准噶尔盆地中央坳陷西部下二叠统风城组天然气勘探潜力与重点领域

基于准噶尔盆地中央坳陷西部下二叠统风城组烃源岩有机地球化学、天然气组分和稳定碳同位素组成等分析数据,结合区域沉积环境与生烃演化模拟实验,评价风城组烃源岩的生气潜力,刻画规模有效源灶分布,厘定天然气成因来源,优选有利勘探领域。结果表明:(1)风城组为1套倾油型烃源岩,但滞留液态烃有利于晚期裂解成气,具有生气潜力大、晚期规模成藏的特点;(2)风城组烃源岩最大厚度可达900 m,盆1井西凹陷和沙湾凹陷已进入规模生气阶段,生气强度大于20×10^(8) m^(3)/km^(2)的面积约6 500 km^(2);(3)环中央坳陷西部发现的碳同位素组成较轻的天然气主要为来自风城组烃源岩的高熟油型气,其他则为来自于石炭系煤系烃源岩的煤成气;(4)中央坳陷西部天然气勘探需重点关注源边构造型、源边地层型、源内页岩气型和源内构造型4种类型的有利勘探领域,其勘探潜力值得期待。

玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖沉积时限厘定

【目的】早二叠世的准噶尔盆地是古亚洲洋闭合之后形成的一个陆内继承性断陷盆地。同断陷阶段,在准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷充填了最重要的烃源岩层系——下二叠统风城组碱湖烃源岩,但是尚不明确其沉积年龄。【方法】通过扫描电镜和能谱分析对一件凝灰质岩屑砂岩开展了详细的岩石学分析。【结果与结论】该样品包含大量的凝灰岩岩屑和火山玻璃(52%)、中—酸性岩浆岩岩屑(38%),以及少量石英、长石和角闪石矿物(10%),报道的最年轻五颗碎屑锆石年龄平均值及最年轻年龄图谱一致,年龄为282±4 Ma,指示早二叠世的同沉积火山活动是主要物源区,西准噶尔山系和中拐—陆梁凸起是次要物源区。结合碱湖沉积底部和顶部报道的两件凝灰岩样品锆石U-Pb结果,最年轻的五颗碎屑锆石平均年龄分别为284±4 Ma和279±4 Ma。从底部到顶部年龄逐渐变年轻,是同断陷阶段幕式火山喷发的同沉积记录,表明下二叠统风城组碱湖的沉积年龄为284-279?Ma。

准噶尔盆地深层-超深层碎屑岩致密气储层特征及其控制因素

为寻找准噶尔盆地深层-超深层有利碎屑岩致密气储层,利用钻井、录井、薄片及化验资料,研究了碎屑岩致密气储层发育特征、储集空间类型、物性变化特征及有利储层控制因素。研究结果表明:①深层-超深层有利碎屑岩致密气储层储集岩主要为三角洲砾岩和砂岩,以细砾(砂)岩、中砾(砂)岩及中-细砾(砂)岩为主,为岩屑类砂岩。砾石成分和砂岩岩屑以凝灰岩为主,胶结物主要为方解石,局部富集沸石类。②储集空间为孔隙和裂缝,以孔隙为主。储集空间有孔隙型、裂缝型和孔隙-裂缝混合型3种组合类型。孔隙主要为原生剩余孔隙和次生溶蚀孔隙,以次生溶蚀孔隙为主。裂缝以成岩压实微裂缝和构造裂缝为主。③碎屑岩致密气储层垂向上形成了3个次生孔隙发育带。④岩石成分、建设型成岩作用和异常高压是控制有利储层的主要因素,3个主要因素控制了盆地深层-超深层碎屑岩致密气有利储层的发育和分布。

玛湖凹陷风云1井陆相深层页岩气勘探突破及其油气地质意义

二叠系风城组是玛湖凹陷主力烃源岩和勘探层系,落实深层—超深层页岩油气潜力对玛湖凹陷勘探具有重要指导意义。基于风云1井风城组页岩气发现及前风城组油气勘探成果,系统分析该井的岩性发育特征、烃源岩成烃条件和储层条件,明确玛湖凹陷风城组页岩油气系统中页岩油、气分布序列特征及油气地质意义。研究表明,风云1井风城组岩性主要为盐岩、页岩与粉—细砂岩等;风城组烃源岩有机质丰度总体较低,其中风一段烃源岩最为发育,平均有机碳含量达1.06%;储层整体致密,孔隙度平均为4.65%,其中云质页岩和灰质砂岩储集性能较好。此外,随深度增大玛湖凹陷风城组具有完整的由页岩油、页岩油气到页岩气的演化规律。前风城组油气来源于超深层的另一油气系统,应是下一步勘探的重要领域之一。

准噶尔盆地玛湖凹陷南部风城组火山岩油藏特征与聚集模式

为明确玛南斜坡区风二段顶部薄层风化壳火山岩油藏油气富集规律及主控因素,对研究区火山岩特征、油藏特征和油气富集特征进行了综合分析,建立了斜坡区火山岩的油气聚集模式。研究表明,玛湖凹陷南部风二段主要发育玄武岩和凝灰岩,其中火山溢流相的玄武岩发育较高渗透性的储集层,油气最为富集。原油整体属于中-高黏度、轻质-中质含蜡原油,其C_(20)、C_(21)、C_(23)三环萜烷分布呈山峰型,三环萜烷相对含量明显较高。原地烃源岩与原油相比,其三环萜烷分布呈上升型,生物标志化合物成熟度参数也显示出更低成熟度的特征,结合研究区原油碳同位素特征与风城组烃源岩一致的研究结果,认为研究区油藏受到多期的油气充注。研究区火山岩的垂向与横向非均质强,原油密度随深度增加而降低,认为油气主要沿火山岩之下的渗透性地层由低部位向高部位运移,在浮力作用下向上进入火山岩储集层中,并在储层物性相对较好,且保存条件良好的构造圈闭或岩性圈闭中聚集成藏,为典型的“斜坡区构造-岩性-多期火山岩油气藏成藏模式”。

准噶尔盆地玛湖凹陷大油区不同类型原油分布及成因

基于不同层位潜在烃源岩地质-地球化学特征分析及原油类型划分,结合生烃热模拟实验,以揭示玛湖凹陷大油区不同性质原油的来源成因及分布规律。研究表明:①玛湖凹陷发育4套潜在烃源岩,其中二叠系风城组烃源岩生烃潜力最高,有机质类型以Ⅱ型和Ⅰ型为主,生油能力强;其他层位烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型,以生气为主。②玛湖凹陷原油可分为A类、B类和C类,其C_(20)、C_(21)和C_(23)三环萜烷分布形态依次呈上升型、山峰型和下降型,三环萜烷相对含量和甾烷异构化参数逐渐增加,指示原油成熟度逐渐升高。不同类型原油的空间分布具有明显的有序性,其中A类原油靠近凹陷边缘,C类原油集中在凹陷中部地区,而B类原油处于A类与C类之间的斜坡区。③油源对比和热模拟实验结果显示,3类原油来源于不同热演化阶段的风城组烃源岩。玛湖凹陷原油特征差异性成因的新认识合理解释了3类原油的来源、分布和形成机理,对于玛湖凹陷全方位立体找油、全油气系统不同性质原油分布及有利勘探区预测均具有一定的指导作用。

准噶尔盆地异常压力特征及其对深层-超深层致密储层的影响

准噶尔盆地深层-超深层领域近年来连续获得发现和突破,储层为非常规致密储层且发育异常高压。为明确异常高压发育特征及其对储层质量的影响,利用已钻重点井完井系统试油测压数据进行统计分析,确定盆地深层-超深层压力分布特征和类型,结合成岩作用类型,明确其对致密储层质量的影响。结果表明:①深层-超深层广泛发育异常高压,剩余压力大,压力系数高,垂向和平面分布范围广;②可划分为一般、中等、强和超强等4个异常高压区,西部和东部区块主要位于一般和中等异常高压区,中部区块主要位于一般和强异常高压区,南部区块从一般到超强异常高压区均有分布;③压力系数垂向演化可分为渐变、突变和多变等3种类型,具有不同成因。异常高压对深层-超深层致密储层影响主要体现在:①通过增强孔隙流体承压能力,减弱岩石骨架颗粒压力,抑制压实作用,使储层保留大量原生粒间孔隙;②通过抑制胶结物的生成和析出,减弱胶结作用,使胶结物体积分数随埋深增加持续下降;③通过抑制有机质演化,延长生、排烃期,延长和扩大有机酸作用的时间和范围,增强溶蚀作用,形成次生孔隙;④通过促进孔隙流体压力积聚,当孔隙流体压力超过上覆地层压力的60%时,促进非构造裂缝形成。异常高压对盆地深层-超深层致密储层质量的改善和提升发挥了关键作用,是其成为有效储层的控制因素之一。

准噶尔盆地阜康凹陷芦草沟组烃源岩地球化学特征与生烃潜力研究

准噶尔盆地阜康凹陷作为盆地内最大的富烃凹陷,其烃源岩地球化学特征、沉积环境和生烃母质等研究不足,限制了对该区探明资源量较低问题的理解。基于阜康凹陷东斜坡新钻揭的烃源岩样品实验分析结果,对阜康凹陷芦草沟组源岩进行了地质地球化学分析研究。阜康凹陷芦草沟组烃源岩总体属于中—很好质量的烃源岩,有机质类型为Ⅱ—Ⅲ型,主体处于低熟—成熟演化阶段;生物标志物特征显示,芦草沟组烃源岩的有机质为陆源高等植物和水生菌藻类的混合,可能具有类杜氏藻的绿藻贡献,总体沉积于贫氧—次富氧、淡水—半咸水的间歇性分层水体环境中,泥岩沉积特征明显。阜康凹陷芦草沟组烃源岩平面上地球化学特征变化较大,阜中凹槽和阜北凹槽显示出更大的生烃潜力。

准噶尔盆地深层—超深层二叠系碎屑岩储层特征及控制因素

准噶尔盆地深层—超深层二叠系碎屑岩储层近年来连续获得发现和突破,已成为盆地勘探开发的重点领域之一,但其整体发育特征和控制因素尚不明确。利用关键井取心、录井、薄片及分析化验等各项数据和资料,对其储集特征和主要控制因素进行系统分析。研究认为,深层—超深层二叠系碎屑岩储层以三角洲分流河道型砾岩为主,其次为砂岩;砾石成分以凝灰岩为主,胶结物主要为浊沸石和方解石,泥质杂基发育。储集空间以孔隙和裂缝为主,形成了孔隙型、裂缝型和孔隙—裂缝复合型3种组合;孔隙以次生溶蚀孔隙为主,垂向上形成了3个次生孔隙发育带,裂缝以压实微裂缝为主。岩石成分、成岩作用和地层超压是形成有效储层的主要控制因素,共同控制了深层—超深层二叠系相对有效储层的形成、演化和分布。

玛湖凹陷百口泉组低渗砂砾岩油气藏成藏条件及富集规律

低渗砂砾岩油气藏是准噶尔盆地油气勘探的主要领域,目前玛湖凹陷西斜坡已发现并落实5个下三叠统百口泉组油藏。综合分析认为,玛湖凹陷西斜坡具备油气成藏的4大有利条件:二叠系多套高质量烃源岩持续供烃;低渗背景下发育储集层"甜点区";深大断裂与不整合面构成高效输导体系;区域性盖层发育。玛湖凹陷西斜坡百口泉组发育扇三角洲前缘有利相带,储集层物性较好,存在多期烃类充注,晚期高成熟油气保存条件较好,油质较轻并含气是油气富集的主要原因。

玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储集层特征及物性控制因素

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡百口泉组为扇三角洲砂砾岩沉积,火成岩岩屑含量高,储集层之间物性差异大,一直以来制约油气勘探。综合运用岩心观察、薄片鉴定等对百口泉组储集层特征及其控制因素进行研究,对玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储集层进行了重新分类及命名,结合研究区岩心粒度分布特征,在GB/T 17412.2—1998《岩石分类和命名方案沉积岩岩石分类和命名方案》的基础上,将中砾岩进一步划分为小中砾岩及大中砾岩,在此基础上明确了研究区砂砾岩粒度适中、黏土矿物含量较低及次生溶蚀发育是形成优质储集层的关键。

玛南地区乌尔禾组成岩作用对储层物性的影响

利用岩芯观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜、X衍射分析方法并结合测录井等资料,对准噶尔盆地玛南地区二叠系乌尔禾组储层的岩石学特征、成岩作用及其对储层物性的影响作用进行了研究。结果表明:研究区储集岩以砾岩为主,发育少量砂岩,成分成熟度和结构成熟度均较低。目前研究区储层成已处于中成岩阶段B期,成岩作用复杂,对储层物性影响较大的成岩作用主要有压实作用、胶结作用和溶蚀作用,其中压实作用对研究区储层的孔隙破坏性最大,是导致储层低孔低渗的根本原因;胶结作用对储层物性影响具有双面性,胶结物的发育一方面减少了储层孔隙度,但亦在一定程度上抵御了压实应力,并为后期溶蚀作用的发生提供了物质基础;研究区储层埋藏较深,经历了较强的压实和胶结作用,储层物性差,而溶蚀作用形成的次生孔隙有效地改善了储层物性,是研究区在低孔低渗背景下形成局部相对优质储层的重要途径。

玛湖凹陷百口泉组砂砾岩储集层岩石力学特征与裂缝扩展机理

以玛湖凹陷百口泉组砂砾岩储集层为研究对象,通过岩石力学实验,开展了不同岩性砂砾岩储集层的岩石力学特性和裂缝扩展机理研究。在此基础上,利用数值模拟方法构建含有真实砾石的二维模型,研究砂砾岩中裂缝扩展的过程,讨论了砾石强度对裂缝扩展机制的影响。研究结果表明:砂砾岩具有较强的非均质性,造成不同岩性的砂砾岩力学特性差异较明显,其中细砾岩的力学强度大于粗砾岩;岩石中砾石成分和基质成分间差异对砂砾岩力学特性的影响较大;单轴压缩中砂砾岩破坏模式主要以劈裂破坏为主,而三轴压缩中砂砾岩破坏模式包括劈裂破坏、单剪切破坏和双剪切破坏等;砾石颗粒对裂缝扩展存在屏蔽作用,砂砾岩的破裂过程中裂缝扩展形式主要分为穿砾、绕砾、嵌入止砾等;砾石与基质强度差异增大,砾石屏蔽作用增强,裂缝遇砾石受阻增强,将造成裂缝遇到砾石的扩展由穿砾形式变为绕砾形式。

玛湖凹陷玛中—玛东地区三叠系百口泉组断裂特征及控藏作用分析

近年来准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组发现了十亿吨级砾岩大油田,目前在玛湖凹陷中部和东部地区也获得了可喜的勘探成果。利用新采集三维地震及周边多块区域三维地震资料组成的连片三维地震数据体,对玛纳斯湖以东的玛中—玛东地区百口泉组开展了连片三维地震精细构造解释,发现该地区中、深层可划分为4个主要的构造层,百口泉组断裂十分发育,具有多套断裂系统,断裂平面分布规律性强,且断裂类型多样。断裂控制了深、浅层构造的发育与分布,且断裂与油气藏的形成关系密切。研究区发育五种类型断裂,其中在海西期强烈挤压应力作用下形成,并在印支期持续发育的逆冲深大断裂控制了玛湖凹陷区主要凸起和鼻隆等构造的形成与发育,同时该断裂也是油气纵向源外跨层运移至百口泉组的重要输送通道,各探井日产油量与距该断裂的距离呈现明显负相关关系,距离该断裂近的圈闭获高产可能性大;其次沿EW向呈雁列式分布的走滑断裂发育,平面延伸距离长,具有高部位封堵油气作用。断裂分布与储层物性发育区具有良好对应关系。

应用微CT技术研究砂砾岩孔隙结构特征——以玛湖凹陷百口泉组储集层为例

以玛湖凹陷百口泉组砂砾岩储集层为研究对象,利用微CT技术,研究了砂砾岩储集层岩石的二维孔隙结构和三维孔隙结构特征。研究结果表明:玛湖凹陷百口泉组砂砾岩样品以残余粒间孔、溶蚀孔和微裂缝为主;孔隙形状不规则、孔喉大小不一,孔喉分布状态主要为连片状和孤立状;孔隙分布具有微观非均质性,在物性较差的样品中表现更明显;等效孔隙半径分布主要呈单峰分布,且等效孔隙半径主要小于50μm,物性差的样品中小孔所占比例高于物性好的样品。

玛湖凹陷二叠系风城组全油气系统成藏机理

准噶尔盆地西部玛湖凹陷风城组勘探揭示了常规—非常规油气有序共生特征。通过精细解剖玛湖凹陷风城组油藏特征,结合储集层宏微观分析及生产资料,剖析全类型油藏成藏机制。结果表明,全油气系统中常规油、致密油和页岩油有序成藏,核心为“源储耦合”以及储集层孔喉结构对油气的“动态封闭”成藏。致密储集层和页岩储集层在成岩早期为中—大孔喉的常规储集层,烃类浮力成藏;成岩中—后期演化为微米—纳米孔喉,浮力作用减弱,毛细管力增强,与烃源岩“相邻或一体”的储集层烃类持续发生初次或微运移,直至生排烃形成的源储压差与微米—纳米孔喉形成的毛细管力达到动态平衡,形成“自封闭”的连续型非常规油气聚集。常规储集层孔喉结构对烃类产生的毛细管力远小于浮力作用,需外部条件“他封闭”,形成圈闭中的油气聚集。总体表现为储集层孔喉结构的时空演化与油气生—排—运—聚的动态耦合。

准噶尔盆地深部致密油藏形成条件与分布预测——以玛湖凹陷西斜坡风城组致密油为例

以准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡风城组致密油为研究对象,通过对烃源岩和储层系统分析,阐明深部致密油的形成条件,并预测致密油有利勘探区带。研究结果表明准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡深部具有很好的致密油形成条件:TOC分布在1.1%~2.0%,Ro分布在1.0%~1.6%,有效烃源岩厚度最大可达200 m;目前发现的油气主要分布在生烃强度大于250×104t/km2范围。储层控制了致密油的成藏门限,其储层有效孔隙度下限为2%;储层孔隙度和厚度控制了致密油藏的含油气性;深部储层范围(孔隙度≤10%)决定了致密油藏的边界。应用功能要素组合控藏模式"T-LDPS"对玛湖凹陷西斜坡深部有利勘探区带进行了预测,显示潜在勘探区域主要分布在风南7井区—夏72井区及其以南周边、百泉1井区以南和风城011井区以东。

玛湖凹陷南斜坡断裂识别及其对油气成藏的控制作用

近期,准噶尔盆地玛湖凹陷南斜坡(玛南斜坡)MH015井在侏罗系八道湾组获特高产工业油流,开拓了玛南斜坡区中浅层油气预探的新局面。为了进一步探讨玛湖斜坡断裂特征、断裂对油气藏的控制作用、油气富集规律及其勘探潜力,综合运用野外地质露头、测井资料、地震断裂识别技术,对研究区断裂形成期次、断裂空间组合和油气成藏模式等进行了全面分析。结果表明:玛南斜坡晚海西期—印支期逆断裂、印支期—燕山期的走滑断裂是油气运移的关键因素,该地区油气成藏具有“近烃源岩供烃、多期次断裂纵向立体输导、断层岩性综合控藏、立体含油”的特征,该研究成果为该地区下一步油气勘探部署指明了方向。

准噶尔盆地玛东地区百口泉组多物源砂体分布预测

针对准噶尔盆地玛湖凹陷玛东地区多物源条件下不同扇体控制的砂体叠置关系复杂的情况,以玛东地区多个三维地震测网形成的连片三维地震数据体的构造解释成果为基础,将玛东地区三叠系百口泉组古地貌与坡折带分布特征相结合,厘清了该区多物源的形成条件和古构造特征;采用地震波形分类方法,实现了该区百口泉组不同小段的多物源不同扇体发育边界及其相互关系的识别与预测,并综合地震属性、地震反演的砂体预测方法,综合分析认为,玛东地区三叠系百口泉组多物源下不同扇体的扇三角洲前缘砂体纵向复杂叠置、横向连片但不连通或呈现点状独立的分布特征。

准噶尔盆地西北缘克-百地区侏罗系成岩作用及其对储层质量的影响

准噶尔盆地西北缘克拉玛依—百口泉地区侏罗系砂岩、砂砾岩储层经历了压实、胶结、溶蚀等多种成岩作用,其中压实和溶蚀作用是控制储层物性的主要成岩作用,其次为胶结作用。压实作用以机械压实为主,是孔隙减少的主要原因。胶结作用主要为碳酸盐胶结,少量黄铁矿胶结,偶见方沸石胶结和硅质胶结。溶蚀作用导致碳酸盐胶结物、长石颗粒和少量岩屑溶解流失。储层孔隙经历了由原生到次生的演化过程。在成岩演化过程中,长石的溶蚀作用、碳酸盐矿物的沉淀与溶解作用是影响储层孔隙发育的关键因素,早期方解石的胶结有利于后期次生孔隙的形成。在克-乌断裂带上、下盘地层中,断裂带上盘埋深浅,一般小于1200m,原生孔隙非常发育;断裂带下盘埋深较深,压实作用强,原生孔隙所占比例明显减少,次生溶蚀孔隙相对发育。次生孔隙的形成受流体及断裂控制。