超高压大气田(藏)成因机理——以库车坳陷为例

在前人研究的基础上,分析了超高压对烃源岩、储集层和盖层等成藏要素的影响,研究了超高压对天然气运聚成藏的作用。以库车坳陷为例,结合烃源岩生烃史、圈闭形成史和高压演化史等地质史,分析了库车坳陷超高压大气田形成机理。研究认为,超高压在库车坳陷大气田的形成过程中起了重要的作用,抑制了侏罗系烃源岩的演化,改善了白垩系储集层的储集性能,提高了古近系膏泥岩盖层的封闭能力,为油气的幕式排烃和二次运移提供了条件。     

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。     

晚期快速埋藏过程中微裂缝对深层不同成岩强度碎屑岩储集层的改造作用——来自准噶尔盆地南缘白垩系清水河组成岩物理模拟的启示

以准噶尔盆地南缘白垩系清水河组埋藏史为约束,利用露头区低成熟砂岩样品开展成岩物理模拟实验,并结合区域地质资料,探讨微裂缝对不同成岩强度储集层的改造作用及其对优质储集层发育的意义。研究结果表明：大尺度微裂缝主要形成于晚期快速埋深阶段,形成时间与有机酸充注基本发生在同一时期。微裂缝的发育为油气在深层、超深层碎屑岩中的运移创造了良好的条件,也为有机酸沿着微裂缝进入储集层促进胶结物与颗粒发生晚期持续性溶蚀提供了可能。快速埋深前储集层的基质孔隙、微裂缝的发育与否决定了快速埋深过程形成的微裂缝对储集层的改善程度。快速埋深前基质孔隙与微裂缝越发育、胶结程度越低,晚期快速埋深中的微裂缝越发育、溶蚀程度越高,储集层质量的改善程度越明显,实验中储集层渗透率最大增加55%。如果快速埋深前储集层胶结作用强烈、基质孔隙缺乏但已局部发育微裂缝,则晚期快速埋深中的微裂缝发育程度也相对较高,可使渗透率增加43%。但如果快速埋深前储集层的胶结作用强烈、基质孔隙缺乏,且不存在微裂缝,那么晚期快速埋深形成的微裂缝有限,渗透率仅增加16%。晚期快速埋深过程中大尺度微裂缝的形成及其对有机酸溶蚀的促进,是深层、超深层优质储集层发...     

准噶尔盆地腹部二叠系、三叠系储集层特征及烃类侵位对深部储集层物性的影响

利用薄片、扫描电镜、储集层物性、黏土矿物X衍射等资料,分析了准噶尔盆地腹部二叠系、三叠系储集层岩石学特征,进而探讨了烃类侵位对其物性的宏观影响及微观机理.大量观察与分析表明,研究区储集层以岩屑砂岩为主,具有火山岩岩屑含量高等特点,其储集物性总体具有低孔、低渗的特点,但差中有优,4000m以下深度物性明显变好.研究区深部含油储集层物性明显好于不含油储集层,深层方解石、浊沸石和自生伊利石含量随含油级别的提高呈降低趋势,说明原油的侵入在一定程度上抑制了自生矿物的形成与演化,导致深部含油储集层中自生矿物的含量减少,从而使含油储集层物性获得明显改善.图4参15     

超深层油气藏石油地质特征及其成藏主控因素分析

由于区域地质背景的不同,根据前人的研究成果,确定了超深层油气藏为大于6km的埋深。对超深层油气藏的烃源岩、储集层、盖层和圈闭等的研究发现：与一般烃源岩相比,超深层油气藏的烃源岩成熟期晚、成熟度较高,生烃作用除了受温度和时间的控制外,还受压力作用的影响,超压对有机质热演化和生烃过程有着强烈的抑制作用;储集层主要以次生孔隙为主,年代偏老,储集层岩性中,碳酸盐岩所占比例达33%;盖层主要为盐岩、泥质岩;圈闭类型主要为构造圈闭、岩性圈闭、礁和复合圈闭。超深层油气藏主要受地层异常压力分布和温度等因素的控制。对我国超深层油气藏的勘探,可集中于地温梯度较小的地区、超高压体系内的次生孔隙和裂缝发育带、深层海相碳酸盐岩区、盐下地层和东部海域的深水区等。     

准噶尔盆地腹部深层成藏条件及勘探领域分析

分析准噶尔盆地的热史、烃源岩热演化史、圈闭的形成史和油气的早期充注对储集层演化的影响，指出盆地腹部深层具有形成大型油气田的有利条件。准噶尔盆地古地温较高，使下二叠统烃源岩在三叠纪末大部分达到生烃高峰，而盆地腹部的深层圈闭在三叠纪末期或更早就已基本定型，与生烃史有很好的配置关系，因此深层油气在三叠纪末期以前就可聚集成藏；油气的早期充注可抑制孔隙的演化，由于深层具有早期成藏的特点，推测储集层物性应该较好，探讨了深层的油气藏特征，包括油气特征，超高压和成藏模式等。     

库车坳陷克拉苏构造带白垩系储集层多期溶蚀物理模拟

含油气盆地深层—超深层储集层孔隙成因及保存机理争议较大,以塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带超深层白垩系巴什基奇克组为例对此进行探讨。利用高温高压溶蚀模拟研究区储集层所经历的三种成岩环境下地层流体的溶蚀特征,结果表明,早成岩表生期饱和CO_2大气淡水溶蚀作用显著,易于溶蚀长石质及碳酸盐类矿物,石英矿物相对难溶;早成岩浅—中埋藏期咸化环境碱性溶蚀作用次之,石英、钾长石及钠长石均发生不同程度的溶蚀;中成岩深埋藏期少量有机酸溶蚀作用较弱,主要表现为沿缝网溶扩、石膏溶解和方解石沉淀。总体以前两期溶蚀作用为主,现今储集层残余粒间孔及粒内溶孔面孔率为2%～4%,占储集层总孔隙度的50%～80%.对于埋深超过5 500 m的储集层,溶蚀作用的实验模拟较合理地解释了溶蚀孔隙成因,有助于全面认识克拉苏构造带超深层优质储集层的成因,为西部盆地前陆冲断带深层—超深层多期构造运动下储集层研究提供依据。     

超深油气储集层改造技术进展与发展方向

通过对超深层油气储集层改造技术发展历史的系统总结,阐述了国内外超深层油气储集层改造技术的新进展.超深层缝网改造机理研究更加深入,改造液材料性能指标进一步提升,超深直井精细分层、超深大斜度井/水平井分段多簇改造技术日趋成熟.结合国内超深油气储集层的勘探开发趋势,论述了超深油气储集层改造的生产需求及技术难点,包括:①地质工...     

柴西南区次生加大及交代作用对储集层物性的影响

在柴达木盆地西部南区广泛发育砂岩储集层,这些砂岩储集层的成岩现象十分丰富,其中石英次生加大和方解石、白云石、硬石膏的交代现象常见且规律性明显,对储集层物性的影响较大。研究了石英次生加大方式及化学胶结物交代作用的强度及其对储集层物性的影响。研究表明,乌南—绿草滩地区深层石英次生加大发育,储集层物性差;方解石、白云石和硬石膏的交代作用达到强-极强程度时储集层物性明显变差。     

克拉2煤成大气田开发模式与开发关键技术

克拉2气田是世界少见的大型整装超高压干气气藏,开发难度非常大,经过攻关研究初步形成了此类气藏少井高产的气藏开发理念,即主力开发井采用177.8 mm(7 in)油管生产,充分利用地层能量.研究中运用储集层横向预测技术及沉积相等资料建立了克拉2气田巨厚砂岩储集层精细三维地质模型,并利用此模型对超高压气藏的开发机理进行了研究.超高压气藏产能评价不能忽略上覆压力对岩石变形的影响,动态储量计算需采用超高压有水气藏的物质平衡方程方法,而采用常规简单压降法计算的超高压有水气藏储量是实际动态储量的1.5～2.1倍.针对超高压气藏井口压力恢复曲线后期异常下降的情况,建立了利用温度场校正井口压力的方法,经过检验结果是可信的.     

深层超压低孔渗、致密砂岩储层物性新认识

前陆冲断带深层、超深层已陆续发现了许多大中型油气田,其砂岩储层普遍发育流体超压、低孔低渗、甚至致密,但储层试井渗透率远远大于岩心实测渗透率,且高产、稳产。明确超压致密储层高产原因不但对深化认识深层超压砂岩储层物性和油气充注机理具有学术意义,而且对于提升油气储量具有经济价值。通过岩心微米CT扫描和核磁共振检测实验,剖析了深层超压状态下砂岩储层的物性及其变化。结果表明,流体超压改善了储层的孔隙结构,大大地提升了储层的孔隙度和渗透率,由此推断深层超压砂岩储层可能并不致密,颠覆了由常规测试方法形成的深层储层致密的传统认识。     

深层页岩气储层孔隙特征研究进展——以四川盆地下古生界海相页岩层系为例

孔隙结构对于深层页岩气储层中异常高压的保持乃至页岩气的保存与富集均具有一定的指示作用,是事关深层页岩气能否保存与富集的重要研究内容。为此,通过调研和分析国外深层页岩气储层孔隙特征,对比四川盆地深层、超深层页岩孔隙的最新研究成果,系统分析了深层页岩气储层孔隙的非均质性和连通性,进一步明确了超压对深层页岩油气储层孔隙结构的影响,总结了近年来深层页岩气储层孔隙特征研究成果。研究结果表明：①典型深层、超深层页岩中的微孔段、介孔—大孔段孔隙具有多重分形的特征,多重分形谱相关参数α_5––α₅₊值与多重分形维数相关参数H指数分别对深层页岩储层孔隙的非均质性及连通性具有较好的指示作用;②四川盆地下古生界页岩储层孔隙的连通性、非均质性与埋藏深度不具有明显的相关性,但受页岩总有机碳含量、矿物含量、有机质成熟度等因素的影响则较大;③高上覆地层压力所带来的机械压实作用对超深层页岩的影响显著,但其对深层页岩的孔径、孔隙形态等参数以及介孔体积/微孔体积、介孔比表面积/微孔比表面积等特征比值的影响则较为有限;④页岩层系超压能够在一定程度上抵消上覆地层压力对孔隙（特别是微孔）的机械压实作用,可以延缓甚至改变孔隙度随埋藏深度加深而下降以及孔隙形状系数随埋藏深度加深而减小的趋势,对于页岩气的保存与富集具有积极意义;⑤深层页岩中固体沥青孔隙形状系数与其所处封闭流体系统超压特征具有中度相关性。     

松辽盆地的深盆油藏

借鉴深盆气的形成机理，从沉积及储集层特点、烃源岩超压、油气运移动力、油水分布特征等方面深入剖析松辽盆地扶杨油层的成藏机制。认为坳（凹）陷中大面积分布的低渗透油藏可称为深盆油藏，其成藏特点与常规岩性油藏不同：①砂岩全盆地连续分布，凹陷区储集层致密；②油源充足，超压为主要排烃动力，浮力作用弱；③油藏平面分布具有油水倒置现象；④油层连片分布，产量普遍较低，但局部存在储集层厚度大、物性好、单井产能高的经济勘探地区，即“甜点”。建立了松辽盆地扶杨油层深盆油藏成藏模式，预测松辽盆地深盆油藏的资源潜力巨大，指出应转变勘探思路，向富油坳（凹）陷拓展，转变资源定位，调整预探目标和勘探技术序列，勘探深盆油藏。图7表1参9     

沉积盆地超压体系油气成藏条件及机理

近年来的研究及勘探实践表明 ,沉积盆地的超压体系与油气藏特别是深层油气藏的关系非常密切。超压体系油气藏是未来油气勘探的重要方向之一。沉积盆地超压体系具有油气成藏的特定条件和方式。超压抑制和延迟了油气的生成和成熟、改善了深部储层的储集性能、增强了对烃类的封盖作用、扩大了液态窗的范围 ,为深层油气藏的勘探创造了有利条件。超压体系内油气的排放是以幕式进行的并以准封闭体系――封存箱的形式构成独立的油气成藏系统。目前 ,在超压与油气生成关系方面仍然有许多有争议的看法 ,和对超压体系内油气成藏机理问题的研究还不够深入。这些争议和问题都亟待解决。     

珠江口盆地深水区白云凹陷超压成因机制及其勘探意义

珠江口盆地深水区白云凹陷珠海组—文昌组油气勘探近期取得重要突破,在超压层段见砂即见油气,揭示超压可能是此类油气藏形成与分布的重要控制因素之一,但目前超压成因及其与油气成藏的关系尚缺乏深入研究.选取凹陷内3口典型超压井进行全井段泥页岩系统取样,并开展场发射扫描电镜、N2/CO2吸附和X射线衍射等实验,明确了白云凹陷主洼及...     

东营凹陷深层古流体压力演化过程及其地质意义

渤海湾盆地东营凹陷深层气藏(包括凝析气藏)现今地层流体压力变化大,既有常压,也有超压,未能真实反映古流体压力的变化特征。为明确该区地层压力变化与油气成藏的关系,在分析现今地层压力的基础上,根据流体包裹体均一温度、气液比和流体组分测定等资料,采用VTFLINC古流体压力热动力学模拟软件来拟定古流体压力,结合古埋藏史埋深所对应的古静水压力,得到古流体压力系数和捕获年龄,构建了该区地层古流体压力的演化过程,并剖析了古流体压力演化的两种作用机制及其地质意义。结论认为:1该区深部地层的古流体压力经历超压—泄压—超压和超压—泄压—常压两种演化过程,非平衡压实作用和生烃增压作用是深层流体压力增大的主要原因;2早期欠压实作用保存了储层孔隙,有利于后期凝析气充注,形成流体压力系数高、油气产能高的凝析气藏,此类凝析气藏是该区天然气勘探的重点对象;3早期生烃作用与油气充注形成的古油藏经后期高温作用,重烃裂解形成凝析气藏和常规气藏,该类气藏亦具有重要的天然气勘探价值。     

沉积盆地超压体系划分及其与油气运聚关系

以生成油气的烃源岩为线索,依据超压成因的主控因素,将沉积盆地中超压体系划分为两类:即深部超压体系及浅部超压体系。前者具有成熟至过成熟的烃源岩,超压分布广,尤其是在中新生代盆地;而后者缺乏成熟的烃源岩,且分布局限,一般仅见于前陆盆地,也就是在前陆盆地存在双超压体系。深部超压体系的形成与生烃作用密切相关,其他因素只是促使压力的进一步增大,而上部超压体系的形成则是后期构造侧向挤压的结果。正确区分两类超压体系,对于探讨油气生成、运移及聚集成藏有着至关重要的作用。从油气勘探的角度分析,深部超压体系显得尤为重要,它是油气生成的化学反应炉,油气运移的原动力,并决定油气的运移相态、方式及成藏特征等。深部超压体系一般难以成藏,但构造抬升或断裂作用使原有的温压平衡系统遭受破坏时也可以成藏。     

全球含油气盆地深层与中浅层油气藏压力分布特征

基于全球52 928个油气藏压力特征统计,从盆地类型、储集岩性、储层物性、油气藏温度、油气相态等5个方面出发,对深层和中浅层油气藏压力特征进行对比分析.研究结果表明,在盆地中浅层,油气藏总体以常压为主,前陆盆地、碳酸盐岩储层、致密储层、高温环境、凝析气中更易形成超压油气藏;在盆地深层,油气藏总体以超压为主,被动陆缘盆地、碎屑岩储层、非致密储层、高温环境、油气混相中更易形成超压油气藏.不同压力特征油气藏随埋深呈现一定规律性:①负压和常压油气藏分别分布在深度2 500 m和3 500 m以上地层中,超压油气藏主要分布在深度4 500 m以下地层中;②常压油气藏在冷盆、温盆、热盆开始大量出现的深度分别为2 400 m、1 600 m和1 200 m,呈变浅趋势;超压油气藏在冷盆、温盆、热盆开始大量出现的深度分别为4 400 m、3 600 m和2 800 m,同样呈变浅趋势;③负压油气藏有利发育区主要位于盆地浅层,常压油气藏有利发育区主要位于盆地中层,超压油气藏有利发育区主要位于盆地深层;④冷盆超压油气藏发育范围较宽,热盆超压油气藏发育范围较窄,温盆介于两者之间.     

全球深层油气勘探领域及理论技术进展

通过对全球861个深层油气田储量、产量分布及近10年来的勘探发现和开发实践进行分析,揭示了全球深层油气藏的分布领域及形成的基本地质特征,预测了深层油气勘探潜力、理论与技术发展趋势。研究表明:目前深层大油气田发现个数、总储量和产量占全球比例总体上还较低,但近10年来的勘探发现展示了深层油气良好的发展前景。深层油气田主要发育在被动陆缘、前陆冲断带、克拉通区中下组合和裂谷盆地深层等领域。深层油气勘探及地质理论研究揭示深层油气的独特石油地质特征,其油气生烃特征突破了传统的油气消亡线,扩大了"油气窗"赋存范围;深部由于超压、深水重力流砂体沉积、碳酸盐岩生物礁发育、次生白云石化、裂缝发育和岩溶等多种作用而发育优质储层,突破了传统储层的"死亡线";盐岩发育及变形控制深层油气聚集及盐相关圈闭发育。未来,深部储层预测、超压预测、深层钻井、完井改造和测井技术发展将推动深层油气的勘探开发。     

济阳坳陷古近系超高压成因探讨

分析了济阳坳陷古近系压力场分布特征,并用地化分析数据和地层压力及油气显示等相关资料分析了地层超压与含油气性的关系:济阳坳陷地层超压可分为"自源超压"和"它源超压"2种类型。烃源岩残留烃演化与地层自源超压演化具有较好的对应关系;几乎所有的超压储集层均具有一定的油气显示;深洼陷带油气藏剩余压力与油气充注程度总体上具有正相关关系。研究表明,济阳坳陷地层超压主要是来自于烃源岩的高压含烃流体注入储集层后形成异常高压。根据渗流理论分析、运移模拟实验和地层原油黏度变化特点,分析了液态烃生成的间接增压作用。