准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云质岩储集层白云石成因

针对准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云质岩储集层中自生白云石成因认识不清的问题,利用偏光、荧光薄片鉴定,扫描电镜分析,电子探针分析,碳、氧、锶同位素组成分析等技术,对玛湖凹陷风城组白云质岩中白云石赋存特征及成因演化进行深入研究。研究表明:(1)白云石发育准同生—浅埋藏期、中埋藏期和中—深埋藏期3期,主要形成于中二叠世早期的准同生—浅埋藏环境,其次是中二叠世中期的中埋藏环境。(2)白云石化流体为碱湖沉积背景下的高盐度咸水,准同生—浅埋藏期Mg2+主要由碱湖流体、火山玻璃脱玻化供给,中埋藏期Mg2+主要来自于黏土矿物转化、火山玻璃脱玻化以及长石等铝硅酸盐的溶蚀。(3)白云石生长过程中由早到晚Mg、Mn、Fe、Sr、Si等元素有规律的变化,主要与碱湖流体以及埋藏过程中风城组火山物质脱玻化、成岩蚀变的影响程度不同有关。(4)在碱湖微生物诱导作用下,准同生期泥晶—微晶白云石通过原生沉淀以及交代文石、高镁方解石等形成;浅埋藏期粉晶白云石主要由泥晶—微晶白云石的持续生长以及方解石、凝灰质等交代形成;中埋藏期白云石以粉晶、细晶为主,主要由白云石化流体对火山物质的交代形成。研究结果对玛湖凹陷及其他类似含油气区域白云石质致密储集层形成机理、发育规律的研究有一定借鉴意义。

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油储层岩相划分与类型评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油藏是继吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油藏之后的又一重大发现,风城组沉积期玛湖凹陷具有近陆源供给、火山活动频发、气候干旱炎热的特点,为独具特色的盐碱化湖泊沉积环境创造了条件,也是风城组岩性复杂多变的重要原因。火山岩、内源岩、陆源碎屑岩以及多源混积岩纵向频繁叠置,形成米级到厘米级页岩油储层。结合岩性变化特征,以构造样式作为突破口,厘米级尺度岩心观察为基础,高频沉积构造分析为辅助,利用亚离子抛光电镜、能谱测试、荧光分析等多种技术手段对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油储层进行岩性岩相分析,认为玛湖凹陷风城组页岩油储层可划分为4大类(砂砾岩类、火山岩类、混积岩类与内源岩类)、8小类储层。4大类储层储集性能逐渐减弱,其中混积岩类储层因其构造与成分差异可进一步划分为混积页岩、纹层-似纹层状混积泥岩、树根状-网状混积泥岩、雪花-星点状混积泥岩;页理发育情况、云质含量以及其产出样式成为混积岩类储层储集物性差异的重要控制因素。

玛湖凹陷风城组全油气系统勘探启示

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组作为国内外全油气系统勘探实例,具有典型代表意义。通过全面回顾风城组油气勘探历程,以油气储量发现与重点突破井为主线,结合勘探思路和理论认识的变化,将勘探历程划分为源外断裂带常规油气勘探、多类型风险勘探和源内全油气系统勘探3大阶段。从风城组全油气系统勘探的过程梳理中,获得诸多启示:风城组发育优质碱湖相烃源岩,也是勘探的重点层系;风城组受陆源碎屑沉积、内源化学沉积以及火山活动的共同作用,形成了砂砾岩—白云质砂岩—白云质泥岩、泥质白云岩有序分布,空间上与常规火山岩、裂缝性储集层共生的特征,构成了全类型储集层;风城组受相序控制,常规油藏-致密油藏-页岩油藏全类型油气藏有序共生。玛湖凹陷风城组全油气系统是全油气系统概念的具象化,实现了理论向实际的转变,丰富和发展了陆相含油气盆地油气系统理论,指导了准噶尔盆地富烃凹陷“下凹”勘探,对中国各大含油气盆地的油气勘探具有重要借鉴意义。

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组碱湖型页岩油勘探进展

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油具有良好的勘探前景与巨大资源潜力,是盆地下一步油气增产上储的重要战略接替新领域。通过回顾准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系页岩油的勘探历程,应用地质、岩心分析、钻井、测井、录井与三维地震资料,剖析玛湖凹陷碱湖型页岩油的典型地质特征,系统总结页岩“甜点”的地球物理评价方法与储层改造技术,指出了准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油的未来勘探方向。研究表明:(1)玛湖凹陷风城组发育全球迄今最古老的广覆式碱湖型优质烃源岩,具有多源混积、孔隙—裂缝—缝合线三重储集介质、优势岩相控油与“甜点”分散的地质特征,其中风二段展示了良好的勘探前景。(2)创新形成了页岩油“甜点区”高分辨率地震预测、“甜点段”三品质测井综合评价与工程“甜点”配套储层改造3项关键核心技术,厘定玛湖凹陷风城组1200km^(2)的“甜点区”,纵向识别17层“甜点段”。(3)针对目前勘探面临的关键问题,仍需强化风二段页岩油“甜点”的精细刻画,深入开展地质工程一体化技术攻关,以实现风城组页岩油的全面突破与规模效益勘探开发。

玛南斜坡区上乌尔禾组弱胶结砂砾岩储层特征及控制因素

为明确准噶尔玛南斜坡区二叠系上乌尔禾组弱胶结砂砾岩储层对油气富集的影响,在岩心观察、薄片鉴定和分析化验等实验资料的基础上,对研究区储层特征和控制因素进行研究。研究结果表明:上乌尔禾组储层为泥质杂基充填弱胶结低孔低渗砂砾岩,结构成熟度和成分成熟度均较低,孔隙类型以剩余粒间孔为主,发育大—中孔中—细喉道型、小—微孔细喉道型和微孔—裂缝型3类储集空间;一类储层平均孔隙度大于9.0%,平均渗透率大于10.000 mD,具大—中孔中—细喉道的孔隙结构特征。储层的质量受沉积环境直接控制,三角洲扇前缘水下分流河道微相为优质储层沉积相。古地貌特征间接影响储层物性,古沟槽区水动力强,泥质含量低,物性好。研究区成岩作用以压实作用为主,对储集空间改造有限,砾石支撑抑制压实作用使原生粒间孔得以大量保存。研究结果丰富了玛南斜坡区二叠系上乌尔禾组砂砾岩储层特征,对后期砂砾岩储层的深入研究具有一定的指导意义。

准噶尔盆地玛湖凹陷玛页1井二叠系风城组全井段岩心剖析与油气地质意义

玛湖凹陷是准噶尔盆地重要的生烃凹陷,位于凹陷北部的玛页1井对二叠系风城组进行了全井段连续取心。通过系统描述和剖析岩心特征,结合高密度取样分析、电性及核磁共振分析,揭示出风城组常规和非常规储层并存,碱湖环境造就了这一特殊组合。常规储层以火山岩类、砂砾岩类和砂岩类为主,发育于低位期淡水或低盐度水体;非常规储层以泥岩类、云岩类和粉砂岩类为主,发育于弱水动力条件及强烈蒸发环境。根据四性关系,初步建立甜点评价标准,揭示了玛页1井风城组发育有一个常规“甜点段”和三个非常规“甜点段”,常规“甜点段”发育于风城组一段中部和下部,非常规“甜点段”发育于风城组三段下部、风城组二段,进一步证实了碱湖沉积盆地具有较好的油气勘探潜力。玛页1井风城组岩心剖析,进一步证实了碱湖沉积丰富的油气资源潜力,同时也为玛湖凹陷风城组“铁柱子”的建立奠定坚实基础。

准噶尔盆地吉174井芦草沟组页岩油地质剖面分析

吉174井是准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层取心最长、资料最多的探井,其“铁柱子”的建立对于页岩油纵向特征的研究具有重要意义。研究发现:储层岩性以碎屑岩和碳酸岩混杂的过渡岩性为主,纵向变化快;岩相反映向上水体逐渐增深的半深—深湖相沉积环境;储层平均孔隙度为11.1%,平均渗透率为0.056×10^(-3)μm^(2),属于中—低孔、低渗—特低渗储层;储层白云石和砂质含量与物性、含油性呈正相关;发育上、下2套甜点体,上“甜点”储集层岩性主要为砂屑云岩,发育溶蚀孔发育型储集空间,厚度为24 m;下“甜点”储集层岩性主要为粉细砂岩、云屑砂岩和云质粉砂岩,储集空间主要为裂缝—孔隙型,厚度35 m;2套甜点体有利区面积为1299 km^(2),展现芦草沟组页岩油具备规模勘探潜力。

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征与影响因素

综合应用地质、钻井、X衍射矿物成分分析、氩离子抛光—场发射扫描电镜—X射线能谱实验、高压压汞、岩石热解与岩心二维核磁共振实验,开展准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油赋存特征及其影响因素的研究。玛湖凹陷风城组页岩油主要存在薄膜状吸附油与充填状游离油2种赋存方式,岩相类型、岩石矿物组分与储集空间类型是页岩油赋存状态的主控因素。玛湖凹陷风城组发育4种岩相类型,分别为云质页岩相、砂质页岩—含云粉砂岩相、含碱矿白云岩—泥质粉砂岩相、硅化白云岩—云质粉砂岩相,不同岩相类型的矿物组分、储集空间类型、孔喉结构分布与页岩油微观赋存状态存在较大的差异。对比分析不同岩相类型可知,石英含量、黄铁矿含量、有机质含量与热解烃含量(S2)存在正相关关系,长石含量、白云石含量与游离烃含量(S1)呈弱正相关关系。游离油主要分布于中孔、大孔为主的次生溶蚀孔、残留粒间孔中,吸附油集中分布于中孔、中小孔为主的有机质孔、晶间孔与矿物颗粒表面。不同岩相类型的矿物组分与孔喉结构共同影响了风城组页岩油的微观赋存状态。

玛北地区二叠系风城组一段优质储层特征、成因及分布

玛北地区二叠系风城组一段发育火山岩、碎屑岩和云质岩3种不同成因类型的储层,优质储层主要为高孔火山岩和碎屑岩,但是其储层特征及横向、纵向分布规律不清楚。应用岩心、录井、测井和地震等资料,对风城组一段优质储层进行综合研究,风城组一段自下而上发育粉—细砂岩+含砾砂岩、流纹质熔结凝灰岩和含砾砂岩+中—细砂岩+砾岩3套优质储层,储集空间以气孔和剩余粒间孔为主,含油性好,流纹质熔结凝灰岩气孔为火山碎屑灰流重熔封隔形成,两套碎屑岩为扇三角洲前缘沉积物与火山岩剥蚀物混积而成。在成因分析基础上,建立了玛北地区风城组一段优质储层成因模式,同时为单独识别3套优质储层,对地震资料进行了重新处理解释,应用高分辨率反演手段有效预测了3套储层展布情况,其中风城组一段上部碎屑岩有利面积为70km^(2),主要分布于风南1井区和玛页1井区周边,中部火山岩有利面积为170km^(2),下部碎屑岩有利面积为127km^(2),均主要分布于风南14井—夏40井的广大区域。

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩沉积古环境

为查明准噶尔盆地吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组烃源岩古沉积环境演化过程,对27块烃源岩样品进行主量元素、微量元素测试,并结合生物标志物、碳酸盐岩δ18O数据,对芦一段、芦二段沉积期的古氧相、古盐度、古气候以及古水深演化进行了研究。结果表明:吉木萨尔凹陷芦草沟组一段正构烷烃主峰碳以n C17为主,相对富集伽马蜡烷,Ph,β胡萝卜烷,V,U,Fe O,Sr,Mg和Ca等,碳酸盐岩δ18O偏正,为干旱气候咸化贫氧—厌氧沉积,部分层段为半咸水沉积,Mn O/Ti O2指示其古水深较深;芦二段正构烷烃主峰碳以n C21和n C23为主,相对富集Pr,Fe2O3,Al,Ti和C24四环萜烷等,总体为湿润气候半咸水贫氧沉积,偶尔处于干旱咸化沉积,古水深相对较浅。该研究成果表明芦一段可作为研究区下一步勘探的重点层系。

碱湖型页岩油“甜点”分类与主控因素--以准噶尔盆地风城组为例

碱湖型页岩油资源前景广阔,但因多源混积使得其储层不同于经典页岩油储层,"甜点"储层的成因异常复杂。碱湖型页岩油"甜点"的研究是陆相页岩油亟需补充的内容。基于岩心观察、岩石薄片鉴定、全岩X射线衍射和地层微电阻率成像(FMI)测井等资料分析,对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组碱湖型页岩油开展了"甜点"分类与主控因素研究。研究结果表明,根据主要矿物成分和含量可将风城组的碱湖沉积划分为7类细粒沉积岩,按页岩油赋存的岩石类型可将"甜点"分为混合型、内源控制型、陆源供给型3种类型。混合型"甜点"主要受岩石结构、有机质丰度、裂缝和溶蚀作用等因素综合控制;内源控制型"甜点"主要受岩石成分、裂缝和溶蚀作用等因素控制;陆源供给型"甜点"主要受岩石结构、矿物成分和溶蚀作用等因素综合控制。三类"甜点"在准噶尔盆地玛湖凹陷呈规律性展布,分别分布在玛湖凹陷前陆斜坡浅湖区、前陆凹陷深湖区、陡坡与深湖过渡区。混合型"甜点"是玛湖凹陷风城组碱湖型页岩油勘探开发的首选目标。