柴北缘深层气藏形成的地质条件及有利勘探区带

柴北缘具备深层气藏形成的地质条件.柴北缘广泛存在埋深>4 500 m,R_0>1.3%的中下侏罗统气源岩.发育中下侏罗统三角洲、扇三角洲、水下扇、滨湖相砂体和第三系冲积扇、河泛平原、辫状河三角洲和滨浅湖相砂体.存在路乐河组(E_(1+2))和下干柴沟组上段(E_3~2)2套区域性盖层.深层存在潜伏构造、大型背斜和背斜两翼或古隆起周缘构造岩性圈闭,其中对潜伏构造和大型背斜构造比较落实.柴北缘生气期较晚,与圈闭形成史、储盖层发育史和断层发育史有较好的匹配关系,有利于深层气成藏和保存.柴北缘深层气藏勘探的风险主要包括气源岩的生气潜力和分布范围难以落实,深部储层的储集能力难以预测.深层潜伏构造带、冷湖构造带和鄂博梁-伊克雅吾汝构造带可作为近期深层气藏勘探优先考虑的目标,而冷湖构造带两翼和南八仙古隆起周边的构造岩性圈闭可列入深层气藏中长期勘探规划.     

柴西地区古近系—新近系天然气成藏条件分析及目标优选

柴达木盆地西部地区古近系—新近系油气资源丰富,但天然气勘探程度相对较低,为了推进研究区天然气勘探新局面,以源-盖控烃、构造-储层-圈闭控藏的选区评价思路为指导,综合运用实验分析、盆地模拟及地质评价技术,研究气源岩、储集层、圈闭、盖层及保存条件等特征,并提出有利勘探目标。研究结果表明:柴西地区气源岩(R_o≥0.8%)有5套,主力气源岩为E₃²和N₁,具有明显晚期生烃特征,主要分布在柴西北及靠近茫崖凹陷的柴西南局部地区,面积约为4 743.40 km²,生烃总量约为1.17×10¹²m³;柴西地区储层分为碎屑岩和碳酸盐岩两大类,岩性致密,物性变化较大;柴西地区存在2套区域性盖层,深层盖层保存条件好,浅层盖层保存条件差;有效气源岩区深层主要以E₃¹、E₃²晚期(断)背斜及断鼻等构造圈闭为主,与生气期、成藏期及保存期时空匹配一致。在此基础上,优选了狮子沟-干柴沟、咸水泉-油泉子-黄瓜峁和南翼山3个天然气有利勘探区带,明确了12个有利圈闭和3个较有利圈闭。研究结果对柴西地区天然气的深入勘探具有一定借鉴意义。     

柴北缘深层天然气成藏条件及有利勘探方向

柴北缘深层天然气勘探程度低,资源潜力大,天然气成藏条件及勘探方向尚不明确,制约了天然气勘探进程。基于地震、地质、地化及钻井等资料的研究,从烃源岩、储层、构造及输导体系等方面,综合分析了柴北缘深层天然气藏的成藏条件,结合已有勘探成果和地质条件,指出了深层天然气有利勘探方向。结果表明,深层侏罗系分布广,阿尔金山前西段存在侏罗系生烃凹陷,深层高-过成熟度烃源岩生气潜力大;基岩风化壳和次生孔隙发育的碎屑岩可作为深层有效储层,基岩储层物性不受深度控制,深层发育碎屑岩优质储层;广泛分布的以断裂为主的输导体系有利于超深层烃源岩生成的天然气纵向和横向运移;多期构造活动使得柴北缘深层形成多种类型的圈闭,烃源岩持续生烃有利于这些深层圈闭早期、多期成藏。在以上研究成果基础上,指出深大断裂发育的生烃凹陷周围圈闭是深层天然气聚集有利区,盆缘古隆起以及晚期构造带上大型背斜圈闭层具有良好的勘探前景,其中阿尔金山前深层是最现实的勘探领域。     

柴达木盆地天然气勘探领域

根据气源岩特征及分布,结合其他成藏要素、成藏模式和成藏规律,可将柴达木盆地划分为柴北缘侏罗系煤型气、柴西古近系—新近系油型气和三湖第四系生物气3个勘探领域。煤型气勘探领域烃源岩具有分布广、丰度高、生烃强、深埋晚、资源量大的特征,古构造、输导体系和源圈配置是煤型气成藏主控因素,存在盆缘区下组合(基岩—侏罗系—古近系)和盆内晚期构造上组合(新近系)两套储盖组合及源外和源上两种成藏模式;近期主要的勘探领域为盆缘阿尔金山前东段、祁连山前西段下组合(基岩—侏罗系—古近系路乐河组)和盆内的冷湖构造带、鄂博梁构造带上组合(古近系上干柴沟组、新近系下油砂山组)。油型气勘探领域具有3个凹陷、2套烃源岩、3种类型天然气资源特征和环凹分布、近源聚集、接力输导、甜点聚集的油型气富集规律;其晚期成藏表现明显,具"接力式"的运聚模式;烃源岩埋深大、成熟度高、生气强度大、气油比高的区带是油型气勘探的有利区带,包括狮子沟—油砂山—英东和油泉子—开特米里克—油墩子等构造带。生物气勘探领域具有单一气源岩、低丰度、快速沉积的天然气资源特征;具有持续生烃、垂向和侧向运移共存、动态成藏的生物气成藏模式;三湖凹陷北斜坡的鼻隆和背斜外围是岩性气藏有利的勘探领域。     

湖相碳酸盐岩油气藏特征及成藏分析——以柴达木盆地南翼山油气藏为例

通过对柴达木盆地南翼山碳酸盐岩油气藏下干柴沟组(E3)至上油砂山组(N22)储层和油藏特征进行系统研究,认为与湖相碎屑岩油气藏相比,南翼山湖相碳酸盐岩油气藏在生、储、盖、生储盖组合、圈闭类型和油气藏类型及其组合关系等方面都有其特殊性,主要体现在:①南翼山构造处于生烃凹陷,存在多套烃源岩,油气就近捕获;油源来自南翼山的西南小梁山凹陷,深层E23原油来自E23烃源岩,浅层N2原油来自N1烃源岩.②南翼山共存在4套含油气层系(E3、N1、N5、N22),可分为2类:一类是中浅层(N1 —N22)发育在构造背景上的以泥晶灰(云)岩、藻灰(云)岩和颗粒灰(云)岩为储层,以粒间孔和溶蚀孔为储集空间的层状岩性油气藏;另一类是E23上部,以泥灰(云)岩为储层,以孔隙—裂缝为储集空间的凝析气藏.③南翼山油气藏碳酸盐岩储层与泥岩垂向上构成频繁互层的生储盖组合.④南翼山N22油气藏油层薄,渗透率低,驱动类型以弹性驱动和溶解气驱为主,油藏类型是受背斜构造控制的岩性层状油藏;中深层凝析气藏气层纵向集中,平面受构造和断层控制;裂隙性储集空间,产能不一.⑤南翼山油气田成藏主控因素主要包括南翼山构造处于生烃凹陷、油气就近捕获,断裂和断裂系统是良好的疏导体系,湖相碳酸盐岩储层是油气聚集成藏的关键.⑥南翼山构造在上新世之前背斜构造发育缓慢,发育高峰期在上新世早中期,并最终定型;上新世早中期下干柴沟期进入生烃高峰,形成自生自储的油气藏;上新世晚期—第四纪上干柴沟期进入生油高峰,油气沿构造两翼断层运移至N1、N12和N22成藏.     

柴西地区古近系—新近系含气系统模拟及勘探方向

柴西地区天然气具备较大的勘探潜力,然而主要生气中心、主力气源岩、天然气成藏关键时刻尚未明确,制约了天然气勘探进程。选取在含油气系统模拟中应用最广的PetroMod软件,输入相关参数,恢复剥蚀量,建立柴西地区古近系—新近系三维地质模型,运行后得到各套烃源岩成熟度平面图、生气强度图、运聚方向图以及生气量,由此可以确定主力气源岩为下干柴沟组上段(E~2_3)和上干柴沟组(N_1);指出天然气平面分布受源岩成熟度的控制,天然气位于成熟—高成熟源岩区及附近;主要生气凹陷为红狮、小梁山和茫崖东3个凹陷,围绕生气凹陷周缘的构造高部位是天然气的运聚方向;主要生气期为第四纪(Q_(1+2))和上新世晚期(N~3_2),关键时刻为N~2_2末。在以上研究的基础上,指出狮子沟—油砂山—英东—大乌斯、油泉子—开特米里克—油墩子和小梁山—南翼山—大风山构造带是下步柴西地区天然气勘探的重点领域。     

中国近海天然气地质特征与勘探新领域

经过近20年的大规模勘探和综合研究,中国近海天然气地质特征逐渐明晰。中国近海生气凹陷可划分为煤系烃源岩、“陆源海相”烃源岩和中深湖相烃源岩生气凹陷等3类。煤系烃源岩生气凹陷和“陆源海相”烃源岩生气凹陷主要分布于东南沿海盆地的外带,凹陷以生气为主,形成了4个储量近千亿m3的气区。中深湖相烃源岩生气凹陷主要位于东南沿海盆地的内带和克拉通内裂谷盆地,所属4个凹陷以生油为主兼生气,气田规模均为中小型。受晚期快速沉降影响,3类凹陷的气源岩普遍超压或强超压,生排气时间均较晚。受凹陷结构和新构造期断裂活动控制,天然气的运移分侧向运移、垂向运移和构造脊控制下的阶梯状运移等3类。储层以第三系砂岩为主,其次为前第三系火山岩、变质岩,已有商业性气藏的储层均为常温常压。气藏盖层有超压的,也有不超压的,天然气聚集具动平衡特点。圈闭主要是构造圈闭和有构造背景的复合圈闭。中国近海大中型天然气田的勘探方向主要是含煤富气凹陷,受勘探程度的影响,浅水区应先关注富气凹陷及其周边的有利复合圈闭,深水区则以构造圈闭和复合圈闭为主要目标。     

开特米里克——油墩子地区油气成藏条件及勘探建议

通过对开特米里克、油墩子构造的构造特征、沉积特征及生、储盖层的研究，论述了其生、储盖层的纵横向分布特征、储集空间类型及储层岩石类型，进而确定了该区缝洞型储层形成的主要因素以及识别缝洞型储层的主要标志，并对该区的油气成藏条件进行评价，提出了油气勘探的首选目标，即开2井实施钻探后在浅、中深层获得工业气流，标志着青海油田在新的勘探领域获得新的突破，发现了新层系，同时也增加了油气地质储量，显示了可观的经济效益和社会效益。     

柴达木盆地西部北区第三系油源研究

由于柴达木盆地西部北区第三系的烃源岩属不纯泥岩.具有强烈的非均质性,因此目前对该区烃源岩的认识和评价结果尚存争议,同时,柴西北区的油源也是人们争论的焦点.针对这一情况,首先划分出有效的烃源岩,再对其进行综合评价,这比直接采用参数的平均值更为科学.据此发现研究区的主力烃源岩层位是N12和E23,最重要的生油区域位于小梁山-南翼山-油泉子一带.根据油源对比结果,认为柴西北区的原油并非来自茫崖凹陷,而是来自本区的N12和E23烃源岩,原油以自生自储和短距离的垂向、侧向运移为主,这是因为研究区缺乏油气长距离运移的地质条件;小梁山凹陷及其周缘不管是深层还是浅层,均是本区的一个重要的生油中心;这一研究结果可为今后的勘探指明方向.     

区域产层含流体重力分布规律与应用

区域产层是指在较大地质单元内，稳定分布的油气层，例如：柴达木盆地西部地区的N2^2-N2^1、E3^2、E3^1油气层，研究尕斯库勒、开特米里克、油泉子、南翼山，小梁山及尖顶山构造，区域产层的油、气、水分布规律，发现这些产层含流体性质，存在重力分布规律(图1)，例如，尕斯库勒E3^1主力油层，在埋藏较深的构造，如开特米里克、南翼山、小梁山为水层，而在埋藏较浅的构造，如尖顶山为气(显示)层．南翼山E3^2凝析气藏，在埋藏海拔相当或较高的尕斯库勒为油层，尖顶山及油泉子为气(显示)层；而埋藏海拔较深的构造，如开特米里克及小梁山为水层．此外，埋藏海拔较浅的油泉子及尖顶山N2^1顶部为油层，而埋藏较深的开特米里克及小梁山为水层．由此可见，在区域上，油、气、水层的分布与所在构造的海拔深度密切相关，这一规律称之为“区域产层含流体的重力分布规律.”应用这一规律，可以对不同埋深的构造，含油、气、水的前景进行预测。     

柴达木盆地南翼山构造油气成因及成藏分析

南翼山构造油气藏是目前柴西北区发现的最大油气藏。其深层E23是凝析气藏, 浅层N22是正常密度的油藏, 这种分布格局在柴西北区是唯一的, 对它进行成藏解剖对整个柴西北区的油气勘探具有重要的意义。结合原油轻烃、天然气碳同位素和生物标志化合物综合判识油源, 认为南翼山构造的N22与E23储集层原油来源不同, 深层E23油气来自E23烃源岩, 浅层N22的油来自N1 烃源岩; 南翼山构造的油气是就近捕获的产物, 不是从南边长距离运移而来, 深部凝析气藏的形成受有机质类型和成熟度共同控制。     

柴达木盆地西部地区致密油气形成条件和勘探领域探讨

在明确致密油气定义的基础上,分析了柴达木盆地西部(简称“柴西”)地区致密油气形成的地质条件:首先发育多套大面积的烃源岩,具有多个生烃凹陷;其次广泛发育致密储层,主要包括致密砂岩储层和裂缝型(泥质岩和碳酸盐岩)致密储层。致密砂岩储层以南翼山和红柳泉E¹₃砂岩、乌南N¹₂砂岩为代表;裂缝型致密储层以南翼山E²₃、狮子沟E¹₃、开特米里克和油泉子N₁的储层为代表;且源储交互叠置分布。致密油气在柴西地区广泛分布,古构造斜坡区和生油凹陷中心是致密油气分布集中区。致密油气可能的成藏组合包括源内包裹组合、源上广覆组合、源下依伏组合和源侧披覆组合等4种。按照储层成因类型,柴西地区致密油气勘探领域主要有:三角洲前缘砂体致密油气、滩坝和浊积扇砂体致密油气以及碳酸盐岩致密油气3个领域。针对每个领域,通过致密油气形成条件分析,按照区域和层位,共优选出8个有利勘探区带。       

柴达木盆地西部地区断裂构造与油气聚集

柴达木盆地西部地区油气藏常与断裂构造相伴生。柴西地区南部沿断裂带分布有砂西-尕斯-油砂山油气聚集带、跃进2号-跃东油气聚集带、乌南-绿草滩油气聚集带;西部阿尔金山前带沿柴西等断裂分布有断鼻构造控制的构造-地层-岩性复合型油气藏;北部沿着英北断裂、南翼山断裂、尖顶山断裂分布有油泉子、开特米立特、南翼山、尖顶山等构造-裂缝型油气藏。柴西地区断裂的形成与阿尔金山和昆仑山在中新生代的剧烈挤压和走滑活动有关。断裂以逆断层和走滑断层为主,还有少量的同沉积正断层、滑脱断层、反转断层等。断裂主要发育北东向、北西向和近南北向,平面上呈平行状,斜列状、斜交状、正交状,反"S"形,透镜状、发散状等组合类型,剖面组合型式主要有叠瓦状、冲断式、花式3 种主要类型。其中,以冲断型及正交状、斜交状断层组合形成的构造油气藏最为发育。断裂不仅控制了生烃凹陷的展布及构造圈闭的形成,在一定程度上也控制了河流三角洲、扇三角洲有利储集相带的展布。断裂活动形成的大量裂缝,改善了储层的物性条件。柴西南区普遍存在以断裂为油气运移通道形成的侧接式上生下储式油藏。     

柴西北地区储集层构造裂缝定量描述与预测

储集层裂缝研究主要涉及3个方面的关键内容,即地下裂缝识别、裂缝空间分布预测和裂缝参数定量表征。通过研究区地表露头调查、岩心观测等技术手段,对南翼山构造深层储集层裂缝进行了系统的定量描述,结合有限元法模拟构造应力场结果,预测构造裂缝空间分布规律,最终实现优选裂缝优势发育带并予以评价。     

茫崖坳陷下第三系有机酸形成演化及空间分布

有机酸的形成及分布越来越受到人们的重视。烃源岩的有机质在向干酪根及油气的转化过程中不断地释放出酸性成分 ,释放的有机酸进入储集层水体将改变水介质性质 ,使地层水由碱性变为酸性 ,有利于次生孔隙的形成。通过恢复地层中的有机酸形成过程 ,正确确定烃源岩排酸量及介质中有机酸的浓度 ,有助于预测研究区储集层次生孔隙的形成、发育和分布状况。文中应用柴达木盆地西部地区的实测数据 ,建立了研究区内Ⅱ型干酪根的有机酸生成及演化模式。以模式为指导 ,结合地层压实理论定量恢复E23 和N1 两套烃源岩的有机酸形成演化过程及空间展布特征 ,指出潜在的储集层次生孔隙发育带分布于油泉子构造、咸水泉构造、南翼山构造和南乌斯构造等。图 2表 1参 4(徐怀民摘 )     

柴达木盆地尕斯断陷断层封闭性及其对油气运聚的作用

影响断层封闭性的主要因素包括:断层的活动性、泥岩涂抹系数、断层两盘的岩性对置关系、断面压力与泥地比的关系。将这4个主要影响因素作为评价参数,结合盆地构造演化,综合研究了柴达木盆地尕斯断陷内断层的垂向、侧向封闭性和封闭史。结果表明,柴西地区断层的封闭性在时空上存在着较大的差异性,并在油气运聚过程中起到不同的作用:当断层作为油气运移通道时,可以连接源岩和圈闭,并且控制着油气在垂向上的运聚层位和运聚时期,如Ⅶ号、Ⅺ号等断层;当断层作为遮挡体时,控制着油气聚集圈闭的形成,如乌南断层;断层活动开启还会引起油气藏的破坏和油气的再分配,如油砂山、南翼山地区的断层。     

柴达木盆地西部褶皱构造类型及其与油气的关系

柴达木盆地西部的背斜构造主要分为同生断展背斜、后生断展背斜、同沉积背斜三种类型。同生断展背斜圈闭主要分布在昆北断阶，其次发育在阿尔金斜坡，层位上主要发育在中深层(E—N2^1)和中浅层(N2^2-N2^3)；后生断展背斜圈闭主要分布在茫崖坳陷，层位上主要发育在中深层(E—N2^1)；同沉积背斜圈闭主要分布在茫崖坳陷，层位上主要发育在中浅层(N2^3-Q1 2)。综合研究认为，三种类型的背斜圈闭都是良好的含油气构造。     

柴达木盆地冷湖5号构造油气藏成藏机理

冷湖5号构造是柴达木盆地北缘冷湖构造带的重点勘探对象之一,其构造内的冷科1井钻遇侏罗系巨厚生油岩,使冷湖构造带的油气潜力得到充分认可,通过对冷湖5号构造典型油气藏油气成藏模式的解剖,分析得出冷湖5号构造油气藏基本上有两大成藏期,分为深浅两套油气藏、两种油气藏类型。深层(J—E)原生油气藏主要形成于E₃—N₁,浅层(N)次生油气藏形成于N₂末以后。浅层油气藏成熟度低于深层。浅层(N)油气藏具有早期充注、晚期成藏的特点;深层(E)油气藏具有早期成藏、长期充注的特点。