苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组二段页岩油成藏条件分析

碳酸盐岩夹层型页岩油为苏北盆地页岩油勘探的主要类型之一,高邮凹陷深凹—内坡带是阜宁组二段（E₁f₂）碳酸盐岩夹层型页岩油勘探的有利区。为进一步明确高邮凹陷E₁f₂页岩油“甜点”层段,运用扫描电镜、高温压汞、氮气吸附、CT扫描、X衍射、三轴力学、多温阶热解等多种研究方法,对比分析了E₁f₂各页岩段的源岩品质、储层品质、工程条件及可动性。E₁f₂^页1、E₁f₂^页2为干热还原咸水的沉积环境,发育优质页岩;有机质丰度较高,平均有机碳含量分别为2.33%和1.63%,干酪根类型以Ⅰ、Ⅱ₁为主,生烃条件最为有利;黏土矿物层片间孔较发育,储集空间以宏孔、裂缝为主;E₁f₂^页1—E₁f₂^页5脆性矿物含量在59.1%~63.6%,黏土矿物以伊/蒙混层和伊利石为主,E₁f₂^页2脆性指数最高为64.25%;在埋深大于3 500 m的范围内伊蒙混层向伊利石转化明显,页岩脆性及可压裂改造条件更好。高邮凹陷深凹—内坡带E₁f₂^页1、E₁f₂^页2页岩层段是下一步苏北盆地页岩油勘探方向之一。     

苏北盆地高邮凹陷阜宁组油气成藏期研究

在前人研究的基础上,对苏北盆地高邮凹陷阜宁组的埋藏史、热演化史和生烃史进行了数值模拟,分析了流体包裹体岩相特征及均一温度。研究认为,阜宁组经历持续沉降—抬升—再沉降的过程,从古新世阜宁末期到始新世三垛末期大量生烃,油气在始新世三垛期开始连续充注成藏。油气充注深凹带早于北斜坡,三垛期为高邮凹陷主要成藏时期。油气主要成藏期与烃源岩大量生排烃期和圈闭形成时间匹配,有利于该区油气充注成藏。     

苏北盆地高邮凹陷古近系陆相页岩油勘探突破及意义

2022年,苏北盆地高邮凹陷针对古近系阜宁组二段(阜二段)实施了两口重点页岩油探井——HY1HF井和H2CHF井,压裂后在排采阶段分别获得29.7 t/d和50.5 t/d的工业油流,实现了高邮凹陷阜二段页岩油勘探的重大突破。综合来自HY1井等的岩心和岩石薄片观察以及X射线衍射全岩矿物、氮气吸附、核磁共振、冷冻岩心有机地球化学分析等实验资料,结合HY1HF井、H2CHF井等井的生产动态数据,系统分析了高邮凹陷阜二段页岩的地质特征,进一步揭示了苏北盆地阜二段页岩油的富集规律及控制因素。高邮凹陷阜二段发育半深湖—深湖亚相泥页岩,具有纵向厚度大、平面分布广的特征,是其页岩油富集的基础。页岩的岩相控制着“生油甜点”和“储集甜点”在平面上和纵向上的分布,其中,黏土矿物含量相对较高的岩相具有较好的生烃潜力,长英质矿物、碳酸盐矿物含量较高的岩相表现出具有较好的物性和孔喉结构。根据岩性组合特征,阜二段页岩油藏可划分为“自生自储”型、“泥生灰/云储”型和“泥生砂纹储”型。“泥生灰/云储”型页岩油藏的源-储组合中发育优质孔-缝体系,具有含油性好和流动性高的特点,且已有的生产动态资料表明,这类页岩油藏具有较...     

苏北盆地高邮凹陷断层演化规律研究

依据断层所切层位,将高邮凹陷内断层分为3种类型:I型至少切割中、下构造层;II型切割中、上构造层;III型切割下构造层.凹陷不同部位断层组合形式具有明显差异,凹陷边界断层主要以铲式扇为特征,内部以次级地堑、地垒式低幅度凸起和箕状半地堑等为特征.不同时期断层的活动性和构造样式是凹陷构造演化的反映:泰州组-阜一段沉积时期,凹陷向NNW方向坳陷伸展,断层规模和数量较小;阜二段-阜四段沉积时期继承前期伸展方向断陷伸展,凹陷南部边界断层开始强烈活动;戴南组-三垛组沉积时期,逐渐转化为NNW-SSE方向双向伸展断陷活动阶段;盐城组沉积以来,进入整体坳陷阶段,大规模断裂活动基本停止.     

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油形成条件及有利区评价

通过对苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段泥页岩段生烃、储集条件及含油性分析,优选了页岩油勘探有利层段;综合岩性、压力、裂缝预测资料,评价出有利区带。溱潼凹陷阜二段有机碳含量大于1.0%的泥页岩厚度为160~260 m,广泛分布;镜质体反射率R_o为0.5%~1.1%,成熟范围广;有机质类型好,有机显微组分以藻类体为主,具备页岩油形成的物质基础。阜二段孔隙度平均为8.9%,储集空间主要为溶孔、黏土矿物和碳酸盐晶间孔,纹层状泥灰岩和粉砂质泥岩微裂缝较发育,裂缝控制了储层渗透性。阜二段③~⑤亚段脆性矿物含量为62%~65%,以石英、方解石和白云石为主,游离烃含量S₁为0.1~2.7 mg/g,平均为0.54 mg/g,为页岩油勘探的最有利层段。溱潼凹陷阜二段页岩油整体评价为Ⅱ类和Ⅲ类,其中时堰和储家楼深凹带是寻找粉砂质泥岩和泥灰岩油藏最有利区,东斜坡是寻找凝灰岩夹层型页岩油藏有利区。     

苏北盆地金湖高邮凹陷构造样式探讨

根据二维、三维地震剖面构造解释成果,主要考虑断层的断距、断层切割的地层等因素综合分析,可把苏北盆地断层分为基底卷入型主干断层、基底卷入型次级断层和盖层滑脱(尖灭)型断层等3类。不同构造位置的变形样式不同,依据断层组合关系,将综合展现苏北盆地构造特征的金湖-高邮凹陷构造样式划分为地台基底卷入铲式正断层扇、正断层断阶带等10种类型。     

苏北盆地高邮凹陷断层鄄岩性油藏断层封闭性研究

基于苏北盆地高邮凹陷戴南组断层一岩性油藏断层现今与成藏期垂向正应力研究,分析了断层垂向封闭性演化规律。高邮凹陷主要断层一岩性复合油藏现今断层正应力分布在13.825.0 MPa,断层垂向封闭性正应力临界值为13.8 M Pa,成藏期正应力分布于8.920.2 MPa,多数控藏断层成藏期开启作为输导通道,现今封闭成为遮挡条件,但偶有例外,邵深1油藏控藏断层成藏期与现今皆封闭,此类油藏极有可能自生自储。     

苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组储层动力学特征

储层的孔隙特征直接反映了储层发育的好坏，而储层动力学则偏重于研究影响储层发育、演化的各种动力因素，从理论上阐明储层发育的影响因素，预测高孔渗储层的发育部位。为此，以苏北盆地高邮凹陷古近系阜宁组储层为例，结合储层动力学的研究思路与方法，从成岩作用、孔隙特征及演化、次生孔隙的成因与保存条件以及储层形成的动力学机制等几个方面对阜宁组储层进行了深入研究。结果表明：高邮凹陷阜宁组储层主要发育2期次生孔隙；异常压力、温度场、有机质演化、构造作用等是高邮凹陷阜宁组储层次生孔隙形成、储集性能改善的动力学因素。所取得的认识有助于在高邮凹陷古近系中预测有利储层，进而寻找岩性油气藏。     

苏北盆地高邮凹陷北斜坡阜宁组成岩作用及储层特征

高邮凹陷北斜坡阜宁组碎屑岩储层以细砂岩和粉砂岩为主,砂岩类型主要为长石砂岩、岩屑长石砂岩和少量长石岩屑砂岩。主要成岩矿物类型为粘土矿物、石英和碳酸盐等。储层以次生孔隙发育为主,粒间孔隙和骨架颗粒溶孔最为发育。阜宁组成岩演化阶段处于早成岩B期至晚成岩A期。机械压实作用比较明显,但次生溶蚀作用亦表现得十分强烈。阜宁组储层性质明显地受到沉积微相和成岩作用的影响。在阜一段三角洲主要砂体微相中,沉积物粒度较粗、厚度较大的河道和砂坝砂的储集物性明显优于各种粒度较细、厚度较薄的席状砂体。阜三段三角洲前缘砂体发育,水下分流河道和河口砂坝物性最好,前缘席状砂及其他侧翼砂体的物性较差。平面上储层性质主要表现为相控特点,并具有较好的规律性     

苏北盆地高邮凹陷古近系岩性油藏形成特征及分布规律

近年来,苏北盆地高邮凹陷岩性油藏的勘探取得重大突破。通过对高邮凹陷岩性油藏成藏过程动态解剖研究,高邮凹陷岩性油藏成藏期处于有利的充注动力窗口,储层物性普遍高于充注临界物性,岩性圈闭早期开始持续发育,因此,高邮凹陷整体具有形成岩性油藏的有利条件。高邮凹陷上含油气系统岩性油藏成藏的关键因素是运移通道和圈闭条件。主控断层早期开启,晚期封闭是研究区岩性油藏成藏的必要条件,同时,砂地比较低,砂体欠发育,泥岩发育有利于形成岩性圈闭,也是成藏不可或缺的条件。岩性油藏在陡坡带和缓坡带均有分布,戴南组岩性油藏的分布具有明显的分带性,靠近凹陷两侧断裂带向深洼带依次发育有断层-岩性油藏、上倾尖灭岩性油藏、砂岩透镜体油藏。     

苏北盆地古近系阜宁组致密油赋存状态与可动用性

利用多温阶热解与核磁共振测试技术,对苏北盆地古近系阜宁组阜二、阜四段泥页岩、夹层及邻层致密碳酸盐岩、致密砂岩样品系统分析,结合少量泥页岩油试采资料,探讨了阜宁组泥页岩、夹层及邻层致密储层的含油性和致密油可动用性。苏北盆地阜二、阜四段泥页岩中含致密油一般小于5.0 mg/g,油以吸附-互溶态为主,吸附-互溶态油占总滞留油的比例总体随埋藏深度的增大呈降低趋势,轻质游离油总体很低,可动油率小于3%;阜二、阜四段泥页岩夹层和邻层砂岩中含油一般大于5.0 mg/g,以游离油为主,轻质游离油量一般大于0.25 mg/g,可动油率一般在4%~7%之间,与北美Bakken中段致密砂岩油可动油率(5%左右)接近。阜宁组泥页岩内可动致密油主要赋存于裂缝中,即构造裂缝为可动致密油主要赋存空间,部分微孔隙(喉道半径大于0.18 μm)为次要赋存空间;致密油赋存相态应以游离态为主,吸附态次之。阜二、阜四段邻层(阜一、阜三段)裂缝型湖相碳酸盐岩致密油初期产量较高,但产量递减快,生产周期也短,经济可采性有限;相比之下,阜二、阜四段的源内夹层型致密砂岩油初始产量不高,但递减慢,生产周期长,具有较好的经济可采性。     

苏北盆地金湖凹陷阜宁组砂岩储层力学性质及影响因素

储层岩石力学在油气田开发中具有关键作用。以苏北盆地金湖凹陷古近系阜宁组岩心为基础,综合采用岩石力学实验、X衍射、薄片分析、扫描电镜等方法,分析了阜宁组岩性、温度、流体及围压与砂岩力学性质的关系,探讨了各因素的影响机制。岩性是砂岩力学性质的决定性因素,砂岩力学性质与粒度、石英含量、黏土矿物含量、颗粒接触关系以及胶结物含量有关。温度对砂岩力学性质的影响具有分段性：25~100℃时,主导机制为矿物涨缩效应和层间水脱出;100~180℃时,主导机制为热开裂作用。随着油水比例的降低,砂岩力学参数发生规律性变化,砂岩强度弱化与孔隙流体压力、部分饱和作用以及化学作用有关。油田开发中人工措施对砂岩储层力学性质影响显著,在出砂预测和井壁稳定性分析中应引起重视。     

苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段页岩油富集高产主控因素与勘探重大突破

在对苏北盆地溱潼凹陷古近系阜宁组二段泥页岩生烃特征、含油性、储集性研究的基础上,剖析页岩油富集的主控因素。溱潼凹陷阜二段泥页岩厚度大、有机碳含量（TOC）中等,具备页岩油富集的物质基础。深凹带阜二段泥页岩镜质体反射率（R_o）为0.9%~1.0%,热演化程度适中,页岩油具有轻烃和气测全烃值高、流动性好的特点;断层不发育,保存条件好,地层压力高,有利于富集高产;脆性矿物含量较高,纹层和天然裂缝发育,可压性好。连续性大面积分布的优质泥页岩是油气富集的基础,保存条件是成藏的关键,热演化程度是含油性的决定因素,异常高压、纹层发育和较高脆性矿物是高产的重要因素。沙垛地区SD1井阜二段页岩油具有低TOC（1%）、低气油比（40~80 m³/t）、高异常压力（1.25 MPa）的特征,该井的成功开发,降低了陆相页岩油评价标准的门限,拓展了页岩油的发展空间。     

苏北盆地古近系阜宁组二段富有机质页岩特征与沉积环境

苏北盆地古近系阜宁组二段（E₁f₂）发育两套富有机质页岩,分布广泛,油气显示丰富,页岩油形成条件有利。通过对大量岩心及薄片的观察,结合系统的有机地球化学、全岩X-衍射及微量元素测试资料,研究了苏北盆地E₁f₂两套富有机质页岩特征及沉积环境。苏北盆地E₁f₂两套富有机质页岩特征截然不同,其中第一页岩层（E₁f₂^页1）以深灰色块状含灰泥岩和硅质泥岩为主,微显层理;页岩有机碳含量平均介于2.21%~3.41%,有机质类型以Ⅰ型为主。第二页岩层（E₁f₂^页2）为灰黑色油页岩与纹层状含云、含灰泥岩、泥云岩、泥灰岩互层,纹层发育,有机碳含量平均介于2.02%~2.99%,有机质类型以Ⅰ型为主。苏北盆地E₁f₂沉积古气候经历了自半干热、还原、半咸水环境向干热、强还原、盐湖环境,再向温湿、氧化、淡水环境演化的过程;富有机质页岩形成于强还原、干热、咸水环境向氧化、温湿、正常淡水环境过渡的最大湖泛面附近,其中E₁f₂^页2形成于强还原、干热的咸水—盐湖环境,E₁f₂^页1形成于强还原、半潮湿—半干热的半咸水环境。沉积环境演化,造就了E₁f₂泥页岩层间及富有机质页岩内部岩性、电性及烃源岩品质的差异。     

高邮凹陷戴南组隐蔽油藏地质建模研究

文章运用地质建模理论技术对高邮凹陷戴南组进行了沉积、砂体和成藏建模分析,总结并提出了高邮凹陷戴南组主要发育3种沉积体系、3类有利砂体和3类隐蔽油藏类型的认识,经实践取得了较好的勘探效果。     

苏北盆地高邮凹陷基底先存断裂成因及其对新生断裂的控制

真武断裂和吴堡断裂是苏北盆地高邮凹陷的2条重要基底先存断裂,形成于印支期下扬子板块与华北板块的俯冲碰撞,西部走向北东东、东部走向北北东。根据区域应力场、三维地震等资料,将这2条基底断裂对南部断阶带形成和演化的控制作用分为4个阶段：（1）构造挤压期,由于下扬子区北部与华北板块东南部的碰撞,形成了一系列的冲断构造、逆冲推覆及褶皱变形;（2）构造反转期,真武断裂由逆断层反转为正断层;（3）正向裂陷期,真①断层、吴①断层继承了真武断裂分段性特点,真武断阶带、吴堡断阶带分别受真①断层、吴①断层控制强烈;（4）斜向裂陷期,真武断阶带、吴堡断阶带受基底断裂控制作用逐渐减弱,南北向张应力起主导作用。真武断阶带和吴堡断阶带存在着构造差异变形,根据基底先存断裂对新生断裂的活动方式可分为4种类型,由强至弱依次分为继承型、派生型、调节型、诱导型。研究表明,基底先存断裂是高邮凹陷南部断阶带形成演化的基础,并强烈影响着新生断裂的发育。