歧口凹陷歧北次凹沙河街组三段页岩油地质特征与勘探突破

歧口凹陷歧北次凹沙河街组三段（沙三段）湖泛期细粒沉积发育、烃源岩品质好、页岩油资源丰富，但其研究尚处于起步阶段，在沧东凹陷孔店组二段湖相页岩油工业化开发的带动下，落实其勘探前景势成必然。为探究歧北次凹沙三段页岩油的地质特征及勘探潜力，依据F39X1井、QY10-1-1井等多口井的岩心、分析化验、测井资料和录井资料，对沙三段页岩层系的地质特征、页岩油类型与富集模式、甜点的空间分布规律等开展了综合研究。歧北次凹沙三段的矿物组成和岩石类型多样，主要包括灰质白云质页岩、长英质页岩、混合质页岩及微晶白云岩、亮晶生屑白云岩、粉砂岩等；烃源岩的总有机碳（TOC）含量主要分布在1%~3%，以Ⅱ型干酪根为主且指示热演化成熟度的镜质体反射率（R_o）普遍高于0.7%；储集空间主要包括粒间孔、晶间孔、生物体腔孔、有机孔及层理缝、构造（微）缝等；页岩油的超越效应明显（油饱和度指数平均为116.3 mg/g）、荧光显示良好。在歧北次凹沙三段中识别出单一型和夹层型2类页岩油，构建了高TOC滞留型页岩油和低TOC运移型页岩油2种富集模式，并建立了基于油饱和度指数、TOC和脆性指数等多参数的甜点定量评价方法及标准。针对甜点区部署了QY10-1-1水平井，其初期的折算产油量达103.5 t/d，预计可形成亿吨级增储新领域。勘探发现证实歧口凹陷的沙三段细粒岩段具备良好的页岩油勘探潜力。     

负向构造区油气成藏理论认识与勘探实践

负向构造区油气成藏理论认识是以"洼槽区岩性地层油气藏、深盆湖相页岩油、向斜区煤层气"三个成藏模式为基础,融合前人有关负向构造油气成藏研究理论成果,形成的负向构造区油气成藏机理与分布规律的系统知识体系,其核心观点是:①"从盆地中心向盆地边缘,油气藏横向有序成环形成分布圈,纵向依次成链形成放射状富集链";②负向构造区由于构...     

陆相富有机质页岩脆性评价方法优选与应用

页岩脆性是影响压裂裂缝规模、决定页岩滞留烃能否可动的关键指标之一,是页岩油平面甜点区、水平井钻探甜点靶层、压裂甜点段评价的主要参数之一。通过沧东凹陷孔二段17块页岩样品的X衍射矿物分析、有机碳分析以及岩石三轴力学实验,建立了以长英质矿物、碳酸盐、黏土、有机质为骨架的页岩脆性地质模型和5个基于矿物成分的页岩脆性评价公式。通过与力学参数脆性公式对比分析,优选出综合考虑页岩总有机碳含量、不同矿物脆度的脆性评价新方法以及简化的TOC、黏土两项关键参数的脆性评价方法,前者适用于XRD分析矿物成分资料丰富的层段,后者适用于测井评价。应用矿物含量法评价G108-8井孔二段C6层脆性,并结合含油性优选出高脆、高含油或中等含油的页岩作为工程-含油双甜点,Z1608和GX5井的试油结果验证了上述脆性评价方法在页岩油勘探中的有效性,为页岩油甜点段和压裂方案的设计提供了重要参考。     

断陷湖盆湖相页岩油形成有利条件及富集特征——以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段为例

有别于北美海相页岩油气，中国湖相页岩油地质特征十分复杂，湖相页岩油是否具备形成的条件、如何寻找富集层段等问题亟待解决。为了探究湖相页岩油形成的有利条件与富集特征，以渤海湾盆地黄骅坳陷沧东凹陷孔店组二段为例，综合利用G108-8井、GD12井和GD14井3口取心井的635.8 m取心资料、12 000余块次分析化验资料及20口井的试油、试采资料，从页岩油形成的烃源岩、沉积组构及热演化等方面，对湖相页岩油成藏机理等进行了系统分析。研究结果发现：广泛分布多类型高丰度有机质、高脆性矿物组成、高密度纹层结构及中等热演化阶段是页岩油形成富集的主要条件；湖相页岩层系可划分为纹层状长英质页岩、纹层状混积质页岩、薄层状含灰白云质页岩及厚层状含灰白云质页岩4类组构相，处于中等热演化成熟阶段的纹层状长英质页岩、纹层状混积质页岩组构相为最优组构相类型；S₁^*/TOC值（以单位有机碳的含油量表示）平均大于135 mg/g、滞留烃含量大于阈值100 mg/g的超越效应明显，揭示了"优势组构相-滞留烃超越效应"的页岩油富集特征。采用这一新认识有效指导了页岩油勘探，研究区GD1702H井最高产油量达61 m³/d，自喷生产已超416 d，产量基本稳定在17 m³/d，GD1701H井、GD1702H井两口水平井累积产油量超1.4×10⁴t，证实了中国东部湖相页岩油具备工业性开发的良好潜力。     

深盆湖相区页岩油富集理论、勘探技术及前景——以渤海湾盆地黄骅坳陷古近系为例

21世纪初期海相页岩油气在北美地区已实现商业性开发,而中国陆相页岩油气的发展整体尚处于探索阶段,且多分布于深盆湖相区。在综合中国陆相页岩油研究进展的基础上,以渤海湾盆地黄骅坳陷古近系页岩油为典型实例,通过回顾页岩油的勘探开发历程,总结了页岩油在勘探开发过程中取得的理论成果和技术,分析了当前页岩油勘探开发的成效和勘探潜力以及深盆湖相区页岩油勘探开发的资源前景。“优势组构相-滞留烃超越效应”富集理论揭示了深盆湖相区页岩具有“三高一低”（高频纹层结构、高有机质丰度、高长英质含量、低黏土含量）的优势组构特征,明确了页岩油的形成与富集规律,建立了页岩油的富集模式,为深盆湖相区页岩油的勘探开发奠定了理论基础与依据。页岩中滞留可动资源量的质量含油率计算方法、页岩油甜点体地质-地震综合评价方法、深盆湖相区页岩压裂改造技术和多甜点立体开发技术等为页岩油资源量的落实、井位部署及高效开发提供了重要技术支撑。得益于理论的创新及技术的突破,黄骅坳陷沧东凹陷孔店组二段进入了工业化开发阶段,完钻水平井达46口;歧口凹陷沙河街组三段在歧北次凹也取得了明显的勘探成效,QY10-1-1井、B56-1H井等水平井获高产稳产突破。黄骅坳陷页岩油在资源潜力、提产潜力及降本潜力方面均较大,也展示出中国深盆湖相区页岩油资源潜力巨大、前景广阔。     

陆相湖盆细粒沉积区页岩层系石油地质特征与油气发现 ——以黄骅坳陷沧东凹陷孔二段为例

传统观点认为,湖盆半深湖-深湖区主要以高黏土、低陆源碎屑的相对均质泥页岩类烃源岩为主,是寻找油气藏的"禁区",但近年来中外页岩油气的勘探发现完全突破了过去的传统认识。为探究湖盆细粒沉积区页岩层系基本地质特征,以G108-8,GD14及GD12三口井635 m岩心8 000余块次分析化验资料及配套测井、录井资料为基础,对黄骅坳陷沧东凹陷孔二段页岩层系开展了岩性特征、储层特征、有机地化特征及其对储层的影响改造作用等方面的研究。研究发现,孔二段页岩层系矿物组分复杂、岩石类型多样,按照X射线衍射矿物组分可划分为长英质页岩、灰云岩及混合质页岩等3大类、7小类;页岩层系不仅具有生油能力,而且具有一定的储集能力,发育有机质孔、晶间孔、微裂缝等多类型的孔缝系统,且具有良好的工程可改造性;有机质的丰度、热演化成熟度等对页岩层系储层的孔隙发育、含油量、碳酸盐结晶程度等具有明显的影响。页岩层系矿物组成及结构构造的差异性造成了不同岩石类型石油地质特征的差异,灰云岩类应寻找短距离运移烃,而长英质页岩和混合质页岩应以寻找自身滞留烃为主,三大岩石类型均可成为页岩油良好储层,但不同岩石类型应采取相适应的工程改造措施,才能最大化页岩油的勘探开发效益。     

陆相页岩油甜点地质特征与勘探关键技术——以沧东凹陷孔店组二段为例

页岩油气等非常规油气资源已成为油气勘探开发的重要接替领域。渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段（孔二段）陆相页岩油十分丰富，但面临着构造复杂、储层非均质性强、埋深大等难题。在进行635.8 m系统取心、厘米级精细描述和上万块次分析联测的基础上，开展了页岩油成藏地质特征与勘探关键技术的攻关研究，形成了"选准甜点区、打准甜点段、压准甜点层、测准裂缝区"的"四准"技术。研究结果表明，孔二段陆相页岩层系可划分为长英质页岩、含灰白云质页岩和混合质页岩，矿物成分多样，层理结构发育，源岩品质好，热演化程度中等，储层致密但微孔缝发育，含油饱和度高，脆性矿物含量高，展示了孔二段页岩油具有良好的勘探前景。通过沉积学研究、总有机碳含量及镜质体反射率评价、脆性矿物计算、地震融合反演等综合评价确定了孔二段I类甜点面积为126 km²，指导了GD1701H井和GD1702H井的水平井井位部署；通过"精细标定追小层、精细反演定箱体、精细落实保入窗、实施调整追甜点"等措施确保了两口水平井96%的甜点钻遇率；通过"一优五高"选点实现了压裂段簇的差异设计；微地震及电位法监测结果表明，体积压裂改造形成的压裂缝长300~400 m、高120 m，缝控体积约0.07 km³，两口水平井最高产油量分别达66 t/d和53 t/d，实现了页岩油缝控储量的有效动用。孔二段页岩油勘探实践表明陆相页岩油效益勘探开发潜力大，"四准"技术是页岩油高效动用的关键。     

湖相页岩型页岩油勘探开发理论技术与实践——以渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组为例

针对湖相页岩型页岩油高产稳产主控要素不清楚、页岩油生产规律不明确等问题,综合利用沧东凹陷古近系孔店组二段4口井700m系统取心、十万余条分析数据和试油资料对湖相页岩型页岩油实现高产稳产的理论认识基础、勘探开发关键技术、页岩油的开发效果及生产规律等进行分析和总结。提出“三高一低”优质页岩是页岩油富集的物质基础、中偏高热演化是页岩油富集有利条件、纹层状长英质页岩是湖相页岩型页岩油最优富集层等页岩油富集理论认识。形成了富集层及富集区评价预测技术、水平井开发井网部署技术、页岩油储集层压裂工艺技术、页岩油排采制度优化技术等支撑页岩油高产稳产的勘探关键技术方法。理论认识与技术方法指导实现了沧东凹陷页岩油的高产稳产,其中4口水平井单井日产页岩油突破百吨,GY5-1-1L井日产油达208 m~3;截至2022年4月,28口生产井日产油稳定在300～350t,累产油17.8×10~4 t。揭示了页岩油水平井自喷阶段产量呈指数递减、机械采油阶段产量呈台阶状递减后再趋于稳定的生产规律,采出页岩油轻烃类组分比例与日产油量呈正相关性且在试采进程中逐渐减少。     

黄骅坳陷页岩型页岩油富集规律及勘探有利区

近年勘探实践证实渤海湾盆地黄骅坳陷古近系孔店组二段、沙河街组三段和沙河街组一段主力烃源岩层系发育页岩滞留型页岩油,页岩油富集规律不清、有利层/区不明制约了坳陷页岩油扩展勘探和规模开发。基于黄骅坳陷古近系系统取心、岩石薄片、测井、录井、试油及烃源岩评价、滑溜水常压渗吸对比实验等测试资料系统开展页岩油烃源岩、储集性能、保存条件分析,探讨黄骅坳陷页岩型页岩油富集模式及有利区分布规律。研究认为,适中物源供给、适中总有机碳含量(TOC含量为2%～6%)、适中有机质类型(以Ⅰ型为主、Ⅲ型为辅)、适中热演化成熟度(R_o为0.7%～1.2%)等适中的物源及烃源岩条件,高密度微米—纳米纹层(密度可达15 000层/m)、高占比微米—纳米孔缝(孔隙度平均为4.5%)、高滞留可动烃含量(S₁含量平均为4.2 mg/g)等适高的储集条件,顶、底板封堵条件优(盖层厚度为50～100 m)、断裂破坏程度弱(水平井靶层距离为450～550 m)等优良的保存条件,是黄骅坳陷古近系页岩型页岩油富集的主控因素。提出了黄骅坳陷古近系“2优1超1匹配”的“中高匹配”页岩油富集规律,...     

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段细粒相区有机地球化学特征

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段(Ek_2)页岩油勘探取得重要进展,多口井在页岩段获得工业油流,孔二段整体被视为常规烃源岩段,其内部岩性及有机地球化学特征尚未开展过深入研究。为此,从沧东凹陷G108-8井、普通薄片、全岩X-射线衍射、有机碳、镜质体反射率、岩石可溶有机物族组分、饱和烃色谱及饱和烃质谱等多种化验资料出发,对孔二段细粒相区泥页岩岩性及其有机质地球化学特征进行系统评价。研究结果表明:孔二段常规泥页岩段岩石矿物成分复杂,无明显优势矿物存在;孔二段有机质丰度高,干酪根类型以Ⅱ_1—Ⅱ_2型为主,有机质成熟度处于低成熟至中等成熟阶段;烃源岩具有明显的植烷优势,除部分样品伽马蜡烷含量较低外,总体指示强还原沉积环境,C_(29)甾烷含量明显高于C_(27)甾烷和C_(28)甾烷,同时C_(27)甾烷也有相对较强的波峰,孔二段烃源岩高等植物有机质输入占优势,同时也有低等水生生物和藻类的贡献。