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    1. 陆相页岩及其夹层储集特征对比与差异演化模式
    胡宗全, 王濡岳, 路菁, 冯动军, 刘粤蛟, 申宝剑, 刘忠宝, 王冠平, 何建华
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1393-1404.   DOI: 10.11743/ogg20230605
    摘要191)   HTML6)    PDF(pc) (4277KB)(779)    收藏

    不同于海相页岩,中国陆相页岩层系源-储配置与耦合关系复杂,页岩与夹层储集特征差异显著,明确其演化规律对陆相页岩油气的勘探具有重要指导意义。利用矿物组分、有机地球化学和物性资料,结合岩心、薄片、扫描电镜观察分析,对处于不同热演化程度的鄂尔多斯盆地三叠系延长组、四川盆地侏罗系自流井组和松辽盆地白垩系营城组陆相页岩开展系统研究。通过分析页岩层系内页岩与夹层的储集空间类型与物性特征,探讨成岩-生烃协同作用下页岩与夹层孔隙形成演化过程,建立了陆相页岩和夹层孔隙的差异演化模式。结果表明:①中国陆相页岩岩相类型多样,以混合质、黏土质和粉砂质页岩为主,并常与碳酸盐岩、砂岩及凝灰岩等夹层频繁互层,岩相组合类型复杂。页岩储集空间以无机孔为主,有机孔次之,局部发育微裂缝。夹层储集空间以残余粒间(溶)孔、粒内(溶)孔和微裂缝等无机孔缝为主。②陆相页岩及夹层孔隙演化受成岩-生烃作用共同控制,页岩黏土矿物含量高、抗压实能力弱、生烃之前无机孔隙快速减少。进入生油窗后,页岩有机孔、黏土粒间/晶间孔、溶蚀孔和微裂缝发育程度逐渐增加。晚成岩阶段之前,以生油高峰为界,页岩孔隙度具有先降后升的变化规律。夹层则在压实和胶结等作用下逐渐致密,储集性逐渐变差。③延长组处于生油期,有机孔发育程度低,页岩储集条件差,砂岩夹层页岩油富集条件更优;自流井组处于成熟-高熟阶段,油、气共存,页岩有机、无机孔隙均较为发育,页岩储集条件更优,夹层主要为次要储层或隔层;营城组已进入高熟-过熟阶段,最利于页岩气和有机孔的形成,页岩储集条件最优。

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    2. 陆相页岩油富集机理探讨
    郭旭升, 马晓潇, 黎茂稳, 钱门辉, 胡宗全
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1333-1349.   DOI: 10.11743/ogg20230601
    摘要297)   HTML29)    PDF(pc) (4379KB)(539)    收藏

    通过对中国陆相湖盆富有机质页岩形成的构造和沉积环境分析,明确不同湖盆类型陆相优质烃源岩发育条件存在巨大差异性,淡水湖盆形成的泥页岩层系以长英质-黏土质页岩为主要岩相,松辽盆地上白垩统青一段和鄂尔多斯盆地三叠系长7段为典型代表;而咸水湖盆陆相页岩以富碳酸盐-蒸发岩类岩相为主,济阳坳陷古近系沙河街组是典型的实例。中国陆相页岩层系具有互层/夹层、混积页岩和黏土质页岩等3种主要岩相组合类型,它们控制了陆相富有机质泥页岩的源-储耦合特征、烃类差异演化和流体性质多样性。互层/夹层型页岩源-储分离、近源运移;混积页岩宏观上源-储一体,微观上源-储分离;黏土质页岩源-储一体,整体含油。多重证据揭示,无机孔是中-低成熟陆相页岩油最有利的储集空间类型,它们与多类型、多级次微裂缝耦合形成有效的孔缝网络系统,自封闭作用有利于页岩油气原位或近源保存。在典型盆地陆相页岩层系对比分析的基础上,提出良好的源-储耦合关系、适宜的热演化程度和自封闭性是陆相页岩油富集的主控因素,初步建立了中国陆相页岩油差异富集模式。断陷湖盆陆相页岩油勘探应重视缓坡带中-低成熟纹层状页岩和深洼区中-高成熟富黏土质页岩层系,而互层/夹层型和中-高成熟黏土质页岩是坳陷湖盆陆相页岩油突破的关键。

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    3. 中国陆相富有机质页岩沉积速率研究及其页岩油勘探意义
    张瑞, 金之钧, 朱如凯, 李明松, 惠潇, 魏韧, 贺翔武, 张谦
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 829-845.   DOI: 10.11743/ogg20230403
    摘要178)   HTML18)    PDF(pc) (2974KB)(511)    收藏

    页岩的有机质丰度和纹层类型是页岩油勘探研究的重点内容。中国陆相富有机质页岩层系的沉积相变复杂且非均质性强,沉积速率的准确判识面临许多挑战。中国典型陆相盆地富有机质页岩的沉积速率多在5 cm/kyr以上,咸化湖盆富有机质页岩层系沉积速率最高可达40 cm/kyr。高精度年代学框架结合旋回地层学统计调谐可以追踪沉积速率随地层深度的变化,而页岩的相对沉积速率可以通过稀土元素配分模式、晶体粒径分布理论和星际尘埃特征元素丰度等方法判识。不同类型或不同时代的地层序列沉积速率比较,需要考虑地层完整性和差异压实等干扰因素。沉积速率是页岩有机质富集的重要影响因素,其对有机质稀释的临界值通常低于5 cm/kyr。水动力条件和水体盐度影响碎屑颗粒的絮凝作用,不同类型细粒沉积物的沉积速率差异有利于纹层结构的形成。页岩沉积速率研究需要融合包括地质年代学、岩石学、旋回地层学、地球化学和沉积物理模拟在内的先进理论和方法,以深入了解页岩沉积演化机理。揭示陆相页岩沉积速率与页岩油富集之间的内在联系,对页岩油勘探具有一定的指导意义。

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    4. 中国陆相页岩油分类及其意义
    金之钧, 张谦, 朱如凯, 董琳, 付金华, 刘惠民, 云露, 刘国勇, 黎茂稳, 赵贤正, 王小军, 胡素云, 唐勇, 白振瑞, 孙冬胜, 李晓光
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 801-819.   DOI: 10.11743/ogg20230401
    摘要354)   HTML44)    PDF(pc) (3874KB)(508)    收藏

    中国陆相页岩油资源潜力巨大,是中国常规油气的重要战略接替资源。然而,陆相页岩油研究基础薄弱、成因和富集机理不清、“甜点”评价难度较大且标准不一,严重制约着这些资源的开发利用。基于前人研究成果,立足于勘探开发实际,建立了一套简化的陆相页岩油分类评价标准。依据页岩油储集岩石类型和赋存空间,将其分为夹层型、裂缝型和纯页岩型,重点讨论了纯页岩型页岩油。依据纯页岩型页岩油的沉积构造,将其划分为纹层状、层状和块状页岩油。划分方案中未将岩石颗粒粒径作为划分页岩油类型的参数,但保留了传统矿物三端元大类及混合类,去除了进一步细分的亚类。同时,用岩石热解滞留烃含量(S1)代替了有机质丰度和成熟度指标,将页岩油划分为低含油、中等含油和高含油3类。另外,将地层压力系数小于0.8划分为异常低压、0.8 ~ 1.2划分为正常压力、大于1.2划分为异常高压,原油黏度不参与页岩油类型划分。依据研究划分方案给出了陆相页岩油一类、二类和三类甜点的定义,并分析讨论了中国典型陆相盆地代表性页岩油地层。期望利用该页岩油分类方案,进一步明确陆相页岩油甜点评价标准、认识甜点岩石类型、预测甜点分布特征以及更加准确计算页岩油资源量,从而简化实际勘探开发工作流程进而起到更好指导生产的作用。

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    5. 从层序地层走向源-汇系统的储层预测之路
    徐长贵, 龚承林
    石油与天然气地质    2023, 44 (3): 521-538.   DOI: 10.11743/ogg20230301
    摘要336)   HTML44)    PDF(pc) (9454KB)(383)    收藏

    具有沉积充填和有利储层预测功能的预测地层学被广泛应用于盆地分析和油气勘探,经历了从层序地层走向源-汇系统的储层预测发展之路。为了应对“预测有利成藏要素(储层和盖层等)”的勘探挑战,Exxon地质学家创立了层序地层方法理论;为了解决“层序不一定控砂、低位不一定有扇”的勘探难题,地质学家将源-汇系统的概念和方法运用到有利储层预测研究中来,形成了源-汇控砂方法原理。文章讨论了层序地层的研究现状,梳理了海相和陆相层序地层研究近年来的重要进展,介绍了陆-洋和陆-湖源-汇控砂研究近年来的进展,提出了“基于源-渠-汇-岩耦合的优质储层预测技术”,以期解决“层序源-汇控砂但不一定控储”的勘探挑战。

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    6. 第七届编辑委员会主任委员简介
    石油与天然气地质    2024, 45 (1): 309-.  
    摘要362)      PDF(pc) (1076KB)(364)    收藏
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    7. 致密砂岩气藏复杂气-水关系形成和分布主控因素及分布模式
    曾溅辉, 张亚雄, 张在振, 乔俊程, 王茂云, 陈冬霞, 姚泾利, 丁景辰, 熊亮, 刘亚洲, 赵伟波, 任克博
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1067-1083.   DOI: 10.11743/ogg20230501
    摘要280)   HTML49)    PDF(pc) (4999KB)(362)    收藏

    近年来大量勘探开发实践发现,致密砂岩气藏普遍产水,气-水关系非常复杂,“避水找气”已成为致密砂岩气藏勘探开发的关键问题。基于简单平缓构造区(鄂尔多斯盆地苏里格和大牛地致密砂岩气藏)、简单平缓-复杂隆起构造过渡区(鄂尔多斯盆地杭锦旗地区)和复杂隆起构造区(四川盆地川西地区致密气藏)气-水关系的综合地质分析,结合岩心和孔隙尺度致密砂岩气-水关系形成和分布物理模拟,明确了致密砂岩气藏气-水分布关系的类型和特征,揭示了砂体、岩心和孔隙尺度复杂气-水关系形成和分布主控因素,建立了气-水分布模式。研究指出:致密砂岩气藏气-水关系在砂体尺度上主要存在纯气无水型、上气下水正常型、上水下气倒置型、气-水同层混合型、气包水孤立型和纯水无气型等6种类型。在砂体尺度下,生烃强度控制了气-水分布范围,储层非均质性控制了气-水分布样式,源-储压差和构造活动联合控制了气-水分布边界;在岩心尺度下,渗透率和充注动力耦合控制了气-水关系形成和分布的临界条件;在孔隙尺度下,孔喉大小和配位数与充注压力耦合控制了流体赋存和渗流特征,决定了气-水关系形成和分布的临界条件。不同源-储组合的致密气藏,受砂体、岩心和孔隙尺度主控因素共同作用及其差异的影响,其气-水分布模式不同。

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    8. 古龙页岩力学特征与裂缝扩展机理
    刘合, 孟思炜, 王素玲, 董康兴, 杨柳, 陶嘉平, 梁立豪
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 820-828.   DOI: 10.11743/ogg20230402
    摘要280)   HTML34)    PDF(pc) (9060KB)(345)    收藏

    古龙页岩油是中国对纯页岩型页岩油规模化勘探开发的首次探索。明确古龙页岩岩石力学特征与裂缝扩展机制,对指导古龙页岩油工程靶体优选、压裂工艺设计与施工参数优化具有重要意义。在对古龙页岩开展矿物分布、薄片及岩石力学测试分析的基础上,明确了古龙页岩“千层小薄饼”力学特征,分析了地质-工程多因素控制下的裂缝扩展机理。结果显示,古龙页岩具有黏土矿物含量高(平均为46.6 %)、储集层塑性强、页理发育程度高及力学各向异性强的典型特征。与常规页岩脆性断裂存在显著不同,古龙页岩典型岩样力学性质表现出高频波动特征,抗压强度大于20 MPa的波动次数为3.33次/cm,断裂过程呈渐进式的稳定破坏过程,具有缓慢的峰后跌落段,断裂轨迹表现为锯齿状随机路径。同时,在高密度页理缝的控制下,古龙页岩压裂裂缝形态复杂,但缝高和缝长受到明显抑制,人工裂缝“扩不高、延不远”,成为古龙页岩油储集层有效改造的主要制约。建议古龙页岩油压裂改造应遵循“控近扩远”原则,加强压裂施工过程控制,抑制近井裂缝过度发育,促进主裂缝充分延伸,提高有效改造体积。

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    9. 地应力测井评价方法及其地质与工程意义
    赖锦, 白天宇, 肖露, 赵飞, 李栋, 李红斌, 王贵文, 张荣虎
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1033-1043.   DOI: 10.11743/ogg20230418
    摘要118)   HTML8)    PDF(pc) (2486KB)(300)    收藏

    地应力场研究可为井网部署、油气井压裂和裂缝有效性评价等提供理论指导与技术支撑,系统归纳地应力场分析以及测井评价方法流程至关重要。总结了地应力场构成及其测井响应机理,并指出对地应力响应较灵敏的测井序列为声波时差、电阻率和成像测井。在声发射实验确定古构造应力场期次及大小的基础上,通过电阻率、声波时差测井和裂缝密度恢复最大古构造应力。现今地应力场一般从地应力方向和大小两个方面进行描述,确定地应力方向的测井方法是成像测井拾取井壁崩落和诱导缝、阵列声波测井横波分裂,获取地应力场大小的手段是水力压裂法和声发射实验。在现今地应力场描述的基础上,利用组合弹簧模型等模型或方法计算现今地应力大小,实现地应力场分析。地应力场分析结果有助于更好地开展断层性质分析、储层质量和裂缝有效性评价以及油气藏分布预测,此外在非常规油气储层压裂改造等工程领域也有较大的应用价值。

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    10. 深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律
    曾联波, 巩磊, 宿晓岑, 毛哲
    石油与天然气地质    2024, 45 (1): 1-14.   DOI: 10.11743/ogg20240101
    摘要239)   HTML33)    PDF(pc) (4516KB)(298)    收藏

    天然裂缝是深层-超深层致密储层的有效储集空间和主要渗流通道,影响着致密储层油气的运移、富集、单井产能、开发方式及开发效果。通过对近年来致密储层裂缝研究成果总结和文献综述,分析了深层-超深层致密储层天然裂缝分布特征及发育规律。将致密储层天然裂缝分为大尺度裂缝、中尺度裂缝、小尺度裂缝和微尺度裂缝4个级别。不同尺度裂缝分布具有幂律分布的特点,裂缝尺度越大,数量越少;裂缝尺度越小,数量越多。大、中尺度裂缝主要起渗流作用,小尺度裂缝主要起渗流和储集作用,而微尺度裂缝主要起储集作用。在地层埋藏过程中的应力体制演化决定了不同时期天然裂缝的类型、产状及其力学性质;构造应力大小、岩石力学层的力学性质和厚度差异控制了多尺度裂缝的形成分布及其发育程度。构造变形导致不同构造部位的局部应力和应变分布产生差异,增强了裂缝发育的非均质性。逆冲断层通过控制其上盘地层变形控制了“裂缝域”的分布规律;走滑断层的组合样式、活动方式和岩石力学层共同控制了相关裂缝的三维空间展布。裂缝形成演化过程中的开启-闭合规律决定了裂缝的储集空间,记录了裂缝有效性的演化历史。

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    11. 超伸展陆缘盆地深部结构及油气勘探意义
    吴克强, 解习农, 裴健翔, 任建业, 尤丽, 姜涛, 权永彬
    石油与天然气地质    2023, 44 (3): 651-661.   DOI: 10.11743/ogg20230310
    摘要150)   HTML10)    PDF(pc) (5166KB)(279)    收藏

    南海北部被动陆缘盆地是中国海域重要的油气基地。以琼东南盆地为例,通过大量地震、钻井资料的综合分析,从被动陆缘深部地壳形变与盆地充填耦合的角度,揭示了超伸展陆缘裂谷盆地沉积充填特点及地层样式。研究表明,位于南海西北次海盆西延长线上的琼东南盆地属于夭折型陆缘裂谷盆地,沿中央坳陷带岩石圈拆离减薄形成了细颈带和远端带,盆地裂陷期经历3幕伸展作用,早期断陷幕发育以高角度正断裂为特征的孤立断陷,中期拆离幕发育以低角度拆离断裂为特征的拆离断陷,且拆离断裂作用具有明显自东向西迁移的特点,晚期断-拗幕沉积中心位于凹陷中央。正是由于变形构造活动迁移特征构成了琼东南盆地独特的深部构造格局,进而导致不同构造单元的沉积充填及地层样式存在明显差异,其主拆离断裂侧以发育扇三角洲为主,而相向的滚动背斜侧则以发育辫状河三角洲为特征。这些因素制约裂陷期烃源岩分布以及深部储层展布,进而约束油气地质条件的差异。因此,基于岩石圈非瞬时破裂过程所建立的超伸展陆缘裂谷盆地深部结构及沉积充填特点认识,对琼东南盆地油气勘探具有重要的指导意义,同时也为被动陆缘盆地深层地层样式及沉积充填研究提供可参考范例。

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    12. 岩石热解方法应用于页岩油气研究需注意的几个问题
    张谦, 金之钧, 朱如凯, 刘全有, 张瑞, 王冠平, 陈万利, Littke Ralf
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1020-1032.   DOI: 10.11743/ogg20230417
    摘要218)   HTML10)    PDF(pc) (3233KB)(273)    收藏

    岩石热解方法自问世以来被广泛地应用于烃源岩的研究,其可以简便、快捷地评价岩石的含油特性、干酪根的生烃特征以及有机质的丰度、类型和成熟度,但该方法有其适用的范围,且岩石热解数据不合理的解释会增加页岩油气勘探的风险。基于近年来发表的大量实验测试数据,总结了在岩石热解分析数据解释中经常出现的3个问题。①对于高-过成熟的样品,其应用性受到限制;利用氢指数(HI)、氧指数(OI)、岩石最高热解峰温(Tmax)以及热解过程中产生的烃类(S2)与二氧化碳(S3)数量的比值(S2/S3)来划分有机质的类型,应尽量针对有机质成熟度(镜质体反射率,Ro)低于1.35 %的烃源岩。② Tmax的有效性取决于S2峰的大小及其是否对称,Tmax的准确性依赖于有机质的类型和Ro;残余烃与黄铁矿含量会对Tmax的准确性造成一定的影响。对于Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ型有机质,为确保测试获得的Tmax准确、有效,烃源岩的Ro应不高于1.70 %。③含油饱和度指数(OSI)被用来表征页岩油的可动潜力,OSI大于100 mg/g指示页岩油甜点。值得注意的是,OSI并不能直接指示页岩中的含油饱和度,对于有机质含量较高的层段,OSI通常低于100 mg/g,而较低的总有机碳含量也能导致OSI大于100 mg/g。目前,大多数论文所报道的极具潜力的页岩油储层,只有极少数OSI高于100 mg/g。因此,将OSI大于100 mg/g作为一个评价页岩油可动性和甜点的参数值是否合适值得进一步思考。建议针对不同类型的沉积盆地和不同的页岩地层建立各自的OSI评价标准。此外,不同岩性的样品在存储和制备过程中轻烃损失量差异较大,应对多岩相共生页岩油储层采用分岩相评价方法。

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    13. 砂质辫状河心滩沉积演化规律与沉积构型特征
    雷涛, 任广磊, 李晓慧, 冯文杰, 孙华超
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1595-1608.   DOI: 10.11743/ogg20230620
    摘要117)   HTML14)    PDF(pc) (5340KB)(269)    收藏

    砂质辫状河心滩砂体规模大、连通性强、物性较好,是一类重要的油气储层。受到复杂多变的水动力条件影响,心滩呈现出类型多样、内部构型特征复杂等特征,制约了油气资源高效开发。为探索砂质辫状河心滩沉积演化规律及其控制的沉积构型特征,采用基于水动力场实时求解的沉积数值模拟方法,开展砂质辫状河沉积演化动态模拟和过程解析,结果表明:①砂质辫状河心滩的演化过程包括5个阶段,表现为菱形坝、舌形坝、单元坝、复合坝及改造复合坝的顺次形成和连续转换,各类心滩平面形态、剖面结构样式及定量规模存在显著差异;②水流与心滩的交互作用是主导砂质辫状河沉积演化的主控机理,即水流聚散特征与分布样式的持续变化导致心滩形成、增生、迁移、形变并遭受频繁、复杂的叠切,而心滩的演化又进一步导致水流聚散特征与分布样式的变化;③心滩内部发育前积、侧积及加积3类增生体,从菱形坝形成到改造复合坝发育,心滩内部增生体类型由前积主导转变为前积与侧积共生并最终变为前积、侧积及加积复杂复合,心滩长度、宽度由快速增加转变为缓慢增加并最终维持稳定,沉积记录中终止于不同演化阶段的辫状河心滩储层平面分布样式、内部构型特征及定量规模存在较大差异。

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    14. 松辽盆地古龙页岩纳米孔缝形成机制与页岩油富集特征
    孙龙德, 王小军, 冯子辉, 邵红梅, 曾花森, 高波, 江航
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1350-1365.   DOI: 10.11743/ogg20230602
    摘要139)   HTML11)    PDF(pc) (9306KB)(255)    收藏

    松辽盆地白垩系古龙页岩油储集层为富有机质、高黏土的陆相页岩,夹少量薄层的钙质砂岩和白云岩,其孔缝体系和页岩油富集规律研究还比较薄弱。基于松辽盆地古龙页岩氩离子抛光-场发射扫描电镜、能谱分析、高压压汞、低温氮气吸附、荧光薄片鉴定、X射线衍射全岩矿物分析、地球化学等实验分析数据,研究了古龙页岩有机-无机孔缝体系及其与页岩油富集的关系。结果表明:①古龙页岩发育基质孔和微裂缝构成的双孔介质储集体系,基质孔为页岩油提供富集空间,微裂缝为页岩油提供储集空间和渗流通道;②受矿物演化、有机质生烃和原油裂解转化等多因素控制,古龙页岩在不同演化阶段发育不同的孔缝组合,其中在成熟演化阶段主要发育微米级溶蚀孔和有机黏土复合孔缝,高成熟演化阶段主要发育纳米级有机黏土复合孔缝和页理缝;③古龙页岩油的富集与孔缝组合演化具有耦合关系,低成熟演化阶段页岩油主要富集于无机粒间孔和晶间孔中,成熟演化阶段页岩油主要富集于溶蚀孔和有机黏土复合孔缝内,油质较重,高成熟演化阶段页岩油主要富集于有机黏土复合孔缝和页理缝中,油质变轻。

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    15. 陆相页岩压裂试验与数值模拟
    李晓, 郭鹏, 胡彦智, 李士祥, 杨伟伟
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1009-1019.   DOI: 10.11743/ogg20230416
    摘要195)      PDF(pc) (6426KB)(246)    收藏

    鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)页岩油资源潜力巨大,是增储上产的重要领域。然而由于陆相页岩黏土矿物含量高、纹层发育、结构和力学非均质性强,压裂改造难度大,亟需针对其压裂缝网演化特征进行研究。通过开展压裂试验与非连续数值模拟,获取了地应力和压裂液黏度对水力裂缝扩展的影响规律。研究认为:①当垂向应力差为15 MPa时,水力裂缝扩展主要受陆相页岩层理弱面控制,裂缝高度较小;当垂向应力差高于20 MPa时,水力裂缝扩展高度逐渐增大。②提高压裂液黏度能促进水力裂缝穿过层理弱面垂向扩展。③陆相页岩储层岩体结构是形成复杂缝网的基础,压裂裂缝最主要为被激活的天然裂缝。④压裂缝网主要由水平层理缝和与层理近似垂直的裂缝构成,当水平缝和垂直缝占比接近时,压裂改造效果较好。

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    16. 火山活动对鄂尔多斯盆地三叠系长7段淡水湖盆富营养化与沉积水体介质环境的影响
    高嘉洪, 金之钧, 梁新平, 李士祥, 杨伟伟, 朱如凯, 杜晓宇, 刘全有, 李彤, 董琳, 李鹏, 张旺
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 887-898.   DOI: 10.11743/ogg20230407
    摘要117)   HTML15)    PDF(pc) (3214KB)(241)    收藏

    大规模富有机质页岩多见于盐盆,但鄂尔多斯盆地作为典型的淡水盆地,其三叠系延长组7段(长7段)的总有机碳含量(TOC)最高却达30 %,远超咸化湖盆的平均水平,亦使其有机质富集主控因素成为热点问题。大量研究表明,长7段页岩较高TOC层段中普遍伴生多套凝灰岩层,指示长7段页岩沉积时期伴随着强烈的火山活动,也暗示淡水湖盆富有机质页岩的异常高有机质富集程度与火山活动存在着一定的内在联系。通过对长7段页岩主、微量元素数据分析,发现页岩受火山活动影响,Al和K等为黏土矿物富集元素,Ni,Cr和V等为指示高古生产力和还原环境的元素,而Zr,Th和Hf等不易流失的高场强元素含量相对较高。同时,凝灰岩层段上部有机质明显富集,生烃强度逐渐升高,指示凝灰层上段古生产力的提升。长7段富有机质页岩整体上FeHR/FeT ≥ 0.38,Fepy/FeHR ≤ 0.8,指示缺氧、含铁的还原环境。随着有机质富集程度的提高,Fepy/FeHR逐渐升高,指示有硫化的趋势。当长7段有机质富集程度较高时(TOC>6 %),较高的Mo元素含量及EFMo/EFU比等均说明长7段沉积时期部分富有机质页岩层段形成于Mo富集的硫化环境的形成。综上,火山活动向淡水湖盆输入的火山物质和无机元素提高了古生产力,并促进形成了短时性有利于有机质保存的还原环境,从而发育了有机质异常富集的页岩层段。因此在淡水湖盆富有机质页岩的勘探和开发,应当将含凝灰质层段之上的富有机质页岩层段纳入重点关注对象之一。

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    17. 准噶尔盆地腹部征沙村地区征10井的勘探发现与启示
    刘惠民, 张关龙, 范婕, 曾治平, 郭瑞超, 宫亚军
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1118-1128.   DOI: 10.11743/ogg20230504
    摘要129)   HTML9)    PDF(pc) (2735KB)(237)    收藏

    油气勘探领域向深层-超深层拓展对准噶尔盆地增储上产具有重要的战略意义。准噶尔盆地腹部征沙村地区征10井的成功钻探,揭示了准中地区超深层巨大的勘探潜力。以征沙村地区为例,从油气藏特征入手,在分析源岩、储层和输导条件等成藏要素特征的基础上,明确油气成藏主控因素,建立成藏模式,并指出其深层-超深层油气勘探的新启示。研究结果表明,征沙村地区油气成藏主控因素包括3个方面:①低温-超压控烃机制延长了生油时窗,提高了生油转化率,极大地增加了油气资源量;②“冷盆、超压、颗粒包壳、沸石溶蚀”四元控储模式突破了传统的碎屑岩储层发育的深度下限,扩展了油气勘探空间;③断-压双控输导机制提供了高能油气输导通道,控制了油气在纵向上差异运移,保障了超深层油气高效充注。根据超深层烃源岩演化史、压力演化史、成岩演化序列、成藏期和构造演化史等多要素演化叠合特征,建立了征沙村地区“温-压控烃、四元控储、断-压控输”的油气成藏模式,以期为征沙村地区勘探部署和培育新的战略接替阵地提供理论指导和科学依据。

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    18. 断陷湖盆低勘探区源-汇系统与烃源岩预测
    刘豪, 徐长贵, 高阳东, 林鹤鸣, 邱欣卫, 剧永涛, 汪旭东, 李磊, 孟俊, 阙晓明
    石油与天然气地质    2023, 44 (3): 565-583.   DOI: 10.11743/ogg20230304
    摘要153)   HTML21)    PDF(pc) (9417KB)(232)    收藏

    烃源岩是沉积盆地含油气系统中决定油气聚集与成藏的关键因素之一。针对盆地或洼陷中勘探程度相对较低、钻井较少且烃源岩指标不丰富等烃源岩预测的难点,以珠江口盆地珠一坳陷北部低勘探区为例,从“找湖(深湖-半深湖)”、“寻泥(深湖-半深湖泥岩)”、“定烃(烃源岩预测与评价)”的角度,开展源-汇系统与烃源岩预测系统性分析。首先,以“找湖”为目的,通过多期构造古地貌恢复,阐明原始盆地面貌与古湖盆发育位置,结合“地震前积确定湖盆边界、坡折体系确定深湖-半深湖分布范围、生化指标确定湖盆古环境特征、构造强度确定湖盆规模”等分析,对低勘探区的深湖-半深湖区进行确认并对潜在发育烃源岩的洼陷进行初步遴选,研究认为文昌期HF33等洼陷和下恩平期HZ5等洼陷具备发育深湖-半深湖泥岩的潜力。其次,通过古物源、古环境和沉积体系的分析,结合构造古地貌发育特征,开展源-汇系统重建及深湖-半深湖相泥岩发育的地质背景分析,通过源-汇系统各配置要素的数值模拟,指出中等物源供给强度、细物源粒度、高湖平面、大可容空间及欠补偿-均衡补偿型盆地有利于富泥型湖泊相沉积。最后,以成熟勘探区已钻遇优质烃源岩的钻井为基础,分析与烃源岩层对应的4类深湖-半深湖地震相及其地质背景,构建成熟区“烃源岩相(烃源岩地震相)”,结合对珠一坳陷主要富烃洼陷富烃要素的系统总结,开展低勘探区优质烃源岩多因素、多维度评价与最终排序。通过研究,指出LF22,HF33,HZ24(上、下文昌组),LF7和HZ10(下文昌组)等洼陷为Ⅰ级潜在富生烃洼陷;HZ5和HZ11洼陷(下恩平组)为Ⅱ级潜在生烃洼陷。部分洼陷烃源岩的预测和评价结果在实际勘探中已得到证实。

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    19. 中国典型盆地陆相页岩油组分评价及意义
    李明, 王民, 张金友, 张宇辰, 刘召, 雒斌, 卞从胜, 李进步, 王鑫, 赵信斌, 董尚德
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1479-1498.   DOI: 10.11743/ogg20230612
    摘要119)   HTML9)    PDF(pc) (5007KB)(231)    收藏

    页岩油组分是揭示页岩油富集机制的基础,也是研究页岩孔隙内油-水-岩相互作用必不可少的参数。选择松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组一段纯页岩型页岩油、渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组四段纯上次亚段过渡型页岩油和鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段3亚段纯页岩型页岩油作为研究对象,利用保压取心、常规取心、页岩层段产出油及高压釜热模拟产物,开展全烃色谱、热解气相色谱等实验,进行不同成熟度和不同类型页岩油组分系统评价。总结获取页岩油组分的方法,对比不同方法评价结果,讨论页岩残留烃组分的控制因素,提出页岩油组分评价方案。明确了产出油组分、热释烃组分、抽提物组分和热模拟产物组分间的差异以及上述评价方法的局限,解释了高有机碳丰度层段高含油率原因,高有机碳丰度层段代表高含油率,但不一定代表页岩油可动比例高。页岩热演化程度直接控制页岩油组分,有机质丰度和孔隙结构对页岩残留烃组分有一定影响。在页岩含油率评价、流体赋存特征以及页岩油富集机制研究时需考虑烃类散失,尤其是中-高成熟页岩。不同成熟度页岩油的组分评价为揭示页岩纳米孔内流体赋存特征提供新的方法。

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    20. 陆相页岩油“甜点”段评价关键参数界限探讨
    李志明, 刘雅慧, 何晋译, 孙中良, 冷筠滢, 李楚雄, 贾梦瑶, 徐二社, 刘鹏, 黎茂稳, 曹婷婷, 钱门辉, 朱峰
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1453-1467.   DOI: 10.11743/ogg20230610
    摘要107)   HTML7)    PDF(pc) (2569KB)(230)    收藏

    合理确定陆相页岩油“甜点”段评价关键参数的界限,是实现经济效益开发的关键。根据陆相页岩油探井现场观测与室内分析、综合前人研究成果与勘探开发实践成效,系统研究了不同类型页岩油“甜点”段TOC(总有机碳含量)、Ro(镜质体反射率)、S1(游离烃含量)、孔隙度、渗透率、OSI(含油饱和度指数)以及脆性矿物含量等关键参数的界限。研究表明:①源-储一体的混积型和页岩型页岩油“甜点”段TOC最低门限应大于1.0 %或2.0 %,最高门限值不宜超过6.0 %。②盐水-咸水、咸化-半咸水和微咸水-淡水湖盆地烃源层系页岩油“甜点”段Ro最低门限分别为0.50 %,0.60 %和0.80 %。③S1受分析样品处置方式等因素影响,建议“甜点”层段TOC下限取1.0 %时,“甜点”段常规热解S1和密闭冷冻碎样热解S1下限分别取1.0 mg/g和2.0 mg/g。当“甜点”层段TOC下限取2.0 %时,“甜点”段常规热解S1和密闭冷冻碎样热解S1下限分别取2.0 mg/g和4.0 mg/g。④夹层型页岩油“甜点”段的孔隙度和渗透率最低门限分别为5.0 %和0.01×10-3 μm2。纹层状、层状构造及裂缝发育的页岩型和混积型页岩油“甜点”段孔隙度和水平渗透率最低门限分别为4.0 %和0.01×10-3 μm2。⑤页岩型和混积型页岩油“甜点”段,OSI取值下限为100 mg/g或200 mg/g。夹层型页岩油“甜点”段,OSI取值下限为300 mg/g或400 mg/g。⑥页岩油“甜点”段脆性矿物含量下限为65.0 %。研究结果可为低油价时期页岩油勘探开发聚焦到真正的页岩油“甜点”段并实现规模效益开发奠定基础。

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    21. 陆相盆地古源-汇系统定量重建、级次划分及耦合模式
    朱红涛, 徐长贵, 杜晓峰, 刘强虎, 孙中恒, 曾智伟
    石油与天然气地质    2023, 44 (3): 539-552.   DOI: 10.11743/ogg20230302
    摘要187)   HTML24)    PDF(pc) (4861KB)(227)    收藏

    陆相盆地古源-汇系统定量重建、级次划分及耦合模式是还原深时盆地剥蚀和沉积过程的重要研究内容。陆相盆地古源-汇系统物源区定量重建难点主要包含古地貌重建和古水系重建。古地貌重建新技术的发展提出了基于剥蚀区、超剥区(剥蚀和超覆作用共同作用区)和超覆区为框架,残余地貌重建、差异沉降校正、超剥区恢复、剥蚀区恢复和沉积古地貌恢复流程的“三区五步”恢复方法。古水系重建方面提出了基于ArcGIS系统的古水系定量恢复和拾取方法。陆相盆地古源-汇系统级次划分的代表方法是“三线三级”法,关键是拾取分水岭、分水线和脊线,进而划分一级、二级、三级古源-汇系统。基于重建的古源-汇系统物源区流域单元与沉积区沉积体的面积、形态组合、配置关系,建立了“哑铃型”“球拍型”“奖杯型”和“标枪型”4种古源-汇系统耦合模式。研究成果对古源-汇系统定量化研究和勘探目标评价、预测具有一定的参考价值。

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    22. 塔里木盆地博孜—大北地区被动走滑构造特征及其对裂缝发育的控制作用
    郭宏辉, 冯建伟, 赵力彬
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 962-975.   DOI: 10.11743/ogg20230413
    摘要129)   HTML6)    PDF(pc) (8801KB)(224)    收藏

    库车坳陷位于南天山山前,受多期造山作用、基底先存构造与盐构造等因素的影响,构造格局复杂。明确此类复杂构造系统对裂缝发育的控制作用,对天然气勘探开发具有重要意义。基于前人的研究成果,结合最新地震、露头调查、成像与岩心资料等,系统性总结分析了博孜—大北地区构造模式及裂缝分布特征。研究结果表明,新生代以来研究区在天山造山运动与塔里木板块旋转联合控制作用下,构造系统在冲断的基础上发生被动走滑;在多条NEE向逆冲断层控制下,研究区构造体系南北方向上具有显著差异,呈现明显的分带特征;在走滑调节构造控制下,东西方向上走滑与逆冲相互转化,呈现明显的构造分段特征;断层被动走滑是有效缝发育的主控因素,断层走滑扰动应力场控制下的裂缝发育呈现分带特征;断层走滑作用下形成的断-缝系统是提高井产能的关键。此外,探讨了博孜—大北地区被动走滑构造控制下的裂缝发育规律及井产能特征,为裂缝发育机理的进一步研究提供了基础,同时也为此类油气田勘探开发提供一定的参考。

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    23. 天然裂缝对页岩油产量可能无重大贡献
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1067-1068.   DOI: 10.11743/ogg20230421
    摘要153)   HTML29)    PDF(pc) (854KB)(223)    收藏
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    24. 渤海海域页岩油资源潜力
    米立军, 徐建永, 李威
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1366-1377.   DOI: 10.11743/ogg20230603
    摘要122)   HTML10)    PDF(pc) (4799KB)(216)    收藏

    渤海海域古近系沙河街组和东营组页岩油资源丰富,但勘探程度低,对页岩油资源的潜力评价和资源禀赋差异缺少系统研究,制约了勘探部署和有利区优选。基于渤海海域勘探开发实际情况,综合烃源岩地球化学实验及全岩矿物分析等,明确了渤海海域页岩油的资源潜力并指明了有利勘探方向。研究结果表明:①渤海海域5个富烃凹陷普遍发育优质烃源岩,成熟度适中,有利于形成页岩油。页岩油划分为分散资源、低效资源和富集资源等3类资源,各凹陷富集资源评价显示具有共同特征,总有机碳含量(TOC)>1.8 %,热解游离烃量(S1)>2.0 mg/g。②渤海海域5个富烃凹陷页岩油富集段均有分布,其中黄河口凹陷和渤中凹陷发育2个不同深度范围的页岩油富集段,且黄河口凹陷页岩油富集段埋深较浅,分布在2 800 m左右,辽中凹陷、歧口凹陷和秦南凹陷页岩油富集段埋深分布在2 800~3 200 m。③渤海海域沙(沙河街组)三段、沙一段和东(东营组)三段页岩油有利区面积均超10 000 km2, 5个富烃凹陷页岩油资源潜力总计超150×108 t,中-高成熟页岩油资源潜力总计超66×108 t,其中黄河口凹陷和辽中凹陷有机质丰度高、类型好,富集页岩油深度浅、资源潜力大,是现阶段最有利的勘探区域。

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    25. 前寒武纪—早古生代沉积岩显微组分分类、成因及演化
    罗情勇, 钟宁宁, 李美俊, 吴进, Khan Imran, 张烨, 陈清, 叶祥忠, 李文浩, 纪文明, 刘安吉, 郝婧玥, 姚立朋, 吴嘉
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1084-1101.   DOI: 10.11743/ogg20230502
    摘要160)   HTML26)    PDF(pc) (14761KB)(214)    收藏

    前寒武纪—早古生代沉积岩时代古老、生源简单,但有机显微组分面貌却很复杂。通过对大量国内外自然演化和人工熟化系列样品的观察和分析,基于生源、成因、沉积转化及热成熟作用4个主控因素,提出将古老沉积岩的显微组分划分为类镜质组、腐泥组、固体沥青组、动物有机碎屑组和惰质组。低成熟的古老海相烃源岩的显微组分组成以层状藻类体、沥青质体和矿物沥青基质为主;高-过成熟的古老海相烃源岩的显微组分组成以源内固体沥青为主;笔石表皮体常见于五峰组-龙马溪组页岩,是其中有机质的重要组成部分。进一步分析了其中最具特征且以往易被忽视的显微组分的成因,前寒武纪样品中类镜质组颗粒的成因可能为早期成岩过程低等水生生物遭受微生物降解所形成;源内固体沥青为经一次运移残留在烃源岩内的可溶有机质裂解后的固体残留物或者腐泥组残余干酪根吸收同化可溶有机质后的热演化固相产物。通过自然演化系列样品和热模拟样品的综合研究,明确了中国高-过成熟的前寒武纪、寒武纪和奥陶纪—志留纪含笔石页岩有机质的“前世”分别类似于中元古代下马岭组、寒武纪Alum页岩和奥陶纪含笔石Alum页岩有机质的“今生”,提出笔石表皮体、类镜质组颗粒和源内固体沥青反射率都可以用于表征前寒武纪—早古生代海相烃源岩有机质热演化程度。

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    26. 川东南盆缘复杂构造区綦江页岩气田的发现与启示
    胡东风, 魏志红, 刘若冰, 魏祥峰, 王威, 王庆波
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1418-1429.   DOI: 10.11743/ogg20230607
    摘要81)   HTML8)    PDF(pc) (6043KB)(210)    收藏

    涪陵页岩气田发现以后页岩气勘探开始向川东南盆缘复杂构造区拓展,在复杂构造区发现了綦江页岩气。研究表明:①綦江页岩气田的地质特征总体上与涪陵页岩气田相似,表现为高总有机碳含量(平均2.62 %)、高孔隙度(平均4.53 %)和高含气量(平均5.43 m3/t),为典型的自生自储式连续型干气藏,其地表和地下条件均很复杂,埋藏深度跨度大,属于中深层-深层,气藏中深3 354 m;地温梯度偏低,平均为2.99 ℃/100 m;地层压力系数0.98~1.98,平均1.50,从常压到超高压都有分布;②建立了盆缘复杂构造区“大断裂带主体控制、深埋区富集”的盆缘鼻状断背斜页岩气富集模式,提出了“优质页岩发育、流体压力高、微裂缝发育、地应力低”是“甜点”目标评价的关键要素;③建立了适用的深层页岩气“甜点”预测和和复杂缝网体积压裂技术,为綦江页岩气田高产稳产提供了坚强的保障。2022年11月首期已提交丁山区块五峰组-龙马溪组页岩气探明地质储量1 459.68×108 m3

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    27. 塔里木盆地超深油气藏流体相行为变化特征
    胡伟, 徐婷, 杨阳, 伦增珉, 李宗宇, 康志江, 赵瑞明, 梅胜文
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 1044-1053.   DOI: 10.11743/ogg20230419
    摘要110)   HTML4)    PDF(pc) (3057KB)(203)    收藏

    超深储层复杂的地质条件导致流体相态特征呈现多样性和多变性,为勘探开发带来了极大挑战。以塔里木盆地顺北地区为例,通过建立超深油气藏流体相态研究方法,采用等时间间隔井下取样方法,在获取不同生产阶段地层流体样品的基础上,研究了典型油气井地层流体的相行为变化特征,并通过开展两期充注流体混合开发沥青质沉积实验,揭示了凝析气井发生沥青质沉积的原因,从流体相变角度提出了合理开采建议。研究结果表明,顺北4号断裂带D1井钻遇的断溶体存在深部原油供给,垂向上呈现上气下油的组分梯度变化,开采过程中地层流体类型由凝析气向近临界态凝析气、再向挥发油转变。反凝析后的凝析油来源于两期充注流体,一是凝析气中自含的凝析油,另一小部分来自于深部原油被凝析气抽提出的轻质组分。而D2井钻遇断溶体为单一封闭凝析气藏,其相态变化规律与常规凝析气相近。D1井出现的沥青质沉积与上部凝析气和深部原油被同时动用有关,当凝析气与深部原油混合开采时,会导致沥青质沉积起始压力和沉积量大幅增加,加剧沥青质在储层和井筒中沉积。建议采用先油藏后气藏、保压方式开采上气下油型断溶体油气藏。取得的成果为超深油气藏高效勘探开发提供了参考和借鉴。

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    28. 松辽盆地白垩系青山口组页岩层系非均质地质特征与页岩油甜点评价
    白斌, 戴朝成, 侯秀林, 杨亮, 王瑞, 王岚, 孟思炜, 董若婧, 刘羽汐
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 846-856.   DOI: 10.11743/ogg20230404
    摘要122)   HTML17)    PDF(pc) (3117KB)(203)    收藏

    松辽盆地白垩系青山口组湖相沉积发育规模富有机质页岩,古页油平1井实现了深湖区古龙页岩油勘探突破。为进一步精细评价湖盆不同相带页岩层系地质特征,明确陆相湖盆页岩油甜点特征,按青山口组页岩形成环境差异,开展湖盆不同相带页岩层系地质特征非均质性研究。淡水湖盆不同相带页岩层系存在富有机质(总有机碳含量TOC>3 %)纹层状黏土(质)页岩、纹层状黏土(质)页岩、长英(质)页岩、纹层状介壳页岩、块状泥岩、灰岩和白云岩7种类型,分别评价生烃与滞留烃总量差异及烃类流动性、储集性、可压性和产油能力差异,据此提出页岩油资源甜点与工程甜点。根据TOCS1(热解烃含量)将青山口组页岩资源甜点划分为Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ类,其中Ⅰ类资源甜点TOC大于3.0 %,S1大于4.0 mg/g;Ⅱ类资源甜点TOC在1.5 %~3.0 %,S1在1.0~4.0 mg/g;Ⅲ类资源甜点TOC小于1.5 %,S1小于1.0 mg/g。半深湖-深湖相页岩多为Ⅰ类和Ⅱ类资源甜点,滨浅湖相页岩则以Ⅱ类和Ⅲ类资源甜点为主。通过不同相带岩相含油性、渗流性、可压性、源岩特性和物性等因素分析,优选松辽盆地青山口组页岩油主力靶体。

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    29. 珠江口盆地惠州26洼东南缘古近系恩平组上段断-拗转换期源-汇系统及勘探意义
    彭光荣, 王绪诚, 陈维涛, 靳瑶瑶, 王菲, 王文勇, 全涵
    石油与天然气地质    2023, 44 (3): 613-625.   DOI: 10.11743/ogg20230307
    摘要178)   HTML14)    PDF(pc) (8898KB)(199)    收藏

    断-拗转换期是断陷盆地由伸展体制向热冷却沉降机制转变的重要阶段,伴随着拉张作用的减弱,构造活动逐渐趋于稳定,从而影响裂陷晚期沉积体系及有利储层分布。以源-汇系统要素耦合为指导,基于源-汇区岩石学、测井相、地震相特征分析,结合珠江口盆地惠州26洼东南缘古近系恩平组上段断-拗转换期边界断层活动差异,提出以“构造控相、沟断控储”分析有利储层成因及分布规律。研究表明:①研究区恩平组上段物源为东沙隆起中生代酸性侵入岩,在恩平组上段断-拗转换期发育5大汇水单元,其供源能力强弱以汇水单元面积与物源区落差进行量化表征;②输砂通道由“沟谷-边界断层”组合而成,物源区沟谷形态及规模造成各水系水动能强弱差异,而边界断层的平面组合样式(凹面墙角型、平直陡坡型及平直断阶型)和垂向落差影响沉积物汇聚入湖的方式与砂体展布;③以“源-沟-断-汇”4要素进行源-汇耦合,建立断-拗转换期构造活动趋稳背景下由边界断层差异活动形成的“南扇北辫”沉积格局,刻画沉积特征并揭示有利相带及优质储层分布,即顺“沟-断”优势通道入湖的辫状河三角洲平原河道亚相高成熟度粗粒沉积,该沉积具有原生孔隙发育和渗透率高的特征。新认识推动了研究区内恩平组研究与勘探进程,为惠西南地区深层古近系油气勘探指明方向。

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    30. 渤海湾盆地东营凹陷民丰洼陷陡坡带深层-超深层碎屑岩优质储层控制因素
    刘佳庚, 王艳忠, 操应长, 王淑萍, 李雪哲, 王铸坤
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1203-1217.   DOI: 10.11743/ogg20230510
    摘要108)   HTML5)    PDF(pc) (5271KB)(199)    收藏

    含油气盆地深层-超深层是全球油气勘探的新领域之一,而对深层-超深层优质储层发育主控因素认识不清制约了其油气勘探。以渤海湾盆地民丰洼陷陡坡带古近系沙河街组四段下亚段(沙四下亚段)近岸水下扇砂砾岩储层为研究对象,综合利用铸体薄片观察、扫描电镜观察、阴极发光薄片鉴定、流体包裹体测温及古压力恢复等方法,结合埋藏史-热史分析,对储层基本特征、油气充注史、压力演化史和优质储层控制因素进行综合研究。结果表明:民丰洼陷陡坡带沙四下亚段砂砾岩储层岩石类型多样,以岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩为主;压实作用中等-强,胶结作用以铁白云石胶结为主,其次为石英自生加大;溶解作用整体较弱,主要为长石溶蚀;储集空间以原生孔隙为主,发育少量的长石溶孔。储层中发生过2期石油充注和1期天然气充注:早期石油充注为成熟油充注,发生时间为37.2~25.8 Ma;晚期石油充注为高熟油充注,发生时间为12.0 Ma至今;天然气充注时间为3.6 Ma至今。储层中发育2个增压旋回,第一个增压旋回为45.0~24.6 Ma,第二个增压旋回为24.6 Ma至今,分别对应于2期油气充注期。有利的岩相是民丰洼陷陡坡带沙四下亚段原生孔隙主导型优质储层发育的基础,超压油气充注抑制压实和胶结作用是优质储层发育的关键,深层封闭体系中长石和碳酸盐矿物溶解作用弱、增孔量少;3 750 m以深的储层孔隙度随埋深加大而减少的速率明显下降,深层原生孔隙主导型优质储层的发育大大拓展了勘探的深度下限。

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    31. 珠江口盆地恩平凹陷恩平17洼油气动态成藏过程
    史玉玲, 龙祖烈, 张向涛, 温华华, 马晓楠
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1279-1289.   DOI: 10.11743/ogg20230516
    摘要89)   HTML8)    PDF(pc) (3884KB)(192)    收藏

    基于地化分析明确了珠江口盆地恩平凹陷恩平17洼油气来源及分布特征,优选断层属性有效参数,定量评价了不同时期断层的输导性;借助MOVE软件再现了23.03 Ma以来主要层面的古构造形态,揭示了T70古构造面形态变化对纵向上及不同构造带间油气调整分配的影响,最终恢复了油气动态成藏过程,也预测了潜在的油气勘探方向。研究认为:恩平17洼原油主要来自始新统文昌组三段、四段及五段烃源岩,断距在100 ~ 130 m的断层可以向恩平组输导油气,断距大于130 m的断层有利于油气穿过恩平组向中、浅层垂向输导。恩平17洼油气经历了早期近源、中期南向、晚期南-北双向3个阶段的运聚过程,由于洼陷带晚期断层垂向输导油气能力较弱,使得恩平组成为纵向上及不同构造带间油气调整分配的枢纽。10.00 Ma之前,油气主要在T70古构造面之下近源运聚;10.00 ~ 5.33 Ma,油气主要沿恩平组输导层向南部构造带运聚;5.33 Ma之后,油气开始在洼陷带T70古构造面之下向北运移调整,整体油气运移趋势进入南-北双向运聚阶段。沿NW向构造脊发育的古近系构造圈闭及北部古隆起周缘恩平组构造-岩性或地层-岩性圈闭是今后较为有利的勘探方向。

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    32. 塔北地区奥陶系地下河溶洞充填规律与储集性能
    张三, 金强, 史今雄, 胡明毅, 段梦悦, 李永强, 张旭栋, 程付启
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1582-1594.   DOI: 10.11743/ogg20230619
    摘要90)   HTML4)    PDF(pc) (7510KB)(189)    收藏

    基于野外露头、油田钻井、测井及地震资料,从溶洞充填物类型及旋回组合分析入手,开展古岩溶地下河溶洞充填序列及规律研究,同时探讨其油气地质意义。研究结果表明,塔河油田奥陶系岩溶地下河溶洞充填率达89.9 %,且以沉积砂泥岩和垮塌角砾岩充填为主,发育下粗上细多个组合旋回,构成多旋回沉积充填组合和多旋回垮塌-沉积充填组合2种类型。前者分布于岩溶斜坡下游地貌平坦区,放空漏失井比例小、低产井比例高;后者分布于地貌落差较大的岩溶斜坡上游区,放空漏失井比例大,出现大量高产井。分析认为,地下河迂回曲折的空间结构及其径流强搬运能力,使大量岩溶碎屑物质充填其中,导致其超高充填率;潜水面季节性升降使其充填物具旋回性及可对比性,加之水流冲蚀和构造活动,导致溶洞多期垮塌,构成了上游区多旋回垮塌-沉积充填组合,未充填空间发育;地下相对封闭的碳酸钙过饱和环境,使其充填物钙质胶结严重,孔隙度降低;未充填空间将是油气挖潜的重点靶区。

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    33. 渤海湾盆地东营凹陷盐家地区深层砂砾岩油气藏相态演化及成藏过程
    王永诗, 巩建强, 陈冬霞, 邱贻博, 茆书巍, 雷文智, 杨怀宇, 王翘楚
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1159-1172.   DOI: 10.11743/ogg20230507
    摘要109)   HTML9)    PDF(pc) (4209KB)(187)    收藏

    渤海湾盆地东营凹陷北部陡坡带盐家地区深层油气藏经历了复杂的热演化过程,使得深层油气相态类型多变,影响着深层油气勘探开发。通过盆地模拟、pVT相态模拟和烃类流体包裹体等综合分析,揭示了盐家地区深层油气相态演化过程,建立了不同类型油气成藏模式。研究表明,东营北带盐家地区古近系沙河街组四段深层油气多种相态垂向有序分布,从浅至深依次发育轻质油、凝析气和干气等多类型油气藏。深层砂砾岩体中油气相态主要受到热演化的控制,而干酪根生烃、原油裂解和外部天然气充注主导了凝析气藏的相态演化过程。基于盐家地区深层砂砾岩体不同类型油气藏的油气相态、储层特征和温压演化史,建立了盐家深层“多期生油气,扇中叠置输导-扇根封堵,多相态有序分布”的砂砾岩油气成藏模式,为陆相断陷盆地深层油气的高效勘探提供理论指导。

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    34. 四川盆地及其周缘下寒武统麦地坪组-筇竹寺组层序充填和演化模式
    吴冬, 邓虎成, 熊亮, 曹凯旋, 董晓霞, 赵勇, 魏力民, 王同, 马若龙
    石油与天然气地质    2023, 44 (3): 764-777.   DOI: 10.11743/ogg20230318
    摘要155)   HTML18)    PDF(pc) (4996KB)(186)    收藏

    四川盆地及其周缘下寒武统筇竹寺组页岩气资源丰富,是重要的页岩气产气层段之一。由于该套地层埋藏深、资料少且地质条件复杂,对其开展的层序地层研究较为薄弱,这严重制约了后续研究和生产。首先对四川盆地及其周缘早寒武世构造-沉积背景开展研究,在此基础上结合岩性、颜色、测井曲线、微量元素、古生物和地震反射同相轴等特征,对麦地坪组-筇竹寺组层序地层开展研究,提出层序划分思路,将麦地坪组-筇竹寺组从下往上依次划分为4个Ⅲ级层序。进而厘清层序地层空间分布规律,建立受全球板块张性活动控制的四川盆地及其周缘麦地坪组-筇竹寺组“早期窄盆差异沉积,后期广盆稳定分布”的层序演化模式。该演化模式对深化认识四川盆地寒武纪构造-沉积格局、推动沉积成藏等地质研究及促进深部页岩气勘探开发具有一定意义。

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    35. 辽西凹陷北部古近系沙河街组二段源-汇系统及其对滩坝砂体的控制
    杜晓峰, 庞小军, 黄晓波, 王冰洁
    石油与天然气地质    2023, 44 (3): 662-674.   DOI: 10.11743/ogg20230311
    摘要159)   HTML675)    PDF(pc) (5076KB)(184)    收藏

    渤海海域辽西凹陷北部古近系沙河街组二段(沙二段)广泛发育滩坝砂体,油气测试获得高产,表明沙二段滩坝砂体勘探潜力巨大。但是,有关滩坝沉积的机制依然认识不清,严重制约了该类沉积的勘探评价,因此从源-汇系统理论出发进行滩坝沉积控制因素分析十分必要。利用岩心、录井、测井、粒度及铸体薄片等资料,结合三维地震和区域地质资料,对辽西凹陷北部沙二段源-汇系统及其对滩坝沉积的控制进行了研究。结果表明:①研究区沙二段沉积时期,燕山隆起的兴城河水系和月亮河水系为辫状河三角洲沉积提供物源,辫状河三角洲进一步为滩坝沉积提供了物源。由于兴城河水系和月亮河水系汇水区面积相对较小,主河流长度较短,形成的辫状河三角洲规模相对较小,小规模的辫状河三角洲为滩坝沉积提供物源的能力较弱。②辽西凹陷北部发育宽缓的古隆起,为滩坝沉积提供了有利的沉积古地貌条件。③水体较浅,物源供源能力较弱,波浪携带辫状河三角洲前缘砂体向湖盆方向搬运,受古隆起带较高地貌的阻挡,砂体在古隆起带沉积并形成细粒砂质滩坝,岩性以细砂岩与粉砂岩为主。随着湖平面的逐渐上升,滩坝发育程度逐渐减弱。④燕山隆起、兴城河-月亮河水系、凹中古隆起及湖平面共同控制了滩坝沉积的岩性和规模,是该地区取得油气勘探突破的关键要素。本次研究为渤海海域古近系油气勘探中滩坝砂体的预测提供借鉴。

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    36. 川南地区深层页岩气富集特征、勘探开发进展及展望
    王红岩, 周尚文, 赵群, 施振生, 刘德勋, 焦鹏飞
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1430-1441.   DOI: 10.11743/ogg20230608
    摘要121)   HTML6)    PDF(pc) (5526KB)(183)    收藏

    深层页岩气是中国未来天然气产业发展的重要领域,目前已初步实现了工业化开发,成功获得一批高产井,落实了第二个万亿方储量、百亿方产量上产区,实现了深层页岩气富集规律与勘探开发技术创新突破,推动中国页岩气规模有效上产。美国4大深层页岩气区块已实现工业化开采,深层页岩气产量不断攀升,2021年产量达3 132×108 m3,占美国天然气总产量的41 %。系统总结提出了川南海相深层页岩气6大富集特征:①强还原环境的深水陆棚沉积,有利于有机质富集和保存;②优质储层厚度稳定,大面积连续分布;③断裂封闭性较好,普遍超高压;④有机孔和裂缝发育,储层物性较好;⑤深层页岩含气性好,页岩气资源落实度高;⑥深层页岩游离气比例高,单井初期产量高。结合中国深层页岩气富集特征及勘探开发进展,指出实现深层页岩气效益开发面临的3项挑战和对应攻关方向。展望提出四川盆地海相深层页岩气可探明页岩气地质储量(3~5)×1012 m3,具备上产(300~500)×108 m3的开发前景。建议坚持攻关,秉承“极限动用”理念,精准构建页岩储层“透明地质体”,采用最优工程技术手段,优化生产制度,最大限度提高EUR(单井评估最终可采储量),持续降低开发成本,不断突破页岩气开发极限,实现中国页岩气产业的进一步发展。

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    37. 致密砂岩砂-泥结构发育特征及其对储集空间的控制作用
    李军亮, 王鑫, 王伟庆, 李博, 曾溅辉, 贾昆昆, 乔俊程, 王康亭
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1173-1187.   DOI: 10.11743/ogg20230508
    摘要102)   HTML11)    PDF(pc) (6672KB)(182)    收藏

    在陆相含油气沉积盆地中,沉积水体变化快,砂岩和泥岩频繁交互。不同的砂-泥互层形式导致砂岩储层的储集空间差异性明显。以渤海湾盆地惠民凹陷临南洼陷古近系沙河街组三段下亚段(沙三下亚段)为例,基于砂岩和泥岩在空间上的组合形式及其单层厚度分析,利用铸体薄片观察、物性测试和微米CT技术,系统分析不同砂-泥结构下砂岩储层的物性特征、孔隙类型和孔隙结构特征。结果表明,研究区沙三下亚段发育厚泥岩夹薄砂岩、中泥岩夹薄砂岩、厚泥岩夹中砂岩、薄砂岩-薄泥岩互层、中砂岩-中泥岩互层、厚砂岩-厚泥岩互层、中砂岩夹薄泥岩、厚砂岩夹中泥岩和厚砂岩夹薄泥岩9种砂-泥结构类型。砂岩和泥岩之间的离子交互关系,导致不同砂-泥结构砂岩储层储集能力具有较强的非均质性。对于砂/地比较小的砂-泥结构,泥岩能够为砂岩提供充足的CO32-,Ca2+,Fe2+和Mg2+离子。砂岩被胶结物完全充填,储层变得极为致密。随着砂/地比增大,泥岩无法为砂岩提供充足的CO32-,Ca2+,Fe2+和Mg2+离子。砂-泥界面附近砂岩中碳酸盐胶结作用较强,储层极为致密;而砂岩内部碳酸盐胶结作用较弱,发育少量的原生孔隙。同时,砂岩厚度比较大的砂-泥结构,有利于有机酸的注入,形成大量的粒间溶蚀孔,改善储层质量。基于砂-泥结构的差异性,揭示了砂-泥结构控制下砂岩储层储集空间演化路径和模式,对指导致密储层的甜点预测具有重要意义。

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    38. 鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段埋藏期热液活动对页岩油储层的影响
    王梓毅, 付金华, 刘显阳, 李士祥, 张昌虎, 梁新平, 董琳
    石油与天然气地质    2023, 44 (4): 899-909.   DOI: 10.11743/ogg20230408
    摘要114)   HTML7)    PDF(pc) (3600KB)(181)    收藏

    目前针对鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段(长7段)热液作用的研究较多,主要聚焦于长7期的热水沉积作用。长7段在埋藏期也可能受到热液作用的影响,但相关的研究极为有限。为揭示长7段埋藏期热液活动的期次、时代及其对页岩油储层的影响,利用光学/电子显微镜观测、电子探针分析、显微激光拉曼光谱分析及包裹体均一温度测试等手段,对长7段热液黄铁矿以及固相和流体包裹体开展研究。结果表明,长7段发育多种类型的黄铁矿,其中脉状或团块状、透镜状、他形-半自形晶散布状和半自形-自形晶斑块状黄铁矿的Co/Ni元素含量比值均大于1,指示其为热液成因。根据显微观测结果及区域构造史和埋藏史-热演化史模拟,推断长7段埋藏期至少存在两期热液活动,其中一期发生于早白垩世。与黄铁矿包裹体伴生的盐水包裹体均一温度表明,注入瑶页1井区长7段的热液温度最高可达270.5 ℃以上;基于Easy%Ro动力学模型的计算结果表明,热液注入后地层经历了较快的降温过程,这可能是页岩有机质热演化程度较低(Ro = 0.70 %)的重要原因之一。

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    39. 渤海湾盆地济阳坳陷高产页岩油井BYP5页岩地质特征
    刘惠民, 李政, 包友书, 张守春, 王伟庆, 吴连波, 王勇, 朱日房, 方正伟, 张顺, 刘鹏, 王敏
    石油与天然气地质    2023, 44 (6): 1405-1417.   DOI: 10.11743/ogg20230606
    摘要110)   HTML8)    PDF(pc) (7497KB)(180)    收藏

    济阳坳陷高产页岩油井BYP5古近系沙河街组三段下亚段(沙三下亚段)页岩为高成熟、富碳酸盐页岩典型代表,研究其地质特征对相似页岩勘探具有借鉴意义。从矿物组成、薄层结构、生烃条件、烃类流体性质、储集空间特征等方面剖析了该页岩基本特点。基于地化参数异常分析了页岩油微运移调整、富集机制,确定了页岩油可动的油饱和度指数(OSI)、总有机碳含量(TOC)及孔隙度下限。研究了有利于页岩油高产的地质条件。研究表明:BYP5井沙三下亚段页岩以碳酸盐质页岩为主,具有明显的薄层结构特征,薄层类型主要包括泥质薄层和泥晶方解石薄层。TOC为0.58 %~7.98 %,平均4.52 %,以Ⅰ型有机质为主,处于生轻质油-凝析气阶段。孔隙度为2.2 %~6.9 %,平均3.22 %,储集空间包括基质孔、层间缝以及穿层缝,其中基质孔是主要储集空间类型。可动页岩油的OSI下限值低于50 mg/g,TOC下限值为1 %,孔隙度下限为2.2 %。利于高产的地质条件是:①较高的有机质丰度和生烃潜力,为石油富集及流动奠定坚实物质基础;②油气具有较好的流动性,可大大降低有效储集物性下限;③异常高压为石油产出提供了充足的天然能量;④页岩的纹层状/层状结构特征决定了其具有较高的生-储-渗效率;⑤层间缝和穿层缝等多种裂缝发育,可有效沟通裂缝两侧的基质孔隙,有利于基质孔中石油产出。

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    40. 塔里木盆地库车坳陷中秋1井区白垩系巴什基奇克组砂质辫状河有利岩相组合发育模式与意义
    高志勇, 吴永平, 刘兆龙, 魏聪, 张永忠, 王翠丽, 刘群明
    石油与天然气地质    2023, 44 (5): 1141-1158.   DOI: 10.11743/ogg20230506
    摘要100)   HTML15)    PDF(pc) (7764KB)(177)    收藏

    塔里木盆地库车坳陷中秋1井深层白垩系巴什基奇克组天然气虽获得高产,但由于钻井数量少、埋藏深度大、储层非均质性强,致使该区有利储层评价及对不同井产能差异控制作用分析存在较大困难。通过开展岩心沉积相分析与相标志识别,基于洪泛面等时性特征,建立了巴什基奇克组等时地层格架,内部3个沉积单元由下至上发育辫状河三角洲前缘—平原—冲积平原辫状河的进积(湖平面下降)演化过程。中秋1井区产能差异层段主要处于最大洪泛面之上巴什基奇克组二段上部—巴什基奇克组一段的冲积平原砂质辫状河沉积环境,不同时期主河道发育位置不同。综合沉积微相、碎屑颗粒粗细结构、孔隙类型与特征、孔隙度与渗透率大小及裂缝发育与否等,将巴什基奇克组砂质辫状河沉积体划分为9种岩相组合类型,沉积微相差异是形成不同岩相组合的基础,其中Ⅰ—Ⅴ类为有利岩相组合。建立了中秋1井区巴什基奇克组砂质辫状河有利岩相组合发育模式,有利岩相组合所占比例在该区具有东高西低特征,控制了含气性的差异。预测沿东部中秋101井—中秋1井—中秋104井,向西部中秋102井—中秋2井一线的南、北区域为有效规模储层发育区,尤以北侧和东北侧更好。

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