松辽盆地古龙页岩油原位成藏理论认识及勘探开发实践

松辽盆地古龙地区青山口组一段—青山口组二段页岩油资源丰富,实现了具有战略意义的勘探突破,开发先导试验取得初步成果,展现了广阔的页岩油勘探开发前景。古龙页岩油为典型的原生源储原位油藏,其源储关系、运移特征、聚集动力、边界条件等成藏特征和流体相态相变机理、微米—纳米级缝孔体系梯次输运机制等渗流特征与致密油、夹层型、混积型页岩油具有明显区别,为实现高效开发,形成了以"箱式开发"为核心的关键技术系列,并初见成效。页岩中与黏土矿物共生的层状藻类体生烃后,形成以有机孔为主的孔缝体系,受毛细管力、黏滞力等作用的综合影响,油气分子未发生运移而原地超压保存,形成规模分布、相对独立、具有不同压力系统及流体性质的微米—纳米级含油孔隙集合体,构成原生源储原位油藏。增加人工裂缝复杂程度,使不同压力系统的含油孔隙逐步达到流体启动压力、孔隙内赋存的原油梯次流向裂缝网络,是实现古龙页岩原位油藏开发、油井保持长期稳产的核心。勘探开发实践推动形成了以"有机相+应力级差"为核心的箱体划分技术、以"可动油含量"为核心的黄金靶体优化技术和箱体内"一次布井、多靶叠置、立体交错、整体动用"一体优化技术,应用成效明显。古龙页岩油原位成藏理论认识丰富了传统石油地质理论,必将引领世界原位型页岩油理论发展,将页岩油革命推向新的高度。古龙页岩油的规模效益开发,对保障国家能源战略安全、促进区域经济社会发展具有重要战略意义。     

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岩油激光共聚焦三维重建等技术,对古龙页岩储层的岩性、微观组构、储集空间类型及成因等方面进行分析.结果表明:古龙页岩储层重点层段发育6种岩石类型,其中以页岩为主,其余为粉砂质页岩、云质页岩、灰质页岩、粉砂岩和细砂岩;页岩中纹层状构造发育,纹层密度多达9条/mm,页岩孔喉最为发育,发育有机质孔缝和粒间孔,形成的孔缝网络系统是页岩油运移和存储的良好场所;微观显微图像特征显示不同类型储集空间均可见到页岩油富集,页岩含油性好,原油体积分数高达6.83％,轻重组分略具分异现象,呈分散状零星分布于骨架颗粒之间.研究成果为下一步页岩油资源潜力评价及其可流动性评价提供了直接的技术支撑.     

松辽盆地陆相页岩油富集条件及勘探开发有利区

陆相页岩油是中国独具特色的非常规油气资源类型,已经成为中国石油增储上产的重要阵地。通过系统阐述松辽盆地古龙地区页岩油(古龙页岩油)的勘探开发历程,总结陆相页岩油富集成藏的地质条件,明确资源潜力,并指出古龙页岩油有利区及下一步勘探开发方向。研究结果表明：(1)古龙页岩油主要经历泥岩裂缝油藏、夹层型页岩油和页岩型页岩油3个勘探开发阶段;(2)古龙地区页岩为陆相淡水—微咸水湖盆成因,层状藻富集,形成了分布面积广、厚度大、生油能力强的富有机质页岩,奠定了古龙页岩油规模发育的物质基础;(3)古龙地区页岩发育大量微米—纳米级有机质生烃缝、孔隙和天然裂缝,为页岩油提供富集空间和渗流通道;(4)古龙页岩油热演化程度高,有机质大量生油,原位超压保存,地层能量充足,有利于页岩油的开发动用;(5)古龙页岩油顶、底板岩性致密,断层封堵性好,为古龙页岩油大规模连片分布提供宏观保存条件;(6)古龙页岩油有利区分布面积为1.46×10⁴km²,为大规模连续分布的超压页岩油藏,资源量巨大,石油资源量为(100～150)×10⁸t,齐家—古龙凹陷轻质油带...     

页岩油原位成藏过程及油藏特征 ——以松辽盆地古龙页岩油为例

为了搞清古龙页岩油成藏过程及油藏特征,指导古龙页岩油勘探开发,利用大量岩心实验分析数据,分析页岩形成的古沉积环境,通过观察大量扫描电镜照片,深入分析有机质赋存状态.以封闭体系低熟页岩生烃热模拟实验为基础,结合成烃—成岩—成储耦合过程研究,系统分析古龙页岩油成藏过程,从而明确其油藏特征.结果表明:(1)青山口组古沉积环境...     

松辽盆地古龙页岩油人工油藏的动态模拟及预测

古龙页岩油为陆相原生原储型油气藏,发育微米孔、纳米孔和页理缝,大规模改造后形成了流体传输机制复杂的"人工油藏".页岩油储层孔渗极低,常规实验方法很难获得准确的孔隙度、渗透率、饱和度、相渗曲线、压裂缝网参数等数据,目前,基于前期探评工作对储层性质和改造效果的认识,可把这种油藏看成一个灰箱系统,为精细描述各压裂段内流体输运机制,运用CMG软件建立了井A1的"一簇一网格"的单井地质模型,通过拟合稳定生产气油比的复配流体PVT实验数据,建立了体相流体组分模型.运用LS-LGR-DK裂缝刻画技术实现了人工主缝及改造次缝的刻画,探索了压实作用、气相非达西效应、纳米孔隙流体相态对产能的影响,在实现压裂液注入模拟的基础上,通过对典型井返排和生产历史的模拟拟合,反演了储渗性质、输运机制及参数,分析油气产量特征及影响因素,认识开发早期规律,预测了EUR(估算最终可采储量).初步探索出了页岩油数值模拟方法和流程,研究成果为古龙页岩油开发设计优化提供了一定的支持.     

松辽盆地古龙页岩油储层黏土中纳米孔和纳米缝的发现及其意义

古龙页岩油是大庆油田近两年勘探的热点,但页岩油储层的基本储集空间和运移通道尚未搞清楚.通过电子背散射发现了页岩油储层中发育了大量的纳米孔和纳米缝,为页岩油的勘探开发提供了新的理论依据和思路.初步研究结果表明:古龙页岩油储层中纳米孔的直径以10～50 nm为主,中值为20～30 nm,主要为不规则形态,多呈多角形与纳米缝...     

松辽盆地古龙页岩油地质储量估算方法及其应用

页岩油储量评价方法尚未形成行业规范,古龙页岩油地质储量估算方法未见报道.通过分析松辽盆地古龙页岩油藏的特殊性,以烃源岩成熟度、有机碳含量、储层孔隙度、原油密度、黏度、压力系数6个参数评价古龙页岩地质条件,建立了以容积法结合开发箱体概念的古龙页岩油藏储量计算方法.结果表明:古龙页岩以泥级为主,黏土含量高、含油性好、资源前...     

鄂尔多斯盆地延长组长7油层组页岩-致密砂岩储层孔缝特征

鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7油层组是富有机质页岩和致密砂岩共生发育的富油层位,富有机质页岩既是生油层又是储层,并为致密砂岩提供油源。揭示页岩储层和致密砂岩储层之间的孔缝特征,对认识页岩油和致密油赋存空间和运移机理具有重要意义。综合岩心描述、场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜、核磁共振实验、高压压汞和低温吸附实验等手段,定性描述和定量表征相结合,刻画了富有机质泥页岩和致密砂岩储层中的孔隙类型和孔径大小。富有机质泥页岩孔隙类型包括粒间孔、粒内孔、有机质孔,页岩中孔隙的孔径范围总体分布在50 nm以下。页岩中的裂缝包括水平缝、低角度缝、高角度缝和近直立缝。致密砂岩储层孔隙类型包括剩余原生粒间孔、晶间孔和次生孔,且次生孔是主要的孔隙类型。致密砂岩孔隙直径多在2 μm以上,孔喉半径多集中在73.5 nm以下,但对渗透率起贡献作用的孔喉半径区间为73.5~735 nm,致密砂岩中同样发育微裂缝和高角度裂缝。页岩和致密砂岩孔隙的形成和演化均受沉积作用和成岩作用的影响,成岩作用流体和烃类流体的运移和充注将页岩和致密砂岩构成了有机整体。延长组长7油层组页岩-致密砂岩系统中存在3类孔缝网络和石油运移路径：①页岩内纳米-微米级孔隙-裂缝网络,形成页岩油的存储空间和石油源内运移的路径;②致密砂岩内纳米级喉道和微米级孔隙的孔隙网络系统,形成致密油的存储空间;③页岩和致密砂岩间差异孔喉结构-微裂缝-裂缝孔喉网络系统,构成源内石油向源外运移的路径。     

核磁共振测井在古龙页岩油评价中的应用

古龙页岩油储层黏土含量高,孔隙结构较为复杂,微米-纳米孔喉及微裂缝发育,利用常规方法评价储层孔隙结构及物性、含油性具有较大难度。针对以上难题,在岩石物理实验基础上,提出了核磁共振变T₂谱截止值有效孔隙度计算方法和考虑小孔隙含油的二维核磁共振含油饱和度计算模型,并通过核磁共振区间孔隙度分析,厘清了古龙页岩储层孔隙结构。利用该方法计算的有效孔隙度平均相对误差为7.3%,含油饱和度平均绝对误差为4.0%,这不仅提高了计算储量关键参数的解释精度,还为后续开发提供了技术保障。该技术流程和方法对于类似页岩油的有效孔隙度和含油饱和度的评价同样具有指导意义,有助于推动页岩油等非常规油气资源的开发利用。     

四川盆地侏罗系致密油特殊的介观孔缝储渗体

根据四川盆地侏罗系致密油岩心实验测试数据,研究其孔喉结构及储渗系统特征,指出规模开发的储渗条件。研究结果显示,四川盆地侏罗系致密油有效储层(产油层)岩石具有特殊的孔喉结构,形成特殊的储集空间类型,其基本特征为储集空间由个数少的大喉道、孔喉半径比小的孔隙-吼道组合空间构成,有效储层岩石喉道呈现"微米缝"形态特点,既是重要的储集空间,也是渗流通道。"微米缝"是纳米孔与微米孔、裂缝之间的过度通道,构成特殊的"裂缝-微米孔-微米缝-纳米孔"介观孔缝储渗体,其间流体能够被动用。规模开发四川盆地侏罗系致密油,需要形成这样的介观孔缝储渗体,除了天然自成外,人工干预(比如体积压裂改造)也是重要的选项。     

鄂尔多斯盆地中生界延长组陆相页岩油富集特征与资源潜力

鄂尔多斯盆地中生界延长组长7段主要发育半深湖—深湖相泥页岩，是盆地中生界油藏的主力烃源岩层，源内页岩油资源丰富。与北美海相页岩油相比，长7页岩油沉积相变化快、地层连续性差、非均质性强，其富集特征和分布规律更为复杂。基于盆地30余口长7段全取心井开展精细岩心描述和3万余块次实验分析测试，明确了长7烃源岩层系页岩油基本地质特征和富集主控因素，客观评价了页岩油资源潜力，2019年发现了10亿吨级庆城页岩油大油田。长7段泥页岩层系发育源储分异型（Ⅰ类）、源储一体型（Ⅱ类）及纯页岩型（Ⅲ类）三种页岩油类型。高有机质丰度烃源岩是页岩油富集的物质基础，多成因类型砂岩储层发育数量众多的微纳米孔喉单元，是页岩油赋存的主要空间与渗流通道，多类型细粒沉积岩间互分布构成了良好的源储共生配置，高强度生烃和异常高压持续充注形成了源内高含油饱和度页岩油。长7段页岩油发育陇东、陕北两大含油区带，初步落实页岩油储量规模30~50亿吨，2025年有望建成500万吨页岩油生产基地。      

柴达木盆地英西地区页岩油储层特征及有利区优选

研究柴达木盆地英西地区古近系页岩油储层特征，开展了储层岩石学特征、物性及储集空间类型、含油性、源储配置关系等分析，并优选了有利储层发育区。结果表明：①英西地区下干柴沟组上段储层的岩石矿物包括碳酸盐、陆源碎屑、泥质及各种盐类矿物，混积特征明显；②综合地质和测井响应特征将研究区储层划分为3类，分别为层状泥页岩或泥质碳酸盐岩、块状泥页岩或泥质碳酸盐岩、斑状泥页岩或泥质碳酸盐岩储层；③储层主要储集空间类型包括晶间孔、粒间或晶间溶蚀孔、角砾孔洞和裂缝，物性总体偏低，孔隙度多为4%~6%，渗透率多为0.05~0.10 mD；④油气藏具有"源内成藏、整体含油"的特征，目的层含油丰度受控于物性和烃源岩的配置关系。该研究成果对英西地区页岩油勘探具有指导作用。     

准噶尔盆地页岩油“甜点区”评价与关键技术应用——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

非常规油气资源已成为准噶尔盆地油气勘探的新领域之一。以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为着手点,开展页岩油形成与富集的地质条件、“甜点”评价及预测技术方法等研究。通过总结近年来吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油的勘探成果,梳理出页岩油“甜点”形成的关键地质条件：①广泛分布的优质烃源岩;②致密的储层中发育物性较好的“甜点”段;③源岩层系内频繁的源储薄互层构成源内高效的成藏组合。明确芦草沟组页岩油“甜点”受控于烃源岩、岩性、物性、含油性、敏感性、脆性、地应力各向异性等参数,并基于现场实验参数建立了其评价标准。以“甜点”分布的地质需求为导向,形成了一套多参数“甜点”分布预测技术,涵盖地质、测井、物探以及工程等方面。形成的地质认识丰富了我国陆相页岩油地质理论认识,相关技术方法为准噶尔盆地其他地区页岩油领域以及国内陆相盆地页岩油的评价提供借鉴。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油“甜点体”储集特征及成因机理

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油层系岩性复杂，非均质性强，“甜点体”形成规律是制约地质理论研究和勘探开发的一个关键难题。通过岩心观察、薄片鉴定和含油性分析，针对“甜点体”地质特征进行了表征，分析了影响产能的地质因素，确定了可动油孔隙的形成机理。吉木萨尔凹陷芦草沟组“甜点体”的岩性主要为岩屑长石粉细砂岩、云屑砂岩和砂屑云岩，孔隙度为5.75%～11.9%，渗透率为（0.02～1.26）×10-3 μm2，其中岩屑长石粉细砂岩的孔喉贡献率最大，“甜点体”的储集空间为溶蚀粒间（内）孔、裂缝；页岩油产能的大小受控于可动油孔隙的分布以及岩石组分中泥质、石英质和白云质的含量，可动油孔隙是在同生—准同生淋滤作用和酸性流体埋藏溶蚀联合作用下形成的，层理缝沟通溶孔是控制渗透率大小的关键因素。储层成岩过程中储集空间耦合生排烃作用最终形成“甜点体”，其形成的沉积环境为受波浪作用较强的云坪、混合坪、滨湖滩砂和碳酸盐岩浅滩沉积。该发现可对同成因类型页岩油的勘探和开发提供指导。      

鄂尔多斯盆地陕北地区长7段页岩油富集主控因素及甜点区预测

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组7段（长7段）页岩油勘探取得重大突破,实践表明陕北地区长7段也发育丰富的页岩油,成为该盆地非常规石油勘探新的接替目标。通过对烃源岩品质、类型、储集层、隔夹层及源储配置关系等开展定量刻画,表明：①广泛分布的黑色页岩（TOC值为13.81%）、暗色泥岩（TOC值为3.74%）,及与之互层共生的砂岩薄层,构成了页岩油形成的有利地质条件。②陕北地区长7段页岩油砂地比平均值为20.1%,单层砂体厚度平均值为3.8 m,长7段源内油藏为典型的页岩油,储集层甜点以“夹层型”为主,源储有效配置为页岩油的形成提供了保障。③地质工程一体化综合研究表明：有利储集层、隔夹层及裂缝的发育规模,共同控制了页岩油“甜点”分布规律和富集高产能力。在页岩油富集主控因素分析的基础上,建立了陕北地区长7段“甜点区”的评价标准,共评价甜点21个,为下一步勘探开发提供了重要依据。     

四川盆地湖相页岩气源-储配置类型及评价

四川盆地湖相页岩气勘探已在建南、涪陵和元坝地区中-下侏罗统获得良好的页岩气显示和工业气流,展示了良好的勘探前景。与海相富有机质页岩相比,湖相泥页岩具有沉积相变快、岩相类型多样（互层、夹层）、有机质丰度较低、储集非均质性强和源-储配置复杂的特点。依据不同的岩相类型,将湖相泥页岩划分为源夹储、源储互层2大类4亚类源-储配置类型。采用有机地化、微观储渗实验及纳米CT等方法技术,在对每一种源-储配置类型进行生烃、储集和可压性特征研究的基础上,将不同的源-储类型作为独立的“源储体”单元,创建了与湖相多类型源-储配置特征相适应的源储体系数进行评价。评价结果表明,碳酸盐湖泊沉积的页岩与介屑灰岩互层型具有良好页岩气生烃、储集、渗透和可压裂配置条件,有利于页岩气的形成和改造,是湖相最有利的源-储配置类型;页岩夹介壳灰岩源-储配置型具有良好页岩气生烃和储集条件,但渗透性和可压性较差,为较有利源-储配置类型,上述两种类型可作为湖相页岩气开发的优选层段。     

非常规油气内涵辨析、源-储组合类型及中国非常规油气发展潜力

通过辨析非常规油气术语内涵,将非常规油气的源-储组合关系划分为源-储紧邻型、源-储一体型和源-储分离型3种类型。源-储紧邻型资源主要包括致密油、致密气,其形成条件及特征为:1紧邻优质烃源岩,以源-储压差为动力的近源高效聚集;2具有一定孔隙度的大面积致密储层,以微-纳米级无机成因孔隙为主;3分布于凹陷及斜坡区,含油气面积及资源规模大,丰度低,局部发育甜点;4构造作用较弱。源-储一体型资源主要包括煤层气、页岩气、页岩油、油页岩,其形成条件及特征为:1有机质丰度高,有机质类型及热演化程度形成不同类型的资源;2储集空间以纳米级有机质孔、粒间孔和微裂隙为主,富有机质集中段连续分布;3烃类主要以游离、吸附方式赋存,不同资源类型差异大;4具有自封闭性,保存条件受构造、温度、压力等控制,凹陷及斜坡富集;5通过体积压裂"人造渗透率"来提高单井产量。源-储分离型资源较特殊,主要包括:1经过改造的常规资源,如油砂、重油等;2特殊的温、压条件下形成的非稳态资源,以天然气水合物为代表。中国3类源-储组合资源的发展前景与现实性有差异:1源-储紧邻型资源最现实,未来5年将快速发展;2源-储一体型资源需要持续探索和技术攻关,未来10年有望较快发展;3源-储分离型资源以天然气水合物最具发展潜力,正在开展技术试验。     

淡水湖相沉积区源储配置模式对致密油富集的控制作用——以四川盆地侏罗系大安寨段为例

四川盆地侏罗系大安寨段为典型的淡水湖相沉积,前期评价致密油资源量高达9×10⁸t,展示出巨大的勘探开发前景。在烃源岩、储层特征分析的基础上,结合大量的生产动态数据,重点解剖了淡水湖相沉积区源储配置关系对致密油富集区的控制作用。通过解剖表明,淡水湖相沉积区源储配置关系受沉积微相控制,可以划分为厚储下薄源上、厚储上薄源下、厚储夹厚源、薄储夹厚源以及源储侧向接触5种类型。实验模拟表明,源储空间配置关系是控制致密油富集程度的关键。典型油田勘探开发实践揭示,滨湖沉积相带下的厚储下薄源上配置类型最好,浅湖沉积相带下的厚储夹厚源配置类型其次,半深湖沉积相带下的薄储夹厚源配置类型相对较差。根据上述源储配置模式和目前的勘探开发实践情况可以得出,滨湖沉积相带是致密油的现实勘探区域,半深湖沉积相带是页岩油气的勘探区域。这一认识可以为四川盆地侏罗系大安寨段致密油、页岩油气的勘探开发评价提供一定依据。