东营凹陷超压系统的幕式排烃

东营凹陷烃源岩具有沉积速度快、连续沉积厚及高热流、高地温、高有机质含量的特征;同时,主力烃源岩段(沙河街组三段、四段)发育大套的泥岩,烃源岩主要以砂岩嵌入式、泥包砂及纯泥岩形式存在。这些条件导致在成熟的烃源岩段超压系统十分发育,同时也使得幕式排烃成为东营凹陷烃源岩一个重要的排烃方式。东营凹陷超压体系幕式排烃分为"构造幕"和"压力幕"两种方式。"构造幕"的机制是外部构造活动的破坏,其排烃方式主要是沿着断裂面及构造裂缝运移;"压力幕"的机制是超压体系内部"剩余"能量的积累和释放,其排烃方式主要是沿着压裂形成的微裂缝排放。在发生幕式排烃作用的超压体系内,排烃效率、烃指数分别较上下层段明显增大和减小。幕式排烃具有的高能量、快运移的特征,使得其在油气勘探中具有重要的意义。     

湖相烃源岩排烃差异性模拟研究——以东营凹陷古近系沙三段为例

从岩石结构和有机质特征来说,烃源岩均具有很强的非均质性,以东营凹陷沙三段的块状泥岩、纹层泥岩和油页岩为例,采用烃源岩全岩(未粉碎)进行模拟实验,结合地质剖面,分析了该区烃源岩的排烃机理及其差异性.结果表明,生烃作用是烃源岩排烃的根本原因,早期是富集液态油的主要阶段,当液态油富集达到一定程度时开始排烃;主要的排烃期出现在液态油生成高峰及其之后,当液态油中的总烃(尤其是轻质烃类)大量生成时,排烃效率明显增大.各种原因形成的微层理和微裂缝是油气运移的优势通道.3类烃源岩的排烃效率明显不同,这与烃源岩的结构及演化阶段有关.     

断陷盆地烃源岩压实排烃的非均一性分析--以东营凹陷为例

东营凹陷古近系烃源岩压实排烃有着较强的非均一性,有机质的非均质性分布为其提供了物质基础,压实的非均一性为其创造了动力条件。排烃的非均一性在形式上具微观和宏观两个层次结构,其微观上表现为不同岩性组合的烃源岩以及单层烃源岩内部排烃的明显不同,宏观上表现为不同地区不同层段烃源岩的压实程度以及排烃特征的显著差异。厚层烃源岩内部"滞排"现象及超压体系中间歇性的"幕式排烃"是烃源岩排烃非均一性向两极发展的极端状态。在进行盆地模拟、资源评价时,应充分考虑排烃的非均一性。     

东营凹陷沙河街组烃源岩结构对排烃成藏的控制作用

东营凹陷主力烃源岩沙四段上亚段及沙三段下亚段具有多种岩性结构形式,为考察不同岩性结构的烃源岩排烃作用及成藏特征,对其地质地球化学特征进行了研究。通过对钻井取心物理特征的观察及不同结构烃源岩地质地球化学特征的比较,认为沙四段上亚段及沙三段下亚段下部主要发育纹层状泥页岩,油气以远距离侧向运移为主;沙三段下亚段上部及沙三段中亚段主要发育块状泥岩,油气以垂向运移为主,存在透镜体充注式排烃、顶部泥岩向下伏砂岩排烃及底部泥岩向上覆砂岩排烃三种方式。东营凹陷不同结构的烃源岩的排烃方武造成了油气分布的差异,沙四型原油分布于凹陷外围,沙三型原油分布于凹陷内围,混合型原油分布于中间地带。     

用渗流法研究东营凹陷烃源岩压实排油特点

根据两相渗流原理,用实际资料研究了东营凹陷沙四上亚段和沙三下亚段烃源岩压实排液过程中排油浓度的变化特点,并建立了该烃源岩排油浓度变化剖面。排油浓度受烃源岩内原油黏度、油水相对渗透率、含油和含水饱和度等因素的控制,烃源岩排油临界饱和度也与上述参数有关。在早期阶段,尽管烃源岩含油饱和度较高,但排油浓度远低于烃源岩含油饱和度,为主要排水阶段。排油浓度随烃源岩埋深的增加而增加,当埋深达到一定深度时,含水饱和度接近束缚水饱和度,排油浓度接近于1,进入主要排油阶段。     

断层——低熟油烃源岩排油的控制因素

苏北盆地洪泽凹陷管镇次凹与顺河次凹阜宁组低熟油烃源岩（Ｒｏ〈０．７％）生油史与排油史模拟结果的对比表明，低熟油烃源岩相对于成熟烃源岩通常较难达到含油饱和度排油门限，但是只要低熟油烃源岩区断层发育，在断层作用下石油的初次运移可以发生，并形成工业性油藏。就石油初次运移机理而言，达到排油饱和度门限并不是必要条件，断层可以导致烃源岩在生油主带阶段之前的低熟阶段形成低熟油藏。     

东营凹陷油气资源相态类型分布规律

根据生烃模拟实验,结合相图特征,研究了东营凹陷烃源岩生排油气相态类型演化特点。结果表明:沙四段烃源岩在不同演化阶段,生、排油气相态类型不同,其相态类型包括稠油、常规油、挥发性油、凝析气和湿气—干气相态;沙三段烃源岩则全部处于生排常规油相阶段。对二次运移过程中油气相态类型的变化及主要影响因素分析表明:二次运移过程中,油气相态类型变化主要包括油溶天然气出溶和原油稠化。油溶天然气出溶主要受地层温度、压力和油气流体组成控制,生物降解可加速油溶天然气出溶;原油稠化的主要地质作用为生物降解作用和水洗作用。在此基础上,结合对已发现油气藏相态类型的统计,确定了东营凹陷不同相态类型油气资源的垂向分布范围。     

生烃潜力法研究烃源岩排烃特征的原理及应用

在排烃门限概念的基础上,利用烃源岩热解资料结合计算机技术,基于"将今论古"的思想和"物质平衡原理",详细探讨了生烃潜力法研究烃源岩排烃特征的原理、方法、操作流程及存在的问题;在综合研究的基础上,对原有生烃潜力指数地质模型进行了进一步的完善;并运用该方法对苏北盆地海安凹陷泰州组烃源岩排烃量和排烃效率进行了计算。研究表明,海安凹陷泰州组烃源岩排烃量约为2.2×10~8t,排烃效率为50%。实践证明,由于生烃潜力法建立在大量的热解资料的基础上,体现了整体的变化趋势,因而合理回避了油气生成运移机理,可靠性高,方法简单易行。     

欠压实区内岩性油藏幕式成藏机制分析

在欠压实区的某些特定范围内，岩性油藏的形成过程具有典型的幕式特征，有效烃源岩的幕式排烃和烃源岩区内砂岩体的幕式聚烃是两个相对独立但又彼此联系的过程。幕式排烃的通道主要是烃源岩自身发育的微裂缝和由于构造运动而产生的、沟通有效烃源岩与砂体之间联系的断层。微裂缝排烃和断层排烃具有两种不同的动力学特征和排烃机制。只有排烃过程与聚烃过程协调一致，才能完成欠压实区内岩性油藏的幕式成藏过程。     

烃源岩有限空间油气生排模拟及其意义

利用DK-Ⅱ型地层孔隙热压生排烃模拟实验仪,对东濮凹陷沙三2亚段烃源岩开展烃源岩有限空间油气生排模拟研究,结果揭示烃源岩的生排烃演化呈现出4个阶段,即烃源岩在Ro值小于等于0.72%的阶段为相对缓慢生油阶段,生成的油无法排出;R_o值介于0.72%～0.80%之间的阶段为烃源岩快速生油阶段,但生成的油仍主要残留于烃源岩中;在R_o值为0.80%～1.00%时干酪根生油已结束或受到抑制,主要表现为大分子"油"向小分子"油"转化,该阶段油可以排运在烃源岩上、下邻接的砂岩层以及烃源岩表面及裂缝内,这为东濮凹陷及其他盆地或凹陷在以烃源岩为主体的发育带寻找非常规油气藏提供了依据;在R_o值大于1.00%时主要进入油裂解成气阶段,但即使在R_o为2.0%甚至2.4%时,生成的油也没有全部裂解成甲烷气,主要还是以油的形式存在,启示可以打破传统认识在更深的层位寻找石油。      

济阳坳陷古近系烃源岩结构及排烃的非均一性

济阳坳陷古近系湖相纹层状泥页岩中的有机碳分布非均一性强烈,烃源岩结构有大段纯泥岩式、砂岩嵌入式、指状式、泥岩嵌入式、泥包砂式、砂包泥式和砂泥交互式等,其压实状态、压力分布状态及排烃特征互不相同。烃源岩压实不均衡导致排烃的非均一性,厚层烃源岩中的滞排现象和超压体系的幕式排烃特征是非均一性的两种极端体现。烃源岩排烃的非均一性为分阶段进行排烃模拟提供了新思路。图3表1参22     

Hydrocarbon charge history of the Paleogene reservoir in the northern Dongpu Depression,Bohai Bay Basin,China

The hydrocarbon charge history of the Paleogene in the northern Dongpu Depression was analyzed in detail based on a comprehensive analysis of the generation and expulsion history of the major hydrocarbon source rocks, fluorescence microscopic features and fluid inclusion petrography. There were two main stages of hydrocarbon generation and expulsion of oil from the major hydrocarbon source rocks. The first stage was the main hydrocarbon expulsion stage. The fluorescence microscopic features also indicated two stages of hydrocarbon accumulation. Carbonaceous bitumen, asphaltene bitumen and colloidal bitumen reflected an early hydrocarbon charge, whereas the oil bitumen reflected a second hydrocarbon charge. Hydrocarbon inclusions also indicate two distinct charges according to the diagenetic evolution sequence, inclusion petrography features combined with the homogenization temperature and reservoir burial history analysis. According to these comprehensive analysis results, the hydrocarbon charge history of the Paleogene reservoir in the northern Dongpu Depression was divided into two phases. The first phase was from the late Dongying depositional period of the Oligocene to the early uplift stages of the late Paleogene. The second phase was from the late Minghuazhen period of the Pliocene to the Quaternary. Reservoirs formed during the first period were widely distributed covering the entire area. In contrast, reservoirs formed during the second period were mainly distributed near the hydrocarbon generation sags. Vertically, it was characterized by a single phase in the upper layers and two phases in the lower layers of the Paleogene.     

开放、封闭两种体系对比模拟确定深层烃源岩成烃机制——以东营凹陷沙四段烃源岩为例

为研究济阳坳陷南部东营凹陷不同演化阶段的成烃特征,选取古近系沙河街组四段(Es4)烃源岩,进行开放、封闭两种体系程序升温条件下的生排烃热模拟实验,对比了组分的产率及相互转化关系。模拟样品来自该区南部斜坡带的官107井Es4上段,其有机碳含量位于该套烃源岩频率分布统计的主峰,具有广泛的代表性。实验结果表明:①干酪根直接降解以生成重质油和气态烃为主,轻质油大多来源于重质油的二次裂解;②烃源岩在形成轻质油时即可以大规模排出,现有的动力学条件下难以造成油的裂解生气;③烃源岩形成大分子重质油是生烃开始的标志,而进一步降解形成轻质油则是烃源岩排烃开始的标志。实验结果从成烃机制上解释了东营凹陷凝析油和天然气主要来源。     

东营凹陷含油气系统的划分及评价

对渤海湾盆地油气勘探程度较高的东营凹陷第三系含油气系统进行了初步划分和评价。该凹陷发育两套有效烃源岩和多套储集层,存在沙四上—沙四上、沙二段(!)含油气系统和沙三段—沙二段、沙三段(!)2个含油气系统。断裂发育使油气纵向运移十分活跃,两个系统共享某些石油地质条件,具有复合含油气系统的特点。凹陷具有多个生、排烃中心和多期油气生成、聚集成藏过程,各洼陷生成的油气就近运移聚集,形成相对独立的油气系统。以生油洼陷为中心,以各洼陷的油气运移可能到达的最大范围为边界,将其分为4个含油气亚系统。在此基础上,以“藏”为核心,将东营凹陷划分为8个油气成藏系统。对各含油气亚系统和成藏系统进行了初步评价。     

青东凹陷沙四上亚段烃源岩生烃潜力评价

青东凹陷沙四上亚段烃源岩成烃物质基础、生排烃特征、有效源岩分布及资源潜力评价系统研究表明,青东凹陷沙四上亚段烃源岩成烃物质基础良好,具有与东营凹陷沙四上亚段烃源岩相似的特征,均发育咸化还原环境下优质烃源岩,是青东凹陷最重要的一套烃源岩。烃源岩生烃门限为2250 m左右,排烃门限为2 500 m左右,具有＂早生速排＂的特点,排烃效率较高。沙四上亚段有效烃源岩主要分布于青东凹陷北部、中部洼陷以及南部洼陷的少部分区域。估算青东凹陷沙四上亚段烃源岩总资源量丰富,目前研究区勘探程度较低,勘探潜力较大。     

渤海湾盆地济阳坳陷烃源岩排烃特征研究

烃源岩在埋藏演化过程中发生排烃的重要表现之一是其生烃潜力不断减小,反之也可利用烃源岩在演化过程中生烃潜力的变化规律来模拟其排烃特征。利用综合热解参数———生烃潜力指数[(S₁+S₂)/TOC]在热演化过程中的变化规律来确定源岩的排烃门限,并在此基础上模拟计算烃源岩在各演化阶段的排烃率、排烃速率及排烃效率。由于不同类型烃源岩的生烃潜力指数差别很大,在实际应用时应对不同类型源岩,含不同有机质类型的源岩进行区分。将此方法应用于济阳坳陷下第三系,发现油页岩和暗色泥岩具有不同的排烃特征,油页岩的排烃门限比暗色泥岩浅,排烃率也较高。