准噶尔盆地二叠系咸化湖相云质岩致密油形成条件与勘探潜力

综合露头、岩心、地球化学分析等资料,分析准噶尔盆地二叠系致密油特征,评价其勘探潜力。准噶尔盆地早中二叠世处于残留海封闭后的咸化湖盆沉积环境,发育一套深湖相暗色泥岩与云质岩混杂沉积,且泥质优质烃源岩与云质岩互层发育,烃源岩处于成熟阶段,云质岩储集层致密,具有源储紧邻、近源成藏特征,具备形成致密油的良好条件。湖盆中心区与斜坡带是云质岩致密油藏主要分布区,局部发育溶蚀孔发育型与裂缝-孔隙型两类"甜点",致密油富集受有效烃源岩与云质岩分布控制,具有纵向上整体含油、平面上大面积连续分布特征。准噶尔盆地二叠系存在玛湖凹陷二叠系风城组、吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组、沙帐—石树沟凹陷二叠系平地泉组及博格达山前芦草沟组4个云质岩致密油规模分布区,目前多口井已钻获工业油气流,资源潜力大,为下步有利勘探区。     

吉木萨尔凹陷致密油有利区预测及潜力分析

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育一套云质岩储集层,是致密油勘探的重点区域和层位。该区域致密油以源储一体及源储互层为特征,形成了良好的源储配置关系。根据钻井、测井、地震及样品实测数据,结合前人研究成果,在详细剖析吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油石油地质特征的基础上,考虑致密油储层的孔隙度、储层厚度以及烃源岩有机碳含量、成熟度等因素,确定了致密油资源评价参数分类标准,将芦草沟组上、下“甜点体”各划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类有利区。使用小面元容积法对吉木萨尔凹陷致密油有利区进行资源预测,芦草沟组上、下“甜点体”石油地质资源量分别为4.72×10⁸、7.49×10⁸t。研究表明,吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油具有较大的勘探潜力。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油资源评价

近期,新疆油田非常规致密油领域获得重大突破,有效推动了我国非常规油气勘探。准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储集岩主要由泥质粉(细)砂岩、白云质粉(细)砂岩和砂屑白云岩组成,纵向上集中发育为上、下2段,下段以粉砂岩为主,上段以湖相云质岩为主,具有典型的咸化湖相沉积特征。吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组优质烃源岩发育,致密储层大面积连续分布,且具有纵向上“源储共生”、横向上连续分布的源储组合关系;致密油成藏主要受优质烃源岩分布、致密储层物性、含油饱和度控制,沿致密储层集中段富集。基于上述特征,采用小面元、EUR评价方法计算凹陷上、下2段致密油的地质资源量约为20×10⁸t,技术可采资源量约为1.15×10⁸t;其中较为现实的Ⅰ类资源量约为2.5×10⁸t,技术可采资源量为0.16×10⁸t。吉木萨尔凹陷致密油作为典型咸化湖盆地源内互层致密油类型,开展芦草沟组致密油刻度区解剖,获取地质评价与资源评价关键参数,将为类似非常规致密油区块资源评价提供类比及借鉴依据。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组咸化湖混合沉积模式

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组是中国陆相非常规油气勘探的重要目标,通常认为芦草沟组沉积环境为咸化湖。在野外露头、井下岩心、岩石薄片、X射线衍射矿物分析及扫描电镜等观测资料的基础上,通过复杂岩相及沉积环境分析,认为吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组广泛发育典型的咸化湖相混合沉积,既包括混积岩,又包括混积层系。研究结果表明,芦草沟组致密油储层岩石矿物成分混杂,混积特征明显,宏观上表现为陆源碎屑岩、碳酸盐岩及火山碎屑岩所构成的交互沉积层系,微观上则表现为陆源碎屑组分、火山碎屑组分与碳酸盐组分所构成的混积岩。基于沉积环境与物源变化提出了3种混合沉积类型,分别是相缘混合沉积、母源混合沉积和突变式原地混合,同时建立了芦草沟组咸化湖背景的"多源同期、混合沉积"模式,并探讨了陆相咸化湖混合沉积对于致密油勘探的意义。     

马朗凹陷致密油藏烃源岩评价及油源分析

三塘湖盆地马朗凹陷二叠系条湖组发育大型沉凝灰岩致密油藏,油藏具有中高孔、特低渗、高含油饱和度的特征。通过系统的有机地球化学分析,对二叠系烃源岩进行了评价,对油源进行了精细对比。分析认为该区存在芦草沟组二段泥岩、条湖组二段泥岩及沉凝灰岩3套烃源岩。芦草沟组二段泥岩有机质丰度、类型及成熟度优于条湖组二段泥岩及沉凝灰岩,是该层系油气的主力烃源岩,同时,条湖组二段的泥岩、沉凝灰岩对条湖组致密油藏亦有贡献,多层系生烃为石油的聚集成藏提供了良好的油源。综合评价认为,围绕芦1-马56区块外缘,古构造背景较缓,垂向输导断裂较发育,是区域扩展的有利勘探区带。     

三塘湖盆地条湖组致密油地质特征及勘探潜力

应用地震、测井、录井和分析化验资料,研究新疆哈密地区三塘湖盆地二叠系致密油地质特征及勘探潜力。三塘湖盆地二叠系条湖组二段发育高孔低渗型致密沉凝灰岩储集层,储集层粒度细,纳米级孔喉占88.3%,空气渗透率小于0.5×10-3μm2;储集层脆性大、易于压裂,含油饱和度高,原油密度较高。条二段致密沉凝灰岩储集层中原油主要来自下伏芦草沟组优质烃源岩,源储纵向相距100~500 m,烃源岩生成的中质原油经油源断裂向上运移至条二段储集层中聚集,具有他源充注、源储分离的聚集特征。致密油分布主要受芦草沟组烃源岩和条二段沉凝灰岩储集层控制。马朗—条湖凹陷条二段致密油甜点区勘探面积约203 km2,预测甜点区资源量2.4×108 t。图14表5参21     

新疆油田在吉木萨尔凹陷勘探又获重要发现

吉25井是新疆油田公司2010年针对准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系部署的一口预探井,该井位于吉木萨尔凹陷东斜坡区,2010年8月20日开钻,钻进过程中,二叠系平地泉组油气显示活跃。2011年9月25日对平地泉组进行试油、分层压裂,获高产工业油流。二叠系平地泉组油藏具有自生自储的特点,储集层为致密砂岩,渗透率极低。     

准噶尔盆地东部芦草沟组层序地层格架与沉积充填模式

准噶尔盆地东部克拉美丽山山前凹陷中二叠统平地泉组相当于博格达山山前凹陷的芦草沟组与红雁池组,芦草沟组与平地泉组均为重要的烃源岩层系,尚未建立芦草沟组与平地泉组的等时地层格架,制约了烃源岩在横向和纵向上分布范围的落实。通过系统分析井-震、露头及地化等资料,划分了芦草沟组层序地层单元,明确了与平地泉组的地层对应关系,建立了准噶尔盆地东部芦草沟组沉积充填模式。研究结果表明：博格达山周缘中二叠统芦草沟组及红雁池组各为一个三级层序,分别对应平地泉组下部的三级层序1与上部的三级层序2。芦草沟组（层序1）发育低位域、湖侵域与高位域,低位域以扇三角洲、三角洲与滨浅湖沉积为主,半深湖-深湖亚相仅分布在博格达地区;湖侵域半深湖-深湖亚相在各凹陷分布范围达到最大;高位域扇三角洲、三角洲及浊积扇砂体规模增大,半深湖-深湖亚相分布范围减小。芦草沟组湖侵域与高位域沉积时期,半深湖-深湖亚相发育了优质烃源岩,与高位域各类型砂体构成良好的生储组合。芦草沟组高位域为准噶尔盆地东部中二叠统较有利的勘探层系。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油、页岩油地质特征与勘探潜力

准噶尔盆地二叠系芦草沟组是中国最为古老的陆相液态烃页岩层系之一,是近海咸化湖盆混积岩沉积,具有丰富的致密油、页岩油资源,吉木萨尔凹陷是准噶尔盆地东部典型富液态烃凹陷。基于页岩层系实际地质资料分析,发现吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩层系发育上、下两个含油系统,具有源储一体、薄层叠置、厚度较大、整体含油、连续分布的特征:(1)近海湖泊沉积环境,间歇性海水注入使湖泊生物群体死亡,利于有机质富集保存;细粒混积岩沉积为主,划分为6层2.5个三级沉积旋回;(2)烃源岩主要发育在芦草沟组第2段(P2l2)和第5段(P2l5),岩性主要为碳酸盐质泥岩和硅质泥岩,有机碳含量多大于4%,Ⅱ型干酪根为主,Ro介于0.6%~1.1%,处于生油窗口;(3)储层普遍较致密,岩性主要为碳酸盐岩、碳酸盐质砂岩、硅质砂岩,孔隙度主体介于6%~12%,空气渗透率小于0.1 m D,连通孔喉直径主体介于几十至几百纳米,以粒内孔、粒间溶蚀孔为主,含油饱和度多介于80%~90%,储油条件较好;(4)地层流体压力系统以常压—弱超压为主,原油密度平均为0.8971g/cm~3,50℃平均黏度为165.2m Pa·s,为低—中等热演化程度产物,地层条件下整体流动性较差。吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油、页岩油资源丰富,经评价致密油技术可采资源量为0.91×10~8t,其中P_2l_1和P_2l_4是致密油"甜点段",致密油"甜点区"主要分布于凹陷中部;页岩油技术可采资源量为1.10×10~8t,其中P_2l_2和P_2l_5是页岩油"甜点段",页岩油"甜点区"也主要分布于凹陷中部。     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组页岩油地质特征与勘探前景

二叠系芦草沟组发育三塘湖盆地最重要的烃源岩,以陆相咸化湖盆混合细粒沉积为主,具备良好的页岩油形成条件,目前已在马朗凹陷、条湖凹陷发现多个规模储量区.基于早期研究成果,结合现有地质资料,系统梳理芦草沟组页岩油形成的地质条件,总结勘探开发进展及存在的问题,探讨页岩油勘探潜力及下一步勘探方向.研究表明:(1)陆相咸化湖盆发育...     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层溶蚀孔隙特征及成因机理

针对吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层溶蚀孔隙较发育,但控制因素及成因机理认识程度低的问题,利用岩心、铸体薄片和扫描电镜观察以及物性测试等方法,结合矿物成分、油气成藏演化和成岩演化等分析,对研究区孔隙类型及特征、溶蚀孔隙成因机理及分布规律进行了研究。结果表明:吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油陆源碎屑岩、内源沉积岩及火山碎屑岩3种岩石类型储层中均发育有溶蚀孔隙,其形成受内部和外部因素共同制约,有机酸溶蚀长石类及碳酸盐岩类等易溶矿物组分是其形成的主要方式;芦草沟组二段中部的岩屑长石粉细砂岩储层溶蚀孔隙发育程度高、物性好、厚度相对较大、平面分布较为稳定,是下一步致密油勘探开发的重点层位。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层裂缝特征和成因机制

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组储层致密,裂缝较为发育,但裂缝的类型和成因机制研究尚不明确。针对二叠系芦草沟组致密储层,利用野外露头观察、岩心观察、岩石薄片观察和测井识别等手段,进行裂缝特征描述、识别、成因的研究。吉木萨尔凹陷芦草沟组致密储层发育构造裂缝、成岩裂缝以及异常压力缝3种裂缝类型。依据裂缝切割关系、岩石声发射实验、碳氧同位素和锶同位素分析方法认为研究区二叠系致密储层发育4期构造裂缝,分别在印支期、燕山早期、燕山晚期和喜马拉雅早期构造作用下形成,其中第4期构造裂缝发育程度最高,充填程度最低,有效性最好。吉木萨尔地区芦草沟组储层发育的层理缝的形成与古构造应力、沉积成岩作用、生烃排酸溶蚀等作用相关,大多顺层理产生破裂,原油顺层理缝分布。通过对研究区层理缝研究分析,总结出构造—成岩和生烃排酸溶蚀2种层理缝成因。     

芦草沟组常规-非常规油气成藏特征及模式——以准噶尔盆地山前冲断带为例

基于地质、地震及钻井等相关资料,文中深入分析了准噶尔盆地沉降-沉积以及构造-岩浆作用下二叠系芦草沟组优质烃源岩的展布及不同岩相类型的储层特征,系统地研究了盆地山前冲断带芦草沟组油气成藏特征及模式。结果表明：1）山前冲断带芦草沟组具有常规油藏、致密油藏和页岩油藏有序共生及油藏大面积连续分布的特点。2）平面上,由北部缓坡带到凹陷区,表现出常规油藏—非常规致密油藏—非常规页岩油藏有序分布的特征;纵向上,由下至上整体表现为页岩油藏到致密油藏和常规油藏,再到页岩油藏的分布特征。3）根据源储结构关系、油藏类型、岩相类型及其空间分布,山前冲断带芦草沟组油藏可分为“源储一体、源储紧邻、源储分离”3种成藏模式。     

白家海-五彩湾地区天然气成藏特征

准噶尔盆地东部白家海——王彩湾地区处于多个生油凹陷交汇区，发育石炭系海陆交互相、二叠系平地泉组、三叠系小泉沟群湖相泥岩和侏罗系煤系地层等多套烃源岩。油气来自于多个生烃凹陷的多套烃源岩，具有先油后气，多期充注的特征。在石炭系塔木岗组、巴塔玛依内山组、三叠系烧房沟组、侏罗系八道湾组、三工河组和西山窑组均获得工业气流。东道海子北凹陷、昌吉凹陷深部二叠系平地泉组烃源岩已达到成熟-过成熟阶段，对白家海凸起的天然气贡献较大；五彩湾凹陷石炭系滴水泉组、巴塔玛依内山组烃源岩已达到成熟阶段。白家海凸起天然气主要分布在生气中心附近，近距离运移聚集成藏，五彩湾凹陷以石炭系自生自储的天然气藏为主。     

昌吉致密油水平井组工厂化钻井认识及实践

2012年,昌吉油田吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油勘探获得重大发现,初步揭示了一个巨大的致密油开发潜力区。2013年,新疆油田在此区块部署10口井,开展致密油工厂化生产作业程序、批量化钻井技术先导试验。通过致密油工厂化先导试验井钻井实践,初步形成了致密油工厂化钻井作业模式,对致密油规模化开发具有借鉴意义。     

准噶尔盆地乌夏地区风城组云质岩致密油特征及“甜点”预测

玛湖凹陷西斜坡云质岩致密油是准噶尔盆地近年来的重要勘探领域。通过对乌夏地区风城组云质岩特征分析,对云质岩致密油发育的主控因素进行总结,认为风城组地层发育优质烃源岩,其岩性、物性以及裂缝发育程度共同决定了致密油“甜点”分布。根据基质孔隙与裂缝的配置关系,将致密油“甜点”类型分为孔隙型、裂缝型及孔隙-裂缝型。通过地震岩石物理分析和正演模拟进行地震敏感参数分析,确定“甜点”的岩性、物性、厚度及围岩特征对地震响应的影响,在此基础上选择有效的致密油“甜点”预测方法,运用地震多属性分析技术,预测云质岩分布有利区;利用波阻抗反演以及随机模拟反演技术对储层物性参数进行反演,预测孔隙发育有利区;以矿物成分脆性指数评价法和蚂蚁追踪技术,预测裂缝发育有利区。综合岩性、物性、裂缝预测成果,划分Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类“甜点”有利区,为该地区下一步致密油勘探提供依据。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷东斜坡油源及成藏分析

油气源对比结果表明，准噶尔盆地吉木萨尔凹陷东斜坡原油分为两类，第Ⅰ类原油为低成熟一成熟油，来源于吉木萨尔凹陷二叠系平地泉组烃源岩；第Ⅱ类原油为高成熟油，来源于该区二叠系石炭系烃源岩。来自吉木萨尔凹陷二叠系平地泉组烃源岩的梧桐沟组的第Ⅰ类原油，根据生物降解程度可分为，未遭受生物降解的原油，遭受轻微生物降解的原油和遭受中等生物降解的原油。吉木萨尔凹陷东斜坡梧桐沟组原油至少存在两期油气成藏。     

吉木萨尔凹陷石炭系油藏形成及分布规律

吉木萨尔凹陷位于准噶尔盆地东南缘,为有利的生烃凹陷。自二叠系芦草沟组致密页岩油发现以来,已取得一些成果,但研究主要集中在二叠系,石炭系油藏分布规律不清,勘探程度较低。结合该区域钻井,测井,录井、岩心等相关资料,对吉木萨尔凹陷石炭系油源,岩性及储层分布规律进行系统研究,吉木萨尔凹陷烃源岩较好,为自生自储油藏。岩性以火山碎屑岩以及火山熔岩类为主,位于喀尔苏组B段烃源岩发育区之上的三条鼻凸带为油气勘探的有利区带。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组异常高压与致密油富集

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组致密油藏具有良好的油气资源潜力,其富集机理与常规油气藏有很大差异。通过计算吉木萨尔凹陷芦草沟组流体压力,建立了芦草沟组的异常高压分布体系,结合芦草沟组地质条件、地球化学化验分析、重点井试油情况,探讨异常高压与致密油藏富集的关系。结果表明,吉木萨尔凹陷芦草沟组油藏具典型的源储一体式结构,优质烃源岩在低成熟—成熟阶段生成的致密油,在烃源岩层内自生自储或在烃源岩层间短距离运移,是异常高压形成的主要原因。芦草沟组烃源岩和储集层普遍发育异常高压,横向上稳定连片,展现出一定的“层控”特征;纵向上不同层段有机质丰度及生烃能力的差异导致异常高压分布不均,存在明显的层间剩余流体压力差。剩余流体压力为致密油垂向运移的主要动力,层间高剩余流体压力差分布带是致密油的有利富集区。     

三塘湖盆地芦草沟组致密储层特征及其“甜点”选择

三塘湖盆地芦草沟组源岩条件优越,储层致密但分布稳定,是具备优良条件的致密油勘探目标。储层研究表明,储层岩性复杂,以白云岩、凝灰岩、灰岩、泥岩及其过渡性岩性为主且相变剧烈,孔隙以晶间微孔及有机孔为主且普遍致密,但微裂缝及溶蚀孔有效改善储层渗流条件。指出以亮晶及粒屑碳酸盐岩为主的储层发育区条件较好,当前条件下有利"甜点"区主要位于凹陷北部缓坡带白云岩发育区。