异常压力与深层油气藏——黄骅坳陷为例

黄骅坳陷内已发现的第三系深层油气藏中几乎都与异常压力有关,形成超压封闭型油气藏。黄骅坳陷第三系深层存在四种超压封闭型油气藏,其共同特点是:油气藏处于超压封闭系统,压力系数一般为1.3～1.6;从多口井泥岩声波时差曲线和异常压力曲线中,可以看出在2800m以下深层普遍存在异常压力带(欠压实带),并可明显划分出三个异常压力带,分别控制各自的成藏动力系统;超压异常与储集层、含油性三者具有互相制约的因果关系,表明在超异常压力带(欠压实带)的下伏砂层出现异常高的孔隙值,并往往成为良好的产油层;超异常压力区和超压区内的低压区控制着油气的分布;异常压力形成期与异常孔隙发育带及油气大量生成期三者有机匹配,可能成为深层油气富集的重要条件。     

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。     

大庆长垣以西地区中部油层组合次生孔隙研究

通过对大庆长垣以西中部油层组合铸体薄片观察,干酪根降解产酸及地层水中有机酸分析和岩心溶蚀实验研究后认为：龙虎泡和他拉哈地区中部油层组合形成次生孔隙的条件优越,砂岩次生孔隙占总面孔率的３０％－４０％,是松辽盆地新的次生孔隙发育带,有机酸以乙酸为主,在地层水中的含量可达２０６０ｍｇ／Ｌ,探讨了有机酸对长石的溶蚀过程,得出干酪根产酸期地层水的渗流方式决定了次生孔隙的分布,次生孔隙发育的地区同时是油气运移     

辽河油田东、西部凹陷深层沙河街组成岩演化规律

辽河油田东、西部凹陷深层沙河街组砂岩次生孔隙的发育有着明显的差异,东部凹陷为3个次生孔隙发育带,而西部为2个;东部凹陷沙二下部-沙三段顶部的次生孔隙带,即上部次生孔隙发育带,主要是受地表淡水淋滤和后期沿不整合面的开启性水循环综合作用的结果,而下部两个带与西部凹陷的两个次生孔隙发育带的形成机理类似,为封闭性水循环的有机酸水溶液对硅酸盐矿物的溶解作用所致。其形成的地质条件是温度100～130℃,压力系数1.2～1.3±,烃源岩大量排烃的阶段和深度。      

辽河坳陷辽中凹陷成岩作用与中深层孔隙演化

根据大量的岩石薄片、X衍射、地球化学等测试资料,对辽河坳陷辽中凹陷成岩作用及孔隙演化进行了详细研究,并在此基础上划分了5个成岩阶段:早成岩A期、早成岩B期、晚成岩A期、晚成岩B期和晚成岩C期。次生孔隙演化特点、形成机理及其与成岩演化的关系研究表明,中深层两个主要次生孔隙发育带分别对应于早成岩B期和晚成岩A期,次生孔隙的形成主要源于粘土矿物迅速演化、油气生成及超压发育。因此,辽中凹陷中深层超压区次生孔隙发育带油气藏勘探是当前乃至今后勘探的重点。     

茫崖坳陷下第三系有机酸形成演化及空间分布

有机酸的形成及分布越来越受到人们的重视。烃源岩的有机质在向干酪根及油气的转化过程中不断地释放出酸性成分 ,释放的有机酸进入储集层水体将改变水介质性质 ,使地层水由碱性变为酸性 ,有利于次生孔隙的形成。通过恢复地层中的有机酸形成过程 ,正确确定烃源岩排酸量及介质中有机酸的浓度 ,有助于预测研究区储集层次生孔隙的形成、发育和分布状况。文中应用柴达木盆地西部地区的实测数据 ,建立了研究区内Ⅱ型干酪根的有机酸生成及演化模式。以模式为指导 ,结合地层压实理论定量恢复E23 和N1 两套烃源岩的有机酸形成演化过程及空间展布特征 ,指出潜在的储集层次生孔隙发育带分布于油泉子构造、咸水泉构造、南翼山构造和南乌斯构造等。图 2表 1参 4(徐怀民摘 )     

用泥岩热解资料预测储层次生孔隙发育带

为了应用泥岩热解资料预测储层次生孔隙发育带的深度,进行了泥岩热解与有机酸测试的对比实验。实验结果表明,泥岩热解S₃（S₃为岩石热解P₃峰,代表有机二氧化碳的总含量）与剩余总有机酸含量之间存在着良好的线性关系。应用所得到的经验公式和泥岩热解资料,计算了渤海湾盆地辽河西部凹陷南段泥岩的剩余总有机酸含量。结果表明：单井泥岩剩余总有机酸含量与储层次生孔隙发育带存在着良好的对应关系,有机酸的高值带对应于次生孔隙发育带;当深层泥岩中剩余有机酸的含量低于50 μg/g时,次生孔隙发育带逐渐消失;该地区泥岩有机酸含量大于50 μg/g对应的深度范围为1 500～3 850 m,就是储层次生孔隙发育带的深度范围。采用该方法预测的深层（埋深超过3 500 m）储层次生孔隙发育带的下限深度,可以作为深层油气勘探的依据。     

超压流体排放通道与溶蚀孔隙的形成——以库车坳陷克拉苏构造带喀桑托开背斜带为例

通过库车坳陷克拉苏构造带喀桑托开背斜带上3个相邻背斜超压流体排放通道的识别、砂岩溶蚀作用与溶蚀孔隙形成的研究,表明超压体系砂岩溶蚀孔隙的形成与超压流体排放通道密切相关.克拉2构造为断层传播褶皱,相关断层向下沟通侏罗系煤系烃源岩、向上切穿古近系膏泥岩封闭层延伸至地表,使得古近系底-下白垩统超压体系砂岩处于半开放的流体流动环境,既可使下伏烃源岩层系含有机酸的流体注入,又可使溶蚀产物向上排出,由此导致溶蚀孔隙的形成,溶蚀孔隙度平均约4.25%.相比之下,克拉1和克拉3构造为断层转折/滑脱褶皱,相关断层沿膏泥岩层面滑脱,没有切穿膏泥岩封闭层,使得古近系底-下白垩统超压体系砂岩处于相对封闭的流体环境,不利于溶蚀作用的发生与溶蚀孔隙的形成.     

临南洼陷深层碎屑岩次生孔隙特征及其地质意义

临南洼陷是惠民凹陷的主力生油洼陷,制约其深层勘探的关键因素是储集层的物性问题.以往认为,该区次生孔隙发育的底界深度为3500～4000m.文章研究认为4200m以下仍然存在次生孔隙.本区次生孔隙主要发育2种类型:溶蚀孔和徽裂隙.影响次生孔隙发育的主控因素有4个:沉积相带、成岩作用、构造作用及温度压力.对深层次生孔隙进行研究,可以拓展油气勘探的空间,具有重要的地质意义.     

歧口凹陷歧深地区古近系多层超压体系特征

通过钻井实测储层压力、测井资料计算泥岩压力以及地震资料计算的地层压力的分析,查明了歧深地区超压体系空间展布。研究结果表明:纵向上,地层压力结构可划分为静水压力体系、上部超压体系和下部超压体系;平面上,在北大港东翼、歧口凹陷及部分板桥凹陷均显示超压,且在凹陷深部出现明显的2个超压体系;超压体系的出现不仅有效抑制了深层砂体的压实作用,而且对深部油气藏运移和聚集起到有效的控制作用。准确地识别歧深地区超压体系的展布对该区油气勘探具有重要的指导作用。     

高温超压储层孔隙演化的物理模拟实验

目前比较常见的是常压条件下的储层演化模拟,而异常高压条件下的储层演化模拟则少见。为了进一步明确高温超压对于储层孔隙演化的定量化影响,以琼东南盆地乐东—陵水凹陷中新统"高温超压"储层为研究对象,在对该区沉积、成岩背景下温度压力场划分的基础上,应用自然类比法和物理模拟实验等手段,分析不同温压场背景下的孔隙演化特征,探讨超压、流体对储层孔隙演化的影响,明确优质储层发育的主控因素。研究结果表明:(1)乐东—陵水凹陷中新统储层的温压场可划分为高温常压、高温超压和高温强超压等3个区;(2)超压和强超压对原生孔隙具有一定的保护作用,在同一成岩阶段,超压和强超压储层的面孔率较常压储层面孔率高1.23%～6.74%,超压、强超压区地层压力每超过静水压力8 MPa、4 MPa时,其对应保护的原生孔隙约为1%;(3)有机酸溶蚀作用对储层次生孔隙具有较大的贡献,较正常压实储层的面孔率增加0.96%～7.38%;(4)大气水淋滤作用对储层物性的影响微弱,较正常压实储层的面孔率仅增加0.19%。结论认为:(1)有机酸溶蚀是高温常压背景下储层中最具建设性的作用;(2)超压对原生孔隙的保护是高温超压和强超压背景下储层中最具建设性的作用,并且超压越强对孔隙的保护作用就越大。     

含油气盆地深层—超深层碎屑岩油气勘探现状与优质储层成因研究进展

合油气盆地深层—超深层是全球油气勘探的"三新"领域之一,整体低渗-致密背景下相对高孔/高渗的优质储层是深层—超深层勘探的甜点.勘探实践和研究表明,含油气盆地深层—超深层(深度为4～8 km)碎屑岩仍可发育原生孔隙主导型、次生孔隙主导型、孔-缝复合型和裂缝主导型优质储层;在深层—超深层碎屑岩优质储层中,古生界储层以次生孔...     

高海拔与超深地层石油地质若干问题

海平面以上0~5km的高海拔地层和埋藏5~10km的超深地层,应是油气勘探的潜在领域,但在其石油地质理论和技术方面有很多问题需要探讨。在高海拔地区(如青藏区),新构造运动对石油地质层系和古油藏的改造和影响很大,并且高海拔油气藏的保存条件也非常严苛。超深层常常分布在中国陆相盆地,其沉积速率大、沉积岩厚度大,加之多构造层叠加,致使超深层常对应于成岩中晚期和深埋阶段(温度高于175℃,压力大于100MPa)。中国超深层优质碎屑岩储层受沉积期特征、深埋时间因素(即成岩过程很长,深埋时间较短)、流体承压程度和次生溶蚀作用的控制。深层与超深层优质碳酸盐岩储层的形成主要依赖于白云石化作用以及白云岩的岩溶改造作用。     

生烃伴生酸性流体对碳酸盐岩储层改造效应的模拟实验

深层-超深层碳酸盐岩是目前油气勘探聚焦的重点领域,其储层的形成和保持机制是制约深层储层预测的关键科学问题。为了明确埋藏溶蚀作用下酸性流体对碳酸盐岩储层物性的影响,有必要开展烃源岩地层孔隙生烃模拟和溶蚀模拟实验(简称生烃及溶蚀模拟实验),定性定量厘清中、深层埋藏环境下烃源岩与碳酸盐岩储层演化过程。采用自主研发设计的生烃模拟实验装置和溶蚀模拟实验装置,以塔里木盆地奥陶系鹰山组灰岩和云南禄劝低成熟烃源岩为实验对象,利用岩相学和地球化学相结合的分析手段,查明中、深埋藏环境下生烃热演化过程中伴生的复杂酸性流体改造碳酸盐岩储层的过程及其控制因素,探索烃源岩生烃过程对碳酸盐岩围岩的改造规律。实验表明:中、深层埋藏环境下烃源岩热演化过程中伴生的有机酸和CO₂等酸性流体对碳酸盐岩储层产生明显溶蚀作用,扩大原有储集空间并提高孔隙度,并且随着埋藏深度增加,溶蚀作用明显减弱;流体在运移过程中是否能够改善储层物性,由流体中的碳酸钙饱和度、流体流速、水岩比以及原始孔隙结构等因素共同决定。此研究能够为深层-超深层碳酸盐岩优质储层的预测提供一定的理论基础。     

渤南洼陷膏盐层发育与深层储层次生孔隙发育的关系

从膏岩层的发育、分布特征研究入手,分析膏盐层对深部地层温度、压力的影响,研究了渤南洼陷膏 盐层分布发育与深层次生孔隙发育层段的关系,同时利用测井资料对研究区深层孔隙进行了预测,认为渤 南洼陷在5 000-6 000 m的深度段内的孔隙度仍可保留在4.34％-6.44％之间,这为深层油气的储集提 供了很好的空间。     

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.     

川中古隆起寒武系超压形成与保存

我国西部古老海相地层经历了复杂的地质演化过程,深入研究古老地层超压的成因机制和保存条件将有助于分析压力演化、完善油气成藏理论和提高勘探效率。以川中地区为例,利用多种压力数据并结合封隔层分布特征,将磨溪_高石梯地区纵向上划分为5个压力系统,其中包括3个超压系统;各超压系统的成因机制不同,寒武系超压主要是晚期原油裂解生气引起的流体膨胀所致,上三叠统须家河组和二叠系都具有明显的泥岩欠压实特征;下三叠统强超压应该是原油裂解作用附加了石膏脱水作用,膏岩良好的封隔能力是该套强超压保存的关键。良好的封隔层和晚期增压机制是川中古隆起寒武系发育超压的有利条件;后期构造抬升将造成地层压力下降,威远地区因此恢复至常压,磨溪_高石梯地区仍有超压保留。     

东海盆地西湖凹陷热事件对储层的改造及其机理探讨

东海盆地西湖凹陷近年来的勘探研究表明,与热事件相关的溶蚀作用是深部储层(≥3 300 m)次生孔隙发育的重要因素之一。通过利用磁场、热场及三维地震对研究区火山发育特征的研究,结合薄片观察、场发射能谱环境扫描电镜等实验方法及物性分析等资料,对西湖凹陷深部储层与热事件相关的溶蚀作用进行研究。结果表明,砂岩储层受热事件的改造作用主要表现在热流体携带酸性物质及加速烃源岩热演化释放有机酸等因素导致储层次生孔隙发育。研究了热事件对不同储层发育部位的改造作用,探讨了热液事件改造储层的机理,进而指出了热液改造影响储层的区域分布规律。     

费尔干纳盆地超深层油气成藏系统

费尔干纳盆地中央地堑带新生界中普遍发育超高压异常,其与构造挤压环境、快速沉降不均衡压实以及持续的生烃作用有关。这种超高压环境对深层油气的生成、聚集成藏产生了重要的影响。主要目的层新近系埋深超过5 000 m,仍以液态烃产出,深层高孔高渗类砂岩储层是河道砂岩在超高压环境下未经正常压实形成的,表现为取心收获率低、生产过程中易出砂的特征;而低孔高渗类储层与高压形成的水力破裂裂缝有关。古近系碳酸盐岩储层中高含硫化氢气体来源于TSR反应,TSR作用使含石膏碳酸盐岩储层物性得到了显著的改善,其油层组压力系数稍低于新近系油层组是重烃类气体损耗、储集空间增大两方面因素叠加的结果。中央地堑带主要目的层成藏系统划分为上部E-E₃N系统和下部JK-E_1-2系统;上部高产储层主要受河道砂岩和超高压控制,下部高产层主要受潟湖相的含石膏碳酸盐岩储层控制,2个含油气系统的压力、流体性质均有较大的差别,适宜于分层开采。     

莺歌海盆地东方区块地层超压对成岩作用的影响

莺歌海盆地东方区块莺歌海组下部和黄流组发育地层超压体系,超压顶界面深度从盆地中心向边缘逐渐变深。在综合前人研究基础上,笔者应用热解分析、生物标志化合物研究及岩石显微镜和扫描电镜等技术,并与邻区的常压环境下的相关特征进行对比,深入分析了地层超压对成岩作用的影响。结果表明：①超压对反映有机质热演化特征的指标（镜质体反射率、热解峰温、生产指数等）未产生可识别的影响,但对黏土矿物转化和烃类结构演化这类产物浓度变化速率高、体积膨胀效应强的反应有明显的抑制作用;②超压可降低砂岩的机械压实速率,使孔隙度得以有效保存;③超压可以通过抑制黏土矿物的转化来减少胶结物生成的物质来源,同时通过增大碳酸盐在流体介质中的溶解度抑制碳酸盐胶结物的生成;④研究区储层普遍高含CO₂,在超压环境下CO₂在流体中溶解度增大,会大量生成H⁺,促进溶蚀作用的产生;⑤超压环境促进了烃源岩生烃作用生成的酸性流体的排出,增强了相邻砂岩储层的溶蚀作用,有利于次生孔隙生成,从而发育了异常高孔带。