松辽盆地北部白垩系泉头组扶余油层致密油成藏主控因素*

松辽盆地北部中央坳陷白垩系泉头组扶余油层发育河流-浅水三角洲环境下形成的低渗透致密砂岩储集层。在已提交的探明储量中, 储集层孔隙度平均为11. 8％, 渗透率平均为2. 30×10^-3 μm², 以岩性油藏为主;剩余勘探目标以赋存于孔隙度小于10％、渗透率小于1×10^-3 μm², 储集层中的致密油为主。从烃源岩、构造、断裂和储集层4个方面阐述了扶余油层致密油成藏主控因素, 认为成熟烃源岩控制了研究区致密油分布范围, 构造高部位是油气运聚指向区, 北西向断裂带控制油气富集, 河道砂体控制致密油“甜点”区。采用类比法进行致密油资源潜力评价, 初步估算扶余油层致密油资源潜力为13. 09×10⁸ t, 是大庆油田资源接替的重要领域。     

松辽盆地北部扶余油层致密油资源评价参数体系及标准研究

为准确落实松辽盆地北部扶余油层致密油资源潜力,分析了致密油储层特点及控藏关键要素。综合研究认为:扶余油层储层主要为河流—浅水三角洲沉积环境下形成的砂岩储层,孔隙度普遍12%、渗透率1×10~(-3)mD,为典型致密砂岩储层;致密储层空间上表现为纵向不集中、横向不连续、单体规模小等非均质特性;按照"勘探程度高、认识程度高、资源探明率高"的三高原则优选长垣南作为典型刻度区,形成了"四步法"刻度区解剖方法,确定评价参数体系及取值标准;运用小面元容积法和成因法等多种方法计算刻度区资源量,综合地质特征及成藏条件合理确定资源丰度,为采用资源丰度类比法开展致密油资源整体评价提供重要的依据。     

松辽盆地北部三肇凹陷下白垩统泉头组4段储集层成岩作用及孔隙演化

松辽盆地三肇凹陷扶余油层(下白垩统泉 4段)储集层的渗透率平均值为1.53 × 10^-3 μ m²,属于典 型的低渗透储集层。文中通过岩石铸体薄片、扫描电镜及 X衍射等技术,对三肇凹陷扶余油层储集层的岩石组 分、孔隙类型、成岩作用特征进行了识别鉴定。分析认为：储集层主要岩石类型为长石岩屑细砂岩和岩屑细砂 岩,成熟度较低;次生溶蚀孔隙提供了大量有效储集空间,所占比例甚至可达25%;储集层经历了压实、胶结、 交代、溶解、破裂等成岩作用,主要处于晚成岩阶段 A1期和A2期。压实、胶结作用等破坏性成岩作用使原生 孔隙遭到破坏,形成致密储集层;交代作用对储集层物性影响不大;溶解、破裂作用等建设性成岩作用使储集 层物性得到改善,形成次生孔隙发育带。孔隙度随深度增加呈逐渐增大趋势,与由有机质分解形成的酸性流体 使储集层中不稳定矿物发生溶蚀密切相关。这一研究对三肇凹陷低渗透储集层的开发具有指导作用。     

储层致密化与油气充注的关系:以三肇凹陷白垩系扶余油层为例

为了明确松辽盆地三肇凹陷扶余油层储层致密化与油气充注相关性,利用微米CT、流体包裹体显微分析、盆地模拟等方法,研究了该储层微观孔喉特征,且定量分析了其成藏期。根据储层孔隙演化信息分析了研究区储层致密化过程和油气成藏的关系。结果发现:三肇凹陷扶余致密储层岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,孔喉特征表现为窄喉道、宽孔隙、孔喉配置差、微细喉道总体积大等特征。压实作用和胶结作用为储层致密化重要成因,储层致密时间应该在嫩江组末之前。流体包裹体分析结果表明三肇凹陷扶余储层油充注分为早期和晚期,相应的充注时间分别距今77~74 Ma、67~65 Ma,分别对应于嫩江组沉积期和明水组沉积末期。综合对比扶余油层油气成藏历史和储层孔隙演化特征,认为原油充注发生储层致密化之后,即先致密后成藏。     

松辽盆地南部中浅层石油地质条件、 资源潜力及勘探方向

致密油的勘探开发,使松辽盆地南部的石油资源结构发生了较大变化,因此需要开展新一轮系统的资源评价。松辽盆地南部石油资源主要分布于中浅层,中浅层发育下部、中部和上部等3套成藏组合,常规油在3个组合中均有分布,致密油发育于下组合。对于常规油,建立了构造、构造-岩性和岩性等3种类型的刻度区,划分了13个评价单元,资源评价方法以统计法和类比法为主;对于致密油,建立了1个刻度区,按照渗透率大小划分了3个评价单元,资源评价方法采用了资源丰度分类类比法、小面元容积法。评价结果显示:松辽盆地南部中浅层石油资源量约为32.2×10~8t,其中常规油资源量为22.5×10~8 t,致密油资源量为9.7×10~8 t;剩余石油资源量约10×10~8 t,其中,常规油为5.7×10~8 t,主要分布于高台子油层和萨尔图油层,致密油为4.3×10~8 t,主要分布于扶余油层。大情字井地区的高台子油层和乾安地区的扶余油层,是近期—中期勘探的重点区带。     

成岩作用对致密砂岩储集性能影响——以松辽盆地南部中央坳陷扶余油层为例

<正>致密砂岩是一种特殊的油气储层,指地面空气渗透率小于或等于1×10-3μm2、孔隙度小于10%的砂岩[1-2]。勘探实践证明,致密砂岩油气储量丰富,可采资源量大且可信度高,已成为我国非常规油气勘探开发的首选领域[1]。松辽盆地南部可划分为西部斜坡区、中央坳陷区、东南隆起区、西南隆起区等多个构造单元,中央坳陷区为东南西三面隆起,北部平缓的"U"形凹陷。研究区扶余油层发育的泉头组四段地层埋深1400~2600m,[3-4]     

松辽盆地北部中浅层石油地质条件、 资源潜力及勘探方向

为了落实松辽盆地北部中浅层常规油与致密油的资源潜力,明确勘探方向,在系统总结烃源岩、储层等基本石油地质条件的基础上,分析了常规油与致密油成藏模式及主控因素,采用类比法和成因法计算了常规油与致密油资源量,研究了剩余资源分布特征,指出了下步勘探方向。松辽盆地晚白垩世发育青山口组和嫩江组2套分布广、厚度大、有机质丰度高、有机质类型好的优质烃源岩。中央坳陷区青山口组一段、二段烃源岩处于成熟阶段,生排烃能力强,是常规油和致密油的主力烃源岩。大型湖泊三角洲—河流沉积的各种砂体与烃源岩形成了良好的生储盖配置,构成了盆地的上、中、下3套含油气组合,其中致密油主要分布于中部含油组合的高台子油层和下部含油组合的扶余油层。常规油成藏主要具有下生上储、上生下储及异地生储3种模式,致密油成藏主要有自生自储和上生下储2种模式,有效烃源岩控制了常规油油藏和致密油油藏分布,沉积相带控制了常规油油藏类型,储层物性控制了致密油富集。在烃源岩精细评价的基础上,采用盆地模拟法计算的石油总资源量为102×10~8 t;通过系统解剖6个常规油和3个致密油区带刻度区,采用类比法精细评价的常规油资源量为88.7×10~8 t,致密油资源量为12.7×10~8 t。常规油中的葡萄花油层剩余资源潜力大,是近期勘探的主力层系,古龙、长垣和三肇等地区是主要的勘探有利区;长垣、三肇和齐家—古龙的扶余油层是致密油勘探的有利区。     

致密油层沉积富集模式与勘探开发成效分析

以松辽盆地北部扶余油层致密油层为例,论述致密油沉积富集模式及勘探开发成效。针对扶余油层致密砂岩油藏纵向小层多、层间跨度大,平面砂体错叠分布、单层厚度薄、连续性差、非均质性强等特点,应用丰富的钻井、三维地震资料进行开发试验区精细地质解剖,提出了扶余油层小层级叠置型致密河道砂体发育模式及叠置砂体预测技术,以期为致密油地质及工程双“甜点”的规模区提供科学依据。结果表明,松辽盆地北部扶余油层发育3种叠置类型砂体,即:主力层河道、主力层薄层河道和薄层分流河道型,深化了前期河道砂体控制致密油富集的宏观认识。黏滞介质叠前时间偏移技术,能够提高成像效果的垂向分辨率,可实现FI、FII油层组的垂向高分辨率解释。利用高分辨率地震成像及Z反演技术,提高了3~5 m河道砂岩储层预测能力,很好地刻画了叠置砂体平面展布和纵向位置,有效指导了松辽盆地北部扶余油层陆相致密油勘探与开发井位部署。针对不同叠置砂体,选取相应开发技术,最大限度提高致密油动用率。大庆油田通过多年的“甜点”区的地质深化认识和砂体识别及开采技术攻关,在勘探和开发上均取得很好的成效。     

X-CT扫描成像技术在致密砂岩微观孔隙结构表征中的应用——以大安油田扶余油层为例

以松辽盆地南部大安油田扶余油层致密砂岩样品为研究对象,利用VGStudio MAX强大的CT数据分析功能结合Avizo软件先进的数学算法,建立了大安油田扶余油层致密砂岩多尺度三维数字岩心模型,该模型具有样品无损、结果直观、数据丰富等优势;同时结合环境描电镜(ESEM)、Maps图像拼接技术、铸体薄片、恒速压汞等油气分析测试方法对松辽盆地南部大安油田扶余油层微观孔隙特征进行了定量表征,为进一步开展大安油田扶余油层渗流机理的研究打下了基础。研究表明:微米尺度下,大安油田扶余油层储集空间类型以溶蚀型孔隙和微裂缝为主,不同孔渗的样品孔喉的形态和尺寸有所不同,孔喉形态多为球状和条带状,孔喉分布状态主要有连片状和孤立状两种;纳米尺度下,大安油田扶余油层储集空间类型以矿物颗粒内部或表面的溶蚀孔隙和微裂缝为主,纳米孔喉形态上多呈小球状、管状,微裂缝对纳米级孔隙有很好的沟通作用。喉道半径较窄是造成样品的实测渗透率较低的主要原因。     

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。     

松辽盆地北部生物气成藏特征和资源潜力

对松辽盆地北部生物气形成的地质条件、成藏特征和有利分布区进行了深入研究,认为该盆地北部未熟一低熟源岩分布广,生物气主要分布在源岩有机质丰度高、类型好和泥岩厚度大的地区.松辽盆地北部浅层温度低、压力小、盐度低和NaHCO₃型水介质有利于生物气的生成.生物气成藏一般为低丰度、高产的小型气藏,平面上可能具有广泛的分布特征.综合地球化学、地质、录井和测井研究成果,确定了松辽盆地北部生物气的3个有利勘探区带：一是西部斜坡的萨尔图油层;二是古龙和长垣南部的黑帝庙油层;三是三肇凹陷和朝阳沟一长春岭地区的葡萄花油层.     

源外鼻状构造区油运移输导通道及对成藏的作用——以松辽盆地尚家地区为例

尚家地区为一鼻状构造,位于三肇凹陷下白垩统青山口组一段油源区之外,其石油的成藏与分布主要受输导通道的控制.能否正确认识该区石油输导通道及对成藏的作用.对于指导该区石油勘探和丰富油气成藏理论均具重要意义.采用油源对比、典型油藏解剖和成藏模式的研究方法,对尚家地区石油输导过程进行了研究,将其划分为以下3个部分:①T2源断裂是三肇凹陷青山口组一段源岩牛成石油向下伏下白垩统泉头组四段扶余油层、下白垩统泉头组三段杨大城子油层"倒灌"运移的输导通道;②被T2-T2-2断裂沟通的砂体是扶余、杨大城子油层石油从三肇凹陷向尚家地区侧向运移的输导通道;③T2-T1-1断裂是尚家地区扶余、杨大城子油层石油向上覆下白垩统姚家组葡萄花油层运移的输导通道.采用石油输导通道和石油分布之间匹配关系的研究方法,对尚家地区输导通道对石油成藏与分布中的作用进行了研究,得到T2源断裂越发育,三肇凹陷向尚家地区侧向运移的油源越充足;被T2-T2-2断裂沟通的砂体输导通道化置和能力控制着扶余、杨大城子油层和下白垩统泉头组二段石油的分布及富集程度;T2-T1-1断裂输导通道分布控制着尚家地区葡萄花油层的石油富集区域.     

松辽盆地北部登娄库组二段烃源岩分布定量研究

勘探开发初期有限的油气资源评价资料限制了暗色泥岩预测方法的可靠性,松辽盆地北部登娄库组烃源岩主要为登二段灰色泥岩,其分布情况是评价松辽盆地北部深层致密砂岩气藏资源量的重要基础。本文以井震信息和基于沉积特征的多元地震属性定量方法,预测研究区泥岩厚度平面分布,综合地层沉积厚度平面信息、地震相平面信息及井点暗色泥岩和泥岩厚度比值信息,预测全区暗色泥岩和泥岩厚度比值的平面分布,预测结果显示松辽盆地北部登二段烃源岩主要有3个较大的发育,同时伴有其它零星小范围暗色泥岩发育,大部分厚度分布在70 m以下,最大暗色泥岩预测厚度约为350 m。该方法以井震信息为基础结合沉积规律定量预测暗色泥岩分布,为松辽盆地北部深层致密砂岩气藏资源量的可靠评价提供了必要的基础。     

松辽盆地长10区块扶余油层运移输导通道及对油成藏的控制

通过油藏解剖和其与成藏条件时空配置关系分析,在总结长10区块扶余油层油运移机制及模式的基础上,对其运移输导通道及其对油成藏与分布的控制作用进行了研究,得到长10区块扶余油层油运移输导通道主要包括①T2源断裂是三肇凹陷青一段源岩生成的油向下伏扶杨油层“倒灌”运移的输导通道;②T2断裂配合砂体是三肇凹陷扶杨油层中油向长10区块侧向运移的输导通道。长10区块扶余油层油运移输导通道对油成藏与分布的控制作用主要表现为①T2源断裂发育程度控制着三肇凹陷向长10区块扶余油层油供给量;②T2断裂密集带是长10区块扶余油层油聚集的主要区域,被T2断裂配合砂体形成的输导通道连接的高断块是油聚集的主要部位。     

烃源岩之下岩性油藏成藏模拟实验及其机制分析

在总结松辽盆地北部三肇凹陷扶余油层和杨大城子油层地质特征的基础上,设计了烃源岩之下岩性油藏实验模型;通过物理模拟实验,再现了烃源岩之下岩性油藏的形成过程,对油气运移的受力状态进行分析,探讨了烃源岩之下岩性圈闭中油气聚集成藏的机制.实验结果及实例表明,该类油藏的形成须满足两个地质条件,即上覆优质烃源岩具有足够超压和有断裂沟通烃源岩与下伏砂体,超压是油气向下运移的动力,断裂则是其主要运移通道,这对寻找烃源岩之下岩性油藏具有重要的指导意义.     

论优质源储耦合关系的控藏作用:对比松南致密油与松北致密气成藏条件

为了更清晰地理解优质烃源岩和优质储层的耦合关系在致密油气成藏过程中的控制作用,本文应用地化测试、恒速压汞、常规压汞、含烃流体包裹体等多种资料,对比了松辽盆地南部致密油和松辽盆地北部致密气的成藏条件。研究表明：1）优质源岩生、排烃中心基本吻合超压高值区,超压到达的边界就是致密油气富集边界。2）孔喉结构约束下的松南泉四段优质储层渗透率下限为0.10×10^-3 μm²,松北沙河子组优质储层的渗透率下限为0.05×10^-3 μm²。3）时间上,形成致密油气藏的前提条件是源储之间应具备"先致密后成藏"的匹配关系,这是决定其成藏机理的根本;空间上,2个研究区的"甜点区"均发育在近源、强压、高渗的优质源储叠合部位,其展布特征受控于优质源储的空间耦合关系。     

松辽盆地朝阳沟阶地扶余-杨大城子油层油源分析与油气运移模式

基于生物标志化合物参数,系统对比分析了朝阳沟阶地扶余-杨大城子油层原油与三肇凹陷及朝阳沟阶地青山口组-段源岩的关系,表明朝阳沟阶地扶余油层有两个主要油源,即三肇凹陷青-段源岩与朝阳沟本地区青-段源岩,且两者对扶余油层的贡献量可能基本相同.朝阳沟地区杨大城子油层原油与三肇凹陷青-段源岩有密切的亲缘关系,与朝阳沟青-段源岩亲缘关系不明显.这与朝阳沟阶地源岩超压值相对较小、导致油气下排距离浅、进入杨大城子油层的油气量较小相符.在油源对比的基础上,结合断裂和砂体分布等各种地质条件,将朝阳沟阶地油气运移模式分为远源长距离侧向运移和近源短距离侧向运移两种类型.