美国在页岩气革命之后,以多类型致密储层整体开发理念为核心的技术和管理创新,实现了资源的二次飞跃,二次革命的核心是各种致密岩性整体勘探开发使难动用资源真正成为了储量(何文渊,2019)。我国的致密砂岩储层以低渗-致密储层体系为特征,油气资源丰富,约占可采油气资源的40%。2015年全国油气资源评价结果显示,我国石油地质资源量达1275亿吨,其中致密油地质资源量147亿吨。勘探开发实践表明,油气不均一分布及差异富集特征十分明显,属于典型的常规-致密油藏共生体系,其中,储层质量的差异性对常规-致密油藏石油差异分布及富集具有重要的控制作用,因此本论文以松辽盆地南部重新-前郭南斜坡带扶余油层常规-致密砂岩油藏为研究对象,着重从储层质量差异性研究角度,揭示油气不均一分布以及差异性富集规律。本论文综合运用岩心观察、薄片鉴定、X-衍射分析、扫描电镜分析、流体包裹体分析、稳定碳氧同位素等分析测试手段,从储层角度出发,将低渗、特低渗、致密储层视为一个统一的储层体系,以层序地层学、沉积相、成岩作用及构造活动研究为基础,分析各因素对储层质量差异的控制作用,阐明了低渗-致密储层体系的成因机制。在此基础上,结合常规-致密油藏差异特征分析,明确了常规-致密油藏分布及差异富集主控因素,建立了常规-致密油藏的差异富集模式。研究区扶余油层整体对应一个完整的三级层序,由低位体系域、湖侵体系域和高位体系域组成,可进一步分为5个准层序组和13个准层序。在区域沉积背景及沉积特征研究的基础上,结合研究区12口井的岩心观察描述、粒度分布特征等分析,明确研究区扶余油层发育浅水三角洲相,由三角洲平原和三角洲前缘亚相组成。自西向东,选取了研究区让11区块、让46区块及前60区块3个密井网区进行沉积微相展布精细解剖。低位体系域至高位体系域,主力沉积微相由平原分流河道向前缘水下分流河道过渡;分流河道的展布形态由低位体系域和湖侵体系域的织网状展布逐渐过渡为高位体系域的枝状展布,河道发育规模减小,砂岩厚度逐渐减薄,纵横向叠置性变差。研究区扶余油层整体为低渗、特低渗、致密储层共存的复杂储层体系。平面上,储层质量具有明显分带性,自西向东,储层质量整体呈现由致密向低渗过渡的趋势。层序格架内,不同体系域的砂岩储层质量存在差异;相同体系域内不同沉积微相的储层质量亦存在明显差异。研究区扶余油层在地质埋藏历史时期内经历的成岩事件包括压实作用、胶结作用(碳酸盐胶结、黏土矿物胶结及石英胶结)和溶蚀作用,以及局部的事件型流体侵入导致的一系列成岩过程,即幔源-岩浆型CO₂的侵入。CO₂未充注区,相邻泥岩和上覆烃源岩的有机质脱羧作用为储层中的碳酸盐胶结物沉淀提供了所需的物质;长石的溶蚀、高岭石的伊利石化、蒙脱石伊利石化以及石英颗粒间的压溶作用是储层中石英胶结物的重要硅质来源;储层中导致长石溶蚀的酸性流体主要为上覆烃源岩排出的有机酸流体。CO₂充注区,幔源-岩浆型CO₂的侵入导致储层中片钠铝石和铁白云石的碳酸盐矿物组合的形成;幔源CO₂的侵入可导致储层中的长石发生二次溶蚀,并伴随有硅质的释放和沉淀。基于薄片观察、扫描电镜和流体包裹体分析,结合自生矿物间的交代切割与溶解充填关系,建立了研究区扶余油层成岩作用共生序列。层序格架和沉积相控制储层沉积环境、颗粒粒度、分选、原始物性以及砂岩叠置样式。湖侵体系域砂岩和高位体系域砂岩距离上覆烃源岩距离较近,且泥岩隔夹层相对低位体系域时期更为发育,故高位体系域砂岩和湖侵体系域砂岩中的平均碳酸盐胶结物含量相对较高。对于体系域内单一沉积微相砂体而言,与顶底砂泥岩接触面附近的砂岩相比,砂体中部的碳酸盐胶结物含量相对较少,对应的孔隙度和渗透率相对较高。低位体系域分流河道砂岩粒度粗,分选磨圆好,抗压实性强,在埋藏压实作用后能够保留更多原生粒间孔隙,从而导致从上覆烃源岩排出的有机酸流体更容易进入低位体系域分流河道砂岩中,使酸性流体与更多的岩石接触并发生水岩反应,更有利于次生孔隙的形成。低位体系域至高位体系域,伴随着基准面的上升,沉积相带不断后退,砂岩的沉积水动力减弱,从而导致湖侵体系域砂岩和高位体系域砂岩的原生细粒黏土矿物(主要为蒙脱石)含量相对较高,进而导致埋藏成岩过程中形成相对更多的伊蒙混层和伊利石,对储层质量的破坏性相对更强。松辽盆地南部整体构造反转抬升轨迹导致重新、前郭南两个斜坡带在地质历史时期形成了埋藏压实程度,石英胶结物含量和黏土矿物类型的差异,并对东西两个斜坡带扶余油层储层质量的差异做出了正向贡献。由多期构造运动形成的T₂反射层断裂密集带对扶余油层储层质量差异的形成亦有重要的影响,距断层一定范围内(500m以内),储层中的碳酸盐胶结物含量与距断层距离呈反比,次生溶蚀孔隙度与距断层距离呈正比。幔源CO₂的充注使周缘储层的碳酸盐胶结物、自生黏土矿物类型及含量发生了改变,并导致幔源CO₂充注区(孤店逆断层5-8km以内)的储层质量整体降低。碳酸盐胶结物类型为片钠铝石和铁白云石,且碳酸盐胶结物含量相对未充注区储层更高;自生黏土矿物类型主要以伊蒙混层和伊利石为主,高岭石和绿泥石基本不发育;石英胶结物含量相对未充注区储层更高。在上述构造活动、层序、沉积及成岩作用等多因素对储层质量差异的控制作用研究的基础上,明确了研究区低渗-致密复杂储层体系的成因机制。构造活动决定重新-前郭南地区自西向东储层质量整体呈“有序性”分布特征(西致密东低渗);相同构造单元内,层序格架、沉积相和成岩作用共同控制不同尺度下的储层质量差异的形成,并最终形成低渗-致密储层体系;层序和沉积相是决定储层低渗化、致密化差异形成的先天基因,埋藏压实作用是储层整体低渗-致密化的“下行推手”,碳酸盐胶结物的发育程度是储层低渗或致密的“关键拐点”,而自生黏土矿物的发育是储层低渗-致密化进程的“催化剂”。致密油藏主要分布于研究区西侧,为先成藏后致密,属于准连续型油藏,具有“整体含油,相邻井产能差异大”的特征。“甜点”储层作为储集体决定富集面积,断层或断裂密集带作为垂向输导体影响储层产能,源储压差为运移动力控制垂向富集层位,三者耦合共同控制致密油藏区石油差异分布及富集。常规油藏主要分布区,顶部一、二砂组以断层-岩性油藏和岩性油藏为主,下部三、四砂组以断层-岩性油藏为主,受斜坡带构造背景(南低北高,坡度较缓)的影响,研究区油水过渡带范围大,北部构造高部位石油相对富集。构造背景及断砂匹配关系控制常规油藏区石油差异分布及富集。当断裂密集带走向与地层上倾方向垂直相交,与砂体延伸方向小角度斜交时,断裂密集带起横向遮挡作用,断裂密集带临凹一侧的反向断垒、断鼻和反向断阶是油气聚集的有利部位。断裂密集带走向与地层上倾方向近平行,与砂体延伸方向呈小角度斜交或近平行时,断裂密集带起侧向输导作用,沿地层上倾方向断层横向遮挡形成的构造-岩性圈闭是石油富集的有利部位。