准噶尔盆地侏罗系深部煤系气控制因素及勘探潜力

准噶尔盆地侏罗系煤层气地质资源量达2.26×1012 m3,其中2 000～3 000 m埋深的煤层分布最广,勘探程度最低。基于对野外剖面、煤矿、井下煤样分析化验测试以及大量钻遇煤层油气井资料的分析,对该深度领域的煤系气赋存规律、组合特征及勘探潜力进行研究。结果表明:该区煤层气具有多源混合的特征,构造作用造成煤岩裂隙发育,它源混合及构造裂隙是造成该区游离气大幅度上升的主要原因。结合出油气井点和源储关系,建立了单源双储、双源双储、三源双储3类4型煤系气组合模式及立体成藏模式,分析了白家海地区煤系气勘探潜力,预测甜点区天然气资源储量为5×1010 m3。     

准噶尔盆地西北缘石炭系风化壳特征及油气地质意义

针对准噶尔盆地西北缘断阶带石炭系风化壳储层主控因素及分布规律不明的问题,综合分析区域构造演化、岩心、薄片、试油和测井等资料,首次提出该地区石炭系风化壳结构自上而下分别为土壤层、水解带、溶蚀带、崩解带和母岩。其中,溶蚀带和崩解带是有利储集层的集中发育带,各类岩性均可形成裂缝和溶蚀孔洞并存的风化壳储层;其物性受母岩岩性和风化淋滤程度控制。石炭系风化壳主要分布于古隆起高部位、斜坡区和断裂发育区,其厚度一般为450m,断裂发育区的风化壳厚度可大于600m;风化壳储层物性决定油藏的规模。该认识明确了风化改造对储层的建设性作用,扩大了有利储层的岩类和空间分布,该研究对类似地区的油气勘探具有借鉴意义。     

储集层多尺度裂缝特征及控制因素——以准噶尔盆地南缘侏罗系—白垩系为例

准噶尔盆地南缘侏罗系—白垩系储集层中裂缝较发育,本文基于地表露头、岩心、薄片和测井等资料,运用工业CT、激光共聚焦、扫描电镜等技术手段,系统研究了储集层多尺度裂缝类型、分布特征及成因,并对裂缝形成的控制因素进行了分析,认为南缘侏罗系—白垩系储集层裂缝可分为三级,分别是Ⅰ级宏观裂缝、Ⅱ级微细裂缝、Ⅲ级显微裂缝,再根据裂缝长度和成因将Ⅰ级宏观裂缝分为Ⅰ₁,Ⅰ₂两类,Ⅲ级显微裂缝分为Ⅲ₁,Ⅲ₂两类.研究结果表明：由天山造山带到盆地内部Ⅰ级宏观裂缝发育程度由强到弱,裂缝密度由第1排的1.6条/m到第3排的0.8条/m;Ⅱ级微细裂缝主要发育在各构造带的砂岩储集层中;Ⅲ级显微裂缝主要发育在第1排构造带的砂砾岩储集层中和北部斜坡带的砂岩储集层中.南缘侏罗系—白垩系储集层裂缝发育程度受构造应力、储集层岩性及岩矿组成、储集层厚度等因素控制.构造应力强则裂缝发育程度高,单层厚度较薄的细砂岩、中砂岩较粉砂岩、粗砂岩和砂砾岩更易发育裂缝.长英质碎屑颗粒、碳酸盐胶结物含量高的储集层更易发育裂缝.     

霍玛吐背斜带构造演化特征及对油气藏的控制

霍玛吐背斜带位于准噶尔盆地南缘山前冲断带中段,由于中深层地震资料品质差,长期以来,对这一背斜构造带的演化特征及其与油气成藏关系一直未能查清。结合该区2011—2013年地震攻关宽线成果,以断层相关褶皱理论为基础,利用生长地层分析及构造几何正演模拟等技术,对背斜的构造样式、构造演化及油气成藏特征进行了细致分析。研究认为,霍玛吐构造带（霍尔果斯背斜、玛纳斯背斜和吐谷鲁背斜）纵向上为深部断层转折褶皱与浅部断层传播褶皱组成的复合型背斜,平面上,深、浅层构造都呈“品”字形排列,横向上呈现此消彼长的渐变构造过渡关系;霍玛吐背斜带在喜马拉雅运动期经历了早期深部断层转折褶皱发育期、中部反向断裂发育期和晚期浅层霍玛吐断裂冲断改造期三个演化阶段;其油气主要存在两期充注,先油后油气,喜马拉雅运动期三期构造演化与两期油气充注匹配,且构造演化特征控制了各构造的油气成藏过程。综合分析认为,霍玛吐构造带反向断裂下盘中深层构造高部位的白垩系和中上侏罗统优质储集层是准噶尔盆地南缘有利的油气勘探领域。     

原生韵律型火山岩储层特征及主控因素

近年来准噶尔盆地火山岩勘探实践表明,石炭系火山岩储层类型除风化壳型储层之外,距石炭系顶面300 m之下仍有物性较好的火山岩储层发育。为进一步明确该类原生型储层特征并为勘探部署提供依据,开展了火山岩原生型储层的成因机理、岩石类型、物性特征、空间分布、韵律性特征及主控因素等方面的研究,提出有别于火山岩风化壳储层的“原生型层状多期韵律式储层”的概念,简称原生韵律型火山岩储层。原生韵律型储层分布具有大面积、大跨度、纵向分布不受埋深控制的特点,储集空间主要为多期次喷溢旋回中每个旋回的顶、底发育与挥发分逃逸有关的原生孔隙;岩浆演化和火山活动序列是主要控制因素。该成果使石炭系火山岩纵向勘探深度得到拓展,勘探目的层选择由单一风化壳型储层向多期次喷发旋回发育的原生型储层转变,指导发现了多个石炭系内幕油气藏。该研究对其他盆地火山岩勘探有借鉴意义。     

准噶尔盆地南缘冲断带侏罗系—白垩系油气成藏条件及勘探潜力

准噶尔盆地南缘冲断带经历了多期、复杂的盆山耦合和盆山转换过程,构造变形复杂,勘探难度大。自新近系独山子油田发现以来,历经70多年的勘探研究,并未发现大型油气田。近年来,油气勘探逐步转向下白垩统吐谷鲁群泥岩与底砂岩及侏罗系砂岩形成的下部成藏组合(下组合),通过系统梳理南缘冲断带下组合的地质构造特征与油气圈闭成藏条件,明确了深层碎屑岩油气田的分布规律和勘探方向。综合研究认为：(1)南缘冲断带发育古近系、白垩系、侏罗系、三叠系、二叠系等多套烃源岩,其中,侏罗系主力烃源岩厚度大、埋藏深且处于高成熟—过成熟热演化阶段。(2)南缘冲断带下组合发育继承性4大物源体系,其中,白垩系清水河组发育高效储层,厚度为20～80 m,侏罗系喀拉扎组、头屯河组、三工河组和八道湾组发育多套规模储层,厚度为200～400 m。(3)南缘冲断带白垩系吐谷鲁群发育巨厚泥岩,厚度为500～2 000 m,压力高,封堵性好。(4)南缘冲断带发育大规模继承型背斜群,圈闭具有面积大、勘探程度低的特点,目前已落实目标圈闭22个,累计面积为1 735 km²;根据南缘冲断带不同的构造样式可将成藏类型细化为呼图壁...     

准噶尔盆地四棵树凹陷构造应力场与构造变形解析

准噶尔盆地南缘四棵树凹陷高探1井的中生界油气勘探已获得重大突破,深入解析该地区深层致密砂岩的构造变形显得至关重要。综合野外、岩心、测井和地震等数据,利用地质调查与有限元数值模拟方法查明了四棵树凹陷的构造应力环境,明确了构造应力场对构造变形的控制作用。研究表明,四棵树凹陷现今的最大水平主应力总体呈SN向,具有分带性。在北天山西段、托斯台构造带和高泉构造带等地区,最大水平主应力方位呈NNW向;在艾卡构造带和车排子凸起等地区,最大水平主应力方位呈NNE向或NE向。晚喜马拉雅期以来,NNW向构造应力由北天山地区向四棵树凹陷内部逐渐传递,受其控制的凹陷内构造变形也沿NNW向传播扩展。高泉背斜清水河组的构造应力场数值模拟表明：研究区的最大水平主应力为80~170 MPa;构造应力在背斜南部、中部的断层附近集中,向北则减小;近EW走向断层附近的构造应力明显大于NNW （或近SN）走向断层附近的构造应力,总体显示高泉背斜处于压扭应力环境。构造应力场控制了高泉背斜的裂缝发育和展布,裂缝走向与最大水平主应力方向一致或呈小角度相交,且断层附近或背斜核部裂缝较发育。高探1井中发育的构造裂缝可能是该井取得高产的重要原因之一。     

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。     

致密砂砾岩储层裂缝预测方法及应用

裂缝是致密、低渗透油气藏的重要储集空间与运移通道。准噶尔盆地腹部D井区二叠系属于致密砂岩油藏,针对致密砂岩储层裂缝分布非均质性强、难以预测的问题,开展了致密砂砾岩裂缝分布预测研究,并提出了井震结合的地震属性裂缝预测方法。该方法首先利用成像测井解释成果得到的储层段裂缝孔隙度,然后用平均孔隙度与方差、倾角等叠后地震属性预测的裂缝分布结果进行交会,分别确定出这些属性的有效范围,再将有效范围内的属性值进行融合得到叠后大尺度裂缝分布特征;采用叠前分方位CRP道集计算频率衰减属性进行小尺度裂缝预测,并将预测结果与成像测井裂缝孔隙度进行交会得到小尺度裂缝分布;最后融合两种预测结果,得到储层裂缝综合预测结果。