松辽盆地古龙页岩纳米孔缝形成机制与页岩油富集特征

松辽盆地白垩系古龙页岩油储集层为富有机质、高黏土的陆相页岩,夹少量薄层的钙质砂岩和白云岩,其孔缝体系和页岩油富集规律研究还比较薄弱。基于松辽盆地古龙页岩氩离子抛光-场发射扫描电镜、能谱分析、高压压汞、低温氮气吸附、荧光薄片鉴定、X射线衍射全岩矿物分析、地球化学等实验分析数据,研究了古龙页岩有机-无机孔缝体系及其与页岩油富集的关系。结果表明：(1)古龙页岩发育基质孔和微裂缝构成的双孔介质储集体系,基质孔为页岩油提供富集空间,微裂缝为页岩油提供储集空间和渗流通道;(2)受矿物演化、有机质生烃和原油裂解转化等多因素控制,古龙页岩在不同演化阶段发育不同的孔缝组合,其中在成熟演化阶段主要发育微米级溶蚀孔和有机黏土复合孔缝,高成熟演化阶段主要发育纳米级有机黏土复合孔缝和页理缝;(3)古龙页岩油的富集与孔缝组合演化具有耦合关系,低成熟演化阶段页岩油主要富集于无机粒间孔和晶间孔中,成熟演化阶段页岩油主要富集于溶蚀孔和有机黏土复合孔缝内,油质较重,高成熟演化阶段页岩油主要富集于有机黏土复合孔缝和页理缝中,油质变轻。     

松辽盆地古龙页岩油富集主控因素及分类评价

为明确松辽盆地古龙页岩油的富集规律,进一步指导页岩油的开发部署,利用岩心实验数据及试油成果资料,从页岩油形成的烃源岩发育、热演化程度、储集空间等方面,对古龙页岩油富集主控因素进行系统分析,并在此基础上制定页岩油富集层、富集区的划分标准,明确了页岩油的空间分布规律.结果表明,古龙页岩油主要有4个富集主控因素:(1)规模发...     

陆相页岩油可动烃富集因素与古龙页岩油勘探潜力评价

通过对中国主要中高熟页岩油探区的地质特征和生产实践分析,结合分析化验结果,提出陆相页岩油能否投入规模开发需要兼备3个条件：初始产量有经济性、单井累计采油量有经济性与经试采证实的可动用储量有规模,明确了可动烃数量与品质是决定页岩油能否经济开发的关键,也是页岩油富集区/段评价需要关注的重点。研究提出可动烃富集评价指标包括：(1)形成滞留烃的物质基础,以TOC>2%为必要条件,3%～4%最好,母质类型为Ⅰ—Ⅱ1型;(2)滞留烃流动性,与烃组分构成及其中轻/重烃组分流动特征密切相关,可从热成熟度(R_o)、气油比(GOR)、原油密度、烃组分构成品质、保存条件等方面评价;(3)工程关联要素,包括孔喉主分布区、储集物性(含裂缝)、页理特征与成岩阶段。据此建立3类13项评价指标及参考值,评价认为古龙页岩油轻质油带可动烃富集条件最有利,其次为稀油带和黑油带,其中R_o>1.2%、压力系数大于1.4、有效孔隙度大于6%、原油密度小于0.82 g/cm³与GOR>100m³/m³的轻...     

松辽盆地古龙页岩油储层特征及分类评价

松辽盆地北部古龙页岩油资源丰富,具有独特的地质特征,常规的储层特征研究不能满足储层精细评价的需求.为深化古龙页岩油储层特征认识,通过岩心观察、实验分析、测井解释等手段,开展了古龙页岩油储层岩性、岩相、电性、物性、含油性、烃源岩特性、脆性及地应力各向异性等特征研究.结果表明:古龙页岩以层状、纹层状为主,具有储集性好、含油...     

松辽盆地古龙页岩油储层七性参数和富集层测井评价方法

针对古龙页岩油地质评价关键参数不明确、评价标准尚未建立等问题,以配套岩心实验和试油测试资料为基础,通过岩心刻度测井,建立了岩性、孔隙度、含油饱和度、有机碳含量和各向异性地应力等七性参数测井评价方法和富集层分类评价标准.在岩石物理实验基础上,通过七性特征和测井响应关系研究,提出了考虑成熟度、有机碳质量分数(w(TOC))的双参数游离烃质量分数(S1)测井计算模型、变T2截止核磁有效孔隙度计算方法和考虑小孔隙含油的二维核磁含油饱和度计算模型,解决了页岩油富集层分类评价和储量提交关键参数解释精度低的问题.在此基础上,根据三品质七性参数与产能关系,优选敏感参数建立了有效厚度下限和富集层测井评价标准.配套形成的以岩性扫描、核磁、成像测井系列为核心的采集和七性参数测井评价技术,为古龙页岩油200多口新老井解释、井位部署和储量提交提供了可靠的基础数据和技术保障,形成的技术流程和方法对国内同类型页岩油储层评价具有指导意义.     

松辽盆地长岭凹陷白垩系青山口组一段页岩油储集空间类型与富集模式

以松辽盆地南部长岭凹陷白垩系青山口组一段富有机质页岩为例,基于岩石矿物、岩心薄片、测试分析、测井数据及钻井地质等多种资料分析,对大型坳陷陆源碎屑湖盆细粒沉积体系的岩性岩相、储集物性和页岩油富集模式进行研究.结果表明,半深湖—深湖区高有机质丰度薄片状页岩相相较于中有机质丰度块状泥岩相具有更好的生烃潜力,发育的页理缝在超压...     

松辽盆地青山口组古龙页岩轻质原油形成地质条件与资源潜力

页岩油形成地质条件与资源潜力是勘探开发的重要基础.以松辽盆地青山口组岩心实验数据为基础,对松辽盆地古龙页岩轻质原油形成地质条件与资源潜力的研究结果表明,古龙页岩轻质原油形成地质条件优越,分布面积广、厚度大,有机质丰度高、类型好、热演化程度高,奠定了古龙页岩轻质原油大规模发育的物质基础.古龙页岩轻质原油储层条件好,主要发...     

松辽盆地古龙页岩油储集层压裂改造工艺实践与发展建议

阐述了古龙页岩油多轮次压裂工艺技术迭代升级历程,结合古龙页岩油井开发生产动态,提出关于压裂改造工艺的发展建议。高密度页理缝控制下,古龙页岩压裂裂缝形态复杂,但缝高、缝长受到明显抑制,人工裂缝扩不高、延不远,成为古龙页岩油储集层有效改造的主要制约,压裂设计应遵循“控近扩远”设计理念。提升胍胶压裂液的比例、降低段内簇数、提高施工排量、正向利用应力干扰有利于裂缝扩展延伸,改造体积显著增大。主体压裂工艺迭代升级后的油藏适应性明显提升,实现了低返排率下的快速见油,井组生产初期含油率升高,有利于提高页岩油井产量。建议下一步围绕抑制近井微缝扩展、完善CO₂泵注程序、合理控制射孔密度、优化支撑剂组合模式、合理优化井网井距、谨慎使用纤维拌注工艺6个方面,进一步迭代优化压裂工艺技术,提升压裂改造体积、远井裂缝复杂程度以及长效导流能力。     

大庆古龙页岩油重大科学问题与研究路径探析

基于前期基础研究,剖析松辽盆地古龙页岩油生产实践难题,提出古龙页岩油在储集空间、相态分布、流动规律和矿物演化等方面的特殊性,解析目前面临的基础科学问题。梳理出以下6个方面的关键科学问题:(1)古龙页岩有机质来源、生排烃机理和影响页岩油丰度的关键因素;(2)古龙页岩有效储集空间类型和结构特征及其对孔隙度和渗透率的贡献;(3)古龙页岩矿物成因和演化规律及其对储集层有效性、敏感性与可压性的控制作用;(4)古龙页岩岩石力学特征与裂缝扩展规律;(5)古龙页岩油油品、相态变化规律与吸附-解吸转化主控因素;(6)古龙页岩油液固-液气作用机理与提高采收率机制。提出了实现古龙页岩油规模化经济动用的重点攻关建议:(1)深化油气生成与排驱、储集与运聚等机理研究,指导页岩油地质甜点优选;(2)深化可压性与造缝机制研究,支撑工程甜点选择及工程设计优化;(3)深化地层条件下流体作用机理研究,指导开发方案优选及提高采收率技术选择。古龙页岩油的成功开发需要全球专家学者贡献多学科创新想法和技术思路,解决生产难题。图12表1参47     

松辽盆地古龙页岩油富集层地球物理定量表征方法及其应用

松辽盆地古龙页岩为陆相淡水湖盆沉积,地质条件优越、资源量潜力大,与海相页岩油相比,具有自身的特殊性,相应的地球物理定量评价方法匮乏.在岩心、测井、地震、地质等多种资料综合分析的基础上,提出了古龙页岩油富集层井—震联合定量评价技术体系.以岩石物理分析为基础,确定古龙页岩油富集层岩石物理特征,优选w(TOC)、总孔隙度、脆...     

松辽盆地古龙页岩储集空间类型及油赋存状态

松辽盆地古龙页岩油是源储一体的非常规资源,页岩油勘探开发上已获得实质性突破.古龙页岩储层微观孔缝类型多样,页岩油在微观孔缝系统内赋存机制也较复杂.为了明确页岩储集空间成因及油在微观储集空间内的赋存状态,通过薄片鉴定、CT扫描、环境扫描电镜分析、场发射扫描电镜—光镜联用原位微观组构特征分析、页岩微—纳米孔隙全尺度分析和页...     

盐城凹陷阜二段页岩油形成条件及富集规律研究

在岩心观察、分析测试、测录井资料分析的基础上,从页岩岩性、生油性、储集性和脆性等方面分析了盐城凹陷阜二段页岩油的形成条件;在重点油流井和显示井解剖的基础上,结合国内外已发现页岩油层特征,探讨了页岩油的富集规律。认为盐城凹陷阜二段页岩有机质丰度高,微裂缝及微孔隙发育,具有一定储集条件,脆性高,具备页岩油形成条件。页岩油显示平面上主要分布于南洋次凹深凹带,纵向上主要分布于页4、页3段。页岩油富集与有机质丰度、岩石相类型、成熟度、裂缝发育程度、异常压力等因素有关。评价认为南洋次凹深凹带页4段最为有利。     

黄骅坳陷页岩型页岩油富集规律及勘探有利区

近年勘探实践证实渤海湾盆地黄骅坳陷古近系孔店组二段、沙河街组三段和沙河街组一段主力烃源岩层系发育页岩滞留型页岩油,页岩油富集规律不清、有利层/区不明制约了坳陷页岩油扩展勘探和规模开发。基于黄骅坳陷古近系系统取心、岩石薄片、测井、录井、试油及烃源岩评价、滑溜水常压渗吸对比实验等测试资料系统开展页岩油烃源岩、储集性能、保存条件分析,探讨黄骅坳陷页岩型页岩油富集模式及有利区分布规律。研究认为,适中物源供给、适中总有机碳含量(TOC含量为2%～6%)、适中有机质类型(以Ⅰ型为主、Ⅲ型为辅)、适中热演化成熟度(R_o为0.7%～1.2%)等适中的物源及烃源岩条件,高密度微米—纳米纹层(密度可达15 000层/m)、高占比微米—纳米孔缝(孔隙度平均为4.5%)、高滞留可动烃含量(S₁含量平均为4.2 mg/g)等适高的储集条件,顶、底板封堵条件优(盖层厚度为50～100 m)、断裂破坏程度弱(水平井靶层距离为450～550 m)等优良的保存条件,是黄骅坳陷古近系页岩型页岩油富集的主控因素。提出了黄骅坳陷古近系“2优1超1匹配”的“中高匹配”页岩油富集规律,...     

济阳陆相断陷盆地页岩油富集高产规律

济阳坳陷具有丰富的页岩油资源,2019年以来,陆续有YYP1,FYP1,BYP5等多口井获得峰值日产油量超100t/d的高产工业油流,展现了良好的勘探开发前景,总结济阳页岩油地质特征,分析其富集高产规律,对于实现页岩油经济有效开发具有重要指导意义。在对济阳页岩油勘探开发实践回顾的基础上,通过对页岩油岩相特征、储集空间、含油性、可压性的系统分析,明确了济阳页岩油富集高产的主控因素。研究表明,济阳页岩油资源丰富但是分布零散,油藏埋藏深,温度及压力系数高,具有构造复杂、岩相复杂、地应力复杂、流体性质复杂等“四复杂”的特点。烃源岩厚度大、有机质含量高、热演化程度适中、咸化湖盆富碳酸盐岩相发育是页岩油富集的主要因素,无机孔-缝网络发育、地层压力系数高、脆性矿物含量高、可压性好,CO₂扩孔增能、多尺度缝网组合压裂是济阳页岩油高产的主要因素。济阳页岩油的突破,展现了陆相断陷盆地页岩油广阔的勘探开发前景,对中外同类型油藏具有较大的指导与借鉴意义。     

陆相页岩油富集机理探讨

通过对中国陆相湖盆富有机质页岩形成的构造和沉积环境分析,明确不同湖盆类型陆相优质烃源岩发育条件存在巨大差异性,淡水湖盆形成的泥页岩层系以长英质-黏土质页岩为主要岩相,松辽盆地上白垩统青一段和鄂尔多斯盆地三叠系长7段为典型代表;而咸水湖盆陆相页岩以富碳酸盐-蒸发岩类岩相为主,济阳坳陷古近系沙河街组是典型的实例。中国陆相页岩层系具有互层/夹层、混积页岩和黏土质页岩等3种主要岩相组合类型,它们控制了陆相富有机质泥页岩的源-储耦合特征、烃类差异演化和流体性质多样性。互层/夹层型页岩源-储分离、近源运移;混积页岩宏观上源-储一体,微观上源-储分离;黏土质页岩源-储一体,整体含油。多重证据揭示,无机孔是中-低成熟陆相页岩油最有利的储集空间类型,它们与多类型、多级次微裂缝耦合形成有效的孔缝网络系统,自封闭作用有利于页岩油气原位或近源保存。在典型盆地陆相页岩层系对比分析的基础上,提出良好的源-储耦合关系、适宜的热演化程度和自封闭性是陆相页岩油富集的主控因素,初步建立了中国陆相页岩油差异富集模式。断陷湖盆陆相页岩油勘探应重视缓坡带中-低成熟纹层状页岩和深洼区中-高成熟富黏土质页岩层系,而互层/夹层型和中...     

中国陆相页岩油勘探理论与技术进展

陆相页岩油是一个全新领域,近期的勘探实践已在鄂尔多斯盆地、松辽盆地、渤海湾盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地等不同页岩层系取得了重要进展,截止2022年底,页岩油探明、控制、预测三级地质储量达44亿t,2022年产量达318万t。页岩油勘探理论和技术也取得了一系列进展,创新了有机母质类型分析与有机质生排烃实验、储层表征技术、页岩油赋存状态与含油性分析、保压取心与现场测试等页岩实验测试分析技术,基本上能满足页岩油相关实验测试要求;在细粒沉积与有机质富集机理、陆相页岩纹层结构与组合类型、储层孔缝结构与储集性、页岩油富集机理取得了一系列新的认识,指导了重点地区选区选带评价研究。研发了烃源岩品质测井评价、储层品质测井评价、工程品质测井评价、岩石物理敏感参数分析和定量预测、多任务学习储层参数预测、各向异性地应力预测、水平井地震地质导向评价、富集层（甜点）综合评价等技术,并推广应用,在页岩油储量提交、甜点区优选、水平井部署、随钻导向预警和钻完井工程改造方面提供了重要且面向全周期的技术支撑。但陆相页岩油规模勘探与效益开发目前还面临诸多挑战,必须建立全新的研究内容与研究重点,特别需要把研究精度升级并要加强微...     

中国陆相致密油形成条件、富集规律与资源潜力

基于对中国陆上不同类型典型致密油田进行解剖,通过分析烃源岩、储层和原油样品,运用二维充注物理模拟、三维格子玻尔兹曼数值模拟等技术方法,系统研究和揭示了中国陆相湖盆致密油的形成条件、富集因素与资源潜力。(1)致密油的形成受控于盆地/坳(凹)陷中心及近邻斜坡环境、规模优质成熟生油岩、(近)湖盆中心区域大范围分布的有利储集体及以微米—纳米级孔喉为主的各类致密储层、“源-储”最佳空间配置、适宜的“温度—压力—流体”场5个地质条件,其中,“源、储、配”是致密油形成的3个关键条件。(2)陆相湖盆致密油富集主要受“烃源品质—断裂体系—储聚体系”3大系统要素控制,其中,中—高生、排烃量和较高热演化程度的优质源岩是致密油富集高产的先决要素,断裂和裂缝显著改善致密油输导效率、储集空间和聚集规模,储集层的孔喉大小及其连通性和组构非均质性显著影响致密油的分异和局部富集。(3)根据资源丰度开展分级评价,划分出三级资源区;采用小面元容积法计算致密油地质资源量,采用最终可采资源量(EUR)类比法求取相似刻度区的可采系数,进而与地质资源量相乘得出可采资源量。研究成果可为致密油富集区及“甜点”评价优选提供理论技术支撑。     

鄂尔多斯盆地三叠系长73亚段页岩有机质转化率、排烃效率与页岩油主富集类型

针对鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7₃亚段页岩油资源主富集类型不清等问题,开展长7₃亚段页岩有机质生烃转化率、排烃效率与页岩顶底板保存条件等方面研究,并对长7₃亚段页岩油主富集类型进行评价。研究认为：长7₃亚段页岩有机质转化率平均为45%左右,有大于50%的有机质尚未向石油烃转化,且成熟度越低,未转化有机质占比越大。已转化石油烃的累计排烃效率平均为27.5%,未转化有机质加上滞留烃占比大于70%;长7₃亚段页岩的相对排烃效率平均为60%,约40%已转化烃留滞在源岩内部。长7₃亚段页岩顶底板分别为长7_1—2亚段和长8段砂岩,之上还有长6段砂岩,已在有孔渗能力的部位形成大规模低孔渗—致密油藏,且长7₃亚段页岩为负压,压力系数为0.80～0.85,顶底板保存条件较差,滞留烃多以吸附态存在,可动性较差。评价认为长7₃亚段中高熟页岩油不是主富集类型,但在避开长6段、长8段和长71—2亚段已形成油藏区且断层...     

中国陆相中高成熟度页岩油非均质地质条件与差异富集特征

基于页岩油基本地质条件和富集特征的对比研究,明确了中国陆相中高成熟度页岩油源储条件的非均质性与差异化富集特征.研究认为:①相比北美页岩油大面积分布的较为均质的源储等有利条件,中国陆相中高成熟度页岩油形成地质条件总体上差异明显,陆相多旋回构造演化形成了多期多类型湖盆,不仅为陆相页岩油规模发育提供场所,也形成了规模优质源岩...     

玛湖凹陷风城组页岩油产量影响因素及甜点评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油资源潜力巨大,但该组岩性复杂、矿物种类多样、单层厚度小、甜点分散、裂缝发育程度不一,甜点优选难度大,严重影响了勘探进程。通过对烃源岩品质、储集层品质、工程品质及压裂规模的研究,系统分析了总有机碳含量、氯仿沥青“A”含量、孔隙度、含油饱和度、游离油含量、脆性指数、孔隙压力、两向应力差、裂缝发育程度等对产量的影响。研究表明,该组页岩油产量的关键控制因素主要有4个：游离油含量、脆性指数、裂缝发育程度及大规模体积压裂。利用研究区12口井的测井资料,分析产量与游离油、脆性、裂缝发育程度等控制因素的关系,建立适用于该组页岩油的甜点分类标准。将该分类标准应用于水平井玛页1H井分段分簇,取得了很好的应用效果,对后续勘探部署具有借鉴意义。