河街组三段下亚段为例,结合XRD实测数据以及测录井等资料,具体针对不同岩性选取不同TOC预测模型,建立了不同岩性的TOC识别模板。运用所构建的模型对Fy1井沙三下亚段的岩性、TOC进行典型预测,分段预测TOC方法得到的预测值与实测值之间的相关系数较高,约为0.84,表明该方法可行性较强,可为开展陆相页岩油资源评价及目标评价提供有效的技术支撑。     

车镇凹陷西部沙二段油气成藏条件及勘探方向分析

以构造和沉积为背景,从烃源岩、储层、盖层、油气运移通道等方面出发,对车镇凹陷西部沙二段的成藏条件和勘探方向进行了分析。结果表明,沙二段具有较好的油气成藏条件,其油气主要来源于沙三中下亚段的烃源岩;储层在全区广泛分布,其中Es2"4"旋回是有效储层发育层段;发育有多种类型的盖层,盖层的封闭条件较好,有利于油气的保存;三种运移通道,即断层、不整合面和砂体,在油气成藏过程中起着举足轻重的作用。沙二段已发现构造-岩性、构造两种类型的油藏,也可能存在地层超覆油藏。尽管目前沙二段的勘探研究工作存在很大困难,但仍具有较大的勘探潜力,曹家庄断阶带和南坡超覆带是寻找构造-岩性油藏和地层超覆油藏的有利区带,也是下一步的主要勘探方向。