济阳坳陷古近系页岩油气形成条件

中国东部胜利油区济阳坳陷古近系主要发育陆相泥页岩沉积,至今尚未对陆相页岩油气形成进行系统研究。通过大量试油、录井、测井及测试资料分析认为,济阳坳陷发育沙四段上亚段、沙三段下亚段和沙一段3套陆相泥页岩,其分布面积广,厚度大,有机质丰度高,有机质类型以I—Ⅱ1型为主,有机质成熟度已进入低成熟—高成熟演化阶段,无机矿物中脆性矿物含量高,表现出碳酸盐岩含量高、普遍含有一定量石英的特征,且各类微孔隙、微裂缝发育,形成的网状储集体系为油气的赋存与流动提供了空间,具备形成页岩油气的物质基础和储集条件。济阳坳陷沙四段上亚段页岩油气主要分布于东营凹陷、沾化凹陷和车镇凹陷郭局子洼陷;沙三段下亚段页岩油气主要分布于各凹陷的洼陷中部地区;沙一段页岩油气分布于沾化和车镇凹陷中部地区。     

陆相泥页岩在水平地应力作用下裂缝的多样性——以济阳坳陷古近系泥页岩为例

基于水平最大主应力（S_H）、水平最小主应力（S_h）和垂向应力（S_V）数据,探讨了济阳坳陷的地应力状态。济阳坳陷中,埋深小于2 600 m的地层总体处于Ⅰ类地应力状态（S_V>S_H>S_h）,埋深大于3 200 m的地层一般处于Ⅲ类地应力状态（S_H > S_V > S_h）,在不同地区由Ⅰ类地应力状态转换为Ⅲ类地应力状态的深度不同。利用岩心资料分析了Ⅲ类地应力状态下的动力学特征,动力学作用表现为横向挤压和错动,并识别出5类典型的Ⅲ类地应力裂缝,即脆性层竖直缝、非均质层竖直主干缝+水平分支缝、雁列式方解石透镜体充填缝、挤压逆冲派生缝和复杂网状缝。由于陆相泥页岩的组成和力学性质在纵向上具有强烈的非均质性,在Ⅲ类地应力状态下更容易形成多样性裂缝。     

济阳坳陷古近系陆相页岩油产量的影响因素

济阳坳陷古近系沙河街组泥页岩发育段有35口井获得了工业油气流,主要产层为沙三下亚段和沙四上亚段,以产页岩油为主。利用分析测试实验、录井、试油及测井资料,分析了影响页岩出油量的地质因素。研究表明,影响陆相页岩出油量的地质因素比较复杂,“甜点”的选取需要综合考虑各种地质要素,其中高丰度有机质含量是页岩油气富集的物质基础,有机质成熟度影响了页岩油气的量和相态,高有机质丰度的纹层状泥质灰岩和灰质泥岩相是页岩油气发育的有利岩相,异常高压影响页岩油气的富集与产出,夹层的分布、裂缝发育和流体流动性是页岩油气局部性富集高产的控制因素。     

济阳坳陷古近系页岩油富集条件与勘探战略方向

济阳坳 陷页岩油勘探实践的重大突破展示出陆相断陷盆地页岩油的广阔前景,使得页岩油地质理论体系逐步完善。济阳坳陷主力富有机质页岩为新生代古近纪陆相咸化湖盆沉积,总体上具有热演化程度低、埋藏深、地层厚、碳酸盐矿物含量高、地层压力高、地层温度高以及岩相多样、构造复杂、流体性质多样的特征。济阳坳陷古近纪多期次断陷活动与咸化沉积水体形成了页岩规模发育与演化的沉积背景。济阳坳陷主力烃源岩多发育于咸化湖盆,具有早生早富、中等演化程度即可大量生烃的特色,富有机质纹层状岩相无机孔缝并存、大孔发育的储集条件,加之中—低成熟的富有机质富碳酸盐页岩层系游离烃多状态赋存是济阳坳陷古近系页岩油富集的重要基础;富有机质页岩体系中生烃层、储集层的"双层结构"与成烃、成储的"二元耦合"使页岩中大孔径、高孔渗的优势岩相与游离油富集区组成无机-有机的有效匹配。结合页岩油资源量评价实验方法的优化,加之巨厚层页岩油勘探实践的不断突破,济阳坳陷古近系新一轮的页岩油资源评价将会重新认识济阳坳陷页岩油资源规模,预计济阳坳陷页岩油资源总量将在目前41×10⁸t游离油量认识基础上得到显著提高。济阳坳陷页岩油勘探实践将坚持:持续探索不同岩相类型、不同热演化程度、不同压力体系页岩油的富集理论与商业产能,进一步拓展济阳坳陷页岩油资源规模,引领陆相断陷盆地页岩油的 勘探。     

济阳坳陷古近系泥页岩岩石学特征对可压性的影响

济阳坳陷古近系泥页岩蕴含着丰富的油气资源,但针对性的压裂未取得预期效果。立足于岩石学特征,从脆性矿物类型、含量、产状及成因、黏土矿物组成、有机质含量、成岩作用强度、天然裂缝发育程度等方面对泥页岩可压性的影响进行了剖析,并与美国相关盆地的页岩有关参数进行了对比。研究认为：济阳坳陷古近系沙三下亚段—沙四上亚段泥页岩脆性矿物以硬度较低的方解石为主,总体抗嵌入能力较差;陆源的石英碎屑颗粒弥散状分布,影响压裂应力集中造缝,但含量仍与岩石脆性正相关;结晶形成的碳酸盐纹层导致岩石纵、横向非均质性增强,不利于压裂形成复杂网状裂缝;有机质含量与岩石脆性负相关,与源岩质量正相关,有利可压层段的选择需辩证综合分析;地层年代新、成岩时间短使岩石相对呈塑性,岩石脆性破裂难度增加。泥页岩可压性的影响因素非常复杂,既取决于岩石学特征又受围压条件及地应力差异等地质条件影响;压裂效果还受压裂液体系及施工参数的选择等方面的影响。     

济阳坳陷古近系层序地层学研究综述

首先对济阳坳陷古近系层序地层学研究概况进行了系统的综述,并从层序地层界面的划分和层序地层发育控制因素及填充模式及高精度层序地层等方面叙述了济阳坳陷层序地层研究取得的主要进展。对济阳坳陷一、二、三级层序界面特征及体系域划分进行了引述,并记述了以气候变化、构造运动为控制因素的层序发育模式及干旱盐湖型、深水断陷湖盆型和浅水断陷湖盆型等三种层序填充模式。同时,对具有特色的陆相断裂坡折带和低位扇理论进行了阐述。在此基础上,针对济阳坳陷层序地层学的研究现状提出了今后的研究方向。     

渤海湾盆地济阳坳陷陆相页岩油吸附控制因素

在页岩油勘探中,页岩吸附油量及其控制因素对于页岩油资源评价及有利区预测具有重要意义.以渤海湾盆地济阳坳陷沙河街组页岩为研究对象,通过改进的热解实验确定页岩吸附油量,利用分子模拟技术,微观吸附机理和宏观实验测试结果相结合,剖析了页岩物性、矿物组成和页岩油组分、有机质成熟度及温压等因素对吸附量的影响.结果表明:页岩孔隙体积...     

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。     

济阳坳陷古近系页岩文石含量与烃源岩热演化的对应关系

文石在济阳坳陷古近系湖相页岩中较为常见,多发育于富碳酸盐矿物的页岩中,属于化学成因。统计发现,济阳坳陷古近系湖相页岩文石含量的变化包络线与埋藏深度具有明显对应关系。在埋深2 300 m以上的地层中,文石含量变化不大;当埋深超过2 300 m时,文石含量包络线随埋藏深度的加大而快速降低;埋深达到约3 000 m,文石含量包络线降低的速率达到最大;当埋深超过约3 500 m时,页岩中的文石大部分消失。文石含量包络线的这种变化趋势与烃源岩热演化阶段基本一致,表明页岩地层中文石的含量变化明显受有机质热演化的控制。为进一步验证该解释,将研究区富文石和富方解石的页岩样品分别与有机酸(乙酸)和油层水在高温高压下进行多组溶解实验,测试实验前后碳酸盐矿物的溶解程度,结合不同埋藏深度烃源岩热演化的流体特征分析文石含量的变化趋势。分析认为:文石含量与有机质成熟演化过程中排出的有机酸浓度成反相关,有机酸生成的越多,文石的溶解越严重。当埋深大于3 500 m时,烃源岩进入高成熟—过成熟阶段,有机酸的生成逐渐停止,文石含量的减少也趋于停滞,并在页岩孔隙水中开始重新结晶出较稳定的方解石。     

济阳坳陷古近系沙河街组震积岩特征及其储集性能

通过大量岩心、薄片和成像测井资料分析,在济阳坳陷古近系沙河街组沙四段上部和沙三段地层中识别出震积岩。震积岩的主要标志是发育各种类型的软沉积变形构造,包括液化砂、泥岩脉、液化卷曲变形构造、阶梯状微断层、震积砂枕构造及震积砂球构造、串珠状构造、碳酸盐泥晶脉、自碎角砾状构造及假结核等。震积岩主要发育在古近系沙三段和沙四段上部,表明沙四段-沙三段沉积时期是控盆边界断裂强烈活动的时期。尽管地震作用没有使储集层孔隙度大幅度增加,但能够极大地改善储集层渗透性。震积岩特别是震裂岩和震碎角砾岩是一种潜在的油气储集层。     

济阳坳陷古近系软沉积变形层中的砂岩脉特征

利用钻井岩心观察、岩石薄片鉴定、油气井测试等手段,对渤海湾盆地济阳坳陷古近系砂岩脉的类型、成因的研究结果表明,济阳坳陷古近系软沉积变形层中的砂岩脉形态复杂,类型多样。根据其形态特征与赋存条件,可分为喉道状砂岩脉、脉络状砂岩脉、飘带状砂岩脉和裂缝充注型砂岩脉4种主要类型。震动流体化作用是形成喉道状砂岩脉的主要成因机制,脉络状砂岩脉和飘带状砂岩脉与震动液化挤压作用有关,裂缝充注型砂岩脉则主要形成于震动拉张裂缝充填作用。对砂岩脉的研究有助于寻找有工业价值的油气藏以及推断古沉积背景和古地震的震级。     

济阳坳陷古近系沙河街组海侵问题研究

从4个方面对济阳坳陷古近纪是否发生过海侵进行了论证:1盐类矿物演化序列的海相性特点;2海相遗迹化石Paleodictyon的发现;3Paleodictyon围岩中可以指示海侵发生的甲藻甾烷分子化石的发现;4有海侵证据的沙河街组沉积时期的湖进基本与全球范围的海侵吻合.研究结果表明,济阳坳陷古近纪沙河街组沉积期曾经受到过海水波及或短时期与海连通.海侵作用对研究区优质烃源岩的成因和中国东部渤海湾盆地的古地理格局以及新生代沉积盆地内的层序地层都具有重要作用.     

济阳坳陷古近系深层自生矿物及其与孔隙发育的关系

通过岩石薄片鉴定、粘土矿物X-衍射分析、镜质体反射率和油层物性分析等手段,结合区域油气地质研究成果,对济阳坳陷古近系沙河街组三段—四段深部碎屑岩储层自生矿物演化特征与次生孔隙发育带的关系进行了研究。结果表明,沙三段深部储层埋深3150～3600m处次生孔隙主要与碳酸盐类等酸溶性组分的溶蚀有关,埋深4250～4500m处的次生孔隙主要成因于碱性溶蚀作用。沙四段次生孔隙发育带（埋深3350～3600,3950～4200和4500～4900m）主要与还原条件下酸溶性矿物的溶蚀有关;埋深5600～5700m处次生孔隙的发育主要与碱溶性组分的溶蚀有关。车镇凹陷埋深4400～4700m处的高岭石低值带、伊利石含量高值带与次生孔隙发育带对应。东营凹陷北带和渤南洼陷深层绿泥石高值带与孔隙带发育有较好的一致性,且与伊利石含量呈消长关系。渤南洼陷在埋深3500～4800m处存在明显的粘土矿物转化异常带,且伊/蒙混层比高值带与绿泥石激增带及次生孔隙带具有较好的一致性。     

济阳坳陷八面河地区古近系孔店组油气成藏特征

摘要：济阳坳陷八面河地区古近系孔店组具有形成油气藏所需的储层、圈闭和保存条件,但缺少生烃条件。八面河孔店组油藏具有“低密度、低粘度、低含硫、高含蜡、高凝固点”的特点,与东营凹陷王家岗孔店组原油具有相似性。对比八面河地区孔店组与沙河街组的原油性质、组分构成及生物标志化合物等地化指标,认为来自东营凹陷沙河街组四段下亚段和孔店组二段的原油通过不整合面沿由北西向古构造脊与河道砂体构成的优势通道运移至八面河地区,形成以超覆不整合地层油藏和构造油藏为主体的多种油藏类型。受构造背景、油气输导、储层展布、圈闭分布及断层活动等多种因素控制,孔店组油气平面上主要分布在八面河鼻状构造带西南端,纵向上多聚集在距不整合面80m以内的孔店组下部,其油藏具有充满程度低、规模较小的特点。     

陆相碎屑岩旋回沉积记录中的物质响应及聚集规律--以济阳坳陷王家岗地区古近系孔店组为例

旋回沉积记录中包含着丰富的地质信息。以济阳坳陷王家岗地区古近系孔店组为研究对象,开展了陆相碎屑岩旋回沉积中物质响应特征研究。结果表明,王家岗地区湖平面逐渐收缩的陆源碎屑沉积旋回包括颜色、岩性和粒度旋回,旋回沉积机理主要为间歇性盐湖的振荡作用。矿物旋回从灰色到红色地层,纵向上石英含量逐渐增加,钾长石含量逐渐增加,斜长石含量逐渐减少,方解石含量有所减少,硬石膏含量逐渐增加,矿物变化旋回与颜色旋回的变化具有较好的耦合关系。旋回变化与元素富集也具有一定的耦合关系,纵向上常量元素中Al,Ca,Fe,Mg含量有增加的趋势,微量元素中Sr,Ba,Ga,Co 4种元素含量有增加的趋势。旋回变化与元素含量比值也有较好的耦合关系,特别是Fe/Mn和V/Ni比值,呈现出多级次旋回变化的特征。研究证实了王家岗地区陆相碎屑岩旋回变化与矿物和元素含量具有较好的耦合关系,它们直接控制了矿物和元素的富集规律。后期成岩流体改造通过物质交换,影响旋回变化的物质响应和耦合规律。