鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密砂体重力流沉积模拟实验研究

致密砂岩目前已成为中国油气勘探开发的重点领域。以鄂尔多斯盆地陇东地区长7段为代表的典型致密砂岩主要发育辫状河三角洲和重力流沉积砂体,其中重力流沉积砂体具有很大的勘探开发潜力。在区域构造、古气候、古地貌和沉积体系等研究基础上,应用沉积模拟技术,再现了研究区长7段重力流沉积砂体形成过程及其主要控制因素,在实验条件下,半深湖深湖区的沉积微相类型主要包括砂质碎屑流、浊积岩、深湖泥等。实验研究表明,影响重力流沉积砂体的形成及其演化的主要控制因素有：(1)泥砂含量决定了重力流的沉积类型;(2)湖盆底形控制重力流的砂体展布;(3)湖水位及流速决定重力流的沉积厚度及规模;(4)多物源交汇决定重力流的横向连通。并通过实验结果对比分析,预测了有利储集层分布区域。综合陇东地区原始地质模型和实验模拟成果,建立了沉积模拟实验条件下陇东地区三叠系长7段沉积模式。     

鄂尔多斯盆地华池地区长6油层组湖底扇内深水重力流沉积特征

以岩心的详细观察与测井录井资料综合分析为基础,通过岩石学特征和原生沉积构造等沉积相标志分析,确定鄂尔多斯盆地华池地区长6油层组厚层块状砂体属于半深湖内的深水重力流沉积体系。划分出内扇、中扇和外扇3个亚相,该区主要以中扇亚相最为发育;在深水重力流中识别出液化沉积物流、砂质碎屑流、近源浊流和远源浊流等沉积类型,建立了湖盆深水重力流沉积模式。砂质碎屑流沉积最为广泛,砂体厚度大,连片发育,具有最好的储集层物性,含油性好,是华池地区长6油层组最有利的储集层。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组重力流沉积特征及其模式

利用岩心、测井资料和重力流沉积理论,系统研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组重力流沉积特征及其沉积模式。该区重力流沉积物可分为浊积岩、砂质碎屑流沉积物、泥质碎屑流沉积物和滑塌岩。其中,浊积岩发育正粒序;砂质碎屑流沉积物以冻结块状沉积为特征;泥质碎屑流沉积物以泥质为主,内部含少量砂质颗粒和砂质团块;滑塌岩发育包卷层理等液化构造。不同重力流沉积物发育程度差异明显,浊积岩和砂质碎屑流沉积物的钻遇井数最多,泥质碎屑流沉积物最少。在重力流单期沉积厚度方面,砂质碎屑流沉积物单期沉积厚度平均为0.986m,明显高于其他类型;浊流沉积厚度最低,平均厚度为0.414m。本区重力流是由三角洲前缘沉积物失稳滑塌所致,砂质碎屑流沉积物和浊积岩是主要的重力流沉积类型,其次为滑塌岩和泥质碎屑流沉积物。砂质碎屑流沉积物主要发育于北东向曲流河三角洲前缘前方的深水区;浊积岩主要发育于西部、西南部和南部物源形成的辫状河三角洲前缘前方的深水区域;泥质碎屑流沉积物和富含泥砾砂质碎屑流沉积物在平面分布极少,且规律不明显。     

鄂尔多斯盆地西南部延长组6段重力流沉积特征及其油气地质意义

鄂尔多斯盆地南部延长组长6油层组中发现大量块状无层理砂岩,属陡坡带处堆积的三角洲前缘沉积物沿斜坡滑塌形成的重力流沉积。综合岩芯、露头、测井及分析化验资料,认为延长组发育滑塌岩、液化沉积物流、砂质碎屑流和经典浊流等多种类型的重力流,不同类型重力流沉积特征差异明显;其中地形坡度、物源供给和一定的触发机制是形成长6重力流沉积的基本条件;在流动过程中由于水的混入和沉积物卸载,重力流沉积物发生浓度变化和流态转换,形成滑塌岩-砂质碎屑流、砂质碎屑流-浊流、浊流等不同组合类型;重力流砂岩延伸至半深湖-深湖相泥岩中,与长7烃源岩侧向连通,形成有利的成藏组合,是研究区延长组重要的勘探目标区。     

陆相湖盆深水重力流沉积特征、砂体结构研究及油气勘探意义—以鄂尔多斯盆地上三叠统长7油层组为例

结合深水重力流沉积理论、野外剖面、岩心、测井等资料的分析,对鄂尔多斯盆地合水地区延长组长7油层组重力流沉积相和砂体结构的类型、特征进行了深入分析。研究表明长7沉积期发育大面积的深水砂岩,主要发育砂质碎屑流、浊流等重力流砂体,砂质碎屑流沉积以块状层理为主,单砂体厚度大,浊流沉积以粒序层理为主,砂泥互层频繁;结合重力流沉积背景下各成因砂体测井曲线形态、垂向发育厚度、垂向连续性及组合特征,将砂体垂向叠置结构划分为多期砂叠置厚层型、厚砂-薄泥互层型、厚砂-薄砂-泥互层型及薄砂-厚泥互层型四种类型,并对研究区单井砂体结构进行了聚类。实践表明,砂质碎屑流沉积区虽是油气藏有利聚集分布带,但分布面积较广,结合砂体结构特征,可进一步细化有利区划分,为致密油藏有利区的优选提供了新的研究思路。     

深水重力流沉积研究进展

深水重力流沉积研究经历了半个多世纪发展,从浊流及鲍马序列开始,到把深水砂岩普遍解释为浊流成因以及海底扇模式的建立,再到今天学者们对鲍马序列的质疑,深水重力流沉积的研究经历了认识上的螺旋式上升旋回。目前关于深水重力流沉积争议的焦点在于高密度浊流是否属于浊流的范畴,深水砂岩是否都是浊流成因。以Shanmugam为代表的学者认为,绝大多数的深水砂岩都是碎屑流成因而非浊流成因,并且提出了重力流分类新方案,同时建立了与其匹配的深水斜坡沉积模式。通过对前人成果的广泛调研,经过对比总结,认为:1根据流变学和沉积物搬运机制,重力流分为碎屑流(砂质碎屑流和泥质碎屑流)、颗粒流、浊流;2浊流的韵律结构特征为明显的正粒序且没有漂浮的碎屑颗粒,碎屑流自下而上呈逆-正粒序的两套韵律变化且发育有漂浮的碎屑颗粒;3Walker的综合扇模式与Shanmugam的斜坡沉积模式,二者是可以共存的,只是在某一地区适用性不同而已。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段深水重力流沉积类型

以鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段取芯段为主要研究对象,以详细的岩芯观察为基础,以Z43井为例,研究鄂尔多斯盆地延长组长7段深水重力流沉积类型及其特征.研究结果表明,研究区主要发育砂质碎屑流沉积、低密度浊流沉积及混合事件层三种沉积类型.砂质碎屑流沉积整体呈块状,岩性为中—细砂岩,内部可见多个接触面,为多套砂质碎屑流沉积...     

陆相湖盆深水砂质碎屑流成因机制与分布特征——以鄂尔多斯盆地为例

国外深水沉积发展了50年,从浊流定义的普遍应用,到今天对鲍马序列、约克扇等经典模式持否定态度,深水沉积研究经历了一个推陈出新的过程。目前国外流行的砂质碎屑流理论是经典浊流理论的部分否定与新发展。本研究阐述国外砂质碎屑流的概念、实验、鉴别特征、沉积模式等最新认识,以运用砂质碎屑流理论解释鄂尔多斯盆地湖盆中部厚砂岩的成因机制为例,揭示我国陆相湖盆中心坡折带砂体分布特征与形成机制,为开拓陆相勘探领域提供理论支撑。     

浅谈沉积物重力流分类与深水沉积模式

从浊流理论创立到现在的60余年时间里,深水沉积学研究已经取得了长足进展.但由于水下过程的复杂性,对沉积物重力流及沉积模式的认识存在颇多分歧.本文在对深水沉积研究历史与进展进行回顾与总结的基础上,对重力流各种分类方案及相应沉积模式进行了对比分析,认为:①人们对深水沉积的认识经历了一个螺旋式上升旋回;Bouma序列成因存在多种解释;砂质碎屑流概念是对Bouma序列、扇模式的发展.②沉积物重力流分类必须遵循流变学和沉积物搬运机制的重力流分类方法.③Shanmugam新近建立的碎屑流主导斜坡模式解决了斜坡区的砂体成因分布问题(原来认为此处“过路不停”无砂质沉积).④地震沉积学的发展与应用必将促进人们对深水沉积的认识,从而建立更合理的深水沉积模式.     

鄂尔多斯盆地延长组长7段沉积岩元素地球化学特征及沉积环境分析

沉积岩的地球化学特征可以反映盆地沉积环境。为了探讨鄂尔多斯盆地延长组沉积时期古气候、氧化还原条件、古盐度等特征,对鄂尔多斯盆地东南部铜川延长组长7段的5个砂岩、8个页岩样品进行主量、微量以及稀土元素地球化学分析。结果显示,长7段细粒沉积物Al₂O₃/SiO₂值与K₂O/Na₂O值指示样品成分成熟度差别不大,黏土矿物含量较高。∑REE平均值为132.65×10^-6,明显低于北美页岩平均稀土元素含量,也低于全球平均大陆上地壳值;LREE分异程度较高,呈微弱的Eu正异常,无Ce异常。“C值”、Sr/Cu、Rb/Sr、Mg/Ca等指标显示延长组沉积期整体处于温暖潮湿的气候区。研究区样品富集微量元素U、Sc、Cs(平均20.11×10^-6、9.66×10^-6、6.08×10^-6),结合V、δU、Th/U、V/Cr、V/Sc、V/(V+Ni)等指标分析,结果指示延长组沉积期以底层水体呈强分层的还原环境为主。Li、Sr、Ni、Sr/Ba、(MgO/Al₂O₃)×100等值显示沉积期水体总体为淡水-微咸水。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7段沉积微相及沉积演化特征

利用大量的岩芯、露头剖面观察和测井资料,在总结分析重力流沉积理论的基础上,系统研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7段重力流沉积特征及沉积模式。研究认为陇东长7段主要发育砂质碎屑流和浊流沉积,局部发育滑动、滑塌岩;受多物源、湖盆底形、湖岸线迁移等因素的影响,研究区沉积砂体并未呈现出明显的扇形,受西南陡窄斜坡控制的泾川—华池一带砂体呈条带状分布,发育水道型重力流沉积,沉积微相可分为限制型水道、非限制型水道、侧翼溢漫、水道间、前缘朵体和深湖泥6种,在湖盆底庆城—华池一带多期水道交汇叠置,形成了大面积的连片砂体;受南部物源控制的宁县—合水地区,由于斜坡坡度相对较缓、物源供给充足,形成了以滑塌为主的斜坡沉积模式,根据滑动的距离可分为近源沉积和远源沉积2个亚相,沉积微相可分不规则滑塌体、砂质碎屑流舌状体、朵叶状浊流岩和深湖泥4种,研究区南部主要以砂质碎屑流舌状体为主,在斜坡处多期舌状体纵横叠置,形成了多期薄、厚砂体互层的连片砂体。通过对陇东长7段沉积模式的建立和沉积微相的识别与划分,为研究区砂体展布的精细刻画提供了重要指导,也为该区致密油水平井规模建产提供了依据。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组含油气流体活动期次与石油充注史

利用显微荧光与包裹体显微测温技术,并结合烃源岩生排烃史分析,探讨了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组含油气流体活动期次及石油充注历史。结果表明：陇东地区延长组烃源岩开始排烃的时期为早白垩世早期（约133 Ma）,主要存在两期含油气流体活动,第一期含油气流体活动发生在早白垩世主力源岩排烃期间（133~100 Ma）,第二期含油气流体活动发生在晚白垩世构造抬升期间（100~70 Ma）。早白垩世期间石油的充注表现为充注强弱程度不同的连续过程,晚白垩世以来生烃停止导致石油的充注与运移逐渐减弱并在晚白垩世末期基本停止。     

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组沉积相特征与层序地层分析

晚三叠世鄂尔多斯盆地是一个东缓西陡的不对称坳陷盆地。通过岩心、录井、测井等资料综合研究,识别出陇东地区延长组发育河流、三角洲、浊积扇和湖泊等4种沉积相类型,其中河流沉积和浊积扇发育在湖盆的西缘陡坡带,三角洲则在西缘和东部缘坡均有发育。根据层序地层学原理,将延长组划分出5个三级层序;延长组地层经历过5次大的湖泛,在层序演化上具有早期形成、中期鼎盛、晚期衰退的特点。利用恢复后的原始地层厚度,绘制的陇东地区延长组地层的F ischer图解,与本区5次显著的湖平面上升-下降旋回之间有很好的对应关系,这不仅证实了上述层序地层分析的正确性,同时揭示了F ischer图解在划分地层层序方面的潜在意义。     

鄂尔多斯盆地姬源-陇东地区三叠系延长组长7段致密储层成岩作用

鄂尔多斯盆地姬源-陇东地区三叠系延长组长7段致密储层主要为发育在深湖亚相中的浊积岩,部分为三角洲前缘亚相中的水下分流河道砂体。前人对致密储层成岩作用的研究较少,需弄清成岩作用对致密储层孔隙发育的影响。通过铸体薄片与扫描电镜对大量钻井取心样品进行观察与分析,认为影响研究区长7段致密储层孔隙类型与规模的成岩作用主要包括压实压溶作用、胶结作用与溶解作用3种类型,压实作用是储层致密的主要因素,特别是发育在三角洲前缘分流间湾和浊积扇边缘的薄层砂体,在压力作用下更易受到泥岩排出孔隙水的影响,形成方解石胶结。伊利石胶结与方解石胶结进一步使得储层致密。少量的绿泥石薄膜成为残余粒间孔保留与包裹岩屑颗粒后期溶蚀的基础,溶蚀作用是研究区储层孔隙形成的主要作用。成岩作用的研究为储层物性的研究提供了进一步依据。     

Characteristics and Origin of Tight Oil Accumulations in the Upper Triassic Yanchang Formation of the Ordos Basin, North-Central China

The Upper Triassic oil accumulations in the Ordos Basin is the most successful tight oil play in China,with average porosity values of less than 10% and permeability values below 1.0 mD.This study investigated the geological characteristics and origin of the tight oil accumulations in the Chang 6 member of the Upper Triassic Yanchang Formation in the Shanbei area based on over 50,000 petrological,source-rock analysis,well logging and production data.The tight oil accumulation of the Chang 6 member is distributed continuously in the basin slope and the centre of the basin.The oilwater relationships are complex.Laumontite dissolution pores are the most important storage spaces,constituting 30%-60% of total porosity and showing a strong positive relationship with oil production.The pore-throat diameter is less than 1 μm,and the calculated critical height of the oil column is much larger than the tight sand thickness,suggesting that the buoyancy was probably of limited importance for oil migration.The pressure difference between the source rocks and sandstone reservoirs is inferred to have provided driving force for hydrocarbon migration.Two factors of source-reservoir configuration and laumontite dissolution contributed to the formation of the Chang 6 tight oil accumulations.Intense hydrocarbon generation and continuous sand bodies close to the hydrocarbon kitchen are the foundation for the large-scale oil distribution.Dissolution of feldspar-laumontite during the process of organic matter evolution generated abundant secondary pores and improved the reservoir quality.