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致密儲層及沉積環境(精) 版權信息
- ISBN：9787030671394
- 條形碼：9787030671394 ; 978-7-03-067139-4
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
致密儲層及沉積環境(精) 本書特色
本書基于“將今論古”的地質類比分析，提出了海湖環境演變分析方法，翔實地論述了河流及河流扇、濱岸沉積環境和濱岸相等多種沉積體系，既體現了現代致密儲層的基礎研究，又反映了前緣的研究技術。
致密儲層及沉積環境(精) 內容簡介
本書首先簡要介紹了致密氣藏的主要特征、成藏機制、主控地質因素、成藏模式及評價技術，繼而討論了河流及分支河流體系的主要沉積特征及沉積相模式，闡述了浪控濱岸沉積環境和沉積相的發育特點，加強了對礫質濱岸、沙漠沙丘濱岸、障壁濱岸及高破壞性三角洲濱岸模式的認識；基于“將今論古”的地質類比分析，提出了海湖環境判別分析方法。本書既體現了以相標志、相層序和相模式為核心的現代儲層沉積學的基礎研究，又反映了現代和古代實例相結合的前緣研究領域。 本書可作為高等院校石油地質學和沉積學專業研究生的教學用書，也可供從事油氣田勘探開發的廣大地質工作者參考。
致密儲層及沉積環境(精) 目錄
目錄
序
前言
**章 致密儲層和致密氣 1
**節 概述 1
第二節 致密氣藏的主要特征 3
第三節 致密氣藏的形成 21
第四節 致密氣藏的分布 26
第五節 致密儲層評價技術 36
第二章 河流環境及河流相 58
**節 概述 58
第二節 河流類型及控制因素 77
第三節 河流構型 90
第四節 辮狀河沉積 95
第五節 曲流河沉積 127
第六節 網狀河沉積 164
第三章 分支河流體系 168
**節 概述 168
第二節 沖積扇的概念及發展 173
第三節 末端扇沉積 184
第四節 現代DFS及相分布 190
第五節 古代DFS及相模式 208
第四章 浪控濱岸沉積 224
**節 概述 224
第二節 浪控濱岸環境劃分 228
第三節 常見濱岸沉積類型 243
第四節 津浪礫灘沉積 258
第五節 沙漠海岸 264
第六節 兩種灘壩模式 270
第五章 障壁濱岸環境 281
**節 概述 281
第二節 現代障壁-潟湖海岸 285
第三節 現代湖盆障壁-潟湖體系 295
第四節 障壁-潟湖沉積相 301
第五節 三角洲與沿岸障壁 319
第六章 海湖環境演變分析 337
**節 概述 337
第二節 現代海湖盆地沉積環境淺析 339
第三節 沉積相分析 355
第四節 古生物、古生態和古環境分析 367
第五節 古鹽度與古環境分析 372
第六節 海平面變化與環境演變分析 379
參考文獻 389
序
前言
**章 致密儲層和致密氣 1
**節 概述 1
第二節 致密氣藏的主要特征 3
第三節 致密氣藏的形成 21
第四節 致密氣藏的分布 26
第五節 致密儲層評價技術 36
第二章 河流環境及河流相 58
**節 概述 58
第二節 河流類型及控制因素 77
第三節 河流構型 90
第四節 辮狀河沉積 95
第五節 曲流河沉積 127
第六節 網狀河沉積 164
第三章 分支河流體系 168
**節 概述 168
第二節 沖積扇的概念及發展 173
第三節 末端扇沉積 184
第四節 現代DFS及相分布 190
第五節 古代DFS及相模式 208
第四章 浪控濱岸沉積 224
**節 概述 224
第二節 浪控濱岸環境劃分 228
第三節 常見濱岸沉積類型 243
第四節 津浪礫灘沉積 258
第五節 沙漠海岸 264
第六節 兩種灘壩模式 270
第五章 障壁濱岸環境 281
**節 概述 281
第二節 現代障壁-潟湖海岸 285
第三節 現代湖盆障壁-潟湖體系 295
第四節 障壁-潟湖沉積相 301
第五節 三角洲與沿岸障壁 319
第六章 海湖環境演變分析 337
**節 概述 337
第二節 現代海湖盆地沉積環境淺析 339
第三節 沉積相分析 355
第四節 古生物、古生態和古環境分析 367
第五節 古鹽度與古環境分析 372
第六節 海平面變化與環境演變分析 379
參考文獻 389
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致密儲層及沉積環境(精) 節選
**章致密儲層和致密氣 **節概述 致密儲層多以砂巖和砂礫巖為主，通常是指儲層滲透率低的砂巖儲層。不同學者對致密砂巖儲層有不同的分類方案，不同類型致密砂巖氣藏的成藏機理和資源潛力也有重要差別。美國通常把砂巖儲層滲透率小于0.1mD1mD=0.986923×10-3μm2。的氣藏稱為致密砂巖氣藏，也就是傳統意義上的低滲透氣藏。當然，這個劃分界限并不統一，如加拿大通常用1.0mD作為統一的界限。致密砂巖氣的基本定義是儲層低滲透，但是具體滲透率多低的儲層才算是致密呢？目前國內總體上有一個共識，即認為地層條件下滲透率小于0.1mD的氣藏稱為致密砂巖氣藏，可見這類氣藏需要大規模的水力壓裂才能形成商業性產能。在致密氣藏研究中，一些人把1～5mD的儲層也納入致密儲層，還有一些稱之為“甜點”氣藏的平均滲透率高達幾十到幾百毫達西以上。這里還存在一個滲透率測量問題，即滲透率需要在原始地層條件下測量，在地表壓力下測量滲透率會高于原始壓力下的滲透率。可見在致密儲層的定義中，滲透率的界定標準比較模糊，所以有人想從生產上來界定，即“除非采用人工壓裂增產或是用水平井或叢式井生產，否則不能夠產生經濟流量或是經濟開采數量的天然氣”的氣藏稱為致密砂巖氣藏。也就是說，看一個氣藏是否屬于致密砂巖氣藏，還可以從生產歷史資料和氣藏生產數據來加以判斷。 與致密氣藏相似的術語還有深盆氣藏、盆地中央氣藏、連續型氣藏等。Masters（1979）首先對北美地區已發現的深盆氣藏進行了系統的總結，提出了深盆氣圈閉（deep basin gas trap）的概念。Masters（1984）主編出版了AAPG論文專集《深盆地氣田實例研究：埃爾姆沃斯(Elmworth)》，該文集對深盆氣的沉積背景、成藏理論、勘探方法和開采技術進行了系統的論述。大部分深盆氣藏都處于構造下傾方向或鄰近盆地的軸部，盡管目前這些致密氣單元由于廣泛的抬升剝蝕可以出現在盆地的邊緣和淺處。北美有超過20個盆地廣泛分布著致密氣藏，這些氣藏的烴源巖熱演化程度都達到了成熟階段，一般分布在盆地深部位，且烴源巖處于生氣窗范圍內。處于相對淺層的致密砂巖氣藏曾經都經歷過生氣窗階段，隨后又遭遇抬升剝蝕。 Law( 2002)將盆地中央氣系統定義為低滲透、具有異常壓力、面積大、無明顯氣水邊界的氣藏。盆地中央氣藏直徑為數十千米，常位于具有正常壓力、氣水邊界清晰的常規構造和地層圈閉之下(圖1-1)。與常規氣藏相比，盆地中央氣藏的邊界不清晰，無明顯的圈閉、蓋層和氣水界面，異常壓力*高點處于生氣窗頂部或附近，內部分布有產量較高的“甜點”區。在Law(2002)的直接型盆地中央氣圈閉中，沿上傾方向低滲透含氣砂巖漸變為高滲透含水砂巖，氣體被圈閉在下傾部位，雖然缺乏或沒有明顯的蓋層，但氣體不會很快溢散，頂部異常壓力界面可以穿越不同的地層邊界。 圖1-1盆地中央氣藏橫剖面示意圖 對一些大面積分布、缺乏明顯氣水界面的氣藏，也稱之為連續型氣藏( Gautier et al.，1996；Schmoker，2002)。連續型氣藏是一個很寬闊的概念，包括了致密砂巖氣、煤層氣、頁巖氣及天然氣水合物等。這是氣藏的一個大類，氣水邊界不清且伴生水較少的特征說明該氣藏是一個不受浮力控制的系統。不管致密氣藏以何種名稱出現，是深盆氣藏、盆地中央氣藏還是連續型氣藏，它們的資源潛力都非常巨大。這些非常規天然氣聚集也是大規模勘探開發的對象，在經濟和技術條件允許的情況下，它們將成為重要的資源。 致密砂巖氣資源量是巨大的，但是到底有多大，是個頗具爭議的問題，需要掌握充分的數據才能做出回答。其中地質信息*為重要，主要包括盆地構造、沉積環境、圈閉類型、流體類型、壓力體系及儲層的性能等。致密砂巖氣的采收率一般很低，隨著氣價升高，需要進一步提高增產技術，*終都將促使井網的加密。開發井的加密將會導致單井儲量和產量的下降。但無論是過去還是現在，致密砂巖氣都是天然氣生產中不斷增長的、也是不可或缺的領域。它對天然氣工業的日益增長的重要性不言而喻，也仍將是我國天然氣工業不可或缺的重要部分（戴金星等，2000；戴金星，2014）。 美國大部分致密砂巖氣產量來自三個區域：①西部落基山盆地群；②東得克薩斯和北路易斯安那；③南得克薩斯。落基山盆地群中大多數盆地，如圣胡安(San Juan)、尤因塔(Uinta)、皮申思(Piceance)、大綠河(Greater Green River)和風河(Wind River)的白堊系儲層，是美國致密砂巖氣的核心產區。東得克薩斯和北路易斯安那的上侏羅統和下白堊統儲層為美國第二大致密砂巖氣的生產中心。南得克薩斯古新統以及上白堊統致密砂巖氣產量與西部落基山盆地群產量相當，但由于其增長率太低，屈居第三位。其他地區的致密砂巖氣產量都不大。阿納達科(Anadarko)盆地致密砂巖氣產量的快速增長使之成為一個重要的致密砂巖的產氣區。 Emmons(1921)在《石油地質學》一書中指出，賓夕法尼亞地質調查局的很多研究者反對背斜理論，他們認為“有很多油氣聚集在向斜中”。這說明很早以前，這些大量的、非常規油氣的聚集已經被注意到了，然而遺憾的是，只能將這些油氣聚集解釋為獨*性，而沒有創造性地提出一些新的理論。在圣胡安盆地早期開發中，人們就認識到天然氣的普遍分布，大量低壓的天然氣分布在盆地向斜或者深部位，氣藏基本不含水，而且這些氣藏沿著沉積走向一直到附近的露頭呈連續分布而散失掉。人們猜測，這個巨大的天然氣藏很可能是個水動力圈閉。于是，在石油地質類的教科書中，就有了圣胡安盆地作為水動力圈閉的典型實例。同樣處于丹佛盆地向斜部位的瓦滕堡(Wattenburg)氣田，當時也被認為是常規的地層圈閉，其分布面積很大，沒有底水。之后，通過對比不同盆地各個單元，發現一些大型油氣田都分布在盆地的向斜部位，沒有底水或者邊水，常具異常壓力，即使含氣單元與附近露頭連續分布，天然氣也沒有散失。 20世紀70年代以來，美國、加拿大政府和各大石油公司對致密砂巖氣的研究給予了高度重視，并進行了理論技術和方法的綜合研究，特別是在烴源巖地球化學評價、成藏模擬、巖心和測井儲層評價、“甜點”描述及壓力分布預測方面取得了很大的進展，廣泛推進了深盆氣地質理論的發展。在深盆地氣田實例研究中，涉及的內容非常廣泛，不僅包括了盆地沉積環境、地球化學、測井曲線巖性標定、異常壓力、生產特性、完鉆井以及具體單元的勘探史等，還對深盆氣氣水倒置及形成機理進行了討論，通過對埃爾姆沃斯氣田的研究，建立了艾伯塔盆地氣田模式（Masters，1984）。Spencer和Mast(1986)出版了AAPG論文專集《致密儲層地質學(Geology of Tight Gas Recenoir)》，該文集對美國大陸內盆地深盆氣藏的成藏理論、分布規律和技術進行了論述。他們從儲層的角度總結了大量盆地及地質背景下的致密砂巖氣藏的數據和資料，提出了裂縫和二次溶蝕在“甜點”形成過程中的重要作用，這些“甜點”的區域儲層特性及天然氣產量都非常好。之后，加拿大、美國、墨西哥等地的致密砂巖氣盆地都不斷進行著各種勘探、評價和開發，對深盆氣藏的研究一直沒有停止，主要集中在深盆氣藏形成機理與分布規律方面。Law和Dickinson(1985)以及Meissner (1979，1982，1987)等通過描述起初的超壓氣到現在的低壓氣的演化過程，解決了異常壓力的問題。他們強調了天然氣的生成量與散失量、上傾運移量、擴散量之間相對平衡的重要性。天然氣生成初期，從烴源巖中生成的天然氣進入鄰近的儲層形成超壓封隔箱，隨著干酪根的全部轉換或者生烴灶因抬升作用而關閉，封隔箱中的天然氣繼續散失，使得超壓系統從上傾的邊界開始逐漸變為低壓系統(Sundam et al.，1997)。 Shanley等(2004)認為懷俄明州西南部大綠河盆地的低滲透氣藏可能不屬于盆地中央氣藏的模式，把這些氣藏看作常規圈閉可能更合適，是常規構造、地層和復合圈閉。底水的存在、天然裂縫以及影響產量的地層變化與盆地中央氣藏模式不一致。這些隱蔽圈閉以前看作是“甜點”，但隨著認識的深入，有些觀點可能要改變。隱蔽的常規構造、地層圈閉也是商業性氣藏的有利聚集區。 有關致密砂巖氣的文獻論述頗多，涉及烴源巖、成熟度、排烴和運移、壓力、儲層性質以及流體性質之間的關系等多方面的研究。 第二節致密氣藏的主要特征 致密砂巖氣涉及的研究內容十分廣泛，包括盆地的構造背景、致密儲層的沉積環境、烴源巖及成熟度、排烴和運移、地層壓力、儲層性質以及流體性質等多個方面。在早期深盆氣的研究中，人們提出了天然氣的形成過程是動態的、不斷變化的，也認識到了這些天然氣與常規構造、地層圈閉中靜態的天然氣不同。隨著對致密砂巖氣研究的深入，人們對原來深盆氣運聚模型的適用性提出了質疑，相繼提出了多元化的致密砂巖氣預測模型，強調了優質成熟烴源巖與儲層緊鄰接觸對致密砂巖成藏的關鍵性，并通過實驗分析發現天然氣的充注與儲層空間的相對關系決定了氣藏的壓力。 致密氣田大都分布在盆地中央或構造下傾部位，且分布規模巨大。這些盆地多緊靠物源區，碎屑沉積活躍，碳質泥巖和煤層發育，儲層成巖作用強度大，加快了致密儲層的形成。成熟的煤系源巖、致密儲層、頁巖隔層便組成了一個高性能的烴類產生器。尤其是成熟的煤系烴源巖與儲層的緊密接觸，產生了天然氣高效充注的無水氣藏。 一、河流扇和浪控濱岸是主要沉積背景 從目前國內外發現的大型致密氣田的形成環境來看，致密氣儲層可以發育在陸相、海相和海陸過渡相的各種地層中，但大型致密氣田生儲巖系的沉積環境以河流扇和濱岸沉積為主。據Masters（1984）、Smith等（1984）、Spencer和Mast（1986）等的研究，北美落基山地區大型致密氣儲層主要為砂巖和礫巖，其沉積相類型有辮狀河平原、河道、海灘、障壁島、潮汐水道、浪成三角洲等幾種，尤其是一些被煤系烴源巖直接覆蓋的海岸障壁砂體是致密氣充注*好的單元，這已在艾伯塔盆地深層的Falher組中得到證實。也就是說河流及河流扇體系、浪控濱岸體系是各類致密氣田形成的主要環境（Zhang et al.，2019a，b，c）。從國內情況來看也是如此，如鄂爾多斯盆地山西組致密氣田形成于廣闊的河流扇體系，而太原組致密氣田形成于浪控濱岸環境的障壁-潟湖體系。我國的近海盆地浪控濱岸沉積更為發育，主要為海灘和濱面、障壁島-潟湖和浪控三角洲（Zhang et al.，2019c；Liu et al.，2019）。但是，從大氣田儲集砂體的規模來看，河流（尤其是河流扇）體系是形成大型-特大型致密氣田的主控沉積要素。 河流扇根據河道類型可以進一步劃分為辮狀河扇和曲流河扇，主要是由多條分支狀的辮狀河和曲流河在濕地環境中穿行而形成的多河道沉積體系。河流扇的主要特點如下：①體系規模巨大，半徑可達幾十至幾百千米，多為大型和中型河流扇，分布面積多超過1×104km2；②既可以是單物源也可以是多物源，可包括一條或多條分支河道，從近源到遠源呈放射狀展布；③順著沉積斜坡向下游，沉積物粒度變小，河道的尺度規模減小；④從近源到遠源，隨著蒸發作用增加，可由濕地環境向旱地環境轉化；⑤河道的遠端缺乏穩定的水體，不存在傳統的三角洲前緣沉積環境；⑥從近源到遠源，煤層和暗色泥巖的分布厚度變小。 鄂爾多斯盆地位于中國華北地塊的西緣，是一個多旋回克拉通盆地，面積為37×104km2。盆地基底由太古宇及元古宇變質巖組成，中新元古界以海相、陸相的裂谷沉積為特征，厚度為200～3000m；下古生界以海相碳酸鹽巖為主，厚度為400～1600m；上古生界發育的石炭-二疊系沉積不整合超覆在元古宇或下古生界（主要奧陶系）組成的沉積基礎層之上，缺失泥盆-下石炭統，以浪控濱岸、河流扇和濕地沼澤相為主，厚度為600～1700m；中生界主要以內陸河流、湖泊沼澤相沉積為主，地層厚500～300m；新生界在盆地內部較
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