徐家围子断陷沙河子组致密储层分级评价

针对徐家围子断陷沙河子组致密储层孔隙结构、物性下限与油层分级标准亟待研究的需要,应用扫描电镜、低温N₂吸附、核磁共振等多项技术,开展致密储层微观孔隙结构和流体可动性研究,明确了致密储层孔隙类型、孔喉特征及组合关系,建立了储层孔隙结构与可动流体饱和度的关系。在此基础上,采用束缚水膜厚度法、可动性拐点法和试气产能法,建立了沙河子组致密气储层物性下限和储层分级评价标准。为下步致密储层致密化成因、成岩演化序列和优质储层甜点预测奠定了坚实的基础。     

徐家围子断陷沙河子组致密气成藏条件及勘探前景

致密砂岩气属于非常规天然气,是常规天然气的后备资源之一。对徐家围子断陷沙河子组天然气成藏条件的综合分析认为,沙河子组具有形成致密砂岩气藏的地质条件,其烃源岩厚度和砂砾岩厚度大,分布广,有机质含量高,成熟到过成熟,资源量大。对沙河子组致密砂岩气藏成藏条件的初步认识为:有利的构造和沉积背景;充足的气源条件;低孔、低渗的储集条件;良好的封盖保存条件;匹配的运移疏通条件;有利的圈闭条件;良好的生储盖组合。与国内外非常规气藏对比表明,沙河子组具有形成致密气藏的条件,随着研究程度的深入以及勘探技术的突破,沙河子组致密气勘探前景广阔。     

徐家围子断陷沙河子组沉积末期基底快速隆升地质事件

松辽盆地北部徐家围子断陷在伸展裂陷过程中,于沙河子组(K1sh)末期至营城组(K1yc)沉积时期发生挤压构造反转,受这次构造运动的影响,断陷的中、北部在沙河子组末期有一次基底的快速隆升地质事件.通过地震解释剖面、平衡剖面、古构造演化图及基底变质核杂岩等分析,初步论证了此次地质事件的存在及其特点,并对其形成的动力学背景和地质意义进行了探讨.     

断陷湖盆致密砂砾岩储层特征及主控因素

为了明确徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩储层发育特征和控制因素,通过岩心观察、薄片分析、电镜扫描、压汞分析和岩石物性测试等手段,对储层的岩石学、储集空间、沉积作用、成岩作用等与物性关系进行了分析。结果表明:砂砾岩储层富含长石、火山岩屑、填隙物等低成熟组分,分选差,岩石颗粒多常见线—凹凸接触;储集空间类型主要为长石溶孔、岩屑溶孔,其次为残余粒间孔、晶间孔、微裂缝;致密砂砾岩孔隙度多数小于6%,渗透率一般小于0.1×10~(-3)μm~2,平均孔喉半径0.01～0.14μm,排驱压力高,孔喉连通性差;储层特征受沉积和成岩作用共同控制,砂砾岩孔隙度与刚性、塑性组分含量密切相关,扇三角洲和辫状河三角洲河道砂体物性较好,强烈压实作用平均减少孔隙度15%～20%,有机酸溶蚀作用平均增加孔隙度4.7%,晚期胶结通过充填残余粒间孔和溶蚀孔平均减少孔隙度4.2%。     

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组物源特征及对储集砂体的控制作用

综合砂岩轻、重矿物组成和砾岩砾石成分分析,在明确松辽盆地徐家围子断陷不同构造单元母岩性质的基础上,结合地震特殊反射特征建立各构造单元物源方向,明确物源对储集砂体展布、物性形成的控制。结果表明：①安达地区母岩为西北部安达凸起的酸性火山岩,物源方向为南西向;徐西凹陷母岩为西部中央古隆起的酸性、中基性火山岩,物源方向以东西向为主;宋站地区和徐东凹陷母岩为徐东斜坡的中基性火山岩和变质岩,物源方向以北东向、东西向为主。②西部、西北部物源规模较小,在断陷西侧陡坡带形成一系列沿断裂呈孤立点状分布的扇三角洲沉积体,砂体厚度大但延伸距离短;东部物源规模较大,在断陷东侧缓坡带形成连片叠置的辫状河三角洲沉积,砂体较薄但平面分布广。③西部陡坡带砂体粒度粗,抗压实能力强,在深埋条件下仍保留部分原生孔隙;东侧缓坡带砂体碎屑颗粒细、岩屑等塑性组分含量高,压实减孔严重,但紧邻煤层和湖相泥岩环境有利于有机酸进入造成岩屑、长石广泛溶蚀,极大地改善了储层物性。     

强烈断陷期小型湖盆沉积充填演化特征——以松辽盆地徐家围子断陷宋站地区沙河子组为例

松辽盆地徐家围子断陷北部宋站地区属于小型断陷湖盆沉积区。最新钻井资料显示,该类型断陷盆地也具有较好的天然气勘探潜力,可作为大庆深层天然气勘探的重要接替领域。以徐家围子北部宋站地区沙河子组为研究对象,在总结对比前人研究成果的基础上,综合运用岩心、录井、常规测井以及三维地震资料对强烈断陷期小型湖盆的层序地层、沉积体系以及盆地充填演化规律进行了深入分析。研究认为,宋站地区沙河子组可划分为1个二级层序,4个三级层序。三级层序内部根据湖泛面又可分为低位体系域（LST）、湖侵体系域（TST）和高位体系域（HST）。在沉积过程中,沙河子组主要发育辫状河三角洲、扇三角洲、湖泊以及火山碎屑岩沉积等4种沉积相类型。研究区的沉积充填演化规律与大型的断陷盆地相比有所不同,表现为在强烈断陷早期,无论是在陡坡带还是在缓坡带,均以发育扇三角洲沉积为主;随着盆地范围的扩张,不同构造部位上的沉积相带的分异特征才逐渐显现。但湖泊相带受短轴物源供给的影响分布较为局限,常被分割成若干个小型滨浅湖沉积区,形成多个沉积中心,从而也导致了盆地不同区域沉积地层厚度差异极大的特征。据此,深入探讨了宋站地区沙河子组的沉积充填演化过程,提出了陆相小型窄断陷湖盆的沉积模式。     

松辽盆地梨树断陷十屋油田区营城组、沙河子组储层成岩作用分析

通过大量钻井岩心铸体薄片、扫描电镜、压汞、阴极发光、X-衍射、包裹体等分析,对松辽盆地梨树断陷十屋油田区沙河子组、营城组储层的成岩作用、成岩序列及孔隙演化进行了深入研究.该区主要成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用及构造破裂作用,其中对储层物性具建设性的作用主要有溶蚀作用和构造破裂作用,而具破坏性作用的主要有压实作用和胶结作用.砂岩储层孔隙类型主要为原生粒间孔、粒间溶蚀扩大孔及少量裂缝的组合,以溶蚀孔隙为主.建立了砂岩储层的成岩序列,即机械压实→石英、长石次生加大→构造破裂→长石等铝硅酸盐溶蚀→粒状方解石胶结→早期进油→破裂→第二期溶蚀→连晶方解石胶结→晚期油气充注.研究认为,影响本区储层储集性能的主控因素为储层的沉积环境、成岩作用、构造作用及油气充注等因素.     

徐家围子断陷南部沙河子组层序地层格架及沉积特征

针对徐家围子断陷南部沙河子组层序地层格架划分不清、沉积特征不明的现状,综合利用岩心、测井及地震等资料,应用Vail层序地层学理论,开展了徐家围子断陷南部沙河子组层序划分研究,并结合构造活动背景、物源供给情况分析了层序格架内的沉积相类型和演化特征。研究认为:南部沙河子组划分为1个二级层序,进一步划分为4个三级层序,每个三级层序均具有二分结构,发育湖侵、湖退2个体系域;研究区主要发育扇三角洲相、辫状河三角洲相和湖泊相等沉积相类型,以三角洲前缘亚相中的水下分流河道为主力储层砂体;南部沙河子组可归结为断控斜坡背景和缓坡背景的2种沉积模式,具有格架控砂、继承演化、分源沉积、连片发育的沉积演化特征。     

松辽盆地徐家围子断陷白垩系沙河子组深层致密气成藏机理及勘探突破

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组砂砾岩埋深大、岩性致密,目前对其成藏控制因素认识不足,且受投资成本和勘探开发技术的制约,沙河子组一直未能实现储量和产量的突破。使用地震、岩心、测井、录井及地质分析化验资料,从煤系烃源岩生烃潜力、致密砂砾岩展布、储集物性、地层超压等方面分析了沙河子组致密气成藏控制因素,力图寻找富气甜点、指导井位部署。结果表明,沙河子组储层与烃源岩叠置,致密非浮力成藏动力过程致使异常高压的出现,并造就了满盆含气的格局。沙河子组致密砂砾岩储层在纵横向上叠置发育,储层内部发育的多层高孔渗带成为致密砂砾岩气藏的“甜点”。在致密气成藏理论的指导下,精准刻画了优质富气“甜点”的分布并设计了最优气井轨迹,充分发挥地质工程一体化优势,以优快钻井和最优改造体积为目标,部署了宋深9-平5井,测试产量达106×10⁴m³/d,取得了沙河子组致密气藏的重大突破,为后期松辽盆地沙河子组致密气藏勘探开发带来了广阔的前景。     

松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩岩相特征及其对孔隙结构的控制

依据松辽盆地长岭断陷沙河子组页岩特征、有机质丰度和矿物含量建立岩相划分方案,把研究区页岩划分为7种岩相,在此基础上开展扫描电镜、CO₂和N₂吸附以及高压压汞实验以分析孔隙结构。研究区沙河子组页岩孔隙发育,不同岩相发育的主要孔隙类型也不相同,有机质孔隙主要发育在黏土质页岩中。页岩孔径呈现多峰分布特征,中孔是孔体积的主要贡献者,平均占50.9%;微孔是比表面积的主要贡献者,平均占67.8%。微孔发育主要受黏土矿物控制,中孔发育受碳酸盐矿物控制,宏孔发育受脆性矿物和黏土矿物联合控制。富有机质黏土质页岩对比表面积和孔体积的影响明显,对沙河子组页岩孔隙发育起主要控制作用。     

徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩气藏的成藏期次及类型划分

下白垩统沙河子组是松辽盆地徐家围子断陷最为重要的气源岩之一,但过去对其致密砂砾岩气藏的油气充注时期及成藏期次等研究较少,制约了对该区致密储层成因机制等的认识。为此,基于19块岩石样品273个流体包裹体的均一温度、盐度等测试数据,结合沉积埋藏史和热演化史分析结果,厘定了该区致密砂砾岩气藏的成藏期次;进而通过分析沙河子组储层致密期与成藏期之间的关系,确定了致密气藏的类型。结果表明:(1)该区流体包裹体的均一温度和盐度分布范围较宽,气藏具有长期充注的特点;(2)徐西—徐东地区第1期天然气充注时期在距今94~100 Ma,第2期在距今80~90 Ma,而安达—宋站地区第1期天然气充注时期在距今82~94 Ma,第2期在距今68~82 Ma;(3)安达—宋站地区沙河子组主要发育"先成型"致密气藏,在东斜坡发育"复合型"致密气藏,而徐西—徐东地区沙河子组则以"复合型"致密气藏为主。     

松辽盆地梨树断陷东南斜坡带营城—沙河子组储层特征及主控因素

松辽盆地梨树断陷下白垩统营城—沙河子组砂岩储层非均质性强,钻探成功率较低。通过岩心观察、薄片鉴定及定量统计、孔渗分析、压汞等研究,认为梨树断陷东南斜坡带营城—沙河子组储层以含砾细砂岩为主,其次为细砂岩、中砂岩,具有粗碎屑、石英含量较低,分选、磨圆较差等组构特征;岩石类型为长石岩屑砂岩、岩屑砂岩、岩屑长石砂岩及少量长石砂岩,长石和岩屑含量高,填隙物以泥质、方解石为主;储层物性较差,非均质性强,整体为特低孔、特低渗储层。储层孔隙类型有原生粒间孔、次生溶孔、裂隙等,以原生孔为主,个别地区以裂隙为主。储层的孔隙发育受沉积环境和成岩作用的控制,晚期构造裂隙作用不可忽视。储层成岩作用类型多样,胶结充填和机械压实作用使原生孔隙大量减少,溶蚀和构造破裂则有效改善了储层的物性;特别是晚期构造裂隙作用,产生了不同类型的裂隙,增加了孔隙空间及渗透性,这可能是东南斜坡带秦家屯、金山等地区形成高产油气田的重要原因之一。     

Development features of volcanic rocks of the Yingcheng Formation and their relationship with fault structure in the Xujiaweizi Fault Depression, Songliao Basin, China

The Xujiaweizi Fault Depression is located in the northern Songliao Basin,Northeast China.The exploration results show that the most favorable natural gas reservoirs are in the volcanic rocks of the Yingcheng Formation(K 1 yc).Based on seismic interpretation,drill cores and the results of previous research,we analyzed the distribution of faults and the thickness of volcanic rocks in different periods of K 1 yc,and studied the relationship of volcanic activities and main faults.Volcanic rocks were formed in the Yingcheng period when the magma erupted along pre-existing fault zones.The volcanic activities strongly eroded the faults during the eruption process,which resulted in the structural traces in the seismic section being diffuse and unclear.The tectonic activities weakened in the study area in the depression stage.The analysis of seismic interpretation,thin section microscopy and drill cores revealed that a large number of fractures generated in the volcanic rocks were affected by later continued weak tectonic activities,which greatly improved the physical properties of volcanic reservoirs,and made the volcanic rocks of K 1 yc be favorable natural gas reservoirs.The above conclusions provide the basis to better understand the relationship of the volcanic rock distribution and faults,the mechanism of volcanic eruption and the formation of natural gas reservoirs in volcanic rocks.     

徐家围子断陷无机成因气证据及其份额估算

松辽盆地徐家围子断陷发育各种成因天然气,其无机成因烷烃气具有典型的负碳同位素系列(δ13C1δ132δ13C3δ13C4),并且甲烷碳同位素组成大于-30‰,R/Ra大干0.5.根据二源混合(无机成因气与热成因气的混合)模拟计算结果,无机成因气端元组分与煤成气或油型气混合后,大部分混合气都需要无机成因气所占比例高于80%才能发生负碳同位素系列,混合气的甲烷碳同位素组成远远偏重于徐家围子断陷无机成因甲烷的碳同位素组成主峰值.因此,认为徐家围子断陷无机成因烷烃气不可能完全是二源混合的结果.另外,煤成气与油型气之间的混合模拟说明有机成因气之间的混合无法产生负碳同位素系列,进一步佐证了徐家围子断陷深层天然气负碳同位素系列的无机成因.     

松南长岭断陷沙河子组烃源岩发育特征与成藏启示

烃源岩形成时期的古构造和古沉积环境共同控制了烃源岩的宏观分布。基于“原型控源”这一思想,利用元素化学对长岭断陷主力烃源岩,即下白垩统沙河子组烃源岩,形成古环境进行了恢复,结合古构造恢复,明确了沙河子组残留烃源岩的分布特征。长岭断陷沙河子组沉积时期总体表现为较大的古水深、潮湿—半潮湿气候、淡水相、厌氧—贫氧环境,这为沙河子组优质烃源岩的形成提供了有利的沉积条件;该时期盆地由2个较统一的断陷构成,整体为广湖,烃源岩广泛发育,受后期多次反转作用影响,沙河子组发生掀斜并遭受不同程度的剥蚀,沙河子组残留烃源岩出现在现今斜坡带;这为斜坡带和盆缘超剥带油气成藏提供了新的思路,即龙凤山—东岭斜坡、查干花东斜坡和伏龙泉西斜坡富有机质烃源岩发育,油气成藏“近水楼台”,为油气勘探有利区。此外,盆缘超剥带具备了油气成藏条件,具有一定的勘探潜力。     

陆相泥页岩源-储协同演化特征分析——以松辽盆地长岭断陷沙河子组为例

松辽盆地松南断陷群陆相页岩气具有较大的勘探潜力,但对于该区Ⅲ型干酪根富有机质泥页岩的有机地球化学和孔隙特征及演化规律尚不清楚。通过对长岭断陷下白垩统沙河子组Ⅲ型干酪根富有机质泥页岩样品开展生排烃热演化模拟实验和系列储层特征测试分析,发现该泥页岩存在2个关键的热演化节点,等效镜质体反射率（等效R_o）分别是1.5%和2.0%。等效R_o从0.7%至1.5%阶段,为快速生排油阶段,孔隙形态主要为墨水瓶状孔和部分板状孔,有机质逐渐发育少量孔洞,矿物溶蚀孔出现;等效R_o从1.5%至2.0%阶段,为快速生气阶段,有机质分解使得有机孔和矿物间孔洞大量发育,孔径逐渐增大,孔隙主要为板状孔或楔形孔和少部分墨水瓶状孔;等效R_o大于2.0%阶段,孔隙几乎只发育板状孔或楔形孔,孔径进一步增大。R_o大于1.5%为松南断陷群页岩气富集的有利源储耦合阶段。     

松辽盆地长岭断陷东部营城组火山岩储层特征

近年来,长岭断陷东部进行火山岩领域油气勘探取得了重大成果,多口井钻遇营城组气层,研究发现火山岩有利储层是天然气成藏的主控因素。通过取心、测井、测试等资料对火山岩储层进行成因分析和综合评价,认为火山岩为低孔低渗储层,孔与缝连通性好,具有一定的储集条件。其中,流纹岩和凝灰岩广泛发育多种孔隙和裂缝,既有喷发阶段形成的原生孔隙,也有后期风化改造的次生孔隙;储层物性不随埋藏深度的增加而变小,而与岩石密度密切相关,不同的火山岩相,成分不同,储集空间存在较大差异,溢流相、爆发相火山岩是形成有利储层的重要部位。另外,风化剥蚀对储集条件影响较大,不整合面分布区也是有利储集区。