准噶尔盆地东部煤层气地质特征及有利区优选

对准噶尔盆地东部基础资料进行分析,研究了中—下侏罗统西山窑组和八道湾组煤层分布特征、煤岩煤质、储层物性及等温吸附特性、含气性,煤层气成因类型及成藏条件等,预测了准噶尔盆地东部煤层气勘探潜力。结果表明,准噶尔盆地东部侏罗系煤层分布广泛、厚度大,煤岩煤质较好(灰分、水分含量低,相对富含镜质组),煤储层物性较好、吸附性能为中等—差,煤层气资源丰富、成藏条件较好,勘探潜力巨大。根据建立煤层气资源丰度、煤层厚度、气含量、吸附饱和度、煤层原始渗透率、构造发育程度及水文地质条件参数建立选区评价标准,对工区煤层气有利区进行筛选,优选了准东乌鲁木齐—大黄山、沙帐、白家海地区为煤层气勘探的有利目标区域,合计面积达2630km2,合计资源量3000×108m3,具有较大的勘探潜力。     

准噶尔盆地南缘柴窝堡地区地层综合划分与对比

依据大量的工区实际资料,从煤层发育特征、岩性标志、孢粉学特征等方面入手,深入研究了准噶尔盆地南缘新近纪-二叠纪地层中记录的地质事件,建立了准噶尔盆地南缘柴窝堡地区新近纪-二叠纪地层划分对比的标志。柴窝堡地区新近纪-二叠纪地层中的生物事件信息和旋回沉积层的形成均与当时的古气候变化密切相关,古气候的变化影响到沉积环境的改变,从而导致了沉积岩颜色的变化、孢粉组合的差异,这些大范围变化的相似性,形成了地层划分与对比的良好标志。     

天山南北前陆盆地侏罗系—白垩系沉积及储集层特征对比

通过库车坳陷与准噶尔盆地南缘侏罗系—白垩系厚度、岩性组合和沉积相对比分析,认为由于早白垩世之前天山南部古地势高于北部,使得库车坳陷与准噶尔盆地南缘在以上3方面存在明显差异,进而明确了库车坳陷侏罗系各组厚度均小于准噶尔盆地南缘,以及早侏罗世沉积环境存在显著差异的成因机制。晚侏罗世—早白垩世,天山南北古气候、构造古地理和古地形的差异,以及晚白垩世末期构造隆升与剥蚀作用,造成了库车坳陷与准噶尔盆地南缘白垩系沉积环境和厚度的差异,也造成了两者的储集层碎屑组分、埋藏方式、裂缝发育程度等方面的差异。在进一步厘定准噶尔盆地南缘深层岩相古地理特征和有利砂体展布范围的基础上,梳理天山南北前陆盆地深层储集层特征和控制因素的差异,认为勘探程度较低的准噶尔盆地南缘深层储集层受沉积相、地温梯度、埋藏方式、异常高压、次生溶蚀作用、构造缝等控制,指出了准噶尔盆地南缘深层有利储集层分布区。     

准噶尔盆地南缘齐古─小渠子地区构造特征及油气勘探前景

本文在研究准噶尔盆地南缘齐古─小渠子地区地面地质及山地地震资料的基础上，确定了齐古构造主要是由燕山期与喜山期构造迭加，受强烈挤压冲断所致，背斜构造基本对称，保存较为完整；昌吉背斜、喀拉扎背斜与之具有一致性。油气主要来自其北部的昌吉凹陷二叠系芦草沟组；成藏期为燕山期，在喜山期油气藏遭受破坏，油气重新分配，并与进入生油门限的侏罗系煤系低成熟油气相混。齐古一小渠子地区侏罗系、三叠系是目前盆地南缘最现实的找油领域。     

准噶尔盆地南缘齐古油田油气成藏再认识及勘探启示

准噶尔盆地南缘白垩系之下的下组合勘探潜力大，但目前勘探发现率低。齐古油田位于准噶尔盆地南缘山前断褶带，发现于1957年，2011年在齐古背斜西侧低部位钻探的齐古1井获工业气流，为齐古油田带来了新生命，给久攻不克的准噶尔盆地南缘下组合勘探增强了信心。对齐古油田复杂油气成藏过程的再认识有助于厘清准噶尔盆地南缘下组合的成藏条件与有利勘探方向。通过分析齐古背斜构造模型及构造演化，结合油气的分布及地球化学特征，综合利用油气源对比、流体包裹体观察和测温、盆地模拟、泥岩盖层有效性评价等技术和方法，详细分析了齐古油田多层系和多期油气成藏过程与运移聚集规律。研究结果表明，齐古北断裂为晚侏罗世-新近纪长期继承性活动断裂，对齐古构造的形成与油气的运移和聚集都起到重要的作用。齐古地区在晚侏罗世末期发育古构造，晚新生代以来的冲断褶曲作用形成现今的齐古背斜，而古构造发育区则在构造掀斜作用下成为现今背斜的北翼。"早油晚气"的成藏过程导致的蒸发/运移分馏作用使得残留原油密度大、含蜡量高。受喜马拉雅晚期强烈冲断作用影响，齐古北断裂沟通下盘深埋的侏罗系烃源岩生成的高成熟煤成气进入齐古背斜形成聚集，但在不同部位，由于多期油气的充注过程和晚新生代构造抬升对盖层保存条件的破坏程度存在差异，齐古地区总体上形成"上油下气"的异常油气分布格局。齐古油田成藏过程的再认识对勘探有着重要启示：在齐古背斜北翼的古构造发育区找早期残留油、西北倾伏端构造低部位找气；齐古北断裂下盘侏罗系的原地冲断构造、古近系紫泥泉子组的冲断构造为潜在勘探领域。齐古油田高成熟煤成气的发现证实准噶尔盆地南缘下组合的侏罗系烃源岩规模有效生气，指示在靠近齐古油田的乌奎背斜带中段，下组合的天然气勘探潜力大。     

准噶尔盆地南缘齐古——小渠子地区构造特征及油气勘探前景

本文在研究准噶尔盆地南缘齐古－－小渠子地区地面地质及山地地震资料的基础上，确定了齐古构造主要是由燕山期与喜山期构造迭加，受强烈挤压冲断所致，背斜构造基本对称，保存较为完整；昌吉背斜、扎背斜与之具有一致性。油气主要来自其北部的昌吉凹陷二叠系芦草沟组；成藏期为燕山期，在喜山期油气藏遭受破坏，油气重新分配，并进入生油门限的侏罗系煤系低成熟油气相混。齐古－小渠子地区侏罗系、三叠系是目前盆地南缘最实的找油领     

准噶尔盆地南缘侏罗系重矿物特征及其物源指示意义

应用随机森林分类法对准噶尔盆地南缘侏罗系2 418个样品的重矿物组合进行分类,确定了准噶尔盆地南缘侏罗系具有同源特征的重矿物组合分布,在此基础上结合稳定重矿物指数(ZTR)、沉积环境特征、古流向、U-Pb锆石年龄以及微量元素分析,探究准噶尔盆地南缘侏罗系不同构造单元的物源体系演化特征。研究区侏罗系主要存在北天山、中天山、扎伊尔山、博格达山以及卡拉麦里山5个物源区,其中早侏罗世以北天山—中天山、卡拉麦里山以及扎伊尔山为主物源区,中侏罗世博格达山开始隆升并提供物源。准噶尔盆地南缘侏罗系主要存在西部、中部及东部3个汇水区。准噶尔盆地南缘西部早侏罗世物源主要来自北天山及扎伊尔山,而中—晚侏罗世均以扎伊尔山为主物源区。准噶尔盆地南缘中部早侏罗世主物源区逐渐由北天山后退至中天山,西山窑组主物源区又重新从中天山回至北天山,头屯河组以及齐古组沉积时期均以北天山为主物源区。准噶尔盆地南缘东部早侏罗世—西山窑组沉积时期主要物源来自卡拉麦里山以及中天山,少量来自北天山;西山窑组沉积时期博格达山开始隆升并提供少量物源,头屯河组沉积时期博格达山隆升为主物源区,少量物源来自中天山;随博格达山进一步隆升,齐古组沉积时期中天山物源供给受阻,物源主要来自博格达山以及北天山。     

准噶尔盆地南缘含煤岩系层序结构、成煤环境及聚煤规律

准噶尔盆地南缘发育丰富的低阶煤炭资源.通过野外露头观测,岩心、钻井、测井资料分析,利用基准面旋回和可容纳空间的变化关系,采用岩相古地理等研究手段,揭示了准噶尔盆地南缘含煤岩系的层序结构、成煤环境及聚煤规律:区内含煤岩系由底到顶可划分为5个三级层序、15个体系域;各沉积体系内的沉积相、亚相、微相由山向盆呈有规律变化,其中的扇间洪泛平原沼泽、三角洲平原沼泽和滨湖沼泽是主要的成煤微环境;古地貌与古沉积环境决定了区内煤层的宏观分布和发育程度,而厚煤层主要发育于低位和高位体系域中.     

筠连地区上二叠统宣威组沉积相及聚煤控制因素

近年来,四川盆地南缘筠连地区上二叠统宣威组作为煤层气勘探开发潜力区带引起了业内广泛关注。为了研究宣威组煤层分布及演化规律,依据钻、测井及区域地质资料,运用沉积学、区域地质学的理论和方法,进行了单井沉积相划分和连井沉积相对比,绘制出沉积相平面分布图,并探讨了区内聚煤作用的主控因素。结果表明,宣威组广泛发育曲流河相、潮坪相和少量混积台地相沉积,煤层主要发育于潮上带沼泽微相带中。总体上,温暖潮湿的古气候为植物的生长发育创造了条件,构造古地理与沉积古环境控制了煤层的宏观分布与发育程度。     

准噶尔盆地南缘古近系—新近系储层测井解释模型及规模储层分布

准噶尔盆地南缘古近系—新近系沉积储层缺少系统性研究,其有利储层及规模分布不甚清楚。为此,应用测井资料、岩心资料分别进行标准化和岩心归位,分析岩心孔隙度与各种测井响应的关系及岩心孔隙度与渗透率的关系,通过回归分析建立孔隙度及渗透率测井解释模型。最后,根据试油资料,给出有效储层的物性下限为孔隙度大于8%、渗透率大于1mD,并结合沉积相带、岩性等控制因素,指出准噶尔盆地南缘古近系—新近系有效储层纵向上发育较好的层位主要是沙湾组二段、一段和紫泥泉子组三段,平面上则主要分布在车排子—卡因迪克地区、西湖—独山子—安集海背斜区及霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁—呼图壁背斜区,为下步勘探部署提供了重要的参考依据。     

准噶尔盆地东北缘深层煤层气勘探前景

准噶尔盆地东北缘地处陆梁隆起北部至乌伦古坳陷,侏罗系西山窑组和八道湾组煤层厚度大、分布较广,埋藏2 000 m以深。准东地区白家海凸起彩探1H井西山窑组深层煤层气试获工业气流后,拓宽了准东北缘煤层气勘探新领域。综合分析区内多口探井勘探和试气资料,发现煤层在地震剖面上连续强反射、测井响应明显、录井气测异常突出、含气性好,认为准噶尔盆地东北缘具有较好的深层煤层气勘探前景。提出准北1井区、陆6井区和乌参1井区西山窑组,伦5井区八道湾组为深层煤层气勘探有利区。建议开展煤样取心工作、开展煤岩地球化学特征和岩性、物性、电性、含气性等“四性”关系分析,为区内深层煤层气勘探提供科学依据。     

中国煤层气勘探开发战略接替区优选

现阶段中国煤层气探明储量及产量的增长主要依靠沁水盆地南部和鄂尔多斯盆地东缘等几个煤层气产业基地,急需寻找一批勘探开发战略接替区。为此,基于对我国煤层气资源、生储、保存、开发基础等条件的研究成果,总结了影响中国煤层气勘探开发的8个普遍因素(资源丰度、煤层厚度、含气量、原始渗透率、埋藏深度、水文地质条件、煤系沉积环境和地形地貌)和4个关键因素(成因类型、稳定性、后期储层改造和煤体结构破坏程度)。对比分析结果表明:中国西北低煤阶区、东北中低煤阶老工业区和西南中高煤阶构造复杂区,是我国继华北地区之后煤层气产业持续发展的重点区;上述3个重点区的煤层气赋存主控因素分别是成因类型+煤层稳定性、成因类型+岩浆侵入对煤储层改造、煤层稳定性+煤体结构破坏程度,并以此建立了中国煤层气勘探开发战略接替区的优选评价体系。采用多层次模糊数学的方法对上述3个重点区的15个区块进行了评价,共优选出了8个有利接替区和7个较有利接替区,预测煤层气地质资源总量达1.8×10~(13)m~3;8个有利区分别为西北的准东煤田五彩湾—大井地区、吐哈煤田哈密—大南湖地区和陇东煤田,东北的依兰煤田、鹤岗煤田和珲春煤田,西南的川南煤田和水城煤田,它们是近期可以进行煤层气勘探和试验开发的目标区。     

鄂尔多斯盆地乌审旗地区煤层气富集主控因素及其勘探方向

乌审旗地区是鄂尔多斯盆地的重要含煤区,也是近几年低煤阶煤层气勘探的热点地区。但该区前期煤层气钻探总体效果并不理想,迫切需要认清该区煤层气富集规律,以便有效开展煤层气勘探及开发利用。为此,对该区煤层分布特征、聚煤期沉积环境、煤岩特征及储层物性、煤层含气性等地质条件进行了分析,发现该区煤岩演化程度低,以低煤阶长焰煤为主,煤层厚5~30 m,大部分地区煤层埋深小于1 000 m且分布稳定,具有一定的煤层气勘探潜力。但煤层气钻井揭示该区煤层含气性变化大,煤层含气量介于0.19～6.7 m³/t,部分地区煤层气组成中CH₄含量小于25%,说明煤层早期成岩时生成吸附的甲烷已被破坏逸散。进一步分析影响该区煤层气富集的主控因素后认为：在煤层直接盖层为砂岩、保存条件差的地区,煤层含气性差,反之,则含气性好,如果有后期生物气的补充,则可以富集成藏。最后指出：该区北部的乌审召区块和南部的纳林河区块,煤层气保存条件好、含气量高、勘探潜力大,可作为下一步煤层气勘探的有利目标区。     

准噶尔盆地侏罗系煤系地层致密砂岩气资源潜力分析

中国西部侏罗系煤系非常规致密砂岩气资源潜力巨大,正成为未来一大勘探领域。准噶尔盆地作为西部最大含煤盆地,广泛发育侏罗系煤系,致密砂岩气勘探前景良好。盆地腹部中下侏罗统煤系致密砂岩气气源岩为中下侏罗统八道湾组与西山窑组煤系烃源岩,形成自生自储成藏组合,具深盆气特征,主要分布于埋深4 500～6 000m深度范围。煤系烃源岩与砂岩储集层多呈“上下”或“三明治”组合形式,表现出典型致密砂岩气藏储集砂体致密、普遍异常高压、气水关系复杂、产能较低、准连续规模分布特点。初步估算盆地侏罗系煤系致密砂岩气地质资源量为(13 630~11 740)×10⁸m³,技术可采资源量为(6 140~5 280)×10⁸m³;腹部侏罗系煤系致密砂岩气资源潜力大,勘探前景良好;主要勘探方向为围绕中央凸起带的(莫索湾—白家海凸起)南北两翼与构造结合部,以及西部车排子凸起南部倾没端、东部北三台凸起西南倾没端;有利勘探目标区为莫索湾凸起南翼、白家海凸起南翼、莫索湾—莫北凸起结合部东侧、莫索湾—白家海凸起结合部、车排子凸起沙门子鼻隆及北三台西泉鼻隆,下侏罗统八道湾组应为主要勘探目的层。     

陇东煤田侏罗系煤层气成藏主控因素与模式

鄂尔多斯盆地西南缘陇东煤田低阶煤层气资源丰富,勘查开发处于起步阶段,成藏主控因素及模式认识尚不足。为弄清气体的富集规律,优选勘探靶区,运用钻探(现场解吸、试井、岩芯)、测井、水文、地球化学测试等资料,从构造演化、埋深条件、沉积环境和水文地质条件等方面讨论了气藏的煤储层特征、主控因素和富气成藏机制,划分出4种煤层气富集成藏模式及对应的气藏类型;评价优选出3个有利勘探区。结果表明:陇东地区煤层厚度大,煤系地层非均质性强,煤岩煤化程度低,含气量横向变化大;煤岩生烃能力强,储集性能好,富气成藏的主控因素为盖层的发育程度和后期次生生物气的调整;埋深控藏呈现出"最佳深度"的特征。该结果为后期煤层气勘探的井位部署提供了参考和指导。     

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吐哈盆地是一个富煤盆地，主要在侏罗系发育八道湾组和西山窑组两套含煤层系，八道湾组煤层主要发育在盆地的西部和中部，西山窑组煤层主要发育在盆地的中部和东部，大部分地区煤层发育层数多，厚度大（单层最大厚度147m）。浅埋区的煤层主要为褐煤和长焰煤，煤的Langmuir压力较高(4.96～22.62m3/t)。在许多石油钻井中煤层的气测显示活跃，气体的主要组分是甲烷，证实了煤层气的大量存在。吐哈盆地具有勘探开发煤层气的广阔前景，卡拉图地区、托克逊凹陷南部艾1井-鲁南1井区和沙尔湖地区煤层气富集条件好，地理位置优越，是吐哈盆地煤层气勘探开发的有利区。     

鄂尔多斯盆地多种能源矿产共存特征及其相关性

鄂尔多斯盆地蕴藏着丰富的石油、天然气、煤炭、煤层气、砂岩型铀矿等能源矿产,其分布具有南油北气、上油下气、煤层分布广、盆缘有含铀矿化及富集煤层气的特点。物质"来源"研究表明,石油主要源自中生界湖相源岩;天然气除了上古生界煤系源岩外,海相灰岩对成藏也有贡献;煤层气主要由聚煤中心煤化作用形成;铀源可能有中酸性花岗岩的贡献,也含有赋存层位的铀质来源。成矿年代及形成机理表明,它们之间存在着一定的内在成因联系,特别是侏罗系煤层不能形成大型油藏、煤系作为天然气的主力贡献、煤层气区对深盆气的形成补充以及天然气对铀矿化的还原作用等方面表现均较为显著。      

沁水盆地南部煤层气成藏机理

煤层气成藏机理研究是煤层气勘探开发的前提和基础。为此，以油气、煤田和煤层气各勘探阶段积累的资料为基础，结合前人的研究成果，系统探讨了沁水盆地南部煤层气藏的成藏机理。通过对煤层气藏特征（包括煤层空间几何形态、煤层气成分和含量、储层物性、吸附特征、储层压力及封闭条件）和煤层气成藏过程（包括煤层气形成、运移和聚集）的分析，进而认识到：晚古生代煤层在经历了印支期和燕山期两次煤化作用后大量生气，并在喜山期遭受了强烈的调整与改造作用，最后逐渐形成了现今的沁水盆地南部煤层气藏；直接控制和影响该区煤层气富集的因素除了煤层顶底板的岩性与边界断层外，地下水的补给、运移、滞流和排泄也是关键因素；该区目前的高产煤层气井基本上都位于地下水滞流区。     

鄂尔多斯盆地合阳地区煤层气赋存特征研究

鄂尔多斯盆地合阳地区是我国煤层气勘探的重要区块,在该区进行煤层气赋存特征研究并预测煤层气资源量,对其进一步的开发十分必要。 为此,从地质条件、储层特征（煤层分布、煤层埋藏深度、煤岩特征、煤储层吸附性、煤储层压力、煤储层渗透性及煤层含气性）等方面入手,分析了该区煤层气的赋存特征。结果表明：该区煤层气的保存条件优越;主要含煤地层为二叠系山西组和太原组,含煤层 11 层,可采或局部可采煤层 4 层,煤层累计厚度为 11 m 左右,主力煤层为 5 号煤层,单层厚度超过 3 m;煤质以中-高灰分、低挥发分的贫煤为主,受构造活动破坏的影响较小,煤岩的原生结构较完整,煤储层含气量高且吸附性强。煤层气资源量预测结果表明：该区煤层气主要分布在埋深小于 1 600 m 的范围内,煤层气资源量约为 442.72 亿 m³,其中埋藏深度小于 1 300 m 的煤层气资源量约为 335.01 亿 m³。 由此可见,合阳地区煤层气具有很好的勘探开发前景。     

含煤盆地深层“超饱和”煤层气形成条件

中国深层煤层气资源丰富，但总体勘探和认识程度较低，尚未形成较为系统的深层煤层气地质理论。通过解剖分析准噶尔盆地白家海凸起和鄂尔多斯盆地临兴区块深层"超饱和"煤层气井的试气/生产动态，估算原地游离气的含气量，分析了深层"超饱和"煤层气的形成条件。研究表明：①深层"超饱和"煤层气储层中除吸附气外，还含有原地游离气，用常规试气方法可直接获得气流，煤层气的产出不明显依赖于排水降压；②埋藏超过一定深度，在煤阶和温度的综合作用下，煤的吸附能力将随埋深的继续增加而降低，煤层中吸附气的饱和度有增加的趋势，在达到吸附饱和后，出现原地游离气并形成"超饱和"煤层气，盆地深层具有"超饱和"煤层气形成的优势条件；③由于地温梯度和压力梯度的不同，不同盆地"超饱和"煤层气出现的临界深度不同，异常高压和异常高热流可以降低深层"超饱和"煤层气形成的临界深度；④深层"超饱和"煤层气开发具有大大缩短见气时间、充分利用地层能量和累积产水量低等优势，有望成为未来煤层气勘探开发的一个重要领域。