准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组致密油储层特征

近年来,致密油已成为国内外油气勘探的新热点.通过岩心、普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光薄片的观察和鉴定以及物性压汞数据分析,对准噶尔盆地乌—夏地区二叠系风城组致密油储层岩石类型、储集空间特征、物性特征及储层“甜点”区主要影响因素进行了系统研究.结果表明：风城组主要发育5种岩石类型：云质岩类、凝灰岩类、砂岩类、泥岩类和盐岩类,并以云质岩类为主;致密油储层常见4类储集空间类型：裂缝、溶孔、晶间孔和原生粒间孔,其中裂缝占储集空间的53％,溶孔占储集空间的35％;油层属典型低孔、低渗致密储层,孔隙度为1％～10％,平均为3.86％,渗透率＜2 mD的样品占85％以上,平均为0.17 mD;致密油储层“甜点”区主要受白云石化、裂缝和溶孔发育程度等的共同影响.     

碱湖型页岩油“甜点”分类与主控因素——以准噶尔盆地风城组为例

碱湖型页岩油资源前景广阔,但因多源混积使得其储层不同于经典页岩油储层,“甜点”储层的成因异常复杂。碱湖型页岩油“甜点”的研究是陆相页岩油亟需补充的内容。基于岩心观察、岩石薄片鉴定、全岩X射线衍射和地层微电阻率成像(FMI)测井等资料分析,对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组碱湖型页岩油开展了“甜点”分类与主控因素研究。研究结果表明,根据主要矿物成分和含量可将风城组的碱湖沉积划分为7类细粒沉积岩,按页岩油赋存的岩石类型可将“甜点”分为混合型、内源控制型、陆源供给型3种类型。混合型“甜点”主要受岩石结构、有机质丰度、裂缝和溶蚀作用等因素综合控制;内源控制型“甜点”主要受岩石成分、裂缝和溶蚀作用等因素控制;陆源供给型“甜点”主要受岩石结构、矿物成分和溶蚀作用等因素综合控制。三类“甜点”在准噶尔盆地玛湖凹陷呈规律性展布,分别分布在玛湖凹陷前陆斜坡浅湖区、前陆凹陷深湖区、陡坡与深湖过渡区。混合型“甜点”是玛湖凹陷风城组碱湖型页岩油勘探开发的首选目标。     

湖相“白烟型”喷流岩——新型的致密油储层类型——以准噶尔盆地西缘乌尔禾地区风城组为例

下二叠统风城组为准噶尔盆地西缘乌尔禾地区重要的原油产层,储层岩性为云质岩类,具有典型的致密储层性质,为一类成因尚不为人们所熟悉的、但具备巨大油气勘探开发潜力的新型湖相"白烟型"喷流岩。以岩心观察描述、薄片鉴定、扫描电镜观察、X射线衍射和物性分析资料为基础,以热水沉积学理论为指导,探讨了此类致密油储层的成因特征,提出同期火山喷发-湖底热液喷流-"内、外源"碎屑掺合的混合沉积模式,确定储层发育和分布受4种因素控制:1半深湖—深湖环境为湖底喷流岩致密油储层的发育奠定了物质基础;2构造破裂和溶蚀是改善储层物性和在致密油储层中形成"甜点"的主要作用方式;3区域构造格局和断裂构造的继承性活动,控制了喷流岩致密油储层的区域分布,提供了同期火山喷发、热液喷流、成岩期流体溶蚀改造及油气运移成藏的通道;4半深湖—深湖相"白烟型"喷流岩聚集区中具备多期次构造破裂和热液溶蚀作用的叠合部位,是有利的致密油储层"甜点"分布位置,也是致密油藏的预测目标。     

玛湖凹陷风城组页岩油产量影响因素及甜点评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油资源潜力巨大,但该组岩性复杂、矿物种类多样、单层厚度小、甜点分散、裂缝发育程度不一,甜点优选难度大,严重影响了勘探进程。通过对烃源岩品质、储集层品质、工程品质及压裂规模的研究,系统分析了总有机碳含量、氯仿沥青“A”含量、孔隙度、含油饱和度、游离油含量、脆性指数、孔隙压力、两向应力差、裂缝发育程度等对产量的影响。研究表明,该组页岩油产量的关键控制因素主要有4个：游离油含量、脆性指数、裂缝发育程度及大规模体积压裂。利用研究区12口井的测井资料,分析产量与游离油、脆性、裂缝发育程度等控制因素的关系,建立适用于该组页岩油的甜点分类标准。将该分类标准应用于水平井玛页1H井分段分簇,取得了很好的应用效果,对后续勘探部署具有借鉴意义。     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油地质特征与分级评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油资源丰富,但勘探程度较低,对页岩油资源的潜力评价和资源禀赋差异缺少系统研究,制约着勘探部署和有利区优选。以玛页1井为例,综合钻井、测井、岩心和岩石矿物组成、有机地球化学特征、储集物性、含油性等地质资料,系统分析了风城组页岩油地质特征,探讨了页岩油甜点评价标准。结果表明,风城组页岩主要由长英质和碳酸盐矿物组成,黄铁矿发育,黏土矿物较少。风城组页岩主要发育Ⅱ₂型干酪根,总有机碳（TOC）含量分布在0.08%~2.33%,多处于成熟阶段。页岩储集空间类型主要为狭缝状孔隙,孔隙分选性较好;总体上,宏孔较发育,孔隙体积分布在0.001~0.008 cm³/g,平均为0.003 cm³/g。风城组页岩内部烃类聚集,游离烃含量为0.52~13.31 mg/g,吸附烃含量为0.16~5.17 mg/g。明确了页岩岩相、微观孔隙特征、页岩油赋存形式是风城组页岩含油性的主控因素,在此基础上建立了风城组页岩油甜点的划分标准,在玛页1井风城组优选出8个最有利的页岩油勘探层段,有利储集岩相以长英质页岩为主。     

准噶尔盆地克夏地区二叠系风城组沉积相及沉积模式

根据钻井、测井、地震和分析化验等资料,对准噶尔盆地西北缘克夏地区二叠系风城组沉积相特征进行了研究,认为风城组是一套海退背景下的沉积产物,发育扇三角洲相、海相和火山碎屑岩相,并可进一步划分为6种亚相和8种微相。其中,扇三角洲相主要分布在克百地区,夏子街地区则主要发育火山碎屑岩相,浅海相集中在哈山和风城地区,滨海相发育在扇三角洲侧翼。风城组沉积期,海水不断退出,扇三角洲相沉积范围不断扩大,哈山东部地区也由浅海相逐渐演化为扇三角洲相,说明哈山作为和什托洛盖盆地和准噶尔盆地的分界是后期构造运动的结果。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油“甜点体”储集特征及成因机理

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油层系岩性复杂,非均质性强,“甜点体”形成规律是制约地质理论研究和勘探开发的一个关键难题。通过岩心观察、薄片鉴定和含油性分析,针对“甜点体”地质特征进行了表征,分析了影响产能的地质因素,确定了可动油孔隙的形成机理。吉木萨尔凹陷芦草沟组“甜点体”的岩性主要为岩屑长石粉细砂岩、云屑砂岩和砂屑云岩,孔隙度为5.75%~11.9%,渗透率为（0.02~1.26）×10^-3 μm²,其中岩屑长石粉细砂岩的孔喉贡献率最大,“甜点体”的储集空间为溶蚀粒间（内）孔、裂缝;页岩油产能的大小受控于可动油孔隙的分布以及岩石组分中泥质、石英质和白云质的含量,可动油孔隙是在同生—准同生淋滤作用和酸性流体埋藏溶蚀联合作用下形成的,层理缝沟通溶孔是控制渗透率大小的关键因素。储层成岩过程中储集空间耦合生排烃作用最终形成“甜点体”,其形成的沉积环境为受波浪作用较强的云坪、混合坪、滨湖滩砂和碳酸盐岩浅滩沉积。该发现可对同成因类型页岩油的勘探和开发提供指导。     

准噶尔盆地风城地区风城组叠前裂缝检测技术应用

准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组岩性复杂,岩性主要以泥质白云岩为主,储层表现为裂缝—孔隙双重介质特点,预测裂缝发育走向和密度是油气勘探的关键环节之一。通过对比分析目前各类裂缝预测技术,选择了叠前方位各向异性裂缝检测技术。首先开展方位角各向异性正演模拟,确定该区各向异性的主要因素,其次进行了地震资料分方位角处理,完成叠前地震方位各向异性属性的计算。结合井资料对该区裂缝发育强度和走向进行预测,指明了进一步油气勘探的方向,后续钻探结果表明,裂缝预测结果与钻井结果吻合较好,证明此项技术在该区行之有效。     

准噶尔盆地西北缘乌风地区风城组白云质岩类储层特征及控制因素分析

通过岩心、岩石薄片、扫描电镜等资料,对准噶尔盆地西北缘乌风地区二叠系风城组储层特征及控制因素进行了研究。结果表明：研究区发育的粉砂岩、泥岩和凝灰岩均不同程度地发生了白云石化作用,白云石晶体以细晶和粉晶为主,呈团块状、星点状,顺层或顺微裂隙分布于凝灰质或泥质基质组分中。孔隙类型主要为粒间孔、晶间孔、溶孔和裂缝,其中溶孔和裂缝为主要储集空间。沉积作用、白云石化作用和构造作用共同影响白云质岩类储层物性。沉积环境决定白云质岩类岩石的分布范围;白云石化作用增强岩石脆性;构造活动下发育大量裂缝,其作为储集空间及渗滤通道,使得溶孔在裂缝周边发育。     

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。     

准噶尔盆地风城地区风城组叠前裂缝检测技术应用

准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组岩性复杂,岩性主要以泥质白云岩为主,储层表现为裂缝—孔隙双重介质特点,预测裂缝发育走向和密度是油气勘探的关键环节之一。通过对比分析目前各类裂缝预测技术,选择了叠前方位各向异性裂缝检测技术。首先开展方位角各向异性正演模拟,确定该区各向异性的主要因素,其次进行了地震资料分方位角处理,完成叠前地震方位各向异性属性的计算。结合井资料对该区裂缝发育强度和走向进行预测,指明了进一步油气勘探的方向,后续钻探结果表明,裂缝预测结果与钻井结果吻合较好,证明此项技术在该区行之有效。     

准噶尔盆地致密砾岩储层特征及“甜点”预测——以中佳地区佳木河组二段一砂组储层为例

准噶尔盆地西北缘中佳地区佳木河组二段一砂组致密砾岩储层厚度大,分布范围广,试油气结果不理想,储层“甜点”区分布规律不清。基于录测井、分析化验以及叠前三维地震等多种资料,建立地质“甜点”与工程“甜点”判别参数,揭示“甜点”特征与采气能力相关关系,优选“甜点”表征参数,进行储层“甜点”预测及评价。研究结果表明：中佳地区佳木河组二段一砂组储层为低孔隙度、特低渗透率的致密砾岩储层,渗流条件整体偏差。致密砾岩储层脆性指数普遍大于60%,储层可压性好,更容易获得高产。“甜点”区储层具有低伽马值、高电阻率、低密度、低中子孔隙度、高声波时差值、较高孔渗,高含气饱和度,低纵横波速度比、低波阻抗以及脆性指数值较高的特征。依据储层综合评价分类特征结合纵横波速度比、孔隙度及脆性指数参数反演结果识别刻画2类“甜点”区分布范围,其中Ⅰ类“甜点”区分布在扇三角洲内前缘相带中的中佳7—新光1井区,总面积达50 km²;Ⅱ类“甜点”区主要分布于中佳7—新光1井区外围区,面积达48 km²。部署在Ⅰ类“甜点”区的ZJHW201井获得日产70×10⁴ m     

哈山-乌夏地区风城组碱性盐湖的识别

哈山-乌夏地区二叠纪风城组地层是准噶尔盆地西北缘二叠纪一套优质的烃源岩地层,在岩芯、测井等基础资料分析的基础上,识别出研究区天然碱、碳酸钠钙石、硅硼钠石、云质岩类等碱性盐湖特有沉积组合,并进一步分析出风城组沉积时期卤水演化水型为Na-CO₃-Cl类型,沉积水体满足(Ca²⁺+Mg²⁺)/HCO₃^-≈1,顺着卤水演化路径Ⅲ,沉积大规模云质岩类和碱性盐类。     

玛南斜坡区风城组致密油藏储集层特征及控制因素

通过岩石薄片鉴定、X射线衍射分析、高压压汞测试等手段,研究了准噶尔盆地玛湖凹陷玛南斜坡区二叠系风城组二段致密油藏储集层的沉积环境、岩相类型、孔隙类型以及孔隙结构。结果表明,研究区风城组为封闭咸化湖盆沉积,由陆源碎屑、火山碎屑和自生矿物按不同比例混积形成的储集层,按照沉积构造、岩石组分和粒度,将储集层岩相划分为块状石灰质中—细砂岩相、块状白云质细砂岩相、纹层状白云质粉砂岩相和纹层状白云质泥岩相4类优势储集岩相;储集层孔隙类型有残余粒间孔、火山碎屑溶孔、矿物晶间孔、裂缝等,不同类型储集层孔隙直径和喉道半径差异较大。优势储集岩相是优质储集层形成的基础,溶蚀作用决定次生孔隙的形成,火山灰脱玻化形成长英质胶结物加剧储集层致密化,裂缝发育是油气高产的必要条件。研究区块状石灰质中—细砂岩相和块状白云质细砂岩相压实作用相对较弱,细粒火山灰含量相对较低,物性和孔隙结构较好,是较优质储集层。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层特征及产能预测研究

通过岩心描述、薄片观察、测录井资料解释、核磁共振分析等技术手段,研究了吉木萨尔凹陷芦草沟组(P2l)致密油储层的岩石学特征、孔隙结构特征、物性特征、岩石力学特征、敏感性及含油性特征。研究表明,P2l储层岩性多样,储集空间多为溶孔,局部层段发育裂缝,孔隙结构属微孔、微细喉型,孔渗条件差,储层纵向上油气显示较为普遍,但油气相对富集的单层厚度较薄。此外,对致密储层改造措施效果的控制因素进行分析,认为工艺改造因素的影响尤为显著。在此基础上采用灰色关联分析、主成分分析、逐步回归分析3种方法优选出5个影响产能的参数,并通过多元回归分析建立了产能预测模型。经验证,产能预测结果与实际试油结论基本符合,应用效果好。     

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。     

致密油水平井双甜点评价及产能预测技术

以乾安地区扶余油藏致密油水平井为研究对象进行水平井双甜点评价产能预测。利用测井资料求取储层脆性、应力差、裂缝指数,构建储层的工程甜点指数I_A。通过I_A指数建立储层工程甜点评价标准,优化射孔簇,对I_A相当的层选取射孔簇,保证设置的射孔簇能够压开,减少了无效、低效射孔簇。利用孔隙度、渗透率、电阻率、含油饱和度、自然伽马、渗透性砂岩厚度等测井曲线,构建地质甜点指数R_A,将储层分为4类。建立储层类别和水平井中期产能的相关性,创建了基于有效厚度指数的产能预测评价方法。在水平井评价中,先划分工程甜点优化射孔段,再划分储层类别,求取储层有效厚度指数,对水平井产能进行预测。应用该方法对乾安地区100口水平井进行产能预测,准确率达82%。该项技术减少了无效射孔簇,提高了水平井采收率,在砂泥岩剖面水平井中具有推广应用价值。     

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。     

准噶尔盆地西北缘风城组白云岩成因及油气富集因素

利用钻井、岩心、地震、测井及地球化学资料,分析准噶尔盆地西北缘二叠系风城组白云岩沉积环境、成因、分布规律及白云岩储集层油气富集高产因素。风城组白云岩按产状和沉积构造可分为纹层状泥质白云岩、薄层状白云岩和斑状白云岩,主要为准同生白云岩和后生白云石化白云岩。准同生白云岩形成于半深湖咸水环境;后生白云石化白云岩是发育在半深湖咸水环境下的碳酸盐岩灰泥在成岩期经后生白云石化作用形成。白云岩主要分布在火山喷发或逆冲断裂活动形成的古地貌斜坡上。白云岩储集层的储集空间主要为溶蚀孔隙和裂隙。白云岩储集层富集高产的控制因素是裂缝及构造背景。图8表3参20     

富孔熔结凝灰岩成因及油气意义——以准噶尔盆地乌—夏地区风城组为例

通过大量的岩心和薄片观察,分析准噶尔盆地乌—夏地区风城组熔结凝灰岩岩石学特征和孔隙发育特征,探讨富孔熔结凝灰岩成因和气孔发育机制。风城组沉积期火山作用以发育熔结火山碎屑岩为典型特征,岩石组分以塑性玻屑为主,棱角圆化,脱玻化特征明显;常见塑性浆屑变形揉皱、晶屑熔蚀现象。熔结凝灰岩中发育大量石泡,使熔结凝灰岩结构特征模糊。气孔是石泡构造的空腔,为冷凝收缩成因,受脱玻化作用影响挥发分或水蒸气散溢,形成的孔隙空间后期未被充填或少量充填。一个冷凝单元中石泡体发育在垂向上具有明显的分带特征:自下而上,气孔由少增多再减少。石泡孔洞的发育提高了熔结凝灰岩的储集能力,受熔结作用影响,石泡体未被压扁破坏。深埋、高孔熔结凝灰岩是重要的油气储集层,研究区高孔熔结凝灰岩具有良好的含油气性。