玛湖凹陷玛页1井风城组页岩油地质甜点优选

玛湖凹陷风城组属于具有物源多、岩性复杂、整体含油、甜点分散等特征的混积型碱湖沉积,为了对页岩油进行高效勘探和开发,需要对页岩油地质甜点优选。以高压压汞、岩石热解等实验结果为基础,对玛页1井风城组储集层及其页岩油可动性等进行评价,构建页岩油地质甜点优选模型,评价页岩油地质甜点垂向分布特征。结果表明:孔隙度、总有机碳含量、脆性矿物含量和游离烃含量与100倍总有机碳含量之差分别是评价风城组储集层储集性能、含油性、脆性和页岩油可动性的参数;利用4个参数构建页岩油地质甜点优选模型,玛页1井风城组一类、二类和三类页岩油地质甜点的页岩油甜点因子分别为大于0.2823、0.0111~0.2823和小于0.0111;玛页1井风城组一类页岩油地质甜点主要分布在风二段上部和风三段,岩性以泥岩和白云质泥岩为主。

准噶尔盆地玛页1井风城组生物标志化合物及其对古环境和生烃生物的指示

新疆准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷风城组是盆地内最重要的烃源岩之一,目前发现的周缘油田大多与这一套烃源岩有关。然而,玛湖凹陷风城组烃源岩的有机质大多被改造成无定形体,尤其是大量藻类原始生物结构都已被破坏而无法鉴定,导致其生烃生物尚不明确。生物标志化合物可以为探索风城组烃源岩生烃生物及古环境背景提供一定的指示信息。本研究选取玛湖凹陷西北缘第一口对风城组全取心的玛页1井岩心利用气相色谱–质谱(GC-MS)技术,通过对正构烷烃、类异戊二烯烃、藿烷及甾烷等进行分析,探索风城组沉积时期的生物组成及古环境特征。结果表明,玛页1井风城组烃源岩碳优势指数(CPI)与奇偶优势(OEP)均在1附近,不具有明显奇偶优势;Ts/(Ts+Tm)、C_(29)20S/(20S+20R)甾烷及重排甾烷/规则甾烷等指示的成熟度略有不同,但总体处于低成熟–成熟阶段;遭受了低–中等程度的生物降解,各层段生物降解程度差异不明显;姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)值为0.44~0.82,呈现出明显的植烷优势;高伽马蜡烷丰度和Pr/n-C_(17)与Ph/n-C_(18)的关系,指示风城组沉积于具有明显水体分层且盐度较高的还原–强还原环境中。正构烷烃的碳数分布广,呈低碳数占优势的单峰型;三环萜烷丰富,藿烷以C_(29)和C_(30)为主,升藿烷呈C_(31)>C_(32)>C_(33)>C_(34)>C_(35)正常降序分布;C27~C_(29)规则甾烷呈现C_(28)和C_(29)占优势的特征;甾烷含量普遍高于藿烷含量;β-胡萝卜烷含量高,2-甲基藿烷指数低,说明生烃生物以耐盐藻类为主。

玛页1井风城组页岩含油性与烃类赋存状态

页岩含油性评价以及烃类赋存状态是页岩油甜点评价与优选的关键,以玛页1井下二叠统风城组页岩为研究对象,通过岩石热解、多温阶热解、X射线衍射等分析方法,开展页岩含油性评价以及烃类赋存状态研究,在此基础上开展风城组页岩油甜点层优选。研究表明,玛湖凹陷风城组页岩主要为3类岩相组合,风二段烃源岩品质相对最好,风一段烃源岩品质一般,风三段烃源岩品质相对较差,有机质显微组分以镜质组和惰质组为主,处于成熟阶段,具备良好的页岩油物质基础,纵向上风城组页岩可划分为6个含油性较好的甜点层,风二段顶部以及中部纹层状长英质页岩发育段的含油性最好,烃类赋存状态主要为游离态,游离油占总油80%以上,游离油主要赋存于粒间孔和层理缝中,呈连续分布状,具备较好的含油性基础和可动资源前景,研究成果为风城组页岩油下一步的勘探部署与有效开发提供理论依据和技术支撑。

玛页1井风城组页岩微观孔隙特征及其影响因素

玛湖凹陷风城组页岩微观孔隙特征的相关研究较薄弱,为确定孔隙对页岩油赋存和富集的影响,以玛湖凹陷北斜坡区玛页1井为对象,利用X射线衍射、扫描电镜、低温液氮吸附、高压压汞等,分析陆相页岩纳米级孔隙的发育特征及其影响因素。风城组页岩主要为长英质岩和碳酸盐岩,2类岩相的孔隙类型、形态及孔径分布基本一致,孔隙类型有无机孔、有机质孔和微裂缝,主要为溶蚀孔和微裂缝,发育平行板状狭缝、楔状孔隙及墨水瓶状孔等多种形态;孔隙以小孔为主,孔径分布为三峰型,主峰位于30~60 nm,孔隙连通性差。长英质岩的孔隙度及大孔隙发育程度高于碳酸盐岩,是相对优势岩相。石英、长石和白云石是孔隙发育程度的主控因素,对各尺度的孔隙具有均势贡献;黏土矿物促进微孔和小孔的发育,对中孔的影响较弱;有机质对孔隙发育的影响较小;无机矿物和有机质均是页岩孔隙度增大的有利因素。

玛页1井风城组页岩油藏地质特征及甜点评价

玛湖凹陷风城组是一套以湖相暗色泥页岩与白云质岩为主的碱湖优质烃源岩,页岩油资源量大,是准噶尔盆地十分有潜力的非常规勘探领域。为明确其地质特征,针对玛页1井风城组连续取心资料,通过岩心观察、薄片鉴定、全岩分析、岩石热解、干酪根镜检、脆性评价等手段,对比分析了风城组各亚段的沉积环境、优势岩性、烃源岩品质、储集性能、天然裂缝特征、脆性和可动性。结果表明,风城组细粒沉积岩按岩石组分和层理构造可划分为12种岩石类型,结合沉积环境可将风城组划分为淡水、咸化、蒸发盐岩、弱咸化和低盐度5类沉积组合,对应风城组5个沉积亚段;风三3亚段为一套有机质丰度中等、以Ⅱ_(1)型和Ⅰ型干酪根为主的成熟烃源岩,发育纹层状混积岩优势储集层,裂缝和溶孔发育,物性和含油性好,脆性指数大,油气可动性强,具有利于页岩油富集的生烃、储集等诸多优势条件,是玛湖凹陷风城组页岩油下步勘探开发的重点。

准噶尔盆地玛页1井长筒取心技术

玛页1井是新疆油田股份公司在准噶尔盆地西部隆起乌夏断裂带部署的一口风险探井,目的是探索风城组页岩油和常规高孔火山岩油藏的勘探潜力,全井设计取心275 m,实际取心445 m,该井具有取心井段长、致密泥岩地层取心效率低、裂隙发育段易堵心等特点。针对该区域地层特点及玛页1井长井段取心面临的技术难点,通过应用KT216型钻具长筒取心技术,配套井底动力高转速驱动金刚石钻进工艺,与邻井相比,玛页1井长井段取心钻进综合效率提高1.79倍,连续取心长度445 m,单回次取心长度41.97 m,创该区域历史最高纪录,可为后续该区域长井段连续取心实施提供参考和借鉴。

玛湖凹陷玛页1井风城组富硅页岩成因及其油气意义

准噶尔盆地玛湖凹陷玛北斜坡区玛页1井风城组发育富硅页岩,以富集自生硅质为特征,富硅页岩层段是该区页岩油分布最广的层段。利用岩心描述、岩石薄片鉴定、电镜扫描、古生物分析、地球化学测试等资料,采用多尺度岩矿学和地球化学结合的方法,对玛北斜坡区风城组富硅页岩纵向分布、自生硅质成因、富硅页岩中藻类的类型和生烃情况以及与硅质相关的孔隙结构展开了研究。结果表明,玛页1井风城组自生硅质的发育与碱湖pH值较高有关,火山物质和陆源碎屑在高pH值条件下易释放溶解硅,在持续蒸发或pH值降低条件下重新结晶形成富硅页岩。富硅页岩中的硅质条带和团块中发育大量保存完好的球形生物化石,为古盐藻休眠孢子,生烃效果显著。富硅页岩脆性较高,发育裂缝、晶间孔和晶间溶孔。玛页1井风城组自生硅质在生烃和成储过程中发挥着重要作用,该研究结果可为玛北斜坡区风城组页岩油的进一步勘探提供借鉴。

深井高速涡轮钻配套同径取心技术研究

分析了涡轮钻具结构特征及性能特点,在深井、特深井的高温高压、强研磨性地层中,涡轮钻具基本上成为唯一可选的用于复合钻进提速降本的井下动力钻具。针对深部资源的勘探开发需求,阐述了现有涡轮钻具同径取心技术的优势及存在的问题,利用数值模拟仿真技术分析和研究了涡轮钻具同径取心过程中钻井液的流动状态对取心效果的影响,认识到涡轮钻具可耐高温,适于深井、特深井全面钻进及取心钻进,但其高转速在取心钻进过程也容易造成岩心磨损、岩柱螺旋,而改善同径取心钻具高速单动性能、加长涡轮钻具螺旋稳定器、利用反螺旋扰流板等技术措施,有利于减小取心钻具井底的涡动、降低岩心内外管轴向速度差,从而提高涡轮钻同径取心钻进的岩心质量。

玛湖凹陷风城组页岩油富集主控因素及有利富集层段

以玛湖凹陷玛页1井风城组页岩为研究对象,利用岩心和扫描电镜观察,以及岩石热解、总有机碳(TOC)测定、气体吸附、高压压汞实验、全岩X线衍射、物性测试等方法,研究玛湖凹陷风城组页岩油富集主控因素,预测风城组页岩油富集有利层段。结果表明:玛湖凹陷风城组页岩油富集的主控因素为有机质丰度、孔隙度、渗透率、裂缝发育密度及压力因数。当w(TOC)>1.30%、孔隙度>6.50%、渗透率>1.000×10^(-3)μm^(2)、裂缝密度>32条/m、压力因数>1.5时,页岩油高效富集;当w(TOC)为0.60%~1.30%、孔隙度为4.00%~6.50%、渗透率为(0.020~1.000)×10^(-3)μm^(2)、裂缝密度为10~32条/m、压力因数为1.2~1.5时,页岩油发生富集。纵向上,将玛页1井风城组页岩划分为不富集区、富集有利区、高效富集区3类及6个富集层段。该结果对明确页岩油富集机理和指导页岩油勘探开发具有指导意义。