火山岩风化壳储层特征及分布规律——以准噶尔西北缘中拐凸起石炭系火山岩为例

火山岩风化壳储层已成为重要的油气勘探新领域,开展风化壳储层特征及分布规律研究对火山岩油气勘探具有重要的理论和现实指导意义。利用钻井、岩心、测井、地震、分析化验等资料,从火山岩形成环境着手,对准噶尔盆地西北缘中拐凸起石炭系火山岩风化壳储层特征及控制因素开展综合研究,明确火山岩风化壳油气成藏模式及分布规律。研究表明:中拐凸起石炭系火山岩形成于岛弧环境,岩性以安山岩、凝灰岩为主;火山岩风化壳结构分为风化黏土层、强风化带、弱风化带及致密未风化带4层结构,其中强风化带储层物性最好,为主要的储层发育区;有效储集空间主要为次生孔隙和裂缝,裂缝对储层渗流能力有较好的改造作用;风化壳储层主要受风化淋滤作用、岩性岩相、构造位置及断裂(裂缝)等因素的控制;油气主要分布在距风化壳顶面480 m范围内,具有沿三带(靠近断裂带、构造高部位地带、有利岩相发育带)、一面(不整合面附近)分布的富集规律。     

中拐凸起石炭系火山岩油藏特征及成藏模式新认识

针对中拐凸起石炭系南、北油藏高度差异大,试油普遍见水,油水关系复杂,油水过渡带大,油藏类型及主控因素认识不清的现状,对其构造特征、断裂组合关系、储盖组合特征及地层水特征等控藏因素进行了分析。研究认为:中拐凸起石炭系发育两类油藏,古隆主体地震反射杂乱,为受构造、断裂控制的块状油藏,周缘围斜区为层状反射特征,油藏为受不整合面或岩性遮挡的层状油藏。南部古隆形态完整,保存条件好,油藏高度大;北部地层剥蚀严重,古隆更高,分布范围缩小,充注程度不足,油藏高度不大;发育两级断裂,一级走滑断裂疏通油源,二级断裂控制油藏展布特征。南部主要发育火山角砾岩,储层物性好,有利于油气的聚集;北部则以火山熔岩为主,储层物性较南部略差;且南部盖层条件优于北部,对下伏石炭系油藏起到更好的封盖作用。研究区地层水为氯化钙水型,南部热液改造作用不明显,矿化度较低;北部沿断裂热液改造作用明显,矿化度较高;古隆主体热液改造作用弱,矿化度较周缘围斜区低。     

测井资料用于盆地中火成岩岩性识别及岩相划分:以准噶尔盆地为例

以准噶尔盆地为例,建立火成岩的测井岩性识别和测井相划分的方法,运用火成岩岩石学理论和岩石物理学的技术方法,确立了火成岩岩性、岩相的测井分类标准。揭示了自然伽马测井、密度测井、ECS测井对火成岩化学成分的变化最为敏感,从基性到酸性火成岩的自然放射性强度逐渐增强,密度降低,金属元素含量减少,二氧化硅含量增加;火成岩的自然放射性、密度、电阻率对火成岩的结构变化有一定的反映,火山碎屑岩与同质的熔岩相比,自然放射性、密度、电阻率测井值降低;补偿中子测井值对火成岩的蚀变程度反映最为敏感,密度、电阻率对火成岩的蚀变程度有一定的反映,且随着蚀变程度的增强,密度、电阻率测井值有降低的趋势。并用岩性敏感测井曲线制作了多维火成岩岩性识别图版、用成像测井制作了火成岩的结构与构造识别图版,用ECS测井区分岩石成分,用岩心资料进行验证,提出了常规测井+成像测井+ECS测井+岩心标定的火成岩岩性识别模式和技术方法,综合判定火成岩岩石的类型、成分、结构和构造,提高了复杂火成岩岩性识别的准确率。     

测井曲线剩余变化的分维描述火成岩裂缝发育情况

大庆深层火成岩段岩性复杂，偿仅具有从基性到酸性的各种熔岩，还包括不同喷发期次的凝灰岩。岩性变化是影响各种测井曲线响应特征变化的最主要因素。裂缝的响应往往被岩性的影响所淹灭。为此从测井曲线中提取分维来描述裂缝发育程度，必须考虑岩性的影响。为了消除岩性的影响，对分辨率较高且对裂缝反映灵敏的微球形聚焦测井曲线进行滤波处理，获得原始曲线与滤波曲线间的剩余变化，再从中提取分维，从而突出裂缝的影响。实际处理表明，从剩余曲线中提取的分数维，比从原始测井曲线中提取的分维能更好地指示出复杂火成岩地层裂缝发育情况。     

火成岩风化壳储集层特征与油气产能关系研究:以准噶尔盆地红山嘴石炭系油藏为例

红山嘴油田是准噶尔盆地典型的风化壳型油藏,具有广阔的勘探前景。利用宏微观岩矿分析、地球物理、地球化学等多种实验分析手段,对红山嘴地区火成岩岩石学特征、结构发育特征及控制因素开展综合研究,结果表明:(1)红山嘴地区发育侵入岩、次火山岩、火山熔岩、火山碎屑熔岩、火山碎屑岩和沉火山碎屑岩等6大类火成岩,其中安山岩和凝灰岩最为发育;(2)火成岩储集空间组合包括原生气孔—溶蚀孔—Ⅰ级裂缝型、溶蚀孔—Ⅰ/Ⅱ级裂缝型、Ⅲ级裂缝型和Ⅳ级裂缝型4类,Ⅰ—Ⅳ类储层物性依次变差;(3)风化壳自上而下发育水解带、淋蚀带、崩解Ⅰ带、崩解Ⅱ带、母岩带5个分带,顶部水解带风化强,多被分解成致密的泥土层,可作盖层,而淋蚀带和崩解Ⅰ带是风化淋蚀改造较好区,储层物性最好;(4)不同油气产能井与风化壳结构具有很好的对应关系,可为风化壳型火成岩油藏优势区带划分和产能预测提供指导。     

新疆中拐地区石炭系火山岩构造裂缝发育特征、期次及渗流特征

中拐地区石炭系火山岩储层性能受到不同期次构造裂缝控制,裂缝对油气的富集及产能具有重要影响,研究构造裂缝发育特征、形成期次及渗流特征将为有效评价与开发有利储层提供依据。该区主要发育高角度缝和斜交缝,裂缝发育方位包括近EW向(270°±10°)、NW向(300°±15°)、NE向(45°±15°)和SN(0°±10°)。利用裂缝充填物成分及切割关系、裂缝充填物包裹体测温和岩石声发射试验等研究结果,结合构造演化历史,认为该区构造裂缝至少可以划分为4期:第1期构造裂缝形成于海西构造运动中期,充填物为细粒方解石及绿泥石,包裹体均一温度为75~82℃;古构造应力值为49.6 MPa;第2期构造裂缝形成于海西构造运动晚期,充填物为石膏,包裹体均一温度为92~97℃,古构造应力值为39.9 MPa;第3期构造裂缝形成于印支构造运动期,充填物主要为较粗粒方解石,包裹体均一温度为106~112℃,古构造应力值为34.1 MPa;第4期构造裂缝形成于燕山构造运动期,该期裂缝几乎未充填,古构造应力值为26.5 MPa。受现今应力场的影响,近EW向裂缝的张开度大、渗透率高,是布置开发井网时优先考虑的方向,随着油田开发,不同组系裂缝渗透性的动态变化各不相同,要及时进行相应的井网调整。     

火山岩风化壳储层发育模式——以三塘湖盆地马朗凹陷石炭系火山岩为例

中国的火山岩油气勘探近年来进展非常快,并不断在许多盆地发现了优质火山岩储层,其中风化壳型储层作为非常重要的火山岩储集体类型而倍受重视。三塘湖盆地马朗凹陷石炭系风化壳型储层储集空间以溶蚀孔洞缝为主,储层物性非常好。通过火山岩油气勘探中的野外露头观察、钻井取心、镜下薄片鉴定,及主量元素、微量元素等分析化验资料,并结合火山岩岩石学特征和物性特点,初步建立了该区的风化壳储层的发育模式,将火山岩风化壳储层在垂向上自上而下划分为五个带: ①最终分解产物带; ②水解带; ③淋滤带; ④崩解带; ⑤未风化带(母岩)。淋滤带储集物性最好,该区风化淋滤是改善储层的关键。     

走滑断裂和裂缝发育带的地震地质综合识别——以准噶尔盆地西北缘玛南地区为例

走滑断裂及其伴生的裂缝,是准噶尔盆地西北缘玛南斜坡区三叠系百口泉组储层的重要控制因素,走滑断裂及裂缝的识别与预测对于该地区高产目标的识别有着重要意义。然而走滑断裂垂向断距小甚至无断距,断层识别和组合比较困难;与断裂伴生的裂缝发育与地震资料分辨率不在同一尺度,以地震资料识别和预测裂缝发育带的可靠性受到较多质疑。针对这些问题,采取地震地质综合识别技术,1充分运用构造导向滤波、多尺度边缘检测、方向加权相干、体曲率分析等手段,尽量精确可靠地提取构造变形引起的地震响应特征;2利用走滑断裂的Sylvester剪切模式与断层裂缝相关等地质理论进行地质约束,对地震识别和预测结果进行合理解释和推断,从而较好地解决了这一地区走滑断裂和裂缝发育带的识别与预测问题。     

油气运移示踪应用及有效性分析——以准噶尔盆地白家海凸起侏罗系八道湾组油气为例

在盆地地质环境稳定的条件下,油气在运聚过程中会形成“地质色层效应”,其物理、化学指标会发生规律性变化,可用来追踪油气的运移方向。通过对准噶尔盆地白家海凸起及周缘地区侏罗系八道湾组原油进行油源对比,在明确油气平面分布特征的基础上,利用地层水、原油物性及多种地球化学方法,对八道湾组油气运移特征进行研究,并对生物标志化合物、饱和烃碳同位素、饱和烃含量及红外光谱比示踪参数进行类比分析,明确各参数的准确性及适用条件。结果表明,白家海凸起西区的原油(Ⅰ类原油)主要由东道海子凹陷的二叠系烃源岩生成,主要的输导体系是东道海子断裂的垂向输导作用;东区及南部的阜康斜坡地区原油(Ⅱ类原油)主要由阜康凹陷的侏罗系煤系烃源岩生成,输导体系以白家海凸起斜坡的砂体输导作用为主。各种示踪参数中,以断层为主的输导层,原油黏度、密度和生物标志化合物示踪效果较好;以砂体为主的输导体系中,生物标志化合物、饱和烃碳同位素、原油黏度、原油密度及饱和烃含量均可以较好地指示油气运移方向。同时,地层水可以很好地指示断层的封闭性及地下砂体的连通性,而红外光谱比无论是在砂体还是断层输导体系中,其示踪效果都不理想。     

基于斯通利波及电成像测井数据对火成岩裂缝地层的特征分析

随着石油勘探类型的转变和发展,如何高效且准确地识别地层中的裂缝变得十分重要。本文构建了斯通利波在裂缝地层中传播的理论模型,得到了斯通利波在经过裂缝带时会形成反射斯通利波,以及地层中裂缝的条数越多、斯通利波反射系数越大的理论结果。在此基础上,对辽河盆地火成岩地层的声波测井数据进行了斯通利波波场分离（中值滤波）,得到反射斯通利波,并计算了裂缝地层的反射系数。同时对该地层的电成像测井数据进行了孔隙度分布谱和区间孔隙度分析。研究表明：在裂缝发育的地层,反射斯通利波能量增强,反射系数变大;裂缝发育地层电成像孔隙度分布谱明显变宽,电成像区间孔隙度中大孔隙占比增大,显示次生孔隙（裂缝）发育。     

凸起斜坡带油气藏成藏模式——以东营凹陷滨县凸起单家寺油田为例

通过对滨县凸起周缘油气成藏条件和油气藏分布规律的研究,总结出滨南地区具有两种成藏模式,即成藏动力学模式与"T-S"成藏模式,以生油洼陷为中心,向凸起依次分布成藏动力学模式内的自源型成藏类型,它源断块、岩性成藏类型,以及压力释放带成藏类型,总体呈带状分布;而在凹陷边缘,油气则按照"T-S"成藏模式,集中在以超剥带或鼻状构造为背景的地层圈闭中,即滨南地区的尚店—林樊家,单家寺,郑家—王庄等正向构造单元附近,形成大型地层超覆油藏。     

火山岩原生储集空间成因及其四阶段演化——以准噶尔盆地滴西地区石炭系为例

火山岩油气藏通常具有双重孔隙介质特征,储集空间按成因可划分为原生和次生两大类,绝大多数次生储集空间是原生储集空间经后期成岩作用改造而成。本文通过大量铸体薄片的鉴定和描述,将准噶尔盆地滴西地区石炭系火山岩原生储集空间类型分为气孔、杏仁体内残留孔、粒间孔、粒内孔、晶间孔等5类原生孔隙,以及收缩缝、炸裂缝、砾间缝、晶间缝等4类原生裂缝。综合火山喷发环境、强度及岩石结构构造等影响因素,按照岩浆不同阶段的演化特征,将原生储集空间的形成划分为4个阶段:"岩浆房"阶段、喷溢地表阶段、冷凝成岩阶段及岩浆期后热液阶段。认为岩浆喷溢地表与冷凝成岩阶段是形成原生孔缝的主要时期;岩浆期后热液阶段是减少原生孔缝时期;结晶速度快慢是形成不同类型孔缝的关键。火山岩原生储集空间类型形成机理研究能揭示次生储集空间展布规律,对预测有利储集带意义重大。     

构造转换带储集体发育的主控因素——以准噶尔盆地腹部侏罗系为例

本文以准噶尔盆地腹部侏罗系储集砂体分布特征为例,探讨构造变换带优质储层的形成机制与变形特征,开展构造转换带的构造-沉积-成岩作用等对物源、砂体、岩石物理等的控制作用的研究。盆地构造转换带控制主要物源与水系,进而控制沉积体系的发育特征;构造转换带与坡折带共同控制沉积相带展布;构造转换带、坡折及沉积层序格架联合控制砂体时空展布及其储层质量:在大的构造转换带、高坡降比的坡折等条件下,在低位域沉积期发育冲积扇、辫状河和曲流河沉积等,形成大规模的储集体,在高位域沉积期发育较大规模三角洲沉积等。对构造转换带的综合研究,可深化对坳陷盆地沉积体系发育规律认识,进而提高对油气储集体的预测精度,对陆相湖盆沉积学及其油气勘探开发具有重要指导和参考价值。     

基于叠前地震全方位各向异性预测裂缝发育——以普光气田须家河组为例

本文首先建立正演模型,根据普光北部陆相须家河组地层特有岩性特征,针对不同角度裂缝进行模拟,得到沿裂缝方向振幅随着偏移距的增大而减小的规律;然后对叠前地震资料进行面元规则化、速度分析和叠前时间偏移叠加等处理,使之符合裂缝预测的要求;最后通过振幅随方位角的变化、频率属性随方位角的变化分析,反演得到须家河组储层裂缝走向和密度的数据体。以裂缝预测结果为指导,部署普陆1-2H井,并取得了良好的预期效果。     

准噶尔盆地西北缘二叠系火山岩储层裂缝发育特征及分布预测——以金龙2井区佳木河组为例

准噶尔盆地西北缘金龙2井区二叠系佳木河组裂缝是该区火山岩储层油气主要的渗流通道。综合岩心、岩石薄片及成像测井等资料,识别出该区主要发育的裂缝类型为半充填或未充填高角度缝,其次为半充填低角度斜交缝与网状缝。成像测井解释裂缝方位近东西向,与岩心古地磁解释现今地应力最大主应力方向近似平行,有效性开启较好。火山岩储层裂缝发育主要受构造与岩性两种因素影响。距离断层越近,由于构造曲率增大,裂缝越发育,裂缝多沿断裂呈条带状分布。不同的火山岩类型,裂缝发育程度也不同。通过成像测井资料分析,认为研究区中-酸性火山熔岩及火山碎屑熔岩裂缝较发育,并进一步定量计算出单井裂缝密度、裂缝倾角、裂缝孔隙度等,确定单井裂缝发育特征。结合叠前地震预测方法,即叠前方位各向异性法(AVAZ),优选衰减起始频率属性,预测了佳木河组火山岩储层裂缝分布特征。     

砂砾岩储集层的成岩作用及孔隙演化——以准噶尔盆地红车拐地区三叠系百口泉组为例

准噶尔盆地三叠系百口泉组油气勘探潜力巨大,但储集砂体物性较差,非均质性较强,优质储层形成原因尚未明确,成岩相关特征认识模糊,限制了该区油气的勘探开发。基于三叠系百口泉组岩芯观察,结合薄片分析、扫描电镜以及物性分析等资料,分段分岩性对储层成岩作用以及孔隙演化进行了详细分析。结果表明,研究区百口泉组岩石类型以砂砾岩为主,储层按岩性可划分为砂砾共同支撑储层和砂质颗粒支撑储层,储集空间整体以原生粒间孔为主,储层物性较差,属于低孔低渗型。储集层的成岩阶段为中成岩B期。基于定量分析,发现压实作用和胶结作用对储集层物性破坏较大,溶蚀作用增孔能力受控于岩石支撑类型,对砂砾共同支撑的储集层岩石增孔影响较大,对砂质颗粒支撑的储集层岩石增孔影响较差。     

用试井资料研究低渗透裂缝性油藏渗流模式及演化特征——以准噶尔盆地火烧山油田为例

对于注水开发多年,尤其是多次采取增产增注措施后的油藏,如何准确地判定低渗透非均质储集层渗流特征及其演化规律,难度比较大。针对火烧山低渗透裂缝性油藏,根据不稳定试井曲线识别储层模型,分析了不同开发阶段储层渗流系统的演化规律。由于火烧山油田天然裂缝发育,而且多数井采用压裂方式进行投产,开发初期储层模型主要表现为人工裂缝或双孔模型。开发过程中,随着地层压力的降低及调剖堵水措施的实施,油井渗流特征往单孔模型转变、注水井渗流系统向径向复合模型转变;渗流系统的演化改变了储层的有效渗透率,使其整体上呈现降低的趋势。储层初期有效渗透率场与油井水窜特征基本吻合,有效渗透率的逐步下降与油藏含水上升速度的下降基本吻合,从而为油藏下一步开发调整可行性评价提供了重要依据。     

砾质辫状河型冲积扇沉积微相及沉积模式:以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例

冲积扇砂砾岩储集层具有相变快、连续性差等特点,显示冲积扇内部沉积环境的复杂性。本次研究以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例,在丰富的野外露头资料基础上,结合区域水文资料以及冲积扇文献资料,对白杨河冲积扇沉积演化特征及沉积模式进行探讨。按其沉积机制,白杨河冲积扇属于辫状河型冲积扇,具有规模大(扇体总面积约327.6 km~2)、坡度平缓(约4‰~7‰)、沉积粒度粗和漫洪细粒沉积物不发育的典型特征。在白杨河冲积扇内共可识别出16种岩相类型,并根据岩相形成的流体动力差异划归为5类成因,即重力流成因、高流态牵引流成因、低流态牵引流成因、静水沉积成因以及风成沉积成因。白杨河冲积扇扇体建造过程可划分为洪水期和间洪期2个时期,洪水期以沉积作用为主,从扇根至扇缘依次发育扇根补给水道沉积、扇根片流沉积、扇中片流沉积、扇中辫状水道沉积、扇缘径流水道沉积和扇缘湿地沉积6种沉积微相类型;间洪期以改造作用为主,从扇根至扇缘依次发育扇根主槽沉积、扇中辫状沟槽沉积和扇缘湿地沉积3种沉积微相类型。最后,依据白杨河冲积扇建立了砾质辫状河型冲积扇洪水期和间洪期的沉积模式。     

断陷盆地海陆过渡相烃源岩发育模式:以西湖凹陷平湖组为例

始新统平湖组是东海盆地西湖富生烃凹陷的主力烃源岩系,也是中国东部断陷盆地海陆过渡相烃源岩的典型代表.利用钻井、地震及烃源岩有机地球化学、古生物等资料,在烃源岩特征及其发育的构造-沉积与古气候背景分析的基础上,探讨了平湖组烃源岩发育的主控因素,并建立了相应的形成模式.平湖组暗色泥岩分布广、厚度大,夹多套薄煤层及碳质泥岩,总体烃源岩质量较高.平湖组烃源岩发育于半封闭的海湾环境和温暖-潮湿南亚热带型气候条件,以陆生有机质输入为主.平湖组烃源岩的发育主要受沉积-沉降速率、母质来源及有机质保存条件等因素控制,其形成模式可概括为"快速沉降;气候温暖-潮湿;陆生有机质输入为主;淡水-半咸水;氧化性较强的环境".