准噶尔盆地玛湖凹陷及周缘深大构造有效储层及烃类相态分析

准噶尔盆地玛湖凹陷及周缘石炭系、下二叠统发育一系列大型背斜、断背斜构造,处于玛湖凹陷下二叠统风城组优质烃源灶中心及周缘,成藏条件优越,是准噶尔盆地深层油气勘探的重要领域。然而,这些构造埋藏普遍较深,目的层是否发育规模有效储层、烃类相态是否为气相是影响该领域勘探开发潜力的两大关键问题。通过航磁异常处理解释、地震层速度分析、烃源岩演化及天然气成因分类等综合分析,认为玛北背斜、达1井背斜、玛湖背斜中北部发育火山岩风化壳储层。综合风城组烃源岩演化阶段、背斜构造空间位置、原油裂解深度等,预测玛北背斜、玛湖背斜烃类相态为干酪根裂解气,达1井背斜为油气共生,玛南背斜以气为主。     

玛湖凹陷风云1井陆相深层页岩气勘探突破及其油气地质意义

二叠系风城组是玛湖凹陷主力烃源岩和勘探层系,落实深层—超深层页岩油气潜力对玛湖凹陷勘探具有重要指导意义。基于风云1井风城组页岩气发现及前风城组油气勘探成果,系统分析该井的岩性发育特征、烃源岩成烃条件和储层条件,明确玛湖凹陷风城组页岩油气系统中页岩油、气分布序列特征及油气地质意义。研究表明,风云1井风城组岩性主要为盐岩、页岩与粉—细砂岩等;风城组烃源岩有机质丰度总体较低,其中风一段烃源岩最为发育,平均有机碳含量达1.06%;储层整体致密,孔隙度平均为4.65%,其中云质页岩和灰质砂岩储集性能较好。此外,随深度增大玛湖凹陷风城组具有完整的由页岩油、页岩油气到页岩气的演化规律。前风城组油气来源于超深层的另一油气系统,应是下一步勘探的重要领域之一。     

玛湖凹陷百口泉组准连续型高效油藏的发现与成藏机制

准噶尔盆地玛湖富烃凹陷近5年在下三叠统百口泉组中持续取得突破,发现了中国首个亿吨级源上准连续型高效油藏群。这一勘探重大发现得益于勘探思路从构造型油气藏向岩性地层油气藏,向连续型油气藏的转变。成藏机制综合分析认为,玛湖富烃凹陷石炭系—二叠系优质烃源岩发育,有利于原油生成;百口泉组发育扇三角洲前缘优质储集层与构造岩性圈闭群,断裂沟通了烃源岩与储集层,有利于原油成藏;百口泉组构造平缓,顶、底板条件好,有利于原油富集;百口泉组存在异常高压与裂缝,原油性质好,储集层甜点发育,有利于原油高产。因此,玛湖凹陷百口泉组亿吨级准连续型高效油藏群整体含油、局部富集,受鼻状构造带、前缘有利相带和断裂联合控制,能规模成藏,潜力巨大,是对全球连续型油气藏勘探与研究的重要补充。当前勘探程度较低的黄羊泉扇、玛东扇和夏盐扇展布区值得重点考虑。     

秘鲁乌卡亚利盆地油气勘探潜力分析

秘鲁乌卡亚利盆地是油气资源丰富的南美安第斯前陆盆地的子盆地之一。该盆地油气潜力巨大,勘探程度低,已发现12个油气田,可采储量约6×10⁸t。根据大量物探、钻井和实验分析资料,系统分析乌卡亚利盆地的烃源岩、储集层、盖层及圈闭等基本石油地质条件,并提出勘探有利区域和潜力。研究表明,乌卡亚利盆地自奥陶纪形成以来,长期沉降接受沉积。从古生代到中生代沉积3套主要烃源岩,即三叠系-侏罗系Pucara组烃源岩、二叠系Ene组烃源岩和石炭系Ambo群烃源岩,这些烃源岩有机质含量高,处于成熟阶段,分别向盆地的北部、中部和南部运移供油;盆地内有多套储盖组合,主要储集层为白垩系Cushabatay组和Vivian组;晚二叠世以来的多次构造运动特别是晚白垩世以来的构造运动形成多种类型的圈闭,圈闭类型主要为挤压背景下形成的推覆背斜、断背斜和断块等构造圈闭,也存在大量地层和岩性隐蔽圈闭。盆地勘探前景广阔,最有利的勘探区域是盆地东南部的Urubamba次盆和构造发育的西部褶皱逆冲带。已经发现的油气藏全部是构造油气藏而且多数位于逆冲断层的上盘,对下盘圈闭的勘探很少。勘探潜力包括2个方面:一是要继续寻找构造圈闭,特别要加强对逆冲断裂下降盘的勘探力度; 二是要重视隐蔽油气圈闭勘探,特别是要加大二叠系Ene组古潜山圈闭、三叠系-侏罗系Pucara组生物礁圈闭和白垩系岩性(河道砂体)圈闭的勘探。     

准噶尔盆地玛湖富烃凹陷源外近源油气藏内涵与特征

我国东部盆地主要发育自生自储的源内油气藏,而西部复杂叠合盆地主要发育多源多期的源外油气藏,两者的油气运聚特征具有明显的差异性。从油气成藏的静态条件提出的适合于东部盆地的"源控论"、"满凹含油论"等理论难以有效指导西部复杂叠合盆地的油气勘探。通过对准噶尔盆地玛湖富烃凹陷典型油气藏的解剖,根据烃源岩、输导体系和圈闭在油气成藏过程中的时空配置关系,从动态成藏角度出发,提出了"近源油气藏"的概念,其含义是指在某一含油气系统中,近邻生烃中心,在高效输导体系内的油气聚集,且生烃期与成藏期相匹配的油气藏,具有"近邻生烃中心;关键成藏期高效输导体系与烃源岩大量排烃、大规模圈闭发育的有效时空耦合;油气充注动力强、充满度高"3个基本特征。在此基础上,指出玛湖富烃凹陷下步油气勘探应立足于玛湖凹陷西侧断裂带(侏罗系、三叠系、二叠系和石炭系)、掩覆带(二叠系)、玛南—玛西—玛北斜坡带(二叠系—三叠系)等近源油气藏勘探领域,分层次进行勘探。     

准噶尔盆地二叠系咸化湖相页岩油气富集条件与勘探方向

准噶尔盆地中—下二叠统发育咸化湖相混积型页岩油藏,以吉木萨尔凹陷芦草沟组和玛湖凹陷风城组为典型代表,目前已进入全面勘探开发阶段,是中国陆相页岩油的重要类型和增储上产的重要领域。通过综述准噶尔盆地二叠系页岩油勘探开发实践的进展,系统梳理了准噶尔盆地二叠系页岩油的形成条件与富集模式,结合在玛湖凹陷风城组勘探中取得的常规油—致密油—页岩油有序成藏的全油气系统理论认识,探讨了准噶尔盆地中—下二叠统页岩油的资源前景与勘探方向。研究结果表明：准噶尔盆地二叠纪的咸化水体环境一方面促进了中—高成熟度规模优质烃源岩的发育,另一方面也控制了陆源碎屑、内源碳酸盐以及火山凝灰质颗粒的混积,形成一套广覆式分布于凹陷区的白云质粉砂—细砂岩、白云质泥页岩、泥质白云岩等细粒混积岩,同时,受高频水体动荡影响形成了3类高效的“源-储”组合;页岩油具有“生烃增压、微缝输导、源生邻储”的形成机制,表现为“二油共存、岩相控甜、甜点控富”的富集模式。玛湖凹陷、沙湾凹陷、盆1井西凹陷和阜康凹陷中—下二叠统烃源岩层系是下一步寻找页岩油气的有利勘探领域,具有常规—非常规油气协同探索的巨大勘探前景。     

三塘湖盆地条湖凹陷石炭-二叠系石油地质条件及勘探方向

三塘湖盆地前期油气勘探开发主要集中在马朗凹陷主体及周缘,随着勘探程度的不断提高,寻找、探索新的勘探开发接替领域就是摆在吐哈油田火山岩油气勘探的一道难题。条湖凹陷油气资源量丰富,火山岩勘探及研究程度较低。根据邻近凹陷（马朗凹陷）实际勘探经验及条湖凹陷目前钻井资料,以现代油气地质理论为指导,系统分析了条湖凹陷的烃源岩、储集层、盖层及圈闭等油气系统形成的基本要素。研究表明,条湖凹陷勘探前景广阔,存在多个有利的油气勘探领域。下一步应在拓展石炭-二叠系风化壳型及裂缝型油藏的同时,积极探索条湖凹陷石炭系哈尔加乌组火山岩内幕型油气藏。     

民和盆地永登凹陷油气成藏地质特征

民和盆地勘探主体包括巴州凹陷和永登凹陷。永登凹陷勘探程度较低,为盆地沉积和生烃主体。利用露头资料、地震解释、巴州凹陷探井资料分析对比、周围煤田钻孔资料的研究,确定自盆地中燕山运动回返以来,永登凹陷长期处于构造高部位和古地温场低值区,主要目的层段埋藏浅,滨浅湖相发育宽广,储集层主要为扇三角洲砂体、滩坝砂体,物性较好,属中孔中渗-中孔低渗型,发育了断背斜、背斜等有利圈闭,并在凹陷东斜坡坡折带区发育构造-地层复合圈闭。油源断层发育,喜马拉雅运动对圈闭改造作用弱,圈闭保存条件好,具备长期捕获油气能力。     

玛湖凹陷二叠系风城组全油气系统成藏机理

准噶尔盆地西部玛湖凹陷风城组勘探揭示了常规—非常规油气有序共生特征。通过精细解剖玛湖凹陷风城组油藏特征,结合储集层宏微观分析及生产资料,剖析全类型油藏成藏机制。结果表明,全油气系统中常规油、致密油和页岩油有序成藏,核心为“源储耦合”以及储集层孔喉结构对油气的“动态封闭”成藏。致密储集层和页岩储集层在成岩早期为中—大孔喉的常规储集层,烃类浮力成藏;成岩中—后期演化为微米—纳米孔喉,浮力作用减弱,毛细管力增强,与烃源岩“相邻或一体”的储集层烃类持续发生初次或微运移,直至生排烃形成的源储压差与微米—纳米孔喉形成的毛细管力达到动态平衡,形成“自封闭”的连续型非常规油气聚集。常规储集层孔喉结构对烃类产生的毛细管力远小于浮力作用,需外部条件“他封闭”,形成圈闭中的油气聚集。总体表现为储集层孔喉结构的时空演化与油气生—排—运—聚的动态耦合。     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组常规-非常规油气有序共生与全油气系统成藏模式

基于地质、地震及钻测井新资料,对准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组全油气系统形成的基本条件、常规-非常规油藏有序共生特征以及成藏模式进行系统研究。结果表明,受风城组碱湖优质烃源岩热演化及其生排烃过程、多类型(砾岩、砂岩、白云岩、泥页岩)储集层特征的控制,形成了常规构造-岩性油藏及受源储结构控制的致密油和页岩油。平面上,自玛湖凹陷周缘斜坡区向凹陷区,呈现成熟常规油藏—中高成熟致密油—中高成熟页岩油的有序共生特征。基于风城组常规-非常规油藏有序共生特征,明确风城组油气具有大面积连续聚集的特点,存在源储一体、源储紧邻、源储分离3类成藏模式,3类成藏模式在源储结构、储集层岩性及其空间分布、烃类运移特征、油气类型等方面存在差异。明确了准噶尔盆地应加快统筹常规-非常规油气整体布控与一体化推进,实现全油气系统的整体突破。进一步丰富陆相含油气盆地油气富集地质理论,以期为其他富烃凹陷的勘探研究做类比参考。     

准噶尔盆地西北缘天然气成因来源及勘探潜力

准噶尔盆地是中国陆上四大含油气盆地之一,但天然气勘探进展缓慢,已有发现主要集中在盆地的东部和南部。基于天然气的组分和稳定碳同位素组成,在准噶尔盆地西北缘发现了4种类型的天然气。第Ⅰ类天然气主要来自下二叠统风城组湖相烃源岩,可进一步细分为Ⅰ_A（主要来自沙湾凹陷）和Ⅰ_B（主要来自玛湖凹陷）两个亚类。第Ⅱ类天然气为沙湾凹陷深部石炭系和下二叠统佳木河组高-过成熟腐殖型烃源岩生成的煤型气。第Ⅲ类天然气为第Ⅰ和第Ⅱ类天然气的混合气。第Ⅳ类天然气为油藏破坏后发生生物降解作用而形成的次生生物成因气。白垩纪,沙湾凹陷风城组、佳木河组和石炭系烃源岩生成的大量高成熟煤型气和油型气沿断裂和不整合面组成的输导体系运移至构造高部位成藏,而玛湖凹陷风城组烃源岩主体仍处在生油高峰,生成少量低熟油型气在凹陷内及边缘聚集。上述发现证实了准噶尔盆地西部上古生界发育石炭系（含佳木河组）和风城组两套规模有效气源岩,揭示了新的天然气勘探领域。研究成果提供了一个复杂地质条件下开展气-源对比和成藏过程恢复的典型案例,同时也深化了对准噶尔盆地天然气勘探潜力的认识。     

准噶尔盆地玛湖凹陷高成熟油气成因与分布

致密储集层中的油气是否高熟轻质,对于油气的富集与高产至关重要。对准噶尔盆地玛湖凹陷高熟轻质油气的基本特征、成因与分布规律的研究结果表明,研究区高熟轻质油气具有原油密度较轻、成熟度较高、与天然气共生等特征,属于以下二叠统风城组优质烃源岩为主的多套烃源岩接近高成熟演化阶段的产物。在成藏过程中,高熟轻质油气藏的油气连续充注、保存好,未受降解破坏;高成熟油气的分布具有“源控”特征,垂向上因断裂沟通可以跨层运聚,分布区域广,是玛湖大油气区得以形成的重要条件。     

玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩发育的构造背景和形成环境

玛湖凹陷是准噶尔盆地重要的生烃凹陷,凹陷中下二叠统风城组的湖相优质烃源岩被认为是中国至今发现的最古老的碱湖沉积,是准噶尔盆地西北缘百里油区形成的重要基础。通过区域构造、沉积学以及岩石矿物学方面的综合研究表明,风城组沉积于西准噶尔地区古生界基底上所发育的二叠纪造山后伸展断陷中,整体上是一套扇三角洲—湖相沉积体系,其中碱湖沉积集中于玛湖凹陷的中心地带。风城组发育大量的特征性碱类矿物,包括硅硼钠石、氯碳酸钠镁石、碳酸钠钙石、水硅硼钠石、碳镁钠石、碳氢钠石和苏打石等,表征了碱湖沉积特点,碱化程度高,区别于常见的盐湖沉积。碳酸钠钙石、碳氢钠石、硅硼钠石和水硅硼钠石等碱类矿物的发育,证实玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩形成于受深部热液作用影响的高盐度闭塞性湖泊环境,而不是蒸发成因,这也和伸展断陷背景下活跃的火山活动密切相关。     

环玛湖凹陷二叠—三叠系沉积构造背景及其演化

准噶尔盆地玛湖凹陷是已被证实的富油凹陷,以二叠、三叠系砂砾岩扇体油气藏著称于世。揭示扇体发育的构造—沉积环境,是探索构造、气候、地形等因素之间耦合关系的重要窗口,也是进一步评价油气勘探潜力、加快勘探开发进程的重要基础。利用新的钻探与地球物理勘探资料,从“源—汇系统”的概念出发,揭示该区二叠系—三叠系的构造及沉积背景。研究表明,玛湖凹陷是在石炭纪之前的褶皱基底基础上,受周缘冲断活动控制而形成的石炭纪—第四纪凹陷;二叠纪—三叠纪为玛湖凹陷的主要沉积充填期,经历了晚石炭世—早二叠世的造山后伸展、中二叠世—中三叠世挤压逆冲以及晚三叠世克拉通内拗陷的演化过程,主要发育冲积扇—扇三角洲—湖泊沉积体系;冲断活动的幕式发育与前展式迁移、撕裂断层与横向构造转换带（区）形成的优势搬运通道、干旱的气候环境等因素控制了玛湖凹陷周缘规模巨大的扇三角洲体系。伸展背景下风城组的碱湖沉积提供了优质烃源岩,其上的扇三角洲体系提供了有利的储集体,上三叠统厚层泥岩构成区域盖层,共同形成了一个完整的含油气体系。玛湖凹陷含油气潜力巨大,多层系立体勘探前景广阔。     

准噶尔盆地西北缘不整合储层流体包裹体特征与油气成藏期次

准噶尔盆地西北缘存在着众多的地层油气藏,目前对于其油气成藏期次及成藏时间的认识尚存在争议。为此,采集了该区26口钻井的58块流体包裹体样品,利用流体包裹体显微测温技术,结合埋藏史及热演化史分析成果,研究了上述流体包裹体的显微特征和均一温度特征,确定了该区地层油气藏的油气成藏期次,进一步结合该区烃源岩生排烃史和构造发育史,恢复了地层油气藏的成藏过程。结论认为:①晚二叠世-早三叠世,二叠系佳木河组烃源岩生成的成熟油气进入石炭系火山岩储层和二叠系佳木河组、风城组、夏子街组等碎屑岩不整合储层中聚集成藏;②晓三叠世-早侏罗世,二叠系风城组烃源岩生成的成熟油气进入二叠系内部以及三叠系底部不整合砂砾岩储层中聚集,以形成中深部油藏为主;③晚侏罗世-早白垩世,二叠系佳木河组烃源岩生成的天然气和二叠系下乌尔禾组烃源岩生成的成熟油气进入三叠系底部、侏罗系底部、白垩系底部等碎屑岩不整合储层中聚集,以形成中浅部油/气藏和稠油油藏为主。     

准噶尔盆地复合油气系统特征、演化与油气勘探方向

复合油气系统是同一区域内多个油气系统的复合与叠加，其范围内的不同油气系统一般不是独立的，储集层和盖层往往是共有的，所形成的油气藏为多油源混合的结果。准噶尔盆地发育包括16个油气系统的4个复合油气系统，一般具有多套烃源岩，具有多生烃期以及油气多源多期混合成藏的特点，同一复合油气系统内多个油气系统的连续性和继承性演化是油气富集的重要因素。玛湖－盆1井西复合油气系统包括佳木河组油气系统、风城组油气系统和下乌尔禾组油气系统；昌吉复合油气系统由株罗系油气系统和中二叠统油气系统组成；东道海子－大井复合油气系统由石系油气系统和二叠系平地泉组油气系统组成。这3个复合油气系统含油气丰度高，应是目前准噶尔盆地油气勘探的重点，应坚持富油气系统内继承性正向构造单元及其斜坡区勘探，并应加强株罗系的勘探力度。     

准噶尔盆地上二叠统上乌尔禾组大面积岩性-地层油气藏形成条件及勘探方向

近年来,准噶尔盆地在玛湖、沙湾、阜康、东道海子等凹陷的上二叠统发现大面积岩性-地层油气藏(群),形成了全盆地整体突破的良好勘探局面。基于大面积岩性-地层油气藏形成的构造背景、供烃基础、储集性能、圈闭与保存条件等地质因素的综合分析,认为盆地断坳转换期不整合之上发育的低位体系域砂砾岩体、扇三角洲前缘相带及优质甜点储层是全盆地源上它源型油气大面积聚集成藏、局部高产富集的物质基础。明确了准噶尔盆地上二叠统大面积岩性-地层油气藏3大成藏主控因素:中-下二叠统规模优质咸化湖相烃源岩提供了坚实的油气资源基础;断裂-不整合立体输导体系为油气运移、大面积聚集成藏提供了重要保障;环凹大型斜坡区发育的不整合为大面积岩性-地层油气藏提供了良好的圈闭与保存条件。在此基础上,建立了盆地西部上二叠统的"源储分离型——超覆-削截复合"油气成藏模式和盆地东部上二叠统的"源储紧邻型——低位超覆"油气成藏模式。以该研究认识为指导,指出玛湖凹陷南斜坡、沙湾凹陷西斜坡、盆1井西凹陷东北斜坡、东道海子凹陷北斜坡和阜康凹陷东斜坡是准噶尔盆地上二叠统大面积岩性-地层油气藏的有利勘探方向。     

利用核测井资料预测海相页岩储集层总有机碳含量

总有机碳含量是反映页岩储集层资源量的重要参数,而核测井包含着大量烃源岩有机质丰度的信息。分析川东南地区X1井、X2井和X3井的核测井曲线响应值与总有机碳含量的相关关系,并从影响总有机碳含量的地质因素出发,选出对总有机碳含量敏感的核测井曲线和能够反映总有机碳含量地质成因的核测井曲线组合参数。通过BP神经网络建立适用于该地区的总有机碳含量核测井曲线预测模型,预测川东南地区X4井的总有机碳含量,预测结果与113块岩心分析结果的平均相对误差为0.41,模型预测精度较高,能满足该地区生产需求。将该模型应用到川南地区威远区块和永川区块的海相页岩储集层,均取得较好的效果,证明该预测模型可操作性强、通用性较好、评价精度较高,为海相页岩储集层总有机碳含量评价提供了有效的技术手段。     

准噶尔盆地中央坳陷西部下组合油气成藏模式及勘探前景

准噶尔盆地中央坳陷西部下组合具备形成大油气田的有利条件,勘探程度较低,是重要的战略勘探领域。通过系统梳理中央坳陷西部下组合构造、源岩、储层及成藏要素配置关系,建立成藏模式,优选有利区带。研究认为：中央坳陷西部发育石炭系、下二叠统佳木河组和风城组、中二叠统下乌尔禾组3套规模烃源岩,其中风城组是优质碱湖烃源岩,生烃潜力大,与伸入玛湖凹陷内的下组合构造圈闭直接接触,源-储配置关系好。下组合发育火山岩、泥质白云岩和碎屑岩3类储层,在风城组区域性云质泥岩盖层的遮挡下形成有利储-盖组合。下组合普遍发育超压,埋深6 200 m以深油气相态以凝析油和天然气为主,易于形成高产。根据源-储对接关系,建立了源边披覆型、源边侧接型和源内叠覆型3种成藏模式,其中源边侧接型和源内叠覆型圈闭目的层与烃源岩之间发育大型供烃窗,成藏条件优越。评价优选盆1井西凹陷东北环带、莫索湾凸起、玛中构造带、沙湾凹陷西环带和达巴松鼻凸带等5个有利勘探区带,是下组合油气勘探获得战略突破的重要区带。