大庆长垣以东地区深部与中下部油气封盖条件差异性分析

大庆长垣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,只能通过相互叠置对油气形成封盖.而中下部青山口组和嫩一、二段泥岩盖层除了具有毛细管封闭能力外,还同时具有压力和烃浓度封闭能力,可对任何相态的油气进行封闭,因此,该区深部与中下部盖层条件的差异性是造成二者油气富集程度差异的重要原因.     

盆地发育不同阶段天然气封盖条件的差异性--以松辽盆地北部为例

松辽盆地北部深部和中下部组合处于盆地的不同发育阶段,天然气封盖条件存在着明显的差异,登二段、泉一、二段泥岩盖层不仅厚度和空间分布较青山口组、嫩一、二段小,而且与源岩的配置关系也较青山口组和嫩一、二段差。青山口组和嫩一、二段泥岩盖层除了毛细管封闭能力外,还具有压封闭和抑制封闭天然气能力,而泉一、二段仅具毛细管封闭能力,登二段除了具毛细管封闭能力外,还具有替代封闭能力,青山口组和嫩一、二段泥岩盖层与青山口组源岩之间的时间配置关系也优于登二段、泉一、二段泥岩盖层与沙河子组－营城组源之间的时间配置关系。以上这些是造成该区中下部天然气富集程度和分布明显好于深部的重要原因。     

大庆长垣以东地区深层气藏盖层及其对天然气成藏的控制作用

在研究大庆长垣以东地区深层气藏盖层空间发育特征及微观封闭能力的基础上,对其封盖能力进行了综合评价。结果认为：较好盖层的平面分布控制着天然气藏的分布;登二段泥岩盖层封闭形成时期与侏罗系气源岩的大量排烃期的匹配关系好于泉一、二段;深层气茂盖层对天然气成藏在时间和空间上均起到了控制作用。     

从源盖时空匹配关系预测徐家围子断陷的天然气远景

在研究徐家围子地区深层天然气源岩发育、地球化学、生气特征和盖层发育、封闭特征的基础上,研究了该区气源岩与盖层之间的时间与空间匹配关系及其对天然气成藏的控制作用。徐家围子地区登二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩之间和徐家围子泉一、二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩之间时间匹配关系均较好,但前者略好于后者,这是造成该区登二段盖层之下天然气分布多于泉一、二段盖层之下的一个重要原因。徐家围子地区登二段和泉一、二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩在空间配置关系上以徐家围子地区中心处登二段源岩和沙河子组―营城组源岩质量为最好,这可能是能在升平、汪家屯和昌德构造多个层位上获得工业气流的重要原因。登二段盖层与沙河子组―营城组泥岩质量空间匹配关系好于泉一、二段盖层与沙河子组―营城组气源岩质量空间匹配关系,这是造成登二段之下天然气聚集多于泉一、二段盖层之下的又一重要原因。认为从盖源时空匹配关系上可以判断徐家围子断陷中心处应是徐家围子地区天然气成藏的有利地区。     

从源盖时空匹配关系预测徐家围子断陷的天然气远景

在研究徐家围子地区深层天然气源岩发育、地球化学、生气特征和盖层发育、封闭特征的基础上,研究了该区气源岩与盖层之间的时间与空间匹配关系及其对天然气成藏的控制作用。徐家围子地区登二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩之间和徐家围子泉一、二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩之间时间匹配关系均较好,但前者略好于后者,这是造成该区登二段盖层之下天然气分布多于泉一、二段盖层之下的一个重要原因。徐家围子地区登二段和泉一、二段泥岩盖层与沙河子组―营城组气源岩在空间配置关系上以徐家围子地区中心处登二段源岩和沙河子组―营城组源岩质量为最好,这可能是能在升平、汪家屯和昌德构造多个层位上获得工业气流的重要原因。登二段盖层与沙河子组―营城组泥岩质量空间匹配关系好于泉一、二段盖层与沙河子组―营城组气源岩质量空间匹配关系,这是造成登二段之下天然气聚集多于泉一、二段盖层之下的又一重要原因。认为从盖源时空匹配关系上可以判断徐家围子断陷中心处应是徐家围子地区天然气成藏的有利地区。     

古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭有效性研究

嫩一、二段的暗色泥岩古龙凹陷中部含油气组合的主力烃源岩,同时又是萨尔图、葡萄花和高台子油层的区域性盖层,开展古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化和封闭青山口组源岩排出的扩散相天然气有效性研究,对于研究该区中部含油气组合扩散相天然气的聚集与保存具重要意义.在超压形成与演化研究的基础上,对古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭形成与演化进行了研究,认为在四方台组沉积早期开始形成抑制浓度封闭,在第四系沉积末期降为最弱点,目前已结束第1次演化阶段,正进入第2次演化阶段.通过古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制封闭形成与演化和青山口组源岩生烃史匹配关系研究得到,古龙凹陷嫩一、二段泥岩盖层抑制浓度封闭形成时期早于青山口组源岩大量排气期,可抑制封闭住青山口组源岩排出的大量扩散相天然气,第四系沉积末期抑制浓度封闭降为最弱点时扩散相天然气损失量并不大,有利于扩散相天然气在萨、葡、高油层中的聚集与保存.     

松辽盆地北部深层含气系统演化及对天然气成藏与分布的控制作用

利用盖层、源岩及其空间分布特征,将松辽盆地北部深层划分为沙河子组、营城组-登二段和登二段-泉一、泉二段及沙河子组、营城组-泉一、泉二段3个含气系统。由气源岩排气史和盖层封闭性形成史研究得知,沙河子组、营城组-登二段含气系统开始形成于登三段沉积末期,而登二段-泉一、泉二段和沙河子组、营城组-泉一、泉二段2个含气系统均开始形成于泉一、泉二段沉积末期。由断层活动史研究表明,松辽盆地北部深层3个含气系统在泉头组沉积末期-青山口组沉积时期、嫩江组沉积末期、明水组沉积末期和下第三系沉积末期均发生上扩和下廷,使其天然气运聚成藏的空间范围增大,造成天然气运聚出现“多源一层”和“一源多层”的分布模式,不同地质时期出现不同的天然气成藏范围和类型。     

东营凹陷沙三段泥岩盖层超压演化及其对油气成藏的影响

泥岩盖层封闭性随超压演化呈阶段性变化,在超压释放期封闭性降至最低点,随着泥岩的愈合,超压逐渐增大,封闭性也逐渐增强,直至超压再一次释放.经计算,东营凹陷沙三段泥岩超压在埋深904～1 713m开始形成,在埋深2 200～2 800m开始第1次释放.据此评价了沙三段泥岩盖层的封闭能力及其对油气成藏的影响.研究结果表明:①东营凹陷沙三段泥岩超压形成于沙一段-东营组沉积早期,而深部烃源岩的大量排烃期为馆陶期,超压形成期比排烃期早,因此超压泥岩能够有效地封闭烃源岩生成大量的油气;②沙三段泥岩超压在馆陶组沉积末期发生第1次释放,而后泥岩愈合,超压再次增加,目前正处于第2次超压演化过程中;③现今沙三段泥岩超压值约为8MPa,具有较强的超压封闭能力,是深层油气成藏的重要条件之一.     

大庆长垣及西部地区泥岩盖层的封闭性能

大庆长垣及西部地区嫩江组一、二段泥岩盖层宏观上具有厚度大、面积大、分布广泛的特点,微观上则表现为微孔为主、渗透率低、比表面积大、排替压力高,形成欠压实孔隙流体超压和烃浓度封闭等特征。毛细管封闭约形成于嫩江组三段中期,深度约为65m,压力及烃浓度封闭约形成于明水组晚期,深度约为800m.齐家古龙凹陷为Ⅰ级封闭区,具有较强的毛细管封闭能力,齐齐哈尔西北部为Ⅲ级封闭区,其余为Ⅱ级封闭区。     

松辽盆地北部深层地质特征与天然气勘探方向

松辽盆地深层包括上侏罗统火石岭组、下白垩统沙河子组、营城组断陷地层和下白垩统登娄库组、泉头组一+ 二段坳陷地层。断陷地层分布于一系列分割断陷中,控陷断裂为北北东向和北西向,断陷沿嫩江断裂带、孙吴—双辽断裂带和哈尔滨—四平断裂带分布。火石岭—沙河子组沉积时期为断陷大规模伸展期,沙河子组沉积末发生了大规模的反转,奠定了断陷期地层的改造格局。断陷期湖相泥岩和煤层是最重要的生烃层系,以登二段、泉一+ 二段和青一段三套区域盖层分开了四套天然气生储盖组合。临近生烃凹陷的古隆起、控陷断裂带和断陷内的古构造是天然气聚集的有利区带。     

欠压实泥岩在封盖油气中的作用

本文在研究盖层封闭油气机理的基础上,分析了欠压实泥岩在封益油气中的作用.欠压实泥岩具有压力封闭油气的能力,既可以封闭呈游离相运移的油气,又可以封闭呈水溶相运移的油气.当泥岩为生烃岩时,欠压实泥岩具有较强的烃浓度封闭能力,可完全封闭呈扩散相运移的天然气.即使欠压实泥岩中有断裂,因已存在孔隙流体异常压力也会使断层具封闭性.因此,欠压实泥岩是封闭油气最有利的封盖层.     

松辽盆地东南部物性盖层特征

松辽盆地东南部盖层以泥质岩为主,下白垩统青山口组及其上部湖相泥岩为本区北部良好的地区性盖层。泉三、二段(K₁q2、K₁q3)上部泥岩段既是本区的地区性盖层,又是其下伏气层的临界盖层。盖层突破压力大于气藏剩余压力和储层岩石排替压力,封气高度大于气藏高度,可以形成有效封闭。盖层封闭机理与微孔结构的关系表明,盖层类型以微裂缝与微孔混合型为主。      

盖层封闭游离相天然气能力的综合评价指数CSGI及其应用

在深入研究盖层毛细管封闭机理和压力封闭机理的基础上，通过改进达西定律，在假设餐加压力作用下通过盖层天然气渗滤速度大小的计算，建立了盖层的封闭游离相天然气能力的综合评价指数ＣＳＧＩ。将其应用于松辽盆地三肇地区青山口组泥岩盖层封闭扶余油层天然气能力的评价，得到该区青山口组泥岩的ＣＳＧＩ值为０．６０－０．７０％，表明具良好封闭游离相天然气的能力，且得凹陷向其四周，ＣＳＧＩ值逐渐增大，封闭游离相天然气能力     

泥岩盖层封气性演化阶段及其研究意义

在研究泥岩盖层封气性的形成条件及演化特征的基础上 ,对 3种类型泥岩盖层的封气性演化阶段进行了划分 :既无生气能力又无异常孔隙流体压力的泥岩盖层 ,其演化不存在阶段性 ,仅有毛细管封闭 ;具生烃能力但不具异常孔隙流体压力的泥岩盖层 ,其演化可分为毛细管封闭和毛细管 压力封闭两个阶段 ;既具生烃能力又具异常孔隙流体压力的泥岩盖层 ,其演化可分为毛细管封闭、压力封闭 毛细管封闭 抑制封闭和毛细管封闭 替代封闭 3个阶段。研究泥岩盖层封气性演化阶段 ,可以正确评价泥岩盖层的封气能力及其有效性。以松辽盆地三肇凹陷青山口组和泉头组一、二段两套泥岩盖层为例 ,讨论了泥岩盖层封气性演化阶段的划分及其意义     

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。     

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。     

泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力综合评价方法

为了研究泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力综合评价方法, 在研究其对各种相态天然气封闭机理的基础上, 利用游离相、水溶相和扩散相天然气在外加压力和浓度作用下通过泥岩盖层的 渗滤和扩散速度, 分别建立了泥岩盖层对游离相、水溶相和扩散相天然气封闭能力评价参数Vs, Vw, Vd。以此为基础, 通过Vs, Vw, Vd 的加权平均建立了泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力的综合评价方法, 并将其应用于滨北地区青山口组泥岩盖层对各种相态天然气封闭能力的综合评价中, 结果认为青山口组泥岩盖层主要为中等能力封闭区, 仅在盆地北部讷河和东部绥棱以东局部地区为差封闭区, 其对各种相态天然气封闭能力差是造成该区扶余和杨大城子油层天然气显示差的重要原因 之一。     

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。     

泥岩盖层压力封闭的演化特征及其研究意义

在深入研究泥岩盖层压力封闭形成机制的基础上,分析了泥岩盖层压力封闭油气的机理及其演化特征,提出了泥岩盖层压力封闭形成的起始时期和终止时期的概念,建立了确定方法。通过比较泥岩盖层压力封闭形成时期戏源岩大量排气期的早晚,提出了泥岩盖层压力封闭有效性的概念,并建立了其研究方法,应用于松辽盆地三肇凹陷青山口组泥岩盖排气期的早晚,提出了泥岩盖层压务封闭有效性的概念,并建立了其研究方法,应用于松辽盆地三肇凹陷