鄂尔多斯盆地三叠系延长组超低渗透储层致密史与油藏成藏史

针对鄂尔多斯盆地湖盆中部三叠系延长组超低渗透岩性油藏形成机理,在包裹体宿主矿物成岩序列和均一温度分析基础上,明确了钠长石中的烃类包裹体形成于晚侏罗世早期的早期充注过程中,石英加大边中包裹体形成于早白垩世生排烃高峰期,含铁碳酸盐中的烃类包裹体形成于早白垩世末抬升降温过程中的早期阶段,为晚期充注的产物。同时结合现今储层孔隙发育特征,探讨生排烃高峰期储层古孔隙度和古渗透率,提出生排烃高峰期延长组超低渗透储层尚未形成,含铁碳酸盐胶结是造成储层致密的决定性因素。     

鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆中部延长组长7储层致密化因素分析

鄂尔多斯盆地晚三叠世湖盆中部长7油层组砂岩孔隙度平均为9%,渗透率为0.1×10-3 μm2,属致密储层范畴。储集体主要为半深湖—深湖相重力流环境下砂质碎屑流砂岩及浊积砂岩,具有粒度细、填隙物含量高、孔喉形态弯曲复杂,分布集中以及次生长石溶孔发育、原生粒间孔较少等特征。运用铸体薄片、X-衍射、包裹体及电子探针等微观测试分析资料,对储层物性影响因素进行分析。分析认为,沉积、成岩及烃类充注是影响储层物性的三大因素,三者相互作用,相互影响。半深湖—深湖相砂岩特有的沉积特征导致储层压实作用强烈,使孔隙减少22%,是储层物性变差的关键因素;长7烃源岩生、排烃过程中生成的有机酸溶蚀长石等易溶物质,产生次生溶孔,对致密储层物性改造有益;烃类大量生成后的偏碱性环境利于晚期含铁碳酸盐等胶结作用进行,是生排烃高峰期后储层变致密的决定性因素。      

四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩储层成岩—成藏耦合关系

储层致密期与天然气充注期的关系是致密砂岩气成藏机理及富集规律研究中尚未得到很好解决的关键问题。主要基于对四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩成岩演化史、天然气充注历史和致密砂岩储层有机_无机水岩相互作用序列的分析,总结了四川盆地元坝_通南巴地区须家河组致密砂岩储层致密化机理,厘定了储层致密期与天然气成藏期的关系。指出早期强的压实作用使储层物性大幅降低及其导致的半封闭_封闭成岩流体系统是致密储层形成的主要原因。后期半封闭_封闭成岩流体系统中,流体流通不畅,溶蚀作用产物迁移受阻,以就地沉淀形成胶结物为主,堵塞溶蚀孔隙和剩余原生孔隙,溶蚀作用越强胶结物含量也越高,从而使储层进一步致密化。须家河组烃源岩生排烃史和储层流体包裹体特征研究表明,天然气的充注发生在中侏罗世_早白垩世,以早白垩世为主。综合储层致密史、天然气充注史和有机_无机水岩相互作用序列分析认为天然气充注时储层已经致密,具有储层先致密天然气后成藏的特征。     

渤中凹陷深层砂砾岩气藏油气充注与储层致密化

渤海湾盆地渤中凹陷砂砾岩储层致密化成因及其与晚期油气侵位的关系一直没有得到合理地解释。为此,以渤中凹陷西南部地区古近系砂砾岩气藏为研究对象,利用物性、热史、包裹体等分析资料,确定油气首次成藏时间、划分油气充注期次、恢复成藏期储层物性,进而模拟压实作用对储层的影响,并结合包裹体、铸体、扫描电镜、X射线衍射等实验手段明确油气侵位关系,分析石英加大、黏土矿物转化、碳酸盐胶结等关键致密化作用发生的序列,探究储层致密化作用机理及其与油气充注的关系。研究结果表明:①该区深层砂砾岩油气充注至少可分为3期,早期包裹体为重质油,晚期包裹体气油比高;②首次油气充注期为距今5Ma,储层埋深介于2500～2800m,以中孔、中渗储层为主,储集物性较好,成藏后盆地快速沉降、充填,上覆地层增加厚度超过1 000 m;③首次油气充注后砂砾岩进入成岩快速演化期,埋深介于2 500～3 200 m,是砂砾岩快速压实阶段,石英加大在油气充注后经历了两期强烈发育,减孔作用明显,压实减孔作用是储层致密化的重要机制;④埋深介于2 500～3 500 m为该区黏土矿物快速转化区间,花状及丝发状伊利石极其发育,对渗透率的大小产生了决定性的影响;⑤铁方解石及铁白云石沉淀于石英加大之后,使储层进一步致密化,以残余孔隙为主。结论认为,该区古近系砂砾岩气藏具有先成藏后致密的特点,尽管油气充注对储层成岩具有抑制作用,但后者仍然会导致储层的致密化。     

鄂尔多斯盆地定边地区中生界油藏包裹体特征及地质意义

通过红外光谱、荧光光谱及均一温度等包裹体测试结果,对鄂尔多斯盆地定边地区中生界储层的流体包裹体特征做了系统分析,进而确定该区目的层的成藏期次。研究表明,中生界储层含烃包裹体主要发育液态烃、含气液态烃2类。根据岩相学特征将烃类包裹体分为2期,均一温度峰值区间延安组为60~70℃和90~100℃、延长组为80~90℃和100~120℃,表明研究区主要发生过2期原油运移、充注过程。石油包裹体荧光光谱及红外光谱测试分析结果也表明储层经历了2期不同成熟度烃类充注,早期充注成熟度较低的原油,荧光光谱主峰波长段λ_max为495 nm,荧光颜色为黄绿色、绿色;晚期充注的原油成熟度较高,λ_max为470 nm,烃类包裹体主要发蓝绿色、蓝白色荧光。结合埋藏热演化史确定2期原油充注时间分别对应于侏罗纪晚期-早白垩世早期及早白垩世中晚期。     

镇泾地区延长组八段低渗岩性油藏形成过程动态分析

为了更好地揭示鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组八段(长₈段)低渗砂岩岩性油藏的成藏特征和成藏主控因素,在该区埋藏史、热史、生烃史和成岩作用史研究的基础上,开展长₈段岩性油藏动态解剖,确定储层孔隙度、圈闭形成期次、烃源岩地层压力及石油充注动力窗口等成藏要素的演化特征,综合分析油藏的动态形成过程。结果表明:成藏期早白垩世中期长₈段储层孔隙度为20%,成藏后储层逐渐致密化到现今12%,具有先成藏后致密的特点;长₈段岩性圈闭形成于晚侏罗世,持续发育至今,圈闭形成早、发育时间长;成藏期长₇段烃源岩内部地层压力达22 MPa,早白垩世末增加到35 MPa,压力系数达到1.5,至新近纪逐渐演化为正常压力;石油充注动力大,充注动力与阻力的压力差达15 MPa,充注动力窗口从早白垩世持续到新近纪末期,持续时间长。各成藏要素和成藏作用过程在时间和空间上的有效配置决定长₈段低渗岩性油藏的形成,其中成藏期砂岩物性和充注动力是成藏主控因素。     

四川公山庙油田致密砂岩油充注孔喉下限探讨及应用

准确确定致密砂岩油充注孔喉下限有助于正确认识致密油成藏。对四川公山庙油田致密砂岩油充注孔喉下限进行理论推导和实验测试。源储界面致密油充注受生烃增压作用明显,基于流体力学作用间平衡关系和油藏实际参数,理论推导源储界面充注孔喉直径下限为29.06nm;储层内部充注力学机制与源储界面不同,生烃增压对流体充注的直接作用较弱,界面的力学推导过程不适用,而通过对实际砂岩样品进行环境扫描与能谱联测的方法确定储层内部的孔喉直径下限为59.66nm。结合致密砂岩储层压汞分析,应用充注孔喉下限确定源储界面附近的含油饱和度为69.5%;储层内部的含油饱和度为60.4%。含油饱和度预测值与公山庙油田致密砂岩实测含油饱和度相一致,对不同部位的孔喉下限的研究结果可为致密砂岩油分布规律和目标评价提供理论依据和预测方法。     

鄂尔多斯盆地延长组长7致密储层流体包裹体特征与成藏期次

鄂尔多斯盆地延长组长7储层流体包裹体类型丰富,包括盐水包裹体、含烃盐水包裹体、液烃包裹体、气液烃包裹体和气烃包裹体。根据油气包裹体宿主矿物成岩的形成时间序列和均一温度分析认为,长7储层主要有2期包裹体。第一期主要赋存于石英颗粒次生加大边内侧及未切及加大边的裂隙中,与其共生的盐水包裹体均一温度峰值为120～140℃;第二期包裹体均沿切穿石英(或长石颗粒)的晚期微裂隙成线/带状分布,与其共生的盐水包裹体均一温度峰值为90～110℃。结合盆地埋藏史和热史分析认为,长7致密油藏主要经历了2次流体充注,主成藏期为早白垩世晚期,即在早白垩世末盆地开始大范围抬升以前油藏就已形成。      

致密油运聚动力研究——以渤海湾盆地东濮凹陷Wg4井沙三中致密油为例

以东濮凹陷中央隆起带北部的文、卫、濮结合部Wg4井沙三中亚段致密油为例,开展流体包裹体古温压分析,结合盆地模拟技术,动态展现其致密油的运聚动力——烃源岩生烃增压作用。沙三中亚段致密储层于东营期构造抬升时,烃类发生幕式充注,烃包裹体Ⅰ,Ⅱ先后被捕获。致密油充注时期为古近纪末期（约19.5～17.5 Ma）;基于烃包裹体捕获压力、深度可知致密油充注为超压充注,超压系数分别为1.54,1.26。通过生物标志化合物谱图及参数对比追溯的下伏烃源岩,在古近纪末期达到成熟阶段,保留有大量生烃所形成的高压。烃类超压充注与邻近下伏烃源岩生烃增压史具有良好的匹配性,有力地证实了致密油的运聚动力主要为烃源岩生烃增压作用,这对于致密油层段优选具有积极的意义,需聚焦优质烃源岩的发育规模、生烃史以及近源型油气聚集。     

鄂尔多斯盆地长7段致密油成藏物性下限研究

鄂尔多斯盆地延长组长7段致密砂岩储层在湖盆中心大面积分布,成藏期的储层物性下限是决定油气是否充注储层的重要参数。运用恒速压汞和纳米CT扫描技术分析了长7段湖盆中心渗透率小于0.3×10-3 μm2、孔隙度小于12%的致密砂岩储层的物性及微观孔喉特征。结果表明,其平均孔隙半径为160μm,喉道半径不超过0.55μm,均值为0.33μm。在分析致密油成藏期储源压差、原油物理性质及盆地流体特征的基础上,结合致密储层油气驱替模拟实验及最小流动孔喉半径法,综合确定了研究区长7段致密油成藏期油气开始充注时的孔喉下限为14 nm,孔隙度下限为4.2%,渗透率下限为0.02×10-3 μm2,要达到含油饱和度超过40%而实现致密油的大面积连续分布,孔喉半径下限应为0.12μm,孔隙度下限为7.3%,渗透率下限值为0.07×10-3μm2。      

鄂尔多斯盆地富县地区长8层段致密砂岩储层特征及充注下限

石油充注下限是致密油成藏研究的基础。鄂尔多斯盆地富县地区长8层段致密砂岩储层微观结构十分复杂,储层微观结构是影响石油充注的关键。利用场发射扫描电镜和CT方法定量研究致密砂岩储层孔隙-喉道特征;采用力学方法、录井分析法以及有效孔喉法综合分析致密储层充注物性下限与充注孔喉下限。研究结果表明,致密储层孔隙大小以纳米和亚微米级为主,孔隙平均半径为1.2 μm,喉道平均半径为0.1 μm,属于细孔-微细喉储层。经计算,长8致密砂岩储层孔隙度充注下限为4.5%,渗透率充注下限为0.04×10-3 μm2,源储界面储层孔喉充注直径下限为15.77 nm,储层内部孔喉充注直径下限为24 nm。综合分析认为油气能充注纳米级孔,根据压实及胶结程度由弱至强,最终石油分别以油珠状、喉道状和薄膜式赋存。      

酒泉盆地青西凹陷下沟组混积层系致密油成藏机理与富集影响因素

碎屑岩与碳酸盐岩混合沉积层系中的致密油是一种重要的致密油类型,在中国及北美地区分布广、资源潜力大,研究混合层系中致密油成藏机理与富集影响因素具有重要意义。以酒泉盆地青西凹陷青南次凹下沟组（K₁g）混积层系为例,主要利用盆地模拟技术恢复下沟组埋藏史、热演化史及生烃史,研究异常高压形成与源储压差演化过程及相应的致密油充注孔喉下限,探讨混积层系中致密油充注渗流过程及富集影响因素。结果表明,早期高热流导致K₁g⁰烃源岩早期生烃（早白垩世末）,K₁g²和K₁g³属晚期生烃（新近纪以来）,K₁g¹则有早晚两期生烃过程。生油增压是青南次凹下沟组异常高压的主要因素。20 Ma以来,源储界面的剩余压力由2 MPa逐渐增大至现今的32 MPa。基于充注动力学平衡关系,计算得到源储界面充注孔喉下限可达6 nm。青南次凹下沟组混积层系致密油充注及短距离运移符合入侵逾渗方式,导致形成近源聚集和源内聚集的广泛分布的致密油。源储组合配置方式和内部构成特征是影响致密油富集程度的主要因素,源储一体、三明治型油气富集程度较下生上储型和薄互层型高。     

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区上古生界天然气成藏历史分析

通过对鄂尔多斯盆地杭锦旗地区古生界断裂特征、埋藏历史、包裹体特征、生烃历史、砂岩致密化过程进行分析,认为该地区天然气成藏存在2个成藏期.第1成藏期发生在侏罗纪以前,在泊尔江海子断裂以北形成常规气藏;第2成藏期发生在早白垩世以后,在泊尔江海子断裂以南地区形成深盆气藏.杭锦旗地区储层致密化是由沉积相、岩矿成分、成岩作用等因素共同作用的结果.     

鄂尔多斯盆地东部致密砂岩气成藏物性界限的确定

为了研究鄂尔多斯盆地东部上古生界致密砂岩储层天然气充注成藏的物性界限,分析微观孔喉内天然气的受力状态,综合考虑了束缚水膜、浮力、毛细管阻力、异常超压和水动力等参数对天然气充注成藏所起的作用。将束缚水膜厚度作为天然气可充注进入致密储层的最小孔喉半径,核磁共振测试获得了岩心束缚水饱和度并据此计算了束缚水膜的厚度,综合分析得出孔喉半径下限为10 nm。利用浮力和毛细管阻力的平衡状态计算得出的临界孔喉半径作为最大孔喉半径,通过先确定主要含气层段在不同地质时期的气柱高度,据此计算得到的临界孔喉半径作为孔喉半径上限。通过常规压汞测试结果建立了孔喉中值半径与物性参数的拟合趋势,再将孔喉半径上、下限带入拟合趋势中推算得出相应的物性界限参数。物性界限推算结果为：下石盒子组八段成藏物性孔、渗参数下限分别为4% 和0.1 mD,早白垩世末期储层孔、渗参数上限分别为13% 和1.8 mD,现今储层孔、渗参数上限分别为14% 和2.0 mD;山西组二段三亚段成藏孔、渗参数下限分别为2% 和0.01 mD,早白垩世末期储层孔、渗参数上限分别为8% 和1.0 mD,现今储层孔、渗参数上限分别为9% 和1.4 mD;太原组成藏孔、渗参数下限分别为3.5% 和0.02 mD,早白垩世末期储层孔、渗参数上限分别为11% 和1.1 mD,现今储层孔、渗参数上限分别为12% 和2.0 mD。     

富县地区长8致密储层微观结构及致密化

依据铸体薄片、场发射扫描电镜、高压压汞、X射线衍射、CT扫描、核磁共振测试等资料,分析鄂尔多斯盆地富县地区长8致密储层微观结构,探讨长8储层致密化与油气充注的关系。研究表明,长8储层孔隙类型以粒间孔、粒内溶孔和成岩微裂缝为主,以微米级尺度孔隙分布为主,孔喉非均质性强。成岩作用中,压实和胶结作用是储层致密的主要控制因素。晚三叠世—早白垩世早期,强烈的压实作用使储层孔隙度由35%降至15%,孔隙减小率为62.4%;后期绿泥石衬垫、硅质次生加大及方解石胶结,使孔隙度降至5%,孔隙减小率为23.5%;早白垩世末期生烃过程中有机酸对储层进行溶蚀,孔隙度升高至8%,改善了储层物性。储层致密化始于140 Ma,早白垩世早期(125 Ma)完全致密,早白垩世中期—末期(120 Ma)开始油气成藏,为先致密后成藏。     

鲁卜哈里盆地古生界油气藏成藏期分析

综合运用烃源岩生排烃史模拟、流体包裹体均一温度测定以及储层自生伊利石测年等方法确定了鲁卜哈里盆地古生界油气藏的主要成藏期次。中央凹陷区S2井生排烃史模拟结果表明中心凹陷区志留系源岩在三叠纪和白垩纪进入生排烃高峰。斜坡区A2井生排烃史模拟结果表明斜坡区志留系源岩在早白垩世进入生排烃高峰。流体包裹体均一温度结果表明中央凹陷区S2井古生界储层样品包裹体均一温度分布多为两期,个别样品有3期;结合热史分析认为这3期分别对应三叠纪、早白垩世和晚白垩世。斜坡区A2井古生界储层包裹体均一温度分布主要为两期,表明该井区奥陶系储层至少发生过2次重要的油气充注活动。结合热史分析认为这2期分别为早白垩世和晚白垩世。储层自生伊利石测年方法测试结果表明中央凹陷区S2井古生界成藏期为晚三叠世和晚侏罗世—早白垩世。综合分析认为,鲁卜哈里盆地古生界存在3期油气成藏：第一期为三叠纪,第二期为早白垩世,第三期为晚白垩世。其中第一期主要分布于中央坳陷区,第三期主要分布于斜坡区,第二期在中央坳陷区和斜坡区都有分布。     

延安气田下二叠统山西组流体包裹体特征及其地质意义

近年来,鄂尔多斯盆地东南部上古生界天然气勘探取得了重大突破。为了明晰该区上古生界天然气的成藏过程,以区内延安气田上古生界气藏主力产层——下二叠统山西组为例,通过对储层流体包裹体颜色、形态、成分、均一温度等特征的分析,结合埋藏史、热史模拟,确定了包裹体形成期次,厘定了烃类充注的地质年代,分析了油气充注与成岩演化的耦合关系。研究结果表明:①延安气田山西组储层流体包裹体主要赋存于自生石英、碳酸盐胶结物及石英颗粒愈合缝中,有CO_2、烃类和盐水3种类型的包裹体。②烃类包裹体的形成主要有两期,其中第一期主要发育在石英次生加大边和石英颗粒愈合缝中,均一温度介于90～110℃,气态烃组分以富CO_2和CH_4为主;第二期主要发育在石英加大边、碳酸盐胶结物及石英颗粒愈合缝中,均一温度介于130～160℃,气态烃组分以富CH_4为主。③山西组存在着两期烃类充注,其中第一期发生在晚三叠世—早、中侏罗世,该时期有机质开始生排烃并充注,长石和岩屑溶蚀形成次生孔隙,化学压溶作用开始发生并形成少量石英加大边;中、晚侏罗世,烃源岩进入成熟阶段,开始大量生排烃并开始第二期烃类充注,化学压溶作用加强,石英胶结大量发育;至早白垩世,烃源岩热演化达到高—过成熟阶段,大量生气,石英胶结继续发育,铁白云石发生沉淀;早白垩世末至今,烃源岩生烃作用逐渐停止。     

利用油包裹体荧光光谱确定齐家地区高台子油层致密油气成藏期次及其相对成熟度

基于石油的荧光性,通过常规荧光光谱方法,对油包裹体的荧光光谱进行定量化描述,利用其主峰波长(λ_(max))、红绿熵(Q)及QF_(535)等属性参数,并根据λ_(max)与QF_(535)的相关关系特征,可以便捷而有效地开展油气充注期次的判识。齐家地区上白垩统青山口组高台子致密油储层中9块流体包裹体样品检测结果表明,高台子油层中发育发黄色、黄绿色、蓝绿色3种荧光颜色的油包裹体;高台子油层油包裹体λ_(max)与QF_(535)分布在3个区域,从黄色荧光区域→黄绿色荧光区域→蓝绿色荧光区域,QF_(535)值逐渐减小,反映了油包裹体中捕获原油的成熟度逐渐增高;并结合埋藏史、生烃史和包裹体均一温度研究,认为齐家地区高台子油层在地质历史时期共经历了3幕油气充注,早期原油充注发生在白垩纪嫩江晚期79—77Ma期间,对应于第1幕充注;晚期原油充注发生在晚白垩世明水期69—65Ma期间,对应于第2幕和第3幕充注。     

库车坳陷北部单斜带油气充注史及成藏潜力分析

北部单斜带是库车坳陷油气成藏研究程度最低的构造带。基于流体包裹体、定量颗粒荧光和激光拉曼等分析技术对北部单斜带的油气充注史进行详细的研究,并结合生储盖和圈闭条件对其成藏潜力进行了评价。根据其常规孔隙型储层和裂缝储层的岩心样品对比分析表明,孔隙型储层中流体包裹体主要为单相黄色荧光油包裹体,储层QGF指数都大于6,QGF-E强度都大于20pc,油气充注显示出明显的继承性特点;裂缝型储层中包裹体主要为蓝白色荧光固液气三相包裹体和气液两相包裹体,储层QGF指数、QGF-E强度和R₁都显示出异常值,与孔隙型储层原油物性具有较大差异,认为储层早期(65Ma左右)经历一期油充注,晚期喜马拉雅造山运动使地层强烈褶皱产生大量裂缝,沟通了其他储层或源岩,使得晚期(10Ma左右)生成的轻质油沿裂缝网络发生一期充注,之后又经历一期(3Ma左右)气洗。研究区生储盖条件匹配良好。烃源岩演化达到主要生油阶段,部分地区的三叠系甚至达到生气阶段。储层物性致密,裂缝控制“甜点”发育,致密油气的勘探具有广阔的潜力。     

吐玉克油田储层流体历史分析及油气成藏过程研究

储层成岩流体包裹体可以提供油气充注时的重要信息,它反映流体捕获时的物理化学条件。本文通过储层流体包裹体的研究,结合源岩生排烃史,分析了吐玉克油田油气充注期次及油气成藏过程,研究表明,该油田油气充注过程主要有两期,其中晚三叠世-早侏罗世是主要成藏期。