中国陆相湖盆致密油成藏主控因素综述

致密油是指致密储层中的石油聚集,储层主要为致密砂岩和碳酸盐岩2大类,覆压渗透率多小于0.1×10-3μm2,一般无自然产能,需经技术改造方能获工业油流。我国主要发育陆相湖盆致密油藏,通过对比研究分析发现,发育优质烃源岩、存在"甜点区"、具备成藏原动力、近源聚集是我国陆相致密油成藏的主要条件。我国陆相致密油主要发育2类优质烃源岩:Ⅰ类烃源岩有机质类型好、丰度高,有机质成熟度高,生烃潜力大;Ⅱ类烃源岩生烃转化率较高。发育致密砂岩和碳酸盐岩2类储层,储层具有较强的非均质性,横向不连续,垂向叠置分布。生烃增压是我国陆相致密油成藏的主要原动力,强大的源储压差驱替生成的石油向紧邻优质烃源岩的致密储层中持续充注;其中,微裂缝沟通、微—纳米孔发育是致密油运移聚集的关键。微—纳米孔发育增大了致密储层的有效储集空间,微裂缝沟通为致密油的运移聚集提供了有效通道。我国陆相致密油资源丰富,初步预测其有利勘探面积约16×104km2,地质资源量约(160~200)×108t,有利勘探领域主要分布在鄂尔多斯、准噶尔、松辽、渤海湾、柴达木、四川等盆地。     

伊犁盆地致密油形成地质条件及资源潜力

近年国内外致密油勘探开发和资源评价进展显著。我国致密油主要分布于陆上五大含油气盆地（鄂尔多斯盆地、松辽盆地、准噶尔盆地、四川盆地和渤海湾盆地）,但众多中小盆地的致密油气资源潜力也值得关注。国内外致密油富集区具有“四大共性形成条件”,即盆地/凹陷中心宽缓沉积背景、广覆式发育优质烃源岩、大面积分布致密储层、源岩与储层紧密接触,可运用于中小盆地致密油形成条件研究和对比分析。基于野外剖面观测、露头样品和钻井岩心观察、前人资料分析等实物工作量,首次剖析了伊犁盆地致密油形成的地质条件、资源潜力和有利区带。认为伊犁盆地广覆式发育中二叠统（半）深湖相较厚暗色泥岩,生烃指标中等—较好,成熟度和生烃潜力较高。伊宁凹陷大面积分布中二叠统储集砂体,物性差—中等,储层致密。中二叠统源储叠置发育,储盖组合共生,有利于近源聚集,源储基本匹配。伊宁凹陷发育有平缓背景和膏盐层系,保存条件控制着致密油的能否形成和富集。按照致密油资源评价标准和资源起算条件,采用容积法评价伊宁凹陷中二叠统铁木里克组（P₂t）致密油地质资源量为3.43×10⁸t,技术可采资源量为3 086×10⁴t。伊犁盆地具备致密油形成的基本条件,伊宁凹陷南部斜坡带和中央洼陷带有一定的勘探前景,是下一步致密油勘探的主攻方向和有利区带。     

四川盆地致密油勘探开发新认识与发展潜力

在国内加大油气勘探开发力度的大环境下,非常规领域成为目前常规油气勘探开发的有力补充,在部分油田呈现出常非并举的发展势头,除页岩气而外,致密油是目前增储上产的重要对象。在系统梳理、分析、总结四川盆地侏罗系大安寨段致密油特征基础上,根据最新烃源岩、储层、源储配置等分析实验样品以及勘探开发成效的系统分析,提出：侏罗系大安寨段烃源岩有机碳中等,页岩油气显示频繁;储层致密化程度高,发育相对优质储层;源储配置类型多样,致密油充注效率高;致密油大面积分布,分相带建立有利区标准;致密油生产差异大,创建勘探开发新模式五大创新认识。根据目前的勘探开发实际情况和资源情况,提出了大安寨段具备页岩油气与致密油气两大非常规油气勘探开发潜力的新思路,并指出了页岩油气主要发育在半深湖区,致密油主要发育在滨浅湖区的认识,为该层系下步的整体勘探开发指明了方向。     

歧口凹陷歧北斜坡沙一下亚段致密砂岩油形成条件

综合运用地震、岩心、薄片、地球化学分析资料,分析歧口凹陷歧北斜坡沙一下亚段致密油形成地质要素,明确了勘探潜力。研究认为,歧北斜坡沙一下亚段稳定平缓的构造背景、大面积分布的优质烃源岩、大面积分布的非均质致密砂岩储层、源储共生及近距离运移聚集有利于形成较大规模的致密油。歧北斜坡沙一下亚段发育多期远岸水下扇沉积,其中中扇亚相及断裂发育区储层物性相对较好,形成常规油藏;外扇亚相薄层致密砂岩发育,致密油大面积分布,形成典型的常规油与致密砂岩油纵向相互叠置、横向叠合连片的油藏分布序列。通过储层预测圈定致密油分布范围163km2,板2上薄层浊积席状砂甜点区是致密油钻探的首选区。     

低勘探程度盆地致密油气有利区预测技术在鸡西盆地的应用

针对低勘探程度盆地资料少、致密油气有利区预测难度大等问题,通过对国内外典型致密油气盆地油气聚集机理分析,研究成藏主控因素,形成了低勘探程度盆地致密油气有利区预测理论和流程,并提出相关标准。研究表明,油气生成、储层物性和构造稳定程度直接控制致密油气形成和分布。致密油气分布有利区标准为:存在有效烃源岩,进入生烃门限,且地质历史时期生烃强度下限为7×10⁸～10×10⁸m³/km²,与烃源岩剖面紧邻的储层地表渗透率在1.00 mD以下,区域地层倾角在4 °以下且断裂不发育。鸡西盆地城子河组地层具有有效生烃能力,源储相邻,致密砂岩储层中已有油气发现,具有致密油气远景。根据生烃、储层和构造背景综合分析,致密油气有利区分布在坳陷区附近,面积约为291.3 km²。该方法符合成藏机理且有可操作性,可为类似低勘探程度盆地致密油气勘探提供参考。     

中国重点盆地致密油资源分级评价标准及勘探潜力

中国陆相致密油总体上运移距离相对较短,其形成和分布主要受构造背景、烃源岩、储层及源储配置控制,呈现出在优质烃源岩发育区内连续或准连续分布、局部富集的特点。烃源岩和储层在纵向和平面上的匹配关系,控制了致密油藏的形成、分布与规模,以源储配置关系为依据,将致密油资源划分为源内型和源外型,这2类致密油在中国各大含油气盆地均广泛分布。源内型致密油资源的分布和富集受烃源岩和有利储层分布控制;源外型致密油资源受输导体系和有利储层分布控制,但输导体系的有效性也受到烃源岩分布的控制,致密油资源的分级评价应考虑烃源岩和储层这2个核心参数。烃源岩和储层条件分类评价是致密油勘探潜力评价的基础,松辽、鄂尔多斯、四川、三塘湖、柴达木、准噶尔等六大重点盆地致密油资源总量为90.51×10⁸t,是致密油勘探的主要地区。     

莱州湾凹陷东北洼沙河街组致密油地质特征及形成条件

渤海海域沙河街组具有发育致密油的潜力。基于钻井、测井、录井和地震资料,综合岩心观察、岩石薄片鉴定、地球化学及储层物性等分析数据对渤海海域莱州湾凹陷东北洼沙河街组致密油的地质特征及形成条件进行研究。结果表明,莱州湾凹陷东北洼具备发育致密油的地质条件,其油气主要富集于与优质烃源岩共生或对接的大面积分布的有效储集体中。区域内广泛分布的沙三段半深湖-深湖相灰黑色泥岩形成Ⅱ1型干酪根,为研究区致密油形成提供了充足的油源;沙河街组大面积快速堆积的三角洲储集砂体为致密油形成提供了有利的储集空间;优质烃源岩与大面积厚层储集体之间交互沉积形成良好的源储共生关系,为近源成藏提供了有利的配置条件;成藏期异常压力为致密油形成提供了充注动力。     

致密油勘探研究现状

通过对国内外大量文献的调研,总结了致密油勘探研究现状.研究表明,致密油与页岩油存在差异,研究中应将两者区分开来;广泛分布的致密储层、成熟度适中的优质烃源岩以及烃源岩层与致密储层紧密接触是形成致密油的重要条件;致密油主要发育于前三角洲和重力流沉积环境下形成的细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩以及半深湖-深湖相分布的云质岩和泥灰岩中,其储层物性差,纳米级颗粒内孔、晶间孔和微裂缝在储集空间中占有重要地位;与常规油藏相比,致密油油藏具有生储盖紧邻、受构造圈闭影响小、油藏圈闭界限不明显的特征,原油在运移过程中主要受排烃压力作用以非达西流的方式进行渗流充注,油藏无统一的油气水界面和压力系统,油气水分布无明显规律;国内外对于致密油资源量估算的研究还相对薄弱,目前主要通过盆地模拟法、统计法和类比法对致密油资源量进行评价.     

柴达木盆地西部地区致密油气形成条件和勘探领域探讨

在明确致密油气定义的基础上,分析了柴达木盆地西部(简称“柴西”)地区致密油气形成的地质条件:首先发育多套大面积的烃源岩,具有多个生烃凹陷;其次广泛发育致密储层,主要包括致密砂岩储层和裂缝型(泥质岩和碳酸盐岩)致密储层。致密砂岩储层以南翼山和红柳泉E¹₃砂岩、乌南N¹₂砂岩为代表;裂缝型致密储层以南翼山E²₃、狮子沟E¹₃、开特米里克和油泉子N₁的储层为代表;且源储交互叠置分布。致密油气在柴西地区广泛分布,古构造斜坡区和生油凹陷中心是致密油气分布集中区。致密油气可能的成藏组合包括源内包裹组合、源上广覆组合、源下依伏组合和源侧披覆组合等4种。按照储层成因类型,柴西地区致密油气勘探领域主要有:三角洲前缘砂体致密油气、滩坝和浊积扇砂体致密油气以及碳酸盐岩致密油气3个领域。针对每个领域,通过致密油气形成条件分析,按照区域和层位,共优选出8个有利勘探区带。       

四川盆地平昌—阆中地区侏罗系油气成藏主控因素与勘探对策

四川盆地平昌—阆中地区具有十分有利的油气成藏地质条件,但其油气勘探潜力长期被低估。通过对沉积、生油、储集及压力条件等油气成藏主控因素的综合分析,认为该区中下侏罗统具有大面积连续型油气聚集成藏的特征:①早中侏罗世处于湖水广布的繁盛期,烃源岩与储集岩交互叠置;②烃源岩质优、层厚,已大量生烃;③砂岩和介壳灰岩储层致密,且发育泥页岩油气层;④溶蚀孔洞缝的发育使致密储层的储集性能得到有效改善;⑤油气层普遍高压,油气连续型聚集成藏。因此,若在该地区遵循非常规油气资源的勘探思路,针对滩坝砂岩和介壳灰岩致密储层,采用水平井、加砂压裂等工艺技术,则有望实现侏罗系油气勘探新的突破。     

冀中坳陷束鹿凹陷致密油成藏特征探讨

致密油资源是目前和未来一段时间我国非常规油气勘探和开发的主体,具有连续性成藏的特点。利用地震、钻井地质和测试资料,结合勘探实践,对渤海湾盆地冀中坳陷束鹿凹陷泥灰岩致密油成藏特征进行了研究。结果表明,束鹿凹陷致密油藏的形成主要受优质烃源岩、致密储层的控制;具有源储一体、近源成藏特征,具备形成致密油的良好条件;平面上,凹陷洼槽中心区与斜坡带低部位是泥灰岩致密油主要分布区,纵向上集中于沙三下亚段厚层泥灰岩段,具有纵向上整体含油、平面上局部富集分布特征。研究区存在围绕中洼和南洼的两个泥灰岩致密油规模分布区,目前多口井已钻获工业油气流,资源潜力大,为下步有利勘探区。     

中国非常规致密岩油气藏特征

致密岩油气是非常规油气资源的一种,在全球广泛分布,在中国分布也十分广泛,具有广阔的开发潜力,但目前我国对其的勘探程度还比较低。为此,研究并总结了中国致密岩(砂质岩、泥质岩、泥质灰岩等)油气的主要特征:具有特低的孔隙度、渗透率条件,致密岩与烃源岩多呈互层状,多时代、多层段叠置并大面积成藏,该类油气藏组合类型多样、以自生自储组合为主,具有多层、多点、全方位排烃和充注的特点,油、气、水关系复杂,常与泥页岩油气及煤层气共存。结论认为,在中国非常规油气资源类型中,致密岩油气资源潜力最大,而且致密岩油气比暗色泥页岩油气或煤层气开采技术难度相对要小,是我国当前和今后油气勘探开发最重要和现实的接替领域之一。     

四川盆地致密砂岩天然气成藏特征及规模富集机制

四川盆地川中地区须家河组致密砂岩气藏含水饱和度普遍较高。基于天然气地球化学分析测试数据和核磁共振高压充注模拟实验,研究了天然气运聚特征及气藏高含水机制。结果表明：①须家河组烃源岩—储层大面积交替叠置发育奠定了油气近距离聚集的基础,随烃源岩成熟度增高,天然气湿度系数变小、δ¹³C₁值增高,为近源成藏;②须家河组气藏含气饱和度主体分布在50%~65%之间,储集空间的主要孔隙半径为0.1~10 μm,相对大孔径占比越大,含气饱和度越高;③随充注压力增大,天然气在致密砂岩中由大孔径向小孔径空间“渐进式”聚集,并呈现出快速增加、缓慢增加和基本稳定的“三段式”充注特点,小压力驱动与相对大孔隙储集的耦合是川中地区须家河组天然气可以形成大中型气藏但含水饱和度高的主要原因。研究成果将为致密砂岩领域的拓展勘探提供理论技术支撑。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油资源评价

近期,新疆油田非常规致密油领域获得重大突破,有效推动了我国非常规油气勘探。准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储集岩主要由泥质粉(细)砂岩、白云质粉(细)砂岩和砂屑白云岩组成,纵向上集中发育为上、下2段,下段以粉砂岩为主,上段以湖相云质岩为主,具有典型的咸化湖相沉积特征。吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组优质烃源岩发育,致密储层大面积连续分布,且具有纵向上“源储共生”、横向上连续分布的源储组合关系;致密油成藏主要受优质烃源岩分布、致密储层物性、含油饱和度控制,沿致密储层集中段富集。基于上述特征,采用小面元、EUR评价方法计算凹陷上、下2段致密油的地质资源量约为20×10⁸t,技术可采资源量约为1.15×10⁸t;其中较为现实的Ⅰ类资源量约为2.5×10⁸t,技术可采资源量为0.16×10⁸t。吉木萨尔凹陷致密油作为典型咸化湖盆地源内互层致密油类型,开展芦草沟组致密油刻度区解剖,获取地质评价与资源评价关键参数,将为类似非常规致密油区块资源评价提供类比及借鉴依据。     

塔里木盆地库车坳陷致密砂岩气地球化学特征

通过系统分析塔里木盆地库车坳陷不同区带致密气藏的天然气地球化学特征,探讨了库车坳陷深层致密砂岩气来源。库车坳陷中段天然气对应烃源岩热演化程度高,天然气主要为高—过成熟煤型气,可能存在三叠系湖相原油裂解气;库车坳陷东部和西部天然气对应热演化程度中等,现今发现的天然气来源于侏罗系煤系（迪那气田）、三叠系湖相泥岩（迪北、博孜气田）,尚未发现湖相原油裂解气。根据库车坳陷不同区带天然气地球化学特征及来源的差异,结合烃源岩热演化差异性,指出大北—克深地区侏罗系—三叠系内有效圈闭有望成为三叠系湖相原油裂解气勘探新领域,秋里塔格构造中段—西段、阿瓦特—博孜古近系膏盐之下白垩系储层内构造圈闭、北部山前带东段侏罗系内构造—岩性圈闭为高—过成熟煤型气有利勘探区域。     

中国中西部碎屑岩领域油气富集主控因素与勘探方向

在油气藏解剖的基础上,根据油气来源将中国中西部碎屑岩层系油气藏类型分为内源型、外源型和混源型,其中内源型又细分为内源自源型油气藏和内源它源型油气藏,外源型细分为外源次生油气藏和外源原生油气藏。内源自源型油气藏具有烃源岩与储集层在纵、横向上就近配置的特点,易于形成大面积岩性油气藏或富集高产的构造油气藏,其油气富集主控因素为强生烃灶、凹中隆起和有利相带,是碎屑岩层系中寻找大中型油气田的首选领域;内源它源型油气藏既需要碎屑岩层系内部存在烃源岩,又需要通过纵、横向运移至上部碎屑岩层系中聚集成藏,其油气富集主控因素为强生烃灶、输导体系和（古）构造,是寻找富集高产构造油气藏的重要领域;外源型油气藏需要与下伏海相层系强生烃灶或者大型海相层系油气藏（田）在横向上邻近,还需要断层、不整合或疏导层构成的运移网络,其油气富集主控因素为输导体系有效性和下伏油藏规模,是寻找中小型次生油气藏（田）群和较大型地层油气藏的重要领域。     

北美典型致密油地质特征对比及分类

为全面认识致密油,汲取国外成功的开发经验,从而推动我国致密油发展,通过详细对比北美地区巴肯组、鹰滩组和卡尔蒂姆组的地质特征,从方便储量计算的角度,提出了更为完善的致密油定义,并系统划分了致密油的类型。结果表明：致密油主要是指以吸附或游离状态赋存于未纳入常规油田产区的低渗储层（卡尔蒂姆组）或地层深部致密沉积岩（巴肯组、鹰滩组）中,且必须通过水平井或多级压裂等开发技术才能实现经济采出的轻质非常规石油聚集,可以划分为 2 个大类、5 个亚类,其中,巴肯组致密油资源量最大,具有“大而肥”的特点,主要赋存在渗透率为 0.01～1.00 mD 的致密砂岩中,卡尔蒂姆组致密油资源量次之,主要赋存在渗透率为 0.1～10.0 mD 的砂质泥岩中,而鹰滩组致密油资源量最低,主要赋存在渗透率为 0.000 001～0.000 100 mD 的致密灰岩中。