南黄海中部隆起海相中-古生界科学钻探CSDP-2井选址

2014年,大陆架科学钻探项目（CSDP）确定采用自主研发的轻便型海洋钻井平台"探海1号"在南黄海盆地中部隆起上实施首口科学钻探井（CSDP-2井）,其科学目标是探查中部隆起的中-古生界地质结构和油气地质条件,解决南黄海中部隆起海相残留盆地长期悬而未决的地层属性问题,同时为区域地质、海陆演化与海相油气资源前景研究和评价提供基础资料。据此确定钻孔的选址原则为：钻探海域水深不超过30 m,在预定2 800 m的钻探深度范围内钻遇多套完整的中-古生界海相地层。根据钻探目标和选址原则,针对中部隆起没有钻探资料的状况,以区域地质特征和周边钻井对比为参考,以地震资料多属性解释为手段,标定了地震反射层位,解释并编制了反射层构造图,拟定了钻探井位,预测了钻探层位;采用地震储层预测技术预测了有利储层。上述工作形成了无井勘探区的钻探井位部署技术流程和方法,经钻探厘定了三叠纪-奥陶纪海相沉积层,并发现了多个油气显示层,达到了预定钻探目标。     

基于孔喉结构建立致密砂岩储层评价方案——以松南中央坳陷泉四段为例

致密砂岩储层评价方案是识别储层"甜点"的基础,也是致密油勘探的重点和难点,但目前国内对此尚无统一认识。为此,以松南中央坳陷区泉四段致密砂岩为例,综合常规压汞、恒速压汞、高压压汞等多种资料对致密储层微观孔喉结构进行了精细表征,并以此为基础建立了致密砂岩储层评价方案。结果表明:研究区致密砂岩孔喉小、物性差,储集空间以次生溶孔为主;储层渗透性主要由占小部分体积的最大孔喉半径所控制,喉道半径越大、大喉道所占比例越高,致密储层的渗透率(K)就越高、品质就越好。在此基础上,由孔喉结构的差异性出发,将松南中央坳陷区泉四段致密砂岩储层分类4类,其中,石油能够充注至Ⅰ—Ⅲ类致密储层,且Ⅰ类致密储层(K为(0.1~1.0)×10~(-3)μm~2)品质最高,可视为储层"甜点"。     

梨树断陷营城组层序地层格架与沉积相特征

以Vail层序地层学理论为指导,综合利用地震、岩芯、测井及其他资料,通过多种方法,建立了梨树断陷营城组层序地层格架,有力地验证了前人提出的该工区存在4个三级层序的观点,认为由下至上所发育的SQ1~SQ4四个三级层序,分别对应YC1、YC2、YC3、YC4段地层。其中,底部SQ1~SQ3为二分层序,发育湖侵域和湖退域,SQ4为一分层序,仅发育湖侵域。针对研究区目的层段的层序发育特点,在层序地层单元划分和对比的基础之上,对层序格架内的沉积相类型和沉积相展布规律进行了研究,确定研究区主要沉积相类型包括湖泊相、扇三角洲相和辫状河三角洲相等,且沉积砂体具有混源沉积、连片发育的特征。SQ1层序,整个工区发育扇三角洲沉积相;SQ2层序,研究区东部继承发育扇三角洲沉积相,北部则演变为辫状河三角洲沉积相;SQ3、SQ4层序,研究区整体演变为辫状河三角洲沉积相。     

南黄海中部隆起中—古生界沉积相及烃源岩特征——以CSDP-2井为例

依托CSDP-2全取心井岩心及38块烃源岩样品的实测w(TOC)、w(氯仿沥青"A")、镜质体反射率、生烃潜量等一系列地化测试数据,在精确识别南黄海盆地中部隆起中—古生界沉积相类型的基础上,分析多组段、多岩相烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度特征,并结合前人研究成果,对比该区与下扬子苏皖地区主要烃源岩的差异性,探讨南黄海盆地中—古生界油气勘探前景。结果表明:南黄海盆地在中—古生代共经历了6次较大规模的海侵-海退,由海向陆方向发育完整的浅海陆棚-障壁海岸-三角洲沉积体系且充填了浅水内陆棚、镶边碳酸盐岩台地及潮坪-泻湖和三角洲前缘等连续的沉积演化序列;海盆内栖霞组、龙潭组、大隆组和青龙组4套烃源岩品质与陆区相当,同属中等最好烃源岩级别;垂向上则以龙潭组、大隆组源岩品质最高且不乏优质烃源岩的存在,青龙组源岩品质稍低但同样有效;丰富的烃类物质基础、7套全烃、荧光高幅上升段及累计40余处油浸、油斑等直接油气显示彰显了南黄海中—古生界海相地层存在着巨大的油气勘探潜力。     

近岸水下扇扇体沉积新认识与油气勘探再实践——以济阳坳陷陡坡带为例

在济阳坳陷砂砾岩体油气勘探中,砂体复杂分布和油水差异聚集等问题引发了对现有近岸水下扇沉积充填样式的思考、探索和补充。为完善断陷湖盆陡坡带砂砾岩体发育模式提供实验素材和地质实例,在系统梳理前人研究硕果的基础上,通过开展水槽沉积模拟实验、解析沉积充填过程,并结合油气勘探实践论证。可将断陷湖盆陡坡带近岸水下扇分为扇根、扇中、扇间和扇端4种沉积亚相,并包括9种沉积微相;较之以往,补充建立了扇中坡积朵叶体微相和扇间侧向迁移朵叶体微相,前者多超覆在早期扇主体斜坡之上,纵向呈独特的前积式反旋回并表现为“底凹上凸”的外部形态,后者则以发育正粒序中—细砂岩为主,沉积充填特征显著;二者均与半深湖—深湖泥岩、扇端和扇间泥岩紧密接触,利于形成岩性圈闭;济阳坳陷陡坡带以坡积朵叶体和侧向迁移朵叶为勘探目标的多口井接连获得高产、稳产工业油气流,在勘探实践中验证了近岸水下扇扇体沉积新认识,拓宽了断陷湖盆砂砾岩体的勘探新空间。科学发展的动力之一来源于理论与实验的矛盾,油气地质学更是着重表现出“问题由实践中来,认识到实践中去”的特点,基于水槽模拟实验的沉积充填模式探讨是促进沉积学繁荣发展的有效手段。     

基于海陆对比建立苏北—南黄海盆地晚二叠世—早三叠世地层格架

以层序地层学和沉积学理论为指导,依托大陆架科学钻探CSDP-2井并结合WX5-ST1井、N5井及南京江宁地区典型剖面,利用岩性、测井、古生物等资料,在识别苏北-南黄海盆地各级层序界面的基础上,将研究区上二叠统-下三叠统划分为2个长期基准面旋回（LC1、LC2）和3个中期基准面旋回（MC1-MC3）。研究表明,南黄海盆地与苏北盆地实为被海岸线分割的同一沉积盆地,其上二叠统-下三叠统具有良好的可对比性,其中：LC1长期基准面旋回（上二叠统）不对称性明显,最大海泛面MFS1对应于龙潭组中下部浅海陆棚相的泥岩,LC2长期基准面旋回（下三叠统）因后期印支运动抬升剥蚀,仅存基准面上升半旋回;研究区MC1旋回期（龙潭组）主要发育潮坪、泻湖、三角洲等海陆过渡相,各地水深相差不大;MC2、MC3时期（大隆组、青龙组）发育浅海陆棚、潮坪、泻湖及碳酸盐岩台地等沉积相,水体演变为南西深而北东浅,分析认为是东吴运动时期盆地差异抬升的结果。     

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组沉积期古环境与古气候演化——以永浅1井为例

四川盆地中部中侏罗统沙溪庙组沉积期古环境与古气候研究对揭示该时期盆内的沉积格局、重建古地理及油气形成与演化具有重要的理论和实践意义。本文以四川盆地中部永浅1井的47件泥岩样品为研究对象,通过主微量元素的变化特征恢复研究区沙溪庙组沉积期的古环境与古气候演化过程。研究结果表明,Sr/Ba比值、Rb/K2O比值、Ca/Mg比值和Ca/(Ca+Fe)比值指示川中地区中侏罗统沙溪庙组沉积期整体为淡水环境,但在沙溪庙组一段沉积中、晚期出现了短暂的水体盐度升高;V/(V+Ni)比值、U/Th值、V/Cr比值与Ni/Co比值指示沙溪庙组沉积期整体为间歇暴露的浅水氧化环境,局部为弱氧化或还原环境;C值、CIA值和Rb/Sr比值等指标显示,沙溪庙组沉积期古气候总体为温暖湿润的气候环境,但期间发生波动性干旱,在温暖湿润和半干旱—半湿润之间频繁波动。多元地球化学参数为川中地区中侏罗统沙溪庙组沉积期的古气候演化和区域性古气候对比提供了新的证据。     

松辽盆地梨树断陷营城组低渗透储层成因机制

松辽盆地梨树断陷营城组储层岩石类型以长石砂岩和岩屑质长石砂岩为主,储层物性测试结果表明,该区储层物性较差,整体具有"低孔特低孔-特低渗超低渗"的特征。综合利用岩心观察、薄片鉴定、图像分析及压汞测试等多种技术方法,对梨树断陷营城组低渗储层特征及物性控制因素进行分析,结果显示:储层主要的储集空间类型为原生孔隙、次生溶蚀孔隙及少量混合孔隙,发育压实作用、溶解作用、胶结作用及交代作用等成岩作用类型;成岩作用演化序列为压实作用→长石、岩屑溶解/石英加大→碳酸盐胶结→碳酸盐溶解;沉积作用和成岩作用之间的耦合关系决定了储层物性的好坏。在此基础上,采用反演回剥的方法进行成岩演化序列与孔隙结构约束下的储层地质历史时期物性演化史恢复。二者结合研究表明,研究区低渗储层成因机制主要为沉积作用主控、压实作用主导、胶结作用强化。     

南黄海盆地中部隆起CSDP-2井志留系-石炭系岩石学特征及其沉积相

目前,大陆架科学钻探CSDP-2井是南黄海盆地中部隆起上的唯一深钻,是揭示南黄海中-古生界海相地层时代,恢复其沉积环境和构造运动的基准井。本文针对该井开展岩心描述并进行薄片观察,结合测井数据、古生物化石等资料,将志留系-石炭系划分为下志留统高家边组、侯家塘组、坟头组,上泥盆统五通组,下石炭统高骊山组、和州组,上石炭统黄龙组、船山组。其中,志留系沉积了一套浅海陆棚相的细碎屑岩,沉积物以浅海-滨海相砂泥岩为主;泥盆系五通组同样为碎屑岩沉积,稳定的石英砂岩和紫红色泥岩并存,下部为潮坪相,上部则为三角洲相;而石炭系发育台坪、泻湖、颗粒滩等碳酸盐岩台地亚相,岩性以生屑灰岩和泥晶灰岩为主。区域地层对比表明,南黄海盆地中-古生界海相地层是下扬子区由陆域向海域的延伸,其志留系-石炭系岩性序列与下扬子陆域基本一致。     

松辽盆地肇州区块沙河子组层序格架特征及其对沉积和烃源岩的控制作用

以Vail经典层序地层学理论为指导,综合利用钻井岩心、地震、测井及地化分析测试等资料,通过地震反射特征分析、小波变换法、声波时差曲线和电阻率曲线交汇图法多种方法,将松辽盆地肇州地区下白垩统沙河子组整体划分为1个二级层序和由下至上的SQ1SQ4 4个三级层序。其中:这4个三级层序均具有二分结构,发育湖侵和湖退两个体系域;顶部的SQ4遭受严重剥蚀,在盆缘地带仅残留湖侵域。在层序地层单元划分和对比的基础上,结合研究区构造活动背景、物源供给情况等因素,认为研究区沙河子组主要发育西部扇三角洲、东部辫状河三角洲和湖泊相3种沉积相类型,而沉积体系演化主要受控于层序格架发育情况,表现为"格架控砂、继承演化、分源沉积、连片发育"的特征。在底部SQ1和顶部SQ4发育时期,盆小而水浅,西部扇三角洲和东部辫状河三角洲展布范围较小,扇体多呈朵叶体状分布,此时,泥岩含量低且有机质丰度差,优质烃源岩基本不发育;在SQ2和SQ3发育时期,湖盆持续水进造成盆阔而水深的沉积背景,加之物源供应充足,形成了扇体连片发育的特征,其中,水下分流河道作为前缘亚相中的主力砂体存在,而湖相暗色泥岩厚度大、品质好且有机质丰度高,在SQ2和SQ3最大湖泛面附近发育两套最优质的烃源岩。