鄂尔多斯盆地准连续型致密砂岩大气田成藏模式

鄂尔多斯盆地大气田主要赋存于上古生界致密砂岩储层中,且广泛分布于上古生界中下组合特别是二叠系山西组与下石盒子组。研究表明,鄂尔多斯盆地致密砂岩大气田既非典型的不连续型常规气藏,又非典型的连续型非常规气藏,而是介于常规与非常规或不连续型与连续型之间的一种过渡类型,称之为准连续型天然气聚集。其主要特点是:天然气大面积准连续分布,无明确气藏边界;圈闭介于常规圈闭与无圈闭之间,主要由非常规岩性圈闭和动力圈闭组成;气水分布复杂,无明显边、底水;天然气运移为非浮力驱动,近距离成藏。这种大气田的形成与分布主要受烃源岩和储层等因素控制,其中优质烃源岩的大面积分布是控制致密砂岩大气田形成和分布最重要的因素。由于为近距离运移成藏,加之致密储层本身同时可起到一定封盖作用,鄂尔多斯盆地上古生界致密砂岩大气田形成的生气强度下限可以低至10×108 m3/km2左右。准连续型致密砂岩天然气成藏模式的提出,预示着鄂尔多斯盆地上古生界天然气资源丰富,勘探潜力较大。但另一方面,准连续型成藏模式的确认,也意味着传统的常规油气地质学的研究思路及勘探理念在鄂尔多斯盆地并不完全适用。     

鄂尔多斯盆地长6油层组准连续型致密砂岩油藏形成机理

鄂尔多斯盆地陕北斜坡延长组长6油藏为典型的准连续型致密砂岩非常规油藏,主要具有以下7个特点:(1)长6油藏形成和分布对圈闭无严格要求,石油大面积连片分布,油藏分布范围不受圈闭限制;(2)区域相对稳定的大地构造背景条件,以及大面积复合连片分布的致密储集体是长6准连续型致密砂岩油藏形成的外部因素;(3)长7油层组成熟烃源岩大面积连续分布,高强度生、排烃是长6准连续型致密砂岩油藏形成的前提;(4)长6油藏的形成主要是初次运移和短距离二次运移的结果,垂向裂缝和侧向连通砂体有效组合为石油优势运移通道,石油就近运移聚集成藏;(5)石油运移的动力主要是生烃作用产生的异常压力,浮力作用弱,对油藏的形成和分布不起主要作用;(6)长6油藏油水分布规律复杂,无纯油层,油水层、水层、干层共存,无统一的油水界面和压力系统,油藏非均质性强,含油饱和度不均一,储量丰度较低,存在甜点富集区;(7)在石油大规模生成运移时,长6储层已经致密化或同步致密,为形成长6准连续型致密砂岩油藏创造了条件。     

鄂尔多斯盆地延长组低渗透致密岩性油藏成藏机理

以层序地层学为指导,从成藏条件解剖入手,从孔隙演化的角度分析鄂尔多斯盆地中生界上三叠统延长组低渗透致密岩性油藏成藏机理,归纳其成藏演化模式。延长组低渗透致密岩性油藏分布于优质烃源岩范围内,湖相重力流沉积与三角洲前缘沉积为主要储集砂体类型。延长组低渗透致密砂岩在早期成藏期具有高孔高渗的特点,早期生成的油气在浮力作用下正常成藏,中后期成藏过程中经历了持续压实致密过程;后期主生烃期生成的原油在浮力和源储压差共同作用下沿先前残余路径以浸润方式运聚,达到致密条件时,油气停止运移。晚侏罗世—早白垩世中期,油气在高孔隙砂岩中近源多点面状充注大面积成藏,油气从湖盆中心向四周运移;早白垩世晚期,砂岩储集层成岩作用加强,储集层发生致密化。晚白垩世之后,受西倾东翘的构造挤压抬升运动影响,形成现今低渗透致密岩性油藏。     

鄂尔多斯盆地华庆地区致密砂岩油藏成藏条件研究

针对鄂尔多斯盆地华庆地区长₆油层组砂岩非均质性强、物性差,严重制约勘探与开发的问题,综合运用石油地质学、沉积岩石学、成藏动力学等理论,通过钻井、录井、测井资料,结合多种测试分析数据,对研究区长₆油层组致密砂岩油藏成藏条件进行深入研究。研究结果表明,华庆地区B257井区长₆致密砂岩油藏成藏主要受优质的烃源岩、良好的储层与油藏特征共同控制。最终依据油层组的沉积背景、构造条件、储层条件、烃源岩条件和生产情况确定了2个有利勘探区域。研究结果为华庆地区B257井区长₆油层组致密砂岩油藏的勘探与开发指明了方向。     

论致密大油气田成藏模式

根据对国内外致密油气聚集成藏特征的分析,提出致密大油气田存在3种成藏模式,即连续型(深盆气型)、准连续型和不连续型(常规圈闭型)。与连续型油气藏相似,准连续型油气聚集也表现为:油气分布面积较大,无明确边界,也无边底水;源、储邻近,广覆式分布;油气运移主要为非浮力驱动,运移动力主要为异常压力、扩散作用力和毛细管压力,浮力作用受限;运移的方式主要为非达西流,以涌流和扩散流为主。所不同的是:准连续型油气聚集由多个彼此相邻的中小型油气藏组成,油气呈准连续分布;油、气、水分布比较复杂,无显著油、气、水倒置;油气充注以大面积弥漫式垂向排驱为主,初次运移直接成藏或短距离二次运移成藏;储层先致密后成藏或边致密边成藏,且非均质性较强;圈闭对油气聚集成藏具有一定控制作用。研究认为,以深盆气或盆地中心气为代表的连续型油气藏与典型的不连续型常规圈闭油气藏,分别代表了复杂地质环境中致密油气藏形成序列中的两种端元类型,二者之间应存在不同的过渡类型。准连续型油气藏就是这样一种过渡类型的致密油气聚集,并且可能是致密储层中大油气田形成的主要方式。事实上,典型的连续型油气聚集应是那些形成于烃源岩内的油气聚集(如页岩气和煤层气),典型的不连续型油气聚集则是那些形成于烃源岩外近源-远源的常规储层中、受常规圈闭严格控制并且具有边底水的油气聚集;而形成于烃源岩外并且近源的致密油气藏则主要为准连续型油气聚集,其次为非典型的不连续型(常规圈闭型)油气聚集,而像盆地中心气或深盆气那样的连续型聚集则较为少见。     

鄂尔多斯盆地东部上古生界致密岩性气藏成藏模式

鄂尔多斯盆地东部上古生界气藏为典型的致密砂岩岩性气藏,其特点是气源充足、多层系含气、致密砂岩储集层发育、盖层封闭条件相对较好.根据鄂尔多斯盆地东部气藏形成特征,以成藏期次为主线,以致密岩性圈闭为重点,综合考虑成藏主控因素,分别对早侏罗世末期、晚侏罗世中晚期、早白垩世末期、早白垩世末期至今4个具有代表性的阶段进行了成藏模式分析,认为晚侏罗世中晚期及早白垩世末期是盆地东部天然气成藏的关键时期.受致密岩性圈闭气藏储集层物性差的影响,输导层不同决定了天然气二次运移的方式不同,本溪组、太原组、山西组、下石盒子组形成的天然气气藏在平面上连片性好,而石千峰组及上石盒子组天然气在输导层发育的地方常形成"小而肥"的次生气藏.图3表2参22     

鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透致密油藏充注模式测井识别

油藏充注模式是指从烃源岩生成的原油,在驱动力作用下向储集层选择性持续注入形成油藏的过程。油藏充注模式与油源条件、储层物性、成藏动力三者耦合有关。鄂尔多斯盆地中生界延长组发育典型低渗透-致密砂岩油藏和低幅度构造-岩性油藏。根据源储配置关系、砂体充满度和最大有效含油体积的相对高低,将油藏充注模式划分为过充注、正常充注和欠充注3种类型。分析了不同充注模式油藏形成的原因及含油性、有效储层下限变化规律。针对不同充注模式油藏建立了解释结论序列和针对性测井解释方法,大幅度提高了低渗透-致密储层的测井判识能力。     

鄂尔多斯盆地东北缘神府区块上古生界致密砂岩成藏特征

为进一步拓展鄂尔多斯盆地东缘致密气勘探前景,在区域烃源岩、储层、盖层和运移输导体系分析基础上,结合流体包裹体测试,开展了神府区块石炭系—二叠系(C—P)致密气成藏条件研究.结果表明:主力煤层厚度较大且分布稳定,较大的生烃强度构成成藏的基本条件;储层整体呈现低孔低渗特征,以残余粒间孔和粒内溶孔为主要储集空间;C—P内部广...     

鄂尔多斯盆地庆阳气田深层致密砂岩气藏成藏条件

近年来,鄂尔多斯盆地西南部深层(4200 m以下)天然气勘探取得了重要进展.为进一步揭示研究区致密砂岩成藏条件,利用石油地质学理论和油气成藏原理,基于岩心观察、普通薄片、扫描电镜等资料分析,结合地球化学特征,对其烃源岩分布、生烃能力、储集层特征进行系统剖析,并对成藏模式进行了探讨.研究认为:①该区主力烃源岩上古生界石炭...     

鄂尔多斯盆地南东部山二段三亚段致密砂岩气藏成藏主控因素

从研究区(鄂尔多斯盆地南东部)主力气层下二叠统山西组二段三亚段(P1s32)成藏基本条件入手,发现该区烃源岩呈广覆式分布,有机质含量高,普遍达到过成熟阶段。储层孔隙度和渗透率较低,填隙物含量较高,储集空间以次生溶蚀孔隙为主。中二叠统上石盒子组(P2sh5~8)泥质岩类作为该区的区域盖层普遍存在欠压实现象,封闭能力强。气藏平面分布上受控于烃源岩、砂体及构造3个因素,表现出源内成藏、砂体控藏及构造补充成藏3种形式。     

致密油“近源成藏”关键地球化学证据——以鄂尔多斯盆地延长组近源组合为例

致密油“近源成藏”的结论是依据石油在低渗储层中难以长距离侧向运移的储层特征推断得出的,一直以来缺乏地球化学方面的直接证据。基于对鄂尔多斯盆地三叠系延长组近源组合(长6段—长8₁亚段)中烃源岩特征和油源差异性的分析,探究了致密油近源成藏的地球化学依据,并解释了引起近源成藏的原因。研究区近源组合中的石油皆来自于原位长7烃源岩,即便是邻近区块的油源也存在差异,石油在致密储层中难以发生大规模的侧向运移。鄂尔多斯盆地长7段烃源岩的生物标志化合物在平面上具有显著差异,并沿沉积中心呈环带状分布。不同相带生物标志化合物组合差异导致的油源差异,是前期学者们发现致密油“近源成藏”的根本原因。致密油“近源成藏”改变了之前油源对比全盆地、同一层烃源岩一概而论的观点,对未来单一盆地中不同类型油气资源量的分区分带精细评价具有重要意义。     

鄂尔多斯盆地延长组长9油层组成藏地质条件

通过对鄂尔多斯盆地长9油层组成藏地质条件的分析,认为长9油藏的油源主要来自于上覆长7油层组和其本身两套烃源岩,但志丹地区长9油藏原油来源于长9烃源岩,无长7烃源岩的混入。长9油层组含油段主要集中在长9¹亚段,储集体主要发育于辫状河三角洲平原相分流河道砂体及三角洲前缘水下分流河道砂体,部分为半深湖亚相浊积岩砂体。长9储层的岩石类型主要为岩屑长石砂岩,以粒间孔为主,孔隙度、渗透率总体较低。平面上储层物性分布差异性较大,姬塬地区砂岩粒度粗,粒间孔发育,物性最好;而发育碳酸盐胶结物的洛川地区孔隙不发育,物性最差。根据源-储关系,长9油层组主要发育上生下储、自生自储两种成藏组合类型。据综合分析,姬塬地区成藏条件较好,为下一步勘探的最有利区。     

鄂尔多斯盆地延长组致密油特征

通过综合研究鄂尔多斯盆地延长组致密油储集层与烃源岩展布、岩石学、地球化学等资料,分析鄂尔多斯盆地延长组致密油特征,评价其勘探潜力.鄂尔多斯盆地中生界延长组低渗透油气资源丰富,截至目前空气渗透率小于2×10?3μm2的致密油探明地质储量约20×108 t,主要赋存于与油页岩互层共生或紧邻的延长组长6—长8油层组致密砂岩储集层中,石油未经过大规模长距离运移.其中,湖盆中部长7和长6油层组大面积分布的重力流砂岩储集层尤其致密,空气渗透率一般小于0.3×10?3μm2.延长组致密油具有多成因砂体复合叠加规模大、储集层致密、孔喉结构复杂、刚性组分含量高、裂缝发育、含油性和原油物性较好、低压低产等特征.优质烃源岩与大面积厚层储集体互层共生,以及地史期生烃增压强排烃作用控制了延长组大面积叠合致密油的形成.鄂尔多斯盆地致密油资源潜力大,是近期建产的现实目标和未来勘探开发的重要领域.图6表2参37     

鄂尔多斯盆地中东部致密砂岩储层地质特征及控制因素

鄂尔多斯盆地中东部二叠系致密砂岩储层地质特征和储层控制因素研究尚属空白。在岩心描述、 分析化验和成岩演化分析等基础上,对该储层的微观特征进行了系统描述,并对其控制因素进行了研究。 结果表明,盒8 段和山2 段储层毛管压力曲线为陡斜式,孔、渗条件较差,平均孔隙度分别为6.14% 和 4.49%,平均渗透率分别为0.389 mD 和0.749 mD,属致密砂岩储层。受沉积环境和成岩作用的控制,盒8 段和山2 段储层主要发育于水下分流河道微相中,且普遍进入晚成岩阶段B 亚期,部分地区山2 段储层 甚至进入晚成岩阶段C 亚期。压实作用及硅质、碳酸盐和黏土胶结作用使储层物性变差,溶蚀作用改善 了储层的孔、渗条件,使储层物性变好。     

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。     

鄂尔多斯盆地致密油、页岩油特征及资源潜力

长庆油田对渗透率为0.3～1mD的超低渗透油藏已实现了规模有效开发。考虑到鄂尔多斯盆地石油勘探开发实际,将储集层地面空气渗透率小于0.3mD,赋存于油页岩及其互层共生的致密砂岩储层中,石油未经过大规模长距离运移的油藏称为致密油,包括致密砂岩油和页岩油2大类。延长组致密油主要发育于半深湖-深湖相区,以延长组7段（简称长7）油层组油页岩、致密砂岩和湖盆中部的延长组6段（简称长6）油层组致密砂岩最为典型。致密油具有分布范围广,烃源岩条件优越,砂岩储层致密,孔喉结构复杂,物性差,含油饱和度高,原油性质好,油藏压力系数低的特点。纳米级孔喉系统广泛发育是致密油储集体连续油气聚集的根本特征,延长组致密砂岩储层中大多数连通的孔喉直径大于临界孔喉直径,满足油气在致密储层中运移的条件。根据致密油层与生油岩层的接触关系,确定了3种致密油储集层类型：①致密块状砂岩储层;②砂岩-泥岩互层型储层;③油页岩型致密储层。鄂尔多斯盆地长6和长7油层组致密油分布广泛,初步预测致密油总资源量约30×10⁸t,其中长7油层组页岩油资源量超过10×10⁸t,长7油层组致密砂岩油资源量约9×10⁸t,长6油层组致密砂岩油资源量约11×10⁸t。致密油资源是长庆油田实现年产油气当量5000×10⁴t并长期稳产较为现实的石油接替资源。     

致密油聚集模型与数值模拟探讨——以鄂尔多斯盆地延长组致密油为例

致密油可划分为页岩油、互层或夹层型致密油和邻源型致密油3种,根据它们的地质特点和成藏机理建立成藏模型。结果认为：页岩油的成藏过程很特殊,既没有经历二次运移也没有进行初次运移,只发生原始运移：互层或夹层型致密油属于自生自储型,是初次运移的结果;邻源型致密油是一种过渡型油藏,介于初次运移与二次运移之间。是“膨胀力”驱动的结果,．基于这种认识,提出“膨胀流”驱动论,并以此为基础建立了邻源型致密油数值模型、互层或夹层型致密油的自生自储数值模型及页岩油数值计算的容积法模型。应用实例证明,该技术具有较好的应用前景．．