基于录井资料的乌兰花凹陷混合花岗岩储层有效性评价

孔缝发育程度、充填程度和连通性是乌兰花凹陷混合花岗岩储层油气产量高低的主控因素。通过对乌兰花凹陷古生界混合花岗岩类变质岩潜山井的实物、岩矿、气测、XRD等资料进行综合分析及评价方法创新,利用实物观察法、薄片镜下观察法、全烃曲线形态法、钻时与全烃曲线叠合法、XRD填隙物识别法实现对储层的有效性评价,进而建立了基于多项录井资料的乌兰花凹陷混合花岗岩储层划分标准,在现场应用中效果良好,为后期解释评价提供了科学依据。

乌兰花凹陷原油特征及成因

乌兰花凹陷是二连盆地南部新发现的富油凹陷,对乌兰花凹陷原油物理性质和地球化学性质进行了系统的分析以揭示其特征及来源。原油物理性质显示,乌兰花凹陷原油比重(API gravity)介于20.2°~40.0°之间,主体为正常原油。原油生物标志化合物参数表明,不同构造带之间原油特征存在差异,可以划分为两类原油。一类以土牧尔构造带原油为主,具有低姥值比(Pr/Ph)和C21/C23三环萜烷,相对较高的伽马蜡烷/C31藿烷和规则甾烷/C30藿烷的特征,原油主要为烃源岩在成熟阶段早期的产物,主要以藻类来源为主。另一类原油包括赛乌苏和红井构造带原油,具有高姥值比(Pr/Ph)和C21/C23三环萜烷,相对较低的伽马蜡烷/C31藿烷和规则甾烷/C30藿烷,主要为陆源有机质和藻类有机质混合来源,原油具有更高的成熟度。原油碳同位素和正构烷烃单体烃碳同位素表明这两类原油应是一套烃源岩在不同成熟阶段的产物,原油主要来源于南洼槽阿尔善组烃源岩。阿尔善组烃源岩的非均质性和成熟度导致了两类原油的差异。

二连盆地乌兰花凹陷花岗岩潜山储层特征及发育模式

乌兰花凹陷为二连盆地潜山油气重点勘探区域,凹陷内花岗岩潜山岩性复杂,储层非均质性强,整体勘探程度较低。综合镜下鉴定、岩性分析、测井解释等多种技术手段研究乌兰花凹陷花岗岩潜山储层特征及其发育模式。乌兰花凹陷花岗岩潜山主要储集空间类型为溶蚀孔、溶蚀扩大缝和构造裂缝,发育风化型和构造型2种储层,具有风化型-构造型储层复合发育的潜山储层发育模式,潜山优质储层分布在断裂带与风化壳复合的区域。该认识对深化乌兰花凹陷潜山勘探具有重要意义,同时也为其他勘探程度较低的花岗岩潜山储层区块提供借鉴。

二连盆地乌兰花凹陷下白垩统烃源岩有机碳含量预测

有机碳含量常用来指示烃源岩的质量,烃源岩评价中由于实测地化数据有限,往往不能精确确定烃源岩有机碳含量的分布,故可利用测井数据对烃源岩进行有机碳含量预测。综合二连盆地乌兰花凹陷下白垩统烃源岩的地化及测井数据,优选出与烃源岩实测有机碳含量具有一定相关性的测井参数,采用改进后的多元回归方法进行公式拟合,建立烃源岩有机碳含量预测的测井解释模型。该模型既避免了原模型中常数项对计算结果的影响,又降低了利用单一测井参数时预测有机碳含量导致的误差。实例验证结果显示,改进后的多元回归法能够在实测地化参数不足的情况下利用测井数据预测烃源岩有机碳含量,在工区内具有较好的适用性。应用此模型进行了多口井的有机碳含量预测,明确了下白垩统腾一段、阿尔善组两套优质烃源岩的空间分布特征,两套主力烃源岩的质量具有差异性,且优质烃源岩的分布不均匀、主要分布于凹陷南部的中心处,可作为凹陷资源潜力预测的依据。

二连盆地乌兰花凹陷油气藏特征及分布规律

二连盆地历经30余年的油气勘探,新凹陷和油气储量的发现难度越来越大。为进一步扩大勘探,近年来将新区凹陷的搜索扩大到盆地南缘的温都尔庙隆起,发现乌兰花凹陷具备较好的石油地质条件。通过对该凹陷石油地质特征和油气成藏条件研究,明确凹陷具有双断结构样式、湖盆成湖期早、火山活动频繁、晚期构造强烈等特征,其独特的地质条件,形成了碎屑岩、安山岩、花岗岩潜山等多种类型储层的油藏。指出"环洼构造是油气聚集区,古生界和白垩系多层系含油,优质储层控制油气富集"的油气成藏和分布规律,建立了乌兰花凹陷"多层系、多领域"复式油气成藏模式,有效指导了该凹陷的油气勘探。通过近几年钻探,发现了一个5000万吨级以上的油气储量接替区,成为二连盆地新区勘探的又一成功典范。

二连盆地乌兰花凹陷古地貌恢复及构造发育史研究

利用古地貌恢复原型盆地,对早期古构造、古环境、古水流等盆地特征有较为直观的认识,可为下步油气勘探奠定良好基础。以乌兰花凹陷为例,对二连盆地中生代残留型凹陷的构造特征开展分析,将地球物理法、残余厚度法、层序地层学法等多种古地貌恢复方法相互结合,并以三维可视化技术为载体,较真实地反映出凹陷的构造发育史特点。古地貌恢复表明,乌兰花凹陷在早白垩世阿尔善组沉积时期,初具雏形;腾格尔组沉积时期为断陷扩张期;赛汉塔拉组沉积时期湖盆萎缩并且构造反转,整体呈现出早盛晚剥的特点。

二连盆地乌兰花凹陷火成岩区三维地震采集技术

二连盆地乌兰花凹陷发育的火成岩属于以新近系中新统汉诺坝组基性玄武岩为代表的喷发岩,浅层属于侵出相,中深部属于火山通道相;火成岩覆盖区地表起伏剧烈,喷发物杂乱堆积,风化层较薄,横向速度变化较快,造成原始单炮信噪比低,资料品质较差。针对以上地质地球物理特征,从3个方面开展技术攻关工作:基于增强火成岩深层弱小信号的宽方位、大炮检距、高覆盖的观测系统优化技术;基于提高原始资料品质的井震联合激发因素优选技术;基于解决表层结构复杂多变的精细表层结构调查与综合静校正技术。攻关结果表明,该技术可以解决乌兰花凹陷火成岩覆盖区三维地震勘探的难题。

二连盆地乌兰花凹陷安山岩岩相展布及储层预测

二连盆地乌兰花凹陷发育的安山岩油气藏勘探取得了重大突破,但安山岩储层非均质性强,储层预测难,其空间展布难以精细刻画,是制约该类油气藏勘探的关键。从研究区安山岩储层形成的地质成因分析入手,通过地震地质综合解释,岩心、测井及地震属性分析等技术手段,对安山岩岩相展布特征及有效储层预测方法进行了综合研究。结果发现,火山口主要位于控盆(控沉积)断裂带上,呈串珠状展布,推测当时火山呈裂隙式或中心-裂隙式喷发(源控);根据安山岩气孔发育程度,将研究区安山岩岩相划分为近火山口相、中火山口相和远火山口相,明确了研究区不同岩相的平面展布(相控);在此基础上,提出了在相控建模基础上去除低频背景的地震反演技术,明确了安山岩有效储层的平面展布。研究表明:乌兰花凹陷安山岩中火山口相为气孔最为发育的有利岩相,有效储层主要沿盆内NE向断裂带呈带状展布,其预测结果与已钻井相吻合。该研究为安山岩有效储层的预测提供了新的思路和方法,对类似地区火山岩油气藏的储层研究具有借鉴意义。

二连盆地乌兰花凹陷烃源灶表征及其对油气分布的控制

乌兰花凹陷是近年来在二连盆地南部新发现的富油凹陷,但南北两个洼槽探明的油气资源差异明显。为了准确评价乌兰花凹陷的油气资源潜力,系统地分析了乌兰花凹陷烃源灶特征,讨论了烃源灶与油藏分布的关系。研究表明,乌兰花凹陷阿尔善组至腾一上段发育C、D/E和F相源岩,受构造-层序演化的影响,南北洼槽倾油型(C相)源岩发育层段存在明显差异,南洼槽C相源岩主要发育在阿尔善组,腾一上段和下段以D/E相源岩为主,而北洼槽阿尔善组至腾一上段均发育C相源岩。多口探井热史标定结果表明,乌兰花凹陷烃源岩成熟门限在2000 m左右,南洼槽仅阿尔善组烃源岩进入成熟阶段,阿尔善组C相源岩排油强度为0.5~7.9 MMT/km^(2),为凹陷的主力烃源岩,而北洼槽阿尔善组C相烃源岩主要发育在阿尔善组上段,成熟度较低,最大值仅为0.78%Ro,烃源灶排烃强度小于0.2 MMT/km^(2),不能形成规模性的油藏。乌兰花凹陷探明的原油均在南洼槽,且集中在烃源灶周围,表现为近源聚集。

乌兰花凹陷转换带特征及控藏作用

地震和钻、测井资料表明,二连盆地乌兰花凹陷在伸展断陷期发育两期转换带。在初始断陷期(阿尔善组沉积时期)形成土牧尔和红井两个转换带:土牧尔转换带为相向叠覆型,以大型低凸起分隔了南、北部次凹;红井转换带以"横向断层转换带"的形式发育于南部次凹红格尔断层与红井断层的正交部位。断陷扩张期(腾一段沉积时期)在南部次凹沿控凹边界断层转换部位发育赛乌苏、土南、红格尔3个转换带,其中赛乌苏为同向趋近型,土南和红格尔为同向叠覆型。断陷萎缩期(腾二段沉积时期)转换带受挤压发生构造反转,形成土牧尔、赛乌苏、红井、红格尔四个反转构造带。转换带控制凹陷沉积构造格局,从而控制物源和沉积体系展布,进而控制有利储层分布;反转构造带是油气运移指向区,形成构造圈闭。转换带是乌兰花凹陷地层岩性、构造—岩性复合油藏勘探有利区带。

二连盆地乌兰花凹陷安山岩成藏主控因素分析

近期,二连盆地乌兰花凹陷安山岩油藏勘探取得了重大突破,展现了该凹陷新领域良好的勘探前景,然而对安山岩油藏成藏模式及成藏主控因素的认识不清,制约着该区块油气勘探开发的正常进行,多数井存在失利。为进一步研究安山岩油藏成藏规律,从油源、储集条件、储盖组合以及安山岩油藏的成藏条件等方面进行系统分析,在此基础上构建了乌兰花凹陷安山岩油藏“源内-相控复合岩性油藏”成藏模式。结果表明:优质烃源岩的分布控制着火成岩成藏的物质基础,溢流相的展布控制着有效储层的发育程度,断层的发育程度控制着安山岩展布以及油气运移。该研究为安山岩油藏的成藏规律研究提供了新的思路和方法,对类似地区安山岩油藏的勘探开发具有借鉴意义。

二连盆地乌兰花凹陷阿尔善组储层特征研究

二连盆地经过几十年勘探开发,目前已进入勘探的中晚期,迫切需要寻找新的代替层,作为乌兰花凹陷主力产层为中生界白垩系阿尔善组。储层特征研究表明,乌兰花凹陷阿尔善组储层为孔隙型储层,储层以中孔低渗特征,岩性的发育程度对储层质量影响极大。

乌兰花凹陷“四性”关系及有效层下限研究

乌兰花凹陷储层粒度分布范围大,非均质性较强,物性较差,属于低孔低渗储层.通过对乌兰花凹陷地质、岩心、测井、录井和试油等资料进行分析,应用概率统计及交会图技术,对储层岩性、电性、物性、含油性及其关系进行了分析,进一步确定了乌兰花凹陷有效层的下限,为今后产能评价及储层改造等工作提供了理论依据.

二连盆地乌兰花凹陷沉积特征研究

乌兰花凹陷位于二连盆地南部温都尔庙隆起上,是白垩纪开始形成的一个陆相湖盆,主要发育阿尔善组四段和腾格尔组一段.阿尔善组四段沉积时,凹陷断裂活动剧烈、沉降速率高,凹陷整体以深湖—半深湖环境为主,发育规模小、沉积时间短的扇三角洲、近岸水下扇和湖底扇.腾格尔组一段沉积时,断裂活动依然剧烈,但在凹陷南部陆源碎屑物质的供给率大于凹陷的沉降率,因此发育大面积的扇三角洲沉积;而在凹陷北部陆源碎屑物质供给仍然较少,为深湖—半深湖环境.通过对已有钻井的分析发现,在阿尔善组四段,砂体的展布主要受古地形的控制,有利储层主要为湖底扇的辨状水道砂体;而在腾格尔组一段,砂体的展布主要受沉积物供给和古地形的控制,有利储层主要为扇三角洲前缘水下分流河道砂体和席状砂砂体.

二连盆地乌兰花凹陷特低渗安山岩储层的有效性评价

针对二连盆地乌兰花凹陷安山岩储层的特性认识不清、有效储层划分不准确的问题,利用岩心薄片、黏土矿物分析、物性测试以及核磁共振实验等手段开展了岩石储集空间特征、岩石蚀变程度、测井响应特征分析。在此基础上,重点开展了基于核磁共振实验的安山岩储层有效孔隙度计算模型研究,开发了相适应的测井解释评价模块,并结合常规测井和试油结果建立了安山岩储层的分类标准。结果表明:安山岩储集空间具有发育"微孔"、"杏仁孔"双孔隙的特征,且以微孔为主;根据不同蚀变程度所建立的安山岩有效孔隙度计算模型具有很高的精度,平均绝对误差为0.16%,平均相对误差为19.40%;新测井解释储层分类标准在实际应用中与试油结论具有很好的一致性,有利于乌兰花凹陷安山岩有效储层的精确划分,并为该地区开发方案的设计及可采储量评价提供技术支持。

乌兰花潜山火成岩储层压裂技术

针对乌兰花潜山火成岩储层地层连通性差,岩性致密坚硬、压后产量低等问题,开展了火成岩储层压裂工艺研究。通过优选驱油低伤害压裂液体系,采用线性胶、滑溜水等低黏度压裂液作为前置液大规模造缝、多级段塞降滤失及封堵转向等技术,形成了乌兰花潜山火成岩储层"转向与油水置换"压裂工艺,并成功进行了兰9-1X、兰42、兰9、兰45等4口井的压裂改造,压后增产效果明显,其中兰45井日增油24. 3 t。现场应用表明,"转向与油水置换"压裂工艺对基质渗透率低、裂缝连通效果差、分布不均的火成岩潜山油藏的压裂改造具有一定的指导意义。

二维核磁共振测井在砂砾岩储层流体识别中的应用

二连盆地乌兰花凹陷砂砾岩储层岩石矿物成分多样,孔隙结构复杂,常规电性特征难以反映储层流体性质,核磁共振测井一维流体识别方法存在较强多解性,油层与水层识别难度大。由此基于D-T2的二维核磁共振流体识别方法并同时考虑了储层流体的扩散和横向弛豫特征,减少了测井解释的多解性,并降低了二维核磁共振测井应用的作业与数据处理难度。该方法为准确识别复杂砂砾岩储层流体性质提供了有效手段,并为在更大范围内应用二维核磁共振油气层识别技术提供了可能。