渤海海域环渤中地区沙一二段混积岩优质储层差异及成因

渤海海域环渤中地区沙一二段发育混积岩储层,其中发现了大量的油气,但储层物性差异较大,非均质性较强,其差异及成因方面的研究较少,严重制约了该类型储层的进一步勘探评价.利用钻井及常规物性、铸体薄片、全岩、黏土矿物等分析化验资料,探讨了环渤中地区沙一二段混积岩优质储层的差异及成因.研究结果表明:（1）环渤中地区沙一二段发育以生物碎屑为主的混积岩、以陆源碎屑为主的混积岩和以化学沉淀碳酸盐为主的混积岩储层,前2类储层中发育大量的螺壳和介壳.其中,生物碎屑为主的混积岩储层以生物体腔孔为主,白云石化作用强,物性最好;陆源碎屑为主的混积岩储层以溶蚀孔为主,生物体腔孔和原生孔次之,泥晶包壳发育、白云石化作用强、含大量中酸性火山岩岩屑、埋藏浅的储层物性好;化学沉淀碳酸盐为主的混积岩储层方解石胶结作用强,物性较差.不同构造混积岩储层类型及物性具有明显的差异性.（2）研究区混积岩储层差异主要受母岩类型、基底岩性、沉积水体环境、沉积相、大气淡水淋滤、埋深压实作用、胶结作用、溶解作用以及构造作用的共同控制,但每个构造的优质储层均具有独特的控制因素组合.非碳酸盐岩母岩区,原生沉积期-火成岩基底、含大量生物碎屑混积岩,准同生期-大气淡水淋滤、早期白云石化,以及深埋藏期-强溶解、裂缝发育是环渤中坳陷沙一二段混积岩优质储层形成的共性.混积岩优质储层差异及成因分析为陆相断陷湖盆中深部油气勘探和评价过程中优质储层的预测具有重要的借鉴意义.      

渤海海域沙一段基底岩性条件对湖相混积岩储层的控制作用

渤海湾盆地渤海海域沙一段发育湖相碳酸盐岩与碎屑岩混积岩,勘探实践表明,湖相混积岩在深埋条件下可以保持较高的物性,产能也较高,渤海海域目前发现的混积岩探明储量超过3×108 m3.研究通过地质条件比对,结合薄片、同位素、元素分析、物理模拟实验,提出火山岩基底条件是湖相混积岩规模发育的重要控制因素之一.火山岩基底包括中生界火山岩基底、古近系火山岩基底、以火山岩为母源的沉积体基底3种类型.模拟实验表明,火山岩中的暗色矿物大量水解,会导致周边水体富含矿物质,矿物质富集导致藻类等微生物勃发,进而形成以藻类为食的生物群落的发育,为生屑的大量富集提供了条件.扫描电镜下见白云岩化丝状蓝细菌及球状白云岩,证实在沙一段混积岩存在准同生生物白云岩化作用,早期白云岩化作用有利于储层物性的保持,让后期白云岩化作用有了成核基础,促进了后期白云岩化.火山岩岩屑（砾石）铸模孔和内部溶蚀孔占整体储集空间的10%~30%,对储层物性贡献较大.溶蚀模拟实验证实,火山岩的暗色矿物水解溶蚀可提供Mg2+离子,对埋藏白云岩化作用具有促进作用.      

渤中地区不同热解实验条件下的烃源岩生烃动力学研究

为了对比不同类型烃源岩样品在不同的热解模拟实验条件下生油和生气的活化能，选取渤中地区多个湖相泥质烃源岩原岩和干酪根样品进行了开放体系无水热解和封闭体系加水热解实验，烃源岩样品取自不同的洼陷和烃源层位，具有不同的有机质丰度、类型和成熟度。对比结果表明，有机质类型和成熟度对烃源岩生油活化能有重要影响，平均生油活化能随有机质类型变差和成熟度增大而增大。不同的洼陷、烃源层位和样品类型对平均生油活化能无明显影响，而样品类型则影响活化能的分布，原岩活化能分布相比干酪根更加集中。处于成熟阶段烃源岩的生气活化能比处于低熟阶段烃源岩的生油活化能高11~17 kJ/mol。相对于开放体系无水热解实验，封闭体系加水热解实验活化能分布集中且能够包含初次裂解和二次裂解过程。本研究应用封闭体系加水热解模拟实验，分别选择低熟烃源岩原岩样品和成熟烃源岩干酪根样品进行生油和生气活化能研究，取得了良好的效果。      

石臼坨凸起西南陡坡带扇三角洲锆石定年与源汇示踪

为了示踪渤海湾盆地石臼坨凸起西南陡坡带扇三角洲源汇体系,对其东三段层序（Ed₃）的6个砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年分析.西部扇体（C6-4-4井）富含白垩纪（K）锆石并具有110 Ma峰值,母岩以白垩系义县组火成岩为主;中部（C6-4-3、C6-4-6D井）、东部扇体（C6-4-5D）富含侏罗纪（J）锆石并具有152 Ma或168 Ma峰值,母岩以侏罗系蓝旗组火成岩为主,古生代（Pz）锆石则来自中生界碎屑岩.所有样品都含有太古代（Ar）、元古代（Pt）锆石,母岩为花岗岩基底.研究表明,除古生界碳酸盐岩外,源区的母岩地层均可通过碎屑锆石U-Pb年龄示踪,各扇体物源的差异性是由母岩地层倾向控制的,由于中生界向西北倾斜,白垩系主控西部扇体沉积,侏罗系则是中部、东部扇体的主要物源区.      

石臼坨凸起东段围区沙一二段古物源恢复及其对储层的控制

物源区原始剥蚀地貌的恢复以及与砂体、优质储层之间的关系是源－汇系统分析中非常重要的部分.利用钻井、三维地震以及分析化验等资料,恢复了石臼坨凸起东段围区沙一二段储层的古物源分布,并探讨了古物源对储层的影响.结果表明:（1）研究区沙一二段发育近源扇三角洲砂砾岩储层,东部古物源的母岩类型为白垩系中酸性火成岩,西部古物源的母岩类型为中生界碎屑岩夹薄层中酸性火成岩,均非现今残留的基岩分布.（2）受母岩差异的影响,东部火成岩的母岩剥蚀后更容易形成规模较大的砂砾岩体.（3）受物源区母岩和沉积区储层成岩作用差异的共同影响,东部储层中中酸性火成岩岩屑和砾石等易溶组分含量高,粒度较粗,以碳酸盐胶结为主,在成岩过程中,中酸性火成岩砾石、岩屑易遭受强烈溶蚀作用,次生孔隙发育,但受碳酸盐矿物进一步强烈的胶结,储层物性呈低孔低渗特点;西部储层中变质岩岩屑和石英等难溶组分含量高,填隙物以粘土类为主,原生孔隙发育,储层物性呈中高孔高渗的特点.      

国内外油砂资源研究现状

介绍了油砂的概念,世界范围内的资源量及其主要分布.中国油砂资源相当丰富,主要分布在四类盆地中西部挤压盆地,东部伸展盆地,中部过渡型盆地及南部地台盆地.依据油砂形成的构造背景,我国可分为西部挤压盆地油砂、东部伸展盆地油砂、中部过渡型盆地油砂和南部地台盆地油砂.新一轮全国油砂资源评价结果表明,中国油砂资源量达到4.0×1010桶.中国油砂资源潜力较大,可能是不久将来重要的替代能源之一.     

渤海湾盆地海域片麻岩潜山风化壳型储层特征及发育模式

渤海湾盆地海域太古代-古元古代片麻岩潜山分布面积巨大,已发现多个油气田,有重要勘探价值。本文综合应用岩心、铸体薄片、X衍射、扫描电镜、常规物性、锆石测年、矿物溶蚀模拟等实验手段及统计分析方法落实了渤海片麻岩风化壳型储层地质特征、成因机理及发育模式。研究表明,片麻岩中长英质矿物含量大于70%有利于形成潜山裂缝型优质储层;大气水风化淋滤作用对长石类矿物的溶蚀,形成大量次生孔隙和沿裂缝的溶蚀扩大孔隙,极大改善了片麻岩潜山的储层物性;构造作用产生的断裂和节理不仅可以直接提供储集空间,还可以作为渗流通道加大风化淋滤作用的影响深度和范围,促进深部岩石的溶蚀改造,加速风化过程。上述主控因素指导下建立自上往下发育粘土带、砂化带、砂化砾石带、裂缝带和基岩带的片麻岩风化壳型潜山储层发育模式。     

凝灰质砂砾岩复合型储集空间特征及其成因——以莱州湾南斜坡沙河街组为例

渤海海域莱州湾南斜坡沙河街组近源凝灰质砂砾岩中发现了高丰度油藏,与传统近源砂砾岩储层物性差的认识不同,研究区凝灰质砂砾岩受凝灰质成分和沉积作用双重控制,发育复合型储集空间。通过岩心、薄片、场发射扫描电镜、阴极发光和压汞等多种方法落实了沙河街组凝灰质砂砾岩发育继承型、成岩型、构造型和复合型4类13种储集空间类型,并首次提出了继承型储集空间的概念,指出砂砾岩优质储层具有继承型和后期改造型储集空间相互叠加的显著特征。继承型储集空间主要继承了母岩中的风化淋滤孔、凝灰质脱玻化孔、构造破碎缝、黏土收缩缝以及搬运过程中产生的机械破碎缝等多种储集空间类型。继承型孔缝约占总孔隙的41%,对整个砂砾岩优质储层的发育起到决定性作用。研究发现,成岩型和构造型储集空间与继承型孔缝的发育程度密切相关,继承型孔缝越发育后期成岩流体和构造运动对其改造程度越大,越容易发育优质储层。在此基础上明确了(母岩)同沉积期风化作用、砾间凝灰质成岩蚀变、砾石支撑作用和溶蚀改造作用是砂砾岩复合型储层的4种主要成因机制,并建立了该类储层的沉积成岩演化模式。这4种特殊的储层成因机制,支撑了渤海近源砂砾岩优质储层的勘探与实践。     

渤海西南海域中生代构造演化、动力学机制及其对华北克拉通破坏的启示

渤海西南海域自中生代以来历经多期构造活动,记录了华北克拉通的破坏过程。为了明晰渤海西南海域中生代构造演化与区域构造间的关系,以研究区三维地震资料以及深层钻井资料为基础,结合区域构造背景,厘定了研究区中生代构造特征,恢复了中生代构造演化过程,并探讨了其动力学机制及其对华北克拉通破坏的响应。结果表明:(1)不同于渤海湾盆地陆上油区NEE向的构造面貌,渤海西南海域发育多走向、多类型构造,三维地震资料揭示中生代发育NWW向负反转裂陷、NEE向走滑逆冲、挤压褶皱等异于新生代伸展样式的特殊构造,其中尤以NWW向负反转构造占主导。(2)渤海西南海域中生代以来经历了印支期逆冲褶皱成山、燕山早期左旋逆冲改造、燕山中期裂陷反转以及燕山晚期褶皱等多期变形过程, 其中印支期逆冲褶皱是潜山形成的关键时期,而燕山中期反转是构造体制发生变革的关键时期。(3)NWW向构造的形成与印支期华南板块与华北板块的碰撞有关,燕山早期左旋走滑是太平洋板块NWW向俯冲于华北板块之下的结果,代表太平洋构造域接替古特提斯构造域控制华北板块变形;燕山中期的裂陷反转与区域大规模中基性岩浆活动相对应,是华北克拉通大规模破坏的浅层响应。印支期NWW向先存构造燕山中期反转裂陷模式的提出,丰富了传统华北克拉通破坏形成NEE向盆地的简单构造模式。     

渤海海域大型太古界潜山储层形成条件及地质意义

渤海海域近几年在太古界潜山领域获得了多个大型油气田发现,其中,渤中19-6构造天然气储量超过千亿方,展示了该领域巨大的勘探潜力.变质岩潜山储层规模是制约变质岩勘探的关键因素,落实规模性潜山储层形成条件具有重要的理论和实际意义.综合应用岩心、薄片、扫描电镜等实验资料以及地震资料分析了渤海海域太古界大型变质岩潜山储层形成条件.研究结果表明:富脆性长英质矿物是渤海海域太古界变质岩大型潜山储层发育的重要物质基础,长英质矿物含量控制了裂缝发育程度,也为风化淋滤和深部流体等的溶蚀作用提供了基础条件;多类型压性构造控制了大型裂缝型储层的形成;风化淋滤作用对太古界潜山储层纵向发育的明显控制作用,是影响太古界潜山储层纵向分带的主要因素;深部流体对太古界潜山储层具有重要改善作用,扩大了裂缝的规模.在上述形成条件指导下,建立了太古界大型潜山储层成因模式.