泥岩盖层浓度封闭演化特征——以松辽盆地下白垩统泥岩为例

在研究泥岩盖层浓度封闭机理及形成条件的基础上,提出了抑制和替代两种浓度封闭作用。通过其形成及演化过程分析,研究了不同类型泥岩盖层浓度封闭性的演化特征。通过泥岩盖层浓度封闭形成期与气源岩大量排气期的匹配关系分析,探讨了研究泥岩盖层浓度封闭演化特征的意义。以松辽盆地三肇凹陷下白垩统青山口组和登娄库组二段泥岩盖层为例,研究了其浓度封闭演化特征及其在气藏形成中的作用。     

油气通过泥岩盖层渗滤散失机制分析

从受力平衡角度出发,分析了油气通过泥岩盖层渗滤散失的机理。根据泥岩盖层较高的排替压力和在特定条件下具有异常孔隙流体压力,论证了油气不能通过泥岩盖层的孔隙发生渗滤散失,油气只能通过泥岩盖层的薄弱处——断层或裂缝而发生渗滤散失。其机制主要是由于断裂或裂缝的形成,使泥岩盖层在此处孔隙喉道半径增大,排替压力降低,异常孔隙流体压力释放,封闭能力降低,油气能量大干泥岩盖层的封闭能力,从而使油气通过断裂或裂缝渗滤散失。油气通过泥岩盖层断裂或裂缝的渗滤散失作用均具周期性。     

断裂和裂缝的分形特征

在详细剖析断裂和裂缝组成和结构相似性的基础上, 计算了贝尔断陷T₅和T₂两层构造图上断裂信息维和10口井布达特群岩心裂缝信息维, 分析了影响断裂和裂缝信息维的因素, 达到了从断裂信息维去预测裂缝分布的目的.影响断裂和裂缝信息维的因素包括密度、延伸长度、断层性质以及岩性, 但从根本上讲断层性质及岩性对信息维影响体现在断裂的密度上, 因此信息维应该是断裂发育程度的度量, 利用断裂信息维与裂缝信息维关系、裂缝信息维与裂缝密度关系预测裂缝的分布, 有利的裂缝发育带有3个区域, 与现今见油气井分布吻合.      

源外斜坡区断裂对油气聚集与分布的控制作用研究——以松辽盆地尚家油田扶余、杨大城子油层为例

尚家油田扶余、杨大城子油层原油主要来自三肇凹陷青一段源岩,是三肇凹陷青一段源岩生成的油经T2源断裂向扶余、杨大城子油层倒灌运移后,再在浮力作用下沿断裂配合的砂体连通侧向运移的结果。针对尚家油田扶余、杨大城子油层油水分布关系复杂,油成藏运移过程中主要受活动性断裂控制的特点,将尚家地区断裂在源岩的大量生排烃期划分出继承性活动断裂和未发生活动的遮挡断裂,并建立活动性断裂控制断裂两盘储层砂岩对接侧向输导油的运移模式。揭示出活动性断裂控制断裂两盘砂岩对接控制油侧向运移至尚家油田扶余、杨大城子油层各断块中,运移过程中遇到遮挡断层圈闭或是断层岩性圈闭油会在其中聚集成藏,运移过程停止,这种运移模式使得油在构造高部位分布具有复杂性和随机性,且这些特性随着油源区的远离而加剧,而扩大了油在纵向上的分布层位,油在靠近油源区的断块的上部层位注入并聚集起来,为正常的上油下水的油水系统,而远离油源区的断块下部层位也可富集油气,可出现两套或是多套的油水系统,油水分布复杂;而远离油源区的圈闭油气聚集时期早于靠近油源区的圈闭油气聚集时期,同一断块上部层位油气的聚集时期早于下部层位油气的聚集时期。     

断裂静止期有无输导油气能力的判别方法

通过断裂内部结构及输导通道特征研究,得到断裂静止期输导油气通道主要是碎裂岩的连通孔隙,其是否具有输导油气能力主要取决于碎裂岩颗粒粒度、泥质含量和断裂倾角大小。在此基础上,利用物理模拟实验模拟了油气在浮力作用下沿断裂碎裂岩运移速度与碎裂岩颗粒粒度、泥质含量和断裂倾角之间的关系。利用此关系建立了一套断裂静止期有无输导油气能力的判别方法,即运移速度大于零,断裂具输导油气能力,反之则无。并将其应用于海拉尔盆地苏仁诺尔断裂静止期在各组地层中有无输导油气能力的判别中,其结果与地下油气分布情况相符,表明该方法定量判别断裂静止期有无输导油气能力是可行的。     

火山岩盖层类型及封气能力——以松辽盆地徐家围子断陷为例

利用钻井、测井和分析测试资料,对徐家围子断陷火山岩盖层类型、识别标志、分布、封闭能力和对天然气成藏与分布的控制作用进行了研究,认为徐家围子断陷火山岩盖层分为火山碎屑岩和火山熔岩盖层2种。火山碎屑岩盖层主要是凝灰岩和火山角砾岩,具有井径扩容、电阻率小和高声波时差特征;火山熔岩盖层主要为流纹岩、凝灰岩和安山岩,具有井径不扩容、电阻率中等和低声波时差特征。利用高声波时差和声波时差值小于56 μs/ft可以分别识别火山碎屑岩盖层和火山熔岩盖层。火山碎屑岩盖层区域分布在断陷南部下白垩统营城组一段火山岩体的顶部,火山熔岩盖层局部分布在营一段和营三段火山岩体内部。火山碎屑岩盖层较火山熔岩盖层具有更强的封气能力,火山碎屑岩盖层控制着徐家围子断陷火山岩中天然气的区域聚集与分布,火山熔岩盖层仅控制着天然气在火山岩体中的局部聚集与分布。     

油气通过泥岩盖层渗滤散失机制分析

从受力平衡角度出发,分析了油气通过泥岩盖层渗滤散失的机理,根据泥岩盖层较高的排替奢力和在特定条件下具有异常孔隙流体压力,论证了油气不能通过泥岩支的孔隙发生渗滤散失,油气只能通过泥岩盖层的薄弱处－断层或裂缝而发生渗滤散失,其机制主要是由于断裂或裂缝的形成,使泥岩盖层在此处于隙喉道半径增大,排潜压力降低,异常孔隙流体压力释放,封闭能力降低,油气能量大于泥岩盖层的封闭能力,从而使油气通过断裂或裂缝渗滤散失,油气通过泥岩盖层断裂或裂缝的渗滤散失作用均具周期性。     

反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气机理的定量解释

为了研究含油气盆地中断裂对油气成藏与分布的控制作用,在断层侧向封闭机理及影响因素研究的基础上,对反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气的机理进行了定量解释。结果表明,无论是反向断裂还是顺向断裂,均源于断层岩封闭油气,断层岩油气运移方向排替压力是影响其侧向封闭油气能力的主要因素。在断裂埋深、断裂倾角和地层岩性、地层倾角相同的条件下,理论上反向断裂断层岩泥质体积分数大于顺向断裂断层岩泥质体积分数,即反向断裂断层岩油气运移方向排替压力大于顺向断裂断层岩油气运移方向排替压力,反向断裂侧向封闭能力强于顺向断裂侧向封闭能力,造成反向断裂下盘较顺向断裂上盘更易富集油气。歧口凹陷板桥断裂下盘沙一段下部断层岩在反向条件和顺向条件下油气运移方向排替压力的实例研究结果表明,反向条件下较顺向条件下在油气运移方向有更高的排替压力,侧向封闭能力更强,更有利于油气在板桥断裂下盘沙一段储层中富集。     

欠压实地层古地层压力恢复的统计模拟法及其在松辽盆地中的应用

恢复烃源岩古地层压力和对于研究其生留排烃过程具有重要意义。Ｎａｋａｙａｍａ［１］等在开展盆地模拟研究时应用Ｒｕｂｅｙ（１９５９）和Ｃｈａｐｍａｎ（１９７）等人提出的数学地质模型对欠压实地层的古地层压力进行恢复。本文通过对松辽盆地欠压实地层的研究发现欠压实因子随地层厚度、埋深、围岩渗透性等地质条件的不同而改变，在此基础上提出了欠压实地层压力恢复的统计模拟法，克服了目前Ｎａｋａｙａｍａ［１］等将地层埋藏过程中的欠压实因子视为常数的不足，从而使计算结果更接近实际。统计模拟法在松辽盆地的应用结果表明了这一方法在实用中的可行性和有效性。     

三肇凹陷青山口组源岩生成油向下“倒灌”运移层位及其研究意义

为了研究三肇凹陷青山口组源岩生成的油向下“倒灌”运移层位,对油向下“倒灌”运移机制及条件进行了研究,得到三肇凹陷扶杨油层同时具备①青山口组源岩目前应具有足够大的超压;②存在连通青山口组源岩和扶杨油层的T2断裂2个条件,青山口组源岩生成的油能够在超压的作用下在嫩江组沉积末期、明水组沉积末期和古近系沉积末期通过T2断裂向下伏扶杨油层中“倒灌”运移。利用压力封闭原理,对三肇凹陷青山口组源岩生成的油向下“倒灌”运移距离进行了研究,得到三肇凹陷青山口组源岩生成的油向下“倒灌”运移距离一般大于500 m,而三肇凹陷扶杨油层地层厚度最大只有500 m,表明三肇凹陷青山口组源岩生成的油可以向下“倒灌”运移至整个扶杨油层的任何部位。目前三肇凹陷扶杨油层从上至下均含油,且已找到的油藏均分布于青山口组源岩生成的油能够向下“倒灌”运移分布范围内或附近,这表明青山口组源岩生成的油向下“倒灌”运移层位控制着油气富集层位,青山口组源岩生成的油向下“倒灌”运移分布范围控制着三肇凹陷扶杨油层油藏形成与分布范围。青山口组源岩生成的油向下“倒灌”运移分布范围及其附近应是三肇凹陷扶杨油层油下一步勘探的有利地区。