渤海湾盆地车镇凹陷地层超压特征与油气赋存关系

渤海湾盆地车镇凹陷超压发育广泛,基于钻井实测(DST)资料和测井资料,对车镇凹陷地层超压特征及超压与油气的赋存关系进行了分析。研究结果表明,始新统沙河街组三段和四段地层发育异常高压,异常压力主要出现在埋深2 100m以下地层中,最大压力系数达到1.78。车镇凹陷泥岩声波时差对地层超压有较好的响应关系,在超压层段,声波时差明显偏离正常压实趋势,具有较高的声波时差值,通过典型单井泥岩声波时差确定了正常声波时差趋势线,并建立了地层压力预测模型,综合主要超压区域单井预测压力,分析了超压顶界面主要在2 100~3 200m之间,发育单超压系统。剖面上压力体分布特征表明,压力体形成以洼陷深部位为中心向周围逐渐递减的压力结构。超压对油气运移和赋存起着控制作用,套尔河洼陷油藏主要分布在压力系数为1.6的压力体外围;车西洼陷油藏主要分布在压力系数为1.4的压力体外围。     

渤南洼陷超压系统划分及结构特征

沾化凹陷的渤南洼陷为富油洼陷, 实测超压出现在沙三、四段, 埋深为2 300~4 200 m。综合大量的地压测试、测井和地质资料, 研究了现今超压分布和超压的测井及地震响应, 对单井、剖面超压发育特征和影响超压结构的地质要素进行了深入分析。超压带内泥岩声波时差偏离正常趋势线, 而泥岩密度没有明显偏低的响应。研究表明:渤南洼陷存在3个超压系统, 上超压系统为浅层沙一段发育的弱超压, 沙三段中下部的强超压构成中超压系统的主体, 下超压系统位于沙四段中;砂质质量分数大于20%的沙二段为常压。超压源层、低渗封隔层和断裂构造带3类地质要素控制着超压幅度和超压结构。泥质源岩产生的多相流体是形成超压系统的物质基础;沙一段压实泥岩、沙三中亚段的互层致密砂岩和泥岩、沙四上亚段的膏盐层作为压力系统封隔层, 对超压系统的形成和分布起到控制作用;断裂具有泄压和封堵双重性, 对地层压力和油气层横向分布具有重要影响。利用地震层速度计算得到了渤南洼陷现今大规模超压系统分布特征的整体认识。     

东濮凹陷柳屯洼陷沙三上亚段流体压力场研究

流体压力场分布特征对泥岩裂缝油藏勘探和开发具有非常重要的作用,而盐间地层的压力分布有其特殊性。综合利用钻井、泥岩测井声波时差和地震资料,分析了东濮凹陷柳屯洼陷沙三上亚段的流体压力场特征,为该盐间泥岩裂缝油藏的进一步研究奠定了基础。研究结果表明:①本区沙三上亚段压力结构可划分为正常-渐变-弱超压型和正常-突变-强超压型两大类;②盐间泥岩裂缝油藏位于洼陷超高压力系统内;③现今沙三上亚段压力剖面具有东西分异、上下分带、受控于膏盐岩分布的特点,各类型裂缝和膏盐岩形成的微构造组成了该亚段纵横向的复杂输导网络系统;④膏盐岩封盖和石膏脱水是影响本区超压发育的重要机制之一,并造成了洼陷东西两侧流体压力场特征的差异。     

东营凹陷生油增压成因证据

东营凹陷沙四段和沙三段普遍存在异常高压,泥岩声波时差对超压具有很好的响应关系,超压段均对应异常高的声波时差值,而且泥岩声波时差随着岩石颗粒垂直有效应力的减小而增加.利用东营凹陷丰富的测井、测试和地质资料综合分析超压成因,在确定超压泥岩和砂岩均属于正常压实的基础之上,提出生油作用为超压的主要成因机制.主要证据有:(1)超...     

陕北斜坡东北部长6储层孔隙度定量预测模型

鄂尔多斯盆地陕北斜坡东北部长6油层组为典型的低孔特低渗砂岩储层,由于储层的物性较差,孔隙度分布的范围变化较大,其在测井响应特征上的反映并不灵敏,会导致储层物性参数的测井解释精度变低。对岩心分析孔隙度进行岩心归位处理后,将声波时差和自然电位曲线按照泥岩段重合的原则进行重叠,两条曲线之间的幅度差反映储层的物性特征,并利用对孔隙度敏感的声波时差测井资料与层点分析孔隙度建立合理有效的孔隙度参数预测模型。研究结果表明:声波时差测井参数与层点分析孔隙度的相关性较好,且利用该方法预测的孔隙度与岩心分析孔隙度符合程度较高。根据该孔隙度参数测井解释模型定量预测陕北斜坡东北部砂岩储层孔隙度,可以为预测优质储层和有利含油区提供一定的依据,具有很好的应用效果。     

库车前陆盆地超压特征及测井响应

库车前陆盆地广泛发育超压,实测压力系数最高可达2.2。超压分布与构造挤压和膏盐岩盖层分布具有密切关系。在对库车前陆盆地超压特征分析的基础之上对泥岩和砂岩中超压与测井之间的响应关系进行了研究。研究结果表明,在库车前陆盆地膏盐岩封闭层内以及以下多套地层中均主要发育强超压,由于受构造挤压的影响,超压强度从北向南逐渐递减。在克拉和依南地区泥岩中超压与声波时差和电阻率具有明显的响应关系,在大北和迪那地区只有膏盐层中的泥岩超压与声波时差具有一定的响应关系,砂岩中超压只有在克拉地区与声波时差具有一定的响应。由于侧向构造挤压作用的增强导致岩石更为致密所以超压在不同地区与声波时差的响应存在差异性。因此只有当超压达到一定强度使泥岩中颗粒之间垂直有效应力小于40 MPa,砂岩中颗粒之间垂直有效应力小于25 MPa时,超压才与声波时差具有一定的响应关系。     

东营凹陷现今大规模超压系统整体分布特征及主控因素

东营凹陷为超压富烃凹陷, 钻井揭示该凹陷现今大规模超压系统出现在始新统沙三-四段烃源岩层系.根据大量的钻杆测试(DST)数据, 实测沙三-四段砂岩异常高压的深度范围约在2 200~4 400 m, 剩余压力约为4~40 MPa, 压力系数为1.2~1.99.根据钻井和测井以及地震速度资料解释, 超压带钻井泥浆密度明显增加, 超压泥岩层具有偏离正常趋势的异常高声波时差测井响应和异常低地震层速度响应特征.综合解释超压系统顶界面埋深在2 200~2 900 m, 对应地温在90~120 ℃; 超压顶界面深度随着烃源岩层系顶界埋深的增加而增加.超压系统范围内烃源岩层系样品镜质体反射率(R_o)分布在0.5%~1.2%, 沙三中、下亚段-沙四上亚段成熟烃源岩(R_o为0.5%~1.2%)及其生油作用控制了超压分布的主体区域, 佐证了东营凹陷现今大规模超压发育区与烃源岩生油增压有成因联系; 成熟烃源岩的累积厚度、埋深及热成熟度是超压系统整体分布特征和超压发育幅度的主控因素; 断裂系统和输导性砂体对东营凹陷沙三-四段烃源岩层系中发育的大规模超压系统的分布特征和结构变化具有重要影响.      

牛庄洼陷沙河街组超压系统发育特征及其演化

东营凹陷牛庄洼陷沙河街组发育有超压系统,这对油气运移和聚集过程有着重要的影响。在对超压系统现今发育特征研究的基础上,本文运用约束下数值模拟方法对牛庄洼陷超压系统的演化规律进行研究,并探讨了超压系统的主要形成机制。牛庄洼陷在沙河街组四段、沙河街组三段的下亚段和中亚段存在着超压系统,最大压力系数可以达到1.8,最大剩余压力超过了20MPa。自沙三段上亚段沉积期开始,超压系统开始发育。到东营组沉积期末,超压系统经历了大约10Ma的泄压过程。自新近系馆陶组沉积期,超压系统再次迅速增压,逐渐接近现今发育状况。上覆地层沙三段上亚段高沉积速率导致了超压系统的形成和早期剩余压力的增加,而水热增压和烃类物质大量生成联合造成超压系统晚期迅速增压。超压系统演化规律揭示出在油气主要运移期研究区古异常流体压力的分布状况,这为进一步开展牛庄洼陷油气运移和聚集过程的动力学研究提供了理论依据。     

莺歌海盆地莺歌海组二段泥岩盖层封闭性综合评价

通过实测莺歌海盆地莺歌海组二段泥岩盖层的排替压力,建立了盖层排替压力与声波时差的线性关系,进而提出了利用声波时差及地震速度资料求取排替压力的方法。接着,利用测井声波时差和地震速度资料,按等效深度法确定莺歌海组二段下部泥岩盖层的超压分布。综合考虑盖层累计厚度、排替压力、剩余压力、气藏内部压力、断裂对盖层破坏程度和天然气本身性质（比如流动黏度）,提出了盖层封闭能力综合评价指数,并据此对莺歌海组二段泥岩盖层综合封闭能力进行评价。结果表明：莺歌海组二段泥岩盖层封闭能力强的地区分布在乐东区大部、临高区南部及东方区东部到一号断裂之间的地区,一号断裂南段、东方区东部和北部地区则为盖层封闭能力较强的地区,研究区边部由于地层上倾出露地表,盖层封闭能力逐渐减弱。莺歌海组二段泥岩盖层封闭能力中等及以上地区可作为天然气的有效盖层;由现有气藏分布可知,莺歌海组二段泥岩盖层封盖能力良好,中深层的天然气保存条件优越。     

松辽盆地齐家古龙凹陷—三肇凹陷中浅层异常压力系统特征

对研究区千余口单井建立声波时差压实曲线,利用等效深度法计算泥岩超压值,结合DST和RFT实测资料以及地震资料,综合考虑研究区沉积及构造特点,最终揭示了松辽盆地齐家古龙凹陷—三肇凹陷中浅层地层存在4套压力体系,即嫩二段以上的常压体系,嫩江组一段、二段弱超压体系,姚家组常压、低压和弱超压并存体系以及青山口组超压体系。不同层位异常压力分布范围和规模不同,其中青一段最为广泛。产生异常压力的原因复杂:超压形成主要受泥岩欠压实和油气生成控制,嫩江组末期的构造抬升作用是研究区产生异常低压的主要原因,而超压流体流动导致的压力传导作用为压力的再分布提供了有力条件。     

王家岗断阶带含烃流体的成藏效应分析

王家岗断阶带及其附近地区地层和地层流体所表现出的能量场和物质两方面的成藏效应,反映其局部地区的油气运移具有瞬态流体流动的特点.在以断层活动为主、以烃源岩超压为辅的双重控制作用下,来自牛庄洼陷内深部烃源岩的超压含烃热流体沿断阶带内的断层向王家岗地区方向快速充注.能量场上,快速的大规模流体流动既引起了地温场的局部扰动,也将深层的超压能量传递到浅层.物质上,溶解有大量矿物质的深部热流体以混相涌流的方式运移到浅层.流体活动强的断层附近区域水-岩相互作用强烈,地层岩石中的碳酸盐质量分数和黏土矿物组成变化较大.同时在深部流体进入浅层活动活跃的层段内,地层水矿化度高的地段聚集的油气也较多.     

东营凹陷牛庄洼陷地层压力演化及其成藏意义

东营凹陷牛庄洼陷现今的地层压力垂向分带、平面分区, 地层超压与Es₄上和Es₃下亚段成熟烃源岩分布密切相关, 并以洼陷周围的大型控洼断层为界, 洼陷内超压强烈, 洼陷外超压程度明显减弱.正演模拟表明, 洼陷内超压演化总体上经历了早期形成-下降调整-晚期再次增大3个阶段, 超压成因机制上从以欠压实为主发展到现今欠压实和生烃作用双重控制, 而控洼断层和Es3中亚段下部富泥型地层形成的侧向和垂向封闭, 控制了超压的空间分布状态.超压为Ed末期及Ng末-Nm二次重要成藏期的油气运移提供了重要的源动力; 超压演化与构造活动演化的相互耦合控制了牛庄洼陷附近断阶带上的油气成藏.      

Quantitative Assessment of Hydrocarbon Expulsion of Petroleum Systems in the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, East China

Based on a detailed survey of the distribution and organic geochemical characteristics of potential source rocks in the South Slope of the Niuzhuang Sag, Bohai Bay Basin, eastern China, a new approach to assess the amount of hydrocarbons generated and expelled has been developed. The approach is applicable to evaluate hydrocarbons with different genetic mechanisms. The results show that the models for hydrocarbon generation and expulsion vary with potential source rocks, depending on thermal maturity, types of organic matter and paleoenvironment. Hydrocarbons are mostly generated and expelled from source rocks within the normal oil window. It was calculated that the special interval (algal-rich shales of the ES4 member formed in brackish environments) in     

超压背景下粘土矿物转化的化学动力学模型及应用

在目前的粘土矿物转化化学动力学模型中,人们仅考虑了温度、时间和流体介质的影响。然而新近的一些研究表明,超压可以抑制粘土矿物的转化,增加反应活化能。通过超压调节反应活化能,建立超压背景下粘土矿物转化的化学动力学模型,并根据渤海湾盆地板桥凹陷、歧北凹陷超压发育井和歧南凹陷超压不发育井的粘土矿物实测资料,确定了相关参数。模拟结果表明,在超压井中,伊/蒙混层中蒙皂石层含量S%的计算值与实测数据吻合较好,但与Pytter和Reynolds(1989)模型的预测结果相差甚远,在压力系数为1.2~1.7的地层中,超压对S%的抑制最大可达15%~20%。由于在蒙皂石向伊利石转化的过程中,释放出大量S i4+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Na+等阳离子,所以超压对粘土矿物转化的抑制,导致了泥岩中这些阳离子生成量的减少和相邻砂岩中许多胶结作用的延迟,这非常有利于深层(埋深>3 500 m)优质储层的发育和油气藏的形成。     

辽东湾凝析气田超压成因及侧向传递机制初探

位于辽东湾西部低凸起北端的JZ20-2超压凝析气田,离供烃中心较远,压力系数却达到1.56~1.7,这在我国东部裂谷盆地比较少见。经过综合分析,作者认为JZ20-2凝析气田异常高压的形成与其所处的特殊地质背景紧密相关,辽中凹陷沙河街组三段超压凝析油气沿不整合面、砂体输导通道向辽东湾西部低凸起的运移、充注和能量的侧向传递是JZ20-2凝析气田异常高压形成的根本原因,而上覆东营组二段下亚段-东营组三段巨厚的强超压泥岩封盖和辽西3号边界断层侧向遮挡共同构成的优越封闭环境是超压保存的必要条件。本文分析了该气田超压特征及其远距离超压侧向传递的成因机制,不仅有助于揭示辽东湾西部低凸起超压流体运移聚集的规律和成藏作用,而且可能提供了一个超压远距离侧向传递的典型实例。     

成藏期砂岩孔隙度对油气分布的控制作用——以东营凹陷牛庄洼陷沙三中亚段岩性油藏为例

在具有相同储集砂体和相似断层输导情况下,牛庄洼陷沙三中亚段砂岩体油藏长期存在以下难以解释的现象：1）现今砂岩孔隙度分布与油气分布不一致,高孔隙砂岩不含油而低孔隙砂岩含油;2）相同物性砂岩有的含油而有的不含油,含油砂体现今物性接近,但含油级别却存在很大差异。本文从古孔隙度恢复方面分析了牛庄洼陷西部地区沙三中砂岩储层在成藏期的储集条件,并探讨了成藏期储层临界孔隙度。研究发现：1）虽然现今储层物性下限很低,部分砂岩已经致密化,但成藏期的古孔隙度分布在18%～25%范围内,远大于成藏期临界孔隙度13.9%。但由于埋藏过程的差异导致砂岩储层后期减孔幅度不同,因而现今储层物性不能反映成藏期储层物性,成藏期孔隙度高并不能代表现今孔隙度高;2）成藏期高孔隙度带与现今油气分布范围高度一致,表明在相似断层输导条件下,由于储层物性级差优势形成油气优势运移通道,导致高孔隙度带砂体含油,因此,沙三中亚段岩性油藏富集在成藏期高孔隙带中,成藏期砂岩古孔隙度是油气成藏的重要控制因素,而现今砂岩储层高孔隙带在成藏期并不一定高。牛庄洼陷西部地区沙三中亚段储层中具有高古孔隙度的砂岩仍有较大勘探潜力。     

东营凹陷原油、储层吸附烃全扫描荧光特征与应用

应用全扫描荧光分析(TSF、QGF-E)技术对东营凹陷沙河街组40个原油、15个储层包裹烃、39个储层砂吸附烃的三维荧光特征进行了定性与定量分析。分析表明,原油与包裹烃的TSF指纹特征总体相似,均为单峰型,指示油气成因具有内在的联系。观察到不同原油TSF强度峰宽与最高值有异,低成熟度样品往往具有较高的TSF强度及较宽的峰。进一步分析表明,原油TSF最高强度、TSF定量参数R1[270nm(Em360nm/Em320nm)]、R2[260nm(Em360nm/Em320nm)]与生物标志物成熟度参数C29甾烷ααα20S/(S+R)、Ts/(Tm+Ts)等有较好的线性正相关性,反映TSF荧光指纹特征及其定量参数可作为一种温标用于热成熟度分析。应用TSF技术确认东营凹陷中央隆起带原油成熟度具有自西南向东北逐渐降低的变化规律,其反映了油源与油气充注方面的重要信息。对东营凹陷牛庄洼陷两口井的储层砂的QGF-E分析表明,颗粒样品所在层段的烃类含量普遍较高,反映致密薄层砂、微裂缝等可能为该洼陷岩性油气藏重要的隐蔽型油气运移通道。TSF、QGF-E技术在油气族群、储层含油气性、油气运移路径与油层识别等方面具有广泛的应用前景。     

高邮凹陷古近系戴南组扇三角洲沉积体系及其沉积相模式

扇三角洲是苏北盆地高邮凹陷戴南组较为发育的一种沉积类型,集中分布在凹陷南部陡坡带一侧,是该区一个重要的勘探领域。根据岩芯、测井、地震、粒度等资料,对高邮凹陷古近系戴南组扇三角洲的沉积特征进行了研究,建立了高邮凹陷戴南组的沉积相模式。根据单井沉积相、连井沉积相分析以及地震剖面反射特征和砂地比图综合分析,确定了戴南组各亚段沉积相的平面展布,编制了戴南组各亚段沉积相分布图。结果表明：高邮凹陷南部陡坡带地形陡,存在扇三角洲发育的条件,也存在反映浅水环境的岩性特点,成分成熟度和结构成熟度低反映了近物源的条件,还发现反映牵引流和重力流共存的沉积构造特点;从地震反射特征上看,反射结构不稳定,并发现向盆地边缘加厚的楔形地震相。在此基础上,重点对戴南组扇三角洲相各微相进行了分析,共划分出扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲亚相,并进一步划分出水上分流河道、漫滩沼泽、水下分流河道、分流河道间和席状砂等微相,最后详细阐述了各微相的沉积特征。     

东营凹陷原油单体烃碳同位素特征及其在油源识别中的应用

为揭示东营凹陷部分复杂成因油气的来源,对该区原油、烃源岩单体烃碳同位素进行精细特征分析与油源追踪。东营凹陷不同成因原油具有不同正构烷烃单体烃碳同位素特征。沙三段淡水成因原油碳同位素曲线分别以nC₁₅、nC₃₂为主峰,碳同位素总体偏重、前峰极其富集13C;沙四段咸水成因原油一般以nC₂₃为分界线,近似呈对称的双峰分布,δ¹³C值较沙三段成因原油的轻。沙三段、沙四段成因原油碳同位素分别与沙三段、沙四段烃源岩的聚类相关。牛庄洼陷沙三中段透镜体岩性油气藏原油单体烃碳同位素值介于沙三段、沙四段烃源岩之间,与沙四段烃源岩及相关原油具有更好的相关性,验证以往关于牛庄洼陷沙三中段隐蔽油气藏原油为沙三段、沙四段成因的混源油观点。东营凹陷南斜坡孔店组原油碳同位素总体相对较轻、近直线型分布,与孔店组烃源岩、黄骅坳陷孔店组成因原油的碳同位素曲线聚类相关,指示其与孔店组烃源岩具有成因联系。在正常油窗范围内,成熟度对东营凹陷烃源岩及相关原油碳同位素的影响较小,后者主要受控于母源与古沉积环境。单体烃碳同位素可以很好地应用于东营凹陷油气成因与油源研究,该方法是对以往生物标志物地球化学研究的补充与深化。