东营凹陷牛庄洼陷超压特征及预测模型

牛庄洼陷是东营凹陷的一个典型超压单元,明确超压分布特征需要研究泥岩超压的预测模型.基于测井和钻杆测试(DST)资料,分析了牛庄洼陷现今压力特征和3口典型井泥岩超压段的测井响应特征.分析表明,牛庄洼陷超压主要发育在2 100 m以下的沙河街组第三段和第四段,超压泥岩段的测井响应特征呈现多样化,主要表现在视电阻率测井响应的不唯一性,这种不唯一性可能主要与特殊岩性如油页岩等有关.采用Eaton公式利用泥岩声波时差换算出泥岩压力,建立了泥岩计算压力与储层实测压力之间的关系模型,即泥岩超压预测模型,通过超压砂、泥岩声波时差异常幅值的对比分析了该预测模型的可靠性,并开展了误差分析.研究认为,利用泥岩声波测井资料,通过该模型能够预测牛庄洼陷泥岩超压层空间分布的大致轮廓.     

东营凹陷不同超压成因的有效应力特征

利用实测流体压力(DST)测试结果,结合声波和密度测井资料,对超压段所识别的不均衡压实作用和生烃作用两种超压成因机制下的实测压力和有效应力随深度的变化特征进行了分析,结果表明:①两种不同成因机制下的实测压力和有效应力特征具有明显的差异性,不均衡压实作用在压实过程中导致流体排出受阻,地层流体承担上覆岩层压力形成超压,表现为阻止了地层有效应力增大,因此其实测压力增大段和静岩压力增大趋势大体一致,而有效应力随深度基本保持不变;生油作用在地层正常压实之后形成超压,发育程度不受上覆岩层压力的影响,因此超压的增大在深度上与上覆岩层压力增大不具有一致性,且超压对有效应力的影响要小于不均衡压实作用;②这两种不同的超压成因使得有效应力的变化随着声波速度而出现加载和卸载两种趋势,从而可以用来判断超压成因,利用实测资料计算的有效应力结果说明东营凹陷超压成因机制包括不均衡压实作用和生油作用,但不均衡压实作用形成超压的范围和规模较小,生油作用对深部大规模超压和强超压的形成至关重要.     

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...     

东营凹陷沙四上亚段烃源岩排烃特征及潜力评价

东营凹陷岩性类隐蔽油气藏的勘探日趋重要,其主力烃源岩的排烃特征及资源潜力的研究亟待加强.将东营凹陷沙四上亚段烃源岩分为暗色泥岩和油页岩两套,根据排烃门限理论,利用生烃潜力法对两套烃源岩的排烃特征进行了详细分析并对其资源潜力进行了评价.沙四上亚段烃源岩的主要排烃期为明化镇组沉积时期,排烃门限深度为2 600 m.两套烃源岩的总排烃量和总平均远景资源量分别为59.67×108t和25.65×108t,其中暗色泥岩的总排烃量和总平均远景资源量分别占总量的72.18%和72.2%,而油页岩仅分别占27.82%和27.80%,表明暗色泥岩的资源潜力更大.综合分析后认为,沙四上亚段为岩性油藏的主力烃源层,具有良好的资源前景.     

东营凹陷流体动力系统研究

根据东营凹陷地层孔隙流体的压力、盐度以及运移动力和流动样式,划分出3个流体动力系统:静水压力-低压淡水流体动力系统、静水压力低盐度流体动力系统、超压高-中盐度流体动力系统.超压高-中盐度流体动力系统以有效烃源岩、流体超压和盐度较高[ρ(TDS)≥35 g/L]为特征,压力驱动为主导;静水压力低盐度流体动力系统以常压、低盐度[ρ(TDS)=10～＜35 g/L]流体、运移通道和储层特别发育为特征,运移动力为盐度差和浮力;静水压力-低压淡水流体动力系统以静水压力-低压、淡水为特征,运移动力以浮力和重力为主.     

东营凹陷沙河街组Es_3/Es_4烃源岩热解特征及生烃差异研究

选取东营凹陷沙河街组Es3的下亚段(沙三下)与Es4的上亚段(沙四上)两套烃源岩样品,开展岩石热解检测,探讨其热解特征及生烃的差异性。结果表明,沙三下和沙四上的成熟度相近,但沙三上的常规热解参数(TOC、干酪根类型和生烃总量)要优于沙四上,这表明沙三下相比沙四上是更优质的烃源岩。进一步分析发现,沙四上的游离烃(S1)以及S1/PC值高于沙三下,而沙三下的热解烃(S2)与S2/PC值相对更高,表明两者的生烃能力存在差异。结合前人对有机质赋存态和热解参数关系的理解,沙三下较高的S2值和丰富的伊蒙混层矿物意味着沙三下拥有更多的蒙脱石层间吸附有机质。同时,沙四上咸水环境和沙三下淡水环境的差异,使得沙四上的蒙脱石伊利石化进程提前于沙三下。蒙伊化这一矿物转化过程致使蒙脱石层间吸附有机质排出并早期生烃,造成沙四上的S1值高于沙三下,这可能是造成已探明储量中沙四上生烃贡献量远大于沙三下的原因。因此,深入剖析S1、S2等热解参数与有机质赋存的关系,能更深刻了解烃源岩的有机质特征和生烃差异。     

东营凹陷流体压力系统研究

利用钻井泥岩声波测井资料和实测地层压力资料, 分析了东营凹陷流体压力系统的结构和分布及其影响因素.单井的压力-深度曲线呈现出“二段式”, 即上段正常压力系统(正常压实带) 和下段异常压力系统(欠压实带).剖面和平面压力系统综合分析的结果表明, 东营凹陷压力系统呈现环状结构, 即内环为超高压系统, 中环为高压系统, 外环为常压-低压系统.中环高压系统和内环超高压系统构成了封闭的巨型超压封存箱复合体, 因其与沙河街组三、四段活跃的烃源岩有着成因的联系, 故称之为烃源岩-超压封存箱复合体(SR-OPCC).受渗透性砂岩层、断层及盐构造等压力输导系统的影响, 封存箱内产生压力分隔现象, 形成了若干个由压力输导系统联系的次级超压封存箱.概括了封存箱-压力输导系统-封存箱组合模式.烃源岩-超压封存箱复合体(SR-OPCC) 的存在对油气的运移和聚集产生了深远的影响      

东营凹陷烃源岩排烃的地质地球化学特征

利用地质地球化学信息研究烃源岩的排烃行为是一种重要而有效的手段,东营凹陷较为丰富的地质地球化学信息对研究烃源岩的排烃行为具有重要的意义.东营凹陷烃源岩排烃的地质地球化学特征显示其排烃行为存在较强的非均质性:单层泥岩边缘地区排烃效率高,内部排烃效率相对较低,这种现象在厚层泥岩中(大于 30 m)表现更为明显,其中通常存在一定的相对"滞排区";不同的压实阶段,排烃效率也不相同,快速压实带较缓慢压实带及稳定压实带排烃效率稍高.东营凹陷存在两类超压体系:一类是相对开放性质的,幕式排烃是其重要的排烃方式之一,其排烃效率较常压系统高,排烃效率平均在 50%左右(常压体系排烃效率一般在 40%左右);另一类是相对封闭性的,为良好的超压"封存箱",其排烃效率较常压系统低,排烃效率平均在 20%左右,其地质地球化学行为显示一定的滞排特征,排烃行为不明显.研究结果认为压实不均衡是东营凹陷形成沙三中异常高压的主要原因,生烃作用是其形成沙四上超压的主要机制,而沙三下同时具备压实不均衡及生烃作用的双向增压效应.     

东营凹陷古近系储层碳酸盐胶结物分布特征及主控因素

碳酸盐胶结物是东营凹陷砂岩储层的主要胶结物。东营凹陷中的碳酸盐胶结物在纵向上随着埋藏深度的增加,含量具有逐渐增高的趋势,而且厚度较大的含碳酸盐胶结物砂层在层位上主要分布于沙三段,其次分布于沙一段和沙二段,在沙四段钙质砂岩层的分布仅出现于凹陷周边的少许地区。东营凹陷北部陡坡带、中部中央隆起带和南部斜坡带碳酸盐胶结物的含量存在较大的差异：北部陡坡带碳酸盐胶结物含量较南部斜坡带大,而且在相同埋藏深度条件下,北部和南部都比中部的碳酸盐含量要高;在断裂构造带,碳酸盐含量分布分散,含量范围跨度大,而在洼陷带分布深度一般比较集中,含量范围跨度小。碳酸盐胶结物砂岩层发育的有利相带为近岸水下扇、水下冲积扇、深水浊积扇等分选较差的沉积相;而且碳酸盐总体表现为在粒度粗的砂岩中含量较高。在相同埋深条件下,砂岩层的厚度越小,碳酸盐胶结作用越强。当砂岩层围岩为碳酸盐岩或厚的泥岩时,在砂岩层内部易形成高碳酸盐含量、胶结作用强烈的含碳酸盐胶结物。     

东营凹陷的主要断裂活动性分析

东营地区在构造位置上位于东营凹陷内,为了对该区域进行地震安全评价,利用浅层人工地震探测资料,并结合油田勘探地层资料,综合分析了东营凹陷的主要断裂活动性。结果表明,胜北断裂为第四纪早期断裂,陈南等断裂为第四纪以来不活动断裂,都不是一般工程建设需要避让的断裂。     

东营凹陷沙河街组储层高岭石分布特征及其影响因素

高岭石广泛分布于东营凹陷沙河街组的砂岩中,对储层物性具有重要影响,但其分布特征及其控制因素目前研究得比较少。利用铸体薄片鉴定、X衍射分析、阴极发光、扫描电镜等多种测试手段研究了东营凹陷沙河街组自生高岭石的发育和分布特征及其影响因素。研究结果表明：东营凹陷沙河街组的高岭石主要在1200～3600 m的深度范围内分布,其中沙二段和沙三段的高岭石相对含量较高;从沙一段至沙三段,中央隆起带高岭石的平均含量均高于北部陡坡带和南部缓坡带。沙河街组砂岩储层高岭石的分布明显受有机质热演化的影响。不同的温度（埋藏深度）控制着粘土矿物的形成和转化,从而影响着沙河街组不同层段高岭石的含量及其在平面和剖面的分布。超压对高岭石的分布具有重要的影响,由于超压作用,导致超压顶界面高岭石大量发育。中央隆起带构造活动比较强,有利于酸性流体从深部向浅部充注,并且流体动力比较强,导致沙一段至沙三段中央隆起带的高岭石含量较高。断层和不整合面复合输导体系可使大量酸性流体进入浅部储层,促使浅部砂岩储层高岭石大量发育。岩性和沉积微相通过改变高岭石形成和分布的流体化学和流体动力条件,从而对高岭石分布具有重要的影响。     

东营凹陷油-源特征与含油气系统划分

油源对比是含油气系统划分的基础。针对东营凹陷沙三中、沙三下和沙四上三套有效烃源岩在地球化学特征上的差异,探讨了东营凹陷内三套烃源岩与已知原油之间的空间对应关系及其成因。以油源对比为依据,将东营凹陷划分为沙三中—沙三中亚段（！）、沙三下—沙二、沙三段（！）和沙四上—沙四、沙二段（！）3个含油气系统。分析结果表明,3个含油气系统中已发现的油气藏在空间上具有明显的环状分布特征,其成因模式受控于输导要素组成、油源断层分布位置、烃源岩内砂体的发育规模以及断-砂空间组合等;其中,油源断层和砂体的空间组合关系对东营凹陷不同成因油气藏的形成与分布起主控作用。     

东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层超压封存箱与油气成藏

东营凹陷沙三段、沙四段普遍发育超压,在沙三上亚段底部与沙三中亚段顶部钙质泥岩与暗色泥岩过渡带、沙四下亚段顶部和底部稳定盐膏岩层的封隔作用下,形成了两个超压封存箱,即沙三段—沙四上亚段超压封存箱和沙四下亚段超压封存箱。由于每个超压封存箱内均发育优质烃源岩,因此,沙三段、沙四段又可划分为两个相互独立的含油气系统,即沙三段—沙四上亚段含油气系统和沙四下亚段含油气系统。东营凹陷民丰洼陷北带沙四段深层近岸水下扇具有“扇根封堵、扇中富集、扇缘输导”的油气成藏特征,油气来自同期发育的、与近岸水下扇侧向接触的烃源岩,主要形成“自生自储”型岩性油气藏。     

东营凹陷青南地区沙四上亚段物源沉积体系与滩坝分布

滩坝砂岩是近年来东营凹陷沙四上亚段油气勘探活跃且成效显著的一类隐蔽岩性地层油气藏,但在青南地区,由于缺乏对物源沉积体系的系统研究,对滩坝的分布范围和规模认识不足,制约了该区的精细勘探和储量升级。通过砂岩重矿物组合和泥岩特征元素比值分布模式的综合物源分析认为,北部物源主要供应方向为西南方向,南部物源主要供应方向为西北方向和正北方向,且南部物源影响范围显著大于北部物源,并将南北物源的混合区域限定在X7井-Wx583井-W58井-W126井-L74井-Wx119井-L108井-L2井-L64井-Lx63井连线一带;通过岩石学和测井研究在研究区划分出冲积扇、三角洲、湖泊、重力流4种沉积体系和近岸水下扇、扇三角洲、河流三角洲、湖泊和深水浊积扇5种沉积相类型;通过物源控制下的沉积相连井对比和不同砂组时期沉积相的平面分布研究,厘清了物源沉积体系的演化特征和各类砂体,特别是滩坝的分布范围和规模,为油田的精细勘探提供依据。青南地区沙四上亚段滩坝主要来自南部物源,其发育规模仅次于河流三角洲,发育层位遍及整个沙四上亚段,单个砂组的发育规模受同时期河流三角洲发育规模的影响较大,受扇三角洲发育规模的影响较小:河流三角洲发育规模较大但扇三角洲不发育的纯下3砂组-纯上4砂组时期,滩坝发育规模较大;河流三角洲发育规模逐渐缩小但扇三角洲发育规模逐渐增大的纯上3砂组-纯上1砂组时期,滩坝发育规模也逐渐减小。     

东营凹陷弧形断裂坡折带系统及其对低位域砂体的控制

东营凹陷的弧形断裂系统由三个环带组成,由于这三个环带中断裂的同沉积活动导致了同沉积构造坡折带的发育,并进而对沉降中心、生烃中心和砂体均产生了重要的控制作用。已发现的大型低位扇体沿环带分布,并受断裂坡折带的控制。因此,沿层序界面,从构造坡折带向凹陷中心方向是找寻大型低位扇储集体的主要区域。文章总结了陡坡断坡带砂砾岩扇体成藏模式和缓坡构造坡折带两种成藏模式。前者储集体主要由坡折带上广泛发育的低位砂岩复合体组成,其中的扇三角洲河口坝、水下分流河道砂体和浊积扇的扇中部分是最有利的油气储层;后者储集体主要由由下切水道充填砂岩体、水下扇、废弃型三角洲等砂体组成。这些砂体均是良好的油气储层,并具有相似的成藏动力学过程。