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。     

准噶尔盆地二叠系全油气系统与源内天然气勘探新领域

为进一步拓展准噶尔盆地油气勘探领域,丰富和发展石油地质基础理论及认识,以近年来勘探实践为基础,总结现阶段油气勘探特点与发展趋势,分析了二叠系全油气系统及源内深层非常规天然气大规模成藏条件。结果表明,中—下油气成藏组合已成为勘探主体,深层具备油气聚集条件,烃源岩控制油气分布,形成了常规和非常规油气藏有序共存的分布模式。二叠系优质烃源岩持续供烃,是全油气系统形成的前提,并发育源内和源外2套油气成藏子系统,二叠系发育不同类型的源内储集层,具有大规模天然气,特别是非常规天然气的勘探潜力。这不仅拓宽了准噶尔盆地油气勘探领域,支撑从大油田建成大油气田,也对进一步完善全油气系统理论具有重要意义,深层源内非常规油气是未来富烃凹陷勘探的重要领域。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组碱性成岩作用浅析

利用岩石薄片、电子探针、扫描电镜和阴极发光等测试技术,分析了准噶尔盆地玛湖凹陷风城组的碱性成岩现象及其形成条件,建立了碱性成岩模式.玛湖凹陷风城组是一套火山岩、碳酸盐岩、碎屑岩、富硅硼钠石岩和泥岩组成的混积岩.岩石中发育白云石环带、石英溶蚀、绿泥石和沸石胶结等碱性成岩现象.分析认为,这种特殊的碱性成岩现象是在特定的原岩...     

玛湖凹陷二叠系风城组碱湖云质岩储层成岩作用

通过偏光显微镜和扫描电镜观察,结合能谱、包裹体温度、同位素、X射线衍射及有机地球化学等分析方法,研究了准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组碱湖云质岩储层的成岩作用类型和成岩演化序列。研究结果表明：①玛湖凹陷二叠系风城组云质岩储层为典型的碱湖沉积,发育多种云质岩类,以云质凝灰岩和云质沉凝灰岩为主。②云质岩中成岩作用类型较多,其中脱玻化作用较为普遍,析出矿物主要有硅质矿物、钙镁碳酸盐矿物、铝硅酸盐矿物和非钙镁碳酸盐类矿物等;云质岩中的溶蚀作用主要为铝硅酸盐矿物和盐类矿物的溶蚀,发育成岩缝和多期构造缝,具有3期油气充注。③研究区风城组多数云质岩演化已进入中成岩A期,少量进入中成岩B期,脱玻化作用发生在早成岩A期;发育3期白云石,主要发育于早成岩B期;非钙镁碳酸盐矿物主要形成于同生期;存在3期溶蚀作用,以中成岩A期为主;油气最早充注于早成岩B期,以中成岩B期充注时间最长。脱玻化作用、长石和非钙镁碳酸盐矿物溶蚀作用及构造形成的裂缝是玛湖凹陷风城组云质岩成储的关键。④脱玻化作用形成的孔隙为早期油气充注提供了储集空间,碱湖优质烃源岩热演化释放的酸性流体对云质岩中铝硅酸盐矿物和盐类矿物进行溶蚀,有效改善了储层的储集性能。     

准噶尔盆地盆1井西凹陷及周缘二叠系风城组油气地质特征与勘探潜力

准噶尔盆地盆1井西凹陷风城组勘探程度低,新井打破了盆地单井高产历史记录,但油气地质特征不清,资源类型及勘探潜力不明,制约了该区块下一步油气勘探与开发。应用构造恢复、沉积演化、井震结合、类比分析等手段和方法,对风城组油气地质特征和勘探潜力等进行了探讨。该凹陷东北环带P₁f₁、P₁f₂、P₁f₃逐层超覆于石炭系之上,高部位P₁f₃受风化剥蚀地层减薄,具备大型地层尖灭背景。风城组发育退积式扇三角洲—湖泊沉积体系,整体呈正旋回沉积,预测由高部位—凹陷区依次发育砾岩、云质砂岩和云质泥岩3类储层。高部位砾岩储层砾石主要为中—酸性火山岩,砂粒成分以岩屑为主,溶蚀孔大量发育,属于特低孔特低渗储层。油气为高熟的凝析油和凝析气,油气水分异不明显,整体为准连续型气藏,又被断块分割为多个断块气藏。基于成藏分析,建立了风城组油气成藏模式,预测常规气藏、致密气、页岩气资源量分别为1 250×10⁸ m³     

川西地区上三叠统须家河组全油气系统成藏模式新认识

四川盆地川西地区前陆坳陷上三叠统须家河组发育多种油气资源类型,由于受多期构造裂缝与岩性复合控制和改造,该区油气藏富集规律复杂多样。为此,基于全油气系统新概念,诠释了它们的基本油气地质条件、常规—非常规油气共生特征与形成分布。研究结果表明：(1)川西上三叠统须家河组全油气系统具有多层系垂向叠置,以裂缝与低孔渗储层构成的立体成藏系统,是原生气藏和次生气藏共存、常规和非常规共存的陆相天然气富集区;(2)由北向南,上三叠统须家河组—侏罗系气藏压力系数降低、产层层系具有向浅层(向上)变迁的趋势,且甲烷含量和甲烷碳同位素特征具有增加趋势;(3)垂向上,须家河组至侏罗系气藏具甲烷含量和天然气干燥系数逐渐增大、非烃组分(CO₂和N₂)含量减小趋势,且山前带—前陆坳陷—斜坡带气藏垂向发育层系也具有明显的不同性,体现出山前带更加易于多套成藏组合垂向常规—非常规气藏叠置。结论认为,川西前陆坳陷—前陆斜坡为上三叠统须家河组全油气系统常规和非常规气藏富集共存区,邛崃—新津隆起带为常规油气—非常规油气垂向多层系富集带,其规律性认识对于川西前陆坳陷的不同类型油气资源分布预...     

玛湖-盆1井西凹陷二叠系含油气系统的形成与演化

玛湖-盆一井复合含油气系统是准噶尔盆地中最重要的复合含油气系统之一,该复合含油气系统包含了下二叠统佳木河组、风城组、中二叠统下乌尔禾组在内的三套主要烃源岩。上三叠统白碱滩组的大套泥岩是该复合含油气系统中最重要的一个区域性盖层。该复合含油气系统自形成以来,主要经历了三个关键时刻;三叠纪末,是佳木河组的大量生气期和风城组的生油高峰期,也是西北缘油气主要成藏期;白垩纪,为乌尔禾组的主要生油期,也是陆梁隆起中西部石油的主要成藏期;第三纪,是乌尔禾组的生气高峰期,也是陆西南地区天然气的主要成藏期。     

准噶尔盆地玛湖凹陷南斜坡二叠系风城组风化壳型火山岩储层特征及控制因素

风化壳型火山岩是准噶尔盆地玛湖凹陷南斜坡二叠系风城组重要的储层类型之一,但目前对其储层特征及控制因素的研究程度较低。针对这一问题,根据岩心、钻井与录井资料、常规测井、地层微电阻率成像测井(FMI)和多种分析化验数据,对储层进行了系统的研究。研究区火山岩类型主要为玄武岩和安山岩,储集空间包括风化溶蚀孔洞、原生半充填气孔、裂缝以及少量的基质溶孔、晶间溶孔、基质收缩孔等。储层非均质性强,物性差别较大,孔隙度为0.29%~16%。储层受到早期火山作用和后期风化作用的共同控制。早期火山作用决定了气孔的发育程度,气孔主要集中在各期火山岩的上部,大多被充填-半充填形成杏仁构造和半充填气孔。后期风化作用形成了火山岩风化壳,可划分为土壤带、淋滤带、崩解带和母岩带4层结构,处于淋滤带的气孔段极易形成溶蚀孔洞,其储层物性最好,崩解带主要发育裂缝型储层。凹陷中心烃源岩生成的油气沿大型走滑断裂-小型伴生断裂-火山岩风化壳的路径高效运移,在鼻凸构造圈闭部位聚集成藏,因此处于斜坡中部鼻凸构造上的淋滤带、崩解带气孔段成藏条件最为有利,是今后勘探的重点区域。     

准噶尔盆地东部残留海相凹陷勘探实践及全油气系统

准噶尔盆地东部石钱滩凹陷为残留海相凹陷,近年来多口井在石钱滩组获高产天然气,且凹陷各部位不同层系均见到油气显示,揭示了其良好的油气勘探潜力及全油气系统特征。基于地震、钻井、测井、有机地球化学等资料,对石钱滩凹陷形成及演化、全油气系统形成条件及油气成藏模式进行了研究。晚石炭世的北天山洋壳俯冲及海水侵入,使得石钱滩地区发育陆源供给的海相中等—优质烃源岩,该烃源岩处于成熟—高成熟阶段;储集层类型齐全,发育石炭系火山岩、石钱滩组海相碎屑岩和二叠系金沟组陆相碎屑岩,在这几类储集层中均有油气成藏;受石钱滩组烃源岩生烃演化及多类型储集层特征的控制,形成了凹陷区页岩气藏—斜坡区致密油气藏—高部位常规油气藏的分布模式,具有非常规油气藏与常规油气藏有序共生的全油气系统特征。基于全油气系统理论,针对石钱滩凹陷,应在近源斜坡区寻找致密油气藏,在源上断阶带及构造高部位寻找构造-岩性油气藏及火山岩风化壳油气藏,在源内寻找海相页岩天然气藏;北疆石炭系近源有利岩性相带、山前冲断掩伏构造、盆内古隆起和斜坡区是有利的勘探区域,应围绕凹陷区页岩油气藏、环凹陷区致密砂岩油气藏、高部位常规油气藏和隆起区火山岩风化壳油气藏展开勘...     

玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层孔隙结构及分类评价

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组为盆地西北缘的主力烃源岩,具有较大的页岩油勘探前景.利用场发射电子扫描显微镜以及高压压汞等测试手段,对研究区玛页1井风城组页岩油储层的孔隙结构进行了精细研究和分类评价.研究结果表明:①玛湖凹陷风城组页岩油储层以薄层状或块状云质、粉砂质、钙质或硅质泥岩为主,且泥岩中常发育大量白云石、方解石...     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存定量表征及其主控因素

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征及控制因素复杂,赋存状态与定量表征难度大,厘清页岩油赋存特征和主控因素对优选甜点体具有重要意义。为表征玛湖凹陷不同赋存状态页岩油含量,对凹陷中心区和斜坡区的风城组页岩样品进行分步抽提,建立了不同赋存状态页岩油定量表征实验方法,分别得到游离轻烃、游离重烃和吸附烃的含量。在有机地球化学和储层微观特征研究的基础上,得到以下认识：由于研究区有机碳和黏土含量较低,风城组页岩油以游离赋存状态为主,吸附烃含量最少;页岩油多以油膜状赋存于矿物表面和干酪根中,重烃通常赋存于微孔比表面积大的页岩中,宏孔是游离油的主要赋存场所;有机质丰度和孔径增大,不同赋存状态页岩油含量均呈增加趋势,较高有机质丰度和孔径较大的储层有利于页岩油富集;成熟度可以很大程度上影响页岩中流体的吸附能力,有机质成熟度越高的页岩样品游离烃占比越多、吸附烃占比越少;比表面积的增大促进吸附油与游离重烃的富集,制约游离轻烃的富集,中孔比表面积对于页岩油的吸附量具有控制作用,比表面积越大页岩的吸附能力越强。相关研究和认识可为研究区优选甜点段和评价页岩油开采效益提供依据。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云质岩储集层白云石成因

针对准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云质岩储集层中自生白云石成因认识不清的问题,利用偏光、荧光薄片鉴定,扫描电镜分析,电子探针分析,碳、氧、锶同位素组成分析等技术,对玛湖凹陷风城组白云质岩中白云石赋存特征及成因演化进行深入研究。研究表明：(1)白云石发育准同生—浅埋藏期、中埋藏期和中—深埋藏期3期,主要形成于中二叠世早期的准同生—浅埋藏环境,其次是中二叠世中期的中埋藏环境。(2)白云石化流体为碱湖沉积背景下的高盐度咸水,准同生—浅埋藏期Mg²⁺主要由碱湖流体、火山玻璃脱玻化供给,中埋藏期Mg²⁺主要来自于黏土矿物转化、火山玻璃脱玻化以及长石等铝硅酸盐的溶蚀。(3)白云石生长过程中由早到晚Mg、Mn、Fe、Sr、Si等元素有规律的变化,主要与碱湖流体以及埋藏过程中风城组火山物质脱玻化、成岩蚀变的影响程度不同有关。(4)在碱湖微生物诱导作用下,准同生期泥晶—微晶白云石通过原生沉淀以及交代文石、高镁方解石等形成;浅埋藏期粉晶白云石主要由泥晶—微晶白云石的持续生长以及方解石、凝灰质等交代形成;中埋藏期白云石以粉晶、细晶为主,主要由白云石化流体对火山物...     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组岩性对岩石力学特性的影响

以准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组储层岩石为研究对象,基于室内力学试验研究了风城组储层不同岩性岩石的力学行为,从而揭示风城组储层不同岩性岩石的力学特性。在此基础上,讨论了矿物组成对风城组储层岩石强度参数的影响。玛湖凹陷风城组储层岩石具有较强的非均质性,造成不同岩性岩石力学特性存在较明显的差异,其中云质类岩石的力学强度和弹性模量较大而泊松比较小;岩石破坏形式较单一,其中单轴条件下,岩样脆性较强,表现为拉张破坏特征,而高围压条件下,岩样脆性减弱、延性增强,主要表现为单剪切破坏特征;岩石的抗压强度、抗张强度、断裂韧性值随着硅质矿物含量的增加呈减小的趋势,而随着钙质矿物含量的增加呈增大的趋势。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩生烃动力学特征

准噶尔盆地玛湖凹陷及其周缘累计探明石油地质储量近30×10⁸ t,油源主要来自凹陷内的二叠系风城组碱湖相烃源岩。通过黄金管热模拟试验,并采用Kinetic软件进行计算,获得了玛湖凹陷二叠系风城组烃源岩的各类烃产率和动力学参数,建立了生烃模式,进而对该套烃源岩的生烃能力进行了综合评价。研究结果表明：①玛湖凹陷二叠系风城组碱湖相烃源岩总烃产率高达412.24 mg/（g·TOC）,其中液态烃类产率随温度升高先增加而后降低,高峰温度为420~460℃,气态烃产率持续增加,总产油率高于产气率,气态烃碳同位素具油型气特征。②风城组碱湖相烃源岩C₁,C₂—C₅,C₆—C₁₄,C₁₄₊的生成活化能主峰值分别为268 kJ/mol,255 kJ/mol,251 kJ/mol,247 kJ/mol。③玛湖凹陷风城组碱湖相烃源岩的生烃模式与国内外14个不同盆地具有相似性,均为早期出现生油高峰、晚期持续生气的特征,且单位TOC的生烃能力中等偏上。     

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征与影响因素

综合应用地质、钻井、X衍射矿物成分分析、氩离子抛光-场发射扫描电镜-X射线能谱实验、高压压汞、岩石热解与岩心二维核磁共振实验,开展准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征及其影响因素的研究。玛湖凹陷风城组页岩油主要存在薄膜状吸附油与充填状游离油2种赋存方式,岩相类型、岩石矿物组分与储集空间类型是页岩油赋存状态的主控因素。玛湖凹陷风城组发育4种岩相类型,分别为云质页岩相、砂质页岩-含云粉砂岩相、含碱矿白云岩-泥质粉砂岩相、硅化白云岩-云质粉砂岩相,不同岩相类型的矿物组分、储集空间类型、孔喉结构分布与页岩油微观赋存状态存在较大的差异。对比分析不同岩相类型可知,石英含量、黄铁矿含量、有机质含量与热解烃含量（S₂）存在正相关关系,长石含量、白云石含量与游离烃含量（S₁）呈弱正相关关系。游离油主要分布于中孔、大孔为主的次生溶蚀孔、残留粒间孔中,吸附油集中分布于中孔、中小孔为主的有机质孔、晶间孔与矿物颗粒表面。不同岩相类型的矿物组分与孔喉结构共同影响了风城组页岩油的微观赋存状态。     

玛湖凹陷玛页1井风城组富硅页岩成因及其油气意义

准噶尔盆地玛湖凹陷玛北斜坡区玛页1井风城组发育富硅页岩,以富集自生硅质为特征,富硅页岩层段是该区页岩油分布最广的层段。利用岩心描述、岩石薄片鉴定、电镜扫描、古生物分析、地球化学测试等资料,采用多尺度岩矿学和地球化学结合的方法,对玛北斜坡区风城组富硅页岩纵向分布、自生硅质成因、富硅页岩中藻类的类型和生烃情况以及与硅质相关的孔隙结构展开了研究。结果表明,玛页1井风城组自生硅质的发育与碱湖pH值较高有关,火山物质和陆源碎屑在高pH值条件下易释放溶解硅,在持续蒸发或pH值降低条件下重新结晶形成富硅页岩。富硅页岩中的硅质条带和团块中发育大量保存完好的球形生物化石,为古盐藻休眠孢子,生烃效果显著。富硅页岩脆性较高,发育裂缝、晶间孔和晶间溶孔。玛页1井风城组自生硅质在生烃和成储过程中发挥着重要作用,该研究结果可为玛北斜坡区风城组页岩油的进一步勘探提供借鉴。     

准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组储层特征及油气成藏规律

通过岩心分析测试、地震厚度预测、包裹体成藏期次分析以及源储配置关系研究，对准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组储层特征及油气成藏规律进行了刻画。研究结果表明：(1)玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组主要发育扇三角洲沉积，岩性普遍较粗，相对优质的储集层主要分布于扇三角洲前缘水下分流河道微相及少量河口砂坝微相中，其成分以长石岩屑砂砾岩为主，其次为岩屑砂砾岩。岩石普遍较致密。岩心孔隙度为3.17%～23.40%，平均为9.04%，渗透率为0.01～934.00 mD，平均为0.73 mD，属低孔特低渗型储集层。储集空间类型以次生溶孔为主，可见粒间缝和其他微裂缝。(2)研究区油气主要来源于下二叠统风城组碱湖沉积的泥页岩，最厚处超过400 m，为残留海—潟湖相沉积，水体盐度较高，岩性以云质泥岩和泥质岩为主。有机质类型以Ⅰ和Ⅱ1型为主，总有机碳含量(TOC)多大于1.0%，生烃潜量(S₁+S₂)多大于6.0 mg/g，氯仿沥青“A”平均为0.2%,HI平均为322 mg/g，有机质演化处于成熟阶段，为中等—好烃源岩。(3)研究区具有3期成藏特征，晚三叠世之前为第1...     

从玛湖大油区发现看全油气系统地质理论发展趋势

含油气系统地质理论是油气勘探战略选区的基础,随非常规石油地质理论的发展,自身也亟需丰富发展,以更好地指导油气勘探.在综述含油气系统理论沿革和分析其发展趋势的基础上,对准噶尔盆地玛湖大油区的发现史进行了研究.结果表明,玛湖大油区的发现,是含油气系统理论发展的缩影.玛湖大油区具备源储耦合成藏的基本条件,发育了有序分布的全类...     

准噶尔盆地沙湾凹陷二叠系风城组油气地质特征、成藏模式及上超削蚀带勘探实践

准噶尔盆地沙湾凹陷二叠系呈现北浅南深、北窄南宽的“勺”状特征,自北向南划分为北部上超削蚀带(超削带)、中部鼻状隆起带(鼻隆带)和南部深凹带,其中,南部深凹带不仅地层发育齐全,而且地层迅速增厚,是沙湾凹陷的沉积中心和生烃中心。热演化模拟结果显示南部深凹带已达大规模生气阶段。沙湾凹陷二叠系内部发育2个二级不整合面,不整合面上下的佳木河组、风城组和上乌尔禾组为主力储集层。北部超削带发育源-储分离的常规油(气)藏、中部鼻隆带发育源-储相邻的超压致密凝析气藏、南部深凹带发育源-储一体深层页岩气藏。北部超削带风城组已整体成藏,其油气富集程度受沉积相带控制,发育扇三角洲前缘亚相分流河道粗砂—小砾岩优质储层,具备高产稳产的地质条件。沙湾凹陷二叠系油气成藏的动、静态配置条件优越,是准噶尔盆地未来10年轻质油和天然气勘探最重要的领域。     

准噶尔盆地中央坳陷西部风城组岩相古地理及油气勘探

为评估准噶尔盆地中央坳陷西部风城组油气勘探前景,利用微量元素、岩心、岩石薄片、古地貌、测井相、地震相等的综合分析,开展了研究区风城组岩性组合和沉积相研究。结果表明,研究区风城组是在前陆构造背景、干旱—半干旱气候、水体盐度与水深呈周期性变化的环境下的扇三角洲—碱湖沉积。从坳陷边缘至中心,依次形成盆缘扇三角洲碎屑岩类、斜坡外前缘白云质岩类、斜坡高地火山岩类、低隆带白云质灰质滩坝混积岩类和中心湖盆碱层岩类。根据沉积特征,建立了风城组扇三角洲—碱湖沉积及演化模式。结合沉积相、岩相和油气勘探现状,研究区风城组可划分为盆缘超削带常规油气区、斜坡外前缘致密油气区、湖盆页岩油气区、低凸起周缘常规油气区和高地火山岩常规油气区,7 000 m以浅的勘探有利面积达1.2×10⁴km²,油气储量达十亿吨级,展现了研究区风城组全油气系统内巨大的勘探潜力。