济阳坳陷陡坡带砂砾岩体成岩差异研究
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济阳坳陷滩海地区新近系河道砂体成藏控制因素研究在新近系河道砂体地质要素宏观发育演化规律、微观地质特征研究基础上,从不同方面探讨了它们对油气成藏的控制作用。
滩海地区自南向北,河道弯曲率逐渐增加,砂地比逐渐降低,河道砂体的连通性具有逐渐降低趋势。
河道砂体纵横向分布规律决定了油气富集区域、富集组段和油藏类型。
标签:宏观规律控藏作用选择性充注砂体连通样式一、引言新近系河道砂岩油藏埋藏浅,产量高,经济效益好,一直是济阳坳陷最为重要的勘探开发层系。
目前胜利油田的孤岛、孤东、埕岛等亿吨级大油田都以此层系为主,现在已经累计探明石油地质储量为15.7亿吨,占胜利油田总探明石油地质储量的30.4%。
进入“十二五”以来,新近系探井成功率和储量逐渐减少。
针对当前勘探困境,从规律研究入手分析控藏作用,是一个现实而有意义的课题,以期为今后的研究和目标部署提供帮助。
二、基本石油地质特征滩海地区位于济阳坳陷东部,为一北西向的潜山披覆构造带,将济阳坳陷与渤中坳陷分割成两大构造单元。
该潜山披覆构造带受北东向断层切割形成垦东、孤东、长堤、埕岛4个(低)凸起。
这些凸起以广泛缺失或存在较薄的古近系为特征,凸起两侧为古近纪发育的洼陷或凹陷,其上共同披覆沉积了拗陷期发育的新近系。
整个拗陷期,济阳坳陷开始进入冲积平原发育阶段,河流相发育。
馆陶组下段主要为冲积扇、辫状河流相含砾砂岩、砾状砂岩夹薄层泥岩,该套砂岩单层厚度大而集中,中间泥岩隔层薄,分布范围广,砂岩物性好,按照沉积旋回划分为5个砂层组。
馆陶组上段下部具辫状河沉积特征,向上逐渐过渡为曲流河沉积,划分为7个砂层组。
济阳坳陷滩海地区的油气主要来自于沾化凹陷和黄河口凹陷的的古近系沙三段,为它源型油藏。
三、宏观地质规律研究及其控藏作用1.河流弯曲率演化规律河流弯曲率是研究河流的一项重要参数。
我们主要采用了舒姆(Schumm)提出的河型判别经验公式,将粒径小于0.074 mm的粉砂质含量代入公式1,求得河道宽深比F,再将F代入经验公式2,求得河流弯曲率。
东营凹陷北部陡坡带砂砾岩体分布规律引言东营凹陷位于济阳坳陷的东南部,东营凹陷北部陡坡带是东营凹陷的一个二级构造单元,西起滨南凸起,东到青坨子凸起,南起民丰洼陷带,北至陈家庄凸起,呈近东西向展布,勘探面积约2000km2。
北邻陈南断层,东部为青西断层,西接利津断裂带,南部由一系列同生断层与民丰洼陷相沟通。
东营凹陷北部陡坡带既是砂砾岩扇体发育区,也是油气聚集有利区,主要含油层系为沙三段和沙四段,主要发育冲积扇、扇三角洲、近岸水下扇和滑塌浊积扇4种沉积体系,扇体规模较大,纵横向叠合连片,具有丰富的储集空间,储层类型多样,加之邻近民丰生油洼陷,油源丰富,具有十分广阔的勘探前景。
1砂砾岩体演化主控因素断陷湖盆中砂砾岩体纵横向演化往往具有明显规律性,表现为不同成因、不同类型砂砾岩体沿陡坡带演化、组合形式的不同,并以构造演化、断裂活动发育程度、古气候变迁、湖平面变化等为主要影响因素。
1.1断裂活动陆相断陷湖盆的形成和发育是断裂活动的结果,盆地陡坡带断裂活动对沉积具有很强的控制作用,表现为构造控制地层沉积与分布,因此,断陷盆地陡坡带砂砾岩扇体发育、演化主要受控于断裂活动发育程度:断裂活动控制了东营凹陷的形态和规模,北部较强的断裂活动形成北断南超、北陡南缓的箕状湖盆,北部陡坡为砂砾岩扇体近物源沉积提供了丰富的碎屑物质和有利的搬运条件;断裂控制沉积物源与水系,断裂活动使地形出现高差,断裂上升盘成为剥蚀区,而沿断裂带附近发育的横张断裂决定了上升盘水系的流动方向,并在下降盘沉积一系列扇体;断裂活动强度和边界断裂结构直接影响砂砾岩扇体类型、规模、形态和分布,不同类型陡坡带将发育不同的扇体组合。
1.2古气候古气候的变迁对沉积物类型具有很大影响,不同气候条件下,地表干湿度、植被和地球化学环境等不同,风化剥蚀、搬运和沉积条件差异明显,最终必然导致沉积物类型不同。
当周期性气候变化与幕式构造运动共同控制层序体系域分布及内部构成时,不同时期沉积的砂砾岩扇体成因类型、发育程度等将产生明显区别。
陡坡带中深层砂砾岩体成藏模式探讨陡坡带深层砂砾岩体是一种相对特殊的沉积岩体类型,在沉积-成岩过程中经历了多次的变质作用,成为了一种坚硬、致密的岩体。
其具有良好的储层质量,具有丰富的石油、天然气等油气资源,因此受到人们的广泛关注。
深层砂砾岩体成藏模式的探讨是研究岩石学、地球物理学、油气地质学等领域的交叉学科,其研究意义和应用价值在油气领域尤为突出。
首先,深层砂砾岩体成藏模式的研究对于探测深层储层的成果具有重要的指导意义。
随着科技的不断发展,油气田勘探进入了深水和深层油气领域。
针对深层储层的探测成为研究的热点,而深层砂砾岩体储层因其岩性特点复杂、流体性质多变,其探测难度极大。
通过研究深层砂砾岩体的成藏模式,可以为储层探测提供诊断手段,准确描述储层分布和结构,可为深层砂砾岩体油气勘探提供字段和生态模型;其次,深层砂砾岩体成藏模式的研究可为深层储层开发提供合理的开发方案。
深层砂砾岩体往往具有流体运移能力低、裂缝难以形成等特点,而这些特点恰恰对储层开发提出了更高的要求。
通过研究深层砂砾岩体储层的成藏模式,可以明确储层的物性、非均质性和各向异性等特征,为制定合理的工程开发方案提供基础资料和科学依据;第三,深层砂砾岩体成藏模式的研究对于油气田开发效果的评价具有重要的意义。
深层开发面临诸多困难,其中评价事件和评价评价效果是开发过程中必不可少的环节。
通过研究深层砂砾岩体的成藏模式,可以为开发效果的评估提供手段和依据,包括预测油气藏类型、分布、储量,提供地质、地球物理等科学支持,以实现把资源的潜力最大化的开发目标。
总之,深层砂砾岩体成藏模式的探讨对资源勘探开发、地质勘探领域具有重要的研究价值和应用价值,是一个具有广泛应用的跨学科研究领域。
在未来的实践和研究中,需要加强对研究方法、技术手段和詹化应用的探讨和应用,以进一步拓展深层砂砾岩体成藏模式的研究思路和方法,为油气勘探开发和地质勘探领域的发展提供更好的支持和保障。
济阳坳陷断陷湖盆陡坡带砂砾岩体分类及展布
王宝言;隋风贵
【期刊名称】《特种油气藏》
【年(卷),期】2003(010)003
【摘要】断陷湖盆陡坡带特殊的构造背景,使沉积地层中各种成因的砂砾岩体极为发育,并成为勘探的重要目标.但砂砾岩体成因、分布、成藏的复杂性,导致在勘探上存在较大的风险,因此针对济阳坳陷等北部陡坡带砂砾岩体进行了详细的沉积类型划分,并确立了砂砾岩体纵横向演化的主控因素、时空展布,提高了该带的勘探效果,也为类似陆相断陷湖盆砂砾岩体勘探提供了成功的经验.
【总页数】4页(P38-41)
【作者】王宝言;隋风贵
【作者单位】中石化胜利油田股份有限公司,山东,东营,257015;中石化胜利油田股份有限公司,山东,东营,257015
【正文语种】中文
【中图分类】TE122.2
【相关文献】
1.断陷湖盆陡坡带油气勘探方法探讨--以济阳坳陷埕东断裂带为例 [J], 白钢
2.断陷湖盆陡坡带砂砾岩体构造恢复与内幕旋回划分——车镇凹陷北部陡坡带中浅层近岸扇体实例 [J], 宋亮;张营革;苏朝光;王楠;张秀娟
3.断陷湖盆陡坡带砂砾岩体构造恢复与内幕旋回划分——车镇凹陷北部陡坡带中浅层近岸扇体实例 [J], 宋亮;张营革;苏朝光;王楠;张秀娟
4.断陷湖盆陡坡带砂砾岩体分布规律及控制因素——以渤海湾盆地济阳坳陷车镇凹陷为例 [J], 鲜本忠;王永诗;周廷全;孙立东
5.断陷湖盆陡坡带砂砾岩体勘探技术--以东营凹陷北部陡坡带为例 [J], 王宝言因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
济阳坳陷陡坡带断裂控砂模式
通过对济阳坳陷陡坡带大量地质,地震及测井资料的分析,研究了各种类型同生断裂对地层沉积,储集体发育的控制作用,总结了多种断裂控砂模式,指出了不同类型,不同规模的储集体赋存的有利场所。
基于济阳坳陷车镇凹陷的地质,钻井,地球物理资料,对断陷湖盆陡坡带砂砾岩的分布规律和控制因素进行了系统分析,总结其地质规律.断陷伸展湖盆陡坡带上的砂砾岩体具有"平面分带,垂向分期,持续后退,继承性强"的分布特征.陡坡带的断裂结构,构造转换带,古地貌和复合基准面是影响砂砾岩体空间分布的主要因素,其中,控盆边界断层的几何形态,构造活动特点控制了盆地层序地层的构型特征;应力减弱的构造转换带控制了入盆古水系的走向及物源入口;基底沉降和隆升,同生断裂强度及断面产状等因素影响下形成的古地貌控制了入盆砂体的平面展布;由不同时期不同级别基准面所形成的复合基准面控制了砂砾岩体发育层位。
济阳坳陷陡坡带砂砾岩体成岩差异研究
中深层砂砾岩体储层发育主要受控于成岩作用对储集层的改造作用。
本文主要分析了济阳坳陷深部砂砾岩体不同成岩作用类型的发育特征。
并指出深层砂砾岩体成岩差异性主要受沉积相、物源、流体活动、断层活动的影响,从而导致不同砂砾岩体存在以微裂缝或次生溶孔为主导的储集空间类型的差异。
因此,精细研究砂砾岩体的成岩差异可以为深层砂砾岩体勘探提供借鉴意义。
标签:陡坡带砂砾岩体成岩作用溶蚀作用济阳坳陷
前言
近年来许多学者对济阳坳陷砂砾岩从沉积相、层序地层、测井、地震、成藏、油藏开发等多方面做过研究[1]。
但对于砂砾岩成岩作用及储集空间演化规律方面的研究较少,深层(3500米以下)由于其成岩作用复杂更是很少涉及。
作为一种特殊类型储层与一般砂岩储层相比,陡坡带砂砾岩体具有至湖盆中心距离短,断裂构造发育,圈闭丰富,油源充足且与油源沟通较好等优越条件,但也存在低结构成熟度和成分成熟度的组构特征、岩性变化大非均质性强及相变迅速等特点[2]。
近年来的勘探实践表明,深层砂砾岩体的储层产能差异主要受控于储集层次生孔隙和裂缝的发育状况即储层的成岩改造状况,因此研究济阳坳陷的砂砾岩体的成岩作用对指导油气勘探具有重要意义。
一、地质概况
济阳坳陷是以前寒武系和古生界为基底的中、新生代盆地。
中生代后期至早第三纪是济阳坳陷的主要发展时期。
这一时期,坳陷内的东营凹陷、车镇凹陷、沾化凹陷等凹陷北部的大断裂通常处于强活动期,断层落差大;而南部断层活动则较弱,落差小,因此,在每个凹陷内均形成北陡南缓的箕状断陷湖盆沉积。
陡坡带是指以上各次级凹陷的北部陡坡带部分,具有坡度陡、近物源、古地形起伏较大和构造活动强烈等特点,沉积地层中各种成因的砂砾岩体极为发育。
二、砂砾岩成岩作用差异分析
济阳坳陷砂砾岩成岩现象丰富,主要包括机械压实作用、压溶作用、自生矿物的沉淀作用(包括胶结、交代和重结晶作用)、溶蚀作用及粘土矿物的成岩作用等。
1. 机械压实和压溶作用。
砂砾岩体分选差,杂基含量高。
机械压实作用和压溶作用常共同作用,是储层孔渗极速衰减的主要原因之一,对于深部砂砾岩体原生孔隙基本消失殆尽。
一般情况下,杂基支撑砾岩多的表现为机械压实作用,而碎屑支撑砾岩则更多表现为压溶作用。
压实作用也可形成微裂缝改善储层物性,这是对车西北带砂砾岩体研究中的新发现。
车66块为湖底扇沉积,构造稳定。
砂砾岩体呈透镜体状处于厚层泥巖的包裹中,砾石成份主要为碳酸盐岩。
这种微裂缝与构造裂缝不同,主要存在于砾石中,其次为碎屑颗粒中,胶结物内裂缝最少。
通过薄片观察可以发现,这种微裂缝的发育程度与砂砾岩中碎屑颗粒和杂基的含量呈较好的负相关性,与砾石的粒级呈较好的相关性。
这是因为当细粒碎屑颗粒和杂基含量较高时,其较易通过颗粒间杂基的变形和位移抵消上覆地层的压力,从而减弱了砾石所承受的压力。
反之,砾石需承受更大的压力。
加上碳酸盐岩砾石胶结致密、性脆等特点以及砂砾岩体处于异常高压带(压力系数最高可达2.02)中,在这种条件下砾石更易出现破裂[3],从而形成裂缝。
压实作用除产生裂缝改善储层以外,在东营北带砂砾岩体发现也可能由于砂泥岩间的不均衡压实作用,使砂砾岩内部出现“欠压实”状态,从而保留了部分原生粒间孔或先期形成的次生孔隙。
2.2 胶结作用。
胶结作用强烈是深层砂砾岩体成岩作用的最大特点,各凹陷主要表现为碳酸盐、硫酸盐等的胶结作用。
碳酸盐的胶结作用是深层砂砾岩物性损失最重要的因素之一。
碳酸盐的胶结作用主要受沉积和成岩两方面的控制。
一方面,随着埋藏深度的增加,深部地层水矿化度升高,有利于碳酸盐的沉淀。
从现有的分析测试资料来看,济阳坳陷白云石胶结物主要出现在2800m~3500m的中深埋藏区。
另一方面,其受母岩性质和相邻碳酸盐岩的控制。
东营凹陷西部沙三上的白云岩发育区增强了相邻砂质沉积物的白云质胶结作用。
受碳酸盐母岩影响的车西北带砂砾岩岩体碳酸盐的胶结作用也非常强烈。
硬石膏是沙河街组尤其是沙四段盐膏层中最重要的一种成岩矿物,它的分布受到盐膏段发育区的控制并具有向周边地层扩散的趋势。
济阳坳陷的硬石膏在深埋藏区(3500m~5000m)主要分布在东营凹陷北部,沾化凹陷北部和惠民凹陷的西部地区。
硬石膏含量纵向上由浅至深逐渐增加,砂质沉积物中硬石膏含量在深层可接近50%,至浅层平均含量降低为不足1%。
东营凹陷沙四段的硬石膏由于沉积厚度大,并且埋藏较深,对该区储层物性具有重要的影响,硬石膏和石盐是该层段砂体孔隙的主要充填物,它在砂层中含量高低是决定储层物性的关键因素;同时,由于硬石膏和石盐在深埋藏区表现出很强的塑性变形特征,它们向相邻地层的扩散和充填,对相邻储层的储集物性也造成了一定的影响,如民丰洼陷中丰深1井和丰8井中,就存在硬石膏含量变化造成的储集物性的差异。
2.3溶蚀作用。
溶蚀作用是深部致密储层改善物性最为重要的成岩作用。
其现象常为酸性流体对碳酸盐、长石等的溶蚀。
2.3.1长石矿物溶解。
长石的溶解主要是在酸性条件下发生,酸性条件的获得有:1)有机质成熟排除大量的有机酸;2)有机质脱羧作用形成CO2,使流体呈酸性;3)深部来源的CO2使流体呈酸性;4)硫酸盐热分解等。
2.3.2碳酸盐矿物的溶解。
砂岩中碳酸盐矿物的溶解和沉淀是成岩作用的重要特征。
碳酸盐矿物溶解是形成砂岩次生孔隙的重要途径。
以往碳酸盐的溶解机制的研究往往简单认为温压条件增大有利于碳酸盐的溶解,但在深部储层的勘探实践中发现碳酸盐的溶蚀作用并没有因为深部储层的温压条件的增大而加强。
这点也在车西车66块勘探实践中得到了证实。
车66块虽然存在酸性孔隙水介质条件,但碳酸盐溶蚀可见孔并不发育。
这是由于处于异常高压的压力封存箱内,流体与外界交换能力减弱,碳酸盐矿物的溶解速率大大降低。
酸性流体沿储层砾缘缝及砾石内部的裂缝进行溶蚀,仅在砾石表面或裂缝周围形成微孔隙,在对样品铸体薄片、扫描电镜、荧光薄片的观察也证明了这一点。
与此相对的是处在东营北带砂砾岩体常压区的丰深1井,碳酸盐的溶蚀速率明显增大,碳酸盐溶蚀对储层的改善起到了重要作用。
值得注意的是酸盐各矿物之间溶蚀性也存在差异。
肖林萍[4](2003)的模拟实验也证明不同温度、压力条件下白云石的溶解速率明显比方解石大。
2.4 粘土矿物的成岩作用。
砂砾岩中的粘土矿物主要有高岭石、伊利石、伊/蒙混层、绿泥石、蒙脱石等。
砂砾岩中的自生高岭石主要为长石与酸性空隙水反应的产物,其高含量带常与次生空隙发育带相对应。
伊/蒙混层为蒙脱石随深度加深向伊利石转化的中间产物。
深部储层发育的绿泥石膜抑制了碳酸盐胶结等降低储层孔隙度的成岩活动,为孔隙保存创造了良好的条件。
在深部低孔低渗储层钻进和储层改造中更应当重视粘土矿物的敏感性分析,以便最大程度地保护储层。
三、结论
砂砾岩体,特别是深层的砂砾岩体,成岩作用强烈,原生孔隙基本消失殆尽,储层的改善依靠后期的成岩改造作用。
正是由于各砂砾岩体在成岩作用类型上的差异,导致不同砂砾岩体的成岩特征不同,进而形成不同的储集空间类型。
参考文献
[1]宋宁,林春明,于正军等.东营凹陷坨71块近源浊积扇沉积特征[J].西安石油大学学报,2005,20(4):39-42.
[2]赵澄林,刘孟慧等.特殊油气储层[M]. 1997.北京:石油工业出版社.
[3]朱志澄主编.构造地质学[M].武汉:中国地质大学出版社,1999.
[4]肖林萍,黄思静. 方解石和白云石溶蚀实验热力学模型及地质意义[J]. 矿
物岩石,2003,23(1):113-116.
作者简介:李博(1981- ),男,现供职于中石化胜利油田分公司地质科学研究院,从事储层综合研究工作。