基于储层甜点特征的致密砂砾岩油气藏压裂增产技术研究

中拐凸起南斜坡二叠系佳木河组二段储层为一套含浊沸石的致密砂砾岩。早期,在有利构造上钻探的直井产量均较低,2014年钻探该区第一口水平井用于提产,但因未能有效控制缝高,致深部水体锥进过快,长期试采效果差。近年来,地震地质综合研究发现,储层存在局部甜点。因下部并无隔层,压裂时需严格控制裂缝下延。通过对储层甜点特征进行梳理,综合评价了各断块甜点的优质程度,为试油段优选和新井的部署提供依据。为了实现控缝高压裂,提高单井产量和试采效果,开展人工隔层导流能力室内实验、完成人工隔层支撑剂粒径的优选,进行压裂数值模拟研究、确定了研究区形成有效厚度人工隔板的临界施工参数。研究认为,前置液阶段,改变液体黏度和排量、铺置有效人工隔层能够抑制水力裂缝向下扩展;携砂液阶段,加入一定浓度纤维,可进一步提升支撑剂对上部优质储层的支撑。这种组合控缝高工艺技术投入该区压裂实施后,有效控制了裂缝下延高度,甜点层段得到充分改造,试油及后续试采期间维持了较高油气产能,压裂提产效果明显。

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组页岩油储层特征及含油性

在岩心观察和薄片鉴定的基础上,结合扫描电镜、物性与地球化学分析等资料,对吉木萨尔凹陷芦草沟组储层特征、控制因素及储层含油性进行了研究。分析认为芦草沟组形成于咸化湖盆的沉积环境,发育一套湖相暗色泥、粉细砂及碳酸盐的细粒混杂沉积,岩性主要为由粉细砂、泥及碳酸盐组成的混积岩,且粉细砂、泥及碳酸盐具呈薄层状富集的特征。储集空间类型以粒间溶孔与晶间微孔为主、剩余粒间孔次之、裂缝少量,影响芦草沟组页岩油储层发育的控制因素包括沉积相、岩性、有机碳含量和成岩作用等。吉木萨尔凹陷芦草沟组储层物性对含油性有明显的控制作用,白云质岩中油膜发育;储层的润湿性以中性为主,部分达到亲油,场发射扫描电镜发现了"大孔亲油、含油,小孔亲水、含水"的储层微观润湿性特征,表明吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层具有良好的含油性,这为本地区页岩油的勘探与开发奠定了良好的基础。

准噶尔盆地深层油气成藏条件与勘探潜力分析

近年我国在深层、超深层领域获得一系列重大突破,深层油气勘探的重要性日益突出。而准噶尔盆地深层的勘探尚处于初期阶段,有必要对准噶尔盆地深层油气形成条件开展系统研究梳理。在前人研究认识的基础上,结合新钻井资料对深层源岩成烃、成储及成藏的关键地质条件进行系统分析。研究表明:(1)深部存在多套烃源岩并且达到成熟-高成熟阶段,受到多期构造运动、异常高压等外部环境的影响,深部源岩的生烃过程复杂,但整体生烃潜力大,能够提供充足的油气;(2)在深埋条件下,深部致密的储层受到多期构造活动叠加造缝、风化淋滤、烃类生成造成的有机酸溶蚀及早期充注、异常高压4个方面改善作用的影响,依然存在优质储集层;(3)油气的成藏受控于深部源岩的成烃及成储过程,表现为多期油气充注的特点,油气的富集类型受控于源岩母质的供烃类型,不同深层领域的油气成藏有其差异性;(4)盆地富烃凹陷内及斜坡区的深大构造与地层-岩性目标,以及盆地深部含致密油、致密气资源的二叠系与盆地腹部含致密砂岩气的侏罗系煤系均具有利的成藏条件,是盆地深层油气勘探的有利领域。

准噶尔叠合盆地复式油气成藏规律

准噶尔盆地是中国西部重要的含油气叠合盆地,近50年来的油气勘探开发不断取得突破,是叠合盆地复式油气成藏的一个典型实例。基于准噶尔盆地最新勘探发现和已有研究认识,文章总结了油气成藏规律,分析了重大勘探领域,以此为勘探战略选区提供依据,丰富和发展陆相石油地质理论。结果表明,准噶尔多期盆地类型叠加演化过程中,纵向上形成了"三层楼"成藏组合;横向上不同时期、不同地区、不同规模的隆、坳构造格局相互叠置,多期叠合的改造形式和强度,形成了不同地区不同的地质结构,决定了油气聚集与分布具有地区差异性。油气富集规律表现为烃源岩对油气分布具有首要控制作用;盖层、断裂、古构造、不整合以及沉积相对油气的分布具有次级控制作用。盆地富烃凹陷斜坡区中深层-深层、南缘冲断带、陆梁隆起石炭系以及中-下二叠统页岩油(气)等领域是未来风险勘探部署有望获得战略突破的现实领域。准噶尔叠合盆地多旋回构造演化的性质,决定了这类盆地勘探的长期性和油气发现的多阶段性。

查干凹陷下白垩统砂岩储层碳酸盐胶结物成岩期次及形成机理

通过矿物学、岩石学和地球化学方法,分析了查干凹陷下白垩统巴音戈壁组碎屑岩储层中多期碳酸盐胶结物的特征及成因机理。结果表明,根据碳酸盐胶结物的组分和结构,从矿物学和成岩序列的角度,可划分出三期胶结物类型,分别是Ⅰ期泥晶方解石、Ⅱ期含铁方解石,以及Ⅲ期的铁方解石、白云石及少量铁白云石。碳氧同位素研究表明,Ⅰ期泥晶方解石胶结物形成于常温常压中,主要从过饱和的碱性湖水介质中析出,形成于早成岩阶段A期,早于压实期,对孔隙的形成起到保存作用;Ⅱ期铁方解石形成于早成岩阶段B期-中成岩阶段A期,受控于埋藏过程中的水岩作用影响,其中的碳酸根来源于有机酸脱羧产生的CO_2,而Ca^(2+)和Fe^(3+)来自长石类颗粒的溶解和黏土矿物的转化,该期胶结物主要充填在残余原生粒间孔和各类次生溶孔中,对储层以破坏作用为主;Ⅲ期碳酸盐胶结物主要形成于中成岩阶段B期,成岩环境由弱酸向弱碱性转化,黏土矿物转化释放Mg^(2+)和Fe^(3+),其中Fe^(3+)被烃类还原成低价铁,为Ⅲ期含亚铁碳酸盐胶结物提供了充足来源,该期胶结物与Ⅱ期胶结物类似,对储层形成也属于"破坏型成岩作用"。

西北地区含油气盆地动力学演化

根据石油勘探资料和前人成果,对昆仑造山带以北、贺兰山构造带以西的塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地及阿拉善—河西走廊—中祁连地区的盆地结构进行了分析。结果表明:盆地都赋存在稳定的板块(地块)之上,具有多期叠合与改造特征,不同时期具有不同的盆地类型;震旦纪—早二叠世主要受古亚洲洋构造域控制,以板块(地块)之间的开合与盆地的形成、消亡为特征,中生代为欧亚大陆的组成部分,盆地、山脉的形成受特提斯洋及深部构造背景的影响,新生代受印度板块与欧亚板块碰撞产生的远距离效应,形成了现今盆山构造格局;盆地深部构造与盆地之间的相互作用、盆地深部构造与造山带深部构造的相互作用以及浅层盆地与造山带之间的相互作用构成了西北地区盆地动力学演化的基础;西北地区含油气盆地经历了洋-陆转化和陆内演化两大盆地演化阶段,在两大盆地演化期间,新疆北部、塔里木、柴达木及阿拉善—河西走廊—中祁连地区的盆地形成与消亡改造的关键构造事件具有一致性;受区域大地构造的控制,准噶尔盆地、塔里木盆地以及阿尔金构造带以东地区的沉积建造、构造活动特征存在显著差异,控制了盆地烃源岩发育部位与层系,形成了具有不同特征的古隆起和山前构造带,使得各盆地油气聚集的控制因素也存在差异性。

坡折带对砂质碎屑流沉积的控制作用——以准噶尔盆地盆1井西凹陷及周缘侏罗系三工河组为例

近年来,针对准噶尔盆地盆1井西凹陷及周缘侏罗系三工河组的勘探一直没有获得重大突破,原因在于对有利储层分布规律的认识薄弱,制约了该区的勘探进程。综合岩心、测井和地震等资料,恢复研究区三工河组二段沉积前古地貌,系统分析深水沉积的地质特征,并总结古地貌对沉积体系的控制作用。结果表明:盆1井西凹陷中心区域侏罗系三工河组发育厚层块状砂岩,储层内部存在呈漂浮状的泥砾和泥质撕裂屑,多见顶/底突变接触,为典型的深水砂质碎屑流沉积;三工河组二段沉积前盆1井西凹陷及周缘发育水下低隆起、水下沟谷、斜坡和深水凹陷4类古地貌单元。斜坡区存在两级坡折带,对沉积体系的控制作用明显;两级坡折带将研究区分为浅水三角洲前缘、前三角洲和浅湖-半深湖3个相带,砂质碎屑流发育于M17—QS1井向西的浅湖-半深湖沉积相带。钻井已证实砂质碎屑流型储层的物性较好,在油气源、匹配条件良好的情况下,能够形成较大规模的油气藏,是盆1井西凹陷"下凹"勘探前景最好的领域。

陆相坳陷盆地边缘沉积区古地貌恢复:以准噶尔盆地玛湖地区三叠系百口泉组为例

常用的古地貌恢复方法侧重于利用地层厚度反映古地貌形态,而忽略沉积前由于盆地差异沉降导致地层厚度反映古地貌的不准确性。笔者以准噶尔盆地玛湖地区三叠系百口泉组沉积前古地貌恢复为例,提出一种沉积趋势校正的新方法。百口泉组沉积前为一种陆缘剥蚀区-过渡区-沉积区背景下的冲积扇-扇三角洲陆-湖相逐渐过渡的沉积体系,以地层厚度反映的古地貌形态能较好地刻画湖盆水下部分,较难合理地刻画陆上的古地貌特征。结合研究区资料情况,优选残余厚度法和地震层拉平法开展古地貌恢复工作。首先获取三叠系百口泉组地层真厚度,经过压实、古水深校正之后,对陆上部分的古地貌进行沉积趋势校正。校正后的古地貌较前人研究结果更加合理,对准噶尔陆相坳陷盆地的复杂源-汇沉积体系分析的指导更加准确。

玛湖地区三叠系百口泉组沉积前古地貌恢复研究?

多年的勘探实践证明,准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组发育大型缓坡扇三角洲沉积,相带的展布控制着油藏的分布,各微相之间储层的差异性影响着油井产能高低（雷德文等,2015）。

准噶尔盆地石南地区清水河组油气成藏条件

为扩大准噶尔盆地石南地区白垩系勘探成果,综合利用地震正演、反演、地震属性等方法,重新对该区清水河组进行地层划分与油气成藏条件分析。在利用沉积旋回和测井曲线形态特征共同确定标志层的基础上,通过井震结合,建立了全区统一的地层格架,刻画出清水河组一段沉积时期的古地貌。石南地区发育的沟谷地貌控制着沉积相带的展布,在下切的冲蚀凹槽内发育优质储集层。储集层预测和含油气检测证实,具备底板的优质储集层是油气成藏的首要条件,含油砂体则是钻探的有利目标。运用密度反演和地震属性融合方法确定多个有利目标发育区,揭示了该区具有良好的油气勘探前景。

非均质性砂砾岩稠油油藏三维地质建模研究——以风城油田重18井区侏罗系八道湾组油藏为例

风城油田重18井区八道湾组油藏为一典型非均质性较强的砂砾岩稠油油藏,目前,无论是基于单一沉积微相建模技术,还是基于单一岩石相建模技术,均无法在细致刻画储层内部各类岩石空间分布的同时,又保证其砂体展布符合地质规律认识,存在一定的局限性。笔者以风城油田重18井区八道湾组油藏为例,利用实际测井、岩心及物性分析资料,以单井沉积微相与岩石相划分为基础,建立能够表征沉积微相及岩石相分布的联合相类型,并以此为基础,通过对各相变差函数的调节,建立联合相地质模型。该相模型具有既符合沉积微相地质认识,又能表征岩石相空间变化的优势,对非均质性较强的储层刻画效果较好。在此基础上利用序贯高斯算法,建立储层的属性模型,最后进行地质储量拟合。通过模型的质量检验,验证模型可靠后,进而验证该方法能够用于非均质性砂砾岩特殊稠油油藏的三维地质建模,并且模型能够为水平井井轨迹设计提供依据,为后期油藏动态管理以及稠油注气扩散过程的数值模拟奠定基础。

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。

粗粒浅水三角洲沉积特征及模式——以准噶尔盆地莫北地区侏罗系三工河组为例

以准噶尔盆地莫北地区侏罗系三工河组为例,基于岩心、录井、薄片、测井和地震等资料,分析侏罗系三工河组粗粒浅水三角洲的沉积特征及模式。结果表明:莫北地区广泛发育以粗砂岩、中粗砂岩为主的粗粒浅水三角洲沉积,盆1井西凹陷发育控制沉积的两级坡折带和三个区带,凸起—斜坡区发育粗粒浅水辫状河三角洲—湖泊体系,形成浅水辫状河三角洲内前缘、外前缘及砂质碎屑流亚相,整体呈朵状或鸟足状垂直或斜交湖岸分布。水下分流河道砂体作为前缘骨架砂体,以粗粒、中粗粒长石岩屑砂岩为主,块状和牵引流成因构造发育,物性相对较好。垂向发育多期砂体,侧向砂体相互切割、叠置,连片分布;平面呈近东西方向、宽条带状,发育4支浅水辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体,分布范围广,延伸距离远;类型为温带湿润气候条件下的水进退积、粗粒型浅水辫状河三角洲,湖盆面积大,物源供给充足。该结果为准噶尔盆地莫北地区及同类区域勘探开发提供参考。

准噶尔盆地莫索湾地区侏罗系超压预测技术研究

准噶尔盆地莫索湾地区侏罗系普遍发育超压,实现高精度压力预测不仅有助于提升该地区成藏认识,还能够确保钻井安全。目前常见的超压预测方法普遍直接或间接受到超压成因的影响,其适用范围各不相同。在地质分析的基础上,结合超压段测井响应特征,认为莫索湾地区侏罗系超压成因以深部压力传导为主、黏土矿物转化为辅,欠压实成因对超压的贡献极其有限。进一步根据相关模型的原理,筛选出3种适用于研究区的压力预测模型,分别为Fillippone模型、趋势回归模型和Bowers模型。结合实际应用效果对比,认为在早期无参考井时,适宜使用Fillippone模型进行随钻压力监测;在有少数参考井时,适宜使用Bowers模型;在勘探程度较高研究超压分布特征时,适宜使用趋势回归模型和Bowers模型。

准噶尔盆地二叠系咸化湖相页岩油气富集条件与勘探方向

准噶尔盆地中—下二叠统发育咸化湖相混积型页岩油藏,以吉木萨尔凹陷芦草沟组和玛湖凹陷风城组为典型代表,目前已进入全面勘探开发阶段,是中国陆相页岩油的重要类型和增储上产的重要领域。通过综述准噶尔盆地二叠系页岩油勘探开发实践的进展,系统梳理了准噶尔盆地二叠系页岩油的形成条件与富集模式,结合在玛湖凹陷风城组勘探中取得的常规油—致密油—页岩油有序成藏的全油气系统理论认识,探讨了准噶尔盆地中—下二叠统页岩油的资源前景与勘探方向。研究结果表明:准噶尔盆地二叠纪的咸化水体环境一方面促进了中—高成熟度规模优质烃源岩的发育,另一方面也控制了陆源碎屑、内源碳酸盐以及火山凝灰质颗粒的混积,形成一套广覆式分布于凹陷区的白云质粉砂—细砂岩、白云质泥页岩、泥质白云岩等细粒混积岩,同时,受高频水体动荡影响形成了3类高效的“源-储”组合;页岩油具有“生烃增压、微缝输导、源生邻储”的形成机制,表现为“二油共存、岩相控甜、甜点控富”的富集模式。玛湖凹陷、沙湾凹陷、盆1井西凹陷和阜康凹陷中—下二叠统烃源岩层系是下一步寻找页岩油气的有利勘探领域,具有常规—非常规油气协同探索的巨大勘探前景。

准噶尔盆地致密砾岩储层特征及“甜点”预测——以中佳地区佳木河组二段一砂组储层为例

准噶尔盆地西北缘中佳地区佳木河组二段一砂组致密砾岩储层厚度大,分布范围广,试油气结果不理想,储层“甜点”区分布规律不清。基于录测井、分析化验以及叠前三维地震等多种资料,建立地质“甜点”与工程“甜点”判别参数,揭示“甜点”特征与采气能力相关关系,优选“甜点”表征参数,进行储层“甜点”预测及评价。研究结果表明:中佳地区佳木河组二段一砂组储层为低孔隙度、特低渗透率的致密砾岩储层,渗流条件整体偏差。致密砾岩储层脆性指数普遍大于60%,储层可压性好,更容易获得高产。“甜点”区储层具有低伽马值、高电阻率、低密度、低中子孔隙度、高声波时差值、较高孔渗,高含气饱和度,低纵横波速度比、低波阻抗以及脆性指数值较高的特征。依据储层综合评价分类特征结合纵横波速度比、孔隙度及脆性指数参数反演结果识别刻画2类“甜点”区分布范围,其中Ⅰ类“甜点”区分布在扇三角洲内前缘相带中的中佳7—新光1井区,总面积达50 km^(2);Ⅱ类“甜点”区主要分布于中佳7—新光1井区外围区,面积达48 km^(2)。部署在Ⅰ类“甜点”区的ZJHW201井获得日产70×10^(4) m^(3)高产气流,推动了准噶尔盆地二叠系厚层致密砾岩气藏的勘探开发,对进一步助推新疆油田天然气业务加快发展具有重要意义。

准噶尔盆地新光地区佳木河组致密砂岩气有利区资源潜力综合分析

准噶尔盆地中拐凸起新光地区二叠系佳木河组气藏属于致密砂岩气藏范畴,以目前钻井及地震获得的地质资料为基础,结合前人的地质认识,系统总结出该区致密砂岩气藏成藏地质特征:(1)气源充足,源储紧邻;(2)储层普遍致密,存在局部浊沸石溶蚀"甜点";(3)储层致密时间与成藏时间匹配并存在多期充注;(4)存在良好的封盖条件;(5)不整合—断裂—微裂缝空间匹配关系为气运聚提供良好疏导条件;(6)宽缓的斜坡背景下,储层普遍含气,局部富气,气水倒置;(7)气藏内部存在异常压力。基于以上地质特征,解剖确定气藏成藏的主要控制因素,获得关键评价参数,通过关键参数的多条件叠合确定致密砂岩气藏的有利勘探区域。并依据资料实际情况,优选资源丰度类比法、蒙特卡洛随机模拟法及致密砂岩气快速评价方法对有利区气资源量进行估算,该区致密砂岩气资源量约为1 468×10~8m^3。

准噶尔盆地凝析气藏成因与分布规律

准噶尔盆地凝析气资源丰富,但探明程度不高,为了拓展勘探领域,对盆地凝析油气的地质地球化学特征和成因进行了系统分析,在此基础上阐述了油气藏的分布规律,提出了勘探方向。研究结果表明,准噶尔盆地凝析油气主要来源于石炭系、二叠系、侏罗系气源岩,具有多层组含油气的特点。气藏类型主要为构造-岩性气藏,储层物性以低孔、低渗储层为主。凝析气藏类型按成因划分为油气同源热成因型和油气不同源气侵型。高—过成熟烃源灶对凝析油气分布起着决定性作用,断裂对油气运移和聚集起到良好的纵向调节作用,优势沉积相带对油气成藏的规模与分布具有局部控制作用。盆1井西凹陷及其周缘、沙湾凹陷西斜坡、南缘冲断带中段、滴水泉—五彩湾烃源槽及周缘、东道海子—吉木萨尔烃源槽及周缘是准噶尔盆地凝析气藏勘探的有利区。

准噶尔盆地盆1井西凹陷东斜坡侏罗系三工河组油气成藏特征及控制因素

准噶尔盆地盆1井西凹陷东斜坡前哨2井在侏罗系三工河组获高产工业气流,开辟了斜坡区三工河组天然气勘探高效领域。为进一步明确该区三工河组油气藏主控因素和油气富集规律,深化三工河组油气勘探,在已钻探井基础上,综合应用岩心、实验分析和地震等资料,对三工河组油气藏类型、成藏特征和控制因素进行研究。结果表明:东斜坡侏罗系三工河组油气主要来源于盆1井西凹陷二叠系下乌尔禾组烃源岩;该区发育深、中、浅3期断裂,垂向上呈“Y”字型组合,配置关系良好,为油气从深层向浅层侏罗系运移提供了良好的输导条件,海西期大型断裂带控制了侏罗系油气的平面分布;三工河组油气藏类型为构造岩性和岩性型油气藏,受古地貌、沉积相带和断裂等因素共同控制,具有“烃源岩供烃、多期断裂接力输导、古地貌控带、凹槽控砂、断裂—砂体控藏”的成藏特征。

准噶尔盆地腹部低凸起带油气成藏研究

为了明确低凸起带油气成藏规律,应用最新地质、地震、测井及分析化验资料,对准噶尔盆地腹部低凸起带的形成、分布、油气藏类型、成藏特征和模式进行研究,认为低凸起带主要发育构造、岩性及构造岩性等3类油气藏,且为同一期成藏;油气成藏主要有远源沿凸阶梯状和近源顺凸反"Z"字形两种模式,具有烃源灶+低凸带+断裂泵+岩性体的成藏总特征.研究结果表明:低凸带发育海西-印支期深层和燕山期浅层断裂系统,"Y"字形组合;发育薄层叠置和厚层块状"两类"浅水三角洲前缘储层砂体;储层以岩屑砂岩为主,平均孔隙度13.1%,平均渗透率7.09mD,中-低孔、渗储层;部署的夏盐18、夏盐19、前哨1、莫21等井三工河组获工业油气流,证实低凸起带良好含油气性.