吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层岩石类型及特征

综合运用岩心观察、薄片鉴定、物性测试、高压压汞及有机碳含量分析等手段,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉174井二叠系芦草沟组致密油储层为研究对象,开展了岩石类型及特征的精细研究。结果表明,致密油储层岩石矿物成分复杂、岩石组分多样,为一种过渡型的混合沉积岩类。在岩石组分类型及特征研究的基础上,以有机质组分、陆源碎屑组分、碳酸盐组分及火山碎屑组分作为"四组分",陆源碎屑含量、碳酸盐含量及火山碎屑含量作为"三端元",形成了复杂混合沉积岩石"四组分三端元"划分命名方案,将研究区岩石划分为陆源碎屑岩类、碳酸盐岩类、火山碎屑岩类及正混积岩类4大类型,进一步划分为18小类。不同岩石类型储集空间均以次生孔隙为主,但各类岩石孔喉结构特征存在差异。研究区致密油储层岩石类型以碳酸盐岩类与陆源碎屑岩类为主,部分层段含有少量的火山碎屑岩类与正混积岩类,各类岩石的组构特征、储集性能及含油性存在明显差异,纵向分布具有一定的规律,并且岩石类型与有机碳含量、储层物性及含油性等存在较好的对应关系。     

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。     

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致密油初期开采特征

准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组致密油尚处于勘探开发初期。在分析芦草沟组致密油试采生产特征、压力特征、渗流特征、递减特征等基础上,对芦草沟组致密储集层的采收率进行了测算。指出,水平井及多级压裂技术是实现致密油经济有效开发的两大关键主体技术;芦草沟组属正常压力系统,压力系数为1.05~1.20;储集层渗流为非达西流,具有一定的启动压力;油井投产后符合双曲递减规律,初期年绝对油量递减在60%左右,预测最终采收率为5.5%     

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。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组湖相混合沉积中缝合线发育与有机质富集研究

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组湖相混合沉积中有机质富集并且有缝合线分布。通过Jy74等井的岩心观察发现,沉积岩中有较多的微裂缝与缝合线,缝合线发育程度低,其中的锯齿状缝合线变化幅度较大,主要与单纯的压溶作用有关,往往延伸范围大,可以切穿层理;波状缝合线一般变化幅度小,主要在层面基础上通过压溶作用形成,延伸范围可大可小。缝合线有利于有机质富集,并与微裂缝组合利于油气运移。通过Jy74井有缝合线与无缝合线发育的岩石有机质丰度对比认为,缝合线的形成与有机质丰度和碳酸盐含量的关系不明显。通过不同岩性有机质丰度与矿物成分的相关分析可见,芦草沟组混合沉积的有机质富集受多种因素控制,砂岩、云岩与灰岩以运移烃为主,泥岩主要为残留烃,但部分云岩、砂岩与灰岩不同程度地含有原始固体有机质,具有生烃潜力,以泥岩类的生烃能力最强。     

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...     

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。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩沉积古环境

为查明准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组烃源岩古沉积环境演化过程,对27块烃源岩样品进行主量元素、微量元素测试,并结合生物标志物、碳酸盐岩δ¹⁸O数据,对芦一段、芦二段沉积期的古氧相、古盐度、古气候以及古水深演化进行了研究。结果表明：吉木萨尔凹陷芦草沟组一段正构烷烃主峰碳以nC₁₇为主,相对富集伽马蜡烷,Ph,β胡萝卜烷,V,U,FeO,Sr,Mg和Ca等,碳酸盐岩δ¹⁸O偏正,为干旱气候咸化贫氧—厌氧沉积,部分层段为半咸水沉积,MnO/TiO₂指示其古水深较深;芦二段正构烷烃主峰碳以nC₂₁和nC₂₃为主,相对富集Pr,Fe₂O₃,Al,Ti和C₂₄四环萜烷等,总体为湿润气候半咸水贫氧沉积,偶尔处于干旱咸化沉积,古水深相对较浅。该研究成果表明芦一段可作为研究区下一步勘探的重点层系。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油藏特征与形成主控因素

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育典型的陆相咸化湖盆页岩油,综合利用地震、岩心、测井等资料,对油藏特征及形成主控因素进行了研究。芦草沟组大面积含油,以游离态和吸附态2种状态在多层“甜点”层的微—纳米孔喉、层理缝中聚集,被页岩隔层分隔,存在上、下2个“甜点”富集层段。页岩油藏地层压力、成熟度从凹陷区向斜坡区逐渐降低,原油密度逐渐增大。烃源岩品质及成熟度控制了页岩油的分布与原油性质,沉积微相控制了页岩油的分布层位,页岩的岩性与物性控制了页岩油的富集甜点,生烃增压是页岩油成藏的主要动力。     

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   

吉木萨尔凹陷芦草沟组混积型页岩油可动性实验

为确定吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油藏储集层孔喉结构及其原油可动性,利用薄片、扫描电镜、高压压汞等划分储集层;通过驱替与核磁共振联测实验,开展页岩油可动性评价,揭示可动油占比、孔径变化规律及其控制因素,建立页岩油可动性定量评价模型。芦草沟组发育粒间孔型、粒间-溶蚀-晶间孔型、溶蚀孔型、溶蚀-晶间孔型和晶间孔型5类储集空间。粒间孔型发育在粉—细砂岩相和砂质白云岩相中,可动性最好;溶蚀孔型主要发育在白云质粉砂岩相中,可动性中等;其他类型主要发育在泥岩相、泥质白云岩相和石灰质砂岩相中,可动性稍差。厘定页岩油可动孔喉下限为20 nm,可动性明显提高的孔喉界限为60 nm和150 nm,试油产能与之对应较好。页岩油赋存特征和孔喉结构共同影响页岩油可动性,粉—细砂岩相和白云质粉砂岩相的孔喉及页岩油赋存均最佳,为芦草沟组页岩油最有利开发岩相。     

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储层方沸石成因与甜点意义

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油储层中普遍发育方沸石,且与甜点段对应好,展示出“示烃矿物意义”。为全面深入了解方沸石对页岩油甜点的意义,采用偏光显微镜、全岩X衍射成分分析、电子探针BSE图像分析及矿物能谱分析等手段,对方沸石的岩石学和矿物学特征进行了综合研究,再结合地质背景探讨了成因及意义。吉木萨尔凹陷芦草沟组方沸石主要赋存于沉凝灰岩、碳酸盐岩质凝灰岩中,个别出现在凝灰质白云岩中,而方沸石岩极为少见。方沸石在岩石中的赋存状态包括纹层状、球粒状、块状、脉状。方沸石形成于高盐度、碱性、低温的热液条件下,埋藏过程中碱性长石及部分蒙脱石类黏土成岩转化形成自生方沸石;火山喷发活跃期火山物质经过热反应与蚀变形成次生方沸石。成岩早期形成的大量方沸石胶结物起到了抗压实作用进而保护原生孔,也为成岩中后期次生溶孔的形成提供物质基础,大幅提升了页岩油层的储集性能,因而方沸石富集段与页岩油甜点段对应良好。