东濮凹陷次生孔隙成因探讨

东濮凹陷深层勘探预示着在深层发育异常高孔隙储层。利用实际资料,发现异常高压纵、横向分布特点,从宏观和微观2个方面对其成因和对储层的作用进行分析。结果显示：超压异常的形成与不均衡压实、孔隙流体增加、孔隙体积减小有关。超压异常控制成岩作用环境及孔隙的纵向演化,主要表现在高次生孔隙的发育和孔隙的分带性。次生孔隙的发育主要受微裂缝形成、生烃酸性环境溶蚀作用、原生孔隙的保存作用、热液循环溶蚀作用和热液交代作用的影响。在异常超压控制下,东濮凹陷深层形成了以次生孔隙发育带为主、次生孔隙递减带和致密带为辅的次生孔隙分布格局。次生孔隙带的广泛发育,对于扩大东濮凹陷深层勘探领域有重要意义。     

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。     

南堡凹陷高柳地区深层次生孔隙成因及分布特征

南堡凹陷高柳地区深层沙河街组在3 250～3 800 m形成1个次生孔隙发育带,次生孔隙类型主要包括粒间溶孔、粒内溶蚀孔、铸模孔,溶解填隙物内孔隙和溶解缝.高柳地区地下水在北部燕山褶皱带接受补给,在重力水头的作用下沿着柏各庄、西南庄等深大断裂下降,尔后沿不整合面侧向运移,直接导致高柳地区深部地层在地表浅埋藏过程中遭受淋滤溶蚀,形成次生孔隙,这些次生孔隙在以后深埋过程中受到异常压力的影响而得以保存.断层和不整合面作为淡水的淋滤通道,与异常高压等因素一起控制着次生孔隙的分布,据此预测,高柳地区高北断层附近、朔河断层下降盘、唐海地区以及紧靠柏各庄断层下降盘的拾场次凹是深层储集层物性较好的地区.图4表2参17     

东营凹陷古近系砂岩次生孔隙成因与纵向分布规律

东营凹陷古近系砂岩储集层的次生孔隙主要为不同期次的碳酸盐胶结物溶蚀成因,其次为长石溶蚀产生的次生孔隙,黏土矿物脱水促使这些溶蚀作用发生。早期方解石溶蚀作用为有机质成熟产生的有机酸所致,产生的次生孔隙分布深度较浅;晚期的含铁方解石和含铁白云石溶蚀作用与有机酸脱羧和有机质裂解产生的CO2有关,产生的次生孔隙主要分布于2500m以下深度。图3表1参22     

东濮凹陷杜桥白地区深部储集层次生孔隙成因探讨

东濮凹陷杜桥白地区主要发育有 4个次生孔隙发育带 ,第一、第二、第三发育带主要是由干酪根脱羧及黏土矿物脱水产生的酸性水在压实流机制下溶解铝硅酸盐矿物 (如长石 )等形成的 ,在全区分布较广 ,具可比性。第四次生孔隙发育带分布范围局限 ,不具可比性 ,推测可能是浅层次生孔隙在异常高压条件下保存下来的剩余孔隙。同时 ,在 4 0 0 0m以下深层 ,有机酸脱羧形成CO2 进入孔隙水 ,使孔隙水仍保持酸性 ,在热循环对流机制下 ,砂体中的碳酸盐矿物进行再分配 ,从而对砂体的物性起了微调作用 ,此微调作用对深部天然气储集层横向物性的演变具重要影响。图 4参 7     

东濮凹陷沙河街组碎屑岩成岩作用与有机质演化的关系

东濮凹陷下第三系沙河街组储层在纵向上有三个高碳酸盐含量带和4个次生孔隙发育带。有机质演化产生的CO₂和有机酸造成浅部储层长石骨架颗粒和碳酸盐胶结物的溶解,产生第一个次生孔隙带；中、深部长石的溶蚀作用形成第2、第3个次生孔隙发育带；深部碳酸盐胶结物的溶蚀构成第4个次生孔隙发育带。     

松辽盆地北部深层次生孔隙分布特征

通过多种分析测试手段系统研究了松辽盆地深层异常高孔隙带成因,指出深层有机酸是次生孔隙形成的主要因素,T4断层可能成为酸性水运移通道,对次生孔隙的分布具有一定的控制作用;纵向上次生孔隙主要分布于临近T4断层上部的泉头组一段、登娄库组三、四段地层,并具有继承性;平面上分布于升平一汪家屯和昌德地区。次生孔隙形成期与天然气主运聚期具有较好的匹配关系,次生孔隙发育带最有可能成为高产油气层。     

东濮凹陷北部深层异常高压形成机理及对有机质热演化的抑制作用

东濮凹陷北部深层存在明显的异常高压,欠压实作用和有机质热演化是主要的控制因素,相应地主要发育成岩高压和生烃高压2种类型的异常高压.成岩高压主要分布在深洼部位,其余分布在向深洼的过渡带;生烃高压分布范围广,除西部断阶带胡庆地区外,其他地区均有发育.异常高压对有机质热演化的抑制作用应具备4个条件,即压力达到门限压力、异常高压为早期成因、有机质类型较好和原始有机质丰度较高.东濮凹陷北部深层异常高压对有机质热演化具有抑制作用,尤其是早期形成的异常高压,抑制作用更为明显.通过门限压力、异常高压发育状况以及异常高压形成时期的综合分析,认为东濮凹陷北部深层有机质热演化受抑制的区域主要分布在东部洼陷和西部洼陷,其中东部洼陷分布较广.     

东濮凹陷古近系含盐地层层序特征及成因分析

东濮凹陷古近系含盐地层的层序划分除了依据常规的层序边界识别标志之外,还应该考虑盐韵律的发育特征,使其层序地层划分更为符合含盐地层的实际情况,据此将东濮凹陷古近系含盐地层划分为2个二级层序,10个三级层序,使得盐韵律的发育过程与层序的发育过程得到了统一。含盐地层的三级层序(低频层序)结构中表现出特有的规律:湖侵体系域和高水位体系域中的盐岩层横向展布面积大于低水位体系域中盐岩层的横向展布面积。在高频层序特别是五级层序对应的准层序地层单元中,盐岩层与砂岩层表现出同时异相的沉积关系,它们与下部的暗色泥岩层构成一个完整的准层序地层单元,盐岩的高频层序发育模式为准层序地层高位蒸发成盐。     

东濮凹陷深层异常高压对储集层演化的影响

在分析东濮凹陷深层异常高压形成及分布的基础上,利用实验手段从压实成岩、溶蚀-胶结作用和砂岩、泥岩的破裂及塑性变形等多方面探讨了异常高压对深层储集层演化的影响,认为异常高压发育不仅有利于深层储集层孔、渗条件的保存,而且通过物理和生物化学两种作用改善了储集层物性,东濮深层成藏有较好的储集层条件,预示其深层有较广阔的勘探前景。     

利津洼陷古近系烃源岩异常高压计算方法与分布特征

东营凹陷利津洼陷古近系沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙三段中亚段烃源岩中广泛发育异常高压.对其异常高压的成因进行分析,利用综合解释法建立了研究区80口已钻井的地层孔隙压力系数剖面;明确了沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙三段中亚段的地层孔隙压力系数等值线分布,分析了利津洼陷烃源岩地层异常高压的分布特征.研究结果表明,综合解释法在计算由欠压实和生烃膨胀等多种成因共同作用形成的利津洼陷古近系烃源岩异常高压时的精度较高;研究区古近系烃源岩异常高压分布与洼陷形态一致,呈东北—西南向展布,在洼陷深陷区以高压和超高压为主,至洼陷边缘构造高部位逐渐呈辐射状降低至正常压力;洼陷中心的异常高压是烃源岩向洼陷边缘排烃的主要动力.     

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油基本特征及成因分析

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段陆相页岩油具有高产、稳产特征,在剖析页岩油形成条件的基础上,通过原油物性和地化特征分析,揭示了阜二段页岩油的成因。溱潼凹陷阜二段泥页岩分布广、厚度大,有机质丰度和热演化程度适中,具备形成页岩油的良好物质基础。阜二段页岩油具有低气油比、高异常压力特征,为低含硫轻质—中质油,饱和烃和轻烃含量较高,原油伴生气以甲烷为主。页岩油β-胡萝卜烷、伽马蜡烷含量高,ααα-C₂₉甾烷（20R）含量高于ααα-C₂₇甾烷（20R）,形成于咸水的还原环境。热演化程度是控制陆相页岩油品质的关键因素,深凹带阜二段处于生烃高峰,页岩油流动性较好。阜二段Ⅰ、Ⅱ亚段泥页岩普遍含有木栓质体（6.6%）和底栖藻无定型体（11.5%）,在成熟阶段既生油又生气,有利于形成轻质组分。阜二段泥页岩具有相对适中的有机质丰度和矿物组成,吸附油能力较弱,滞留油以游离油（69%~96%）为主。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层长石的溶蚀与次生孔隙的形成

鄂尔多斯盆地上古生界天然气储集层主要为二叠系山西组山2段和下石盒子组盒8段，主要孔隙类型为次生孔隙。镜下观察，次生孔隙的形成除了与沉积物源、沉积环境和搬运介质有关外，还与后期成岩阶段长石的溶蚀作用有关。根据长石溶蚀的岩石学证据，建立反应方程式对长石溶蚀进行计算，综合考虑溶蚀的温度、反应的热力学趋势、体积的减小等因素，认为钾长石溶蚀可提供较大的次生孔隙．钙长石和钠长石溶蚀效果较差。在有机酸参与下碱性长石的溶蚀作用是该区天然气储集层次生孔隙形成的主要原因。图3表2参20     

页岩中单体有机质孔隙演化的原位热模拟实验

有机质孔隙是我国南方页岩气重要的储集空间,而有机质类型与有机质孔隙发育息息相关。为实现单体有机质孔隙演化过程的原位观测,揭示下古生界页岩显微组分热解过程中的孔隙演化过程,以低成熟度的美国俄亥俄上奥陶统页岩以及欧洲波罗的海东部下志留统页岩为研究对象,联合运用飞秒激光、冷热台、显微镜以及扫描电镜等技术,实现页岩中单体有机质孔隙演化过程的原位观测,进而辨别不同类型有机质的孔隙发育过程和演化规律。对低成熟度的“倾气”型笔石以及“倾油”型层状藻类体孔隙热演化过程的原位观测分析结果表明：(1)笔石的体积开始发生明显变化的起始温度要高于层状藻类体,生烃演化要晚于层状藻类体;(2)笔石和层状藻类体在热演化过程中均形成了明显的收缩缝,但就形成收缩缝的规模而言,笔石明显较小,生烃转化率要低于层状藻类体;(3)笔石与层状藻类体内部孔隙的演化存在明显的差异,笔石原有的生物组织孔在高温阶段发生了明显的扩容并且有新的内部孔隙生成,而层状藻类体在整个热演化过程中并未形成内部孔隙,证实了“生气窗”是有机质孔隙大量发育的主要阶段。有机质组成以及结构的不同可能是造成上述两种有机质孔隙演化过程存在差异的主要原因。     

东营凹陷古近系烃源岩超压特征及分布规律

统计分析1307口探井实测压力系数和83l口探井使用的钻井液密度数据，发现东营凹陷古近系沙三段、沙四段普遍存在异常超压，超压(压力系数1．1-1．5)主要出现在2100-3500m深度，强超压(压力系数大于1．5)主要出现在2800-3500m深度。东营凹陷沙三段、沙四段主力烃源岩超压平面分布具有北高南低、东高西低的总体特点，超压主要分布在洼陷带、断裂构造带和中央背斜带上。烃源岩压力系数等值线北部陡坡带比较密集，南部缓坡带相对稀疏。生油洼陷中心附近异常高压带的分布与生油洼陷基本一致，洼陷深陷区压力系数很大，向周围斜坡和构造高部位呈辐射状逐渐减小至正常，压力分布带与洼陷、边缘斜坡和构造较高部位的欠压实与压实带发育、分布规律的一致性很好。图3表l参9     

东濮凹陷深层异常温压条件下的油气生成特征

运用石油与天然气生成理论,讨论了东濮凹陷深层异常温压条件下烃源岩热演化的异常现象。研究表明,与正常压力油气热演化规律相比,异常高压作用下,烃源岩热演化程度明显偏低,有机质热演化程度与其受热史不匹配,有机质的热演化明显受到抑制。只有地层压力达到一定门限值时,才会明显发生这种现象。在东濮凹陷,当压力系数大于1.5时,有机质的热演化出现明显异常。对深层异常温压条件下烃源岩的生烃潜力研究表明,深层烃源岩仍然具有较高的生烃潜力。同时对该区深层含烃流体相态、储集性及深部盖层封闭性能等问题进行的分析表明,东濮凹陷深层异常温压条件下油气勘探具有良好前景     

高邮凹陷深层系有效储层形成控制因素

高邮凹陷发育上、中、下三套含油气系统,深层系油藏属于下含油气系统。通过对深层系成藏基本特征及有效储层发育关键控制因素的研究,取得系统认识。下含油气系统成藏条件表现为“上生下储”特点,即上部阜宁组二段生成的油气,在异常高压条件下下排进入阜宁组一段储层。阜一段储层主要为三角洲前缘亚相沉积,砂体发育,但整体表现为低孔、低渗特点。研究认为,沉积微相、埋深与成岩、异常高压与油气充注三者控制了深层有效储层的发育;水下分流河道和河口坝是有效储层发育的有利微相;储层处于晚成岩A1期,次生孔隙发育改善了储集条件;深层系存在异常高压层有利于油气充注,油气充注时间早于砂岩致密化时间,有利于储集空间保存。其中,有利的沉积微相和发育次生孔隙带是决定深层发育有效储层的主要因素。     

东濮凹陷构造特征及古生界有利勘探区带评价

利用地震、钻井等资料,对东濮凹陷进行构造解析,并结合煤系源岩高热演化区的生气强度进行了研究区古生界有利勘探区带预测。研究结果表明：①东濮凹陷具有印支—燕山期挤压分区、古近纪拉张成带、沙四—沙三段沉积期断陷控洼、沙二段沉积期走滑成块的演化特征,从而导致古近系具有多断、多凸、多洼的结构特征。②东濮凹陷在多期构造应力叠合作用下形成“棋盘式”含油气系统,各含油气系统内油气普遍具有“上油下气、早油晚气、连续成藏”的特征,总体上发育4类油气藏,建立了弱改造型盆地“近源聚集、连续成藏、断超控富”的油气富集模式。③东濮凹陷中区构造改造弱,油气富集,南北向挤压断层控制着古生界残余地层的分布,是深层煤层气原生油气藏有利区带;在高热演化区以烃源岩为中心,利用多成藏要素叠合可优选出卫城—文留构造带为有利勘探区。