湖相頁巖滯留烴形成條件與富集模式——以渤海灣盆地黃驊坳陷古近系為例
發(fā)布時間:2021-03-03 01:20
湖相頁巖層系與海相相比地質(zhì)條件更加復(fù)雜,勘探開發(fā)難度更大,實現(xiàn)湖相頁巖油效益勘探開發(fā)首先必須明確頁巖滯留可動烴富集高產(chǎn)地質(zhì)規(guī)律。以渤海灣盆地黃驊坳陷古近系孔二段和沙三段頁巖層系為例,在前期上萬塊巖心樣品分析聯(lián)測基礎(chǔ)上,結(jié)合最新的30余口已鉆水平井的試油、試采和地球化學(xué)資料,對湖相頁巖滯留可動烴富集條件及模式等進(jìn)行了綜合研究和分析。研究表明,適中的有機質(zhì)豐度(TOC值為2%~4%)可使頁巖層系含油性與脆性達(dá)到最佳匹配,既富集油又利于工程改造;古湖盆大小和物源供給強度的適中匹配是造成頁巖層系有機質(zhì)豐度與脆性礦物含量最佳耦合的內(nèi)在因素;適中的熱演化成熟度(Ro值為0.7%~1.0%,埋深為3 200~4 300 m)是頁巖層系熱演化生油與干酪根吸附油最佳匹配區(qū)間,該階段滯留可動烴量大;適中的成巖演化階段(中成巖A期3 200~4 300 m)利于形成大量的溶蝕孔、有機質(zhì)孔等,為頁巖油的富集提供儲集空間;適中的天然裂縫發(fā)育程度(未破壞頁巖油頂?shù)装迳w層條件)利于頁巖油的儲集、滲流與保存。該研究成果突破了有機質(zhì)豐度高、成熟度高、天然裂縫發(fā)育程度高利于頁巖油富集的籠統(tǒng)認(rèn)識,指導(dǎo)了滄東凹陷孔二段及歧口...
【文章來源】:石油勘探與開發(fā). 2020,47(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:14 頁
【部分圖文】:
滄東凹陷區(qū)域位置及孔二段綜合柱狀圖(XRD—X射線衍射)
國內(nèi)外研究已經(jīng)證實,S1*/TOC(即可動油指數(shù),簡稱OSI)可反映泥頁巖層系滯留烴可動效率的大小,在含油性評價中具有良好的應(yīng)用效果[42-43]。通過對滄東凹陷GY1-1-1H、GY2-1-1H等33口井TOC與OSI的關(guān)系分析發(fā)現(xiàn)(見圖2c、圖2d),所有井外包絡(luò)線均具有右偏態(tài)分布的特征,以水平井GY1-1-1H為例(見圖2c),當(dāng)TOC<2.7%時,隨著TOC值的增大OSI值逐漸增大;當(dāng)TOC為2.7%時,OSI值達(dá)到600 mg/g的最大值;當(dāng)TOC>2.7%時,OSI值隨著TOC值的增大反而降低,這是由于頁巖層系中滯留烴量已經(jīng)達(dá)到存儲上限,S1*不再增大(即圖2b中穩(wěn)定高值段部分),隨著TOC值的增大OSI值呈現(xiàn)降低的趨勢。從10口示例井TOC與OSI關(guān)系外包絡(luò)線分布特征可以看出,OSI峰值主要出現(xiàn)在TOC值為3%左右時。由TOC與Sf及OSI的關(guān)系可見,適中的TOC值有利于頁巖層系中可動滯留烴的富集及頁巖油的高產(chǎn),尤其是當(dāng)TOC值為2%~4%時,中間值為3%時,Sf值及OSI值均相對較高,是最有利于頁巖油富集的豐度范圍。
兩種方法計算的G108-8井、GD12井、GD14井脆性指數(shù)BI1和BI2相關(guān)性好,相關(guān)系數(shù)超過0.80,說明礦物含量與力學(xué)參數(shù)反映的巖石脆性有著較好的一致性(見圖3a),故應(yīng)用XRD的脆性礦物也可以較為準(zhǔn)確的表征頁巖脆性,且XRD分析脆性礦物法易于操作。通過統(tǒng)計W16井189塊樣品的脆性指數(shù)BI1與TOC、黏土含量的相關(guān)關(guān)系(見圖3b、圖3c),結(jié)果表明:當(dāng)TOC值小于4%或黏土含量小于20%時,大部分樣品BI1>50%,為高脆性頁巖;當(dāng)TOC值大于6%或黏土含量大于40%時,多數(shù)樣品BI1<40%,為低脆性頁巖。由此可見,TOC值整體與脆性指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,但部分樣品受較高黏土含量影響(TOC值與黏土含量比值小于0.3,即頁巖中有機質(zhì)所占的體積與黏土體積的比值小于0.3),并非都是高脆性頁巖(見圖3b)。上述研究表明,隨著TOC值增加,Sf值及OSI值呈現(xiàn)先增大后降低的特征,但脆性逐漸降低,當(dāng)TOC值為2%~4%時,含油性與脆性達(dá)到最佳匹配,頁巖既富集油又利于壓裂改造,形成最優(yōu)甜點,TOC值再增大時(大于6%),脆性逐步降低,甜點工程品質(zhì)反而變差。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]松遼盆地嫩江組泥頁巖有機質(zhì)富集模式探討——以嫩江組一、二段油頁巖為例[J]. 商斐,周海燕,劉勇,周學(xué)先,王嵐,畢赫,王國昌,宋力,陳睿倩. 中國地質(zhì). 2020(01)
[2]斷陷湖盆湖相頁巖油形成有利條件及富集特征——以渤海灣盆地滄東凹陷孔店組二段為例[J]. 趙賢正,周立宏,蒲秀剛,金鳳鳴,時戰(zhàn)楠,肖敦清,韓文中,姜文亞,張偉,汪虎. 石油學(xué)報. 2019(09)
[3]陸相頁巖油甜點地質(zhì)特征與勘探關(guān)鍵技術(shù)——以滄東凹陷孔店組二段為例[J]. 蒲秀剛,金鳳鳴,韓文中,時戰(zhàn)楠,蔡愛兵,王愛國,官全勝,姜文亞,張偉. 石油學(xué)報. 2019(08)
[4]準(zhǔn)噶爾盆地頁巖油“甜點區(qū)”評價與關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用——以吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組為例[J]. 郭旭光,何文軍,楊森,王江濤,馮右倫,賈希玉,鄒陽,王霞田,黃立良. 天然氣地球科學(xué). 2019(08)
[5]典型陸相頁巖油層系成巖過程中有機質(zhì)演化對儲集性的影響[J]. 胡文瑄,姚素平,陸現(xiàn)彩,吳海光,孫福寧,靳軍. 石油與天然氣地質(zhì). 2019(05)
[6]南襄盆地泌陽凹陷核桃園組頁巖油富集機制[J]. 何濤華,李文浩,譚昭昭,王亞,張文博,章新文. 石油與天然氣地質(zhì). 2019(06)
[7]陸相湖盆頁巖油富集影響因素及綜合評價方法——以東營凹陷和沾化凹陷為例[J]. 朱德順. 新疆石油地質(zhì). 2019(03)
[8]北美海相頁巖油形成條件、富集特征與啟示[J]. 黎茂穩(wěn),馬曉瀟,蔣啟貴,李志明,龐雄奇,張采彤. 油氣地質(zhì)與采收率. 2019(01)
[9]陸相湖盆細(xì)粒沉積區(qū)頁巖層系石油地質(zhì)特征與油氣發(fā)現(xiàn)——以黃驊坳陷滄東凹陷孔二段為例[J]. 蒲秀剛,時戰(zhàn)楠,韓文中,彭雪梅,張偉,祝必興. 油氣地質(zhì)與采收率. 2019(01)
[10]陸相湖盆富有機質(zhì)頁巖微相特征及對頁巖油富集的指示意義——以渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷為例[J]. 劉惠民,于炳松,謝忠懷,韓舒筠,沈臻歡,白辰陽. 石油學(xué)報. 2018(12)
本文編號:3060320
【文章來源】:石油勘探與開發(fā). 2020,47(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:14 頁
【部分圖文】:
滄東凹陷區(qū)域位置及孔二段綜合柱狀圖(XRD—X射線衍射)
國內(nèi)外研究已經(jīng)證實,S1*/TOC(即可動油指數(shù),簡稱OSI)可反映泥頁巖層系滯留烴可動效率的大小,在含油性評價中具有良好的應(yīng)用效果[42-43]。通過對滄東凹陷GY1-1-1H、GY2-1-1H等33口井TOC與OSI的關(guān)系分析發(fā)現(xiàn)(見圖2c、圖2d),所有井外包絡(luò)線均具有右偏態(tài)分布的特征,以水平井GY1-1-1H為例(見圖2c),當(dāng)TOC<2.7%時,隨著TOC值的增大OSI值逐漸增大;當(dāng)TOC為2.7%時,OSI值達(dá)到600 mg/g的最大值;當(dāng)TOC>2.7%時,OSI值隨著TOC值的增大反而降低,這是由于頁巖層系中滯留烴量已經(jīng)達(dá)到存儲上限,S1*不再增大(即圖2b中穩(wěn)定高值段部分),隨著TOC值的增大OSI值呈現(xiàn)降低的趨勢。從10口示例井TOC與OSI關(guān)系外包絡(luò)線分布特征可以看出,OSI峰值主要出現(xiàn)在TOC值為3%左右時。由TOC與Sf及OSI的關(guān)系可見,適中的TOC值有利于頁巖層系中可動滯留烴的富集及頁巖油的高產(chǎn),尤其是當(dāng)TOC值為2%~4%時,中間值為3%時,Sf值及OSI值均相對較高,是最有利于頁巖油富集的豐度范圍。
兩種方法計算的G108-8井、GD12井、GD14井脆性指數(shù)BI1和BI2相關(guān)性好,相關(guān)系數(shù)超過0.80,說明礦物含量與力學(xué)參數(shù)反映的巖石脆性有著較好的一致性(見圖3a),故應(yīng)用XRD的脆性礦物也可以較為準(zhǔn)確的表征頁巖脆性,且XRD分析脆性礦物法易于操作。通過統(tǒng)計W16井189塊樣品的脆性指數(shù)BI1與TOC、黏土含量的相關(guān)關(guān)系(見圖3b、圖3c),結(jié)果表明:當(dāng)TOC值小于4%或黏土含量小于20%時,大部分樣品BI1>50%,為高脆性頁巖;當(dāng)TOC值大于6%或黏土含量大于40%時,多數(shù)樣品BI1<40%,為低脆性頁巖。由此可見,TOC值整體與脆性指數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,但部分樣品受較高黏土含量影響(TOC值與黏土含量比值小于0.3,即頁巖中有機質(zhì)所占的體積與黏土體積的比值小于0.3),并非都是高脆性頁巖(見圖3b)。上述研究表明,隨著TOC值增加,Sf值及OSI值呈現(xiàn)先增大后降低的特征,但脆性逐漸降低,當(dāng)TOC值為2%~4%時,含油性與脆性達(dá)到最佳匹配,頁巖既富集油又利于壓裂改造,形成最優(yōu)甜點,TOC值再增大時(大于6%),脆性逐步降低,甜點工程品質(zhì)反而變差。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]松遼盆地嫩江組泥頁巖有機質(zhì)富集模式探討——以嫩江組一、二段油頁巖為例[J]. 商斐,周海燕,劉勇,周學(xué)先,王嵐,畢赫,王國昌,宋力,陳睿倩. 中國地質(zhì). 2020(01)
[2]斷陷湖盆湖相頁巖油形成有利條件及富集特征——以渤海灣盆地滄東凹陷孔店組二段為例[J]. 趙賢正,周立宏,蒲秀剛,金鳳鳴,時戰(zhàn)楠,肖敦清,韓文中,姜文亞,張偉,汪虎. 石油學(xué)報. 2019(09)
[3]陸相頁巖油甜點地質(zhì)特征與勘探關(guān)鍵技術(shù)——以滄東凹陷孔店組二段為例[J]. 蒲秀剛,金鳳鳴,韓文中,時戰(zhàn)楠,蔡愛兵,王愛國,官全勝,姜文亞,張偉. 石油學(xué)報. 2019(08)
[4]準(zhǔn)噶爾盆地頁巖油“甜點區(qū)”評價與關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用——以吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組為例[J]. 郭旭光,何文軍,楊森,王江濤,馮右倫,賈希玉,鄒陽,王霞田,黃立良. 天然氣地球科學(xué). 2019(08)
[5]典型陸相頁巖油層系成巖過程中有機質(zhì)演化對儲集性的影響[J]. 胡文瑄,姚素平,陸現(xiàn)彩,吳海光,孫福寧,靳軍. 石油與天然氣地質(zhì). 2019(05)
[6]南襄盆地泌陽凹陷核桃園組頁巖油富集機制[J]. 何濤華,李文浩,譚昭昭,王亞,張文博,章新文. 石油與天然氣地質(zhì). 2019(06)
[7]陸相湖盆頁巖油富集影響因素及綜合評價方法——以東營凹陷和沾化凹陷為例[J]. 朱德順. 新疆石油地質(zhì). 2019(03)
[8]北美海相頁巖油形成條件、富集特征與啟示[J]. 黎茂穩(wěn),馬曉瀟,蔣啟貴,李志明,龐雄奇,張采彤. 油氣地質(zhì)與采收率. 2019(01)
[9]陸相湖盆細(xì)粒沉積區(qū)頁巖層系石油地質(zhì)特征與油氣發(fā)現(xiàn)——以黃驊坳陷滄東凹陷孔二段為例[J]. 蒲秀剛,時戰(zhàn)楠,韓文中,彭雪梅,張偉,祝必興. 油氣地質(zhì)與采收率. 2019(01)
[10]陸相湖盆富有機質(zhì)頁巖微相特征及對頁巖油富集的指示意義——以渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷為例[J]. 劉惠民,于炳松,謝忠懷,韓舒筠,沈臻歡,白辰陽. 石油學(xué)報. 2018(12)
本文編號:3060320
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