基于数字岩心技术的陆相页岩油微观结构特征及主控因素--以松辽盆地白垩系青山口组一段泥页岩为例

数字岩心技术为大庆齐家-古龙地区青山口组一段的页岩油评价提供了可靠的基础数据,助力了松辽陆相盆地页岩油的勘探突破.针对泥页岩储层超低孔、超低渗的物性特征,综合利用微纳米CT、MAPS和QEMSCAN等数字岩心配套实验,对泥页岩储层岩石学特征、岩相类型、孔隙结构等进行了研究.将青山口组一段划分为5种岩相类型,分别为低有机质纹层状黏土质灰岩相、低有机质纹层状长英质灰岩相、中有机质纹层状长英质页岩相、中有机质夹层粉砂岩相、高有机质纹层状硅质页岩相.青山口组一段主要孔隙类型包括粒间孔、粒内孔和有机质孔.岩石相是青山口组一段孔隙、层理缝发育的主控因素.高有机质纹层状硅质页岩相储集空间主要由粒内孔和层理缝所构成,其孔隙-裂缝系统是青山口组一段页岩油甜点开发的重点层段.     

松辽盆地东南隆起区青山口组一段泥页岩地球化学特征及地质意义

松辽盆地青山口组一段主要为暗色泥岩,并发育多层品质较好的油页岩。对盆地东南隆起区NGN1井泥岩系统取样测试,地球化学分析结果显示:w(Si O2)为44.88%~57.75%,w(K2O)一般比w(Na2O)高,w(Mg O+Fe2OT3)为4.5%~10.01%,表明泥岩中含有较多的含钾矿物和一定的铁镁质成分。样品微量元素PAAS标准化配分曲线显示样品中元素富集、亏损均呈现基本一致的趋势,表明泥岩沉积时期存在一种主要物源。稀土元素球粒陨石标准化后呈现出明显的右倾趋势和Eu的负异常,显示物源来自上地壳。泥岩CIA指数为48~62,Th/U值大都集中在1.48~4,表明泥岩源区经历了低等的风化作用;Th/Sc--Zr/Sc图解显示泥岩中的沉积碎屑没有经历沉积再循环,受原岩成分控制,表明地球化学数据可以进行物源类型和构造环境判断。根据原岩和构造背景判别图解,松辽盆地东南隆起区青一段泥岩物源主要为中—晚侏罗世中酸性喷发岩,并混有海西期和燕山期花岗岩;原岩的构造背景为大陆边缘造山运动形成的大陆岛弧。     

松辽盆地北部青山口组致密油特征及聚集模式

通过钻井、测井、岩芯及实验数据综合分析,对松辽盆地北部青山口组致密油特征与聚集模式进行了深入研究。结果表明,松辽盆地北部青山口组致密油分布在三角洲前缘及湖相区,储集层属于片状浊流形成的致密储层,孔隙度一般小于10%,局部可达到15%,渗透率普遍小于0.1×10-3 μm2。储集空间为粒间孔、粒内溶孔、铸模孔、微裂缝等,孔隙直径分布在5~200 μm,孔喉半径小于0.5 μm。烃源岩是青山口组一段和二段湖相泥岩,具有广覆式分布特点,干酪根为Ⅰ型或Ⅱ₁型,平均有机碳含量(TOC)为1%~3%,热成熟度(R_o)为0.9%~1.1%,属优质成熟烃源岩。聚集模式为储层平面上大面积连续分布,无明显边界,纵向上储层与源岩交互叠置形成千层饼状,具有紧密接触的源储共生型成藏组合。因此,致密油聚集宏观上受成熟烃源岩控制,其次取决于致密储层分布。致密油储层普遍超压,含油级别为油斑和油迹,不存在油浸和富含油,原油属于低黏度轻质原油,单井无自然产能,采取水平钻井并进行大规模分段体积压裂才能获得工业产能。对其沉积及聚集模式的认识为松辽盆地北部致密油勘探拓展了新的空间,具有实际指导意义。     

松辽盆地北部上白垩统青山口组一段页岩油战略调查成果综述

松辽盆地北部上白垩统青山口组一段页岩油资源丰富,以往的勘探目的层主要是泥页岩裂缝、泥页岩中夹的薄砂条和介形虫层,受目的层分布范围限制,页岩油勘探效果一直不理想.本次调查以盆地内广泛发育的泥页岩储层为重点,创新了陆相盆地泥页岩储层页岩油地质认识,形成了泥页岩储层页岩油勘查技术体系.部署实施的松页油1井、松页油2井和松页油...     

松辽盆地青山口组页岩有机碳含量分布特征

总有机碳（TOC）含量是页岩油气资源量评价的关键参数之一.为定量分析松辽盆地青山口组页岩TOC含量分布特征,预测有利勘探区,以测井资料为基础,首先建立研究区构造模型,应用恢复古埋深法计算镜质体反射率（R_o）,通过?logR方法预测研究区TOC含量,最后利用地质统计学方法建立了研究区页岩TOC三维量化模型.结果表明,纵向上,青一段页岩TOC含量整体分布在0%~4%范围,青二段和青三段TOC含量明显低于青一段.平面上,青一段TOC含量在三肇凹陷南部及朝阳沟阶地中部最高,青二段TOC含量整体低于2%,其在古龙凹陷北部最高,青三段TOC含量普遍低于1.4%.研究成果为松辽盆地页岩油勘探开发有利区选取提供了重要指导和参考.      

松辽盆地三肇凹陷青山口组页岩油地震甜点预测方法及应用

松辽盆地三肇凹陷上白垩统青山口组一段泥页岩油气资源丰富.为了厘清该区页岩油甜点分布,指导参数井部署,在单井甜点关键参数测井评价的基础上,利用三维地震数据,井震结合开展甜点预测方法研究.首先利用测井资料、岩心实验分析数据交汇分析,建立岩性、物性(孔隙度、渗透率)、含油性(饱和度)、有机地化参数(TOC、S1)、地层孔隙压...     

松辽盆地北部白垩系青山口组不同赋存状态页岩油特征

通过对松辽盆地北部青山口组15个湖相页岩样品进行岩石矿物学、有机地球化学和储集空间特征分析,综合运用XRD、热解、分步热解、分步抽提和分步核磁测试等实验方法,以表征青山口组不同赋存状态页岩油含量、组成和分布特征,进一步探讨了滞留烃含量评价、生产潜力以及勘探制约因素与建议。此次研究得到以下认识：① 青山口组矿物组成较为均一,岩性主要为黏土质页岩,但以伊利石为主的黏土矿物特征有利于储层的压裂。有机质分布较为均一,TOC平均值为2. 41%。含油性好,油质轻、饱和烃含量和含油饱和度指数(OSI)高。② 页岩油的赋存状态被定义为在冷抽提和索氏抽提条件下从不同粒度中提取的游离油、游离- 吸附油和吸附油。游离油主要以轻质组分为主,吸附油的重质组分增多,较大孔隙以游离油为主,吸附油绝大部分分布在较小孔隙中。游离油与吸附油化学组成的变化,也揭示了石油排出微运移过程中的组分分馏效应,运移后的石油具有更高的饱和烃+芳烃含量、更小的分子量和更低的Pr/n- C17、Ph/n- C18值,指示更大的流动可能。③ 青山口组油质相对优越,但相对较高的黏土矿物含量是研究层段生产需要关注的制约因素。页岩油微运移后指示更大的生产可能,在该区未来一段时间勘探过程中可以尝试寻找油气运移汇聚区。     

松南上白垩统青山口组一段不同赋存状态页岩油定量评价

松辽盆地南部青山口组一段页岩油资源丰富,多口井试油获得工业及高产油流,具有较大的勘探开发潜力。本文以青山口组一段下段为研究对象,以页岩油赋存状态为切入点,重点针对研究区页岩油富集优质岩相,即高有机质薄片状页岩和中有机质纹层状页岩中溶胀油、吸附油以及游离油量进行定量评价,揭示页岩油在地下页岩层系储层中的赋存特征。青山口组一段页岩油主要以干酪根溶胀态、干酪根吸附态、有机质孔隙游离态、无机矿物吸附态及无机孔隙游离态等5种赋存形式存在于页岩层系储层中。其中：高有机质薄片状页岩中页岩油赋存状态以干酪根溶胀油、干酪根吸附油和有机质孔隙游离油等有机赋存油为主,有机赋存油量可高达253.0 mg/g TOC,以TY1井页岩油赋存量最大,其次为CY8井,H238井页岩油量最低;中有机质纹层状页岩中页岩油赋存状态以无机矿物吸附油、无机孔隙游离油等无机赋存油为主,可达167.0 mg/g TOC,CY8井页岩油赋存量最大,H258井次之,H238井页岩油量最低。TY1井、CY8井位于半深湖—深湖区,发育大套泥页岩;H238井位于三角洲外前缘,离物源区较近,导致其页岩油赋存量明显低于半深湖—深湖区。因此,沉积环境是导致不同工区页岩油赋存量差异的主要原因。     

松辽盆地北部上白垩统青山口组泥岩特征及页岩油有利区优选

以松辽盆地北部为研究区域,以上白垩统青山口组一、二段泥岩为研究对象,通过国内外页岩油研究资料收集整理分析、典型井岩心观察、样品测试数据分析等,对研究区青山口组一、二段泥岩的岩性、物性、电性、含油气性、烃源岩、脆性及地应力特征七方面页岩油评价参数进行了研究,结果表明,松辽盆地北部上白垩统青山口组一、二段具有页岩油发育的有利石油地质条件,其中古龙凹陷为页岩油的有利区,具有良好的勘探前景。     

松辽盆地古龙页岩油地质特征及关键科学问题探索

截止目前古龙凹陷页岩油的开发已见成效,总结古龙页岩油富集的地质条件对下一步的勘探开发工作尤为重要.对当前古龙页岩油基础地质特征及勘探成果进行了梳理总结,归纳了规模见产可能面临的科学技术问题,并探讨了下一步科研攻关方向.松辽盆地北部青山口组一段页岩具有机质丰度高（TOC为2.0%～3.0%,平均2.7%）、类型好（以I型干酪根为主,生烃母质为层状藻类体）、成熟度高（Ro为1.20%～1.67%）、黏土矿物含量高（大于35%）等典型特征.受益于较高的地温梯度,古龙凹陷青一段有机质达到高成熟阶段,油质轻（地面密度小于0.8 g/cm3）、气油比高（大于50 m3/m3）,具备高熟页岩油规模开发潜力.页岩油甜点评价标准的厘定、单井EUR预测存在不确定性及规模效益开发配套技术欠缺是古龙页岩油勘探开发目前面临的主要挑战.黏土矿物对油水赋存状态乃至含油饱和度的影响、复合润湿性对压裂液渗吸置换效率的控制等陆相页岩油特有机理研究的突破,将会推动国家级开发示范区产油目标的快速实现,并有望在轻质油带开发基础上向稀油带扩大古龙页岩油勘探开发成果.     

松辽盆地北部嫩江组一段油页岩测井识别

利用松辽盆地北部地区的测井资料,总结出松辽盆地北部地区嫩江组一段（K2n1）油页岩测井响应特征.并优选参数,以深度700 m为界,建立了油页岩测井识别图版.图版精度在72.4%以上,为松辽盆地北部地区油页岩勘探开发提供了依据.     

松辽盆地齐家和古龙凹陷页岩油含油性参数优选与资源量计算

松辽盆地齐家和古龙凹陷青山口组一段页岩油资源丰富.以往主要基于不完整的老岩心资料,以校正后的热解S1或氯仿沥青"A"作为含油性参数计算页岩油资源量,校正参数的准确性受样品新鲜程度、测试手段及校正方法等多种因素影响,导致上述参数的应用存在一定的局限性.根据最新页岩油勘探进展,对比分析了页岩油资源量计算的含油性参数(包括热...     

松辽盆地长岭凹陷青山口组一段泥页岩非均质性评价--以吉页油1井为例

泥页岩评价是油气地球化学研究的重要内容,是了解油气资源潜力的基础.以长岭凹陷吉页油1井青一段泥页岩为研究对象,在对其有机质丰度、有机质类型及成熟度等特征分析研究的基础上,结合测井曲线,对其非均质性进行刻画描述和分级评价.得到认识如下：1）泥页岩以Ⅰ型、Ⅱ型干酪根为主,成熟度处于低成熟-成熟阶段;2）建立了非均质性刻画模型,并对泥页岩进行了分级评价,青一段暗色泥页岩以Ⅱ级资源为主,部分为Ⅰ级资源,Ⅲ级资源较少,青一上段烃源岩整体资源级别要优于青一下段.     

松辽盆地南部油页岩微量元素特征及其成矿期古环境恢复

油页岩成矿期的古环境控制着油页岩有机质类型与丰度,而油页岩的有机质类型和丰度对于研究油页岩成因及富集规律具有重要的意义.松辽盆地南部含油页岩层段总体为深湖-半深湖相稳定沉积,微量元素特征对古环境的变化敏感,可利用油页岩微量元素含量的测试及其比值分析的方法恢复油页岩成矿期的古环境.通过对松辽盆地南部油页岩样品中20余种微量元素含量的测试及其比值的分析,恢复了青山口组与嫩江组油页岩成矿期的古环境.研究结果表明,油页岩成矿期的古气候为温暖湿润-半湿润半干热的气候,水介质为微咸水-半咸水的还原环境.青山口期相对嫩江期气候和盐度变化较稳定,气候略为干热,盐度也略高.     

松辽盆地三肇凹陷青山口组一段泥页岩岩石学特征及岩相划分——以松页油3井为例

以松辽盆地三肇凹陷松页油3井青山口组一段泥页岩为例,对其沉积构造、有机质丰度及矿物组成等岩石学特征关系进行研究.结果表明,三肇凹陷青一段泥页岩发育块状构造和纹层状构造两种沉积构造;TOC含量介于0.50％～6.82％,平均值为3.16％,S1+S2介于2.01×10-3～49.41×10-3,平均值为23.02×10-...     

松辽盆地南部海坨子—大布苏地区青山口组沉积微相研究

根据岩芯和钻测井资料,以地质相、测井相分析为基础,对松辽盆地南部海坨子—大布苏地区青山口组进行了详细的沉积相研究,在研究层段识别出了三角洲平原分流河道、分流河道间、三角洲前缘分支河道、河口坝、席状砂、滑塌浊积扇等亚相和微相。在前人研究的基础上,应用高分辨层序地层学理论与研究方法,对青山口组地层开展高分辨率层序地层的划分与对比工作,建立了研究区的层序地层格架,并按识别出的5个中期旋回,详细分析沉积微相的平面展布特征。强调这5个中期旋回中上升半旋回低水位期浊积扇和下降半旋回高水位期三角洲前缘亚相的河口坝、远砂坝沉积是研究区青山口组有利的储集岩相带,其中浊积扇沉积是该区形成岩性油气藏的有利储集体。根据生油岩及储油岩叠置组合关系,指出海坨子地区东南部浊积扇发育区是青山口组有利油气聚集区带。     

齐家-古龙地区页岩油参数井泉头组—青山口组沉积微相特征

沉积微相发育特征对页岩油赋存及开发潜力具有重要的影响.以松辽盆地北部齐家-古龙地区松页油1井和松页油2井泉头组四段上部-青山口组二三段下部岩心为研究对象,通过大比例尺岩心观察和精细描述,以岩心岩性、层理构造、化石、含有物、电性特征为依据,开展沉积微相研究.研究认为,松页油1井和松页油2井岩心中,主要发育湖泊相沉积,分为浅湖和半深湖-深湖2种沉积亚相,可进一步识别出浅湖滩坝砂、介壳滩、泥质浅湖、半深湖-深湖泥和油页岩5种沉积微相.青一段下部主要发育半深湖-深湖亚相,浅湖亚相主要分布在青一段上部、青二三段下部和泉四段上部层位.泥质浅湖微相、半深湖-深湖泥微相以及油页岩微相均是有利于页岩油形成的沉积微相类型.     

松辽盆地北部页岩油水力压裂微地震监测技术及应用

松辽盆地页岩油储量丰富,是重要的油气资源接替领域.页岩油是一种重要的非常规油气类型,但是其形成和埋藏的地质条件复杂,储层物性差.页岩油的勘探、开发都需要进行水力压裂,微地震监测是压裂效果需要评价的重要技术.根据松页油1HF井的地表、地下的地震地质条件和水平段展布特征,设计较为规则的矩形观测系统实施地面微地震监测,保证全方位均匀地覆盖目标区.通过保证检波器和地表良好耦合的系列措施,对埋深2 000 m以下的页岩油目标,采集到肉眼可识别的压裂微地震信号,采用层析成像技术进行压裂破裂范围计算和微地震事件反演定位.成像结果表明,各段压裂后造缝效果较为明显,有效沟通了储层与井眼的流体通道.微地震监测的实践初步证明,合理的压裂参数设计和工程施工,可获得页岩油压裂的良好效果,形成的微地震监测技术是评价压裂效果的重要而有效的手段,为页岩油的勘探开发提供技术支撑.