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     

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。     

东营凹陷北带古近系中深层异常高孔带类型及特征

异常高孔带类型不同,其成因机制和油气勘探思路也不相同。根据异常高孔隙度储层中原生孔隙和次生孔隙的相对含量,将原生孔隙相对含量大于50% 的异常高孔带定义为原生孔隙型异常高孔带,将次生孔隙相对含量大于50% 的异常高孔带定义为次生孔隙型异常高孔带。东营凹陷北部陡坡带古近系异常流体超压和油气的大量充注等有效保存原生孔隙的地质因素普遍存在,但目前东营凹陷中深层异常高孔带仅被界定为次生孔隙型异常高孔带,其合理性值得商榷。通过对东营凹陷北部陡坡带沙河街组四段和三段中亚段碎屑岩储层的研究,北部陡坡带胜坨地区在2 800~3 300 m和3 300~3 700 m存在2个异常高孔带,其储集空间以原生孔隙为主,原生孔隙含量达到50% ~90%,属原生孔隙型异常高孔带;民丰地区在4 250~4 400 m和4 750~4 900 m存在2个异常高孔带,其储集空间以次生孔隙为主,次生孔隙含量达到60% ~90%,属次生孔隙型异常高孔带。     

东营凹陷陡坡带深部储层储集空间演化特征

对储集空间类型及其演化规律的认识，是评价深部储层储集性和寻找有利勘探靶区的基础。利用岩石薄片、扫描电镜等分析工具，对东营凹陷陡坡带深部储层储集空间类型及成因等储层微观特征进行了分析，结合层序地层格架和凹陷埋藏演化史，研究了储集空间发育的主控因素和演化特征。研究结果表明，东营凹陷陡坡带深部储集空间主要由溶蚀孔隙、残余粒间孔、微孔隙和裂缝组成；由溶孔、残余粒间孔和微孔隙组成的孔隙系统和各类裂缝组成的裂缝系统交织在一起，在裂缝发育区构成了以基质孔隙为节点，以裂缝为支架的节点型网络系统，在孔隙发育区形成了以溶孔为主体，由残余粒间孔连通并且延伸进入各类微孔的储集空间组合。研究区深部储集空间经历了早期粘土矿物衬边和方解石胶结、埋藏早期快速压实、高岭石充填、石膏脱水转化为硬石膏、盐膏层塑性流动、烃类侵入和破裂一充填等多个演化阶段。沉积构造活动、成岩作用和异常高压是控制研究E深部储层发育的主要因素。     

东营凹陷古近系碎屑岩储层次生孔隙发育规律

东营凹陷古近系碎屑岩储层的孔隙经历了由原生到次生的演化过程,主要储集空间为次生孔隙,不同深度范围分别发育不同的孔隙组合类型。平面上,次生孔隙发育的深度由北向南有增大趋势,但发育程度明显减弱。碳酸盐矿物溶蚀作用、长石矿物溶蚀作用、粘土矿物脱水作用是东营凹陷古近系碎屑岩储层次生孔隙的主要成因,储层物性主要受沉积条件及压实、碳酸盐胶结和溶蚀作用控制,各因素之间存在一定制约关系。     

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。     

砂砾岩储层物性演化及影响因素研究

我国东部断陷盆地陡坡带中砂砾岩储层的勘探与开发越来越受到重视,但其储层物性演化及影响 因素研究相对薄弱。 以东营凹陷北部陡坡带古近系砂砾岩为研究对象,将 22 口取心井的物性数据按深 度从浅至深排列起来,得到了孔隙度演化曲线。 结合岩石薄片、地层水、物性分析及粒度分析等资料,从 成岩与沉积作用 2 方面对地层水矿化度、碳酸盐含量、粒径及分选性等影响砂砾岩孔隙发育的因素进行 了分析,得出胶结和溶蚀作用在垂向上均具有明显的分带性,并受地层水性质的影响和控制的结论,进而 建立了该带砂砾岩垂向物性演化模型,为预测油气有利储层及判断成岩环境均提供了依据。     

砂砾岩储层物性演化及影响因素研究——以东营凹陷北部陡坡带为例

我国东部断陷盆地陡坡带中砂砾岩储层的勘探与开发越来越受到重视,但其储层物性演化及影响因素研究相对薄弱。以东营凹陷北部陡坡带古近系砂砾岩为研究对象,将22口取心井的物性数据按深度从浅至深排列起来,得到了孔隙度演化曲线。结合岩石薄片、地层水、物性分析及粒度分析等资料,从成岩与沉积作用2方面对地层水矿化度、碳酸盐含量、粒径及分选性等影响砂砾岩孔隙发育的因素进行了分析,得出胶结和溶蚀作用在垂向上均具有明显的分带性,并受地层水性质的影响和控制的结论,进而建立了该带砂砾岩垂向物性演化模型,为预测油气有利储层及判断成岩环境均提供了依据。     

渤海湾盆地东营凹陷古近系深层油气成藏系统及勘探潜力

东营凹陷是渤海湾盆地具有代表性的陆相断陷盆地,深部层系勘探程度低,丰深1、丰深斜101等井获得高产工业油气流,显示了良好的勘探潜力。以东营凹陷古近系深层为对象,在烃源岩分析基础上,结合优质储层成因研究,建立油气成藏模式,明确深层勘探潜力方向。结果表明:东营凹陷古近系深层的沙四下亚段及孔店组构成独立的含油气系统,孔二段、沙四下亚段发育的盐湖(咸化)环境烃源岩具有排烃时期早、排烃时间长、效率高、生排烃周期长的特点,为深层油气成藏系统提供了有利的油源条件;咸化湖泊的多类型沉积体经历了酸-碱交替的成岩流体环境,形成了以次生溶蚀孔隙为主的优质储层,为深层油气成藏提供了良好的储集条件;深层油气成藏系统的油气藏分布与断陷盆地结构、沉积储层发育和成藏动力系统具有良好的对应性,"自源型"及"他源型"油气成藏模式有序分布;缓坡带红层和滩坝砂岩及陡坡带砂砾岩等不同类型油气藏是东营凹陷古近系深层重要的勘探领域。     

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。     

断陷湖盆陡坡带砂砾岩扇体成藏动力学特征——以东营凹陷为例

东营凹陷北部陡坡带主要发育了冲积扇、扇三角洲、近岸水下扇、陡坡深水浊积扇和滑塌浊积扇5种类型的砂砾岩扇体。以这些砂砾岩扇体为储层的油藏呈群带状沿陡坡带有规律展布,由边缘凸起向生烃洼陷中心依次形成了地层-岩性油气藏、构造-岩性油气藏和岩性油气藏。陡坡带内发育沙河街组四段和三段两套优质烃源岩,最大厚度大于4000m,有机质类型为Ⅰ、Ⅱ型,有机碳为0.5%～3.5%;陡坡带中、上部发育的扇体以断裂、砂层和层序界面组成的复合油气输导体系为通道,油气运移以纵、横向转换传递的阶梯状输导为主,为间接充注成藏。由于断阶发育,砂体岩性较粗、储集物性较好等因素在时空上的有机配置,致使扇体油气藏的油气生成、运移和聚集成藏具有多期性,即经历了东营组、馆陶组和明化镇组沉积期的三期油气充注过程,但以馆陶组和明化镇组沉积期的成藏为主,其成藏动力学过程概括为陡坡带断阶型砂砾岩扇体成藏模式。     

东营凹陷北部陡坡带西段水下扇储层成岩作用与孔隙演化

东营凹陷北部陡坡带西段沙四段储层是砂、砾岩为主的近岸水下扇沉积体。其储层岩石结构成熟度和成分成熟度均较低。运用化验资料对其成岩作用进行研究发现，储层主要经历了压实作用、胶结作用和溶蚀作用，目前处于晚成岩A期。在此基础上，分析了成岩作用对储集物性的影响，定量恢复了储层孔隙空间的演化史。     

渤海湾盆地东营凹陷深层砂砾岩储层成岩演化特征

渤海湾盆地东营凹陷深层砂砾岩扇体成岩演化复杂,影响因素多,油气储层预测难度大。以岩石镜下微观特征观察为基础,通过深入剖析内因与外因对深层砂砾岩储层成岩演化的影响,认为沉积相带、欠压实、盐膏刺穿、酸性流体溶蚀、烃类流体早期充注、构造活动、绿泥石膜等是影响储集性能的有利因素,而正常压实、碳酸盐与硫酸盐胶结、粘土矿物含量高、高矿化度地层水结晶、溶态盐扩散等是影响储集性能的不利因素。扇中相带、欠压实、烃类早期充注、绿泥石膜等有利于原生孔隙的保存,盐膏刺穿、构造活动等有利于裂缝的发育,酸性流体对碳酸盐和长石矿物的溶蚀是次生孔隙大量发育的主要原因,三者构成的立体连通孔—缝网络有效提升了深层砂砾岩储层的孔渗性能。      

胜坨地区砂砾岩扇体成藏机制与勘探技术分析

东营凹陷北部陡坡带砂砾岩扇体成藏机制与勘探技术的研究是勘探目标评价的基础.以测井、钻井、地震为基础,对东营凹陷北带胜坨地区砂砾岩扇体的沉积相、微相特征及储集层特征进行了研究,认为扇体的扇中亚相有效储集层最为发育;同时结合试油及分析化验资料,分析了砂砾岩扇体的成藏机制,认为砂砾岩扇体的油气运移遵循"T-S"运聚-控藏模式.进而总结了东营北部陡坡带扇体的勘探方法和基本流程,完善了砂砾岩扇体地震地质综合描述配套技术.     

典型陆相页岩油层系成岩过程中有机质演化对储集性的影响

在简要评述泥页岩层系成岩作用及微纳米孔隙发育特征研究现状基础上,选择渤海湾盆地古近系沙河街组和准噶尔盆地二叠系芦草沟组为实例,围绕陆相富有机质泥页岩层系成岩作用特点及储集空间发育机制进行了分析讨论,重点聚焦于有机质的成岩（生烃）演化过程对储集空间发育的影响。结果表明,早成岩作用阶段,随着成岩压实作用的进行,页岩层系孔隙度显著降低,特别是粗介孔向细介孔转化,致使中-细介孔相对增加;至早成岩作用末期和中成岩作用阶段（东营凹陷3 000~3 700 m深度）,在有机质早期生烃等作用的影响下,孔隙度出现新的峰值;此后,成岩压实又占主导地位,孔隙度又急剧下降,但酸性流体溶蚀形成的次生孔隙增多,微米级孔隙增加。酸性流体的溶蚀作用在沙河街组已有所显示,但以芦草沟组最为突出,是储集空间形成的主要原因。对芦草沟组主要储集岩的地球化学分析表明,有机碳含量越高的样品,其碳酸盐矿物的δ¹³C值越偏负,次生溶蚀孔隙也越发育。因此,富有机质页岩层系的成岩作用与一般泥页岩的成岩作用有显著差异,生烃作用形成的有机酸和酸性CO₂等对储层的溶蚀改造和优化具有重要意义,是控制页岩油“甜点”发育的主要因素之一。     

东营凹陷古近系页岩成岩事件及其对页岩储集空间发育特征的影响

以东营凹陷古近系页岩为研究对象,通过岩心和岩石薄片观察、扫描电镜分析、电子探针分析及碳氧同位素测试等方法,研究页岩成岩事件及其对页岩储集空间发育特征的影响。结果表明:(1)东营凹陷页岩纹层特征显著,矿物岩石类型复杂,碳酸盐矿物尤其是方解石含量普遍较高,有机质含量高,镜质组反射率中等;纹层状泥质灰岩孔隙度相对较高;游离相油主要分布在微孔隙与裂缝中。(2)页岩主体处于中成岩阶段,3 000～3 600 m是孔隙发育演化的关键深度区间,黏土矿物收缩转化、碳酸盐矿物重结晶以及有机质持续生烃、酸性溶蚀等是页岩成岩史中的关键成岩事件,也是页岩成储的重要因素。(3)重结晶可形成解理缝及晶间孔,伴随生排烃过程的溶蚀作用产生碳酸盐矿物内部溶蚀孔,形成有效的储集空间组合,从而增加了储层孔隙度。(4)层理缝并不是严格意义上的裂缝,其发育与超压及超压引起的渗流力有关,当埋深大于3 000 m时,单纯靠流体超压无法克服上覆岩层压力将裂缝撑开,酸性溶蚀、有机质生烃超压及黏土矿物脱水收缩等成岩事件的继承与匹配,形成更易于流体流动的储集空间(组合),从而成为有效的渗流通道和储油空间。     

胜坨地区沙四上亚段近岸水下扇相砂砾岩体成岩矿物类型及分布特征

成岩矿物的类型及分布影响着砂砾岩体油藏的储层预测。根据岩心观察、薄片岩石学分析、物性和碳氧同位素测试等多种技术方法,对东营凹陷北部陡坡带胜坨地区沙四上亚段近岸水下扇砂砾岩体的不同相带、不同成岩期的成岩产物及分布特征进行了研究。研究表明,近岸水下扇相砂砾岩体的成岩产物类型多样,早成岩期主要包括机械渗滤的黏土、方解石和白云石胶结,中成岩期主要包括铁方解石和铁白云石胶结、伊利石等黏土胶结、石英次生加大等。近岸水下扇相砂砾岩体的成岩产物与沉积相带的对应关系较好,早期的机械渗滤黏土在扇根沟道和沟道间砂砾岩中丰富,方解石和白云石胶结在扇根和扇端非常发育;铁方解石和铁白云石胶结、石英次生加大等在扇中沟道砂砾岩中更发育。早期成岩产物的分布以及中成岩期的后续影响对储层储集质量的改变有重要意义,扇中沟道砂砾岩溶蚀作用发育、储集性能好,广泛发育的扇根和扇端早期成岩方解石胶结层可作为砂岩油气储层的潜在封堵层。     

东营凹陷北部陡坡带沙四下亚段砂砾岩储集层物性下限

东营凹陷北部陡坡带沙河街组沙四下亚段砂砾岩储集层非均质性强,岩性复杂,埋深跨度大,油气相态复杂,钻井少,单层试油资料匮乏,有效储集层物性下限难以界定。利用试油法、岩心含油产状法、最小流动孔喉半径法和正逆累计法,对不同深度、不同流体的砂砾岩储集层的孔隙度和渗透率下限进行了研究。研究结果表明,埋深为3 000~4 000 m时发育油藏,孔隙度下限为6%,渗透率下限为1.0 mD;埋深为4 000~4 500 m时发育凝析气藏,孔隙度下限降低至4%,渗透率下限为0.2 mD;埋深大于4 500 m时发育天然气藏,孔隙度下限降低至3%,渗透率下限降低至0.1 mD;随着埋深增加,储集层中的流体性质发生变化,储集层孔隙结构和储集空间类型也发生变化,导致储集层物性下限逐渐降低。     

东营凹陷页岩油储集空间成因及控制因素

断陷湖盆泥页岩储层储集空间类型多样,成因及受控因素均较为复杂。以渤海湾盆地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泥页岩发育段为研究对象,通过X射线衍射全岩矿物分析、岩石薄片及扫描电镜观察分析技术,结合主、微量元素测试及有机地球化学测试数据,明确泥页岩储层基本特征;从储集空间类型识别及基本特征刻画入手,建立东营凹陷泥页岩储集空间成因分类方案;深入分析影响储集空间发育的关键地质作用机制。结果表明：1东营凹陷泥页岩架构矿物及岩石类型多样、储层非均质性极强、有机质丰度高（TOC普遍介于1.2%~6.7%）、成熟度较低（R_o值为0.51%~0.89%）,孔隙度为2.9%~9.8%,垂直渗透率为0.0034~0.578 mD,孔隙结构复杂;2从成因及发育丰度的角度来看,黏土矿物絮凝成因孔、黏土矿物收缩缝、方解石重结晶晶间孔、白云石化晶间孔、有机质边缘收缩缝、碳酸盐岩溶蚀孔、生烃超压缝、层间微缝等是重要的储集空间类型;3沉积微相控制了孔隙架构矿物的组成、组构及平面分布,气候控制下的湖泊咸化程度影响了细粒物质的垂向叠置混合方式,进而控制了储集空间的类型及其组合;4不同咸化阶段的成岩流体性质、碳酸盐及黏土等自生矿物变化、有机质生烃演化控制了次生孔隙的形成与演化,方解石重结晶作用、黏土矿物的反应与转化、溶蚀作用及有机质生烃作用是控制储集空间发育的重要成岩作用类型。