准噶尔盆地莫北—莫索湾地区原油成因分类及运聚特征

准噶尔盆地腹部莫北—莫索湾地区原油成因类型复杂,通过混源油配比模拟实验,发现原油的一些生物标志物组成随混源油比例呈现有规律的变化,因而可能是判识原油成因类型的有效指标。据此,综合原油的其它地球化学参数,将本区的原油分出4种成因类型。根据这些不同类型原油的区域分布特点,结合地质背景,分析了原油的运聚特征。研究结果为区域油源与成藏研究提供了有益的参考信息。

准噶尔盆地莫索湾地区地层水研究

莫索湾地区地层水发育情况十分复杂,存在苏林分类的Na2SO4,NaHCO3,MgCl2和CaCl2型水。在纵向上的两个压力系统中,下部高压层地层水发育为反向水化学沉积序列,上部常压层的水化学沉积序列在不同区域有所差异。结合研究区区域构造特征,通过对地层水水型、矿化度特征等的综合分析,认为莫索湾地区地层水处于NaHCO3型水的水文地质体系中;CaCl2型水来自于深部地层,通过断裂构造的沟通运移至目的层;而Na2SO4和MgCl2型水是由较高矿化度CaCl2型水与较低矿化度NaHCO3型水混合而成的;盆5井区与盆参2井区地质条件的差异造成了两井区常压层水化学沉积序列的不同;而成岩作用和生烃作用造成了高压层的反向水化学沉积序列。

准噶尔盆地莫索湾地区超压与油气成藏

根据莫索湾地区超压特征,结合埋藏史、储层物性分析,从烃类作用、成岩作用和CO2作用等方面分析超压的成因.根据成藏原油物性特征,结合成藏期、岩心分析,研究超压对油气成藏的影响.结果表明,莫索湾地区超压层的幕式排烃过程在区域上是不均衡的,盆5井区规模较大,盆参2井区规模很小;低密度、高成熟原油在盆5井区超压层以上地层大规模成藏,而在盆参2井区的成藏规模很有限.

准噶尔盆地莫索湾地区构造特征及其演化

莫索湾地区四面临凹,具有良好的成藏条件。该区经历了多期构造运动的改造,不同层系发育的褶皱类型不同。断裂在纵向上以三叠系为界可划分为深、浅两套系统,深层断裂系统主要发育在石炭系、二叠系中,全部为逆断层;浅层断裂主要发育在侏罗系中,属张扭性断裂系统,在平面上组合呈“X”型,剖面上呈负“花”状构造,构成油气运移的良好通道。利用平衡剖面法,将研究区的演化史分为凸起形成、振荡-沉降和基底掀斜三个阶段,其中第三阶段对该区的油气成藏有重要影响。

准噶尔盆地莫索湾地区原油运移研究

准噶尔盆地莫索湾地区原油为多期成藏,前期成藏的原油遭到严重破坏,后期成藏的原油得到较好的保存,因此原油地球化学特征表现出正常原油与生物降解原油特征的叠合,导致该区油气运移研究比较困难。运用石油地质学理论,在对原油成熟度与运移关系分析的基础上,建立了符合莫索湾地区特点的运聚模型;利用地球化学方法,在研究大量运移指标的基础上,分析了原油的运移特征。结果表明,由于该区正常原油与生物降解原油的混合,严重影响了生物标记化合物的分布,因此地层色层效应在原油运移研究中的应用效果较差。w(C29-20Rαββ)/w(C29-20Rααα)和CPI两个成熟度参数明显表现出随运移距离的增大而降低的趋势,这种趋势反映了原油运移的方向,但其原理截然不同:CPI值反映的是原油成熟度随运移距离的增大而增高的运聚原理,w(C29-20Rαββ)/w(C29-20Rααα)值反映的是'溶解'控制生物标记化合物分布的规律。结合油-油对比的研究,确定出该区原油混源区分布在莫5井和盆4井一带。

莫索湾地区J_1s油藏油气来源及成藏时间分析

包裹体均-温度和包裹体中的油气组分是目前研究油气藏成藏时间和油气源最有效的方法之一。根据原油的地球化学特征、油气包裹体综合分析,发现莫索湾地区侏罗系三工河组油气为两期成藏;储层包裹体中的油气油藏主要来源于风城组烃源岩,成藏时间为晚侏罗纪-早白垩纪;储层孔隙中的油气来源于下乌尔禾组烃源岩;成藏时间为晚白垩纪-早第三纪。

油气包裹体在莫索湾地区油藏的应用

包裹体均一温度和包裹体中油气组分是目前研究油气藏成藏时间和油气源最有效的方法之一。根据原油的地球化学特征、油气包裹体组分综合分析,确定了莫索湾地区侏罗系三工河组油藏原油主要来源于盆 1井西凹陷二叠系下乌尔禾组烃源岩。三工河组油气为两期成藏,第一期油气成藏时间为晚侏罗纪—早白垩纪;第二期油气成藏时间为晚白垩纪—早第三纪。

莫索湾地区侏罗系油气成藏主控因素分析

准噶尔盆地腹部莫索湾地区具有良好的油气成藏条件,目前已在侏罗系发现了大量油气。依据物化特征可将侏罗系原油分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类。Ⅰ类原油密度低,成熟度高,生物降解程度弱;Ⅲ类原油密度高,黏度大,生物降解严重;Ⅱ类原油密度中等,成分复杂,具混源特点。断裂性质对研究区的油气成藏具重要影响,莫索湾凸起断裂属张扭性质,断距小,封闭性差,未能有效封堵油气;而莫北凸起断裂以伸展为主,断距大,逆牵引构造明显,封闭性好,控油作用强。异常压力分析表明该区超压发育,封隔层位于侏罗系三工河组三段,实测压力系数大于1.96,由于地层压力过高,八道湾组难以形成规模油气聚集。流体包裹体均一温度证实侏罗系油气藏有三次充注事件,第一次成藏的油气遭受生物降解,第二、三次成藏保存条件较好。总之,多旋回的构造运动、不同的断层性质和封闭强度、过高的异常压力及多期的成藏过程是控制莫索湾地区侏罗系油气成藏的主要因素。

准噶尔盆地莫索湾地区油气成藏期次研究

通过对烃源岩、原油物化特征、流体包裹体均一化温度以及埋藏史-热史等的研究,综合分析了莫索湾地区的成藏期,确定其主要成藏期有三次:第一期油气运移发生在中侏罗世末期(168Ma左右),但形成的油气藏遭到严重破坏,生物降解现象严重;第二期油气运移发生在早白垩世末期(115Ma左右),形成的油气藏得到较好的保存,并且在全区分布最为普遍;第三期油气运移发生在第三纪末期(3Ma左右),原油成熟度较高且物性较好,表现为密度、粘度、凝固点和含蜡量均较低。

远源、细粒型浅水三角洲沉积特征与演化——以准噶尔盆地腹部莫索湾地区八道湾组为例

准噶尔盆地腹部中央坳陷莫索湾地区八道湾组沉积时期气候相对湿润,地形相对平缓,物源供给充足,湖岸线变化相对频繁,具备形成浅水三角洲有利条件;由于距离物源区较远,沉积砂体以细砂岩、中—细砂岩为主,粒度相对较细,垂向上形成多期正旋回沉积序列。三角洲前缘分布广、延伸长、面积大,平面主要呈朵状,由多期水下分流河道切割、叠置形成的复合砂体构成;水下分流河道砂体发育,厚度较大,数量众多,垂向相互叠置,横向互相切割,连通性较好,单砂体具有不同叠置方式,构成了主要油气储集砂体,泥岩隔层较薄,河口坝砂体不发育;总体上,形成了该区远源型、分布广、粒度较细的浅水曲流河三角洲沉积体系。不同的沉积时期,来源于两个物源方向的三角洲前缘和水下分流河道沉积形态和范围发生变化,最终形成由宽阔的复合河道砂体为主构成的浅水三角洲。

准噶尔盆地莫索湾地区白垩系清水河组沉积演化与有利砂体展布

以三维地震、钻测井、岩心、测试化验等资料为基础,对准噶尔盆地莫索湾地区白垩系清水河组特别是"底砂岩段"重点油气储集层进行层序地层划分、沉积特征和砂体展布研究。认为:(1)清水河组发育高位体系域、湖侵体系域和低位体系域;其中,低位体系域主要发育浅水辫状河三角洲相,湖侵体系域发育滨浅湖—半深湖相,而高位体系域则发育浅水曲流河三角洲相。(2)"底砂岩段"中发育水下分流河道、河口坝、席状砂和分流间湾4种沉积微相类型;"底砂岩段"位于受北部物源控制的浅水辫状河三角洲前缘,可分为内前缘和外前缘;(3)结合区域沉积背景建立了清水河组浅水三角洲沉积微相模式,整体上,清水河组沉积演化过程为一套完整的湖平面升降演化沉积旋回。

准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组深层致密砂岩气储集层特征及成因

综合利用岩心、薄片、扫描电镜以及测井资料,对准噶尔盆地中央坳陷莫索湾地区侏罗系三工河组一段致密砂岩气储集层特征及致密化成因进行研究。结果表明:(1)三工河组一段储集层平均埋深超过4500m,具低—特低孔、低—特低渗特征,属于典型深层致密砂岩气储集层;(2)沉积类型为浅水三角洲—湖泊相沉积,三角洲前缘水下分流河道砂岩为主要储集层;(3)岩石类型以细砂岩、粉—细砂岩为主,主要为低成分成熟度的岩屑砂岩,具有岩屑和塑性岩屑含量高及胶结物含量低的"两高一低"特征;(4)储集层孔隙类型以混合孔为主,孔隙-孔喉组合类型以中细孔-细喉型为主,孔喉分选性、连通性和渗流能力相对较差,微观孔隙结构总体较差;物质成分、压实作用及胶结物充填是3个导致储集层致密化的因素,从而形成三工河组一段深层致密砂岩气储集层。

准噶尔盆地莫索湾地区清水河组深层优质储层特征及其物性控制因素

为了明确准噶尔盆地腹部莫索湾地区清水河组储层特征及其成因,综合利用铸体薄片、扫描电镜、物性、X衍射等多种分析测试手段,并结合钻测井、地层测试资料及区域埋藏史、古地温、沉积体系等相关研究成果,详细分析了清水河组储层成岩作用特征及其物性控制因素,并在此基础上总结成岩模式。研究结果表明:清水河组储层具有低成分成熟度、高塑性岩屑含量及高结构成熟度的"一低两高"特征;尽管储层主体埋深在3 500m以下,但储集空间仍以原生粒间孔为主,平均孔隙度为15.47%,平均渗透率可达226.6mD,为典型的深层优质储层;储层成岩作用总体表现为"中压实中强压实、强溶蚀、弱胶结"的特征,尽管储层埋深较大,但成岩阶段整体仍处于中成岩A1亚期;区域连片的厚层辫状河三角洲前缘水下分流河道及河口坝中细砂岩及中粗砂岩是形成深层优质储层的基础,而成岩过程中储层物性保存主要受控于早期碳酸盐胶结抗压实、绿泥石包壳及后期酸性成岩流体条件下的溶蚀增孔作用;除上述沉积、成岩控制因素外,地层超压的存在使得储层在深埋条件下压实强度显著降低,是储层物性保存的关键,同时在储层成岩演化过程中及现今盆地不断降低的地温梯度也有效延缓了储层的成岩进程。

莫索湾地区三工河组一段储层特征及有效物性下限

物性下限是识别致密储层、确定油层厚度的关键参数。莫索湾地区侏罗系三工河组一段致密储层物性下限一直悬而未定,严重影响了该区致密油的勘探和开发。在非常规油气理论指导下,文中基于测录井资料,观察并统计大量岩石薄片数据,运用CT扫描等手段,对研究区致密储层特征进行了分析,并综合运用试油法、J函数法厘定了储层的有效物性下限。结果表明:莫索湾地区三工河组一段总体为多期叠置的水下分流河道,属于三角洲前缘亚相;岩性主要为长石岩屑砂岩,其次为岩屑砂岩;颗粒成分成熟度较低,以细粒为主;孔隙类型以颗粒次生的溶蚀孔为主;储层致密且物性差,平均孔隙度9.33%,平均渗透率0.48×10^(-3)μm^(2);有效储层孔隙度下限为9.20%,渗透率下限0.30×10^(-3)μm^(2),最小流动孔喉半径0.34μm。

准噶尔盆地莫索湾地区清水河组成藏特征及模式

准噶尔盆地莫索湾地区位于中央坳陷莫索湾凸起上,紧邻盆地的主要生排烃凹陷,成藏条件优越。白垩系清水河组具有良好油气显示,盆参2井试油荻油流,该区为清水河组高效油藏勘探新领域。运用地质、工程、地震一体化研究技术,对莫索湾地区清水河组油藏类型、主控因素、成藏特征以及成藏模式进行了分析。莫索湾地区构造位置有利,深层油源断裂和浅层运移断裂发育且匹配良好,油藏类型为"泥包砂"型高效岩性油藏;同时,广泛发育水进型滨浅湖退积滩坝砂体,储层质量优良,物性随埋深增加变好。油气藏符合烃源灶+断裂泵+岩性体的"三位一体"成藏总模式,烃源灶是起点和油源,断裂泵是动力和通道,岩性体是载体和圈闭,三者共同控制了清水河组油气的生成、运移、聚集和成藏以及油气藏的类型和分布。

准噶尔盆地莫索湾地区原油地球化学特征及成因分析

为明确准噶尔盆地莫索湾地区原油成因及影响原油性质差异的控制因素,揭示研究区油气成藏规律,开展了原油饱和烃生物标志物和单体烃碳同位素组成分析,以及混源油模拟配比实验。莫索湾地区盆5井区原油碳同位素偏重,Pr/Ph值更大(1.4~1.9),金刚烷异构化指标偏高,说明盆5井区原油成熟度高于盆参2井区原油,且水体沉积环境更偏氧化性。莫索湾地区原油C;轻烃以甲基环己烷组分占优势,含量大于40%,ααα构型的规则甾烷分布中均以C;规则甾烷含量占优势,相对含量大于40%,表明其生烃母质均以陆相偏腐殖型为主。盆5井区和盆参2井区原油正构烷烃碳同位素值组成及分布曲线基本相同,表明其来源整体一致,且与典型下乌尔禾组烃源岩整体较为相似;但下乌尔禾组烃源岩不同碳数正构烷烃碳同位素值跨度较大,达4.6‰,而莫索湾地区原油中不同碳数正构烷烃碳同位素值跨度有所差异,分布在2.2‰~3.0‰之间,认为主要是不同期次充注原油比例不同造成的。混源油生物标志物定量计算结果表明,莫索湾地区原油主要来源于晚期高成熟下乌尔禾组烃源岩,混有早期成熟风城组烃源岩贡献,其中,盆5井区和盆参2井区原油中高成熟下乌尔禾组烃源岩贡献分别大于80%和60%。混源比例不同是造成莫索湾地区不同区域原油地球化学特征表现差异的主要原因。

油气检测技术在莫索湾地区的应用

为了解莫索湾地区油气勘探前景,降低勘探风险,笔者通过使用KLinversion油气检测技术,选取盆5井区三维地震资料,针对两个重点层位开展油气检测工作。检测结果表明,与实际钻井的试油结论符合较好,并为下一步的目标选区及风险勘探论证提供了依据。

米兰科维奇旋回识别与天文标尺的建立:以莫索湾地区莫21井三工河组一段为例

依据米兰科维奇理论识别划分旋回,是对传统层序地层学的有力补充,具备高等时约束性,可实现高分辨率旋回识别与高精度等时地层格架的建立。莫索湾地区是准噶尔盆地油气勘探的有利区域之一,其中三工河组一段发育了有效的、成规模的致密气储集层。利用自然伽马测井数据,通过频谱分析等方法,对研究区目标层位进行了米兰科维奇信号识别与旋回划分。以405 ka周期滤波曲线作为基准,借助三工河组底界地质年龄,建立了浮动天文标尺。研究表明,三工河组一段存在米兰科维奇旋回。短期偏心率125 ka周期控制厚度约为29.73 m的旋回;斜率54 ka周期控制厚度约为12.47 m的旋回;岁差24 ka周期控制厚度约为5.62 m的旋回。三工河组一段地质年龄为189.951~190.800 Ma,共识别出了7个短期基准面旋回,由此划分出了7个五级层序,沉积速率从下到上,虽呈现出“减小-增大-持续减小-持续增大”的趋势,但整体变化不大;发育了B1、B2、C1三种类型的短期基准面旋回。

莫索湾地区白垩系油气藏的成藏特征及模式

依据有关资料,综合分析准噶尔盆地莫索湾地区白垩系油气藏的成藏过程,建立其成藏模式。该区白垩系油气普遍存在生物降解,但降解程度较弱,自下而上降解程度逐渐减弱直至消失。该区白垩系油气存在多期混合成藏特征,其中主要的2次成藏时间分别发生在早白垩世和晚白垩世到渐新世。晚白垩世到渐新世为油气主要成藏期,在此期间成藏的原油与先前的生物降解油发生混合。新近纪的掀斜运动导致大量油气顺层向北调整,该区因此可形成砂泥岩薄互层等4类油气藏。

准噶尔盆地莫索湾-莫北地区油气运移方向和成藏体系

运用无机地球化学元素示踪方法,对储层方解石胶结物中的MnO含量变化趋势进行了分析,就准噶尔盆地莫索湾-莫北地区的油气运移方向开展比较系统地研究,揭示了盆1井西凹陷、昌吉凹陷和东道海子北凹陷的油源对该区都有贡献,但在油源组成、充注范围和强度上有所不同,可以划分出3个成藏体系:盆1井西凹陷-东环带、昌吉凹陷-莫索湾、东道海子北凹陷北坡成藏体系,并认为莫索湾凸起的南东翼和东道海子北凹陷的西北斜坡区是有利探勘区域。