致密油成藏研究進展與待解決的重要科學問題
發(fā)布時間：2021-11-28 01:39
致密油是當前非常規(guī)油氣勘探中的熱點和最現(xiàn)實的領域之一,總結成藏地質(zhì)研究進展并明確需要深入研究的科學問題對于完善致密油地質(zhì)理論具有重要意義。當前致密油地質(zhì)研究進展表現(xiàn)在以下幾個方面:①總結了致密油三大形成條件和六項基本特征及中國陸相致密油與美國海相致密油的區(qū)別;②利用先進和高精度的儲層分析測試技術對致密油儲層孔-喉-縫網(wǎng)絡體系進行了表征,并初步研究了致密油的賦存狀態(tài);③從充注動力、充注下限、運聚機理和富集模式等方面對致密油成藏機理進行了深入研究。在對研究現(xiàn)狀總結的基礎上提出當前致密油成藏研究中存在的重要科學問題有:①致密油儲層微納米尺度非均質(zhì)性全息定量表征及其對致密油運聚的影響;②致密油源儲結構的成因機制及其對致密油成藏、富集的控制作用;③致密油賦存狀態(tài)的影響因素、轉(zhuǎn)化條件及不同賦存狀態(tài)/空間的相對貢獻;④混合沉積與致密油形成的內(nèi)在聯(lián)系;⑤致密油成藏要素的綜合研究與成藏機理及成藏全過程的研究。這些問題的解決將是對致密油地質(zhì)研究的重要補充。
【文章來源】：中國地質(zhì). 2020,47(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：14 頁
【部分圖文】：
美國致密油產(chǎn)量變化（EIA,2019)
國內(nèi)外目前對非常規(guī)油氣儲層微觀孔隙結構的表征多集中在頁巖氣和頁巖油，它們和致密油儲層微觀孔隙結構有明顯的不同。首先是泥頁巖和砂巖、碳酸鹽巖在礦物組成上有著明顯區(qū)別，其次頁巖油氣儲層受熱演化程度影響較大，而致密油氣儲層受成巖作用影響較大。在此以鄂爾多斯盆地延長組致密砂巖油儲層和準噶爾盆地二疊系致密云質(zhì)巖油儲層作為典型例子對其微觀孔隙結構特征做一總結（圖2）。鄂爾多斯盆地延長組致密儲層中大孔、中孔、小孔、微孔及納米孔均發(fā)育，成因類型有粒間孔、溶蝕孔、晶間孔及微裂縫，研究發(fā)現(xiàn)孔徑分布范圍、孔隙類型和主體孔隙類型受儲層致密程度的控制作用明顯（馮勝斌等，2013），不同的砂體沉積成因應該是最根本原因（冉冶等，2016）。準噶爾盆地二疊系蘆草溝組致密云質(zhì)巖油儲層中也是多級孔隙均存在，孔隙類型主要為石英、白云石、長石及伊利石等細小礦物晶間孔、晶間溶孔及微縫，不同地區(qū)或?qū)游恢g的差別更多地受沉積環(huán)境和沉積湖水鹽度影響（匡立春等，2012；宋永等，2017），不同巖石類型經(jīng)歷了不同的成巖作用過程，發(fā)育了不同類型的儲集空間（操應長等，2019）。盡管統(tǒng)計長7段與蘆草溝組孔隙度相差不大，但長7段滲透率明顯大于蘆草溝組，這是由于長7段具有比蘆草溝組更大的孔喉半徑（圖3）。致密油儲層中納米級孔隙對油的產(chǎn)出有無貢獻尚無定論，但北美地區(qū)成功開發(fā)的致密油基本上由微米級孔隙所貢獻的（Williams,2013）。致密油儲層中微裂縫的發(fā)育規(guī)律及其與孔、喉構成的網(wǎng)絡結構還沒有得到完美的表征。4.2.2 致密油賦存狀態(tài)
牛小兵等（2013）應用核磁共振技術研究發(fā)現(xiàn)鄂爾多斯盆地延長組致密儲層中石油從大孔到納米孔隙連續(xù)性賦存且含油飽滿，隨著距離源巖的增加，石油只在大至中孔隙中賦存，納米孔隙不再含油，分析認為充注動力的逐漸降低控制了石油在具多尺度孔隙的致密砂巖儲層中差異性賦存。朱如凱等（2013）應用環(huán)境掃描電鏡鑒別出延長組致密油4種賦存狀態(tài)：圓球狀、發(fā)育于粒間孔內(nèi)的短柱狀集合體、均勻覆蓋于顆粒表面的薄膜狀、黏結于裂縫兩壁。致密油除了在納米級孔隙中以吸附態(tài)存在外（靳軍等，2018），更多地呈游離態(tài)存在于致密儲層的孔縫之中（類似于致密砂巖氣），頁巖油可以溶解-吸附態(tài)賦存于有機質(zhì)內(nèi)部和表面，干酪根溶解-吸附作用是主要機制，也可以游離態(tài)賦存于泥頁巖的孔、縫系統(tǒng)中。頁巖油賦存狀態(tài)在成藏演化過程中甚至在開采過程中由于環(huán)境條件的改變都可以發(fā)生轉(zhuǎn)化。如利用數(shù)值模擬和敏感性分析，發(fā)現(xiàn)Bakken上下兩套頁巖對主力產(chǎn)層段（中Bakken段）貢獻了12%～52%，平均貢獻了40%。上下兩套頁巖中油呈吸附狀態(tài)，在開采過程中發(fā)生了解析和擴散，即從吸附態(tài)到游離態(tài)的轉(zhuǎn)化（Kumar et al.,2013），類似于頁巖氣的解吸過程。4.3 致密油成藏機理
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Types and resource potential of continental shale oil in China and its boundary with tight oil[J]. ZHAO Wenzhi,HU Suyun,HOU Lianhua,YANG Tao,LI Xin,GUO Bincheng,YANG Zhi. Petroleum Exploration and Development. 2020(01)
[2]中國陸相頁巖油類型、資源潛力及與致密油的邊界[J]. 趙文智,胡素云,侯連華,楊濤,李欣,郭彬程,楊智. 石油勘探與開發(fā). 2020(01)
[3]中國陸相致密油形成機理與富集規(guī)律[J]. 朱如凱,鄒才能,吳松濤,楊智,毛治國,楊海波,范春怡,惠瀟,崔景偉,蘇玲,王煥第. 石油與天然氣地質(zhì). 2019(06)
[4]中國致密油氣發(fā)展特征與方向[J]. 孫龍德,鄒才能,賈愛林,位云生,朱如凱,吳松濤,郭智. 石油勘探與開發(fā). 2019(06)
[5]致密油納微米孔隙介質(zhì)非線性滲流特性研究進展[J]. 張雪齡,鄺頌雅,師渝滔,朱維耀,王燕令,吳學紅,牛聰. 中國海上油氣. 2019(04)
[6]準噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組致密油儲層成巖作用與儲集空間特征[J]. 操應長,朱寧,張少敏,葸克來,薛秀杰. 地球科學與環(huán)境學報. 2019(03)
[7]中國陸相致密油富集規(guī)律及勘探開發(fā)關鍵技術研究進展[J]. 胡素云,陶士振,閆偉鵬,門廣田,唐振興,薛建勤,賈希玉,陳旋,江濤,黃東,梁曉偉. 天然氣地球科學. 2019(08)
[8]酒泉盆地青西凹陷下溝組混積層系致密油成藏機理與富集影響因素[J]. 郭迎春,宋巖,方欣欣,姜振學,陳建軍,郭繼剛. 石油與天然氣地質(zhì). 2018(04)
[9]準噶爾盆地吉木薩爾凹陷致密油儲層納米孔隙特征及其含油性[J]. 靳軍,楊召,依力哈木·爾西丁,李璐璐,劉明. 地球科學. 2018(05)
[10]淡水湖相沉積區(qū)源儲配置模式對致密油富集的控制作用——以四川盆地侏羅系大安寨段為例[J]. 黃東,段勇,楊光,閆偉鵬,韋騰強,鄒娟,王瑋,李育聰. 石油學報. 2018(05)
本文編號：3523436
【文章來源】：中國地質(zhì). 2020,47(01)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：14 頁
【部分圖文】：
美國致密油產(chǎn)量變化（EIA,2019)
國內(nèi)外目前對非常規(guī)油氣儲層微觀孔隙結構的表征多集中在頁巖氣和頁巖油，它們和致密油儲層微觀孔隙結構有明顯的不同。首先是泥頁巖和砂巖、碳酸鹽巖在礦物組成上有著明顯區(qū)別，其次頁巖油氣儲層受熱演化程度影響較大，而致密油氣儲層受成巖作用影響較大。在此以鄂爾多斯盆地延長組致密砂巖油儲層和準噶爾盆地二疊系致密云質(zhì)巖油儲層作為典型例子對其微觀孔隙結構特征做一總結（圖2）。鄂爾多斯盆地延長組致密儲層中大孔、中孔、小孔、微孔及納米孔均發(fā)育，成因類型有粒間孔、溶蝕孔、晶間孔及微裂縫，研究發(fā)現(xiàn)孔徑分布范圍、孔隙類型和主體孔隙類型受儲層致密程度的控制作用明顯（馮勝斌等，2013），不同的砂體沉積成因應該是最根本原因（冉冶等，2016）。準噶爾盆地二疊系蘆草溝組致密云質(zhì)巖油儲層中也是多級孔隙均存在，孔隙類型主要為石英、白云石、長石及伊利石等細小礦物晶間孔、晶間溶孔及微縫，不同地區(qū)或?qū)游恢g的差別更多地受沉積環(huán)境和沉積湖水鹽度影響（匡立春等，2012；宋永等，2017），不同巖石類型經(jīng)歷了不同的成巖作用過程，發(fā)育了不同類型的儲集空間（操應長等，2019）。盡管統(tǒng)計長7段與蘆草溝組孔隙度相差不大，但長7段滲透率明顯大于蘆草溝組，這是由于長7段具有比蘆草溝組更大的孔喉半徑（圖3）。致密油儲層中納米級孔隙對油的產(chǎn)出有無貢獻尚無定論，但北美地區(qū)成功開發(fā)的致密油基本上由微米級孔隙所貢獻的（Williams,2013）。致密油儲層中微裂縫的發(fā)育規(guī)律及其與孔、喉構成的網(wǎng)絡結構還沒有得到完美的表征。4.2.2 致密油賦存狀態(tài)
牛小兵等（2013）應用核磁共振技術研究發(fā)現(xiàn)鄂爾多斯盆地延長組致密儲層中石油從大孔到納米孔隙連續(xù)性賦存且含油飽滿，隨著距離源巖的增加，石油只在大至中孔隙中賦存，納米孔隙不再含油，分析認為充注動力的逐漸降低控制了石油在具多尺度孔隙的致密砂巖儲層中差異性賦存。朱如凱等（2013）應用環(huán)境掃描電鏡鑒別出延長組致密油4種賦存狀態(tài)：圓球狀、發(fā)育于粒間孔內(nèi)的短柱狀集合體、均勻覆蓋于顆粒表面的薄膜狀、黏結于裂縫兩壁。致密油除了在納米級孔隙中以吸附態(tài)存在外（靳軍等，2018），更多地呈游離態(tài)存在于致密儲層的孔縫之中（類似于致密砂巖氣），頁巖油可以溶解-吸附態(tài)賦存于有機質(zhì)內(nèi)部和表面，干酪根溶解-吸附作用是主要機制，也可以游離態(tài)賦存于泥頁巖的孔、縫系統(tǒng)中。頁巖油賦存狀態(tài)在成藏演化過程中甚至在開采過程中由于環(huán)境條件的改變都可以發(fā)生轉(zhuǎn)化。如利用數(shù)值模擬和敏感性分析，發(fā)現(xiàn)Bakken上下兩套頁巖對主力產(chǎn)層段（中Bakken段）貢獻了12%～52%，平均貢獻了40%。上下兩套頁巖中油呈吸附狀態(tài)，在開采過程中發(fā)生了解析和擴散，即從吸附態(tài)到游離態(tài)的轉(zhuǎn)化（Kumar et al.,2013），類似于頁巖氣的解吸過程。4.3 致密油成藏機理
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Types and resource potential of continental shale oil in China and its boundary with tight oil[J]. ZHAO Wenzhi,HU Suyun,HOU Lianhua,YANG Tao,LI Xin,GUO Bincheng,YANG Zhi. Petroleum Exploration and Development. 2020(01)
[2]中國陸相頁巖油類型、資源潛力及與致密油的邊界[J]. 趙文智,胡素云,侯連華,楊濤,李欣,郭彬程,楊智. 石油勘探與開發(fā). 2020(01)
[3]中國陸相致密油形成機理與富集規(guī)律[J]. 朱如凱,鄒才能,吳松濤,楊智,毛治國,楊海波,范春怡,惠瀟,崔景偉,蘇玲,王煥第. 石油與天然氣地質(zhì). 2019(06)
[4]中國致密油氣發(fā)展特征與方向[J]. 孫龍德,鄒才能,賈愛林,位云生,朱如凱,吳松濤,郭智. 石油勘探與開發(fā). 2019(06)
[5]致密油納微米孔隙介質(zhì)非線性滲流特性研究進展[J]. 張雪齡,鄺頌雅,師渝滔,朱維耀,王燕令,吳學紅,牛聰. 中國海上油氣. 2019(04)
[6]準噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組致密油儲層成巖作用與儲集空間特征[J]. 操應長,朱寧,張少敏,葸克來,薛秀杰. 地球科學與環(huán)境學報. 2019(03)
[7]中國陸相致密油富集規(guī)律及勘探開發(fā)關鍵技術研究進展[J]. 胡素云,陶士振,閆偉鵬,門廣田,唐振興,薛建勤,賈希玉,陳旋,江濤,黃東,梁曉偉. 天然氣地球科學. 2019(08)
[8]酒泉盆地青西凹陷下溝組混積層系致密油成藏機理與富集影響因素[J]. 郭迎春,宋巖,方欣欣,姜振學,陳建軍,郭繼剛. 石油與天然氣地質(zhì). 2018(04)
[9]準噶爾盆地吉木薩爾凹陷致密油儲層納米孔隙特征及其含油性[J]. 靳軍,楊召,依力哈木·爾西丁,李璐璐,劉明. 地球科學. 2018(05)
[10]淡水湖相沉積區(qū)源儲配置模式對致密油富集的控制作用——以四川盆地侏羅系大安寨段為例[J]. 黃東,段勇,楊光,閆偉鵬,韋騰強,鄒娟,王瑋,李育聰. 石油學報. 2018(05)
本文編號：3523436
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