烃源岩排烃期与储层致密期匹配关系的确定及其意义——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油为例

烃源岩排烃期与储层致密期匹配关系是致密砂岩油气成藏机理及富集规律研究中尚未得到很好解决的关键问题。在大量数据统计分析的基础上,结合排烃门限理论、孔隙度演化规律和构造演化背景,以有机质成熟度Ro为纽带,探讨了烃源岩排烃期与储层致密期之间的匹配关系。通过对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩有机质丰度、类型和成熟度等特征的分析,认为芦草沟组烃源岩为一套较好-好的烃源岩,以Ⅱ型干酪根为主,处于成熟演化阶段。应用生烃潜力法对芦草沟组烃源岩的排烃特征进行了研究,结果表明其Ro达到约0.73%(埋深约3 200 m)后,烃源岩进入排烃期,开始大量排烃。鉴于芦草沟组砂泥岩互层特征以及Ro与埋深的正相关性,用烃源岩Ro的演化来反映紧邻(互层的)地层的埋深变化。通过对实测岩心孔隙度随埋深演化的统计分析,结果表明在埋深超过约2 700 m(对应Ro约0.6%)后,芦草沟组孔隙度普遍小于10%,整体进入致密期。考虑到Ro的不可逆性,认为芦草沟组致密油具有"先致密,后排烃(成藏)"的特征,该特征在一定程度上为芦草沟组致密油的近源成藏(充注)过程提供了有利地质条件,烃源岩排烃条件决定了宏观上致密油富集区域。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油地质特征及有利区分布

芦草沟组是现阶段准噶尔盆地致密油勘探开发的主要层位,为分析其地质特征及有利区分布,从“源-储”配置条件出发,通过有机质类型、总有机碳(total organic carbon, TOC)含量、成熟度、储集岩类型及孔渗性分析,结合成藏埋藏下限进行有利区划分。研究表明：芦草沟组有机质干酪根类型以Ⅰ型及Ⅱ₁型为主,TOC含量介于0.16%～13.86%,平均含量在3.0%以上,灰质泥岩平均含量为3.79%。有机质成熟度介于0.55%～1.35%,主体分布在0.8%以上,由西向东,有机质成熟度逐渐降低,具有分布范围广、厚度大的特点,包括上、下两个“烃源甜点层”,“下甜点”厚度大于“上甜点”层。储层岩石类型多样,优质储层集中于过渡性岩类中发育,白云质粉砂岩是最主要的储层岩石类型,孔隙结构以微细孔喉发育为主,为典型的低孔特低渗储层,孔喉连通性好,储层孔渗相关性良好。结合致密油成藏深度下限,划分上芦草沟组一段及二段有利勘探区,其中芦草沟组二段Ⅰ类有利区集中分布在凹陷东南部J32-H-J25-J32-J22井区,芦草沟组一段Ⅰ类有利区分布在凹陷中南部J251-J32-J174井区...     

马朗凹陷二叠系芦草沟组致密油源储特征

利用岩石取心、薄片、物性、有机质地化等资料,采用镜下观察、岩石热解分析、地化参数交会等方法,对三塘湖盆地马朗凹陷二叠系芦草沟组混积岩的源储特征和生烃潜力开展了分析,并讨论其成藏条件。结果显示,芦草沟组储层岩性分为泥岩、泥质灰岩、泥质白云岩和凝灰岩4类,储集空间以粒间孔—粒内孔、晶间孔、火山灰脱玻孔以及长英质溶蚀孔、溶蚀缝为主,物性特征为低孔、特低渗。烃源岩的优势岩性为白云质泥岩和泥岩,TOC平均值为4.41%,有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ₂型, 成熟度以低成熟—成熟为主,源岩为有机质丰度高、有机质类型好、生烃演化处于生油阶段的优质烃源岩。综合分析认为, 芦草沟组浅—半深湖相混积岩源储一体,生烃潜力大,是一套具备“物资基础好、基本条件够、油气高效聚集”有利成藏条件的“自生自储、高效聚集、他源供给”云质岩致密油藏。     

吉木萨尔芦草沟组致密油储层渗吸驱油特性

为评价吉木萨尔地区芦草沟组致密油储层的渗吸驱油潜力,利用井底岩心结合扫描电镜、接触角仪、核磁共振、X射线荧光能谱等仪器,对储层影响渗吸驱油效率的关键因素孔隙结构、润湿特性进行评价分析,并在传统自发渗吸实验的基础上结合核磁共振技术,研究该地区储层自发渗吸特征以及渗吸驱油采收率.结果表明:该地区储层润湿性与流体接触历史密切...     

致密油藏润湿返转提高采收率技术

针对致密油藏目前开采方式存在产量递减快、可采储量低的问题,通过构建基于离散裂缝网络的致密油藏润湿返转提高采收率数学模型,并编制相应全隐式数值求解算法,进一步研究了亲油储层周期注入表面活性剂方式的驱油效果及影响因素。结果表明:周期注入表面活性剂能够使储层产生润湿性返转,诱导自发渗吸,进而有效动用基质内剩余油,较目前开采方式可进一步提高采收率幅度10%;周期注表活剂的驱油效果随着原油黏度的降低、基质渗透率的增大或者压裂密度的提高而变好,当地层原油黏度低于7 m Pa·s、基质渗透率不低于0. 01 mD、裂缝间距不高于150 m时,周期注表活剂可取得明显的增油效果。     

准噶尔盆地芦草沟组致密油系统油源对比与成藏非均质性研究

致密油成藏的非均质性是当前致密油研究的热点与难点,为进一步深化对其的理解,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组为例,开展了一个实例研究.结果表明,芦草沟组垂向上总体可分为上、下甜点体及其所夹的中部泥岩段.烃源岩研究发现,芦草沟组整段发育优质烃源岩,并以上下甜点体更好,主要生物母质为水生藻类,干酪根类型主要是Ⅱ型,成熟演化.油源对比研究发现,芦草沟组"下甜点体"自生自储、近源聚集.相比而言,"上甜点体"除了也有近源聚集特征外,同时跨层为上覆上二叠统梧桐沟组提供油源.而中部泥岩段所生原油主要运移至"上甜点体"成藏.故芦草沟组的成藏从下到上依次为近源聚集、纵向运移、近源聚集以及纵向运移,表现出强烈的非均质性,这可能是陆相致密油聚集的普遍特征,在勘探开发中需加以关注,从页岩油-致密油-常规油全含油气系统的角度考虑.这些认识可应用于区域下一步油气勘探部署中.     

江汉盆地新沟嘴组致密油藏成藏特征及其形成环境

江汉盆地新沟嘴组下段Ⅱ油组发育一套厚层泥岩沉积,并发育多套碳酸盐岩、粉砂岩夹层,具备形成致密油藏的良好条件。从烃源岩、储层特征,含油饱和度及其主控因素等方面详细总结了致密油藏特征,在此基础上,利用岩心、测井、分析化验等资料分析了江汉盆地新下Ⅱ油组致密油藏的形成环境。分析结果认为,致密油藏具有自生自储、烃源岩成熟度低,储层致密且厚度小、层数多,油藏含油饱和度低,油藏大面积准连续分布的特征。亚热带湿润气候下的盐湖沉积环境是决定致密油藏特点的主要因素。综合烃源岩及储层发育条件,初步确定了江汉盆地致密油藏有利分布区域。     

鄂尔多斯东南部延长组致密油储层微观特征及主控因素

通过岩心观察、薄片鉴定、测井、扫描电镜和恒速压汞实验等资料分析,利用储层地质学等理论技术和知识,对鄂尔多斯盆地东南部延长组致密油储层的岩石结构和组分、孔喉结构和类型、孔渗分布等微观特征及其相关性和主控因素进行研究。延长组致密油储层以细粒长石砂岩为主,岩石结构和成分成熟度较低;平均孔隙半径为10μm且孔隙连通性差,孔隙以粒间孔、长石溶孔和裂缝为主,平均喉道半径为0.41μm,喉道以微细-微喉道为主。孔喉结构的非均质性决定了致密油储层的储集和渗流能力,压汞曲线表现出高排驱压力、中值半径偏小、细歪度、分选中等、退汞效率低的特征显示研究区致密油储层储集能力较强,而渗流能力较差;孔隙度均值为8.5%,渗透率均值为0.69 m D,孔隙度和渗透率表现为线性正相关(R2=0.389),微裂缝的存在使部分样品表现出低孔高渗的特征,储层总体表现为特低孔、超低渗、非均质性强的致密性特点。通过相关性分析,岩石组分主要影响储层的孔隙度,岩石组分中(铁)方解石与孔隙度相关性最好;喉道主要影响储层的渗透率,压汞实验分析表明孔喉大小、分布和连通性特征参数中的孔隙体积、分选系数、排驱压力与渗透率的相关性最好,相关系数均大于0.9,沉积作用(埋深、沉积微相)、成岩作用(压实、胶结和溶蚀)、构造作用等是研究区储层特征的主要控制因素,其中水下分流河道的储层物性最好,是研究区"甜点"储层的指向区;压实作用对储层致密性的贡献大于胶结作用,酸性流体大量生成时储层已在压实和胶结作用下接近致密,因此无法与长石等易溶组分充分接触而发生大规模的次生溶蚀;此外,后期构造运动生成的裂缝由于缺乏酸性流体而无次生溶蚀孔隙生成,储层的致密性无法得到根本性的改善。     

致密油储层可动油分布特征及其影响因素

中国致密油资源丰富,但物性较差,而可动油饱和度一定程度上表征储层开发难易程度及开发潜力的大小。为了定量分析致密油储层可动油分布特征及其影响因素,以核磁共振可动油实验为基础,结合高压压汞和恒速压汞实验对致密油储层23块岩心进行研究。研究表明:3个层位致密储层可动油主要由亚微米喉道(0.1~1μm)和纳米喉道(0.1μm)控制,而微米喉道(1μm)控制的可动油含量很少。可动油饱和度随着渗透率的增大而增加,且随着渗透率的增大,亚微米和纳米喉道控制可动油的含量增大较高。对于致密油储层,渗透率越大,最大喉道半径越大,分选性越差,粗歪度,储层可动油饱和度越高;而孔喉半径比越大,可动油饱和度就越低。孔隙、喉道发育特征是影响可动油的主要因素。     

致密储层分析实验方法探讨——以三塘湖盆地芦草沟组为例

致密油勘探是当今热点,但由于致密油往往在非常规储层中,常规实验方法难以满足地质研究的需求,三塘湖盆地芦草沟组储层非常致密、岩性复杂且相变快,需要利用新技术新方法满足勘探开发实际需求。通过三塘湖盆地芦草沟组岩性识别及储层实验方法对比研究,利用岩心、全岩X衍射、扫描电镜、QEMSCAN扫描电镜、薄片、碳酸盐含量测定等方法组合,提出全岩X衍射为主鉴定成分,结合薄片、手标本解释成因,并参考区域环境特征等方法最终定名的岩石学鉴定方法,并利用铸体薄片、氩离子剖光扫描电镜、纳米CT,常规孔隙度与渗透率测定、GRI,高压压汞等方法优选组合,最终找到有效评价致密储层物性的方法组合,对三塘湖盆地芦草沟组致密油下一步勘探起到了积极作用,并对其它地区致密储层研究中实验方法的优选提供了较好的范例。     

Dodsland油田致密油成藏特征及关键参数研究

致密油是目前中国比较现实的非常规油气资源,但致密油评估最终可采储量、可采系数和油气资源丰度等关键参数还没有系统的取值标准,尚需要借鉴国外成熟区关键参数。通过对西加拿大阿尔伯塔盆地Dodsland油田Viking组致密油刻度区进行解剖,开展了油气成藏条件和成藏特征研究,采用蒙特卡洛法与EUR法评价了其致密油资源量与最终可采资源量,在此基础上,确定了可采系数和油气资源丰度。结果表明,Dodsland油田Viking组致密油资源量为5.39×10⁸ t,可采资源量为0.79×10⁸ t;依据刻度区解剖结果,地质资源丰度为37.799×104 t/km²,可采资源丰度为5.565×104 t/km²;Dodsland油田Viking组致密可采系数为14.7%。通过详细解剖Dodsland油田Viking组致密储层油气地质特征,建立了油气地质条件基础参数体系。     

致密油岩心渗吸机理及表面活性剂提高采收率实验

目前随着三塘湖油田致密油注水吞吐轮次的增加,油水置换效率急剧降低。为研究合适的表面活性剂,提高致密油渗吸采收率,通过采用核磁共振技术,并发明定量测量黏附油的渗吸实验装置,研究致密油岩心渗吸机理及表面活性剂吐温20、吐温80和仲烷基磺酸钠+椰子油二乙醇酰胺(WLW)溶液对致密油渗吸采收率的影响。结果表明:过渡孔喉中的渗吸滞留和岩石表面黏附油产生的原因是随着渗吸的进行毛管动力减弱,无法克服流动阻力;分散乳化油滴、降低界面张力、改善润湿性、降低黏附功降低因子,可以降低流动阻力、提高渗吸动力或者提高渗吸的毛细管动力与阻力差值,提高油水置换效率,实现表面活性剂提高渗吸采收率的目的。研究结果为采用表面活性剂提高渗吸采收率的深入研究及致密油藏的高效开发提供了理论参考。     

裂缝性致密砂岩油藏渗吸驱油效果影响因素

裂缝性致密砂岩储层物性较差,非均质性强,且发育微裂缝,注水开发效果较差,渗吸驱油作为致密油储层水驱采油的一种主要机理受到越来越多的关注。室内以鄂尔多斯盆地某油田裂缝性致密砂岩储层天然岩心为研究对象,通过自发渗吸实验,评价了原油黏度、注入水矿化度、温度、渗透率、润湿性以及表面活性剂对渗吸驱油效果的影响。结果表明,原油黏度越低,注入水矿化度越低,温度越高,渗透率越大时,渗吸驱油采收率越高;其中润湿性对渗吸采收率的影响最为显著,岩石越亲水,渗吸驱油效果越好;阴离子型表面活性剂ZYL-1能够通过改变岩石表面润湿性和降低油水界面张力来提高渗吸驱油采收率;加入0. 3%ZYL-1后的周期注水最终采收率可以达到45. 6%,远远高于单独水驱时的28. 9%。矿场试验结果表明,注入表面活性剂ZYL-1关井渗吸驱油后,取得了显著的增产效果,说明间歇式周期注水和表面活性剂渗吸驱油相结合的方式能够提高裂缝性致密砂岩油藏的采收率。     

北羌塘拗陷巴贡组致密砂岩储层特征及控制因素

北羌塘拗陷的上三叠统巴贡组碎屑岩是羌塘盆地的储层重点层系,分析沉积、成岩作用对巴贡组碎屑岩储层物性的影响机制,可以为下步勘探工作提供地质依据.研究表明,巴贡组砂岩总体的成分成熟度和结构成熟度中等偏低,溶蚀孔隙是主要的孔隙类型,孔隙结构表现为分选差、喉道细和连通差.沉积因素是控制优质储层的主要因素,形成于分流河道微相的砂...     

体积压裂致密油藏注水吞吐产能影响因素

致密油藏储层致密,地层压力系数一般较低,开发非常困难,而注水吞吐对补充油层压力和实现稳产具有明显优势.针对体积压裂致密油藏,采用嵌入式离散裂缝模型描述复杂体积压裂缝网,建立考虑应力敏感和启动压力梯度的致密油藏油水两相渗流模型,并采用有限体积法建立相应的数值求解方法.通过数值模拟方法模拟了12个吞吐轮次下单个压裂段致密油...     

二连盆地致密油形成特征及勘探潜力

二连盆地普遍发育低孔、低渗透性储层,位于洼槽区及构造翼部的下白垩统巴彦花群腾格尔组下段与巴彦花 群阿尔善组顶部特殊岩性段与致密砂砾岩段储层尤为致密,空气渗透率一般小于0.5 mD。巴彦花群腾格尔组下段与 巴彦花群阿尔善组顶部发育含云灰质为特征的特殊岩性段和湖相黏土质泥岩两类优质烃源岩,致密储层与优质烃源 岩构成源储一体或互层状分布,利于油气就近运移成藏。致密储层段孔喉结构复杂,呈低产低压特征;特殊岩性段白 云石含量较高、脆性大,含油性及原油物性较好,利于储层压裂改造。虽然单个凹陷分布规模较小,但总体规模较大, 资源预测结果表明,致密油资源量达到近10×108 t。在今后较长时间内,勘探工作应为致密油与岩性油藏并重。     

溶解气回注提高致密油藏采收率效果及敏感性

针对致密油藏水平井产量递减快,衰竭开发采收率低等问题,提出了衰竭开发后期回注溶解气提高采收率的方法。基于新疆玛湖凹陷百口泉组地质油藏特征,建立了致密油藏多级压裂双水平井机理模型,系统研究了上述方法在致密油藏中的生产特征及敏感性。结果表明,溶解气回注可以有效提高致密油藏采收率,缓解水平井产量递减的速度。采出程度随注入量、注入速度及吞吐轮次逐渐增加;气体分子的扩散作用可增加基质的受效范围,扩大气体的作用半径;弱非均质性储层（变异系数0.2）采用溶解气吞吐提高采收率效果最佳。敏感性分析结果表明,吞吐轮次对注溶解气提高采收率的影响最大,其次是注入时间、注入速度、扩散系数、焖井时间。另外,建立的代理模型可准确预测和优化致密油藏注溶解气提高采收率效果。