盖层有效封盖厚度定量分析

为了定量分析盖层的封盖能力，从盖层厚度中引伸出了盖层有效封盖厚度（He)的概念，它是盖层层面倾角的函数，同时受裂缝切割深度，断层落差大小及断层纵，侧向封启性等因素的影响，文中从几何学角度，在分析盖层有效封盖厚度与盖层倾角之间定量关系的基础上，分别讨论了盖层被裂缝和断层破坏或改造的条件下，有效厚度的求算方法，结果表明，对确定的盖层，其有效封盖厚度值不是常数，而是随时空变化的动态几何参数，有效封盖厚度对油气藏形成与破坏的定量研究很有意义。     

油气封盖的主控因素及其作用分析

在研究盖层封盖油气作用各种因素的基础上,指出厚度、异常孔隙流体压力和断层封闭性是控制油气封盖的主要影响因素,大厚度盖层原始空间分布连续性好,即使被断裂破坏,也不易失去分布的连续性。大厚度盖层毛细管封闭能力强,易形成异常孔隙流体压力和抑制浓度封闭作用。异常孔隙流体压力可使盖层毛细管封闭能力增强,可使盖层形成抑制封闭作用,使断层具封闭性。断层封闭可以恢复盖层的质量和分布的连续性。     

东海西湖凹陷盖层条件及对油气藏的控制作用

盖层是西湖凹陷油气成藏的关键控制因素之一,其微观性质和区域分布特征的研究目前还比较薄弱。在统计了西湖凹陷24口钻井的泥岩厚度数据和30个泥岩样品微观物性分析数据的基础上,从宏观和微观尺度上对平湖组和花港组盖层性质及分布开展了研究。研究表明,西湖凹陷存在平湖组和花港组上段两套区域盖层,具有平面连续性好、单层泥岩厚度大、泥岩含量高等特征,其排替压力较高,微观封闭性好。研究发现,单个油气层的直接盖层厚度一般为1～5 m,说明较薄的泥岩也可以作为局部盖层有效封盖油气。断层对区域盖层的影响主要受控于地层中单层泥岩厚度和泥岩含量,当二者都较高时,断层起封堵作用,与区域盖层一起形成断圈油气藏,而当二者较低时,断层对区域盖层产生破坏,只能形成自圈油气藏。     

测井资料在盖层评价中的应用

结合辽河油田滩海西部地区在盖层评价中的实际应用要求,在取心资料不足的情况下,尝试了从测井资料中提取定量评价盖层封盖质量的参数,并对盖层的封盖质量进行了分级,实现了对盖层从点、线到面的全面定量评价.     

海拉尔盆地贝尔凹陷盖层发育特征及封闭性

根据已有探井的岩性组合、测井曲线变化规律,并结合盆地发育演化过程,发现贝尔凹陷下白垩统可识别出3套区域性盖层和10套局部性盖层。研究认为贝尔凹陷的区域性盖层分布广、厚度大,局部性盖层分布小、厚度薄;各套盖层的封闭性好坏主要受盖层的厚度、展布连续性、排替压力、成岩程度及断裂对盖层的破坏程度等因素控制。选取沉积旋回、成岩演化阶段、盖层单层及累计厚度,断裂破坏程度、泥地比和排替压力等作为评价指标,对凹陷内的各套盖层的封闭性进行了综合评价。结果表明:整体上贝西次凹和贝中次凹的盖层封盖能力相对较好,贝中断隆带中、南部盖层封盖能力相对最差;层序Sqd_1~1、Sqd_1~2、Sqd_1~2内的3套区域性盖层和层序Sqn_1、Sqn_2内的局部性盖层封盖能力以中等、好级别为主,层序Sqtb、Sqd_2内的局部性盖层封盖能力以中等、差级别为主。     

断裂对盖层封闭性破坏程度定量研究

在海拉尔盆地乌尔逊凹陷北部大一段泥岩盖层及其内断裂发育特征研究的基础上,根据盖层厚度与断裂断距的相对大小建立了一套断裂对盖层封闭性破坏程度的定量评价方法.利用该方法进行定量研究,得到乌尔逊凹陷北部5条主要断裂对大一段盖层封闭质量破坏程度小,但对大一段盖层封闭有效厚度破坏程度差异较大,F76断裂中部和东北部、F21断裂西南和东北部、F80断裂南部和F16断裂北部对大一段盖层封闭有效厚度破坏程度小,油气聚集与保存条件好,有利于油气藏形成与分布.而F39断裂、F76断裂西南部、F21断裂中部、F80断裂中部和北部以及F16断裂的中部和北部对大一段盖层封闭有效厚度的破坏程度大,甚至造成大一段盖层封闭性的完全破坏,油气聚集与保存条件不好,不利于油气藏形成与分布.这是造成该凹陷北部目前南二段油气主要分布在F76断裂附近,少量分布在F16和F21断裂附近的一个重要原因.     

济阳坳陷古近系—新近系泥质岩盖层及其与油气的关系

为了加强对盖层的研究,在泥质岩盖层演化的基础上,综合考虑裂缝和断层对盖层的改造程度,分析不同类型泥质岩盖层对油气富集程度的影响。根据埋深与压实程度、裂缝和断裂对泥质岩盖层封闭性的影响,将济阳坳陷古近系—新近系泥质岩盖层分为孔隙性盖层、缝改盖层和断改盖层3个大类,7个亚类。不同类型泥质岩盖层封闭性不同,孔隙性盖层整体较好,缝改盖层局部遭受破坏,断改盖层差中有好。通过对泥质岩盖层与济阳坳陷古近系—新近系已探明油气藏关系的分析认为,济阳坳陷古近系—新近系油气藏主要位于缝改盖层、断改盖层与缝改盖层转换带、断改盖层与孔隙性盖层转换带、缝改盖层与孔隙性盖层转换带中。济阳坳陷油气富集主要受控于泥质岩盖层的不同叠置组合类型,储层下方或下倾方向盖层的破坏以及储层上方或上倾方向盖层的相对有效封盖(封闭性应好于储层下方或下倾方向)是控制油气富集的重要因素。     

东营凹陷高89 地区二氧化碳驱油及封存过程中断层纵向安全性评价体系

东营凹陷高89地区断层按活动期次可划分为一期活动断层、同生活动断层和多期活动断层3类,其活动停止时间依次变晚,纵向安全性依次降低;断层延伸与盖层的配置关系可划分为嵌入式、下断式和断穿式3种模式,其纵向盖层的结构完整性依次变差,纵向安全性依次降低;断层断距与直覆盖层厚度的配置关系可划分为顶部完整型、盖层见面型和盖层相隔型3种类型,其直覆盖层的完整性依次变差,纵向安全性依次降低。依据断层活动期次、断层延伸与盖层的配置关系、断层断距与直覆盖层厚度的配置关系、盖层粘结段厚度和断层倾角,建立高89地区断层纵向安全性综合评价体系,对研究区二氧化碳驱油及封存过程中断层的纵向安全性进行了综合评价。研究结果表明,高89地区断层主要发育嵌入式和下断式模式,发育顶部完整型和盖层见面型2种类型,断层倾角为40°~65°,综合分析认为高89地区断层纵向安全性较高。     

油气藏盖层封闭性研究现状及未来发展趋势

盖层直接决定了油气富集规模,大中型油气田盖层岩性主要为泥岩、膏盐岩和碳酸盐岩。近几十年来,盖层封闭性研究在封闭机理与评价方法方面取得了很大进展。不同学者先后提出了毛细管封闭、水力封闭、超压封闭和烃浓度封闭机理,针对不同封闭机理建立了盖层封闭性评价行业标准,在区带评价和勘探目标选择过程中起到重要的指导作用。传统盖层封闭性主要是静态评价,经历多期埋藏-抬升的盖层封闭能力是变化的。金之钧等建立了盖层封闭能力动态演化过程定量评价方法,利用埋藏过程孔隙度-毛细管压力、抬升过程渗透率-毛细管压力关系和OCR定量预测盖层毛细管封闭能力变化过程,为多期构造演化盆地油气富集规律研究提供了合理依据。基于对以上机理和方法的研究,指出断层、构造裂缝和水力裂缝是盖层完整性破坏的关键因素,明确了油气穿越盖层运移条件,为寻找次生油藏提供了思路。断裂和裂缝形成演化过程及其对盖层完整性破坏取决于盖层岩石力学特征,即盖层脆-韧性变形,基于泥岩密度和岩石力学特征建立了泥质岩脆-韧性变形转换判别方法;基于拜尔利摩擦定律和盖茨准则建立了膏盐岩脆-韧性变形转换判别方法,明确了断裂和裂缝在脆性、脆-韧性和韧性盖层中形成演化机理和对盖层破坏作用。现今,盖层封闭性仍有许多问题需要深入探索,包括不同级别盖层对油气保存的影响,宏观地质因素对盖层封闭能力的影响,泥页岩岩石成岩阶段划分及封闭能力动态演化过程,盖层脆-韧性转化及破裂条件定量表征,深层断层对油气输导和保存,盖层完整性定量评价方法等。     

南堡凹陷中浅层盖-断组合控油模式及有利含油层位预测

对南堡凹陷中浅层油气的垂向分布起控制作用的盖层有3套,分别是明化镇组下段泥岩、馆陶组三段火山岩和东营组二段泥岩。由于受到断层的切割,盖层封闭油气的能力受到了不同程度的破坏。通过对各盖层封闭油气的断接厚度临界值进行研究,结合断层垂向断穿层位、平面分布以及活动历史等特点,配合油气纵向和平面分布规律的分析,发现上述3套盖层与断层组合的空间匹配控油模式有3种：①下全封模式,油气有利于在东营组二段盖层之下聚集成藏;②下开中封模式,油气有利于在馆陶组三段盖层之下聚集成藏;③中下有限封盖模式,从下至明化镇组底部皆可能有油气聚集成藏。利用所提出的3种封盖模式,在研究了南堡1-5区块盖层与断层等特征的基础上,对该区的油气有利聚集层位进行了预测,指出f1-3断裂和f2-12断裂控制区域属于下开中封模式,有利油气聚集层位为馆陶组四段、东营组一段及二段以下的各套地层;f4-48断裂控制区域属于下全封模式,有利油气聚集层位在东营组二段盖层之下;f13-1断裂控制区域属于中下有限封盖模式,明化镇组下段盖层之下的所有储层均可能有油气的聚集。提出的模式有效地指导了研究区有利含油层位预测。     

断层侧向封闭性定量研究方法的改进

为了更准确研究断层侧向封闭性,在前人断层封闭性定量研究的基础上,不仅考虑了断层岩压实成岩压力的影响,而且考虑了断层岩压实成岩作用时间的影响,改进了断层侧向封闭性定量研究方法。选取海拉尔盆地贝尔凹陷呼和诺仁B29号断层为例,利用改进前后断层侧向封闭性定量研究方法,对其在南屯组①~⑨号储层侧向封闭性进行了定量评价,改进后方法研究得到的断层侧向封闭性能力明显低于改进前方法研究得到的断层侧向封闭能力,表明改进前方法的评价结果可能过高地评估了断层侧向封闭能力,而改进后方法研究得到断层侧向封闭能力才更接近地下实际情况。     

薄互层火成岩地震响应特征及厚度预测

渤海地区B油田在古近系目的层段内广泛发育多种岩相的火成岩,这种喷发型为主的火成岩多以薄互层形式存在,但其厚度具有不均匀性,横向变化较大,准确描述火成岩厚度分布对后续井位部署和储量评价均具有至关重要的作用。对油田范围内已钻井火成岩厚度及组合规律进行分析,认为对油田勘探开发影响较大的是薄互层形式的溢流相火成岩,系统研究薄互层形式下的组合结构、毛厚度、及净毛比3种因素对火成岩地震响应特征的影响,并通过实际数据建立了不同的分析模型,认为净毛比是振幅响应的主控因素,利用实际子波正演建立净毛比和响应振幅的关系,并采用约束稀疏脉冲反演方法对区域范围内的火成岩厚度进行预测,结果显示,预测厚度与实钻厚度吻合较好,有利于定量化研究火成岩对下伏构造的影响程度。该研究成果对后续勘探及储量评价具有较好的指导意义。     

鄂尔多斯盆地南部中生界烃源岩特征及油源对比

通过碳同位素分析以及生物标志化合物对比,确定鄂尔多斯盆地南部中生界只存在一套有效烃源岩,即延长组长4+5-长8厚度较大的深灰色、灰黑色湖泊相泥页岩,其主体分布在庆阳、正宁、直罗、吴旗、盐池及环县地区的范围内,又以长7沉积期沉积的暗色泥岩为研究区最有利的烃源岩,提供了包括自身储集层以及侏罗系富县组、延安组、直罗组储集层的油气.鄂尔多斯盆地南部中生界地层平缓,陕北斜坡倾角一般小于1°,储层低孔低渗、非均质性比较严重,砂体连通性差,缺乏裂缝系统作为垂向运移通道,其油气运移的距离较短,油气主要聚集在湖相生油坳陷或邻区.因此,勘探重点应放在距离延长组烃源岩较近的岩性圈闭等.      

东濮凹陷柳屯洼陷隐蔽油气藏形成条件分析

东泼凹陷柳屯洼陷发育具有重力流性质的薄层状砂体,纵向上与灰黑色泥岩形成频繁互层,横向上砂体与盐岩对接,具有形成隐蔽油气藏的有利条件.笔者综合岩心资料、测井资料、地震资料和分析化验资料对柳屯洼陷胡96和胡108井区地质特征进行了研究,指出了该区隐蔽油气藏形成的地质基础.研究表明:该区烃源岩厚度巨大,发育扇三角洲砂体、水下冲积扇砂体和深水浊积扇砂体,储盖条件较好,盖层侧向封堵性较好,是形成隐蔽油气藏的有利地区.     

用声波时差研究泥岩盖层毛细管封闭能力

通过泥岩排替压力与孔隙度及孔隙度与声波时差之间关系的分析 ,建立了泥岩排替压力与声波时差之间的定量函数关系。根据此关系 ,利用声波时差可获得大量的排替压力信息 ,据此不仅可以研究泥岩盖层毛细管封闭能力的剖面变化特征 ,而且还可以研究泥岩盖层毛细管封闭能力的平面变化特征。通过泥岩排替压力与声波时差之间的函数关系 ,利用声波时差资料较容易地确定泥岩盖层毛细管封闭能力形成时期 ,结合烃源岩的大量排烃期可以判断泥岩盖层毛细管封闭油气的有效性。塔里木盆地的实例应用结果表明 ,利用声波时差资料研究泥岩盖层毛细管封闭能力及形成时期是可行的     

盖层封闭机理研究

利用自行研制的气驱法突破压力仪,对盖层封闭机理进行研究。通过测试不同长度粉砂岩样品,发现相同样品具有较一致的突破压力值,且与样品长度无关,由此认为在封闭能力评价中,盖层厚度与其毛细管封闭能力无关。同时,实验中在样品一端恒定不同的水压值,发现气体突破样品所需的压力均增加,并且增加的压力值等于所恒定的水压值。对比超压形成模式,认为超压之所以能够增强盖层封闭能力,主要是因为它提高了气体突破下致密层泥岩所需的压力,并且提高的压力值等于欠压实段超压值。      

有效烃源岩的重要性及其研究

既有油气生成又有油气排出的岩层称为有效烃源岩,有机质特别富集的岩石称为优质烃源岩。过去对烃源岩仅强调生烃量,而忽略了排烃作用。但是现代成藏理论要求定量评价烃源岩的排烃作用和有机质富集层的分布规律,所以有效和优质烃源岩的研究正蓬勃开展起来。文章根据按期研究并结合文献调研,认为有效烃源岩形成于生物勃发与缺氧环境的叠加区域,它的识别既需要对实际剖面的地球化学测量,又需要对有机质含量和岩性不同的烃源岩进行模拟实验。有效烃源岩和优质烃源岩厚度不大、分布特殊,但是,它们对油气藏的形成作出了巨大的贡献。     

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用生烃量评价源岩没有考虑排烃地质条件，用排烃量评价源岩得不出具有普遍对比意义的结论。采有的方法不同，得出的生、排烃量结果便不同。笔者基于排烃门限控油气理论，建立了烃源岩新概念，提出用相对排烃量指数（SRI）定量评价烃源岩的方法。SRI指标较之于其它指标，更能反映源岩的排烃特性和排量大小。SRI小于0、等于0、大于0分别与非源岩、临界源岩和源岩相对应，数值最小反映源岩品质的好坏。源岩排甲烷气、重烃气和液态烃的相对大小分别用SRIgl、SRIgn和SRIo三指数表示，其数值及其相对大小既反映源岩排油、气特性，又指明研究区油、气勘探前景。应用该方法，定量评价了海拉尔盆地源岩的生、排烃量，得出SDRIg＞SRIgn＞SRIo的结论，说明在该盆地应以天然气勘探为主。     

南堡凹陷第三系馆陶组火山岩相研究

南堡凹陷是在华北台地基底上,经中、新生代断块运动而发育起来的一个中新生界北断南超的箕状凹陷,其中火山岩岩性主要为玄武岩和凝灰岩。通过划分岩流单元和岩流组,并采用综合考虑爆发指数与厚度的方法进行岩相划分,确定研究区火山岩相以溢流相为主,爆发相主要集中于喷发中心附近,同时对研究区火山岩的平面、剖面分布作了研究,为下一步火山岩的储层研究提供了依据。     

盖层厚度对封闭能力控制作用分析

盖层厚度是评价盖层的一个重要参数。盖层厚度虽然与盖层封闭能力之间没有直接关系 ,但在很大程度上却控制着盖层的各种封闭能力。从理论和油田实例两方面阐述了盖层厚度与其各种封闭能力之间的关系 ,认为盖层厚度与毛细管封闭能力、压力封闭能力和浓度封闭能力之间均为正相关关系 :盖层厚度越大 ,毛细管封闭能力越强 ,压力封闭能力越强 ,浓度封闭能力越强 ;反之亦然。