中國(guó)陸相湖盆致密油成藏主控因素綜述

馬洪，李建忠，楊濤，等

摘要：目的：近年來(lái)，致密油已成為全球油氣勘探的熱點(diǎn)領(lǐng)域。目前我國(guó)致密油剛處于起步階段，主要在陸相湖盆致密砂巖和碳酸鹽巖2 類儲(chǔ)層中獲發(fā)現(xiàn)。為了進(jìn)一步明確我國(guó)致密油的資源潛力，通過(guò)分析我國(guó)陸相湖盆致密油成藏主控因素，優(yōu)選有利勘探領(lǐng)域，力爭(zhēng)為致密油的有效勘探與快速突破提供地質(zhì)依據(jù)。方法：通過(guò)對(duì)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)成熟度、有機(jī)質(zhì)生烴潛量等地化指標(biāo)對(duì)比分析，綜合研究?jī)?chǔ)層巖性、物性、沉積環(huán)境、水動(dòng)力條件及沉積微相，系統(tǒng)分析了陸相湖盆致密油的成藏條件及模式。在成藏主控因素分析的基礎(chǔ)上，采用容積法系統(tǒng)評(píng)價(jià)了我國(guó)陸相湖盆致密油資源潛力，并優(yōu)選了有利勘探領(lǐng)域。結(jié)果：發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖、存在“甜點(diǎn)區(qū)”、具備成藏原動(dòng)力、源儲(chǔ)一體是我國(guó)陸相致密油成藏的主要條件。我國(guó)陸相致密油成藏具有以下特征，（1）主要發(fā)育2 類優(yōu)質(zhì)烴源巖。一類烴源巖有機(jī)質(zhì)類型好、豐度高，有機(jī)質(zhì)成熟度高，生烴潛力大；TOC含量一般大于2%，Ro 多為0.5%～1.2%，生烴潛量一般大于10 mg/g，平均為63.87 mg/g，生烴強(qiáng)度一般為500×104t/km2。二類烴源巖各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)相對(duì)較差，TOC含量最高為2%，平均為1%左右；有機(jī)質(zhì)成熟度差別不大，都處于成熟生油階段，但生烴潛量均小于10 mg/g，但Ⅱ類優(yōu)質(zhì)烴源巖的生烴轉(zhuǎn)化率相對(duì)較高，也可以進(jìn)行有效持續(xù)充注。（2）發(fā)育致密砂巖和碳酸鹽巖2 類儲(chǔ)層。儲(chǔ)層整體物性差，孔隙度多小于12%，覆壓滲透率小于0.1×10-3μm2，具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，橫向不連續(xù)，垂向疊置分布。致密油多儲(chǔ)集在孔滲性相對(duì)較高的儲(chǔ)層“甜點(diǎn)區(qū)”，儲(chǔ)集空間以次生孔隙為主，發(fā)育粒間孔、粒內(nèi)孔、晶間孔、微孔隙和微裂縫等孔隙類型。（3）生烴源巖模擬實(shí)驗(yàn)表明：生烴增壓是我國(guó)陸相致密油成藏的主要原動(dòng)力。強(qiáng)大的源儲(chǔ)壓差驅(qū)替生成的石油向緊鄰優(yōu)質(zhì)烴源巖的致密儲(chǔ)層中持續(xù)充注；其中，微裂縫溝通、微—納米孔發(fā)育是致密油運(yùn)移聚集的關(guān)鍵。微、納米孔發(fā)育增大了致密儲(chǔ)層的有效儲(chǔ)集空間，微裂縫溝通為致密油的運(yùn)移聚集提供了有效通道。（4）近源聚集是其主要的成藏模式。受儲(chǔ)層儲(chǔ)集特征影響，致密油成藏過(guò)程中不具備油氣長(zhǎng)距離運(yùn)移的輸導(dǎo)體系，多為短距離、近源聚集成藏，且一般呈低豐度、廣分布特征。石油多在烴源巖內(nèi)部及周邊有效儲(chǔ)集體內(nèi)聚集成藏，具有源儲(chǔ)緊鄰、近源成藏的特征，垂向上源儲(chǔ)呈互層關(guān)系。結(jié)論：發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖、存在儲(chǔ)層“甜點(diǎn)區(qū)”、具備成藏原動(dòng)力、源儲(chǔ)一體是我國(guó)陸相湖盆致密油成藏的主要控制因素。其他：我國(guó)陸相湖盆致密油資源豐富，初步預(yù)測(cè)其有利勘探面積約16×104km2，地質(zhì)資源量約（160～200）×108t，有利勘探領(lǐng)域主要分布在鄂爾多斯盆地鹽池—靖邊以南的延長(zhǎng)組長(zhǎng)7 段，準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組，松遼盆地大慶長(zhǎng)垣、齊家—古龍凹陷、三肇凹陷、長(zhǎng)嶺凹陷、紅崗—大安階地等地區(qū)的泉頭組三四段，渤海灣盆地歧口凹陷和束鹿凹陷等地區(qū)沙河街組三四段，柴達(dá)木盆地紅柳泉—躍進(jìn)地區(qū)E32 碳酸鹽巖、阿爾金—扎哈泉地區(qū)N1 碎屑巖、柴西北區(qū)N2 混積巖和四川盆地中部侏羅系。

來(lái)源出版物：石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2014,36(6):668-677

入選年份：2017

塔河油田奧陶系油藏喀斯特古河道發(fā)育特征描述

魯新便，何成江，鄧光校，等

摘要：目的：塔河油田受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，導(dǎo)致巖溶疊加改造作用發(fā)育，沿?cái)嗔?、裂縫和風(fēng)化殼形成了以大型溶洞為主要儲(chǔ)集空間的古喀斯特儲(chǔ)層。巖溶水系發(fā)育區(qū)的喀斯特古河道系統(tǒng)是整個(gè)巖溶體系的核心，不同尺度和巖溶形態(tài)的溶洞體與古河道關(guān)系密切?？碧介_(kāi)發(fā)實(shí)踐表明，溶洞型儲(chǔ)集體是塔河油田最主要的儲(chǔ)層類型，因此，系統(tǒng)的開(kāi)展巖溶古河道描述與刻畫，對(duì)促進(jìn)喀斯特古河道的深化研究、以及該類油氣藏的開(kāi)發(fā)評(píng)價(jià)具有積極的作用。方法：本文基于高精度地震資料，應(yīng)用古河道正演模擬、三維可視化雕刻、精細(xì)相干識(shí)別、混相分頻刻畫等地震技術(shù)手段，形成塔河油田縫洞型油藏喀斯特古河道識(shí)別的方法，并對(duì)縫洞型油藏古巖溶河道發(fā)育特征與有利縫洞體分布進(jìn)行了識(shí)別與描述。結(jié)果：利用多屬性疊合并結(jié)合巖溶地質(zhì)分析，可對(duì)碳酸鹽巖縫洞型油藏巖溶古河道系統(tǒng)進(jìn)行有效識(shí)別，并初步刻畫與識(shí)別出主要河道6 條，其中主干明河2 條，主干暗河2 條。明河古河道主要為北東、南西向展布，主干延伸長(zhǎng)度較長(zhǎng)，主要發(fā)育在上奧陶統(tǒng)良里塔格組等地層，局部通過(guò)斷裂及不整合面對(duì)下部地層進(jìn)行溶蝕，地表徑流、垂向滲濾和水平徑流等巖溶作用均較強(qiáng)；溶洞、溶蝕裂縫均比較發(fā)育，局部發(fā)育小型巖溶管道；流域范圍較大，平面延伸長(zhǎng)達(dá)18.8～22.km；沿河道走向地震剖面主要反射特征為風(fēng)化面層位下強(qiáng)波谷和強(qiáng)波峰特征。暗河古河道主要位于上奧陶統(tǒng)剝蝕區(qū)，平面分布范圍大且支流極為發(fā)育，呈網(wǎng)狀河道分布特征，整體為北西向走向，延伸長(zhǎng)度為12.6～22.1 km，支流發(fā)育29 條；沿暗河走向地震剖面上以風(fēng)化面層位下強(qiáng)波峰和強(qiáng)波谷反射特征為主，以垂向滲濾或潛流溶蝕為主，巖溶管道、溶洞規(guī)模一般相對(duì)較大。但受局部崩塌堆積及化學(xué)充填作用影響，暗河形態(tài)破壞較嚴(yán)重，受不同期次斷裂分割，橫向連續(xù)性相對(duì)較差，局部河段有一定的連續(xù)性。明河與暗河在形成并繼承性發(fā)育的過(guò)程中，互相補(bǔ)充轉(zhuǎn)化，相互影響，最終形成現(xiàn)今地下巨大的古卡斯特巖溶水系網(wǎng)絡(luò)。明河發(fā)育區(qū)主要的特征組合為兩側(cè)“高幅”殘丘+串珠狀反射、分支河道+小幅殘丘或無(wú)殘丘、明河干流低部位或構(gòu)造單斜。沿地表河道從補(bǔ)給區(qū)—補(bǔ)給徑流區(qū)—徑流匯流區(qū)一排泄區(qū)，地表水的水動(dòng)力條件逐漸減弱，對(duì)應(yīng)縫洞型儲(chǔ)層受泥質(zhì)充填破壞程度提高；未充填與半充填溶洞型儲(chǔ)集體主要發(fā)育在巖溶臺(tái)地和巖溶緩坡的溶峰邊坡、溶丘邊坡及溝槽谷洼地邊坡等微地貌 單元。古暗河主要的特征組合為古暗河＋斷裂、次級(jí)斷裂＋暗河易充填段、暗河管道低部位、中深部孤立巖溶管道，古暗河匹配深大斷裂或次級(jí)斷裂時(shí)，未充填或半充填儲(chǔ)集體內(nèi)具備開(kāi)放的油氣運(yùn)移通道，能有效儲(chǔ)集并在后期調(diào)整中良好成藏。暗河段充填作用較為普遍，在暗河入口處、支流與主干河道交匯處、暗河與明河交匯處、暗河變窄及轉(zhuǎn)彎處等部位，水動(dòng)力條件明顯變差，縫洞體充填較為嚴(yán)重，受暗河內(nèi)部垮塌、充填作用影響，沿古暗河通道形成多個(gè)獨(dú)立的段塞式油氣藏。結(jié)論：古河道巖溶剖面縱向上可劃分為明河表層巖溶帶及暗河內(nèi)幕巖溶帶（垂向滲濾溶蝕帶、徑流溶蝕帶、潛流溶蝕帶），古河道縫洞發(fā)育段主要對(duì)應(yīng)T74 強(qiáng)波峰下的波谷反射及波峰。塔河油田共識(shí)別出主要河道6 條，由于巖溶發(fā)育成因的差異，古明河及古暗河系統(tǒng)內(nèi)縫洞儲(chǔ)集體形成模式不同，儲(chǔ)集體規(guī)模、延展性均存在一定的差異性。地表河、古暗河內(nèi)部有利儲(chǔ)集體的發(fā)育模式為：明河兩側(cè)“高幅”殘丘＋串珠狀反射區(qū)；暗河斷裂與古河道匹配區(qū)及地震反射呈“串珠、雜亂強(qiáng)反射”的區(qū)域。

來(lái)源出版物：石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2014,36(3):268-274

入選年份：2017

塔里木盆地玉北地區(qū)奧陶系鷹山組儲(chǔ)層特征及巖溶模式

喬桂林，錢一雄，曹自成，等

摘要：目的：自塔里木盆地麥蓋提斜坡玉北1 井奧陶系鷹山組風(fēng)化殼獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流，實(shí)現(xiàn)該地區(qū)導(dǎo)向性油氣突破以來(lái)，玉北地區(qū)的油氣勘探步伐明顯加快。但在玉東NE 向斷裂帶、玉東斷洼區(qū)、玉北中—西部平臺(tái)區(qū)所鉆的探井均未獲得油氣突破，其鷹山組風(fēng)化殼縫洞性儲(chǔ)層的儲(chǔ)集性能也相差較大。因此，弄清該區(qū)鷹山組風(fēng)化殼儲(chǔ)層形成的主控因素，是下步油氣勘探能否成功的關(guān)鍵。方法：通過(guò)對(duì)玉北1 等井鷹山組巖心觀察、孔洞縫統(tǒng)計(jì)，分析其孔洞縫大小、產(chǎn)狀及其充填物在縱向變化特點(diǎn)；結(jié)合研究區(qū)鉆錄測(cè)、儲(chǔ)層鏡下微觀及區(qū)域構(gòu)造演化等資料，分析縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育特點(diǎn)及其主控因素，提出鷹山組巖溶風(fēng)化殼型儲(chǔ)層的發(fā)育模式。結(jié)果：玉北地區(qū)位于塔里木盆地麥蓋提斜坡東段，北部與巴楚隆起瑪扎塔格斷裂相鄰，東部延伸到塘古孜巴斯凹陷，南部與塔西南坳陷的葉城—和田凹陷過(guò)渡接壤。研究區(qū)受加里東中晚期—海西早期構(gòu)造活動(dòng)的影響，玉北地區(qū)鷹山組頂面古地貌在海西早期呈西高東低向塘古孜巴斯坳陷傾沒(méi)，在東部低洼區(qū)發(fā)育多條呈NE 向“Y”型逆沖—蓋層滑脫斷裂帶組成的巖溶高地，導(dǎo)致巖溶高地奧陶系地層的剝蝕及上覆地層沉積缺失，形成現(xiàn)今奧陶系地層復(fù)雜的接觸關(guān)系。研究表明，目前玉北地區(qū)奧陶系至少可分4個(gè)地層小單元：西部平臺(tái)區(qū)、中部平臺(tái)區(qū)、玉東NE 向構(gòu)造帶和玉東斷洼區(qū)。不同地層單元內(nèi)的鷹山組風(fēng)化殼儲(chǔ)層及其含油氣性差異較大。玉東NE 向構(gòu)造帶，上鷹山組風(fēng)化殼疊加三期巖溶，斷裂帶上鉆井多見(jiàn)井漏、放空和大量孔洞，測(cè)井解釋有Ⅰ—Ⅱ類孔洞縫型儲(chǔ)層，裂縫走向與斷裂帶NE 走向一致；統(tǒng)計(jì)玉北1 井取心段裂縫特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，其裂縫傾角由中低角度縫向鷹山組頂部高角度縫變化，縫洞多充填油，具備優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層控油控富的特點(diǎn)。而玉北中—西部平臺(tái)區(qū)、玉東斷洼區(qū)，鷹山組僅發(fā)育加里東中期Ⅰ幕巖溶，取心、測(cè)井均表明鷹山組風(fēng)化殼層理、縫合線發(fā)育，很少見(jiàn)構(gòu)造裂縫和溶蝕孔洞，偶見(jiàn)孔洞多充填方解石，鷹山組風(fēng)化殼多以高阻致密性儲(chǔ)層為主，發(fā)育少量微裂縫+弱溶蝕孔等有效儲(chǔ)集空間。全區(qū)鷹山組巖溶內(nèi)幕均發(fā)育大量順層狀溶蝕孔洞、裂縫及白云巖晶間溶蝕孔，但孔洞多呈孤立狀，連通性較差，未充填—半充填（油或方解石）。提出加里東中晚期—海西早期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制鷹山組巖溶古地貌高低、控制儲(chǔ)層發(fā)育，具備斷裂控儲(chǔ)、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層控富的特點(diǎn)。結(jié)論：① 玉東NE 向構(gòu)造帶鷹山組風(fēng)化殼疊加三期巖溶，發(fā)育洞穴、孔洞、裂縫等多種儲(chǔ)集空間，儲(chǔ)集性能較好，具有斷裂帶控儲(chǔ)、優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層控富特點(diǎn)；玉北中—西部平臺(tái)區(qū)、玉東斷洼區(qū)鷹山組僅發(fā)育加里東中期Ⅰ幕巖溶，儲(chǔ)層性能較差，多以微裂縫＋弱溶蝕孔為主，且多充填方解石。全區(qū)鷹山組巖溶內(nèi)幕發(fā)育大量順層狀溶蝕孔洞和裂縫，孔洞多呈孤立狀，未充填—半充填（油或方解石），但連通性較差。② YB1 井鷹山組風(fēng)化殼裂縫具有上部以高角度縫、下部則以低角度縫（＜20o）、平縫為主且多充填油的特點(diǎn)，裂縫呈NE 走向，與加里東中晚期—海西早期斷裂走向一致，說(shuō)明鷹山組風(fēng)化殼儲(chǔ)層主要受加里東中晚期—海西早期構(gòu)造活動(dòng)控制。③ NE 向斷裂帶具有“加里東中晚期抬升暴露古隆起—緩坡—海西早期褶曲裂隙疊加—垂向滲潛流殘留（分）帶”的模式；平臺(tái)區(qū)、玉東斷洼區(qū)為“加里東中晚期的抬升暴露古隆起—淹沒(méi)不整合—埋藏溶蝕—海西早期小幅隆升剝蝕形成裂隙疊加—垂向滲潛流殘留（分）帶”的模式。

來(lái)源出版物：石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2014,36(4):416-421

入選年份：2017

美國(guó)典型頁(yè)巖氣藏類型及勘探開(kāi)發(fā)啟示

朱彤，曹艷，張快

摘要：目的：美國(guó)是世界上頁(yè)巖氣商業(yè)性開(kāi)發(fā)最成功的國(guó)家。特別是1999年以來(lái)，水平井和分段壓裂技術(shù)的采用，使美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。美國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量如此巨大的增長(zhǎng)，得益于Barnett、Haynesville、Eagle Ford、Marcellus 等不同類型頁(yè)巖氣藏產(chǎn)量的大幅增長(zhǎng)。與美國(guó)海相頁(yè)巖氣形成條件相比，中國(guó)發(fā)育了海相、陸相及海陸過(guò)渡相3 類富含有機(jī)質(zhì)的泥頁(yè)巖層系，具有多領(lǐng)域、多層系、多類型的特點(diǎn)。頁(yè)巖氣形成條件雖然復(fù)雜，但資源潛力較大，具有較好的頁(yè)巖氣資源前景及開(kāi)發(fā)潛力。本文從影響美國(guó)頁(yè)巖氣藏勘探開(kāi)發(fā)特征的關(guān)鍵因素分析入手，在對(duì)美國(guó)頁(yè)巖氣藏類型劃分的基礎(chǔ)上，通過(guò)與美國(guó)典型頁(yè)巖氣藏地質(zhì)特征參數(shù)對(duì)比，劃分四川盆地及周緣頁(yè)巖氣類型，探討不同類型頁(yè)巖氣經(jīng)濟(jì)有效開(kāi)發(fā)對(duì)策。方法：本文采用從已知到未知的類比研究方法，應(yīng)用沉積相、礦物組分、產(chǎn)量變化等分析技術(shù)，分析了影響頁(yè)巖氣藏勘探開(kāi)發(fā)特征的沉積環(huán)境、氣藏壓力和礦物組成等關(guān)鍵因素。結(jié)果：研究結(jié)果表明，直接影響美國(guó)頁(yè)巖氣藏產(chǎn)量變化趨勢(shì)和壓裂改造工程工藝技術(shù)的關(guān)鍵參數(shù)主要為頁(yè)巖巖性組合（層狀、互層狀）、氣藏壓力（常壓、超壓、超高壓）和頁(yè)巖礦物組成（硅質(zhì)、鈣質(zhì)、黏土）。據(jù)此將美國(guó)頁(yè)巖氣藏劃分為層狀常壓—低超壓硅質(zhì)頁(yè)巖型、層狀超高壓硅質(zhì)—鈣質(zhì)頁(yè)巖型和互層狀超高壓鈣質(zhì)頁(yè)巖型3 大類型。通過(guò)與美國(guó)海相頁(yè)巖氣形成條件相比，美國(guó)產(chǎn)氣頁(yè)巖經(jīng)歷的生烴史較簡(jiǎn)單，成熟度適中，Ro多為1.0%～3.5%，處在成熟階段，頁(yè)巖總體上經(jīng)歷的破壞運(yùn)動(dòng)較少和較弱，對(duì)頁(yè)巖氣的保存極為有利；中國(guó)南方海相頁(yè)巖具有“一老（時(shí)代老）三高（有機(jī)碳高、成熟度高、脆性礦物含量高）三復(fù)雜（構(gòu)造復(fù)雜、熱史復(fù)雜、地面復(fù)雜）”的特點(diǎn)，其中四川盆地及周緣海相頁(yè)巖熱演化程度偏高（Ro多為2.5%～4%），埋深大（＞3500 m），經(jīng)歷多期構(gòu)造改造，保存條件差異性較大；而四川盆地陸相層系頁(yè)巖層系具互層狀、二低（有機(jī)質(zhì)豐度偏低為1%～3%、演化程度偏低Ro為1.2%～2%），一高（黏土含量偏高，大于40%），一強(qiáng)（非均質(zhì)性強(qiáng)）的特點(diǎn)。依據(jù)頁(yè)巖巖性組合、頁(yè)巖礦物組成和地層壓力3個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，結(jié)合頁(yè)巖氣所處的區(qū)域位置，將四川盆地及周緣頁(yè)巖氣劃分為盆緣層狀常壓—低超壓硅質(zhì)頁(yè)巖型、盆內(nèi)層狀超高壓硅質(zhì)頁(yè)巖型、盆內(nèi)互層狀超高壓鈣質(zhì)—黏土質(zhì)頁(yè)巖型3大類型。其中盆緣層狀常壓—低超壓硅質(zhì)頁(yè)巖型以彭水、昭通海相五峰—龍馬溪組頁(yè)巖為代表，與福特沃斯盆地Barnrtt 頁(yè)巖氣藏特征相似；盆內(nèi)層狀超高壓硅質(zhì)頁(yè)巖型以涪陵、長(zhǎng)寧、富順海相五峰—龍馬溪組頁(yè)巖為代表，與Haynesville 頁(yè)巖氣藏特征相似；盆內(nèi)互層狀超高壓鈣質(zhì)—黏土質(zhì)泥頁(yè)巖型以涪陵、元壩陸相下侏羅統(tǒng)大安寨段頁(yè)巖為代表，與Eagle Ford 頁(yè)巖氣藏特征相似。結(jié)論：四川盆地及周緣頁(yè)巖氣具有多領(lǐng)域、多層系、多類型的特點(diǎn)?？蓜澐譃榕杈墝訝畛骸统瑝汗栀|(zhì)頁(yè)巖型、盆內(nèi)層狀超高壓硅質(zhì)頁(yè)巖型、盆內(nèi)互層狀超高壓鈣質(zhì)—黏土質(zhì)頁(yè)巖型3 大類，與美國(guó)不同類型頁(yè)巖氣藏具有較好的可比性。借鑒美國(guó)相似頁(yè)巖氣藏勘探開(kāi)發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展與之相適應(yīng)的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)工程技術(shù)對(duì)策和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，是實(shí)現(xiàn)中國(guó)多類型頁(yè)巖氣藏有效開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。

來(lái)源出版物：石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2014,36(6):718-724

入選年份：2017