湖相页岩滞留烃形成条件与富集模式——以渤海湾盆地黄骅坳陷古近系为例
发布时间：2021-03-03 01:20
湖相页岩层系与海相相比地质条件更加复杂,勘探开发难度更大,实现湖相页岩油效益勘探开发首先必须明确页岩滞留可动烃富集高产地质规律。以渤海湾盆地黄骅坳陷古近系孔二段和沙三段页岩层系为例,在前期上万块岩心样品分析联测基础上,结合最新的30余口已钻水平井的试油、试采和地球化学资料,对湖相页岩滞留可动烃富集条件及模式等进行了综合研究和分析。研究表明,适中的有机质丰度（TOC值为2%～4%）可使页岩层系含油性与脆性达到最佳匹配,既富集油又利于工程改造;古湖盆大小和物源供给强度的适中匹配是造成页岩层系有机质丰度与脆性矿物含量最佳耦合的内在因素;适中的热演化成熟度（Ro值为0.7%～1.0%,埋深为3 200～4 300 m）是页岩层系热演化生油与干酪根吸附油最佳匹配区间,该阶段滞留可动烃量大;适中的成岩演化阶段（中成岩A期3 200～4 300 m）利于形成大量的溶蚀孔、有机质孔等,为页岩油的富集提供储集空间;适中的天然裂缝发育程度（未破坏页岩油顶底板盖层条件）利于页岩油的储集、渗流与保存。该研究成果突破了有机质丰度高、成熟度高、天然裂缝发育程度高利于页岩油富集的笼统认识,指导了沧东凹陷孔二段及歧口...
【文章来源】：石油勘探与开发. 2020,47(05)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
沧东凹陷区域位置及孔二段综合柱状图（XRD—X射线衍射）
国内外研究已经证实，S1*/TOC（即可动油指数，简称OSI）可反映泥页岩层系滞留烃可动效率的大小，在含油性评价中具有良好的应用效果[42-43]。通过对沧东凹陷GY1-1-1H、GY2-1-1H等33口井TOC与OSI的关系分析发现（见图2c、图2d），所有井外包络线均具有右偏态分布的特征，以水平井GY1-1-1H为例（见图2c），当TOC<2.7%时，随着TOC值的增大OSI值逐渐增大；当TOC为2.7%时，OSI值达到600 mg/g的最大值；当TOC>2.7%时，OSI值随着TOC值的增大反而降低，这是由于页岩层系中滞留烃量已经达到存储上限，S1*不再增大（即图2b中稳定高值段部分），随着TOC值的增大OSI值呈现降低的趋势。从10口示例井TOC与OSI关系外包络线分布特征可以看出，OSI峰值主要出现在TOC值为3%左右时。由TOC与Sf及OSI的关系可见，适中的TOC值有利于页岩层系中可动滞留烃的富集及页岩油的高产，尤其是当TOC值为2%～4%时，中间值为3%时，Sf值及OSI值均相对较高，是最有利于页岩油富集的丰度范围。
两种方法计算的G108-8井、GD12井、GD14井脆性指数BI1和BI2相关性好，相关系数超过0.80，说明矿物含量与力学参数反映的岩石脆性有着较好的一致性（见图3a），故应用XRD的脆性矿物也可以较为准确的表征页岩脆性，且XRD分析脆性矿物法易于操作。通过统计W16井189块样品的脆性指数BI1与TOC、黏土含量的相关关系（见图3b、图3c），结果表明：当TOC值小于4%或黏土含量小于20%时，大部分样品BI1>50%，为高脆性页岩；当TOC值大于6%或黏土含量大于40%时，多数样品BI1<40%，为低脆性页岩。由此可见，TOC值整体与脆性指数呈负相关关系，但部分样品受较高黏土含量影响（TOC值与黏土含量比值小于0.3，即页岩中有机质所占的体积与黏土体积的比值小于0.3），并非都是高脆性页岩（见图3b）。上述研究表明，随着TOC值增加，Sf值及OSI值呈现先增大后降低的特征，但脆性逐渐降低，当TOC值为2%～4%时，含油性与脆性达到最佳匹配，页岩既富集油又利于压裂改造，形成最优甜点，TOC值再增大时（大于6%），脆性逐步降低，甜点工程品质反而变差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]松辽盆地嫩江组泥页岩有机质富集模式探讨——以嫩江组一、二段油页岩为例[J]. 商斐,周海燕,刘勇,周学先,王岚,毕赫,王国昌,宋力,陈睿倩. 中国地质. 2020(01)
[2]断陷湖盆湖相页岩油形成有利条件及富集特征——以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段为例[J]. 赵贤正,周立宏,蒲秀刚,金凤鸣,时战楠,肖敦清,韩文中,姜文亚,张伟,汪虎. 石油学报. 2019(09)
[3]陆相页岩油甜点地质特征与勘探关键技术——以沧东凹陷孔店组二段为例[J]. 蒲秀刚,金凤鸣,韩文中,时战楠,蔡爱兵,王爱国,官全胜,姜文亚,张伟. 石油学报. 2019(08)
[4]准噶尔盆地页岩油“甜点区”评价与关键技术应用——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例[J]. 郭旭光,何文军,杨森,王江涛,冯右伦,贾希玉,邹阳,王霞田,黄立良. 天然气地球科学. 2019(08)
[5]典型陆相页岩油层系成岩过程中有机质演化对储集性的影响[J]. 胡文瑄,姚素平,陆现彩,吴海光,孙福宁,靳军. 石油与天然气地质. 2019(05)
[6]南襄盆地泌阳凹陷核桃园组页岩油富集机制[J]. 何涛华,李文浩,谭昭昭,王亚,张文博,章新文. 石油与天然气地质. 2019(06)
[7]陆相湖盆页岩油富集影响因素及综合评价方法——以东营凹陷和沾化凹陷为例[J]. 朱德顺. 新疆石油地质. 2019(03)
[8]北美海相页岩油形成条件、富集特征与启示[J]. 黎茂稳,马晓潇,蒋启贵,李志明,庞雄奇,张采彤. 油气地质与采收率. 2019(01)
[9]陆相湖盆细粒沉积区页岩层系石油地质特征与油气发现——以黄骅坳陷沧东凹陷孔二段为例[J]. 蒲秀刚,时战楠,韩文中,彭雪梅,张伟,祝必兴. 油气地质与采收率. 2019(01)
[10]陆相湖盆富有机质页岩微相特征及对页岩油富集的指示意义——以渤海湾盆地济阳坳陷为例[J]. 刘惠民,于炳松,谢忠怀,韩舒筠,沈臻欢,白辰阳. 石油学报. 2018(12)
本文编号：3060320
【文章来源】：石油勘探与开发. 2020,47(05)北大核心
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
沧东凹陷区域位置及孔二段综合柱状图（XRD—X射线衍射）
国内外研究已经证实，S1*/TOC（即可动油指数，简称OSI）可反映泥页岩层系滞留烃可动效率的大小，在含油性评价中具有良好的应用效果[42-43]。通过对沧东凹陷GY1-1-1H、GY2-1-1H等33口井TOC与OSI的关系分析发现（见图2c、图2d），所有井外包络线均具有右偏态分布的特征，以水平井GY1-1-1H为例（见图2c），当TOC<2.7%时，随着TOC值的增大OSI值逐渐增大；当TOC为2.7%时，OSI值达到600 mg/g的最大值；当TOC>2.7%时，OSI值随着TOC值的增大反而降低，这是由于页岩层系中滞留烃量已经达到存储上限，S1*不再增大（即图2b中稳定高值段部分），随着TOC值的增大OSI值呈现降低的趋势。从10口示例井TOC与OSI关系外包络线分布特征可以看出，OSI峰值主要出现在TOC值为3%左右时。由TOC与Sf及OSI的关系可见，适中的TOC值有利于页岩层系中可动滞留烃的富集及页岩油的高产，尤其是当TOC值为2%～4%时，中间值为3%时，Sf值及OSI值均相对较高，是最有利于页岩油富集的丰度范围。
两种方法计算的G108-8井、GD12井、GD14井脆性指数BI1和BI2相关性好，相关系数超过0.80，说明矿物含量与力学参数反映的岩石脆性有着较好的一致性（见图3a），故应用XRD的脆性矿物也可以较为准确的表征页岩脆性，且XRD分析脆性矿物法易于操作。通过统计W16井189块样品的脆性指数BI1与TOC、黏土含量的相关关系（见图3b、图3c），结果表明：当TOC值小于4%或黏土含量小于20%时，大部分样品BI1>50%，为高脆性页岩；当TOC值大于6%或黏土含量大于40%时，多数样品BI1<40%，为低脆性页岩。由此可见，TOC值整体与脆性指数呈负相关关系，但部分样品受较高黏土含量影响（TOC值与黏土含量比值小于0.3，即页岩中有机质所占的体积与黏土体积的比值小于0.3），并非都是高脆性页岩（见图3b）。上述研究表明，随着TOC值增加，Sf值及OSI值呈现先增大后降低的特征，但脆性逐渐降低，当TOC值为2%～4%时，含油性与脆性达到最佳匹配，页岩既富集油又利于压裂改造，形成最优甜点，TOC值再增大时（大于6%），脆性逐步降低，甜点工程品质反而变差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]松辽盆地嫩江组泥页岩有机质富集模式探讨——以嫩江组一、二段油页岩为例[J]. 商斐,周海燕,刘勇,周学先,王岚,毕赫,王国昌,宋力,陈睿倩. 中国地质. 2020(01)
[2]断陷湖盆湖相页岩油形成有利条件及富集特征——以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段为例[J]. 赵贤正,周立宏,蒲秀刚,金凤鸣,时战楠,肖敦清,韩文中,姜文亚,张伟,汪虎. 石油学报. 2019(09)
[3]陆相页岩油甜点地质特征与勘探关键技术——以沧东凹陷孔店组二段为例[J]. 蒲秀刚,金凤鸣,韩文中,时战楠,蔡爱兵,王爱国,官全胜,姜文亚,张伟. 石油学报. 2019(08)
[4]准噶尔盆地页岩油“甜点区”评价与关键技术应用——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例[J]. 郭旭光,何文军,杨森,王江涛,冯右伦,贾希玉,邹阳,王霞田,黄立良. 天然气地球科学. 2019(08)
[5]典型陆相页岩油层系成岩过程中有机质演化对储集性的影响[J]. 胡文瑄,姚素平,陆现彩,吴海光,孙福宁,靳军. 石油与天然气地质. 2019(05)
[6]南襄盆地泌阳凹陷核桃园组页岩油富集机制[J]. 何涛华,李文浩,谭昭昭,王亚,张文博,章新文. 石油与天然气地质. 2019(06)
[7]陆相湖盆页岩油富集影响因素及综合评价方法——以东营凹陷和沾化凹陷为例[J]. 朱德顺. 新疆石油地质. 2019(03)
[8]北美海相页岩油形成条件、富集特征与启示[J]. 黎茂稳,马晓潇,蒋启贵,李志明,庞雄奇,张采彤. 油气地质与采收率. 2019(01)
[9]陆相湖盆细粒沉积区页岩层系石油地质特征与油气发现——以黄骅坳陷沧东凹陷孔二段为例[J]. 蒲秀刚,时战楠,韩文中,彭雪梅,张伟,祝必兴. 油气地质与采收率. 2019(01)
[10]陆相湖盆富有机质页岩微相特征及对页岩油富集的指示意义——以渤海湾盆地济阳坳陷为例[J]. 刘惠民,于炳松,谢忠怀,韩舒筠,沈臻欢,白辰阳. 石油学报. 2018(12)
本文编号：3060320
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3060320.html
