轮南地区石炭系泥岩盖层物性封闭特征及其对油气聚集的控制作用

轮南地区是塔里木盆地油气十分富集的重要地区,石炭系泥岩作为石炭系砂岩储层和奥陶系裂缝灰岩储层的区域性盖层,具有较强的物性封闭能力,并且其封闭能力形成时期与满加尔凹陷中上奥陶统源岩大量排烃期匹配关系较好。因此,石炭系泥岩盖层对封盖轮南地区奥陶系和石炭系油气聚集成藏是十分有利的。      

盖层在气藏保存和破坏中的作用及其评价方法

盖层在气藏保存和破坏中起着重要的作用。良好的盖层一般为页岩、泥岩、蒸发岩及碳酸盐岩,其厚度应在几十至几百米。盖层封闭按封盖机理可分为薄膜封闭、水力封闭和压力封闭。评价盖层可用(1)油气藏解体时间,(2)数理统计,(3)盖层微孔结构及(4)封盖系数等方法。     

盖层在气藏保存和破坏中的作用及其评价方法

盖层在气藏保存和破坏中起着重要的作用。良好的盖层一般为页岩、泥岩、蒸发岩及碳酸盐岩,其厚度应在几十至几百米。盖层封闭按封盖机理可分为薄膜封闭、水力封闭和压力封闭。评价盖层可用(1)油气藏解体时间,(2)数理统计,(3)盖层微孔结构及(4)封盖系数等方法。     

盖层封闭天然气藏定量评价模型

为了定量评价盖层封闭天然气性能,分别建立了散失过程开始、封闭气柱最大高度、突破时间、逸散速率等指标的数学模型。依据东营凹陷深层泥岩实际地质资料,利用测井资料拟合出经验公式用以求取封盖参数;综合考虑盖层固有封盖性能、盖层阻滞天然气通过的阻力与气藏驱动力之间的差值、天然气突破时间与气藏成藏时间对比等因素,对东营凹陷沙一段和沙三中、下亚段泥岩盖层封闭性能进行了评价,结果表明沙一段盖层封闭天然气最有利地区为民丰洼陷,利津洼陷、博兴洼陷沙一段盖层不利于天然气的保存成藏;沙三中、下亚段泥岩盖层封闭性能较好的区域分布于利津洼陷、民丰洼陷,其次为牛庄洼陷。     

乌尔逊凹陷大一段泥岩盖层封闭能力及其研究意义

在盖层对各种相态油气封闭机理及其影响因素分析的基础上,系统研究了乌尔逊凹陷大一段泥岩盖层对各种相态油气的封闭特征,证实该泥岩盖层对整个凹陷游离相油气具有好的毛细管直接封闭能力,在凹陷中部具有好的异常孔隙流体压力的间接封闭能力,向凹陷边部变为较好和中等异常孔隙流体压力的间接封闭能力;在凹陷的大部分地区对水溶相天然气和扩散相天然气具有好的封闭能力,在凹陷边部具有较好封闭能力。而且证实泥岩盖层对各种相态油气封闭能力的形成均早于南一段源岩大量排烃期,可以封闭住南一段源岩生成排出的各种相态油气,有利于其在南二段中聚集成藏,这是造成该段油气富集的根本原因。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界盖层封闭性能评价

鄂尔多斯盆地东部上古生界油气资源丰富,勘探开发潜力大。近年来,随着对该地区成藏条件研究的不断深入,人们逐渐认识到盖层的有效性对天然气成藏具有关键作用。基于实测泥岩突破压力数据,结合测井、岩心资料,建立了鄂尔多斯盆地东部上古生界盖层突破压力测井计算模型,研究了盖层的空间展布和突破压力分布,揭示了盖层封闭性的控制因素,并结合生产数据对盖层封闭性进行了综合评价。结果显示：鄂尔多斯盆地东部上古生界主要发育3套泥岩盖层：石千峰组、上石盒子组和山西组。石千峰组盖层厚度最大,分布连续,且成岩阶段处于中成岩A期,泥岩塑性高,韧性好,突破压力较高,封闭性能较好,为全区的区域盖层。上石盒子组盖层相对较厚,成岩阶段介于中成岩A期到中成岩B期,但泥质粉砂岩和细砂岩与泥岩频繁互层,泥岩非均一性强,突破压力最低,盖层封闭性最差。山西组泥岩盖层厚度最薄,分布局限。但埋深最大,成岩阶段已经进入中成岩B期,泥岩塑性增强,突破压力最高,封盖能力最好,为下伏本溪组-山西组气藏的直接盖层。     

东濮凹陷深层气盖层封闭性及有效性研究

在油气源充足的条件下,盖层的分布与封闭性能控制着油气的运移、聚集与保存,良好的盖层可以阻滞油气渗流运移并降低天然气的扩散散失,使其在盖层下聚集成藏。与油藏相比,天然气藏对盖层条件要求更高。文章从宏观、微观及时空配置关系等方面对东濮凹陷深层气盖层的特征、封盖能力及有效性进行了分析,认为东濮凹陷深层气盖层主要是沙三段的暗色泥岩及盐岩,盖层品质好、分布广、厚度大;盖层物性封闭能力以好为主,部分为中等;沙三段地层普遍存在的异常压力,对其下伏气藏构成超压封闭;深部盖层本身也是烃源岩,其中的天然气浓度高于下伏储层中的天然气浓度,烃浓度封闭作用明显;盖层初步具有封闭能力对应的封气门限时间大大早于生烃期;盖层的有效性显著。     

黔西北地区下古生界盖层条件研究

黔西北地区与四川盆地同为刚性稳定基底,对比四川盆地钻探实践,黔西北地区仅保留中、下含油气系统,对黔中地区而言,有现实意义的只有下含油气系统.下组合盖层中以娄山关群膏质岩和金顶山组、牛蹄塘组泥岩最为重要,它们是保持勘探潜力的关键因素,构成整体封盖.特别是晚期经历了多期、多次构造运动,娄山关群膏质岩仍能完好保存,对下含油气系统构成整体封盖,发挥压力封闭作用;泥岩盖层亦具有较强的封闭性能,突破压力大于15.97 MPa,属Ⅰ类盖层.研究表明,黔西北地区压力封盖仍存在可能性,这是因为黔中隆起晚期抬升幅度虽较大,但-C₁—-C_2-3整体封盖系统未被破坏,与威远气田类似,仍具有效封盖功能.在封存有效的前提下,成藏最有利部位是黔中隆起主轴大方—金沙构造带及其南北两翼斜坡部位.     

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。     

断裂致泥岩盖层封闭形成期滞后程度的预测方法及其应用

准确地预测断裂导致泥岩盖层封闭形成时间滞后程度对于正确认识断裂附近油气分布的规律至关重要,但是目前相关研究却很少且缺乏理论依据。为了正确地认识断裂附近油气分布的规律,在研究断裂导致泥岩盖层封闭形成时间滞后程度及其影响因素的基础上,厘定泥岩盖层和断层岩封闭形成的时间,提出了一套评价断层导致泥岩盖层封闭形成时间滞后程度的方法,并进行了实例验证。研究结果表明:(1)断裂导致泥岩盖层封闭形成时间的滞后程度主要受到泥岩盖层封闭形成时间和断层岩封闭形成时间相对早晚的影响,断层岩封闭形成时间相对于泥岩盖层封闭形成时间越晚,断裂导致泥岩盖层封闭形成时间滞后程度越大,反之则越小;(2)新方法克服了以往的方法难以准确求取断层岩压实成岩埋深和将1 MPa作为盖层和断层岩封闭形成时间下限的不足;(3)新方法预测渤海湾盆地南堡2号构造F4断裂在古近系东营组二段(以下简称东二段)泥岩盖层内断层岩封闭形成时间为距今1.1 Ma,东二段泥岩盖层封闭形成时间为距今25.8 Ma,F4断裂导致东二段泥岩盖层封闭形成时间滞后程度为0.96,F4断裂不利于古近系沙河街组三段和沙河街组一段源岩生成的油气在东二段砂岩储层中聚集和保存。结论认为,新方法对F4断裂的预测结果与目前的油气勘探实际情况相吻合,可用于预测断裂导致泥岩盖层封闭形成时间滞后的程度。     

盖层封堵油气的机理研究

盖层在油气成藏过程中起着十分重要的作用,为了搞清盖层的封堵机理,应用石油地质、油层物理和流体力学的相关知识对其进行了深入研究。结果表明：盖层是通过毛管压力封堵油气的,地层的非均质性越强,盖层与储层的毛管压力差值越大,能够封堵和聚集的油气数量就越多,均质地层不能聚集油气。地层的非均质性成就了石油工业。油气可以从烃源岩小孔隙运移进入储集岩大孔隙,却不能从储集岩大孔隙运移进入盖层小孔隙,这就是油气运移的奇妙之处。岩石的润湿性对油气封堵也十分重要,亲油岩石不能封堵油气,亲水岩石才能封堵油气。岩石的亲水性成就了石油工业。盖层中水的烃浓度极低,不可能超过油气藏的烃浓度,因而也不能对油气进行烃浓度封堵。盖层能够封堵油气,却不能封堵地层水;盖层能够封堵油气相,却不能封堵油气分子。盖层超压是用等效深度法计算出的结果,是一个假象,并非真的超压,也不可能对油气进行超压封堵。     

大庆长坦以东地区深部与中下部油气封盖条件差异性分析

大庆长坦以东地区是松辽盆地油气勘探的重点地区,登娄库组,泉一、二段和青山口组,嫩一、二段泥岩分别是深部和中下部含油气组合的油气封盖层,由于二者形成于盆地不同的发育阶段,它们的形成环境差异较大,从而使得它们不仅在发育程度上,而且在压力封闭和烃浓度封闭特征上都存在着差异性。深部登娄库组和泉一、二段泥岩除了可对游离相油气形成毛细管封闭外,只部分存在较弱的烃浓度封闭,且单层厚度小,横向分布不稳,只能通过０     

我国海相地层膏盐岩盖层分布与近期油气勘探方向

以“勘探反演”的思路,总结了近年来膏盐岩下油气勘探研究的现状,分析了膏盐岩盖层的分布特点,讨论了我国膏盐岩下海相地层的勘探潜力与方向。研究认为,膏盐岩是优质盖层,在我国四川和塔里木两大盆地的海相地层中分布广泛;膏盐岩下油气资源潜力大,是我国未来油气勘探的重点领域。在南方地区,除白垩-古近系外,膏盐岩盖层分布的层位主要有中-下寒武统和中-下三叠统。膏盐岩盖层平面上分布范围很广,但不同地区分布差异性大。其中,中-下三叠统膏盐岩盖层与四川盆地油气分布关系密切;寒武系和中-下三叠统膏盐岩盖层较厚,对海相油气的封盖能力最强。石炭系在湖南中部地区已有一定范围分布。塔里木盆地也发现和落实了多套膏盐岩盖层。在塔里木台盆区最主要的盖层有两套,即寒武系膏盐岩层和石炭系中上部膏盐泥岩层,同样显示出优越的封盖条件。特别是石炭系,是塔里木台盆区最主要的区域性盖层;寒武系膏盐岩盖层在巴楚-麦盖提地区分布面积广,连续厚度大。综合考虑膏盐岩下油气成藏的地质条件,特别是斜坡带、枢纽带的控油气作用,提出了南方和塔里木盆地2个地区5个领域或区带为近期有利勘探区。其中,四川盆地3个领域或区带,分别是三叠系膏盐岩下镇巴区带、寒武系膏盐岩下川南区带和寒武系膏盐岩下鄂西渝东区带;塔里木盆地两个领域或区带,分别是寒武系膏盐岩下巴-麦区带和石炭系膏盐岩下勘探有利区带。     

玛湖凹陷二叠系风城组全油气系统成藏机理

准噶尔盆地西部玛湖凹陷风城组勘探揭示了常规—非常规油气有序共生特征。通过精细解剖玛湖凹陷风城组油藏特征,结合储集层宏微观分析及生产资料,剖析全类型油藏成藏机制。结果表明,全油气系统中常规油、致密油和页岩油有序成藏,核心为“源储耦合”以及储集层孔喉结构对油气的“动态封闭”成藏。致密储集层和页岩储集层在成岩早期为中—大孔喉的常规储集层,烃类浮力成藏;成岩中—后期演化为微米—纳米孔喉,浮力作用减弱,毛细管力增强,与烃源岩“相邻或一体”的储集层烃类持续发生初次或微运移,直至生排烃形成的源储压差与微米—纳米孔喉形成的毛细管力达到动态平衡,形成“自封闭”的连续型非常规油气聚集。常规储集层孔喉结构对烃类产生的毛细管力远小于浮力作用,需外部条件“他封闭”,形成圈闭中的油气聚集。总体表现为储集层孔喉结构的时空演化与油气生—排—运—聚的动态耦合。     

断层对接型和断层岩型侧向封闭的差异性

在碎屑岩地层中,断裂侧向封闭分为断层岩型侧向封闭和对接型侧向封闭2种类型,过去对这2种类型封闭油气的机理、封闭能力强弱等未进行过对比研究。为正确认识断裂在油气成藏与分布中的作用,分析了断层岩型侧向封闭和对接型侧向封闭的封闭机理和封闭条件;在此基础上,对比研究了这2种断裂侧向封闭的差异性。结果发现,由于起封闭作用的遮挡物和封闭条件不同,造成了对接型与断层岩型侧向封闭的差异性主要表现在以下2个方面：①受其影响形成的圈闭,其油（气）—水界面分布的控制因素不同,受对接型侧向封闭影响形成的圈闭,油（气）—水界面分布受对接岩性控制,而受断层岩型侧向封闭影响形成的圈闭,油（气）—水界面分布受断层岩排替压力大小控制;②侧向封闭能力明显不同,断层对接型的侧向封闭能力明显强于断层岩型的侧向封闭能力。以歧口凹陷板桥断裂为例,相同条件下,板桥断裂对接型侧向封闭油气的能力为断层岩型侧向封闭油气能力的25~43倍。这一显著的差异,造成板桥断裂古近系沙河街组一段,其上部对接型侧向封闭段富集的是天然气,而在其之下的断层岩型封闭段却聚集的是原油。     

A hydrocarbon enrichment model and prediction of favorable accumulation areas in complicated superimposed basins in China

The geologic conditions of superimposed basins in China are very complicated. This is mainly shown by multi-phase structural evolution,multiple sets of source-reservoir-cap rock combinations,multiple stages of hydrocarbon generation and expulsion from source rocks,multi-cycle hydrocarbon enrichment and accumulation,and multi-phase reservoir adjustment and reconstruction. The enrichment,accumulation and distribution of hydrocarbon is mainly controlled by the source rock kitchen,paleoanticline,regional cap ro...     

海拉尔盆地贝尔凹陷潜山油气成藏特征

通过对海拉尔盆地贝尔凹陷上侏罗统布达特群潜山源岩、盖层和内部断裂系统等成藏地质因素的动态和静态研究认为,生油盖层、断层和裂缝、生烃凹陷、源岩断裂是该潜山油气成藏的四大主控因素：有效的区域性封盖层大面积呈中等级别的封盖,其主要分布在贝尔凹陷的中部和南部的二级构造带上;大量继承性的源岩断裂和裂缝与烃源岩的生排油时期在时间上匹配良好,并具有多期次的开启和闭合周期,在很大程度上决定了油气成藏的储集性能,并成为了油气成藏的主要运移路径和储集空间;生烃凹陷的位置则控制着油气藏的空间分布,其空间分布又决定了布达特群古潜山“新生古储、多源一储”的成藏模式。结论指出：盖层封盖条件较好的、油源附近的继承性源岩断裂区域应是下一步油气勘探的有利地区。     

鄂尔多斯盆地林镇地区长4＋5油层组油气成藏条件与机制

在研究鄂尔多斯盆地林镇地区延长组长4＋5油层组油气藏的油气生成、储层条件、运移条件、圈闭和聚集成藏等方面的基础上,综合分析了该区三叠系延长组长4＋5油层组油气藏的形成条件,并总结了其形成机制。结果表明：林镇地区延长组长4＋5油层组油气主要来自长7烃源岩;储层为三角洲前缘亚相各种成因类型的砂体,属于低孔、低渗储层;广泛发育的水下分流间湾暗色泥岩、致密粉砂岩以及粉砂质泥岩可形成良好的盖层;运移的动力主要来自长7泥岩形成的异常高压。长7烃源岩生成的油气在高剩余压力的驱动下,通过垂向叠合砂体与微裂缝向上运移进入长4＋5储层,并沿连通的三角洲前缘砂体横向运移进入圈闭成藏,形成鼻隆构造油气藏、岩性油气藏以及构造-岩性油气藏,其形成受烃源岩、沉积相带、微裂缝、鼻隆构造以及剩余压力等因素的影响。     

从源-盖控烃看塔里木台盆区油气分布规律

塔里木盆地台盆区海相层系经历了多期的成藏演化,油气藏的调整、破坏与保存等特征使台盆区的油气分布异常复杂.文中提出源岩和盖层共同控制了塔里木盆地海相层系的油气分布,认为烃源岩生烃史与盖层形成动态演化史的匹配、盖层的质量和保存能力以及地质历史时期特别是关键成藏-改造期盖层封盖能力的有效性是控制油气富集和分布的关键因素.宏观上,"源-盖"动态匹配关系的差异决定着不同地区与不同含油层系油气富集程度的差异.同时从"源-盖控烃"的基本思路出发,以区域盖层的分布和动态演化的研究成果为基础,阐明塔里木盆地台盆区油气富集的规律性,进而提出台盆区大、中型油气田的勘探方向.