柴达木盆地北缘西段石炭系烃源岩和油气地球化学特征

长期以来,由于柴达木盆地北缘发现的原油大多来源于侏罗系烃源岩,所以油气勘探始终以侏罗系含油气系统为目标。石炭系在柴北缘西段分布零星,学术界一直认为其生烃能力低下而未引起重视。冷湖五号构造冷科1井钻探后,对4666m以下的地层归属产生极大争议,通过对岩性、电性、古生物等资料进行系统分析,现已确定这套地层属于石炭系,并由此认识到冷湖地区深86井也钻遇了石炭系;2004年绿梁山前钻探的尕丘1井钻遇了较厚石炭系,进一步揭示了石炭系的勘探潜力。通过分析石炭系烃源岩的地球化学特征,发现石炭系烃源岩成熟度高而重排甾烷和重排藿烷含量低,这与侏罗系烃源岩存在明显不同;结合岩性、电性及古生物资料,可以很好地区分石炭系和侏罗系。油源对比研究还发现在柴北缘西段存在少量来源于石炭系烃源岩的油气,从而揭示了柴北缘油气勘探的新领域。     

柴达木盆地北缘红山断陷中侏罗统烃源岩评价

在红山断陷内钻井及周边露头剖面中侏罗统烃源岩系统分析的基础上,通过对其有机质丰度和类型、烃类化合物的组成及其成烃演化阶段进行全面分析与评价,认为：红山断陷中侏罗统主要的烃源岩类型为泥岩和油页岩,有机质沉积于淡水环境,其中油页岩属Ⅱ型,泥岩、炭质泥岩和煤多属于Ⅲ1-Ⅲ2型。红山断陷地表剖面的中侏罗统烃源岩主要处在未熟-低熟阶段,地下中侏罗统烃源岩也主要处在未熟-低熟阶段,少量处于成熟阶段。总体来看,红山断陷中侏罗统具备一定的资源潜力,是值得重视的一个勘探区。     

柴北缘侏罗系大煤沟组砂岩储层孔喉分布特征

柴北缘侏罗系大煤沟组油气资源开发潜力大,准确评价储层孔喉结构是油气科学开发的基础。选取大煤沟组典型砂岩样品进行高压压汞和核磁共振实验,结合高压压汞孔喉分布特征,采用岩石横向表面驰豫率经验值将岩心100%饱和水核磁共振T2谱转化为核磁孔喉分布曲线,并计算可动流体百分数。结果表明:研究区大煤沟组砂岩储层孔隙度为1.4%～13.5%,渗透率为(0.019～14.632)×10-3μm2;核磁孔喉半径为0.000 4～78.190 0μm,主体分布在0.063～6.300μm;T2截止值为2.56～24.39ms,平均为16.73ms;可动流体饱和度为2.80%～30.26%,平均为21.28%。柴北缘大煤沟组砂岩储层主要为低孔超低渗储层,其次为超低孔超低渗储层,储集空间以中小孔喉为主,但分布均匀且连通性较好,有利于油气渗流。研究丰富了对该地区大煤沟组砂岩储层孔喉分布特征的认知,对后期油气开发有利。     

柴达木盆地北缘东段不同凹陷内侏罗系烃源岩生烃潜力差异及成因探讨

柴达木盆地北缘东段马海东构造油气勘探的突破,揭示了该区侏罗系烃源岩具有较强的油气潜力。结合柴北缘东段地区野外剖面和钻井岩心的地球化学数据,对不同凹陷内发育的烃源岩丰度、类型和成熟度等进行了详细的对比分析,并探讨了其生烃潜力差异的控制因素。结果显示：(1)该区侏罗系烃源岩主要分布在中侏罗统大煤沟组五段和大煤沟组七段中,分别以湖沼相煤系烃源岩和半深湖—深湖相暗色泥页岩为主,其中大煤沟组七段烃源岩丰度较高,以Ⅰ型—Ⅱ型干酪根为主,为该地区烃源岩发育的重点层系;(2)红山凹陷烃源岩质量最好,热演化达到成熟阶段,有望成为下一步增储上产的重点凹陷区块;鱼卡凹陷与小柴旦凹陷次之,霍布逊和德令哈凹陷质量均较差;(3)不同凹陷间大煤沟组七段烃源岩的丰度和类型差异与沉积环境有关;霍布逊凹陷在这一时期发育滨湖—沼泽沉积,而红山、小柴旦和鱼卡凹陷为浅湖—半深湖沉积,前者烃源岩丰度和类型均较差;(4)不同凹陷间烃源岩成熟度的差异受到构造活动的控制;霍布逊、红山、德令哈凹陷属于持续沉降型凹陷,而鱼卡凹陷和小柴旦凹陷属于构造反转型凹陷,前者发育的烃源岩成熟度高而后者相对较低。     

柴达木盆地石泉滩地区下侏罗统小煤沟组砂岩储层演化特征

近几年柴达木盆地石泉滩地区下侏罗统小煤沟组厚层砂岩储层中油气的发现使人们对其储层特征和成因机理引起重视。通过该区7口井的储层岩石学研究,认为小煤沟组砂岩储层主要为大气水淋滤溶蚀形成的次生孔隙储层,溶蚀作用的程度决定了储集性质的优劣。储层经历了早侏罗世的弱压实阶段、中侏罗世至白垩纪的大气水淋溶阶段、古近纪的强压实阶段和新近纪的抬升保持阶段。弱压实阶段的成岩压实量约5.5%～6.5%;大气水淋溶阶段形成发育的溶蚀孔隙,其增孔量在4.6%～16.5%,同时伴随蒙脱石矿物的形成;强压实阶段使砂岩的成岩压实量达到19.0%～21.5%,此外有少量方解石析出,该阶段是砂岩原生孔隙的主要消失时期;新近纪储层发生抬升,储层特征基本保持不变。中侏罗世至白垩纪的大气水淋滤溶蚀和古近纪的强烈压实是该区储层成岩演化的两个重要阶段,它决定了储层的成因类型及储集性质。     

柴达木盆地北缘侏罗系烃源岩生物有机相

柴达木盆地北缘地区侏罗系烃源岩的主要生烃显微组分包括藻类体、角质体和孢子体,根据这3种不同显微组分在岩石中的赋存特征、丰度,以及它们之间的相对含量,将侏罗系泥岩的成烃生物相分为4类:富集有机质型(A型)、有机质密集搬运-沉积聚集型(B型)、有机质稀疏搬运-沉积聚集型(C型)、有机质碎屑状散布型(D型).从A型到D型,有机质丰度逐渐降低,类型逐渐变差.对油气勘探和地质研究具有重要意义的优质烃源岩是A型生物相泥岩,该类烃源岩发育较高丰度的层状藻类体,有机碳含量大干4.O%,有机质类型为Ⅱ1-Ⅱ2型,一般只在下侏罗统下部和中侏罗统七段的局部层段发育,往往集中在几米至十几米厚的富集有机质层段,多形成于湖泊-三角洲沉积体系中的闭塞环境.图5表3参20     

柴北缘平台地区下干柴沟组下段元素地球化学特征及意义

为查明柴北缘平台地区下干柴沟组下段古沉积环境演化及其对油气勘探的指示意义,综合运用对沉积环境反应敏感的主微量元素和碳氧同位素数据,对研究区的古气候、古盐度、氧化还原环境等古环境参数进行了综合研究。结果表明:气候指数表明研究区沉积时期干热和温湿气候共存,但整体上气候偏温暖湿润;锶、钡含量及δ~(13)C_(VPDB)与δ~(18)O_(VPDB)数据分析表明,沉积水体为盐度较高的淡水沉积;利用钒、镍、铬、钴等氧化还原判定指标的分析,反映研究区可能存在贫氧亚还原环境和富氧环境,但X衍射数据中仅出现反映氧化环境的赤铁矿,且利用钴元素估算的古水体深度大部分低于26 m;结合岩心数据分析,表明研究区主要发育以氧化环境为主的辫状河浅水沉积体系;基于元素地球化学分析的古环境演化结果可知,干湿气候交替出现,造成湖平面升降频繁,粗粒心滩相与细粒河漫滩相可呈互层状分布,为有利的储盖组合发育创造了条件。该研究结果对指导研究区油气勘探具有重要意义。     

柴达木盆地北缘平台地区下干柴沟组下段稀土元素特征及物源分析

柴达木盆地北缘构造带平台地区下干柴沟组下段主要发育河流相碎屑岩沉积,通过对钻井岩心样品中主微量元素分析测试,结果表明：下干柴沟组下段中稀土元素总含量（∑REE）分布在125.96~169.91 μg/g之间,平均值为151.11 μg/g;（La/Yb）_N值在8.99~11.29之间,平均为9.91;（La/Sm）_N值分布在3.42~4.10之间,平均为3.80;（Gd/Yb）_N值分布在1.51~2.25之间,平均为1.73;总体上表现为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,且Eu负异常的特征。Ce_anom异常指数与La_n/Yb_n值表明当时沉积水体为氧化环境且沉积速率较快;重矿物组合以石榴石、磁铁矿、锆石、白钛矿和绿帘石为主,含少量电气石、榍石和角闪石。稀土元素和重矿物分析结果表明平台地区下干柴沟组下段沉积物源区岩性以花岗岩和沉积岩为主,少量来自碱性玄武岩。构造背景以大陆岛弧环境为主,通过对比周缘老山的构造背景及基岩类型,认为其沉积物源主要来自塞什腾山西段。上述研究为平台地区沉积体系的精细划分和寻找有利储层砂体提供了地质依据。     

川西北地区发育飞仙关组优质烃源岩

针对四川盆地已发现的飞仙关组碳酸盐岩成熟度高、有机质丰度低的特点,应用有机地球化学和有机岩石学的实验测试手段,研究了川西北剑阁县上寺下三叠统飞仙关组地层新鲜露头剖面的泥灰岩和含油灰岩样品。结果表明：飞仙关组泥灰岩属有机质丰度高、类型好的低成熟烃源岩。有机碳含量为1.94%,产烃潜量为10.29 mg/g,氢指数为523 mg/g,H/C原子比为1.25,干酪根碳同位素值为-27.5‰,有机组分以矿物沥青基质为主,具有很强的荧光效应,镜质体反射率为0.48%。从含油灰岩中分离的原油与泥灰岩具有相似的的生物标志物特征,如饱和烃的Pr/Ph值,原油为0.73,泥灰岩为0.57;原油的甾萜类化合物分布正常,没有检测到遭受降解破坏的迹象,并与泥灰岩的甾萜类化合物特征相似,表明原油和泥灰岩之间具有很好的对比性。证实了该套烃源岩在成熟程度适当的条件下具备生烃潜力。     

江汉盆地新沟咀组下段主力烃源岩研究

根据江汉盆地5个凹陷不同构造带25口单井生油剖面的综合研究，提出了新沟咀组下段划分主力烃源岩的4条标准。应用该标准对盆地内94口井进行了主力烃源岩划分与统计，进而阐明了主力烃源岩的发育特征，纵、横向分布规律以及与油气分布的关系，这对新沟咀组油气勘探优选有利勘探区带、提高勘探效益具有指导作用。     

柴达木盆地北缘地区中侏罗统大煤沟组页岩油形成地质条件

为研究柴北缘地区大煤沟组七段（J₂d⁷）页岩油形成条件,通过野外地质剖面调查与岩心观察、地质实验与钻井资料相结合,对 J₂d⁷ 泥页岩发育特征、有机地化特征、岩矿特征、储集性能及含油性等进行了综合分析。结果表明：柴北缘地区大煤沟组 J₂d⁷ 富有机质泥页岩厚度大,横向分布稳定,有机质丰度高,有机质类型较好,具有良好的生油能力;J₂d⁷ 泥页岩段岩性组合类型多样,泥页岩脆性矿物含量较高,发育多种储油孔隙类型;氯仿沥青“A”与 S₁ 等指数较高,表明 J₂d⁷ 泥页岩具有较高的滞留油含量。 综合研究后认为,柴北缘地区J₂d⁷ 泥页岩段具备形成页岩油的地质条件,是该区大煤沟组页岩油气勘探最有利的层段,鱼卡断陷、红山断陷、欧南凹陷和德令哈断陷等地区是页岩油勘探的相对有利区。     

松辽盆地北部青山口组一段有效烃源岩评价-图版的建立及意义

有效烃源岩是指已经生烃且排烃的沉积岩,排烃的临界值是指烃源岩的生烃量刚好达到烃源岩的最大残留烃量。根据质量守恒原理建立了松辽盆地北部青山口组一段（简称青一段）有效烃源岩的识别图版,有效烃源岩识别图版综合考虑了烃源岩有机质丰度、类型和成熟度的影响,从而避免了传统烃源岩评价中将上述3种参数分别评价的不足,可以快速直观地评价烃源岩的有效性及排烃潜力。高有机碳含量的烃源岩易于排烃,且所需的热演化程度相对较低,而当有机碳含量低于0.4%时,烃源岩不能排烃,为烃源岩的有机碳含量下限。利用该图版对松辽盆地中央坳陷区不同凹陷的青一段烃源岩进行的评价结果表明,齐家-古龙凹陷、长垣南、三肇凹陷、王府凹陷源岩均可大量排烃,而黑鱼泡凹陷烃源岩位于排烃临界线之下或附近,排烃潜力有限。这与目前勘探结果相吻合,表明该图版的有效性,可用于优选勘探区带,降低勘探风险。     

柴达木盆地北缘石炭系克鲁克组页岩气形成条件分析

以柴达木盆地北缘野外剖面地质调查为基础,结合相关钻井、露头资料和前人研究成果,综合分析柴北缘上石炭统克鲁克组富有机质泥页岩展布、有机地球化学、矿物组成、储集空间、含气性等方面特征。结果表明,克鲁克组页岩有机质丰度高,w(TOC)为0.28%~11.93%,平均值大于2%,R_o为0.9%~1.44%,平均为1.12%,处于有机质热演化的成熟阶段,页岩有效厚度为30~150 m,脆性矿物含量大于40%,微米—纳米级裂缝和孔隙发育,含气量为1.01~2.85 m³/t,平均为1.87 m³/t,尕丘凹陷、欧南凹陷和德令哈断陷有利于页岩气形成与富集,是克鲁克组页岩气勘探开发的有利区。     

柴达木盆地北缘和西部主力烃源岩的生烃史

柴北缘昆特依凹陷小煤沟组烃源岩具有两次生烃过程,侏罗纪末期部分深洼进入生烃门限,随后由于抬升停止生油,第二次于始新世早期开始大面积生烃,使得冷湖构造经历了两次成藏;赛什腾凹陷烃源岩主要为大煤沟组,只有一次生烃过程;鱼卡凹陷侏罗系烃源岩在渐新世早期才进入生油门限,至今只有一次油气聚集期。受昆仑山活动的影响,柴达木盆地西部第三系烃源岩主力层段在盐湖相和咸水环境中形成,生烃过程只有一次,在上新世早-中期进入生油门限,成熟度普遍较低,只有局部达到生油高峰,不同构造部位进入生油期的时间和深度有一定差异。     

柴达木盆地北缘西段古近系路乐河组沉积相特征研究

对柴达木盆地北缘西段古近系路乐河组沉积相进行了分析,共识别出冲积扇、扇三角洲、辫状河、辫状河三角洲与湖泊等5种沉积相类型,并对其各自的沉积特征进行了详细研究。岩相古地理研究表明,柴北缘西段发育2种主要的沉积体系组合类型．西北的冷湖-潜西地区为冲积扇-扇三角洲-湖泊沉积体系组合,东南部马海-南八仙地区则为冲积扇-辫状河-辫状河三角洲-湖泊沉积体系组合。     

鄂尔多斯盆地东部地区盒 8 段致密砂岩气低产原因分析

鄂尔多斯盆地东部地区上古生界盒 8 段为低孔、低渗致密砂岩储层,单井产量低,制约了该区规模 储量的提交和气田的大规模有效开发,因此,有必要深入研究该区致密砂岩储层特征,并分析单井低产原 因。 运用铸体薄片、物性分析、高压压汞、恒速压汞、气水相渗、核磁共振与应力敏感性实验等技术手段,深 入研究了该区盒 8 段致密砂岩储层特征和单井低产的原因,并与已开发的苏里格气田进行了对比。 结果 表明：研究区盒 8 段储层具有物性差、刚性组分含量低、塑性组分含量高、喉道半径小和可动流体饱和度 低等特点;地层条件下盒 8 段储层应力敏感性强、水锁伤害大、气相渗流能力弱和水锁损害率高均是造成 单井产量低的原因。     

柴达木盆地北缘腹部侏罗系烃源岩热演化特征及其对油气成藏影响

侏罗系烃源岩为柴达木盆地北缘(下文简称柴北缘)腹部重要的烃源岩层系,但对其复杂的生烃演化尚未有系统的认识。在钻井、地震及分析测试等资料的基础上,应用PetroMod盆地模拟软件,根据EASY%RO模型,恢复了研究区内不同构造单元侏罗系烃源岩热演化史,分析不同生烃凹陷的差异热演化特征,为柴北缘腹部地区下一步油气勘探提供重要依据。研究表明:侏罗系烃源岩热演化程度自西向东逐渐降低,西南部昆特依凹陷、伊北凹陷的下侏罗统烃源岩在古近纪初期进入成熟阶段,古近纪末期达到生烃高峰;东北部赛什腾凹陷的中侏罗统烃源岩在上新世晚期进入生烃门限,现今仍处于生烃高峰末期。柴北缘腹部构造带总体经历了燕山运动末期和喜马拉雅运动末期2个关键成藏期,根据历史生烃时期与构造样式的匹配关系,认为冷湖七号地区为下一步勘探有利区带。     

柴北缘鱼卡-九龙山地区侏罗系储层特征分析

运用岩心、铸体薄片、扫描电镜和分析化验等资料,系统研究了柴达木盆地北缘鱼卡-九龙山地区侏罗系储层孔隙结构特征,并对其储层发育的控制因素进行了分析。结果表明：研究区侏罗系储层储集空间为原生粒间孔、溶蚀孔和少量裂缝,其中,溶蚀孔占较大比重,对改善该区储层物性具有重要的作用;成岩作用对储层的储集性能影响较大,成岩作用强度,特别是胶结作用和溶蚀作用的发育程度对鱼卡-九龙山地区侏罗系储层物性影响较大。     

柴达木盆地北缘地区含油气系统划分与成藏历史分析

通过对柴北缘烃源岩演化历史模拟和油气源对比,分析了其成藏历史,研究并划分了该区的含油气系统.得出的主要结果是:①柴北缘主要烃源岩为中、下侏罗统煤系烃源岩,分为Ⅰ、Ⅱ₁、Ⅱ₂、Ⅲ₁、Ⅲ₂5种有机质类型;②中、下侏罗统烃源岩大多已超过过成熟阶段.下侏罗统在上干柴沟组-下油砂山组沉积时期进入大量生、排烃阶段,中侏罗统则在下油砂山组-狮子沟组沉积时期进入生、排烃阶段;③柴北缘可分为两个含油气系统:一个是J₁-R(!)含油气系统,生、排烃阶段在下干柴沟组-上油砂山组沉积时期;另一个是J₂-J₃(!)含油气系统,生、排烃阶段在下油砂山组-狮子沟组沉积时期.