准噶尔盆地南缘浅表层砾岩层成因及分布特征

准噶尔盆地南缘浅表层巨厚砾岩层普遍发育,导致浅表层及以下地层地震成像质量差,下伏目的层构造形态及高点难以准确落实。通过对准噶尔盆地南缘新近纪以来构造、沉积演化及古地貌分析,明确浅表层砾岩层地质结构,构建砾岩层成因模式,落实砾岩层宏观分布。研究表明,准噶尔盆地南缘浅表层砾岩层纵向可划分为低速和高速2套砾岩层;受喜马拉雅期多幕构造运动、古构造、沉积物供给量等因素控制,发育横向古凸分割、纵向早期多级扇叠合进积、晚期快速堆积的成因模式;砾岩层宏观分布受车排子古凸起分割,总体发育东部和西部2大冲积扇群,可进一步细分为5大冲积扇,整体南厚北薄,高速砾岩层较厚,低速砾岩层薄,东部冲积扇群受3排正向构造带控制,南北向发育3排砾岩带。     

准噶尔盆地南缘复杂构造变速成图方法及效果分析

准噶尔盆地南缘冲断带西段浅层发育有巨厚砾岩段,由于砾岩段在地震速度上没有能量团聚焦,不能反映砾岩段的真实地层速度,造成未准确落实砾岩影响的情况下速度成图精度较低;准南缘中东段有利目标多为高陡构造,地层逆掩严重,地层速度纵横向变化大,由于前期速度成图中无法实现考虑浅层逆掩地层的速度建模,造成深层目的层的变速成图精度较低。针对准南缘速度成图特点,应用标准层校正速度异常方法,消除了地震异常谱点影响,提升了地震速度品质;应用速度异常分析方法,基本搞清了深层速度异常的分布和影响;应用钻井地层速度变速充填方法,在考虑地层逆掩的情况下建立速度模型,形成较为合理的速度场。通过以上技术措施的应用,为准南缘冲断带的油气勘探提供了比较可靠的构造图,在该区的油气勘探中发挥了重要作用。     

山前砾岩区下伏构造速度建场及成图技术

盆地周缘的山前冲断带圈闭的发现与落实受浅层砾石层影响严重,需要准确刻画巨厚、不等厚砾石层下伏构造。而直接利用地震速度建立速度场,变速成图时深转换的方法不能满足成图精度要求。针对巨厚、不等厚砾石层下伏构造的特点,总结多年山前复杂构造区速度建场及成图方法经验,运用适宜于巨厚、不等厚砾石层下伏构造速度建场及成图方法——砾石厚度雕刻成图法,消除巨厚砾岩影响,落实了独南构造,为下步独南构造的钻探提供了依据。     

库车坳陷大北—克深砾石区地震攻关与天然气勘探突破

库车坳陷大北—克深砾石区广泛发育第四系、新近系洪积扇,表层砾石层和深层砾岩层主要分布于扇根与扇中。表层砾石层岩性复杂,低(降)速层的厚度和速度变化大,导致地震资料信噪比低,应用"宽线+大组合"及"静校正+多域去噪"采集处理技术联合地震攻关,有效提高了资料信噪比;而深层砾岩层致密,速度异常增高,速度陷阱大,严重影响构造圈闭落实。根据地面露头、钻井和测井资料,解释深层洪积扇地震相和沉积相,识别砾岩层与围岩的接触边界,查明砾岩层厚度及其速度变化规律,有效地克服高速砾岩层对下伏构造圈闭的影响。通过地震采集处理解释一体化攻关,落实和发现一大批优质盐下白垩系构造圈闭,多个圈闭及多口探井、评价井相继获得高产油气流,气田个数稳健增长,油气勘探获得了重大发现和突破。     

天山南缘亚肯北地区速度建场因素分析

 本文根据天山南缘地区三维叠前深度偏移结果，建立了亚肯北地区的二维地震地质模型，模型设计中考虑了亚肯北浅层第四系西域组沿横向速度变化的高速砾岩层和深层上第三系吉迪克组构造形态变化较大的低速膏泥岩层。按照该区野外观测系统模拟计算出炮集记录，进而获得常规叠加速度及叠偏剖面，并与该模型的实际均方根速度值及地震地质模型进行了对比分析。分析结果表明：目的层上方速度沿横向渐变，叠加速度低于均方根速度；而浅部砾岩层的存在，使目的层上方的叠加速度高于均方根速度，上述两者综合影响使得叠加速度比均方根速度增大8%；浅部高速砾岩层对下伏地层的时间成像影响较小，但使得砾岩层两端的较深部位的叠加速度偏高，导致深度剖面产生凹陷假象，也使得凹陷附近的构造变化幅度增加。因此定量分析亚肯北地区的浅部高速砾岩层及低速膏泥岩层两大速度异常区的速度异常对常规速度分析产生的误差及其变化规律，对于指导常规速度分析误差校正具有重要意义。     

山前带联合层析反演地震成像

由于地表地形和地下构造的复杂性,山前带地震成像一直是地球物理勘探的难题,其中的难点之一是速度建模。为了改进山前带的地震成像,提出了一个以联合层析速度建模为关键技术的处理流程,包括：①利用复数域小波变换（CWT）的抗假频和高保真优点,在压制噪声的同时保护有效信号,尤其是低频信号;②拾取全炮检距初至,采用回转波层析反演得到可靠的浅层速度模型;③优化初始速度模型,通过浅、中、深联合层析速度反演和井约束建立全层速度模型;④通过基于真地表的TTI各向异性叠前深度偏移进行高陡构造成像,刻画复杂断块。将该方法应用于准噶尔盆地南缘山前带米泉三维实际资料的处理,结果表明：线性和含假频噪声得到了有效压制,低频信号得到保留;偏移剖面整体上归位更加合理,同相轴连续性明显提高,井震吻合度较高,地质目标的构造形态和断裂展布规律更加清晰,更有利于后续解释。该方法的成功应用不仅为准噶尔盆地山前带地震成像带来了希望,而且可以推广到世界上其他地区的山前带地震成像中。     

利用地震资料预测准噶尔盆地南缘山前构造地层压力

准噶尔盆地南缘山前构造钻探程度低,利用测井资料计算地层压力的准确性不理想,尤其是山前构造深部未钻探地层的压力预测。为此,以四棵树凹陷的西湖背斜—独山子背斜为例,在二维地震资料测井约束反演的基础上获得二维层速度,有效提取了2口超深井(独山1井和西湖1井)处的地震层速度。采用空间插值算法,利用单井的地层压力构建二维地层压力模型,并依据二维层速度计算出区域空间地层压力。通过可视化描述与分析,获得地层压力的空间分布规律。模型预测结果与实测地层压力对比,预测精度大于85%.地震与测井相结合预测深部复杂地层压力的方法为准噶尔盆地南缘山前构造深井井身结构设计、钻井液安全密度窗口确定、减少钻井复杂情况提供了科学依据。     

春风油田沙湾组砾岩层特征及测井定量识别

春风油田沙湾组发育多套砾岩层,具有火山岩砾石成分多,钙质胶结程度高和放射性强的特点。基于对目的层的岩心和薄片观察、微量元素分析和测井资料解释,研究了春风油田沙湾组砾岩层特征和测井定量识别方法。结果表明,研究层段为多物源近岸水下扇沉积体系,其砾岩层为扎伊尔山石炭—二叠系物质被洪水搬运至湖盆所形成的产物。砾岩层段铀元素质量分数大于23.2μg/g,在地下水流动过程中发生还原反应释放大量的碳酸根离子,为钙质胶结提供有利的条件。利用常规测井曲线,建立砾岩层识别图版和函数识别全区砾岩层,认为研究区存在3个物源入湖区,主体沿西北—东南方向展布,砾岩层呈多期次分布且逐渐向东南迁移,反映了湖退以及水下河道向东南方向逐步推进的过程。     

井震结合地层倾角测井显示技术研究与应用

准噶尔盆地南缘地下地质条件复杂多变,构造褶皱强烈,造成地震资料反射失真。地层倾角测并技术可以精确处理出井筒地层的真实产状,进而指导地下地质构造预测。本文以准噶尔盆地南缘为主要研究对象,开展了复杂构造的地层倾角测井构造处理方法和地层倾角测井资料标定过井地震剖面方法等技术研究,提出了地层倾角测井变参数高陡构造处理方法,同时以地层倾角测井资料为基础建立过井地质模型,实现了井震资料紧密结合的构造解释,取得了较好的应用效果,为准噶尔盆地复杂构造解释提供了新的技术手段。     

三维空间速度分析技术在三道桥东地区的应用

受构造运动影响,新疆维吾尔自治区阿克苏地区库车县三道桥东地区地层特别是前中生界和中生界下部地层在三维空间上分布变化较大,局部缺失严重,地质条件较复杂,造成地震平均速度横向上发生较大变化,增大了速度分析的难度,常规分析思路难以准确落实无井区速度变化,导致无法准确识别该区地质构造特征。针对三道桥东地区的地震地质情况,开展了以地震速度资料为主体的井震联合速度分析,利用地震速度场平均速度等速面为趋势控制条件,通过空间模拟延拓,建立三维空间速度场,进行变速度目的层深度构造成图。通过精细速度分析与变速时深转换,提高了井震吻合率,真实刻画了地下构造形态。分析认为,地震速度谱是地震勘探构造研究的关键资料,对于构造刻画起到了关键控制作用。     

准噶尔盆地南缘构造特征与演化

为明确准噶尔盆地南缘构造特征,落实中—深层构造圈闭,寻找大型油气田,通过构建二维构造剖面,开展构造变形定量分析,建立了复杂构造模型,厘定了构造活动时间和变形机制。研究表明,南缘经历晚侏罗世和中新世2期变形,晚侏罗世发育走滑断层,形成高泉断隆带、艾卡构造带和齐古—南安集海走滑断裂带,属于准噶尔盆地周缘中生代走滑断裂体系。中新世发育逆冲推覆构造,南缘西段新生代背斜叠加在高泉断隆带、艾卡构造带之上,高探 1 井钻探证实古构造上覆发育的背斜构造是有利的勘探目标。南缘中段发育3排逆冲断层和叠加褶皱,中、下组合是油气勘探重要目标。南缘新生代逆冲推覆构造由南向北扩展,齐古断褶带和盆地深层褶皱形成于中新世初期（23 Ma）,霍玛吐断层发生在中新世末期（7 Ma）,呼图壁背斜和卡因迪克背斜形成于第四纪。     

准噶尔盆地南缘上侏罗统—下白垩统沉积序列及沉积环境演化

准噶尔盆地南缘上侏罗统—下白垩统的沉积相,可以分为曲流河相、冲积扇相、湖水改造冲积扇相和滨浅湖亚相。根据构型要素分析法,划分出10种主要典型岩石相。其中Gm₁为褐红色块状砾岩,复成分,粒度为细—粗砾,分选、磨圆差,主要为杂基支撑;Gm₂为褐色块状砾岩,复成分,粒度为细—中砾,分选和磨圆一般—差,主要为颗粒支撑;Gm₃为灰绿色、橘红色块状细砾岩,分选、磨圆较好,颗粒支撑。Gm₁和Gm₂沉积期,多处发育震积构造。中—晚侏罗世,气候干旱,北天山构造活动,盆地快速充填,可容纳空间减小,上侏罗统齐古组主要发育曲流河沉积。受蒙古—鄂霍次克洋快速闭合的影响,张性环境演变为局部挤压环境,北天山继续构造活动,盆地收缩,可容纳空间减小,盆地边界由早—中侏罗世的中天山退至北天山,上侏罗统喀拉扎组沉积期,准噶尔盆地南缘广泛发育褐红色冲积扇沉积,侏罗纪盆地充填结束;在下白垩统清水河组沉积期,蒙古—鄂霍次克洋闭合完成,构造相对稳定,盆地扩张,可容纳空间增大,大范围快速湖侵,气候转为湿润,准噶尔盆地南缘发育湖水改造冲积扇沉积,之后广泛发育滨浅湖沉积,发育灰绿色、橘红色滨湖砾岩及细粒沉积,白垩纪盆地充填开始。     

四棵树凹陷超深层裂谷盆地的厘定及油气勘探意义

准噶尔盆地南缘西段四棵树凹陷下部成藏组合获重大勘探突破,凹陷的深部构造、盆地结构和原型盆地备受关注。利用最新二维地震资料,解析凹陷深层地震反射和构造特征,厘定盆地性质,结合平衡剖面方法,恢复了盆地构造演化过程。研究表明,四棵树凹陷石炭系—新生界均有发育,由老至新地层展布范围逐渐扩大,厚度中心整体具有继承性。该凹陷具有裂谷盆地的断拗二元结构,以侏罗系底为界,其下为断陷结构,可见原型盆地的边界断层,沉积厚度大,范围小,发育火山—碎屑岩沉积组合;其上为拗陷结构,断层不发育,沉积厚度小,范围大,发育侏罗纪—白垩纪陆相碎屑沉积。结合区域构造演化史与局部地质结构特征,四棵树凹陷的演化可分为断陷和拗陷2个阶段,断陷阶段可能相对独立,拗陷阶段与准噶尔盆地主体连接为湖盆。高泉断裂属于裂谷盆地边界断裂之一,为同沉积正断层,持续活动,晚期遭受挤压反转。受裂谷盆地控制,断陷期二叠系—三叠系泥页岩和拗陷期侏罗系煤层,是四棵树凹陷超深层的重要烃源岩,油气勘探潜力大。     

准噶尔盆地南缘呼图壁背斜变形机理物理模拟实验

准噶尔盆地南缘褶皱—冲断带具有多期叠加变形的特点,呼图壁背斜位于逆冲前缘,虽然距离天山较远,在剖面上却发育双层构造形态:深层为二叠系断陷—古隆起结构,浅层为侏罗系及上覆层断背斜构造,两者垂向叠置。为了明确呼图壁浅层背斜形成主控因素以及深层和浅层垂向叠置的变形机理,在明确构造样式和变形规律的基础上,设计5组模型,采用控制变量和对比分析的方法进行物理模拟实验研究。结果表明,大断陷—古隆起模型控制下的实验结果与地震剖面形态相似,断陷边缘古隆起作为主控因素,诱使上覆层优先变形发育背斜,证明呼图壁背斜深层和浅层构造具有时空耦合关系。浅层背斜的发育形态还受到下伏断陷规模、上覆层厚度和同构造沉积作用的联合控制。通过物理模拟实验揭示垂向叠置构造关联和变形机理科学有效,为指导准噶尔盆地南缘前陆地区的勘探生产提供更多依据。     

博格达山前带米泉地区滑脱逆冲构造样式及其演化特征

为确定博格达山前米泉地区构造样式和地层展布,基于断层发育特征及滑脱层对构造发育控制作用的研究,建立了研究区典型的滑脱逆冲构造样式。受上三叠统泥岩和下侏罗统八道湾组煤系滑脱层的控制,米泉地区的基底断层早期沿滑脱层由南向北低角度滑冲,后期遇阻上倾,切割地层并出露地表,形成独特的“躺椅”状产状;次级断层规模小,两端止于滑脱层内。博格达山前带自南向北划分为推覆带（基底推覆）、冲断带和滑脱带3大构造带。米泉地区位于冲断带,横向可细分为4个构造台阶,纵向上划分为3个构造层,各构造层均为主动顶板双重构造复合体,次级断层发育程度有所差别。滑脱逆冲构造样式的建立推翻了以往的构造认知,确立了推覆体下方仍为下组合地层,且存在众多有利的背斜圈闭的地质认识,对准噶尔盆地南缘山前带下组合的油气勘探具有借鉴意义。     

准噶尔盆地南缘四棵树凹陷油气成因

准噶尔盆地南缘四棵树凹陷目前发现的原油主要为轻质原油,伴生湿气,但在不同区域油气性质有差异,在油气源认识上存在争议。选取南缘露头剖面中—下侏罗统和中—上三叠统烃源岩样品,进行岩石热解、氯仿沥青A、气相色谱、有机岩石学等分析,结合钻揭烃源岩的地球化学分析数据,分析四棵树凹陷三叠系、侏罗系和古近系烃源岩的地球化学性质,确立烃源岩有机相,探讨油气成因和来源。结果表明,四棵树凹陷轻质油气主要来自下侏罗统八道湾组富壳质组的烃源岩,还可能来自中—上三叠统烃源岩;独山子油田和西湖背斜新近系原油主要来自侏罗系或三叠系烃源岩,部分来自古近系安集海河组烃源岩。     

准噶尔盆地南缘清水河组储集层特征及其主控因素

准噶尔盆地南缘四棵树凹陷白垩系清水河组底部砂岩储集层获得了日产千方的高产油气流,证明该套储集层是一套优质储集层。在对多条露头剖面和多口钻井资料分析基础上,利用偏光显微镜、孔渗分析仪、激光共聚焦显微镜等实验仪器,对清水河组砂岩样品开展了岩石矿物、物性、孔隙结构等方面的分析,并结合埋藏史开展成岩演化研究。结果表明,研究区清水河组砂岩主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩,储集层杂基含量不高,胶结物含量中等,剩余粒间孔发育;清水河组砂岩储集层处于中成岩阶段A期,压实作用是主要减孔作用。综合分析认为,清水河组优质储集层的形成受控于早期长期浅埋晚期快速深埋、裂缝发育以及地层异常高压3个关键因素,早期长期浅埋晚期快速深埋的埋藏方式有助于储集层原生孔隙的保存;粒内微裂缝和层理缝共同发育有助于砂岩储集层中高效渗流通道的形成;地层异常高压有助于粒间孔的保存及裂缝的开启。     

准南前陆冲断带下组合泥岩盖层封盖能力

准噶尔盆地南缘前陆冲断带下组合白垩系和侏罗系泥岩盖层区域上分布稳定,排替压力高,且普遍发育流体异常高压,具备很强的封盖能力,但前陆冲断带晚期强烈构造挤压对盖层封盖能力的破坏不容忽视。泥岩三轴挤压物理模拟实验和数值模拟结果表明,深部厚层均质泥岩抗压强度高、封盖能力强;挤压作用下不同倾角泥岩层具有塑性、脆性和脆性—塑性周期性变化3种变形方式。结合准南前陆冲断带下组合泥岩层的地质条件和实例解剖,将准南前陆冲断带泥岩盖层划分为4个区域,不同区域泥岩盖层封盖能力动态演化控制了准南前陆冲断带油气成藏特征及油气分布规律。