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沧东凹陷孔二段混合细粒沉积岩相特征及形成环境

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地球科学 2020年第10期45卷 3779-3796页

作者：李圯刘可禹蒲秀刚陈世悦韩文中张伟汪虎梁超赵建华中国石油大学地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大港油田公司勘探开发研究院天津300280

沧东凹陷孔二段页岩层系广泛发育混合细粒沉积岩.混合细粒沉积岩的岩石类型划分和沉积环境分析是其成因研究的重要组成部分,有助于总结混合细粒沉积岩的沉积规律,寻找有利勘探目标.通过岩心与薄片观察、二维XRF(X射线荧光光谱)扫描,结合... 详细信息

沧东凹陷孔二段页岩层系广泛发育混合细粒沉积岩.混合细粒沉积岩的岩石类型划分和沉积环境分析是其成因研究的重要组成部分,有助于总结混合细粒沉积岩的沉积规律,寻找有利勘探目标.通过岩心与薄片观察、二维XRF(X射线荧光光谱)扫描,结合XRD(X射线衍射)、元素地球化学测试等资料,以矿物成分和沉积构造为主要依据,将孔二段混合细粒沉积岩划分为21种岩相;通过Sr/Cu、Mg/Ca、Sr/Ba、V/(V+Ni)、Al、Ti含量、Fe/Mn和(Fe+Al)/(Ca+Mg)等地球化学指标的垂向变化及岩相分析沉积环境演化.沧东凹陷孔二段混合细粒沉积岩主要发育在气候干旱、微咸水-咸水相、水体贫氧、陆源输入较强的半深湖-深湖环境中;岩相类型的发育同时受到水体的高盐度和陆源输入的影响,均一细粒沉积岩分布最广,其次为灰云细粒沉积岩,黏土细粒沉积岩不发育.

关键词：混合细粒沉积岩岩相特征沉积环境沧东凹陷孔店组二段沉积

湖相页岩型页岩油勘探开发理论技术与实践--以渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组为例

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石油勘探与开发 2022年第3期49卷 616-626页

作者：赵贤正周立宏蒲秀刚金凤鸣韩文中时战楠陈长伟姜文亚官全胜许静刘学伟张伟马建英中国石油大港油田公司天津300280

针对湖相页岩型页岩油高产稳产主控要素不清楚、页岩油生产规律不明确等问题,综合利用沧东凹陷古近系孔店组二段4口井700 m系统取心、十万余条分析数据和试油资料对湖相页岩型页岩油实现高产稳产的理论认识基础、勘探开发关键技术、页... 详细信息

针对湖相页岩型页岩油高产稳产主控要素不清楚、页岩油生产规律不明确等问题,综合利用沧东凹陷古近系孔店组二段4口井700 m系统取心、十万余条分析数据和试油资料对湖相页岩型页岩油实现高产稳产的理论认识基础、勘探开发关键技术、页岩油的开发效果及生产规律等进行分析和总结。提出“三高一低”优质页岩是页岩油富集的物质基础、中偏高热演化是页岩油富集有利条件、纹层状长英质页岩是湖相页岩型页岩油最优富集层等页岩油富集理论认识。形成了富集层及富集区评价预测技术、水平井开发井网部署技术、页岩油储集层压裂工艺技术、页岩油排采制度优化技术等支撑页岩油高产稳产的勘探关键技术方法。理论认识与技术方法指导实现了沧东凹陷页岩油的高产稳产,其中4口水平井单井日产页岩油突破百吨,GY5-1-1L井日产油达208 m^(3);截至2022年4月,28口生产井日产油稳定在300~350 t,累产油17.8×10^(4) t。揭示了页岩油水平井自喷阶段产量呈指数递减、机械采油阶段产量呈台阶状递减后再趋于稳定的生产规律,采出页岩油轻烃类组分比例与日产油量呈正相关性且在试采进程中逐渐减少。

关键词：湖相页岩型页岩油富集高产孔二段沧东凹陷黄骅坳陷

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沧东凹陷孔二段页岩有机质富集特征研究

中国矿业大学学报 2021年第2期50卷 304-317页

作者：方正蒲秀刚陈世悦鄢继华韩文中时战楠张伟陈星燃董庆民中国石油大学(华东)深层油气重点实验室山东青岛266580 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油大港油田公司勘探开发研究院天津300280

为深化对渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段(孔二段)典型湖相富有机质页岩有机质非均质性的认识,本文利用岩石学、元素地球化学、有机地球化学及测井曲线等资料,基于实测总有机碳(TOC)、测井曲线模型(ΔlgR)、母质来源及微观赋存状态总结有... 详细信息

为深化对渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段(孔二段)典型湖相富有机质页岩有机质非均质性的认识,本文利用岩石学、元素地球化学、有机地球化学及测井曲线等资料,基于实测总有机碳(TOC)、测井曲线模型(ΔlgR)、母质来源及微观赋存状态总结有机质富集特征,并结合沉积环境演化探讨有机质富集控制因素,认为有机质具有以陆源高等植物为主的混源特征反映孔二段沉积时期陆源输入对有机质富集特征发挥了重要作用,一方面向湖泊输送大量陆源有机质,另一方面提供营养物质促进湖泊表层初级生产力.研究结果表明:Ek_(2)^(2)和Ek_(2)^(3)富有机质页岩中有机质呈"中碳—高碳(TOC为0.7%~4.0%)与高碳—富碳(TOC为2.0%~7.0%)"的韵律型富集,Ek_(2)^(1)下部呈先增后减型富集;在湖侵期,水深增加(Rb/K值为0.002~0.004)形成的良好保存条件是有机质富集的重要前提条件,气候干湿旋回(干湿指数C值为0.15~0.53)形成了受控于陆源输入的韵律型富集特征;在高位期,气候、水深、盐度的变化(干湿指数C值由0.1~0.2变为0.2~0.3、Rb/K值由0.002~0.003变为0.002~0.004、Sr/Ba值由1.0~2.0变为0.5~1.0)导致有机质由陆源输入、初级生产力、保存条件共同作用转变为受控于陆源输入,形成先增后减型富集特征.

关键词：沧东凹陷孔店组二段有机质富集有机质母质来源陆源输入

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段细粒沉积旋回及其对有机质分布的影响

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石油勘探与开发 2023年第3期50卷 468-480页

作者：赵贤正蒲秀刚鄢继华金凤鸣时战楠柴公权韩文中刘岩姜文亚陈长伟张伟方正解德录中国石油大港油田公司天津300280 中国石油大学(华东) 山东青岛266580 长江大学武汉430100

基于陆相水进-水退旋回(T-R旋回)层序地层学理论,通过对渤海湾盆地沧东凹陷官108-8井古近系孔店组二段连续500m完整取心及化验资料分析,开展湖相盆地细粒沉积岩的高频旋回特征研究。通过应用测井岩性组合判别方法,搭建孔二段细粒沉积岩... 详细信息

基于陆相水进-水退旋回(T-R旋回)层序地层学理论,通过对渤海湾盆地沧东凹陷官108-8井古近系孔店组二段连续500m完整取心及化验资料分析,开展湖相盆地细粒沉积岩的高频旋回特征研究。通过应用测井岩性组合判别方法,搭建孔二段细粒沉积岩的五级高频旋回地层格架。采用不同尺度及方法表征细粒沉积岩高频旋回特征,研究表明五级T旋回陆源碎屑矿物含量高、古盐度低、古气候偏潮湿、纹层密度大,五级R旋回则表现为碳酸盐矿物含量高、古盐度高、古气候偏干旱、纹层密度小。高频旋回变化控制了有机质的丰度与类型,T旋回中TOC值较高,除了有较高的陆源有机碳含量外,水体内生有机质也较为丰富,显示湖泊的初级生产力较高,有利于页岩油的形成与富集。

关键词：细粒沉积高频旋回纹层密度有机质古近系孔店组二段沧东凹陷渤海湾盆地

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段页岩层系不同岩性储层结构特征

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地球科学 2023年第1期48卷 63-76页

作者：赵贤正陈长伟宋舜尧杨飞王晓东冯建园刘建青孙鹏何振铎马忠梅中国石油大港油田分公司天津300280

为进一步明确湖相页岩层系优势储集岩性,聚焦页岩油甜点、提高水平段甜点钻遇率,增加水平井页岩油产量,利用沧东凹陷孔二段G108-8井494.29 m岩心,3000余块次薄片、扫描电镜、核磁共振、压汞和全岩X衍射等数据,系统分析页岩层系中碳酸盐... 详细信息

为进一步明确湖相页岩层系优势储集岩性,聚焦页岩油甜点、提高水平段甜点钻遇率,增加水平井页岩油产量,利用沧东凹陷孔二段G108-8井494.29 m岩心,3000余块次薄片、扫描电镜、核磁共振、压汞和全岩X衍射等数据,系统分析页岩层系中碳酸盐岩、砂岩和泥页岩孔隙类型、结构及非均质特征.结果表明:长石、石英和有机质对储集空间发育具有建设性作用,方解石、黏土和方沸石矿物是储集空间发育的不利因素,白云岩化作用虽在一定程度上改善了碳酸盐储层结构,但白云岩类微晶、泥晶纳米级晶间孔隙储集、渗流条件较差,页岩层系优势储集岩性主要包括砂岩、纹层型页岩和裂缝型白云岩3种类型;纹层型页岩储层基质储集、渗流相对较好,富长英质矿物纹层内残余粒间孔、溶蚀孔之间连通性较好,压裂改造后人工裂缝与基质孔缝形成复杂缝网结构,具备稳产能力,是页岩油主力产层.根据新认识,将钻探箱体聚焦到8~10 m厚纹层状长英质页岩段,GY5-3-1L、GY5-1-9H两口井首年单井累产油超1.0×10^(4)t,桶油成本下降到65美元,实现了湖相页岩油效益开发.

关键词：渤海湾盆地沧东凹陷孔二段页岩油储层孔隙结构石油地质学

页岩储集空间微观形态分类及三维结构重构——以渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组二段为例

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石油勘探与开发 2022年第5期49卷 943-954页

作者：范雨辰刘可禹蒲秀刚赵建华中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国石油大港油田公司天津300280 中国石油大学(华东) 山东青岛266580

基于大体积聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)三维重构技术,结合传统的扫描电镜(SEM)观察、自动矿物识别和表征系统(AMICS)扫描和SEM图像大面积拼接,对渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组二段(简称孔二段)页岩储集空间的微观展布样式及三维结构... 详细信息

基于大体积聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)三维重构技术,结合传统的扫描电镜(SEM)观察、自动矿物识别和表征系统(AMICS)扫描和SEM图像大面积拼接,对渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组二段(简称孔二段)页岩储集空间的微观展布样式及三维结构进行表征分类。研究表明:①孔二段可划分出长英质粒间微米孔型、长英质粒间缝隙型、长英质粒间孔隙型、混合质粒间孔缝型、混合质粒间孔隙型、含黏土白云质粒间孔隙型和无黏土白云质粒间孔隙型共7种储集空间类型。②4类粒间孔隙型中,白云质页岩的储集性能最好,混合质页岩次之,长英质页岩最差。③长英质粒间缝隙型储集空间具有最好的储集性能和逾渗结构,是需要重点关注的储集空间类型。④大体积FIB-SEM三维重构在兼顾高分辨率的同时具有较大的表征尺度,是表征强非均质性陆相页岩储集空间三维结构的有效方法。

关键词：页岩油孔隙结构三维结构重构古近系孔店组沧东凹陷渤海湾盆地

陆相湖盆深水区页岩高频层序对储层发育的影响——以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段页岩为例

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石油学报 2023年第10期44卷 1663-1682页

作者：方正蒲秀刚陈世悦鄢继华陈星燃崔绮梦中国石化集团胜利石油管理局有限公司博士后科研工作站山东东营257001 中国石油大港油田公司勘探开发研究院天津300280 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油华北油田公司勘探开发研究院河北任丘062552

以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段(孔二段)为代表的陆相湖盆深水区页岩具有良好的页岩油勘探开发潜力,但其岩相宏观分布与储层微观特征的联系尚不明确。利用岩心观察描述、岩石薄片鉴定、X射线衍射矿物定量分析、元素及有机地球化学测试... 详细信息

以渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段(孔二段)为代表的陆相湖盆深水区页岩具有良好的页岩油勘探开发潜力,但其岩相宏观分布与储层微观特征的联系尚不明确。利用岩心观察描述、岩石薄片鉴定、X射线衍射矿物定量分析、元素及有机地球化学测试、测井曲线、场发射扫描电镜分析、氮气吸附实验、高压压汞实验、聚焦离子束扫描电镜分析等方法,在页岩高频湖进-湖退(T-R)层序划分的基础上,分析了不同类型层序的岩相充填演化序列和不同岩相的储层特征,探讨了高频层序对储层发育的影响。研究结果表明:沧东凹陷孔二段富有机质页岩段可划分为11个高频T-R层序(五级层序SQ①-SQ⑪,其中,SQ⑨发育重力流成因砂岩);根据高频层序内T-R旋回的对称性,层序可分为以T旋回为主的不对称型、以R旋回为主的不对称型和近对称型;页岩储层主要发育粒间孔、粒内孔、有机质孔和微裂缝等微观孔隙,以粒间孔和粒内孔等无机孔为主;长英质矿物含量更高、纹层状构造更发育的纹层状长英页岩相和纹层状混合页岩相的宏孔更为发育,连通性更好,而碳酸盐矿物含量更高、块状构造更发育的块状混合页岩相和纹层状/块状碳酸盐页岩相的介孔更为发育,连通性一般;页岩的储层特征受矿物含量和沉积构造影响,呈现出明显的“相控”特征,而高频层序可以看作是连续时间序列下沉积环境变化的响应,影响着湖盆中心页岩的沉积作用;高频层序在不同演化阶段的储层特征差异明显,快速湖侵阶段的中—上部层序和振荡湖侵阶段的底部层序为优质储层发育段,而在稳定高位阶段仅局部层序发育优质储层。研究成果以期为陆相湖盆深水区页岩高频层序的划分及优质储层评价与预测提供理论支撑。

关键词：高频T-R层序层序类型层序演化孔隙结构沧东凹陷

沧东凹陷GX井孔二段页岩古沉积环境与有机质富集关系研究

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沧东凹陷GX井孔二段页岩古沉积环境与有机质富集关系研究

作者：陈成东北石油大学

学位级别：硕士

沧东凹陷富含页岩油,近几年来备受关注,取得了重大突破。但是其形成环境与其有机质富集关系的研究还相对薄弱。论文通过地球化学、岩石矿物组成及有机显微组分等分析,探讨了沧东凹陷GX井孔二段页岩古沉积环境与有机质富集关系,主要取得... 详细信息

沧东凹陷富含页岩油,近几年来备受关注,取得了重大突破。但是其形成环境与其有机质富集关系的研究还相对薄弱。论文通过地球化学、岩石矿物组成及有机显微组分等分析,探讨了沧东凹陷GX井孔二段页岩古沉积环境与有机质富集关系,主要取得以下几点认识:(1)将沧东凹陷GX井孔二段划分出六种岩相,Ek油层组主要发育有块状钙质页岩(MCS)、纹层状混合质页岩(LMS)两种岩相,Ek油层组主要发育有纹层状长英质页岩(LSS)、纹层状钙质页岩(LCS)两种岩相,Ek油层组主要发育有纹层状混合质页岩(LMS)、块状钙质页岩(MCS)和纹层状钙质页岩(LCS)三种岩相,Ek油层组主要发育有块状混合质页岩(MMS)、块状长英质页岩(MSS)两种岩相。(2)沧东凹陷GX井孔二段沉积时期整体为半干旱-半湿润气候、水体盐度较高、为半咸水-咸水环境。水中含氧量低,为还原条件,水体较深,为深湖封闭环境。垂向上由湿润、弱还原、低盐度、弱水动力深水环境向半干旱、还原、高盐度、相对较浅的水环境转变。(3)孔二段页岩中的有机质主要来源于低等水生生物,还有一小部分来自于陆生高等植物。有机质类型以Ⅰ、Ⅱ1型为主。Ek油层组的有机质丰度达到相对最高(TOC=4.79%),Ek油层组的有机质丰度相对最差(TOC=2.00%),而Ek油层组和Ek油层组的TOC值分别为2.89%和2.62%。(4)高的古生产力保证了有机质的大量生成,其次沉积环境对有机质的富集起到了重要的影响作用。孔二段各油层组的古生产力顺序:Ek>Ek>Ek>Ek。虽然Ek油层组古生产力最高,但是其TOC值却最低,在于其相对较强的水动力条件和相对较弱的还原水体环境,加速了微生物对有机质的分解和氧化。

关键词：沧东凹陷孔二段页岩沉积环境有机质富集

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沧东凹陷孔二段常规油与致密油关系研究

中国矿业大学学报 2016年第2期45卷 328-335页

作者：徐祖新张义杰王居峰姜文亚刘海涛中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大港油田勘探开发研究院天津300280

为了分析沧东凹陷孔二段常规油与致密油的关系,采用地球化学分析、盆地模拟、铸体薄片和包裹体分析等方法,研究了两者在形成时间、空间分布和资源量3方面的关系,提出了2种常规油与致密油的空间分布模式.研究结果表明：1）孔二段常规油具... 详细信息

为了分析沧东凹陷孔二段常规油与致密油的关系,采用地球化学分析、盆地模拟、铸体薄片和包裹体分析等方法,研究了两者在形成时间、空间分布和资源量3方面的关系,提出了2种常规油与致密油的空间分布模式.研究结果表明：1）孔二段常规油具有2期成藏,致密油仅有1期成藏,致密油形成时间晚于常规油形成时间;2）孔二段常规油与致密油空间分布具有＂正常型＂和＂反转型＂2种模式,从湖盆中心向斜坡高部位,前者依次聚集致密油—常规油,后者依次聚集常规油—致密油—常规油;3）孔二段常规油资源量大于致密油资源量,两者资源量分别为6.36×10^8 t和5.10×10^8 t,但是非常规油（致密油和页岩油）资源量大于常规油资源量,常规油与非常规油资源量比例为1∶1.8～1∶3.0,非常规油是下一步的开发领域.

关键词：沧东凹陷孔二段常规油致密油空间分布