第47卷第1期 方欣欣等:致密油成藏研究进展与待解决的重要科学问题 表4 Bakken致密油产油井与非产油井热解参数对比(据 Maende and weldon,2013) Table 4 Comparisons between pyrolysis and ToC data of oil productive wells and one non-oil productive well in Bakken tight oil play (after Maende and Weldon, 2013) 井类别 井名 甜点层段/m S2(mgHC/g下 Bakken段下 Bakken段 TOC/% OSI Graham USA3162-3162628046 #1-15 (0.35)54-146(88)0.330.86 0.57-093 89~149 0.50-1.25 47~18 0.81-098 3282.7~32897 Peck #2 (0.82) (132) (0.94) 油流井 Hagen#~1331586-3161.7 0.22-049 100~129 80-134 0.83~107 (0.35) (115) (0.61) (101) 0.22-0.76 374~7910.46289464-8270.51-0.74 Long I-0lH27853-2795.5 Dobrinski 20-607 0.31-0.62 非产油井 0.10-0.80 18-44 (0.29) (200) (048) 纳米尺度的非均质性对致密油运聚的影响。 致密油赋存状态的影响因素、转化条件及相对贡 52致密油优势源储结构 献。表现在,致密油赋存状态的宏观控制因素(如 源储共生关系是致密油形成最重要的地质条件沉积结构、成岩演化、热成熟作用阶段、顶底板和系 之一,主要受沉积特征及其演化的控制。从致密油统温压场-流体场边界条件等)硏究不够深入,尚未 储层的三种主要成因类型可以发现,不管哪一种致开展不同赋存状态和不同赋存空间烃类的相对贡 密油赋存与分布环境,都存在着多种源储组合样式献等方面的研究,致密油成藏演化过程中不同赋存 (如由裂缝发育形成的源储一体式、下生上储式、上状态相互转化的过程和条件不明确。为解决这些 生下储式、“三明治”式等),甚至这些样式在一个地问题,以下思路有可借鉴之处。利用荧光薄片分 区、一个层位普遍存在,而且这些独立分布的源储组析、激光拉曼分析、扫描电镜与能谱分析等多种技 合对油气成藏及分布有重要的控制作用( Zhu et a.,术手段,系统研究不同代表性(沉积、物性、成熟度 2012;宋岩等,2013;黄东等,2018)。但这些组合样有机质丰度等)的典型样品中致密油的赋存方式; 式的有效性不一,某一种或几种可能是该地区最主从动力学机制上阐明吸附与游离的临界条件,找出 要的源储组合类型,更准确地应称之为源储结构。控制因素,揭示不同赋存状态和不同赋存空间的油 源储结构是指烃源岩与储集岩之间的接触关系、岩气相对比例;在搞淸楚特定条件下致密油赋存状态 性组合、厚度差异、物性差异和孔隙结构类型。不同和赋存空间及主控因素的基础上,系统研究构造演 的源储结构,烃源岩与储集岩之间具有不同的接触化过程中(深埋和抬升)吸附与游离态的转化。 关系、岩性组合、厚度大小以及孔隙结构特征和物性54混合沉积与致密油 特征,直接影响着油气由烃源岩向致密储层的充注 国内外致密油勘探实践和地质研究表明,北美 动力、充注方式、充注强度、充注范围以及充注量,从典型的致密油区带,如 Bakken、 Eagle ford等储层都 而对致密储层中的油气运移和聚集产生重要的影是混合沉积成因的( Roelofsen,2013),加拿大萨斯 响。因此,以源储组合为研究对象,通过产能分析、喀彻温省西南部 Upper Shaunavon段致密油储层以 含油气性统计、实验测试分析结合已有的地质研究及阿根廷 Vaca muerta组致密油储层也是混合沉积 成果,评价源储组合的生烃、储烃、保烃的能力,优选的代表( Fie and pedersen2013; Maximiliano 出优势源储结构。以优势源储结构为载体研究该组a2019)。在中国四川盆地川中侏罗系、准噶尔盆 合在埋藏演化过程中成藏条件的变化,对揭示致密地二叠系、三塘湖盆地二叠系、酒泉盆地青西凹陷 油的成藏机理和富集区带的优选有重要意义。 下白垩统、渤海湾盆地冀中坳陷霸县凹陷和饶阳凹 5.3致密油赋存状态 陷沙河街组、黄骅坳陷沧东凹陷孔店组与歧口凹陷 关于致密油赋存状态的科学问题可以概括为:沙河街组、二连盆地下白垩统等多个发现致密油的 http://geochina.cgs.gov.cn中国地质,2020,47(1)http://geochina.cgs.gov.cn 中国地质, 2020, 47(1) 纳米尺度的非均质性对致密油运聚的影响。 5.2 致密油优势源储结构 源储共生关系是致密油形成最重要的地质条件 之一，主要受沉积特征及其演化的控制。从致密油 储层的三种主要成因类型可以发现，不管哪一种致 密油赋存与分布环境，都存在着多种源储组合样式 （如由裂缝发育形成的源储一体式、下生上储式、上 生下储式、“三明治”式等），甚至这些样式在一个地 区、一个层位普遍存在，而且这些独立分布的源储组 合对油气成藏及分布有重要的控制作用（Zhu et al.， 2012；宋岩等，2013；黄东等，2018）。但这些组合样 式的有效性不一，某一种或几种可能是该地区最主 要的源储组合类型，更准确地应称之为源储结构。 源储结构是指烃源岩与储集岩之间的接触关系、岩 性组合、厚度差异、物性差异和孔隙结构类型。不同 的源储结构，烃源岩与储集岩之间具有不同的接触 关系、岩性组合、厚度大小以及孔隙结构特征和物性 特征，直接影响着油气由烃源岩向致密储层的充注 动力、充注方式、充注强度、充注范围以及充注量，从 而对致密储层中的油气运移和聚集产生重要的影 响。因此，以源储组合为研究对象，通过产能分析、 含油气性统计、实验测试分析结合已有的地质研究 成果，评价源储组合的生烃、储烃、保烃的能力，优选 出优势源储结构。以优势源储结构为载体研究该组 合在埋藏演化过程中成藏条件的变化，对揭示致密 油的成藏机理和富集区带的优选有重要意义。 5.3 致密油赋存状态 关于致密油赋存状态的科学问题可以概括为： 致密油赋存状态的影响因素、转化条件及相对贡 献。表现在，致密油赋存状态的宏观控制因素（如 沉积结构、成岩演化、热成熟作用阶段、顶底板和系 统温压场-流体场边界条件等）研究不够深入，尚未 开展不同赋存状态和不同赋存空间烃类的相对贡 献等方面的研究，致密油成藏演化过程中不同赋存 状态相互转化的过程和条件不明确。为解决这些 问题，以下思路有可借鉴之处。利用荧光薄片分 析、激光拉曼分析、扫描电镜与能谱分析等多种技 术手段，系统研究不同代表性（沉积、物性、成熟度、 有机质丰度等）的典型样品中致密油的赋存方式； 从动力学机制上阐明吸附与游离的临界条件，找出 控制因素，揭示不同赋存状态和不同赋存空间的油 气相对比例；在搞清楚特定条件下致密油赋存状态 和赋存空间及主控因素的基础上，系统研究构造演 化过程中（深埋和抬升）吸附与游离态的转化。 5.4 混合沉积与致密油 国内外致密油勘探实践和地质研究表明，北美 典型的致密油区带，如Bakken、Eagle Ford等储层都 是混合沉积成因的（Roelofsen，2013），加拿大萨斯 喀彻温省西南部Upper Shaunavon 段致密油储层以 及阿根廷Vaca Muerta组致密油储层也是混合沉积 的 代 表（Fie and Pedersen,2013；Maximiliano et al.2019）。在中国四川盆地川中侏罗系、准噶尔盆 地二叠系、三塘湖盆地二叠系、酒泉盆地青西凹陷 下白垩统、渤海湾盆地冀中坳陷霸县凹陷和饶阳凹 陷沙河街组、黄骅坳陷沧东凹陷孔店组与歧口凹陷 沙河街组、二连盆地下白垩统等多个发现致密油的 井类别 油流井 非产油井 井名 Graham USA #1~15 Catherine E. Peck #2 Hagen #1~13 Long 1~01H Dobrinski # 18~44 甜点层段/m 3162~3162.6 3282.7~3289.7 3158.6~3161.7 2785.3~2795.5 — TOC/% 0.28~0.46 （0.35） 0.57~0.93 （0.82） 0.22~0.49 （0.35） 0.22~0.76 （0.47） 0.10~0.80 （0.29） OSI 54~146（88） 89~149 （132） 100~129 （115） 374~791 （630） 0~ 298 （44） S（2 mg HC/g rock） 0.33~0.86 （0.56） 0.50~1.25 （0.94） 0.30~1.08 （0.61） 0.46~2.89 （1.36） 0~1.91 （0.13） 下Bakken段 HI — 47~180 （108） 80~134 （108） 464~827 （712） 20~607 （200） 下Bakken段 等效Ro — 0.81~0.98 （0.92） 0.83~1.07 （1.01） 0.51~0.74 （0.61） 0.31~0.62 （0.48） 表4 Bakken致密油产油井与非产油井热解参数对比（据Maende and Weldon，2013） Table 4 Comparisons between pyrolysis and TOC data of oil productive wells and one non-oil productive well in Bakken tight oil play（after Maende and Weldon，2013） 第47卷 第1期 方欣欣等：致密油成藏研究进展与待解决的重要科学问题 51