准噶尔盆地吉木萨尔凹陷页岩油勘探实践与展望

通过回顾准噶尔盆地二叠系页岩油的勘探历程,剖析吉木萨尔凹陷页岩油的地质条件和成藏特征,系统总结长期研究形成的页岩油地球物理勘探技术,展望了准噶尔盆地页岩油下一步勘探部署方向。勘探实践表明,吉木萨尔凹陷页岩油是中国陆相页岩油的典型代表,具有咸化湖盆、多源混积、源储一体和“甜点”分散的地质特征。芦草沟组页岩油的赋存方式为吸附态和游离态2种类型,整体为源内聚集或近源成藏。突破诸多技术瓶颈,形成页岩油“甜点”的配套地震预测技术和页岩油高分辨率测井综合评价技术。研究认为,吉木萨尔凹陷西部具备高成熟和高产页岩油的地质条件,为准噶尔盆地陆相湖盆页岩油勘探的新领域。在此基础上,建立吉木萨尔凹陷国家页岩油勘探开发示范区,以期对中国陆相湖盆页岩油的勘探提供借鉴和技术支撑。

准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组储层成岩相特征

通过岩芯观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、测井和录井资料分析,对准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组的储层特征和成岩作用特征进行了研究,结果表明该区主要发育砂砾岩、不等粒砾岩、含砾砂岩、细砂岩等,储层成分成熟度和结构成熟度均较低;储层主要经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用的改造,且泥质杂基含量对储层成岩作用及孔隙演化产生了较大的影响。在综合储层岩石学特征、成岩作用特征、泥质杂基含量对储层影响的基础上,建立了研究区成岩相划分方案,将砂砾岩储层划分为6个成岩相:高成熟强溶蚀相、高成熟中胶结中溶蚀相、高成熟强压实弱溶蚀相、高成熟强胶结相、低成熟强压实相、低成熟强胶结相;不同的成岩相反映了不同的沉积环境和成岩作用的关系,与储层的孔隙类型及物性条件存在着密切关系,具有不同的成岩序列特征、孔隙演化模式、剖面及平面展布特征,这种剖面和平面分布特征可为优质储层的预测提供借鉴。

岩石脆性预测在吉木萨尔凹陷致密油勘探中的应用

岩石的脆性是非常规油气藏勘探开发中需考虑的关键岩石力学参数之一。岩石脆,压裂过程中易产生缝网,从而有效改造储层,达到提高单井产量的目的。基于岩石弹性参数的归一化杨氏模量和泊松比方法,是当前广泛采用的可用于地震预测的岩石脆性评价技术,但其结果受归一化参数取值的影响较大,适用性受到影响。利用杨氏模量和泊松比的商作为脆性评价指标,并用大量岩石力学实验刻度,大大提高了岩石脆性判别的可信度。利用地震叠前弹性参数反演,开展吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油岩石脆性预测,指导水平井部署。为保证更好的储层改造效果,在水平井轨迹设计过程中不但考虑了储层物性,还充分考虑了岩石脆性。在优选的有利区钻探水平井,并实施了体积压裂,微地震监测结果显示压裂产生了缝状网,储层改造效果理想。该水平井试油获得了稳定高产工业油流。

玛湖凹陷二叠系风城组细粒沉积岩米氏旋回识别及意义

综合利用地震、钻井、测井和分析测试等资料,采用经典层序地层学与旋回地层学相结合的方法,建立玛湖凹陷二叠系风城组的高精度层序地层格架,分析风城组细粒沉积岩的米氏旋回特征,并对其地质意义进行剖析。研究结果表明,玛湖凹陷风城组细粒沉积岩保留了米氏旋回信息,风城组可识别出2个长期旋回,并可进一步划分为9个中期旋回和16个短期旋回;旋回演化与气候变化密切相关,控制着细粒沉积岩的岩性特征;旋回特征对烃源岩的发育特征和分布规律以及甜点储层的发育特征和发育类型表现出了明显的控制作用。

频谱分解技术在古河道识别中的应用

河流相储集层一般具有单层厚度薄、横向变化快、储层预测难的特点。传统地震预测方法是根据全频段信息进行研究,模糊了不同频率信号所携带的不同地质信息,降低了其预测精度。基于短时窗傅里叶变换的频谱分解技术,可将地震数据由时间域变换到频率域,生成的振幅频率体和相位体可用来检测薄层及地质异常体横向不连续性,提高了储层预测的精度。基于此,首先根据已钻井的测井、录井等资料,建立了河道砂体正演模型,得到正演记录,并对正演记录进行时频分解,分析河道处响应特征,用于河道砂体的追踪识别。然后,对目的层段进行时频转换,提取振幅体频率切片,刻画出古河道的形态特征,并提取相位体切片,识别出断裂分布特征,指导了有利储层的预测。该技术在古河道砂体预测中的成功运用,值得进一步推广。

正演模拟技术在先巴扎地区储层预测中的应用

针对先巴扎地区石炭系小海子组(Cx)碳酸盐岩储层复杂的缝洞系统,设计了溶蚀洞和垂直裂缝两种物理模型。通过对这两种模型的正演记录分析,与实际地震记录响应特征对比认为,裂缝模型能更好地反映该储层特征。最后利用相干体技术和分频解释技术刻画了储层中裂缝和断层的分布。

准噶尔盆地石西油田石南4井区侏罗系头屯河组储层特征及有利区展望

石西油田石南4井区侏罗系头屯河组为辫状河三角洲沉积背景,自下而上是湖平面先下降后快速上升的沉积序列,形成一套陆源碎屑岩。底部以中砂岩和泥岩为主,中部以粗、中砂岩相占绝对优势,顶部为厚层块状泥岩。基于岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、X衍射等资料,首次对研究区储层的岩矿特征、孔隙结构以及物性特征进行详细研究。结果表明,头屯河组储集层岩矿类型以岩屑砂岩为主,其中胶结物以碳酸盐胶结为主,胶结类型以孔隙式胶结为主,杂基以泥质为主;黏土矿物以高岭石居多,高岭石、绿泥石含量与储层孔隙度有良好正相关性,储层具中偏强碱敏性和中等水敏性特征;储层孔隙类型有原生和次生孔隙2类,原生孔隙以常与石英、绿泥石矿物相伴生的粒间孔隙为主,次生孔隙以多同长石、高岭石矿物相共生的粒间溶孔为主,储集层属中孔低渗储层。基于储层特征及沉积微相主控因素,将头屯河组储层分为Ⅰ类优质、Ⅱ类储层,同时对研究区进行了储层有利区预测与潜力区识别,该潜力区可作为石南4井区后续滚动开发的重点区域。

基于经济因素考虑的致密油有利区分类评价

吉木萨尔凹陷芦草沟组发育致密砂岩、白云岩储层,常规的致密油有利区划分侧重于地质因素,欠缺经济因素方面的考量,此种分类评价方法有很大局限性,已不能适应低油价条件下致密油勘探开发的要求。针对常规评价方法不足之处,在分类评价标准中引入经济参数,建立起以经济参数为要素的致密油有利区分类标准,并将有利区划分为三类。

大民屯泥页岩非均质性及对页岩油分布的控制

大民屯凹陷勘探实践证实沙四段存在着丰富的页岩油资源,从泥页岩的有机非均质性入手,借助实验测试及改进模型测井方法,开展泥页岩的有机非均质性评价,从而识别出页岩中有机质富集段。结果表明:有机质富集段的泥页岩TOC高,生烃潜力大,含油性较好,是页岩油发育和聚集的有利层段,也是非常规资源勘探的现实目标。该项研究结果为深入认识页岩油的分布规律和下一步的勘探部署提供依据。

巴布亚盆地演化特征与石油地质条件

巴布亚盆地位于澳大利亚北部边缘,石油资源丰富,但其石油地质条件有待进一步明确。针对巴布亚盆地演化特征和石油地质条件,通过精细的二维地震资料解释,具体分析了盆地古地貌、盆地结构-构造及演化在油气储集中的作用;查明盆地内不同时期的构造演化特征与盆地东西部构造的差异,盆地油气聚集条件;研究了烃源岩的分布及成熟度,储层的差异性分布及物性特征。

准噶尔盆地页岩油“甜点区”评价与关键技术应用——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

非常规油气资源已成为准噶尔盆地油气勘探的新领域之一。以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为着手点,开展页岩油形成与富集的地质条件、"甜点"评价及预测技术方法等研究。通过总结近年来吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油的勘探成果,梳理出页岩油"甜点"形成的关键地质条件:(1)广泛分布的优质烃源岩;(2)致密的储层中发育物性较好的"甜点"段;(3)源岩层系内频繁的源储薄互层构成源内高效的成藏组合。明确芦草沟组页岩油"甜点"受控于烃源岩、岩性、物性、含油性、敏感性、脆性、地应力各向异性等参数,并基于现场实验参数建立了其评价标准。以"甜点"分布的地质需求为导向,形成了一套多参数"甜点"分布预测技术,涵盖地质、测井、物探以及工程等方面。形成的地质认识丰富了我国陆相页岩油地质理论认识,相关技术方法为准噶尔盆地其他地区页岩油领域以及国内陆相盆地页岩油的评价提供借鉴。