准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油勘探实践与展望

通过回顾准噶尔盆地二叠系页岩油的勘探历程,剖析吉木萨尔凹陷页岩油的地质条件和成藏特征,系统总结长期研究形成的页岩油地球物理勘探技术,展望了准噶尔盆地页岩油下一步勘探部署方向。勘探实践表明,吉木萨尔凹陷页岩油是中国陆相页岩油的典型代表,具有咸化湖盆、多源混积、源储一体和"甜点"分散的地质特征。芦草沟组页岩油的赋存方式为吸附态和游离态2种类型,整体为源内聚集或近源成藏。突破诸多技术瓶颈,形成页岩油"甜点"的配套地震预测技术和页岩油高分辨率测井综合评价技术。研究认为,吉木萨尔凹陷西部具备高成熟和高产页岩油的地质条件,为准噶尔盆地陆相湖盆页岩油勘探的新领域。在此基础上,建立吉木萨尔凹陷国家页岩油勘探开发示范区,以期对中国陆相湖盆页岩油的勘探提供借鉴和技术支撑。     

东濮凹陷与东营凹陷浅层油气成藏条件对比

对比了东濮凹陷与东营凹陷的石油地质条件,总结出造成两凹陷在油气资源量和空间分布差异的原因.东濮凹陷浅层成藏条件不及东营凹陷优越,有小规模成藏的可能,而且成藏控制因素极为复杂,浅层油气成藏条件差的主要原因有:烃源岩的丰度和品质较差,生成的烃类中天然气所占比例大,不易保存;大量生烃和圈闭定型于东营组沉积期末,油气大量散失;新近纪因生烃量小、断层活动弱,缺乏油气向浅层运移的动力和通道,不利于浅层成藏.     

准噶尔盆地页岩油“甜点区”评价与关键技术应用——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

非常规油气资源已成为准噶尔盆地油气勘探的新领域之一。以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为着手点,开展页岩油形成与富集的地质条件、“甜点”评价及预测技术方法等研究。通过总结近年来吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油的勘探成果,梳理出页岩油“甜点”形成的关键地质条件：①广泛分布的优质烃源岩;②致密的储层中发育物性较好的“甜点”段;③源岩层系内频繁的源储薄互层构成源内高效的成藏组合。明确芦草沟组页岩油“甜点”受控于烃源岩、岩性、物性、含油性、敏感性、脆性、地应力各向异性等参数,并基于现场实验参数建立了其评价标准。以“甜点”分布的地质需求为导向,形成了一套多参数“甜点”分布预测技术,涵盖地质、测井、物探以及工程等方面。形成的地质认识丰富了我国陆相页岩油地质理论认识,相关技术方法为准噶尔盆地其他地区页岩油领域以及国内陆相盆地页岩油的评价提供借鉴。     

准噶尔盆地南缘中段侏罗系烃源岩热演化史及其对天然气成藏的影响

准噶尔盆地南缘深部资源是近年来天然气勘探的热点,其中位于南缘中段霍玛吐背斜带的侏罗系烃源岩资源潜力巨大,但由于研究区勘探程度较低,烃源岩热演化史与成藏条件的匹配关系尚不清晰。基于实测地震解释、热史温标数据,应用盆地模拟方法对南缘中段中—下侏罗统烃源岩热演化史进行恢复,并结合烃源岩地球化学特征分析,对天然气生成、运聚以及与构造演化的耦合关系进行系统研究。结果表明：南缘中段发育中—下侏罗统主力烃源岩,其关键生气时期为早白垩世早期（距今99.6 Ma）和晚白垩世末期（距今65.5 Ma）,现今中—下侏罗统烃源岩处于高成熟—过成熟阶段,尚具一定生烃潜力;该区具有晚期抬升型次生气藏和持续埋深型高成熟气藏2种天然气成藏模式,天然气分布受烃源岩和构造双重控制。     

不同坐标系中裂缝渗透率的定量计算

将复杂的裂缝性地质体离散成相对简单的单元,分析了单元中裂缝产状与地应力配置关系,推导得到了主应力坐标系下裂缝渗透率的计算公式;根据各单元的裂缝渗透率在整体的笛卡尔坐标系中投影,推导出了整体坐标系中的渗透率计算公式;对比数值模拟建模过程中习惯使用的几种笛卡尔坐标系,优选出其中一种,各轴分别对应优势裂缝的走向、倾向和垂向,在此坐标系下计算得出的沿着各个坐标轴方向的渗透率,不仅可以很好地反映裂缝渗透率的方向性,还可以体现出不同走向的裂缝对渗透率的贡献,使计算得出的裂缝渗透率更具有实际意义。以石港-桥河口地区实际建模为例,给出了坐标系的优选方法,并对几种坐标系之间的关系进行了说明。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油地质特征与勘探实践

吉木萨尔凹陷形成于海西运动晚期,燕山运动期改造作用较强,定型于喜马拉雅运动期,现今为西断东超的箕状凹陷。中二叠统芦草沟组全凹陷分布,以咸化浅湖—深湖相沉积为主,是一套优质的烃源岩,有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ1型的混合型,目前处于成熟阶段。与其他地区致密油对比,芦草沟组致密油“甜点”具有单层薄、纵向上跨度大的特点,有两段“甜点”发育相对集中段。“甜点”储层以白云质粉细砂岩为主,覆压孔隙度平均10.8%,覆压渗透率为0.001~0.6 mD,以微细溶蚀孔为主。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油藏特征与形成主控因素

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育典型的陆相咸化湖盆页岩油，综合利用地震、岩心、测井等资料，对油藏特征及形成主控因素进行了研究。芦草沟组大面积含油，以游离态和吸附态2种状态在多层“甜点”层的微—纳米孔喉、层理缝中聚集，被页岩隔层分隔，存在上、下2个“甜点”富集层段。页岩油藏地层压力、成熟度从凹陷区向斜坡区逐渐降低，原油密度逐渐增大。烃源岩品质及成熟度控制了页岩油的分布与原油性质，沉积微相控制了页岩油的分布层位，页岩的岩性与物性控制了页岩油的富集甜点，生烃增压是页岩油成藏的主要动力。      

平衡剖面控制下古构造的恢复

文中详细分析了现有恢复古构造方法的工作原理以及影响恢复精度的因素,在此基础上提出了在平衡剖面控制下直接编制古构造等值线图的方法。研究认为:命名为"某段沉积前"的构造图,反映的并非某一时刻的地表形态,而是该段地层沉积后底界面的构造起伏,是整个时段内变形叠加的结果;地层倾斜、井斜、差异剥蚀、断层水平位移是影响古构造恢复精度的最主要因素,沉积压实影响相对较小,古水深影响最小,几乎可以忽略;平衡剖面控制法读取的厚度是在地层拉平、断层水平位移恢复的基础上进行的,同时兼顾了差异剥蚀、沉积压实的影响,可以准确标定古断层的位置,更能准确反映地质历史时期构造的三维形态。     

河流沉积相类型及相模式

对河流类型进行沉积学分析,将河道体系分为单河道和多河道（或复合河道）体系,顺直河、曲流河和辫状河为单河道体系,而网状河和其他分支河归于多河道体系,单河道一般由细粒漫岸沉积所限定。在曲流河沉积相中,河道内除了河道深泓充填沉积和厚的点坝外,还可能出现反向点坝。在一个向上变细的曲流河层序中,主要由河槽充填沉积、沙坝沉积复合体和上部的漫岸细粒沉积组成。辫状河砂体结构非常复杂,各种大型底形纵横分布,河道内的砂体至少可以划分为河心坝和河心滩2个砂体微相和多个非骨架相。网状河可以由辫状河、曲流河和顺直河等交织在一起组成,或者说组成网状河的单河道可以是底负载河道、混合负载河道和悬移负载河道。末端扇、曲流河扇、辫状河扇乃至某些陆上三角洲体系等都可以纳入分支河体系,实际上在这种分支河体系中,河道性质也发生了变化,河道类型已经由限定性河道转化为非限定性河道。可见分支河这个概念太笼统太宽泛,跨越了不同的体系界限。由于不同河道砂体差别较大,河流沉积微相的精确表征还有较大的局限性。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系—三叠系构造层序格架与沉积叠合演化

玛湖凹陷是准噶尔盆地西北部的重要富烃凹陷和大型地层岩性油藏勘探区域,形成多层系的大型地层岩性油气藏。为了查明该区油气分布规律,应用构造层序分析法,通过岩芯观察和地震、录井、测井等资料,对二叠系—三叠系油气主要赋存层系进行研究。结果表明:玛湖凹陷二叠系—三叠系存在多个大型地层不整合面,可划分为下二叠统、中二叠统、上二叠统—三叠系等构造层序。二叠纪到三叠纪,玛湖地区经历了断陷、坳陷和大型坳陷斜坡三大演化阶段,形成了三大构造层序的叠置。下二叠统为伸展构造背景下形成的箕状结构构造层序,北部地层厚、南部地层薄,在北深南浅的箕状结构背景下沉积,凹陷区为分布广泛的细粒混积岩,为优质烃源岩建造,朝向斜坡区岩性逐渐变为砂岩、砾岩; 中二叠统为坳陷构造背景下形成的中部厚、周缘薄的构造层序,发育盆地边缘扇三角洲,表现为盆大、水浅,盆地边缘扇体有限,盆内砂泥互层沉积; 上二叠统—三叠系,玛湖地区处于准噶尔大型坳陷盆地的西北部斜坡区,在浅水、缓坡和湖侵背景下形成大型退覆式扇三角洲沉积,砂体呈纵向叠置、横向连片分布。三大构造层序的纵向叠置,形成了该区多层分布地层-岩性或构造-岩性油藏。