东营凹陷北带沙四下亚段深层砂砾岩储层储集空间特征及成因机制

东营凹陷民丰洼陷北带沙四下亚段深层砂砾岩储层储集空间特征及成因机制认识不清的问题,给该地区油气勘探带来了极大的风险。综合运用薄片鉴定、扫描电镜观察、流体包裹体分析及岩心物性分析等多种技术方法,结合压力演化史、油气成藏史、有机质热演化史等研究成果,对东营凹陷北带沙四下亚段砂砾岩储层储集空间特征及成因机制进行了系统研究。结果表明,东营凹陷北带沙四下亚段砂砾岩储层储集空间以残余原生孔隙为主,相对含量占60%以上,含有少量的次生溶蚀孔隙及微裂缝。在早期异常高压、早期油气充注以及膏岩层的发育等多种因素的综合作用下,东营凹陷北带沙四下亚段砂砾岩储层原生孔隙得以有效的保存至深层,从而为油气聚集提供了优质的储集空间;沙四下亚段深层砂砾岩储层经历了酸性→碱性→酸性的溶解过程,溶解作用相对较弱,次生孔隙含量低,对储层物性的贡献量小。     

东营凹陷北部陡坡带砂砾岩优质储层成因

通过大量实测数据统计、薄片鉴定和对比分析,从沉积、成岩和成烃多个角度研究了东营凹陷北部陡坡带砂砾岩优质储层成因,认为东营凹陷北部陡坡带砂砾岩纵向上主要发育两个孔隙发育带,对应深度分别为1650~2450m和2950~3300m。研究表明,两个孔隙发育带成因不尽相同,其中,1650~2450m孔隙发育带储集空间以原生孔隙为主,受沉积作用控制明显,主要发育在泥质含量低、分选较好、粒度适中的扇中相带砂砾岩中;2950~3300m孔隙发育带储集空间以碳酸盐、长石和石英溶蚀的次生孔隙为主,是早期碱性流体与后期烃源岩生烃形成的有机酸交替溶蚀作用的结果,早期的碳酸盐胶结和烃类充注抑制了压实作用和胶结作用的进行,有利于孔隙的保存。     

含油气盆地中深层碎屑岩储层异常高孔带研究进展

异常高孔带是指由于经历异常地质作用而形成的孔隙度高于正常压实条件下最大孔隙度的异常高孔隙度储层相对集中发育带,是含油气盆地中深层油气勘探的甜点。国内外学者对其开展了大量有益的研究,总结其研究成果对于指导深部油气藏勘探有着重要的意义。首先总结了近些年全球范围内异常高孔带的研究现状,主要包括异常高孔带概念、划分方案、类型、储集空间、成因机制及预测等。研究表明,异常高孔带的分布通常利用孔隙度正常压实趋势线(或相当的趋势线)进行确定。根据孔隙类型及含量,异常高孔带具有原生孔隙型异常高孔带和次生孔隙型异常高孔带2种类型,原生孔隙型异常高孔带储集空间以原生孔隙为主,保孔型地质因素是其形成的主控因素;次生孔隙型异常高孔带储集空间以次生孔隙为主,溶蚀增孔作用是其形成的主控因素。然后对中国含油气盆地深层异常高孔带的特征和成因机制进行了系统总结,认为其分布广泛,类型多样;其分布具有地层深度范围大、时代跨越尺度大、盆地类型多样和沉积相类型丰富等特点;其类型兼具原生孔隙型和次生孔隙型。最后指出了目前研究中存在的一些问题和今后的研究趋势。     

南堡4号构造中深层异常高孔带类型及成因

应用岩心、普通薄片、铸体薄片、扫描电镜和分析化验等资料,发现南堡4号构造中深层存在异常高孔带,并对异常高孔带的类型及成因进行了分析。研究表明:南堡4号构造在中深层3 800~3 900 m和3 900~4 100 m发育2个异常高孔带,储集空间以原生孔隙为主,原生面孔率百分比大于50%,均为原生孔隙型异常高孔带。分析原生异常高孔带的成因认为,沉积作用为原生异常高孔带的形成提供物质基础,刚性颗粒含量高有效抑制了压实作用,早期油气充注和早期地层超压的发育进一步抑制压实和胶结作用,有效保护了原生孔隙,从而形成了南堡4号构造中深层的原生异常高孔带。     

廊固凹陷沙河街组异常高孔带分布特征及成因

为加深对廊固凹陷中深层沙河街组优质储层分布情况的了解,依据大量物性资料、铸体薄片、阴极发光薄片、扫描电镜、流体包裹体温度测试、黏土矿物X衍射以及其他相关的分析化验数据,分析了廊固凹陷沙河街组砂岩储层异常孔隙带分布和成因。结果表明：研究区储层纵向上发育3个异常孔隙带,由浅至深依次为2400~2600m,2750~3250m和3800~4500m。第Ⅰ、Ⅱ异常高孔带,凹陷内3个主要构造单元均有发育;第Ⅲ异常高孔带只在旧州-固安陡坡带和柳泉-曹家务洼槽带发育。研究认为,异常孔隙带的成因主要是烃类充注、大气淡水淋滤、有机酸溶蚀及超压对储层孔隙的保护作用。研究成果指出了廊固凹陷异常孔隙带分布情况及成因,对廊固凹陷中深层油气开发具有指导意义。     

东营凹陷下第三系碎屑岩储层孔隙演化与次生孔隙成因

通过对铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、物性、碳酸盐含量等大量资料研究,认为东营凹陷下第三系储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程。在浅于1650m的深度,以原生孔隙为主;在1650～1900m的深度,溶蚀作用相对较弱,形成了溶蚀与原生孔隙并存的混合孔隙段;超过1900m深度以后,溶蚀和胶结作用占主导地位,以次生孔隙为主。在不同地区、不同深度次生孔隙的发育程度不同:北部陡坡带的次生孔隙主要发育于1650～2450m,特别是在2100m次生孔隙的发育程度最高;中央隆起带次生孔隙均从1600m深度以下比较发育,而在1850～2500m深度段最为发育;在南部缓坡带,次生孔隙总体上主要发育于1900～2600m深度段。因此,由北向南次生孔隙发育的深度有增大趋势,但发育程度则明显减弱。次生孔隙的形成主要与碳酸盐、长石的溶蚀以及粘土矿物的脱水作用密切相关,是无机成岩作用和有机热成熟演化产生的CO₂和有机酸溶蚀可溶组分的结果。东营凹陷碎屑岩次生孔隙的分布具有以下规律:在纵向上受控于烃源岩的成熟时间,平面上则受酸性水源区平面位置的控制;次生孔隙的发育程度与砂体所处的沉积相带密切相关,即水下沉积砂体的次生孔隙要比水上沉积砂体的发育;位于断裂带附近砂层中的次生孔隙比较发育。     

东营凹陷沙四下亚段超压环境与油气成藏

断陷盆地盐湖相地层发育超压系统,在东营凹陷超压对沙四下亚段盐湖相烃源岩生烃的抑制作用和延缓现象不明显,但对于沙四上亚段和沙三段湖相烃源岩有机质生烃具有明显的抑制作用;超压环境有利于烃类转化,使得凝析气成藏所需要的储层物性下限值降低;超压环境有利于砂岩储层保留原生孔隙,超压流体溶蚀作用产生溶蚀孔隙,富含硅质或钙质的砂泥岩和碳酸盐岩在超压环境形成裂缝,大大改善储层储集性;超压还控制了油气运移和聚集作用;东营凹陷北部陡坡带是沙四下亚段盐湖相地层油气成藏和分布的主要区带。     

东营凹陷西部沙四段上亚段滩坝砂体储集空间特征

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析和压汞资料分析等方法,对东营凹陷西部沙四段上亚段滩坝砂体储集空间特征、孔隙结构特征及控制因素进行了系统的研究.其储集空间分为孔隙和裂缝2种类型,其中,原生孔隙主要为压实残余孔隙和胶结残余孔隙,次生孔隙主要为粒间溶解孔隙,裂缝以构造裂缝为主.孔隙结构主要受成岩作用的影响,埋深小于2 700m、处于早成岩阶段的滩坝砂体储集空间主要为原生孔隙,孔隙结构主要为高孔高渗透粗喉型和中高孔中高渗透中喉型;埋深为2 700～3 500m、处于中成岩A期的滩坝砂体储集空间主要为次生溶解孔隙,孔隙结构以中高孔中高渗透中喉型和中低孔中低渗透中细喉型为主.     

东营凹陷西部沙四段上亚段滩坝砂俸储集空间特征

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析和压汞资料分析等方法,对东营凹陷西部沙四段上亚段滩坝砂体储集空间特征、孔隙结构特征及控制因素进行了系统的研究。其储集空间分为孔隙和裂缝2种类型,其中,原生孔隙主要为压实残余孔隙和胶结残余孔隙,次生孔隙主要为粒间溶解孔隙,裂缝以构造裂缝为主。孔隙结构主要受成岩作用的影响,埋深小于2700m、处于早成岩阶段的滩坝砂体储集空间主要为原生孔隙,孔隙结构主要为高孔高渗透粗喉型和中高孔中高渗透中喉型;埋深为2700～3500m、处于中成岩A期的滩坝砂体储集空间主要为次生溶解孔隙,孔隙结构以中高孔中高渗透中喉型和中低孔中低渗透中细喉型为主。     

深层碎屑岩储层次生高孔带发育特征及成因——以吐哈盆地台北凹陷下侏罗统为例

对于吐哈盆地下侏罗统深层碎屑岩有利储层的分布规律认识不清，严重制约了该盆地油气的规模勘探与开发。为了厘清该盆地台北凹陷下侏罗统深层碎屑岩有利储层的分布规律，应用岩石实测物性、测井解释物性、铸体薄片、扫描电镜等资料，在分析储层基本特征、原生孔隙演化等的基础上，研究了下侏罗统深层高孔带发育特征，并探讨了高孔带成因。研究结果表明：①下侏罗统储层岩性主要为成分、结构成熟度中等的长石岩屑砂岩和岩屑砂岩，储层埋深与正常最大原生孔隙度呈现出较好的对数函数关系；②在下侏罗统储层整体低孔、低渗的背景下，发育正常演化高孔隙度储层和次生高孔隙度储层两类有利储层，上述两类储层在平面上主要分布于火焰山、葡北及鄯善弧形构造带；③次生高孔隙度储层孔隙度介于10%～15%，渗透率介于1.0～10.0 mD，储层中原生孔隙含量占60.5%～90.0%，平均含量可达81.5%；④次生高孔隙度储层在埋深4 000～4 300 m与4 450～4 550 m发育2个次生高孔带；⑤辫状河三角洲前缘水下分流河道和河口坝中高石英质碎屑含量、相对弱压实弱胶结的粗砂岩和砂砾岩为深层次生高孔带的形成提供了物质基础，有机酸溶蚀增孔是深层次生高孔带发育的成因机制。结论认为，4 000 m以深次生高孔隙度储层和正常演化高孔隙度储层是吐哈盆地台北凹陷深层油气勘探的新领域。     

东营凹陷古近系砂岩储集层特征对比

东营凹陷可分为北部陡坡带、中央隆起带和南部缓坡带，由于地质背景有差异，古近系砂岩储集层在不同地区的特征不同：北部陡坡带以近岸水下扇砂砾岩沉积为主，进入晚成岩期的时间早，深度浅，次生孔隙发育中等，主要分布在1650-2450m深度，3200-3500m深度存在第二次生孔隙带，碳酸盐溶蚀和胶结作用在垂向具有分带性；中央隆起带以浊积扇砂岩为主，但由于断裂发育，酸性水活跃，进入晚成岩期的时间也较早，次生孔隙最发育，又分布范围大，1800-3500m深度均发育次生孔隙，碳酸盐胶结弱，储集层物性最好；南部缓坡带以滨浅湖和三角洲沉积为主，进入晚成岩期的时间晚，次生孔隙发育少，北部和中部物性相对差。图4表1参31     

Characteristics and origin of abnormally high porosity zones in buried Paleogene clastic reservoirs in the Shengtuo area, Dongying Sag, East China

There are three abnormally high porosity zones developed in buried Paleogene nearshore subaqueous fan and sublacustrine fan clastic＇reservoirs at 2,800-3,200 m, 3,250-3,700 m and 3,900- 4,400 m, respectively, within the Shengtuo area of the Dongying Sag. Here the porosity of reservoirs buried deeper than 4,000 m can still be greater than 20%. Investigation of these three abnormally high porosity （AHP） zones in the 3rd to 4th member of the Paleogene Shahejie Formation in the Shengtuo area was carried out with utilization of core observation, thin section identification, SEM observation, image analysis, core physical property testing and other technical methods. The results show that, the AHP zones in 2,800-3,200 m and 3,250-3,700 m are visible pores primary AHP zones dominated by significant primary intergranular pores （more than 50% of the total porosity）, while secondary pores and micropores in authigenic clays may develop in some reservoirs. AHP reservoirs in the AHP zone of 3,900-4,400 m are dominated by micropores in matrix, visible pores are mainly grain dissolution pores but with low absolute content （〈 1%）, so this zone belongs to the micropores primary AHP zone. The genesis of the three AHP zones was studied to distinguish between porosity enhancement and porosity preservation. Our research shows that, in deeply buried clastic reservoirs in the Shengtuo area, mineral dissolution occurred in a relatively closed diagenetic system with high temperature and high salinity. Reservoir rocks underwent extensive feldspar dissolution, while detrital carbonate grains and carbonate cements show no evidence of extensive dissolution. Although significant feldspar dissolution pores developed, feldspar dissolution enhanced porosity only a little due to the precipitation of almost isovolumetric dissolution products in the nearby primary intergranular pores in forms of authigenic clays and quartz cements. Net enhanced porosity originating from feldspar dissolution is generally less than 0.25%. Thus, the sub     

济阳坳陷深层沙河街组四段轻质油—凝析气成藏条件

轻质油和凝析气是济阳坳陷古近系沙河街组四段（沙四段）深层勘探的重要目标,为明确其成藏条件,系统分析了其烃源岩特征、油气相态演化规律、油气藏流体特征、储层成岩作用、烃源岩排出酸性流体特征及其对储层成岩的影响。研究表明,济阳坳陷沙四段烃源岩为盐湖—咸化环境沉积,有机质类型为Ⅰ—Ⅱ₁型,生成油气相态演化分为4个阶段：常规油（含未熟—低熟稠油）阶段、轻质油阶段、凝析气阶段和湿气—干气阶段,其中,埋深4 100~4 800 m为轻质油和凝析气生成阶段,对应有机质的镜质体反射率为1.0%~1.7%。沙四段轻质油和凝析气为晚期成烃,上覆的区域性厚层状沙河街组三段烃源岩处于生烃阶段,轻质油和凝析气多赋存于源内和邻近储层中,其中,砂砾岩储层发育残余原生孔和次生孔,以次生溶蚀孔为主。深层轻质油和凝析气藏压力系数在0.95~1.98,以超压为主,油气藏温度多在157~175℃。沙四段烃源岩排出酸性流体分为4个阶段,早期排出的酸性流体和烃类进入储层时有利于原生孔隙的保存,而热硫酸盐还原的富H₂S、CO₂流体对深层储层次生孔隙形成具有重要作用。分析认为,济阳坳陷深层靠近深洼陷的沙四段烃源岩或其附近的砂砾岩体、沙四段烃源岩侧向及下伏潜山等是常规轻质油—凝析气藏的有利勘探目标,而陡坡带砂砾岩体的前缘或远端富含砂质条带的页岩是轻质页岩油的有利勘探目标。     

火山碎屑岩储层异常高孔隙成因——以南贝尔凹陷东次凹北洼槽为例

南贝尔凹陷东次凹北洼槽铜钵庙组-南屯组发育火山碎屑岩储层,在纵向上存在5个异常高孔隙带,其深度分布范围分别为1450~1500 m、1560 ~1775 m、1840~2030 m、2110~2230 m、2330~2520 m。针对上述5个异常高孔隙带,应用普通薄片、铸体薄片、铸体图像分析、扫描电镜、黏土矿物X射线衍射等多种测试手段,对其成因进行研究。研究结果表明：异常高孔隙的形成主要与凝灰质成分的溶蚀溶解作用有关,凝灰质成分易于发生溶蚀是形成异常高孔隙的根本原因;有机质热演化过程中产生的有机酸是溶蚀溶解作用得以进行的主要营力;有利的沉积相带空间配置关系是控制异常高孔隙带空间分布的主要因素;高岭石向绿泥石转化产生的无机酸对于异常高孔隙的形成有一定贡献。     

济阳坳陷古近系深层自生矿物及其与孔隙发育的关系

通过岩石薄片鉴定、粘土矿物X-衍射分析、镜质体反射率和油层物性分析等手段,结合区域油气地质研究成果,对济阳坳陷古近系沙河街组三段—四段深部碎屑岩储层自生矿物演化特征与次生孔隙发育带的关系进行了研究。结果表明,沙三段深部储层埋深3150～3600m处次生孔隙主要与碳酸盐类等酸溶性组分的溶蚀有关,埋深4250～4500m处的次生孔隙主要成因于碱性溶蚀作用。沙四段次生孔隙发育带（埋深3350～3600,3950～4200和4500～4900m）主要与还原条件下酸溶性矿物的溶蚀有关;埋深5600～5700m处次生孔隙的发育主要与碱溶性组分的溶蚀有关。车镇凹陷埋深4400～4700m处的高岭石低值带、伊利石含量高值带与次生孔隙发育带对应。东营凹陷北带和渤南洼陷深层绿泥石高值带与孔隙带发育有较好的一致性,且与伊利石含量呈消长关系。渤南洼陷在埋深3500～4800m处存在明显的粘土矿物转化异常带,且伊/蒙混层比高值带与绿泥石激增带及次生孔隙带具有较好的一致性。     

东营凹陷页岩油储层孔隙演化

东营凹陷古近系沙河街组三段下亚段-沙河街组四段上亚段为一套较低成熟度陆相页岩层系,通过岩石薄片、氩离子抛光扫描电镜观察分析、核磁共振、高压压汞和低温氮气吸附实验,获取了页岩储层孔隙结构及孔隙度等信息,分析了矿物成分和有机质含量对孔隙度及孔径的影响,进一步结合成岩热模拟实验,探讨了主要孔隙类型的演化特征。结果表明：①页岩储层孔隙结构复杂,微米-纳米级储集空间具有保存液态烃类的储集能力,游离相原油主要分布在孔径较大的方解石晶间溶蚀孔隙、重结晶晶间孔、黏土矿物晶间收缩缝等孔隙中。②页岩储层孔隙度及孔径主要受控于架构矿物和有机质的含量;孔隙度与长英质矿物含量、有机质含量均呈线性正相关关系,与碳酸盐矿物含量呈负相关。③埋深2 500~3 500 m是孔隙演化的关键深度段,在此深度区间,有机质生烃排出的有机酸浓度以及压力系数增大区间与孔隙度高值段有良好的对应关系;页岩油储层储集空间的形成几乎都与黏土矿物的成岩演化有关;抗压实能力强的方解石等碳酸盐晶粒形成的架构空间,以及伴随生、排烃过程的溶蚀作用形成碳酸盐晶间和晶内溶蚀孔隙,均增加了储层孔隙度;生烃超压和溶蚀的匹配作用造成3 500~3 800 m出现孔隙度局部增大的现象,孔隙大小、分布及连通性明显变好。     

东营凹陷北带古近系碎屑岩储层长石溶蚀作用及其物性响应

长石溶蚀作用是东营凹陷北带古近系沙河街组四段-三段中亚段碎屑岩储层成岩过程中重要的成岩事件。储层中长石颗粒次生溶孔普遍存在,镜下微观特征表明长石溶蚀越强烈,溶蚀产物越富集,因此,长石溶蚀能否有效改善其储层物性值得商榷。以普通和铸体薄片为基础,利用人-机交互图像分析技术,通过面积百分含量法,精确统计了长石溶蚀量和溶蚀产物含量;结合储层物性、流体包裹体及储层孔隙结构等资料,系统分析了长石溶蚀作用和溶蚀产物特征、长石溶蚀成岩环境及长石溶蚀对储层物性的影响。研究表明,东营凹陷北带沙河街组四段-三段中亚段储层中,长石溶蚀作用发生在相对封闭的高温成岩环境中,由于流体在孔隙网格系统中的流动速度低,且高温条件下长石溶蚀速度较快,因此,长石溶蚀产物并不能被有效带出溶蚀区或进行长距离搬运,而是在原地或准原地发生沉淀,即长石溶蚀只是将孔隙结构较好的原生孔隙进行重新分配,转换为基本等量的长石颗粒次生溶孔和高岭石(伊利石)晶间孔的过程;长石溶蚀后储层孔隙度变化不大,但孔隙结构变差,渗透率降低。     

东营凹陷沙河街组近岸水下扇低渗储层成因

为了阐明渤海湾盆地东营凹陷北部陡坡带近岸水下扇低渗储层成因,应用岩心和储层分析资料,通过储层岩石特征、成岩作用、成岩序列和孔隙演化及其控制因素分析,指出东营凹陷北部沙河街组近岸水下扇砂体由长石砂岩、长石质岩屑砂岩等构成,储层经历了较强机械压实作用、碳酸盐胶结作用、碳酸盐和长石溶解作用等成岩作用,现储层埋深1 700~3 500 m,处于中成岩演化阶段,总体形成了中低孔低渗（孔隙度平均为11.3%,渗透率平均为23.12×10^-3 μm²）储层。储层中低孔低渗主要受控于较强的压实作用和较强的碳酸盐胶结作用,但溶蚀成岩作用对于改善储层质量起到了重要作用。主要在2 900~3 200 m深度段,有机酸对砂岩长石颗粒的溶蚀,形成的粒间和粒内孔隙不仅增加了孔隙度,而且提高了储层渗透率,改善了储层质量（孔隙度可达到25%,渗透率达到1 000×10^-3 μm²）。显然,发现溶蚀作用及其形成的次生孔隙发育深度段对于预测有利储层是非常重要的。