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.      

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.      

毛细管力的初次运移及成藏作用有效性分析

毛细管压力差通常被认为是油气初次运移及源内成藏的重要动力,但毛细管力驱动油由小孔向大孔迁移的前提是岩石孔隙表面亲水。文章结合东营凹陷沙三中亚段成熟烃源岩内砂体含油概率较低,且原油多非来自成熟源岩围岩情况,对砂岩及页岩的润湿性进行了探讨。东营凹陷部分砂岩存在润湿性反转,与较高的非烃及沥青质含量的原油接触,是砂岩润湿性反转的主要原因;而泥页岩烃源岩在大量生烃演化过程中,其整体润湿性也表现为中间润湿甚至亲油性。润湿性改变导致毛细管压力方向改变,初次运移及源内油藏成藏作用减弱甚至消失,是沙三中亚段成熟源岩内砂体含油概率低的主要原因。据此认为,对于高丰度的生烃早期阶段的泥页岩烃源岩,毛细管力作为初次运移及源内油藏成藏动力的作用可能是有限的。     

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。     

相-势-源复合控油气成藏机制物理模拟实验研究*

含油气盆地的地质相、流体势、烃源灶是影响圈闭含油气性的决定性因素, 三者缺一不可。在各要素满足控藏临界条件下, 优相-低势-近源复合指数(FPSI) 越高, 圈闭含油气性越好。基于相-势-源复合控油气成藏机制开展物理模拟实验研究, 结果表明:“源”控制着油气成藏的物质来源, “相”控制着油气成藏的孔隙空间、“势”控制着油气成藏的运移动力, 当三者联合作用时能够形成油气藏。实验结果还表明, 圈闭外部(盖层)岩相和圈闭内部(储集层)岩相粒径差别越大, 越有利于油气在毛细管力作用下从细粒低孔渗的围岩之中进入到粗粒高孔渗的储集层之内聚集成藏, 临界条件是：圈闭外部围岩颗粒粒径较圈闭内部储集层颗粒粒径小2倍以上, 或外部毛细管力较之内部大2倍以上, 也即外部界面势能较内部高2倍以上;圈闭外部烃源岩含油气饱和度越高, 越有利油气进入圈闭内部储集层中聚集成藏, 临界条件是外部源岩的含油气饱和度达到和超过5％。     

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。     

辽河西部凹陷复杂构造圈闭含油性主控因素及定量模式

为解决辽河西部凹陷复杂构造圈闭含油性主控因素及定量表征问题,对研究区103个复杂构造圈闭进行地质统计和R型主因子分析。研究结果表明,圈闭距离排烃中心的距离、所在地点的流体势、盖层厚度、砂体厚度、切割圈闭的断层个数等是制约复杂构造圈闭油充满度的主控因素。通过地质解剖分析表明,圈闭距离排烃中心越近、处于相对低势区且储盖厚度与断距满足三元耦合关系（储层中砂岩厚度<断距<盖层中泥岩厚度）时,该复杂构造圈闭油充满度就较大。依据相关性分析和多元回归分析建立了复杂构造圈闭油充满度与其主控因素的多元非线性定量预测模型。选取未参与模型建立的21个复杂构造圈闭进行预测。预测结果表明,80％以上的复杂构造圈闭油充满度理论值与实际值吻合。     

东营凹陷岩性油藏含油性定量预测

隐蔽油气藏已成为渤海湾盆地油气勘探的重点,其中岩性油气藏更是今后增产稳储的重要目标.近几年的勘探实践表明,岩性圈闭的含油性变化较大,其含油性和充满度大小的估算已成为油田勘探决策、井位部署及油田开发过程中不可缺少的重要技术.在地质统计和层次分析的基础上,找出了控制东营凹陷岩性油藏含油性的主要地质因素,并对其定量化,运用多元线性回归方法建立了东营凹陷各构造区带岩性圈闭充满度的数学预测模型.模型可靠性的验证结果表明,80%的岩性圈闭充满度的理论值与实测值吻合较好,说明此种定量预测的方法是可行的.     

东营凹陷岩性油藏成藏期次与成藏过程

东营凹陷岩性油藏分布规律复杂,成藏时期存在差异,从而影响了对岩性油藏形成和分布规律的深入认识.综合运用东营凹陷的构造演化史及岩性圈闭形成史、烃源岩主要生排烃史和流体包裹体均一温度等资料,对东营凹陷岩性油藏的成藏期次、成藏过程、成藏阶段和不同期次岩性油藏的平面分布规律进行了系统研究.研究结果表明:东营凹陷岩性油藏的成藏期次主要有两期,即古近纪东营组沉积末期和新近纪馆陶组-明化镇组沉积时期,且以馆陶组-明化镇组沉积时期为主要成藏期;不同成藏期次的岩性油藏具有一定的分布规律:第一期分布于生油洼陷,为岩性油藏,其包裹体均一温度分布较宽,油气充注持续时间长,具有两期充注的特点;第二期分布于断裂带和斜坡带,为构造-岩性油藏和岩性油藏,其包裹体均一温度分布较窄,油气成藏时间较晚,主要为馆陶组-明化镇组沉积时期充注;东营凹陷岩性油藏的形成具有明显的阶段性,可以划分为成藏准备、成藏和保存3个阶段.     

利用核磁共振物理模拟实验研究岩性油气藏成藏机理

本文采用核磁共振成像技术(NMR)进行物理模拟实验,直观地观测了岩性圈闭中油的聚集成藏过程并定量模拟了不同条件下砂体中的含油性。实验结果表明,油气在砂体中的聚集是缓慢的,向上、向下及侧向都有油的运移,但以向上的运移速度较快,其次是侧向,向下较慢;温度、压力、砂体物性和围岩含油性是影响砂体含油性的重要因素。在实验研究的基础上,分析了岩性油气成藏的微观机理,将油气成藏过程划分为三个阶段,第一阶段为在扩散作用力、烃浓度差异压力作为动力克服毛细管阻力下的油气在烃源岩孔隙中心顺干酪根网络运移的过程;第二阶段为在毛细管压力差引导下的油气在砂泥岩界面通过孔隙和喉道渗滤的过程;第三阶段为在浮力作用下克服流体流动粘滞阻力和吸附阻力在砂体内富集的过程。     

鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组异常压力演化及其成藏意义

鄂尔多斯盆地南部镇泾探区的主力含油层段为延长组长8油层组,油藏类型为以三角洲前缘分流河道砂岩岩性油藏为主,现今延长组地层压力低、含油饱和度小且变化大,开展地层压力演化研究对认识成藏、富集的动力机制和探区评价均具有重要意义。利用测井声波资料和盆地模拟手段,对长7烃源岩段的地层压力演变过程进行了恢复,分析了异常压力在油气成藏中的动力学意义。结果表明,现今地层压力集中分布在17.99~22.46 MPa,压力系数介于0.8~1.05之间,整体处于常压-负压状态;长7烃源岩段在早白垩世快速埋深,由于欠压实作用,泥岩普遍发育超压,早白垩世末期剩余压力增加到4 MPa左右,压力系数介于1.1~1.3之间,形成低幅超压;晚白垩世以来随着地层抬升,压力逐渐释放并演化为现今压力。在鄂南镇泾地区,延长组储集层致密后,浮力不是油气运移的主要动力,异常压力在油气成藏中起着重要的作用。     

应用定量颗粒荧光技术研究岩性油气藏的隐蔽输导通道

应用定量颗粒荧光技术对东营凹陷牛庄洼陷5口井101块沙三段致密储层、薄层粉砂岩进行了定量荧光QGF-E和QGF分析。分析表明,牛24、牛83、牛876、王550、牛872等5口井致密薄储层颗粒具有相对较高的荧光,显示这些较致密的粉砂岩为过去或现在的油气运移路径/运载层,表明致密砂岩、粉砂岩、薄层砂岩可作为烃类运移的通道。这类薄层隐蔽输导通道为深凹带牛庄洼陷深部沙四段上亚段烃源岩生成的油气进入无断层切割的沙三段中、下亚段的砂岩透镜体而成藏提供了重要的依据。该研究结果对于东营凹陷正在进行的隐蔽油气藏成藏机理的研究可能具有重要意义。     

低势控藏特征与动力学机制及在油气勘探中的作用

含油气盆地油气藏的形成和分布受低势场控制.济阳坳陷已发现的油气藏分布特征表明: 在势场作用下, 油气只能进入到孔隙度超过某一临界值或内部势能低于周边势能2倍到100倍以上的储层内聚集成藏; 随着埋深加大和储层孔隙度变小, 圈闭聚集油气成藏的临界条件呈规律性变化, 即埋深较大的圈闭成藏时要求的相对势能较浅部储层的势差更大.动力学分析和物理模拟实验研究表明, 地表条件下储层聚集油气的前提条件是其孔喉半径大于周边围岩的两倍以上; 地下储层聚集油气的前提是它与周围介质间的毛细管力之差大于储层内部的毛细管力与上覆静水柱压力之和.圈闭内外势差越大, 它们聚集油气的饱和度越大, 聚集的油气量越多.低势控藏特征与动力学机制分析表明: 对深层来说, 只要储层的物性比周边围岩的物性好到一定程度就能成藏, 即便本身低孔低渗也能有油气聚集.通俗的说, 油气成藏没有死亡线(不考虑油藏经济价值), 这就极大地扩充了含油气盆地油气勘探的领域和深度; 对浅层来说, 高孔渗砂体周边的相对低孔渗砂体能作为有效盖层, 不一定需要有巨厚泥岩充当盖层, 这一观点的提出可以在一定程度上扩大浅层油气勘探的领域和有利区.      

鄂尔多斯盆地上古生界低压异常研究中应注意的几个问题

通过对鄂尔多斯盆地上古生界砂泥岩压实特征、压力成因的研究,结合上古生界不同岩性的组合关系分析,认为上古生界非烃源岩与烃源岩、砂岩和泥岩的地层压力成因有明显区别。非烃源岩系统泥岩的异常高压主要由“非均衡压实”作用产生;而生气作用是烃源岩增压的关键因素,同时也是上古生界天然气运移、成藏的主要动力源;砂岩与泥岩弹塑性有明显差别,构造抬升剥蚀成为砂岩降压的主要机理,而对泥岩影响有限,石千峰-上石盒子组非烃源岩目前仍具明显非均衡压实特征,多处于高压异常,而储层表现为低—正常压力,目前上古生界为一个高低压相间共存的复杂压力系统。上古生界压力的形成与演化历史表明,对于上古生界用流体势的高低来研究互不连通砂体之间的区域运移可能并不适宜。利用Berg临界烃类柱高度的公式计算,上古生界储层能引起天然气运移需要的最小连续气柱高度在22.07 m～67.36 m,远大于砂岩的单层厚度(5 m～15 m)。从天然气的生产能力、天然气聚集、成藏角度分析,山2段毛管中值压力平均值小于6.21MPa、砂岩厚度大于4 m以上的优质储层,才具有聚集、成藏和产出天然气能力,而排驱压力大、孔隙结构差、厚度小的砂岩,由于成藏动力小于成藏阻力,难于形成具规模的气层。     

Study on petroleum geological conditions in Dazhuom area of Southern Qiangtang Basin of Tibet

Previous researchers in Dazhuoma area of Southern Qiangtang Basin have found some sporadic oil and gas on the surface and collected a small amount of source rocks for analysis, but the exploration degree was generally low and they have not carried out systematic analysis of the generation, storage and cap of oil and gas. Based on the previous data, the authors in this paper have studied the characteristics of the source rocks, reservoir rocks and cap rocks in Dazhuoma area of Southern Qiangtang Basin by means of field petroleum geological survey, sample collection, indoor analysis and comparative research. The results suggest that the mudstone and shale of Adula Formation in the study area are considered as good source rocks, and the mudstone and silty mudstone of Sewa Formation are poor-medium source rocks, while Buqu Formation, Shari Formation and Suowa Formation are poor source rocks. The main reservoir rocks are the sandstone of Adula Formation and the dolomite of Buqu Formation. The cap rocks are argillaceous rocks, limestone and gypsum, and are mainly Ⅰ and Ⅱ cap rocks. Furthermore, the discovery of oil exposure shows that this basin has underwent the process of oil and gas generation, migration, gathering and losing, which builds the material foundation of oil and gas generation and the petroleum geological conditions of hydrocarbon accumulation. It is suggested that more drilling should be arranged in Darzhuoma anticline with good oil and gas storage conditions, and further deep research should be carried out to achieve oil and gas breakthrough in this area.     

渤海湾盆地深层石油地质条件分析

比较系统的对渤海湾盆地深层烃源岩分布、特征及生烃潜力、储集层类型、特征及其深层储层的储集性能纵向和平面变化规律进行了初步分析,并对深层油气的保存条件、深层圈闭条件及成藏配套史等进行了讨论,总体对渤海湾盆地深层石油地质条件有了一个较为全面的认识。     

西藏南羌塘盆地达卓玛地区油气地质条件研究

前人在南羌塘达卓玛地区零星发现了一些地表油气显示并采集了少量的烃源岩进行分析,但勘查程度总体较低,未开展系统的生、储、盖研究.结合前人资料,通过野外石油地质调查、样品采集、室内分析、对比研究等手段,对南羌塘盆地达卓玛地区的烃源岩、储集岩、盖层等油气地质条件进行了分析,认为研究区阿堵拉组泥岩、页岩为好烃源岩,色哇组泥岩、粉砂质泥岩为差—中等烃源岩,布曲组、夏里组和索瓦组发育差烃源岩;储集岩主要为阿堵拉组砂岩和布曲组白云岩;盖层有泥质岩、灰岩和石膏,以Ⅰ、Ⅱ类盖层为主.野外调查中发现了大量地表油气显示,盆地经历了油气生成、运移、聚集和散失的过程,具有油气生成的物质基础和成藏的油气地质条件.建议在油气存储条件良好的达卓玛背斜布置钻井,进一步开展深部研究,力争实现该地区油气突破.