临南洼陷岩性油藏成藏动力与含油性分析

为了明确临南洼陷岩性油藏的成藏动力,评价砂体的含油性,通过对测井资料和典型油藏解剖,从等效排烃压力、围岩剩余压力及成藏指数、砂体充满度等方面进行了定量评价。研究表明,砂岩透镜体油藏因其被烃源岩包围且具有良好的生储盖组合,成藏动力最大,成藏条件最好,砂体充满度最高;砂体上倾尖灭油藏具有优质资源储配置及有利的输导体系,成藏动力大,砂体充满度较高;构造-岩性油藏由于储层物性变化较大,造成成藏动力及含油性变化大,砂体充满度较低。     

透镜体油气成藏机理研究现状与发展趋势

随着石油勘探研究的不断深入,砂岩透镜体油藏日益受到重视。国内外学者提出了多种成藏机制,包括未知重力运动机制作用下,少数流体分子的个别特性控制透镜状砂岩油藏聚集;毛细管力作用下油气替换透镜体中的孔隙水;烃浓度差是油气向砂体运移的主要动力;流体压力差使油气首先沿着裂隙向砂岩透镜体中运移、聚集而成藏;差异突破作用使砂岩透镜体成藏等。成藏动力学、成藏模式及主控因素、定量研究、物理模拟实验、数值模拟及分布预测等将是今后发展的方向。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组低渗透砂岩油藏成藏机理与成藏模式

低渗透油藏在国内外分布十分广泛,逐渐成为未来石油勘探开发的重要接替领域。与常规油藏不同,低渗透砂岩油藏具有以下特征：(1)含油饱和度低,与储层物性关系复杂;(2)油水关系复杂,无明显的油水界面;(3)大面积广泛分布,受构造高低控制不明显;(4)距离源岩越远,石油富集程度越差。陇东地区延长组低渗透砂岩油藏的成藏机理研究表明：低渗透砂岩储层排替压力较大,浮力很难驱动石油发生明显的运移,石油在优质烃源岩生烃作用产生的剩余压力驱动下,向上、向下连续充注进入邻近砂体,近源聚集,形成原生油藏;裂缝发育条件下,已聚集石油可在浮力驱动下沿裂缝进行垂向、侧向运移调整,远源成藏,形成次生油藏。综合石油成藏期次、裂缝特征及形成时间、储层孔隙演化史以及成藏动力演化等特征,建立了陇东地区延长组油藏的成藏模式：早期低熟油小规模充注模式、中期成熟油大规模充注成藏模式、晚期构造抬升调整成藏模式。其主要控制因素为源储大面积广泛接触奠定了低渗透砂岩储层石油富集的基础,优质烃源岩生排烃范围控制了原生油藏分布范围,裂缝发育特征控制了次生油藏分布部位。     

东营凹陷砂岩透镜体油气成藏机理及有利区预测

近几年济阳坳陷的勘探实践表明, 对岩性油藏的含油性差异、成藏机理尚认识不清, 这制约了隐蔽油气藏的进一步勘探.在东营凹陷145个砂岩透镜体油藏含油性统计分析的基础上, 结合典型透镜体油藏详细解剖和核磁共振物理模拟实验结果综合研究后发现: 砂岩透镜体圈闭形成时的构造和沉积环境、围岩生排烃条件、砂体储集条件是其成藏的主控因素.只有围岩(源岩) 进入供烃门限后, 其与砂体界面处的毛管压力差、烃浓度梯度产生的扩散力和膨胀力3者之和大于砂体中过剩的水向外渗滤遇到的阻力, 即成藏动力大于成藏阻力时, 砂岩透镜体才能成藏.当砂体沉积环境、围岩生排烃条件、砂体自身储集条件3方面均满足一定条件时, 圈闭才具备形成砂岩透镜体油藏的条件, 并且上述3方面条件越优越, 圈闭含油性就越好.用此方法对东营凹陷下第三系沙三中亚段砂岩透镜体油藏的分布进行了预测.      

鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组低孔低渗砂岩物性与石油临界注入压力关系实验研究

岩性油藏的形成受到石油流体动力及储层物性等因素的控制。岩性油藏理论分析和勘探实践表明,成藏期当砂岩体孔隙度和渗透率过低或石油充注动力不足时,石油往往无法充注其中。本文采用砂岩样品石油充注临界条件实验测量了不同围压条件下石油进入砂岩样品的最小注入压差,定量研究了已知不同物性砂岩样品的临界石油注入压差与埋深的关系,并建立了镇泾地区延长组低孔低渗砂岩体成藏解释图版。石油充注临界条件实验表明:镇泾地区延长组低孔低渗砂岩体石油充注临界孔隙度约为10.5%,小于该临界值时,石油难以注入砂岩样品; 该地区低孔低渗砂岩体临界注入压差受储层埋深和物性的双重控制:相同物性不同埋深的砂岩样品临界注入压差随深度增加而迅速增大,表明随深度增加石油需要更大的充注动力才能成藏; 而相同深度时不同物性的砂岩样品临界注入压差随物性条件变好迅速降低,即同一深度不同物性时较好物性的砂体更容易发生石油充注。应用成藏图版解释研究区长8低孔低渗砂岩体成藏条件,发现成藏期石油充注压差大于临界压差者为高产油井,充注压差等于或者小于临界压差多为低产油井或者水井,解释结果与油田实际试油结果有一定吻合。     

含油气盆地中高地温的地质意义

本文以渤海湾油区南部含油气盆地为例,讨论了地温对盆地生油、砂岩孔隙性和特殊油、气藏形成的地质作用和意义。地热研究不仅限于学科自身的范围,而且已向石油、天然气等流体矿藏的成藏领域突入,并从已知的深层原生天然气藏、高含二氧化碳的天然气藏、特高压油藏和特稠油油藏的成藏实例中,找到了某些结合点。     

砂岩透镜体成藏动力学过程模拟与含油气性定量预测

砂岩透镜体油藏作为我国东部油气储量增长的重点, 其成藏动力学研究对于搞清这类特殊油气藏的成藏机理及定量评价和预测圈闭的含油气性具有重要意义.本文利用数值模拟结合地质分析的方法, 在对成藏动力与成藏阻力进行系统分析的基础上, 通过建立成藏动力地质模型和数学模型及成藏动力学特征方程, 对砂岩透镜体成藏过程进行模拟.研究结果表明, 成藏主动力包括砂泥岩毛细管压力差、烃浓度差引起的扩散力、烃生成产生的膨胀力, 成藏阻力主要为砂体内毛细管阻力及岩石的粘滞力和吸附力; 东营凹陷岩性油气藏能否成藏主要受泥岩排烃强度、储层孔隙度、渗透率、地层埋藏深度、泥(页岩) 厚度与砂体厚度之比等因素的综合影响; 岩性油气藏的形成具有阶段性, 在晚成岩阶段, 成藏动力大于成藏阻力, 油气开始充注, 岩性油气藏的形成存在门限深度.利用成藏动力学特征模拟, 建立了成藏动力与含油性的定量关系, 还可以很好地对平面上砂体的含油饱和度分布进行预测.      

“膨胀力”作用下致密砂岩储层石油运聚特征

在致密油成藏动力已有认识的基础上,从力的性质和作用效果的角度,对比分析了推动石油在致密储层中运移的"膨胀力"与常规储层情况下浮力之间的区别。论述了在"膨胀力"作用下,石油在理想致密砂岩模型中的运移模式、运移距离及致密油藏扩张规律。基于以上认识并结合实例,建立模型从动力学的角度分析了致密砂岩中隔、夹层及裂缝对石油运移富集的影响。分析认为:由于致密油与常规储层油藏在运移动力及运移模式上的差别,致密砂岩中隔、夹层将会在一定程度上阻碍石油的运移,造成成藏上物性较好的"空白带";在致密砂岩裂缝型油藏中,与裂缝直接接触物性较好的砂体是最具可能性的石油聚集区带。     

东营凹陷岩性油藏主控因素及成藏模式

在对东营凹陷145个岩性油藏含油性统计分析的基础上,结合典型岩性油藏和典型落空圈闭的剖析,对岩性油藏成藏主控因素和成藏模式进行了系统研究。岩性油藏成藏主要受构造沉积背景、烃源岩(围岩)生排烃强度和砂体储集物性等3个因素控制,不同的构造带上具有不同的成藏模式。洼陷带主要发育典型的自生自储自盖的砂岩透镜体油藏,陡坡带主要发育砂岩透镜体、物性封闭、砂岩上倾尖灭、构造-岩性油藏组合,缓坡带、中央背斜带的翼部主要发育砂岩透镜体、砂岩上倾尖灭和断层-岩性油藏。     

腰坪地区延长组油藏分布规律及主控因素

在前人研究基础上,对鄂尔多斯盆地腰坪地区地区延长组油藏分布规律及成藏主控因素进行研究表明,该区延长组油藏为典型的岩性油藏,油气主要富集在有利相带的主砂体发育部位,以岩性上倾尖灭油藏或透镜状砂岩油藏为主,在单斜构造的鼻状隆起部位,容易形成构造岩性油藏,油藏具有连通性差,非均质性强等特点。油藏平面上主要分布在浊积水道砂体中,纵向上油藏主要分布在长6-2、长6-3油层组,其次是长7油层组,油藏的形成和富集主要受油源条件、沉积微相和储层物性变化、鼻状隆起构造等几个方面的因素控制。     

鄂尔多斯盆地中西部长9储层差异化成岩与烃类充注过程研究

储层非均质性极大地影响储层内流体的流动和分布,在油气运移成藏和提高采收率研究中广受关注。储层内发生的差异化成岩作用是层内非均质性的重要成因,与烃类充注事件的相互关系也是致密砂岩油气成藏机理研究的核心内容。本文以鄂尔多斯盆地中西部上三叠统延长组长9储层为例,研究储层内砂岩所表现出的差异化成岩作用及其影响下的流体活动过程。系统的显微观察发现,长9储层主要由机械压实致密型砂岩、钙质胶结致密型砂岩、含水砂岩和含油砂岩等四类岩石组成。利用显微岩相学、紫外荧光光谱、包裹体均一温度测试、盆地模拟等技术综合分析表明,机械压实致密型砂岩在早成岩期即在压实作用影响下强烈塑性变形致密化;钙质胶结致密型砂岩在早成岩期就发生强烈的碳酸盐胶结作用而致密化。这两类砂岩在成岩中后期基本不能为流体活动提供孔隙空间。含水砂岩和含油砂岩均经历了复杂的差异化成岩过程,含油砂岩内可以辨识出至少三期沥青,含水砂岩则未见沥青残留。以含油砂岩中沥青质所对应的烃类充注为标志,重建了长9储层的成岩序列,划分出三期流体流动过程,烃类充注与成岩作用交替进行。含水砂岩大致可划分出相似的成岩过程,但未发生烃类充注。     

基于三维流-固耦合模型的油井出砂细观机制研究

油井出砂机制的研究是提高油藏产能和石油开采成本减小的关键课题,而常规的宏观力学理论和方法不能全面反映油藏开采过程中油井出砂的发生和发展。鉴于砂岩储层的物理性质和射孔试验特征,从岩土力学的角度建立基于柱坐标系的三维颗粒流数值模型,与理论分析成果进行比较,以说明该细观数值模型可行性,有效地模拟出砂过程中的渗流及流-固耦合效应。在该基础上,综合考虑流体压力梯度力和拖曳力,基于PFC3D模型模拟流体不同运动时的砂岩性态。数值分析得到的模型宏观应力图形说明流体运动对砂岩力学特性的影响不可忽略,且在相同条件下,流量越大,砂岩的塑性区越大,形成砂岩破坏出砂的几率也越大。同时,不同工况的砂岩黏结分布和颗粒转动图形表明,相同条件下流量越大,颗粒间平行黏结破坏越多,颗粒转动越大,失去黏结约束的颗粒也越多,出砂量就越大,可见两种细观特征图形与宏观应力图形变化规律一致,该模型可用于油井出砂机制的研究,可为出砂量预测及出砂控制提供新的研究思路。     

石油初次运移动力学模型研究及其应用

烃源岩中生成的油气经过初次运移, 进入到储集层, 其本质应该是一个动力学过程。前人对于油气初次运移动力学有一定的研究, 但是定量研究较少。本文以烃源岩中石油初次运移为研究对象, 建立下生、上储型排烃地质模型, 从微观动力学的角度对即将进入储集层的游离相石油进行力学分析, 认为烃源岩中的石油发生初次运移进入储集层是一个动力和阻力的力学非平衡过程, 运移动力包括烃源岩地层压力和烃源岩层毛细管力, 运移阻力包括储集层地层压力、储集层毛细管力和内摩擦力。当动力大于阻力时, 石油发生初次运移; 当动力与阻力相等时, 对应着石油初次运移的临界状态; 当动力小于阻力时, 石油不能发生初次运移。因此, 可以通过对比石油初次运移动力和阻力的大小定量地预测石油初次运移充注窗口。本文将建立的石油初次运移力学模型应用到安塞油田长6段油藏, 定量地预测了石油初次运移充注窗口, 为进一步的油气勘探提供依据。     

致密砂岩储层与常规砂岩储层成藏动力学特征的差异性:以松辽盆地北部三肇地区扶余油层砂岩储层为例

为了研究三肇地区扶余油层砂岩储层特征,采用三维CT扫描技术和恒速压汞技术,对储层微观孔喉结构特征进行表征。结果表明,常规砂岩储层的孔喉大量发育,连通性好,为微米级孔喉。致密砂岩储层孔喉非均质性强,孤立零散分布,连通性差,以纳米级孔喉为主。微观孔喉特征的差异决定了油气充注、运移、聚集及渗流机理等成藏动力学特征具有差异性。通过对该区扶余油层砂岩储层的高压压汞实验、浮力与毛细管阻力公式计算及岩芯流动实验进行分析,认为油气在常规砂岩储层中初次运移动力是超压,二次运移及聚集的主要动力是浮力,油气以侧向运移为主,断层和砂体的匹配是主要的运移通道,流体流动状态呈达西渗流规律;油气在致密砂岩储层中运移动力为超压,油气以垂向运移为主,流体呈低速非达西渗流现象,以活塞-推挤的方式聚集。由于常规和致密油藏成藏动力学特征的差异,决定了油藏地质特征及分布的差异。三肇地区常规油藏主要是远距离、构造高部位聚集,上油下水规律明显,受构造控制;致密油藏主要是近距离、源下聚集,"甜点区"富集,圈闭边界不明显。     

Organic acids from source rock maturation: generation potentials,transport mechanisms and relevance for mineral diagenesis

Hydrous pyrolysis has been used to simulate maturation of source rocks with respect to the generation of organic acids and CO₂. The results from pyrolysis experiments on eight different source rocks at this laboratory are given and compared with published data. The investigation show levels of generation for acetic acid equivalent to 0.2–1.2% of the TOC of the source rock and total acids at a level of 1–2% of the TOC. The generated CO₂ is equivalent to 1–10% of the TOC. The relative amounts of CO₂ and organic acids and the maturity dependence of the yield are a function of the source rock type.The amounts of acids generated are sufficient to give significant concentrations in the fluid phases of the source rock and, after migration, in adjacent rocks. Reaction and equilibration with minerals will occur at the first contact, which in most cases will be in or close to the source rock. The organic acids may initially be dissolved in the oil phase, but their high aqueous solubilities will make them diffuse rapidly out of the oil phase and into the surrounding water phase as soon as the oil has migrated into porous carrier beds. The migration of the petroleum phase is driven by buoyancy and there is no equivalent drive for water flow from source rock to reservoir. If the distance between source and reservoir s large, the organic acids found in the reservoir formation waters must therefore have been transported in the oil phase or generated in situ from emplaced oil or disseminated kerogen. The high water solubility of the acids will, however, limit the distances they can be transported in the oil phase. In situ generation in the reservoir must therefore be seriously considered.     

鄂尔多斯盆地延长组长8油层组石油成藏机理及成藏模式

鄂尔多斯盆地延长组长8油层组在不同地区其勘探成果和油藏规模存在明显的差异,为了分析其原因,对长8油层组油藏的油源、成藏期古物性特征、毛细管力、浮力和过剩压力等进行了研究,得出了过剩压力远大于毛细管力、源储压差能够克服相应储层的毛细管力从而运移成藏的认识。在此基础上,根据姬塬、陇东和陕北三个地区烃源岩和储层发育特征、物性及运移通道的特征,构建了三种不同的成藏模式。具体表现为,姬塬地区的双向排烃、复合成藏模式:即长7段优质烃源岩异常发育,生烃增压作用强烈,使得生成的烃类流体在过剩压力的驱动下向上覆的长6-长4+5地层和下伏的长8地层中双向排烃,在多层系富集成藏;陇东地区的上生下储、下部成藏模式:长7烃源岩发育,存在较高过剩压力,下伏的长8油层组储层物性明显的要优于上覆的长6油层组储层物性,利于烃类大规模向下运移,在长8聚集成藏;陕北地区的侧向运移、上部成藏模式:长7段烃源岩在该区不发育,且上覆长6储层物性远优于下伏长8储层物性,烃类优先在长6成藏,长8油藏规模有限。这三种成藏模式代表了以长7为主要烃源岩的油藏的主要成藏机理,三者在油气分布规律上存在明显的差异。     

陆相坳陷盆地烃源岩内致密砂岩储层含油性主控因素--以松辽盆地北部中央坳陷区齐家凹陷高台子油层为例

松辽盆地北部中央坳陷区齐家凹陷青山口组高台子油层是典型的烃源岩内致密砂岩油。通过对储层宏观、微观含油性分析及含油性主控因素的深入研究,表明高台子油层储层含油性主要受沉积微相、成岩作用及烃源岩质量的综合控制,表现为有利沉积微相控制储层含油富集程度,河口坝、远砂坝微相砂体内大喉道发育,物性好,为致密油运移提供优势通道,同时储集空间相对发育,为致密油提供更广泛的聚集场所,油气最富集,沉积微相是控制高台子油层“甜点区”发育的关键地质条件。成岩作用控制石油差异分布,机械压实和胶结作用导致储层在油气大规模运聚之前普遍进入致密化,局部胶结作用弱的砂岩及溶蚀作用强烈的砂岩,大孔隙及大喉道发育,后期石油充注储层发生差异聚集,砂岩呈现不同的含油级别。烃源岩质量控制储层含油的普遍程度,好-最好烃源岩区油源充足、充注动力强,且就近运聚,虽然砂体薄,物性差,但砂体含油更普遍,含油物性下限低,差-中等烃源岩区砂体厚度大,物性总体较好,但受烃源岩质量及沉积、成岩作用综合控制,砂体含油普遍性差,主要以砂体中部物性好的层段含油为主,干砂层增多。甜点区主要分布在成熟烃源岩内部,纵向多套含油层系错叠形成甜点区连片分布,中北部含油砂体累计厚度大,物性好,向南部变差,计算甜点区资源1.5×108 t,勘探前景良好。     

中国陆相储层表征与成藏型式

:中国中、新生代陆相沉积盆地主要有 3种类型 ,其巨厚的地层中含有丰富的油气资源。陆相沉积作用所特有的地质条件 ,决定了储集岩的矿物及结构成熟度偏低 ,物性变化大 ,非均质性较强 ,砂体连续性较复杂。储层砂岩与泥岩大多呈薄互层状。储层物性受埋藏深度及成岩作用等因素所控制。在湖盆内储层砂体邻近生烃区 ,油气运移距离短 ,砂体类型决定主要运移方式 (侧向或垂向 )。有利圈闭为岩性、构造岩性、断块及断层等类型。文中按砂体成因归纳出 8种陆相储层成藏型式。     

松辽盆地宋站南地区扶杨油层运聚成藏机制及主控因素

通过油藏解剖和油成藏条件空间配置关系,对宋站南地区扶杨油层油运聚成藏机制和主控因素进行了研究,得到宋站南地区扶杨油层油主要来自青一段源岩。油源区内扶杨油层油运聚成藏模式为:三肇凹陷青一段源岩生成的油在超压作用下通过T2源断裂向下“倒灌”运移进入扶杨油层后,再在浮力作用下沿断裂向高断块圈闭进行短距离的运聚成藏。油源区外扶杨油层油运聚成藏模式为:三肇凹陷扶杨油层中的油在浮力作用下沿被断裂沟通的砂体侧向运移至宋站南地区,在断层上升盘圈闭中聚集成藏。油源区内扶杨油层油成藏主要受以下3个因素控制:①青一段源岩生成的油向下“倒灌”运移区控制着油藏形成与分布区域; ②T2源断裂控制着油运聚的部位;③断裂上升盘是油聚集的主要场所。油源区外扶杨油层油成藏主要受以下2个因素控制:① 位于运移路径上或附近的圈闭才能形成油藏;②断裂上升盘有利于油藏形成。综合上述研究可以得到油源区内T2源断裂附近和油源区外运移路径附近的断裂上升盘应为油勘探的有利目标。     

成熟探区资源潜力评价:以松辽盆地敖南地区为例

勘探实践证明,松辽盆地葡萄花油层成藏条件优越,具有“满凹含油”特征,是开展石油资源精细勘探的主力层系,剩余资源主要分布于成熟探区及其周边。优选位于成熟源岩区内的敖南地区作为典型刻度区,利用岩芯、测井和试油等资料,对葡萄花油层的源岩、储层及油藏进行了详细解剖和刻画,认为该区具备3个有利成藏的地质条件:①有效烃源岩控制油气分布范围;②三角洲前缘亚相薄互层砂体构成油气储集层;③砂体、构造匹配发育大面积岩性油藏。通过综合评价,确定敖南地区含油面积为256.3 km^2,采用容积法和油藏规模序列法估算该区资源量为5057.1×10^4 t,并获取运聚系数、可采系数和资源丰度等可代表资源评价的关键参数。