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借鉴“深盆气”的成藏机理和分布规律,加强对负向构造带低渗透区域“深盆油”的认识和研究,可以建立“深盆油”成藏的地质模式,完善和丰富现代油气成藏理论,拓宽勘探领域,而且对于寻找新的能源接替区、推动石油工业可持续稳定发展,具有重要的理论价值和现实意义。论文以松辽盆地南部扶杨油层为研究对象,在对沉积、构造、储层物性、砂体形态展布、孔隙结构、流体压力特征等实际地质资料分析基础上,通过四个系列的石油充注物理模拟实验,探讨了毛细管封油的临界孔喉半径及其与注油速率的关系,不同注油速率(压差)、不同粒径砂体和不同物性储层组合之间的关系,并在模拟实验和油藏解剖基础上,总结了负向构造“深盆油”的成藏机理、特征、模式和分布规律。研究成果表明:
1、松辽盆地南部扶杨油层主要来源于上部青一段烃源岩,其有机质丰度高、类型好,分布广泛,与储集层直接接触,油气排运方式以垂向运移为主;研究区内泉四段储层埋藏深,以河流相沉积为主,属于低孔特低渗透储集层。
2、松辽盆地南部扶杨油层具有良好的“深盆油”成藏条件:①良好的油源条件和生储配置关系;②储层物性致密化:③烃源岩异常高压有利于排烃驱动;④有利的水文地质条件;⑤油水关系复杂,油水分布存在倒置现象;在平面上从凹陷边缘到中心再到边缘形成了正常油藏-“深盆油藏”-正常油藏的分布特点。
3、单一毛细玻璃管在实验室条件下可以形成稳定的油水倒置现象,与气体相比,形成深盆油的储层物性条件更为宽松。上生下储模拟实验表明,物性和烃源岩的距离控制储层的含油性;致密储层内甜点运移模拟实验表明,储层整体低孔低渗局部高孔高渗(甜点)不影响整体“深盆油”的形成,说明负向构造带只要致密储层能够进入石油,孔渗性相对较高处(甜点)即可形成良好的石油聚集。
4、“深盆油"形成的临界条件或地质门限,主要取决于储层砂体的孔喉半径、该条件下的油水界面张力和地层倾角的大小。除了与温压条件有关,还受原油物性、介质材料及其润湿性等因素影响。
5、“深盆油”理论数学模型表明:在地层倾角为10°的情况下,浮力与毛细管压力相等时的临界孔喉半径值是6.2μm;垂直体系临界孔喉半径值是2.94μm。如果地下岩石的孔喉半径小于这个临界值,即可形成“深盆油藏”。地质预测模型:位于向斜低部位负向构造区域;优质烃源岩分布而且异常超压明显:储层孔隙度＜10%,渗透率＜1×10-3μm2;孔喉半径约小于6.2μm;埋深1500～2100m;具有明显的油水倒置现象。
6、松辽盆地南部中央坳陷区深盆油“甜点”的成藏模式,主要分为“直排型”和“断层供油型”两种类型。深盆油“甜点”成藏的主要控制因素是烃源岩、储集层、沉积物源和断层。