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致密气地质甜点综合评价

致密砂岩气是非常规天然气勘探的重点领域,徐家围子断陷沙河子组具备形成大面积致密砂岩气藏的地质条件。 针对沙河子组发育于断陷盆地,具有物源近、相变快及非均质性强的特点,初步形成了层序研究定前景、源岩研究定潜力、储层研究定品质、综合研究定区带、甜点研究定井位的致密气地质甜点综合评价思路。研究认为：安达地区为首选有利区,埋藏相对较浅的 Sq3 和 Sq4 的扇三角洲前缘水下分流河道、席状砂以及辫状河三角洲前缘水下分流河道、河口砂坝等相带是好储层发育区。结合精细地震解释及叠前反演,在安达地区预测甜点体 12 个,有效指导了勘探部署,实现了沙河子组致密气的勘探突破。     

松辽盆地深层地质结构及致密砂砾岩气勘探

基于全盆地野外露头、钻井、地震资料及地球化学分析数据,研究了松辽盆地深层地质结构特征、断陷基本地质规律、沙河子组致密气成藏地质条件及下步勘探方向。通过系统对比分析,明确盆地深层地质结构表现为下断上坳的双层结构,断陷期以断裂或地层超覆与隆(凸)起为界、由隆(凸)起相互间隔的断陷独立发育。与断陷形成演化相关的断裂可分为区域深大断裂、基底控陷断裂和洼内次级断裂3类,阐明了3类断裂在断陷群形成演化中的作用。结合区域构造和盆地演化特征分析,明确致密砂砾岩气、火山岩和基岩潜山等3大勘探领域,沙河子组致密砂砾岩气是目前最具勘探前景的战略新领域。在沙河子组基本石油地质特征分析基础上,提出砂砾岩是沙河子组碎屑岩储集层优势岩类,母岩成分、沉积结构、沉积相带及成岩作用是砂砾岩有利储集层主控因素。沙河子组气藏属典型自生自储型,发育岩性和构造两种气藏类型,陡缓两带有利沉积相带控制储集层展布、岩性圈闭形成及气藏规模,断陷内部次级断裂控制构造圈闭的形成及天然气的富集。通过综合评价优选出7个沙河子组致密砂砾岩气勘探最为现实的断陷。     

致密砂砾岩储层纳米吸附气实验分析技术及其应用

松辽盆地徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩气勘探在Xt1井等取得重大突破,拓展了深层天然气勘探的新领域,但致密气储层含气性实验分析技术及评价相对薄弱。利用岩石纳米级样品制备装置和纳米吸附气提取装置,开展致密砂砾岩储层纳米吸附气提取、色谱检测条件及优化实验,确定了岩石纳米级样品最佳制样时间为20 min,纳米吸附气提取的最佳质量为20 g、时间为20 min、温度为80℃;气相色谱检测的最佳分析柱为OV-1填充柱,载气流速为40 mL/min,柱温50℃恒温0.5 min、以10℃/min升温到100℃恒温5 min,实验分析技术具有精确度高、快速等特点。徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩纳米吸附气实验分析结果表明,总烃质量体积为233.21～10 487.38μL/kg,不同井纳米吸附气烃组分特征差别明显,致密气具有近源成藏特征,源岩发育区为致密气有利探区,与致密砂砾岩储层压裂试气结果一致性好,为致密气储层含气性评价及勘探提供了实验依据。     

断陷盆地致密砂砾岩气成藏条件和资源潜力——以松辽盆地徐家围子断陷下白垩统沙河子组为例

断陷盆地深层致密气作为非常规资源类型之一研究相对较少。以松辽盆地徐家围子断陷沙河子组致密砂砾岩气为例,依据地震、地球化学和储层测试等资料,从构造、沉积、烃源岩、储层、成藏组合角度剖析致密气的成藏条件,结合生烃动力学理论预测致密砂砾岩气的资源潜力。研究认为,大部分斜坡区构造平缓,断穿沙河子组并在晚期持续活动的断层较少,具备成藏构造环境;煤系烃源岩分布广,生气强度大,气源条件十分优越,具备成藏物质基础;扇三角洲、辫状河三角洲相砂砾岩大面积发育,储层整体致密但局部发育次生的高孔、高渗带,具备成藏储集条件;烃源岩与致密储层叠置发育、紧密接触、近源聚集,具备成藏匹配优势。该区钻井揭示整体含气,水平井、直井均获突破,依据生烃动力学方法保守估算致密气资源量为2395×10~8m~3。     

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。     

库车坳陷北部迪北段致密油气来源与勘探方向

致密油气为库车坳陷北部构造带迪北段重要勘探领域,但整体勘探程度较低。为了研究迪北段致密油气来源,落实勘探潜力,在不同层系烃源岩地球化学特征分析基础上,通过油气源对比指出下侏罗统阿合组致密储层内油气均以上三叠统烃源岩贡献为主。利用阿合组烃类流体包裹体均一温度测试结果和单井热史、埋藏史的分析,确定阿合组油气具有3期充注特征;结合迪北段油气成藏过程动态演化分析,认为迪北段油气具有早油晚气的特点,进而建立早期和晚期油气成藏模式,明确烃源岩有效排气强度和致密储层裂缝发育程度共同控制致密气藏的分布,并预测阿合组致密气藏勘探有利区位于迪北边缘。     

断块型沉火山碎屑岩致密气藏有效储层控制因素及分布规律——以松辽盆地南部王府气田白垩系沙河子组为例

沉火山碎屑岩致密气属于特殊的复杂岩性非常规气藏,目前研究程度和勘探开发程度低。松辽盆地王府断陷沙河子组发育断块控制的沉火山碎屑岩致密气藏,由于兼具断块、沉火山碎屑岩、致密气藏的复杂性,对储层发育控制因素认识不清导致气藏勘探开发难度极大。采用多种技术手段,在评价沉火山碎屑岩致密气藏特殊性和储层岩性、储集空间、孔隙结构、物性和有效性特征基础上,分宏观气藏、中观砂体及微观储层3个层次,揭示了研究区源-储关系、成藏要素、层间非均质、层内非均质和微观成岩作用对有效储层发育特征的影响,形成了构造控制成藏圈闭、断层控制运移通道、砂体控制气藏分布、非均质性控制层内气水关系、成岩作用控制甜点富集的认识。在此基础上进一步揭示有效储层平面上沿缓坡带由东向西整体呈树枝状发散分布,垂向上为丘状岩体控制下的块状、反韵律分布等规律。研究成果在城深6井区开发井位部署、老井复查中取得较好效果,为类似复杂致密气藏的勘探部署和分类精细开发提供参考。     

中国致密砂岩气成藏理论进展

中国自"十一五"以来大力发展致密砂岩气,目前已成为仅次于美国、加拿大的致密砂岩气生产大国,同时众多地质学者对中国复杂地质条件下致密砂岩气成藏机理不断创新研究取得了重要进展,进入建立新类型致密砂岩气成藏理论阶段。通过对早期致密气相关成藏理论解析、典型气藏解剖及实验模拟等综合研究,认为中国现今发现的致密砂岩气具有克拉通大面积致密砂岩气、前陆背斜构造致密砂岩气和断陷深层致密砂砾岩气3种成藏机制。克拉通大面积致密砂岩气以近距离孔缝网状输导、储盖双重阻挡、大面积聚集为主,而后两者以断裂孔缝输导、优质盖层封盖、断块—岩性或背斜构造控藏为主。三者相同点为致密砂岩储层与烃源岩层紧密接触、储层致密、甜点富集;差异点主要为输导条件、封盖机制、运聚特征等。中国致密砂岩气地质资源量达36.54×1016 m3,其中克拉通大面积致密砂岩气地质资源量占83.2%,为30.4×1016 m3,四川盆地须家河组、鄂尔多斯上古生界是该类型现实的重点勘探区带;前陆背斜构造致密砂岩气和断陷深层致密砂砾岩气资源相对较少,库车白垩系深层、吐哈台北侏罗系、准南侏罗系与松辽盆地深层是有利勘探区带。     

克拉通盆地致密气成藏地质特征与勘探目标优选——以鄂尔多斯盆地上古生界为例

鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气为我国目前储量规模最大、产量最高的致密砂岩气藏。气藏大面积、低丰度分布,有利勘探优选困难。通过构造、沉积、地温场等盆地特征和致密气成藏主控因素分析,阐明了鄂尔多斯盆地上古生界致密气成藏地质特征和成藏模式,优选了有利勘探目标。研究认为:克拉通盆地沉积基底平缓、构造稳定、地温梯度较低等盆地属性是决定鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩气生、储、盖大面积叠合,储层先致密后成藏、天然气近距离运聚、大面积低丰度分布的根本原因;致密砂岩天然气差异充注,相对优质储层含气饱和度高。粗粒高石英含量砂岩储层粒度粗、刚性碎屑含量高,压实作用相对稍弱、溶蚀作用相对较强,喉道整体较粗、孔喉连通性好,应力敏感性和水锁伤害相对较弱,储层改造效果好,既是储集物性"甜点"也是储层改造的工程"甜点"。当前储层改造技术水平下相对优质储层分布区的预测是研究区致密气有利勘探开发目标评价的工作核心;由富石英物源控制的石英砂岩区、同物源背景下的强水动力沉积微相区、河道长期稳定发育箱形砂体结构的主河道区等是不同层次的有利勘探目标。     

致密砂砾岩有效储层主控因素——以松辽盆地南部A断陷为例

松辽盆地南部深层下白垩统登娄库组、营城组和上侏罗统沙河子组广泛发育致密砂砾岩,是该区主要的储层。深层致密砂砾岩气藏显现良好的勘探前景,正确认识该类储层是有效开发其油气资源的前提条件。文中应用地质、化验分析和地球物理等方法,以松辽盆地南部A断陷为例,从沉积相带展布、成岩相类型、构造作用等方面,探讨了该区深层致密砂砾岩有效储层形成的主控因素。结果表明:有利沉积相带多发育在扇三角洲前缘亚相和辫状河三角洲前缘亚相;有利成岩相多发育在三角洲前缘水下分流河道,致密强压实相、致密压实-硅质胶结相、致密压实-含方解石胶结相为有利隔层;穹窿、断鼻等构造附近有利于该类储层微裂缝和溶蚀作用的发生,对储层物性具有明显的改善作用。     

次生致密砂岩气藏甜点综合评价——以四川盆地中江气田侏罗系气藏为例

四川盆地川西坳陷致密砂岩气藏以次生气藏为主,已建成多个大中型气田,随着勘探开发的不断深入,剩余有利天然气勘探目标越发隐蔽。为了实现川西坳陷侏罗系次生致密砂岩气藏的高效开发,同时解决气藏气水关系、断层与砂体配置关系不清等问题,以中江气田中侏罗统沙溪庙组次生气藏为例,通过对该气藏成藏过程、断层期次、源-储配置与成藏效率的分析,总结侏罗系次生致密砂岩气藏甜点地质主控因素,结合地球物理、工程工艺及经济甜点评价结果,建立次生致密砂岩气藏甜点综合评价标准。研究结果表明：①地质甜点区与持续活动断层、优质储层以及古今断层-砂体配置有关,明确了次生致密砂岩气藏基于烃源、储层、源-储配置的甜点地质评价标准。②地质甜点区可划分为3大类4小类,其中Ⅰ类甜点区的烃源断层类型为持续活动型,断距大于150 m,为油气运移的高速通道,该类又可细为ⅠA、ⅠB两类,ⅠA类以Ⅰ类储层为主,ⅠB类区以Ⅱ类储层为主;Ⅱ类甜点区的烃源断层类型为持续活动型及晚期活动型,断距介于50～150 m,为油气运移的中速通道,以Ⅱ类储层为主。③Ⅰ类甜点区为高效甜点,其中ⅠA类甜点区采用直（定向）井工艺即可实现气藏的高效动用,ⅠB类甜点区需采取水平井钻井才能达到高效勘探;Ⅱ类甜点区为有效甜点,需采用水平井钻井才能达到气藏的经济有效开发。结论认为,该研究成果支撑了中江气田目标优选工作,为该区天然气的高效勘探与开发奠定了基础。     

四川盆地须家河组致密气藏成藏要素及有利区带评价

为明确四川盆地上三叠统须家河组致密气成藏要素及有利区带,在重建等时地层与沉积格架的基础上,分析须家河组成藏组合,结合烃源、储层及构造等因素,探讨须家河组致密气藏控藏及富集要素,综合烃源、储层、构造、保存条件、埋深及区内已获有效井地质特征等因素,新建适用于四川盆地须家河组致密砂岩气藏有利勘探区带精细评价的标准体系。研究表明,持续性生烃凹陷、进积型三角洲分支河道砂体以及继承性构造带是须家河组致密砂岩气富集要素,川中—川西过渡带是现阶段四川盆地须家河组致密砂岩气最有利的增储上产地区之一。研究结果对须家河组下一步深入勘探具有重要的指导意义。     

松辽盆地莺山地区深层天然气地球化学特征与成藏模式

为明确松辽盆地莺山地区深层天然气的成因与成藏模式，综合天然气组分及其碳同位素特征和烃源岩岩石热解、总有机碳含量和干酪根碳同位素特征等测试资料，系统分析了深层营城组和沙河子组天然气地球化学特征及其成藏模式。营城组天然气以油型气为主，烃源岩为营城组四段暗色泥岩，烃类组分的碳同位素偏轻，在泉头组沉积末期和青山口组沉积末期两期成藏；沙河子组天然气均为煤型气，烃类组分的碳同位素偏重，整体呈正序分布，主力成藏期为泉头组沉积末期。泉头组沉积末期，沙河子组煤型气的混入导致部分营城组天然气样品发生δ¹³C₁>δ¹³C₂的倒转。营城组发育“源储紧邻、断体匹配、构造高点聚气”的天然气成藏模式，高生烃强度泥岩控制着气藏展布范围，“凹中隆”是天然气运移低势区和充注有利指向区，“断裂+圈闭”有机匹配是气藏形成的关键。沙河子组发育“源储一体、超压驱动、侧向近源运聚”的致密气成藏模式，烃源岩排烃强度和超压范围控制着气藏的宏观展布，而“运聚一体”的优质储层决定了气藏规模。研究认识对于松辽盆地外围断陷区开展深层天然气勘探具有重要...     

徐家围子断陷下白垩统营四段层序地层与致密气成藏的关系

松辽盆地徐家围子断陷下白垩统营城组四段致密砂砾岩储层是该区深层天然气勘探的储量接替层系之一,为预测其有利勘探区带,应用高精度层序地层学方法,研究了营四段层序地层与致密气藏形成的关系。①根据地层发育特征、地层旋回性和岩相发育特征,将营四段划分为2个三级层序,每一层序界面都有明显的地震响应、测井响应和沉积学标志特征。②建立了营四段层序地层格架,营四段下层序（Sq1）分布仅局限在断陷中心部位,发育半深湖-扇三角洲前缘亚相,以暗色泥岩为主,其为优质的烃源岩,可为上覆营四段提供气源;营四段上层序（Sq2）的辫状河三角洲前缘亚相物性好,是主要储层发育的有利部位。③构建了营四段致密砂砾岩气藏的2种成藏模式：一种是沙河子组为烃源岩,断裂为运移通道,砂砾岩与火山岩为储层的下生上储式成藏模式,有利勘探区位于兴城、徐东和徐南地区,预测天然气资源潜力达450×10⁸ m³;另一种是营四段下层序暗色泥岩为烃源岩,上层序砂砾岩为储层,自生自储或下生上储式成藏模式,有利区位于断陷中心的XS22井区,预测天然气资源潜力约为100×10⁸ m³。     

吐哈盆地致密砂岩气成藏特征及勘探潜力分析

吐哈盆地是一个大型的富煤盆地,煤系源岩形成的气资源丰富,但烃源岩熟化速率低、储层物性差,具有发育大型致密砂岩气藏得天独厚的地质条件。按照成熟烃源岩、致密砂体和叠置关系三个主控因素来分析,认为吐哈盆地应该发育北部山前改造型和盆地南坡原生型两类致密砂岩气藏,有利勘探面积9 520 km~2,分布在八个区块,初步评价致密砂岩气资源量6 200×10~8m~3。     

五宝场地区须家河组成藏主要控制因素

四川盆地陆相致密气的勘探开发主要集中在川中和川西地区,川东北地区陆相致密气藏的勘探工作起步较晚,勘探程度较低,2019年对Wbq15井上三叠统须家河组老井测试获气20.47×104 m3/d,从而揭开了川东北须家河组气藏的勘探序幕。通过近期的研究发现,五宝场地区须家河组主要沉积相为三角洲沉积,有利的沉积微相为水下分流河道和分流间湾沉积,砂体纵向叠置发育、横向变化较大,储层为特低孔、特低渗的致密砂岩,非均质性较强。受燕山—喜马拉雅期的构造挤压作用,区域内断裂、裂缝较发育,可以有效沟通烃源和改善储渗条件。勘探实践证实,须家河组气藏主要受岩性控制,整体含气性较好,是致密气的重点勘探领域,具备较大的勘探潜力。通过气藏成藏研究认为,五宝场地区须家河组气藏具有“双源供烃、两期成藏”模式,气藏成藏的主要控制因素有：(1)有利的沉积微相组合;(2)烃源断裂;(3)裂缝发育;(4)保存条件好。     

小草湖地区西三窑组致密砂岩气藏类型判识

吐哈盆地小草湖地区具有丰富的致密砂岩气藏，但其成藏机理及分类尚不甚清楚。在总结前人研究成果的基础上，动态地研究致密砂岩气藏烃源岩生排烃高峰期与储层致密演化史二者之间的关系，将该地区致密砂岩气藏划分为2种类型：储层先期致密深盆气藏型（“先成型”深盆气藏）与储层后期致密气藏型（“后成型”致密气藏）。对小草湖地区西三窑组储层致密演化史进行了恢复，并应用生烃潜力法对西山窑组源岩进行了排烃模拟，二者对比研究后发现，在源岩大量排烃时期（深度为2500~3200 m），储层已经变得致密（2200 m），西三窑组致密砂岩气藏的类型应该属于“先成型”深盆气藏。深盆气藏主要分布在埋藏深度相对较大的洼陷中心（斜坡带）区，建议加强这一地区深盆气藏的勘探与开发。     

松辽盆地北部古龙-常家围子地区登娄库组深盆气藏形成的可能性

松辽盆地北部古龙-常家围子地区登娄库组的油气勘探程度较低,尤其是对致密砂岩气的研究尚处于起步阶段。为了证实古龙-常家围子地区登娄库组深盆气藏形成的可能性,文章从烃源岩、储层条件以及保存条件等方面系统分析了该地区登娄库组天然气成藏地质条件,并与深盆气藏成藏的基本条件进行对比。研究表明,古龙-常家围子地区登娄库组二段及其邻近地层具备深盆气藏形成的有利地质条件,即低孔-低渗的致密砂岩储层、充足持续的气源条件、烃源岩与储集层紧密叠置的接触关系以及稳定平缓的构造背景,是松辽盆地北部深盆气藏可能形成的有利地区。在古龙-常家围子地区下一步天然气勘探工作中,以登娄库组二段气源岩有效生气范围及周边地区为重点区域,以登二段及其邻近地层为重点层位,将有机会获得深盆气藏的勘探突破。     

“两宽一高”地震勘探技术在松辽盆地北部深层致密气储层预测中的应用

致密砂岩气是非常规天然气勘探的重点领域,松辽盆地徐家围子断陷沙河子组具备形成大面积致密砂岩气藏的地质条件。针对徐家围子断陷以往常规地震资料覆盖次数低、方位窄、网格粗,深层致密砂砾岩储层刻画较难的问题,在徐家围子断陷DS20井区开展了宽频带、宽方位及高密度的地震采集、处理及解释研究攻关试验。采用宽方位观测、小面元及高覆盖次数的采集方法,以宽频处理理念为指导,采用海量数据分偏移距组初至波拾取技术、真三维噪音压制技术、加权最小二乘拉冬变换压制多次波技术等宽频保幅保真的处理技术,初步形成了松辽盆地北部深层“两宽一高”地震勘探技术,得到了相比常规地震资料具有宽频保幅高分辨率的地震资料。地震资料频宽达到5~80 Hz,目的层层序界面成像清晰,东西物源边界清楚,结合精细地震解释及反演,较好地预测了致密砂砾岩储层,单层厚度8 m以上储层预测钻井符合率达78%,相比老资料提高了近10%,满足了井位部署的目标精细刻画需求。