细菌作用对天然气地球化学组成的影响——以准噶尔盆地腹部石南油气田为例

通过对准噶尔盆地腹部石南油气田23个天然气样品组分和稳定碳同位素分析将其分为5种类型：第1类来自中二叠统乌尔禾组偏腐殖型烃源岩的原生热成因气,是石南油气田天然气的主体;第2类包括基001井、基003井、石南4井和石南5井4个样品,混入了少量的生物成因甲烷;第3类丙烷和丁烷碳同位素倒转幅度高达9.6‰,可能发生了细菌对丙烷的选择性降解;第4类天然气乙烷和丙烷碳同位素发生了倒转,可能源自细菌对乙烷的选择性降解;第5类来自下二叠统风城组的油型气,天然气甲烷遭受了细菌的选择性降解。绝大部分受细菌作用影响的样品现今埋深较大,反映可能存在2个阶段的细菌作用过程。     

含次生生物成因煤层气的碳同位素组成特征——以淮南煤田为例

淮南煤田煤层气属于热成因和次生生物成因气的混合气。不同矿区和不同煤层中煤层气的δ¹³C₁值有明显的不同,这主要是由于现今淮南煤田的煤层气藏中后期生成的次生生物气与残留在煤层中的热解气混合比例不同造成的。研究显示,淮南煤田煤层气的δ¹³C₁值明显轻于我国热成因煤型气和世界主要地区煤层气的δ13C₁值,表现出了含次生生物成因煤层气的δ¹³C₁值的变化特征;而δ¹³C₂值明显与我国热成因煤型气和世界主要地区煤层气的δ¹³C₂值处于同一分布范围,表现出了热成因气δ¹³C₂值的特征。淮南煤田煤层气的δ¹³C_CO2值反映出煤层气中的CO₂主要为煤热解而来,部分是次生生物气生成过程中,经过了微生物的还原作用而残留的CO₂。     

严重生物降解稠油成熟度判识——以准噶尔盆地三台—北三台地区为例

严重生物降解作用形成的稠油轻重组分均遭损失,其演化阶段性判识是油气成因研究的一个难题。该文以准噶尔盆地三台—北三台地区为例,在前人研究的基础上,进一步对Ts/Tm对成熟度的敏感性进行了分析,认为在同源条件下,Ts/Tm能有效的随成熟度增大而增大,且抗生物降解能力强,可以用来对严重生物降解原油成熟度进行判识。文章以此为指标指出三台—北三台地区重质稠油和储层沥青主要是低—未成熟阶段的原油并遭严重生物降解所致,中质稠油主要是成熟阶段原油遭中等生物降解或散失所致。     

粗粒沉积次生孔隙发育模式——以准噶尔盆地西北缘二叠系夏子街组为例

近源扇三角洲粗粒砂砾岩体往往沉积规律复杂,具有块状构造、砾石大小混杂、粒径变化大、泥质杂基含量高、物性整体偏差且横向变化快等特征,导致对该类致密砂砾岩油气富集规律的区带评价及勘探目标的落实难度大。基于井-震一体化研究方法,通过三维地震、铸体薄片、岩石物性及地球化学等资料,对准噶尔盆地西北缘夏子街组沉积相划分、岩石学特征、物性规律、孔隙类型及成岩作用进行分析,认为夏子街组砂砾岩储层成分成熟度及结构成熟度均低,孔隙类型主要为次生溶蚀孔,保留少量残余粒间孔,物性整体较差。利用孔隙度演化定量分析方法,建立了准噶尔盆地西北缘夏子街组粗粒沉积孔隙演化模式。结果表明,准噶尔盆地西北缘夏子街组孔隙的演化先后经历了快速压实、早期胶结、有机酸溶蚀及晚期碳酸盐胶结等4个成岩阶段。在快速压实阶段,强烈的机械压实导致原始孔隙急剧减少,孔隙度由29.8%下降至15.1%;成岩早期形成的黏土、杂基及沸石类胶结物对储集空间造成破坏,孔隙度平均减小6.5%;有机酸溶蚀是对储层物性起关键改善的成岩作用,主要是对沸石类胶结物形成溶蚀,孔隙度由早期胶结后的8.6%增至12.1%,同时溶蚀作用与烃源岩的主要排烃期相吻合,有利于油气的有效充注;成岩晚期随埋深加大,压溶作用增强,硅质及碳酸盐胶结物相继沉淀,使颗粒支撑方式由点—线接触演变为线接触为主,储层物性再次变差,孔隙度损失约3.4%,一系列复杂的成岩作用下演变为现今的致密砂砾岩储层,孔隙度约8.7%。该研究成果可为研究区夏子街组储层预测提供参考。     

S变换在低幅度构造识别中的应用——以准噶尔盆地腹部陆10—陆6井区为例

类似于陆梁油田的低幅度构造识别是准噶尔盆地腹部陆10—陆6井区的首要任务。该区的主力油层之一呼图壁河组多发育辫状河河道砂,其地震剖面同相轴横向连续性差,加之该区钻井少且分布不均,因此低幅度构造的层位精细等时追踪较为困难。针对这一难题,利用S变换时频分析特征,建立了典型沉积旋回体的地震旋回特征模型以及S域的时频响应特征模型,通过二维谱与单井沉积旋回联合标定,建立了整个工区精细的等时沉积格架。在高分辨率层序地层等时格架控制下进行杂乱地震反射特征的低幅度构造精细追踪,最终发现低幅度构造圈闭6个,叠合面积达221km2,综合评价优选上钻2口井位。经实钻分析,证明了该技术的有效性和实用性。     

火成岩储层物性参数模型及油层判识——以准噶尔盆地车排子凸起石炭系为例

准噶尔盆地车排子凸起石炭系发育火成岩油藏,但其储层岩性和物性特征十分复杂。运用岩性鉴定、岩心实测、成像测井、常规测井和试油测试等资料,总结出该区石炭系火成岩孔隙-裂缝储集空间组合特点与规律,即总孔隙度为基质孔隙度和裂缝孔隙度之和,总渗透率为基质渗透率和裂缝渗透率之和,对于裂缝不发育的储层总渗透率近似为基质渗透率。以岩心实测为约束,运用三孔隙度曲线多元回归和FMI成像测井识别有效裂缝等方法,分别建立了基质、裂缝和总体的储层参数测井解释模型。与实测储层物性对比验证,模型合理,为车排子凸起火成岩储层物性评价提供新手段,对其它地区火成岩油藏储层评价提供了借鉴。以储层参数测井解释模型为基础,结合多项钻井、录井和试油资料,建立了车排子地区石炭系火成岩油藏油层判识标准。     

溶蚀在形成碱性火山岩优质储集层中的作用——以准噶尔盆地陆西地区石炭系火山岩为例

对准噶尔盆地陆西地区火山岩的研究中发现, 溶蚀作用是喷溢相碱性火山岩中优质储集层形成的主要因素,并对溶蚀机理、酸性流体的来源进行了探究。认为无机酸与有机酸的溶蚀机理不同, 无机酸主要靠带走K+、Na+等阳离子实现溶蚀, 而有机酸主要靠增加Al3+的活度实现溶蚀, 指出酸性流体主要来自火山脱气、沿深大断裂上溢的深部酸性流体和有机质, 据此, 推断出火山口附近、深大断裂两侧和生烃凹陷附近将是勘探有利区带。在陆西地区, 最有利区域位于夏盐2 井至达1 井一线和石西地区, 次级有利区为夏盐1 井到石南4 井一线和玛东2 井到陆2 井一线。     

调整改造型隐蔽油气藏形成与分布模拟实验研究——以准噶尔盆地腹部地区为例

受多期构造叠加、多期生烃和多期成藏的影响,准噶尔盆地腹部地区多数油气藏经历了不同程度的调整改造,形成了有成因联系的一系列调整改造型隐蔽油气藏。分析古油藏中原油残留、残余、散失或再聚集成藏的主控因素,查明油气藏再分布规律,是油气勘探的根本保证,二维模型物理模拟实验较好地再现了不同类型隐蔽油气藏调整过程中原油的再分布情况。实验结果表明:1)油气藏调整过程中,物性较好的储层部分含油饱和度降低明显,甚至由油层变为水层,而物性较差的储层含油饱和度变化较小,呈现出差异残留或差异再运移的特征;2)同向与反向调整型油气藏其形成与再分布规律有一定差别;3)调整后的油气藏呈分散状、小规模分布,其成藏类型由以构造圈闭为主变成以地层/岩性圈闭为主。     

隔夹层成因、分布及其对油水分布的影响——以准噶尔盆地腹部莫索湾莫北地区为例

准噶尔盆地莫索湾莫北地区三工河组二段主要的沉积相类型为三角洲前缘亚相,发育泥质、钙质、物性3类隔夹层,其成因类型和控制因素各不相同。根据测井响应特征可以识别出钙质、泥质隔夹层。该区隔夹层以泥质隔夹层为主,钙质隔夹层为辅,主要受沉积微相的控制,同时也受后期成岩作用与断裂构造的联合控制。研究结果表明,隔夹层较差的孔渗性与封堵性影响油水在储层中的分布,易形成油水同层现象。     

基于贝叶斯网络的油气勘探风险预测方法——以准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组为例

有效预测油气勘探风险对优化油气勘探部署、提高钻探成功率及经济效益具有至关重要的意义。在分析油气勘探风险预测方法发展状况的基础上,提出基于贝叶斯网络的油气勘探风险预测方法,论述了石油地质问题向概率预测模型的转化过程,构建了AODE模型的算法和预测步骤。以准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组为例,开展了油气成藏地质条件的定量评价,确定了供烃、储层、圈闭、盖层与保存4项主控地质参数,建立了由203口探井参数组成的数据集。五折交叉验证结果揭示：（1）4种贝叶斯网络（朴素贝叶斯分类器、树增强贝叶斯分类器、平均一阶依赖估计器和k阶依赖贝叶斯分类器）的训练集判别正确率均大于85%,说明训练集参数分类有效;（2）测试集判别正确率均大于82%,说明预测成功率高。平均一阶依赖估计器模型的预测效果最好,准确率达到85.22%,因此采用该模型预测研究区油气勘探风险。结果揭示：平均一阶依赖估计器模型预测结果不仅在储量区内与勘探结果吻合度较高,而且在储量区外预测了3类油气资源分布有利区。     

油气厌氧氧化与铀还原的耦合关系——以东胜和钱家店铀矿床为例

鄂尔多斯盆地东胜和开鲁盆地钱家店铀矿床砂岩主岩中包裹体和吸附的石油烃含有丰富的25-降藿烷和去甲基三环萜烷系列,为生物所降解的产物;主岩具有黄铁矿、碳酸盐胶结物与铀石或沥青铀矿紧密共生的现象;黄铁矿为生物成因,其δ³⁴S分别为-39‰~17‰和-44.5‰~-31.40‰;碳酸盐胶结物含有来自油气碳的特征,其δ¹³C分别为-27.5‰~0.3‰和-21‰~-4‰;而铀石具有微化石结构。于是,提出了硫酸盐还原菌或与其它微生物共同将油气厌氧氧化的同时,将硫酸盐、六价铀还原,形成黄铁矿和四价铀矿床。     

油气田发现是正确地质认识与适宜勘探技术的交集—以准噶尔盆地陆梁隆起西部油气勘探为例

油气勘探是人类应用现有认识与技术探索未知领域、寻求油气发现的系统工程,遵循实践、认识、再实践、再认识的辩证过程。油气田的发现是人类从事油气勘探所追求的终极目标,是正确的地质认识与适宜的勘探技术耦合作用的结果。正确的认知过程是由面上的综合研究到点上的突破,再由点上的突破逐步深化扩展到整个面上。对客观地质条件和成藏规律的正确认识是勘探取得发现的基石。认识无止境,勘探可持续。适宜的勘探技术是正确认识与勘探发现的桥梁,勘探技术的适用性比先进性更重要。通过认识的深化与勘探技术的进步,可以促使油气勘探领域不断拓展和新的油气田不断被发现。     

陆相坳陷型湖盆层序地层特征及勘探有利区——以准噶尔盆地腹部陆西地区清水河组一段为例

层序识别模式和地层叠置样式的建立对于坳陷湖盆岩性地层圈闭的预测与勘探具有重要的指导意义。为此,以准噶尔盆地腹部陆西地区下白垩统清水河组一段为例,通过研究其不同沉积体系的充填过程及叠置关系,建立了坳陷型湖盆的层序地层格架及其发育模型：①低位体系域发育,沉积物供给充足,缓坡背景发育广泛的河道侵蚀地貌,下切谷欠发育,在古地貌剥蚀洼陷内（残余可容纳空间）与构造单元转换的斜坡带发育大套辫状河三角洲沉积和水下分流河道砂砾岩沉积,侧向连续分布,油气勘探上应以寻找背斜构造油气藏为主;②基准面逐渐上升,水进体系域物源供给逐渐减弱,发育退积型的正常河流三角洲体系,易形成上倾尖灭型、盆底滑塌扇型岩性地层圈闭;③高位体系域基准面经历上升-停滞的过程,物源供给逐渐增强,发育进积型的正常三角洲和河流沉积体系。结论认为：水进体系域是该区岩性圈闭勘探的最有利层序,分布在凸凹转换部位凹陷一侧的滑塌体具备良好的顶底板条件,是目前现实的勘探有利区。     

油藏滚动勘探开发的实践与经验——以准噶尔盆地石南21井区为例

准噶尔盆地石南21井区头屯河组油藏继2004年建成产能56.49×104t以后,利用测井、三维地震、试油试采和动态分析等多种资料开展了为期4年的油藏地质研究.查明了砂体变化规律、断层产状,确定了物源方向,精确识别了沉积微相,精细刻画了储集层、隔夹层及流体的三维空间分布,评价了薄层生产能力,修正了油藏油水界面.经4年的油藏滚动勘探开发,使含油面积、石油地质储量有了大幅提高.     

构造演化与含油气系统的形成——以准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷为例

准噶尔盆地东部自晚石炭世洋壳消减后进入陆相盆地演化阶段,是一个构造演化复杂、由多个含油气凹陷和凸起构成的构造带,其构造演化历史主要分为4个阶段,即裂谷—断陷盆地阶段、断—坳盆地阶段、陆内坳陷盆地阶段和再生前陆盆地阶段。结合盆地东部吉木萨尔凹陷复合含油气系统特征,探讨了构造演化与含油气系统形成之间的关系。研究表明,构造演化在一定程度上控制着生储盖组合的形成,影响烃源岩的演化进程,控制着含油气系统的多期生烃和多期成藏,构成含油气系统的运聚、改造和后期保存的关键时刻。     

喜马拉雅晚期构造应力场及其与油气分布的关系——以准噶尔盆地南缘为例

针对准噶尔盆地南缘喜马拉雅晚期构造应力场分布特征及其对油气分布的控制作用认识不清的问题,运用有限元数值模拟,恢复了研究区喜马拉雅晚期平面和剖面的构造应力值,总结了其构造应力场的分布特征,并对构造应力与油气分布的关系进行了探讨.结果 表明:侏罗系齐古组最大主压应力在不同构造带上分布不均,以红车断裂为界,东侧的最大主压应力...     

论我国海相中上奥陶统烃源岩的形成条件——以塔里木盆地为例

在我国的华北、华南地区,尤其是西部的塔里木盆地,发育着面积辽阔、层位巨厚的下古生界海相地层,但关于塔里木盆地的古生界主力烃源岩一直有争议.本文根据两条有代表性的地表和两条钻井剖面的海相碳酸盐岩中碳、氧稳定同位素组成在中-上奥陶统的大幅度正向波动,认为这是当时全球范围大陆冰川作用的结果,这一时期有利于沉积有机质的保存.结合有机质丰度、成熟度指标,以及沉积相等地质因素综合分析,提出了塔里木盆地中-上奥陶统烃源岩发育的稳定同位素宏观证据.同时,论述了中-上奥陶统富含有机质的海相泥质岩作为我国下扬子地区及华北地台西缘海相下古生界寻找有效烃源岩重点层系的可能性与前提条件.     

"双碳"目标下油气田企业的机遇、挑战与对策——以大港油田为例

"双碳"目标下,石油和天然气仍是能源结构的重要组成部分,中国油气生产行业仍然具有较大的生存发展空间.通过对大港油田勘探开发现状分析,认为东部老油区油气资源勘探程度高、采出程度高、含水率高,面临勘探开发能耗高、清洁能源利用率低、吨油生产碳排放量高、企业内部实现碳中和难度大等挑战.大港油田充分利用地面风、光资源,逐步实现油...     

复合油藏形成中的蒸发分馏与生物降解联合控制作用——以渤海海域秦皇岛29-2油田为例

通过对秦皇岛29-2油田地质构造背景、油气及其烃源岩地化特征等方面研究,从蒸发分馏与生物降解共控的角度探讨了秦皇岛29-2油气藏原油物性差异性成因。研究结果表明：油源对比证实该古近系油藏与新近系油藏同源,但它们在轻烃组成、族组成和饱和烃色谱分布上存在显著差异,表明经历了强烈的蒸发分馏作用。结合该区烃源岩热演化、成藏期次和断裂活动史认为,幔源CO₂气体侵入引起了该区蒸发分馏作用;蒸发分馏和生物降解作用联合控制着该油气藏的原油物性差异分布,深、浅层油藏整体受控于前者,浅层油藏同时受控于后者,从深到浅依次分布着特稠油、轻质油、凝析油和稠油;2种作用共存于同一油藏,既需要有已遭受蒸发分馏影响的先存深层油藏,也需要后成藏的浅层油藏遭到生物降解的同时,接受先存油藏的晚期持续充注。     

有机质氮同位素与蛋白质含量在生物气源岩评价中的应用——以柴达木盆地涩北一号构造带为例

按照有机质丰度、类型和成熟度为评价思路的传统石油地球化学评价方法,不能满足和适应具有早期微生物化学成因为关键要素的低成熟生物气资源勘探。尝试从生物气早期营养母源出发,以柴达木盆地涩北一号构造带源岩样品为例,通过生物大分子蛋白质含量、氮同位素以及C/N比值,结合常规岩石热解数据分析生物气沉积有机质特征。地质分布追踪表明：δ15N、蛋白质含量以及传统地球化学指标（有机碳含量TOC、氢指数IH等）高丰度层位与探井主要产气层段相对应。因此,生物大分子蛋白质含量能够表征微生物营养底物的丰富程度,δ15N可以反映生物气母源环境特征和微生物活动强度,可以利用δ15N、蛋白质含量以及C/N比结合传统有机地球化学指标来评价生物气源岩。