准噶尔盆地阜康凹陷二叠系上乌尔禾组砂砾岩储层特征及发育模式

准噶尔盆地阜康凹陷二叠系上乌尔禾组砂砾岩具有较大的油气勘探潜力,目前存在的砂砾岩储层特征以及成储机制不清晰等问题,严重制约了对该类储层的勘探。利用显微薄片、扫描电镜、X射线衍射等对准噶尔盆地阜康凹陷上乌尔禾组砂砾岩储层特征、主控因素以及成储模式进行了系统研究。结果表明:上乌尔禾组砂砾岩具有“双填隙物”特征,砾石间主要被较粗的砂质组分填隙,胶结作用主要发生于砂质组分之间;砂砾岩孔隙度低,砾石中基本不发育孔隙,砂质填隙物中孔隙较发育,储集空间主要为晶间孔和次生溶孔;与储层形成有关的成岩演化现象主要发生在砾石之间的粗填隙物砂质组分中,主要为铝硅酸盐矿物的溶蚀作用,形成较多的溶蚀孔隙;河口坝、水下分流河道等高能沉积微相中储层更发育,储集空间主要与长石溶蚀有关,裂缝、不整合面是酸性流体运移的主要通道;早成岩期酸性流体主要为沿不整合面下渗的大气水,尤其是靠近北三台凸起的区域大气淡水溶蚀更为显著,中成岩期主要为有机酸溶蚀;砂砾岩中发育大气酸溶蚀型、有机酸溶蚀型和双源酸叠加溶蚀型等3类储层,不同类型储层分布决定了阜康凹陷上乌尔禾组砂砾岩油气藏的勘探方向,斜坡区、凹陷区的砂砾岩+断裂发育叠合区是阜康凹陷上乌尔禾组砂砾岩油气勘探的重点方向。

准噶尔盆地阜康凹陷二叠系上乌尔禾组油气勘探突破与启示

准噶尔盆地阜康凹陷康探1井区二叠系上乌尔禾组亿吨级储量的落实,展现了阜康凹陷深层油气良好的成藏条件和巨大的勘探潜力。为总结阜康凹陷上乌尔禾组的勘探经验与理论认识,指导其他富烃凹陷碎屑岩领域下凹勘探,依托井资料、储集层岩石薄片、孔渗分析以及试油资料等,对阜康凹陷上乌尔禾组下凹勘探突破进行系统分析。阜康凹陷周缘凸起带和斜坡区油气主体为烃源岩成熟阶段早期的产物,烃源岩高熟油气主要富集在凹陷区;阜康凹陷上乌尔禾组受沉积期古地貌的控制,发育退覆式沉积低位域砂体,形成了古凹槽区叠置连片规模储集体;凹陷区普遍存在超压,有利于深埋砂岩原生孔隙的保存,还有助于微裂缝的形成,提高储集层渗流能力,增加深埋储集层的有效性。阜康凹陷上乌尔禾组受到芦草沟组烃源岩晚期高熟油气的充注、退覆式沉积的规模成砂以及超压作用的保孔增渗,具备规模增储的勘探潜力。

准噶尔盆地阜康凹陷东部深层二叠系超压形成机制及演化特征

利用钻井、录井、测井以及实测地层压力等资料,采用考虑多种超压机制的盆地模拟技术,综合判识了准噶尔盆地阜康凹陷东部二叠系地层超压的成因机制,定量恢复了各成因类型的超压演化特征。研究结果表明:(1)准噶尔盆地阜康凹陷东部二叠系发育弱超压—强超压,地层压力系数为1.36~1.88,过剩压力为12~49 MPa,不同构造部位发育的超压存在明显差异。凹陷区超压最强,地层压力系数为1.50~1.88,过剩压力为23~49 MPa;斜坡带次之,地层压力系数为1.52~1.79,过剩压力为24~37 MPa;凸起区相对最弱,地层压力系数为1.36~1.59,过剩压力为12~23 MPa。(2)研究区不同岩性的地层超压成因不同,芦草沟组烃源岩超压成因为生烃和欠压实作用;上乌尔禾组储层超压成因为超压传递和欠压实作用;上乌尔禾组泥岩盖层超压成因为欠压实作用。(3)研究区芦草沟组烃源岩和上乌尔禾组泥岩盖层的超压具有持续增大的特征,芦草沟组烃源岩生烃增压贡献率沿凸起区、斜坡带至凹陷区逐步增大,上乌尔禾组泥岩盖层欠压实增压量也具有相同变化趋势;上乌尔禾组储层超压经历了晚三叠世至晚侏罗世缓慢增大、晚侏罗世末期至早白垩世快速增大、早白垩世末期至现今缓慢增大3个阶段,其中超压传递增压对现今储层超压的贡献率为58.46%~78.86%。

准噶尔盆地阜康凹陷二叠系深层岩性油藏成藏条件及模式

利用有机碳、岩石热解、质谱-色谱、岩石薄片、铸体薄片和扫描电镜等实验,以准噶尔盆地阜康凹陷二叠系上乌尔禾组油藏为研究对象,文中通过对油藏类型及各控藏条件开展研究,揭示了阜康凹陷上乌尔禾组成藏模式。结果表明:1)芦草沟组咸水还原环境下沉积的Ⅰ类烃源岩水生生物供给充足,有机质丰度较高,成熟度高,具备良好生油潜力,为后期油气成藏提供了丰富的物质来源。2)上乌尔禾组为扇三角洲-湖泊沉积体系,埋深大,压实作用强烈,溶蚀孔和裂缝是深层特低孔特低渗储层的主要类型及油气运移的主要通道。3)乌三段泥岩盖层给油气保存创造了良好条件,通源断裂及伴生缝网给油气运移聚集提供最便利的通道,在超压体系作用下,油气源源不断地聚集成藏。4)各个成藏条件相互配置,形成“源储一体、断裂输导、超压聚集”成藏模式,油气不断聚集,形成现今的二叠系上乌尔禾组深层大型岩性油藏。该研究成果可为阜康凹陷上乌尔禾组深层油藏及国内其他岩性油藏的勘探提供参考依据。

准噶尔盆地阜康凹陷侏罗系烃源岩特征与页岩气勘探潜力分析

页岩油气正在成为中国油气勘探的重要对象之一。准噶尔盆地是中国西部最大的叠合盆地之一,盆地中是否存在页岩油气是能否打开油气勘探新局面的关键问题。本文通过对比其最大的生烃凹陷（阜康凹陷）的侏罗系烃源岩特征与Barnett页岩,来评价准噶尔盆地页岩油气的勘探潜力。阜康凹陷侏罗系烃源岩与Barnett页岩有以下相似性：①烃源岩规模稍大。阜康凹陷侏罗系主要发育八道湾组、三工河组和西山窑组三套泥质烃源岩层,累计厚度（最大950m）大于Barnett页岩;②干酪根类型相当。阜康凹陷干酪根类型在纵向上表现出一定的差异,下部八道湾组以Ⅱ型—Ⅲ型为主,中上部以Ⅲ型为主。③有机质的丰度偏小,但是存在厚层的煤。阜康凹陷有机质丰度分布符合正态分布,主要分布在1.2%~2.5%,与Barnett页岩相比略微偏小。但是从页岩气的角度来看,阜康凹陷发育多层单层厚度〉5m的煤层,总厚度超过50m,最大单层厚度超过20m,弥补了泥岩丰度不足的缺憾;④烃源岩已经进入中—高成熟阶段。表征烃源岩成熟度的Ro=1.6%,与Barnett页岩相当。上述对比结果表明阜康凹陷具有生成页岩油气的潜力。在此基础上,本文试图通过生烃潜力法的残留烃量评价本区页岩油气的勘探潜力,评价结果表明残留烃的规模为874.6亿吨,展示出阜康凹陷良好的页岩油气勘探潜力。

准噶尔盆地阜东斜坡区头屯河组储集层非均质性综合研究

探讨准噶尔盆地东部阜康凹陷的阜东斜坡区头屯河组储集层非均质性,为储集层开发以及采油率的提高提供理论帮助。从宏观与微观非均质性入手,通过粒度、渗透率、夹层、砂体的几何形态的变化研究,对研究区头屯河组进行非均质性剖析。结果表明,头屯河组整体非均质性较强,尤其是头屯河组第二段。沉积背景的差异对于储集岩的岩石成分和沉积特征产生重要影响,A/S比值变化加剧储集层宏观非均质性程度;弱成岩作用以及地层超压的不均匀分布改变储集层内部孔隙结构以及孔隙类型,对储集层微观非均质性有重要的影响。头屯河组储集层非均质性强是上述多种原因共同作用的结果。

准噶尔盆地阜康凹陷东部斜坡带中侏罗统头屯河组高分辨层序与沉积微相精细分析

在岩芯观察、测井及地震资料分析基础上,应用高分辨层序地层理论对准噶尔盆地阜康凹陷东部斜坡带中侏罗统头屯河组进行划分,共识别出1个长期旋回,3个中期旋回以及10个短期旋回。概括起来有2种基准面旋回基本结构类型,多种亚类型,且旋回总体划分与地层划分基本一致。通过对试油资料的分析与总结,发现研究区油层大部分位于中期旋回MSC2中SSC4和SSC7两个短期旋回中,因此重点对两个短期旋回沉积微相特征进行详细分析,认为两个旋回都位于辫状河三角洲前缘亚相,包括水下主河道、分流河道等四个主要沉积微相。通过连井对比、等时地层格架的建立、上升相域沉积微相图编制和砂体纵向及横向分布特征的描述,总体认为SSC7旋回中所发育的有利储集体发育厚度及砂体连通性要好于SSC4旋回中砂体,并对有利储集层分布进行预测。

准噶尔盆地阜康凹陷阜东斜坡齐古组储层控制因素及有利区预测

准噶尔盆地阜康凹陷阜东斜坡上侏罗统齐古组一段是主要的勘探目的层。利用多种室内分析手段,对其岩石学、储集空间以及物性特征进行分析,并总结优质储集层控制因素。在优质储集层研究的基础上,通过分析已出油钻井资料,对齐一段成藏控制因素进行研究,最终进行有利成藏区域的预测。研究表明,齐古组一段以细粒岩屑砂岩为主,成分成熟度低但结构成熟度高,储集空间主要为原生粒间孔,属于中孔中高渗型储集层。物源为储集层的发育提供物质基础,沉积相及古地貌控制了储集层的分布,压实作用和异常压力共同控制储集层的物性,胶结作用和溶蚀作用对于储集层物性影响有限。成藏控制因素主要为油气运移通道及动力,前者涉及到不整合以及断裂发育,后者主要为异常压力差,综合研究认为阜东斜坡区齐一段发育4个成藏有利区域。

白家海凸起油气成藏机理及其主控因素

从油气来源、输导体系、古构造演化等方面探讨白家海凸起成藏的主控因素。油气主要是源于二叠系烃源岩、侏罗系煤系烃源岩以及两者的混源;断裂、构造脊-砂体是其有利的输导体系;白家海凸起古构造高点在地质历史时期发生多次迁移和变迁,现在的油气藏主要沿古构造高点展布。烃源岩生、排烃时,处于开启状态的断裂和砂体为油气运移的优势通道,油气沿着此通道运移至古构造高点,后期的构造运动对古圈闭影响较小,因此,造成现今的油气藏沿古构造高点分布的特点。

阜康凹陷小泉沟群烃源岩评价及勘探建议

侏罗系、二叠系和石炭系是准噶尔盆地东部探区得到公认的三套有效烃源岩,而阜康凹陷三叠系小泉沟群因尚未确认源自该套地层的大量原油,其能否成为准东探区的有效源岩尚存争议。系统评价了该套地层的生油潜力,认为其有机质丰度高、类型相对较好、在热史演化上目前已达到生油高峰,是一套生烃强度较高的烃源岩。前人研究认为,阜康凹陷阜5井三叠系小泉沟群原油来源于小泉沟群烃源岩,表明阜康凹陷三叠系小泉沟群烃源岩具有生烃的潜力。该烃源岩是继二叠系平地泉组之后阜康凹陷发现的又一套好的烃源岩,该烃源岩的发现对准噶尔盆地油气资源潜力评估和勘探具有十分重要的意义。

准噶尔盆地阜康凹陷浊积扇系统成藏特征

在准噶尔盆地阜康凹陷东侧侏罗系三工河组中发现了湖相滑塌浊积扇系统。滑塌浊积扇均发育在坡折带之下,位于深水湖相泥岩中,其上方则发育滨浅湖相三角洲沉积,是三角洲前缘砂体在触发因素作用下,主要以浊流方式再次向深水区搬运沉积的结果。扇体中的水道砂体为良好的油气储集体。由于滑塌浊积扇砂体直接被深水湖相泥页岩包裹,临近烃源岩,可以形成良好的岩性油气藏。滑塌浊积扇系统的发现对准噶尔盆地阜康凹陷东斜坡侏罗系岩性油气藏的勘探意义重大,是该区域一个新的油气勘探领域。

阜康凹陷平地泉组烃源岩生排烃期分析

采用镜质体反射率为主、结合井温流体实测数值,联系重要地质事件综合分析阜康凹陷二叠纪以来的古地温场的演化特征;同时选取阜康凹陷的一个二维剖面,对阜康凹陷二叠系平地泉组烃源岩进行单井热演化史分析、二维剖面烃源岩热演化史分析和烃源岩平面热演化史研究。研究发现,阜康凹陷平地泉组古地温比现今地温高,呈直线带状对应关系;平地泉组烃源岩三叠纪早期开始生烃,到了侏罗纪早期进入生烃高峰。并非前人长期认为的三叠纪末开始生烃。

准东阜东斜坡区上侏罗统齐古组砂岩成岩作用及孔隙演化分析

据重点井岩心观察资料及岩石、铸体薄片、X-衍射、扫描电镜及阴极发光等资料,对研究区齐古组砂岩储层成岩作用及孔隙演化特征进行分析。研究区齐古组储集层主要为细-中砂岩,成分成熟度偏低,结构成熟度较高。经历的成岩作用类型主要为压实-压溶作用、胶结作用和溶蚀作用。孔隙类型主要以原生粒间孔为主。齐古组砂岩主要处于中成岩阶段A期,孔隙演化与成岩作用密切相关,压实及化学胶结作用是齐古组储集层储集性能变差的主要因素。

新疆博格达推覆构造及其与油气的关系

博格达山位于新疆北部,南、北两侧分别为吐哈盆地和准噶尔盆地夹持。博格达推覆构造是指博格达山的西段,由于与油气等矿产关系密切,一直引起人们的关注,但关于其组成与结构、成因机制和演化历史等尚不十分清楚。通过地表地质、勘探地震和大地电磁测深等资料的综合研究,指出博格达推覆构造由近东西向展布的柴窝堡盆地和博格达冲断隆起组成,前锋为阜康断裂,东、西两侧由近北东向延伸的乌鲁木齐—米泉断裂和达坂城—老奇台断裂2条调节断裂围限,底部主滑脱面位于中地壳,推覆体根部位于中天山北缘断裂。推覆构造从南向北由多条分支逆冲断裂分隔为变形特点各异的次级构造单元,构造样式自南向北由基底卷入型过渡到盖层滑脱型。博格达推覆构造的形成受控于准噶尔盆地向南的深俯冲作用,在侏罗纪末期至白垩纪早期已具雏形,白垩纪至古近纪又发生了向北的大规模逆冲推覆,新近纪以来再次向北强烈推覆并导致博格达山急剧隆升,最终形成现今构造面貌。阜康凹陷位于推覆构造前缘,构造稳定,油气保存条件优于推覆构造内的柴窝堡盆地,是寻找大中型油气藏的有利地区。

准噶尔盆地阜康凹陷东部中/上二叠统不整合结构特征及控藏作用

不整合纵向结构体中的高孔渗带与不同结构层组成的储盖组合常形成类型多样的岩性、地层圈闭。为此,通过井震结合,综合不整合之上、下地震反射特征,可将准噶尔盆地阜康凹陷东部中/上二叠统不整合划分为平行—平行、平行—削截、平行—褶皱、超覆—削截和超覆—褶皱等五种类型;利用测井资料构建判别参数,识别不整合体结构,分析其发育规律及控制因素;根据钻探成果,建立不整合结构体控藏模式。研究表明,不整合体结构主要受剥蚀量、母岩岩性及构造部位高低的控制,不整合结构体上层与中层厚度呈负相关;超覆—削截不整合区域为油气藏有利发育区;不整合上层结构中的水进砂体,是不整合体油气勘探的有利目标,湖(海)湾区易形成地层超覆油气藏。该成果对其他类似地区不整合油气藏勘探具有借鉴意义。

准噶尔盆地阜康凹陷及周缘凸起区的原油成因与分布

为进一步厘清准噶尔盆地阜康凹陷及周缘凸起区原油成因及其分布规律,基于最新烃源岩、原油有机地球化学和油气勘探资料,评价了各套烃源岩的地球化学特征,划分出4种成因原油类型,明确了原油与相应烃源岩的亲缘关系,查明了不同成因原油的空间分布。研究结果表明,Ⅰ类原油源自中二叠统芦草沟组烃源岩,主要分布在沙南、北三台、三台等油田和阜康凹陷深层二叠系—三叠系;Ⅱ类原油源自阜康凹陷下侏罗统八道湾组烃源岩,分布于沙北油田、阜北斜坡、阜东斜坡及该凹陷内侏罗系;Ⅲ类原油来自二叠系与侏罗系烃源岩的混合,分布于彩南油田、彩南西区块、北三台凸起西斜坡侏罗系;Ⅳ类原油源自石炭系松喀尔苏组B段烃源岩,主要以出油点的形式分布于阜康凹陷与相邻凸起。阜康凹陷二叠系生成的油气聚集在自身及下三叠统相对优质储盖组合中,勘探潜力大。

阜康凹陷中下侏罗统煤系烃源岩地球化学特征

阜康凹陷侏罗系烃源岩为一套沼泽相-浅湖相含煤沉积,通过研究系统评价了该套烃源岩的生烃潜力,认为其泥岩有机质丰度高、类型以Ⅱ2—Ⅲ型为主、处于中等热演化阶段,主要以生湿气为主;煤层及共生的碳质泥岩生烃母质为Ⅲc型,以镜质组为主,以生气为主,同时亦能形成一定数量的轻质油。前人研究认为,位于白家海凸起最北端的彩南油田原油中侏罗系烃源岩的贡献平均为60%左右,董1井头屯河组原油也来源于侏罗系烃源岩;彩17井八道湾组天然气既有八道湾组煤层气,又有二叠系平地泉组油型气混合的可能,表明侏罗系烃源岩的生烃潜力在准东地区油气勘探过程中具有十分重要的意义。

准噶尔盆地腹部阜康深凹带侏罗系成藏规律

准噶尔盆地腹部阜康深凹带地层埋藏较深,断层不易识别,圈闭隐蔽,与凸起带以大型构造圈闭为主的油气藏在成藏规律上存在显著差异。在对阜康深凹带油气来源、运移通道、运移动力及成藏时间等成藏过程研究的基础上,分析油气运聚过程和成藏主控因素。首先应用地质与地球化学的分析方法,发现阜康深凹带的油气主要来自于八道湾组淡水环境下形成的煤系烃源岩;然后结合异常压力、运移输导特征及油气成藏期次的分析,认为油气从八道湾组排出之后,在八道湾组和三工河组砂体中发生过长距离侧向运移,之后通过走滑断层,垂向运移至上部的头屯河组圈闭中聚集成藏。通过对阜康深凹带成藏主控因素的分析,认为头屯河组油气藏的形成主要受超压、断裂、圈闭及三者良好匹配的控制,并在此基础上,建立了该区的油气成藏模式。

准噶尔盆地阜康凹陷北部三工河组储层非均质性综合研究

阜康凹陷为准噶尔盆地的富烃凹陷之一,其北部斜坡带为有利油气聚集区,上侏罗统三工河组发育辫状河三角洲,因其储集砂体面积大、厚度大受到较大关注。由于油气仍有较大挖掘潜力,同时油井水驱效果逐渐变差等问题逐渐显现,需要对研究区三工河组储层非均质性进行综合研究。利用岩心、录井、测井和地震资料,通过层内、层间和平面非均质性的详细研究,发现三工河组储集层的宏观非均质性很强,三工河组二段最强。利用压汞、核磁共振、恒速压汞、粒度、薄片分析和扫描电镜等资料,通过对三工河组储集层的孔喉、颗粒以及填隙物非均质性进行详细研究,发现三工河组储集层的微观非均质性很强。储集层非均质性受控于沉积背景、成岩作用和异常压力,综合认为三二段相较于三一段更有利于成藏。

准噶尔盆地东部白垩系成藏条件及勘探前景分析

准东探区白垩系油气主要受阜康凹陷侏罗系烃源岩的控制 ,平面上主要沿阜康凹陷周边分布 ,纵向上油气主要分布在白垩系中下部。白垩系构造面貌是由南西向北东方向抬升的大斜坡 ,构造圈闭不发育。沉积相研究结果表明有利的相带主要集中在五彩湾凹陷—沙丘河、北三台地区 ,而该地区油气的保存条件相对较差。