源储一体烃源岩精确评价——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组源储一体,岩心样品中常见原油浸染现象,导致烃源岩评价参数测定不准。针对这种现象,利用氯仿抽提技术,分析了运移烃类对烃源岩评价结果的影响,细分岩性准确评价了该区芦草沟组源储一体烃源岩的生烃潜力。结果显示：（1）烃源岩中可溶有机质烃类含量越高,会导致烃源岩有机碳测定值偏差越高,热解参数S₁、S₂值增大,T_max值降低,氢指数增大,对于源储一体烃源岩应先进行氯仿抽提,再进行热解分析。（2）吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩以泥岩类有机质丰度最高,属于好—最好的生油岩,其次为白云岩类,属于好的生油岩,灰岩属于中等—好的生油岩,粉砂岩类主要为差生油岩;烃源岩有机质类型以Ⅰ型、Ⅱ₁型、Ⅱ₂为主,少量Ⅲ型,整体达到成熟大量生油阶段。抽提后的烃源岩有机碳含量、氢指数及T_max值,可有效用于源储一体烃源岩及油浸烃源岩的准确评价。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组沉积古环境与生物来源探讨

火山—热液作用对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组沉积演化与生物来源有重要影响。采集吉木萨尔凹陷J305井岩心样品,应用元素地球化学、有机地球化学方法进行包括烃源岩地球化学特征、沉积古环境演化及有机质生物来源在内的系统研究。结果表明：(1)芦草沟组烃源岩样品的主、微量元素在芦一段、芦二段之间呈现一定的差异,芦一段相对富集Sr、U、Fe2O3、MgO和CaO,芦二段则相对富集V、SiO2和Al2O3。(2)芦草沟组沉积期整体处于偏咸化的水体环境,芦一段水体较深,芦二段水深波动大且相对较浅,从芦一段到芦二段,盐度逐渐降低;古氧相为相对稳定的还原环境,有机质富集受控于古生产力水平。(3)烃源岩有机质生物来源在一定程度上与古盐度、古气候及火山—热液活动有关,生物来源组成的总体特征为细菌和藻类的丰度大于高等植物,细菌的丰度大于藻类,藻类以绿藻为主,其中细菌中蓝细菌占有一定比例,且芦一段中蓝细菌占比相对较高。(4)芦草沟组的沉积演化可细分为5个阶段：干旱—半咸水阶段（芦一早期）→半干旱—咸水阶段（芦一中期）→干旱—半咸水阶段（芦一晚期）→湿润阶段（芦二早期,生物来源转变）→半干旱—微咸阶段（芦二...     

烃源岩特征与生烃动力学研究——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为例

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组含有丰富的油气资源,其烃源岩主要有页岩、碳酸盐质页岩和粉砂质泥岩,它们均具有有机质丰度高、生烃潜力大、当前处于低成熟至成熟阶段、有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ型为主的特征,在对其特征进行评价的基础上,选取中-低成熟度、有机质丰度较高的烃源岩进行开放体系条件下的热解实验和动力学模拟实验,进而研究烃源岩样品的生排烃特征。结果表明,芦草沟组烃源岩活化能主要为210 kJ/mol;上述3 种烃源岩中,页岩具有最高的生烃量和排烃效率,碳酸盐质页岩次之,而粉砂质泥岩的生烃量和排烃率均最低,但前两者却具有较高的滞留烃含量。综合前人的研究成果,最终认为芦草沟组烃源岩生烃增压作用是烃源岩排烃和致密油气聚集的主要动力,页岩和碳酸盐质页岩段是致密油勘探的目标层段。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组混合细粒岩沉积微相

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组成为页岩油气勘探的重点区块,开展精细混积岩沉积层序及其相关研究具有十分重要的理论及实践意义。利用岩心、薄片、扫描电镜、测井曲线、XRF及XRD等资料,结合岩心相及其组合分析、测井曲线最小二乘法拟合和岩性随机模拟等技术,开展层序地层格架及沉积微相识别,建立研究区混积细粒岩沉积微相模式。研究发现:①芦草沟组可划分为5个中期旋回、9个短期旋回、33个超短期旋回。中期旋回对应段级别,短期旋回相当于一个砂组或小层(含多个单砂层),超短期旋回大体对应于单层;②研究区目的层为一套咸化湖泊-三角洲沉积体系,岩性复杂,在各种沉积作用共同影响下,形成由细粒碎屑岩、碳酸盐岩、泥岩构成的混积细粒岩层。识别了储集层沉积微相类型,主要包括砂坝、前三角洲泥、砂滩、混合滩、云坪及湖相泥微相等;③吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点段主要分布在P2l22上段及P2l12上段。综合分析提出吉木萨尔凹陷芦草沟组陆源碎屑-碳酸盐岩混合细粒岩沉积模式。基准面上升时,沉积环境由三角洲外前缘砂坝和浅湖砂滩沉积向浅湖-半深湖混合滩和云坪沉积转变,随着基准面继续上升至最大可容纳空间,深水环境黑灰色泥岩大面积沉积;基准面下降时,主要发育浅湖-半深湖混合滩和云坪沉积,随着基准面继续下降,发育浅湖亚相砂滩沉积和三角洲前缘砂坝沉积。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷及周缘二叠系芦草沟组异重流沉积

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组储层的沉积成因一直存在争议。基于芦草沟组露头、岩心、测井、地震及分析化验资料,开展沉积学分析。研究表明：(1)准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组储层岩性为粉-细砂岩及泥质粉砂岩,发育对偶粒序及内部侵蚀面、块状层理及陆源植物碎片,为湖泊异重流成因。(2)异重流水道亚相主要由块状及交错层理粉-细砂岩组成,单层厚度0.8～2.8 m,平均1.6 m,核磁孔隙度值6.0%～12.0%,平均9.5%;朵叶体亚相主要由粒序层理、爬升波纹层理粉砂岩组成,单层厚度0.5～1.4 m,平均0.9 m,核磁孔隙度3.5%～7.8%、平均5.2%。(3)水道亚相具有透镜状充填地震反射特征,砂体厚层状加积充填,平面上为条带状或舌状,横向宽度1～3 km;朵叶体亚相具有披覆状地震反射特征,砂体薄层状侧积、前积发育,平面为扇形,长度及宽度均超过10 km。(4)芦草沟组沉积时期,南部山区频繁发生的洪水异重流携带陆源碎屑及有机质在吉木萨尔凹陷快速沉积,形成了砂岩储层与优质烃源岩,造成了水道-朵叶体砂体与异重流侧缘-深湖烃源岩大面积接触、频繁互层。湖泊异重流沉积模式为吉木萨尔凹陷...     

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。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层沉积特征

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组主要为湖泊和三角洲相沉积,岩石类型主要有泥岩、碳酸盐岩和细粒级碎屑岩。发育上、下2个致密油甜点体,下甜点体以细粒级碎屑岩沉积为主,三角洲前缘远砂坝和席状砂是储层甜点发育的主要微相类型;而上甜点体以碳酸盐岩类沉积为主,微相类型为滨浅湖滩坝。上、下甜点体厚度大,分布稳定,致密油勘探潜力巨大。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组一段沉积期古地貌特征及有利储层分布

依据岩心、测井及地震等资料，对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组一段沉积期古地貌进行了恢复，并预测了其有利储层分布。研究结果表明：(1)吉木萨尔凹陷芦草沟组一段发育丰富的粒序层理、块状层理、爬升沙纹层理及植物碎片，频繁出现的对偶粒序及内部侵蚀面沉积构造为湖泊异重流成因，进一步识别出水道、水下天然堤、朵叶体及侧缘4种微相类型，其中水道和朵叶体为有利储集微相。(2)芦草沟组一段沉积期，吉木萨尔凹陷古地貌整体呈“南低北高、中部低东西高”的沉积格局，低部位发育古沟槽、古低凸起及古低洼3类微古地貌单元。古沟槽内水道储层为加积叠置、厚层状充填，古低洼区内朵叶体为进积—侧积叠置、薄层席状披覆，古低凸起分割异重流沉积；古斜坡区异重流欠发育。(3)吉木萨尔凹陷南部发育3个异重流供给水道区。异重流水道向北进积，主水流线分散成多支，在水道末端形成多个连片叠置的朵叶体。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组混积岩成因及其孔隙发育特征

以岩性特征差异对混积岩储层孔隙成因的影响作用为主线,从岩石组构与颗粒堆积学的关系角度分析孔隙的成因和特征。研究认为：(1)基于水动力条件、矿物组合和岩石结构特征,并以碎屑颗粒、黏土矿物和碳酸盐类矿物三端元作为划分依据,芦草沟组“甜点”岩性主要有凝灰质砂屑云岩、凝灰质长石岩屑粉细砂岩、凝灰质云屑砂岩及凝灰质云质粉砂岩。混积岩主要为母源混合成因,并且垂向上各类型混积岩层可互层叠置而形成相缘混合。(2)基于颗粒的球形堆积模型,当碎屑颗粒含量低于52.4%时,孔隙度随颗粒含量的增加而减小;当碎屑颗粒含量达到52.4%时,如果碎屑颗粒含量继续增加,粒间孔隙将大量出现,孔隙度将快速增大,逐渐演变为常规的砂岩储层。(3)根据碎屑颗粒、黏土矿物和碳酸盐类矿物三种端元组分与孔隙类型的关系,芦草沟组混积岩的孔隙类型可以划分为粒间孔、粒内溶孔和晶间孔,凝灰质砂屑云岩、凝灰质长石岩屑粉细砂岩的孔隙类型以颗粒支撑的粒间孔和粒内溶孔为主,而凝灰质云屑砂岩及凝灰质云质粉砂岩以晶间孔较发育为特征。混积岩优质储层的发育主要受碎屑颗粒组分含量控制,易溶碎屑组分含量及溶蚀作用对储层物性具有改善作用。     

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。     

吉木萨尔凹陷吉页1井区二叠系芦草沟组沉积环境及有机质富集机理

通过X射线衍射、有机碳测试、主微量元素测试和饱和烃色谱等分析对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩的古环境、古生产力及其有机质富集机理进行了研究。研究结果表明：①吉木萨尔凹陷吉页1井区二叠系芦草沟组烃源岩主要为长英质混合细粒沉积岩和黏土质混合细粒沉积岩,有机质来源包括陆源有机质和海相藻类,其中海相藻类贡献较大;芦一段TOC值平均为5.93%,芦二段TOC值平均为5.69%。②研究区岩样中Ba元素含量较高,平均质量分数为12 052.89×10^-6;烃源岩正构烷烃多呈单峰型,芦一段主峰碳为C₁₇和C₁₉,具有较弱的奇碳优势,芦二段主峰为主峰碳为C₁₉,具有奇碳优势,整体类异戊二烯烃中Pr和Ph含量丰富。③研究区整体为干旱-咸化还原沉积背景,芦一段沉积期为干旱气候,古水体较浅,古盐度较高,水体分层形成稳定的还原环境,古生产力比芦二段强;芦二段沉积期为半潮湿—半干旱气候,古水体较深,古盐度较低,还原环境好。④研究区烃源岩有机质富集受控于陆源碎屑供给、古生产力和古气候等因素,还原环境稳定,是典型的“生产力富集模式”,古气候、古盐度和陆源碎屑的影响导致芦二段TOC含量较低。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组微—纳米孔隙页岩油原位赋存特征

页岩油储层因微—纳米孔喉体系发育,使得油的赋存分散复杂,状态多样,研究困难。通过场发射扫描电镜、核磁共振、激光共聚焦和纳米CT等技术手段,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组页岩油进行了研究。芦草沟组页岩油“甜点”粉—细砂岩和云质粉砂岩孔隙面孔率分布在11.0%~23.5%之间,大于2 μm的粒间溶孔、粒内溶孔占比在49.0%以上。受烃源岩生烃超压运移、孔隙表面吸附和页岩油连续成藏不同阶段油质差异等复杂因素控制,油和孔隙水的分布在微—纳米尺度上具有较强的分异性：“甜点”储层中2~5 μm以上孔隙内中质组分油和游离水赋存于孔隙中心,重质组分油以薄膜状赋存于孔隙表面;2 μm以下孔隙中主要为充填状重质组分油。中质组分油动用性较好,而重质组分油则是未来提高采收率比较现实可行的目标。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油偏稠成因分析

通过研究吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩母质组成、烃源岩生烃及热演化特征、成藏模式、原油次生作用,揭示了该区页岩油整体偏稠以及纵、横向原油性质差异的原因。结果表明,吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油未遭受生物降解,其油质偏稠的原因主要是:①芦草沟组烃源岩中无定形体、藻类等有机质十分丰富,在咸水环境下生成的原油中异构烷烃、环烷烃含量相对较高,油质相对偏稠,"下甜点"烃源岩比"上甜点"烃源岩处于咸化的更强还原环境,藻类等水生生物更发育,是造成纵向上"下甜点"页岩油较"上甜点"页岩油更稠的主要原因;②芦草沟组烃源岩有机质类型好、早期生烃,在低成熟阶段(0.5%相似文献   

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩储层孔隙结构定量表征

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组是重要的页岩油气聚集区。通过铸体薄片、压汞及核磁共振等分析,结合医用CT、微米CT扫描技术、扫描电镜矿物定量评价（QEMSCAN）及Avizo可视化软件先进的数学算法,构建了吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩储层的三维数字岩心并提取了孔隙网络模型参数,获取全尺度孔径分布曲线,从多个维度综合开展其微观孔隙结构定量表征研究。研究结果表明：①研究区芦草沟组页岩储层的孔隙度平均为7.6%,渗透率平均为0.37 mD,为“低孔-特低渗”型致密页岩储层,其主要储集空间类型为次生溶蚀孔,含残余粒间孔、生物体腔孔和成岩微裂缝。②孔喉尺度为纳米—微米级不等,以0.12~1.75 μm喉道贡献率最高,亚微米—微米级孔喉对渗流的贡献较大,孔隙展布形态多为孤立状和条带状,孔隙半径大多为4.5~12.5 μm;喉道半径大多为1.3~5.1 μm,喉道长度为5~15 μm;孔喉配位数为1~2,孔隙结构具有非均质性强、连通性差等特点,孔喉连通性比孔隙尺度对渗流的贡献更大。③纳米尺度下,基质矿物主要为石英和钠长石,纳米级微孔大多分布于矿物颗粒（晶体）内部有机质孔及胶结物微孔隙,孔径为0.015~5.000 μm。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组“甜点”成因与分布预测

通过岩石类型、矿物组分、物性特征、沉积环境及成岩作用等资料,对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油“甜点”成因与空间分布进行了研究。研究结果表明：①研究区上“甜点”主要为砂质白云岩、泥质白云岩及白云质粉砂岩,下“甜点”主要为泥质白云岩、白云质粉砂岩、粉砂岩及白云质泥岩;上“甜点”平均孔隙度为9.4%,平均渗透率为0.0637mD,下“甜点”平均孔隙度为9.3%,平均渗透率为0.0231mD,均属于中低孔、特低渗储层。②研究区“甜点”储层主要孔隙类型为粒内溶孔和粒间溶孔,上、下“甜点”的差异受沉积环境变化和成岩作用影响,近岸滩和远岸滩物性较好,其次为远岸坝和云坪,压实作用和胶结作用是降低储集能力的两大因素,溶蚀作用可一定程度上改善其物性。③研究区上“甜点”具有“高自然伽马-高电阻率”特征,测井曲线呈尖峰状;下“甜点”具有“中自然伽马-高电阻率”特征;核磁孔隙度大于5.5%可作为识别“甜点”的敏感参数,地震反演剖面上“甜点”具有中高阻抗特征。④下“甜点”段相较于上“甜点”段在凹陷内分布更广,储层物性更优。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组储层特征及主控因素

为研究吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层特征及主控因素,开展岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜分析及全岩分析等工作,研究其岩石学特征、物性特征和成岩作用等.结果表明:芦草沟组岩石类型主要为碎屑岩、碳酸盐岩和混合细粒岩等,成分成熟度和结构成熟度均较低,分选性中等,原生粒间孔和次生溶孔是主要储集空间,砂岩孔隙度平均为7.34％,...