Petroleum exploration potential of Tamtsag Basin

The Tamtsag Basin is located in the extreme eastern portion of the Mongolia. The Basin and its counterpart in China (the Hailar Basin) are united a whole basin on the structural setting. In recent years, the Tamtsag Basin attracts more and more attention with the important exploration discovered in the 19th block by SOCO and in Hailar Basin of China. This paper discusses the exploration potential of Tamtsag Basin from the viewpoint of petroleum geology.

Origin of CO_2 gas from the north depression of the middle fault zone in the Hailar-Tamtsag Basin and natural gas in nearby depressions

Natural gas pools with the high contents of CO2 were discovered during exploring the middle fault zone of the Hailar-Tamtsag Basin. So far this kind of gas reservoir with CO2 with characteristics of carbon isotope is spe-cial. The stable carbon isotope of CO2 in the study area is relatively light with δ13 CCO2 values ranging from -13.1‰ to -8.2‰. The 40Ar/36Ar values of associated argon gas range from 916 to 996, with R/Ra of 1.20-1.26. Based on comprehensive analysis, it is believed that the CO2 gas in this study area is of crust mantle source.

海拉尔塔木察格盆地中部断陷带油气形成条件及富集规律

海拉尔塔木察格盆地中部断陷带油气藏具有很大的资源潜力和储量规模,在白垩系均有广泛的分布,具备良好的油气地质背景和成藏条件,是未来油气勘探的重点领域,其形成条件及富集规律不明。笔者在大量统计分析和地质研究的基础上,探讨了中部断陷带油气藏的形成条件、分布特征和富集规律。指出油气藏形成的地质背景:该区经历了5期构造运动,其中3期改造强烈,形成3期叠合盆地,奠定了富油洼槽和油气规模富集的构造格局;不同演化时期发育的沉积体系类型不同,断裂坡折带和构造转换带控制扇体的展布,为油气规模富集提供了有利的储集空间;高含火山碎屑物质受有机酸溶蚀形成次生孔隙,为深部油气成藏提供了有效储层空间。系统分析得出油气藏形成控制因素和分布规律:复式箕状断陷凹中隆起带和大型缓坡断阶带是有利的油气成藏区带;烃源灶控制了油气藏的分布范围,已发现油藏主要分布在生烃洼槽内或周边;扇三角洲前缘、三角洲前缘及水下扇中扇相带是最有利的含油相带,是油气富集高产的重要因素。

蒙古国塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩中片钠铝石胶结物的成因

塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组火山碎屑岩中发育大量的片钠铝石自生矿物。通过偏光显微镜、扫描电镜及X射线衍射分析等,查明了火山碎屑岩中的胶结物与自生矿物类型和成岩共生序列。含片钠铝石火山碎屑岩的成岩共生序列为粘土包壳-方解石-一期微晶石英-一期高岭石-二期微晶石英、二期高岭石、片钠铝石-铁白云石;通过MAT253稳定同位素质谱仪确定了片钠铝石和铁白云石的稳定同位素组成为片钠铝石的δ13 CPDB为-8.15‰～-2.81‰,与片钠铝石平衡的CO2的δ13 CCO2为-12.91‰～-7.55‰,通过与海拉尔盆地及BGS盆地系碳氧同位素数据的类比,表明片钠铝石中的碳主要为幔源岩浆来源,形成片钠铝石的钠和铝主要来源于安山岩岩屑、长石晶屑碎屑、玻屑和火山灰等;铁白云石的δ13 CPDB为-6.76‰～-2.65‰,与片钠铝石的碳氧同位素数据相似,结合相关地质实例及地球化学模拟实验,可以推断铁白云石中的碳也是幔源岩浆来源,铁白云石中的铁离子主要来源于安山岩岩屑、玻屑、火山灰和蒙脱石等矿物。

火山碎屑岩储层特征及控制因素——以塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组-南屯组为例

以塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组—南屯组火山碎屑岩为例,结合岩石学观察、薄片鉴定、扫描电镜分析等技术手段,研究火山碎屑岩储层特征及其影响因素。综合研究认为:火山碎屑岩岩石类型主要包括凝灰岩(熔结凝灰岩)、沉凝灰岩和凝灰质砂(砾)岩;发育有原生孔隙、原生裂缝、次生孔隙、次生裂缝等4类10种储集空间,且以次生溶孔为主;属于中低孔-特低渗型储层,横向上靠近洼陷边缘、接近构造高部位的孔隙度和渗透率较高,纵向上在1 900～2 100 m、2 600～2 900 m处存在两个明显的异常高孔隙带;储集性能受岩性岩相、构造运动、成岩作用和有机质热演化等因素影响,其中岩性岩相和成岩作用是影响储层储集性能的主要影响因素。

蒙古国塔木察格盆地塔南凹陷下白垩统铜钵庙组沉积特征和构造-古地理意义

铜钵庙组是蒙古国塔木察格盆地早白垩世发生初始裂陷的记录。铜钵庙组沉积早期,受强烈起伏的基底地貌和同生正断层活动的双重控制,塔南凹陷主要发育扇三角洲相;铜钵庙组沉积晚期,断裂活动趋于平息,研究区发育扇三角洲相和湖相。笔者系统总结了塔南凹陷铜钵庙组的扇三角洲相和湖相沉积特征,分析了沉积相带的平面展布特征。铜钵庙组沉积时期塔南凹陷出现雏形,沉积中心多且相对孤立,至南屯组沉积时期因同生正断层的进一步活动而连接成北东向条带状延伸的沉降带,盆地向西扩大。

海塔盆地中部断陷带洼槽结构特征及与烃源岩的响应

海塔盆地主要发育南二段和南三段烃源岩,二者在沉积特征和结构特征上均存在较大差异。为了搞清这两套烃源岩的形成背景及控藏作用,从盆地构造演化角度出发分析不同时期洼槽的结构特征,进而分析洼槽与烃源岩的关系。研究表明,南二段和南三段烃源岩分别形成于被动裂陷盆地和主动裂陷盆地时期,这两个时期形成的洼槽其结构分别为"泛盆"结构和多个半地堑构成的"复式小型断陷湖盆群"结构。两期不同结构的洼槽均控制了各自烃源岩层的分布及地层结构特征,从而决定了油气近源聚集且分别为短距离侧向运移和短距离垂向运移的规律。南二段烃源岩对已发现油气的贡献要好于南三段烃源岩。

碱性地层水对火山碎屑岩改造作用的实验研究

以塔木察格盆地火山碎屑岩(流纹质凝灰岩、沉凝灰岩)为研究对象,通过密闭容器中地层水—火山碎屑岩相互作用的水热实验,研究了不同温度下碱性地层水对火山碎屑岩成分的改造。研究显示:在碱性地层水作用下,火山碎屑岩以石英溶解为主,且随着温度的升高,石英的溶解度逐渐加大,而长石及碳酸盐矿物的溶蚀较弱;同时,通过扫描电镜(SEM)的观察发现:流纹质凝灰岩在100,120,140,160℃下样品表面有钙十字沸石生成;沉凝灰岩在100℃时有方解石生成,在120℃和180℃时样品表面有钙十字沸石生成。结合南贝尔凹陷石英保存完好,长石、碳酸盐矿物溶蚀溶解较强的特征,表明碱性流体对该区火山碎屑岩次生孔隙贡献较少。

海拉尔-塔木察格盆地中部断陷输导体系类型及其控藏作用

通过油藏解剖和成藏条件空间配置关系的详细分析,对海拉尔-塔木察格盆地(简称海塔盆地)中部主要断陷带生储盖组合类型、油气输导体系及其对油气成藏的控制作用进行了研究。结果表明,该区发育有自生自储式、下生上储式和上生下储式3种生储盖组合类型,每种生储盖组合中油气运移输导体系及有利的油气富集部位均有所差异。在自生自储式生储盖组合中,油气运移输导体系为孔隙裂缝和梳状输导体系;孔隙裂缝输导体系沟通的洼槽和梳状输导体系沟通的反向断裂翘倾隆起和洼中隆是该类生储盖组合中岩性油气藏形成的有利区域。在下生上储式生储盖组合中,油气运移输导体系为花状输导体系,由其沟通的反转构造是该组合内油气成藏的有利区域。在上生下储生储盖组合中,油气运移输导体系为阶梯状或倒U字型输导体系,其所沟通的不整合面古隆起是油气藏形成的有利区域。

塔南凹陷油气成藏条件与富集规律

塔南凹陷位于蒙古国塔木察格盆地，为中生代断陷盆地。东断、西超的箕状断陷具有断陷结构简单、多凸多凹、凹隆相间的构造格局，形成了多物源、多沉积中心的特点。铜钵庙组扇三角洲前缘砂体、南屯组水下扇砂体和三角洲前缘砂体为油气聚集成藏提供了良好的储集空间。在中、西部，断裂隆起区和陡断带易形成以构造控制为主的油藏，而缓坡区和洼槽区多形成以岩性控制为主的油藏。构造沉积背景、烃源灶、不整合面和不同级别的湖泛面控制了油气在平面和纵向上的分布。

海塔盆地优质储层发育特征及控制因素分析

凝灰质砂岩是海塔盆地主要油气储集岩层,凝灰质含量随地层变老而增多,储层物性非均质性强,大量薄片等储层微观分析结果表明,凝灰质砂岩成分和结构成熟度较低,储层储集空间主要为溶蚀成因的次生孔隙,且次生孔隙比例随地层变老而增加。本文提出孔隙成因法,并根据该方法确定凝灰质砂岩优质储层物性下限的孔隙度为10%,渗透率为0.1×10~3μm^2,次生孔隙比例为30%。三角洲前缘亚相是形成凝灰质砂岩的基础,有机酸溶蚀和大气水淋滤作用是形成优质储层的主要因素。

蒙古塔木察格盆地塔南凹陷下白垩统南屯组三角洲沉积及储层特征

塔南凹陷为蒙古国塔木察格盆地的次级凹陷,盆地内发育三角洲沉积,且钻遇大规模油藏。综合利用地震、测井和岩心等资料,对塔南凹陷南屯组三角洲的沉积特征、展布、演化及储层物性进行研究。结果表明:本区三角洲可识别出三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3种亚相及6种微相,且集中发育于盆地的西北部;三角洲砂体的规模从南屯组初期到末期整体表现为逐渐扩张的趋势,加积和前积作用使得沉积范围迅速扩大。三角洲砂岩孔渗研究发现,塔南凹陷三角洲前缘砂体储层类型整体属于中孔超低渗型,水下分流河道砂体的孔隙度主要集中在17%～20%,渗透率主要集中在0.1×10^(-3)～10×10^(-3)μm^2,储集物性好;席状砂的孔隙度主要集中在15%～16%和19%～21%,渗透率主要集中在0.1×10^(-3)～5×10^(-3)μm^2,储集物性次之;河口坝砂体的储集物性最差,孔隙度主要集中在13%～17%,渗透率主要集中在0.1×10^(-3)～5×10^(-3)μm^2。

海拉尔—塔木察格盆地南贝尔凹陷下白垩统火山碎屑岩储集层成岩演化及控制因素

应用普通薄片、铸体薄片、扫描电镜、黏土矿物 X 射线衍射等多种测试手段,对海拉尔—塔木察格盆地南贝尔凹陷下白垩统铜钵庙组和南屯组火山碎屑岩储集层成岩演化特征进行了系统研究,并探讨了成岩演化的控制因素。研究认为,储集层成岩作用类型主要有熔结作用、压实作用、脱玻化作用、蚀变作用、胶结作用和溶蚀溶解作用,所处成岩作用阶段主要为中成岩阶段 A 期。储集层经历了同生成岩阶段—中成岩阶段 A期的演化过程,局部储集层还经历了表生成岩阶段的演化过程。各成岩演化阶段特点均有所不同,其中,同生成岩阶段以熔结作用和弱胶结作用为特点,早成岩阶段 A 期以较强压实、弱胶结为特点,早成岩阶段 B 期的特点为较强压实、弱胶结、弱溶蚀,中成岩阶段 A 期为中等压实、较强胶结、较强溶蚀,表生成岩作用阶段以大气水淋滤作用为特点。成岩演化过程主要受成岩环境以及构造作用和火山活动的控制。储集层成岩环境大致经历了弱碱性—弱酸性—酸性—碱性的演化过程,酸性成岩环境以溶蚀溶解作用为主,碱性成岩环境胶结作用明显。构造作用和火山活动通过控制火山碎屑物质的来源、裂缝的产生、热流体活动以及表生成岩阶段的进行等来影响储集层的成岩演化。

火山碎屑岩储层特征及敏感性——以塔木察格盆地塔南凹陷为例

为了研究火山碎屑岩的储层特征及储层敏感性机理,以塔木察格盆地塔南凹陷铜钵庙组—南屯组火山碎屑岩为对象,运用普通薄片、铸体薄片和扫描电镜等技术,结合储层敏感性实验资料,根据《储层敏感性流动实验评价方法》(SY/T 5358-2002),分析火山碎屑岩储层特征及其水敏、盐敏、速敏、碱敏、酸敏的特征和形成机理.结果表明:岩石类型包括凝灰岩、沉凝灰岩和凝灰质砂(砾)岩,主要敏感性黏土矿物有蒙脱石、伊利石、高岭石、绿泥石和伊/蒙混层,属于中低孔特低渗型储层;水敏性强弱与岩石类型关系密切,凝灰质砂(砾)岩水敏为中等偏强—强,凝灰岩和沉凝灰岩水敏为中等偏弱—中等偏强;盐敏程度绝大多数为中等偏强,临界盐度为5.126g/L;速敏为中等偏弱—弱速敏;碱敏为中等偏弱—中等偏强碱敏,临界碱度为7.43;酸敏程度范围较广;水敏程度与黏土矿物总量呈正相关;酸敏程度主要受绿泥石含量影响,酸敏指数与绿泥石含量呈正相关.该研究可为火山碎屑岩油气勘探提供借鉴.

海拉尔—塔木察格盆地中部断陷带构造演化与富油构造带成因机制分析

海拉尔盆地和塔木察格盆地分属于中国和蒙古国,构造上具有统一的构造背景和成盆演化过程。为了整体剖析海拉尔—塔木察格盆地构造演化过程及其对油气运聚成藏的控制作用,本文在明确成盆背景基础上,立足中部断陷带,系统研究了盆地的沉积充填结构、盆地的性质及其叠加演化过程,进而分析了不同演化阶段富油构造带的形成机制及构造演化对油气成藏的控制作用。研究表明,海塔盆地分别由铜钵庙组构成的残留盆地和由南屯组—青元岗组构成的被动裂陷盆地两种不同性质盆地叠加而成,被动裂陷盆地可进一步划分为4个演化阶段,即南一段下、中亚段构成的初始裂陷演化阶段、南一段上亚段—南二段构成的强裂陷演化阶段、大磨拐河组—伊敏组构成的断坳转化演化阶段以及青元岗组构成的坳陷演化阶段。初始裂陷阶段简单剪切走滑变形控制形成的掀斜隆起带,为下部油气系统即南一段下亚段和中亚段的有利勘探方向;强裂陷阶段的纯剪切伸展变形控制形成的中央隆起带和中央背斜带,为中部油气系统即南一段上亚段和南二段的有利勘探方向;断坳转化阶段伊二、三沉积晚期的纯剪切张扭变形控制断裂密集带的形成,并指示下部和中部油气系统的油气运聚成藏及富集部位;伊二、三段末期及坳陷演化阶段的挤压反转变形主要控制了多类型反转构造带的形成,并指示上部次生油气系统即大磨拐河组的油气调整聚集成藏及富集部位。

断陷盆地多期构造变形特征与油气聚集——以海拉尔—塔木察格盆地南贝尔凹陷为例

通过对海拉尔—塔木察格盆地南贝尔凹陷多期构造变形特征与沉积充填类型、烃源岩发育特征、圈闭类型、输导体系等油气成藏的主控因素间的相互响应配置关系研究,从盆地及凹陷内部2个层次分析了构造样式的控油作用。指出从盆地级别角度来看,南贝尔凹陷多期构造演化过程塑造了非旋转地堑/旋转半地堑—滚动半地堑—复式半地堑—走滑半地堑等多种凹陷结构变形。不同凹陷结构决定了沉积体系充填类型及砂体展布特征,并影响了烃源岩的形成与分布,形成了垂向上不同层位的多样生储盖组合,进而控制了多层位不同油藏类型的叠置复式成藏组合。而从凹陷内部构造变形分析得出发育的构造样式可划分为裂陷期断陷型、断拗期张扭型、反转期扭压反转型3期3大类18种类型,裂陷期发育的断陷型构造样式控制下形成的圈闭是原生油藏油气聚集最有利的场所;反转期发育的挤压构造是形成次生油藏的有利指向;断拗期及反转期发育的构造样式构建了多种类型断—砂输导体系。总体上断陷盆地多期构造变形特征对生、储、圈、运等油气成藏的关键因素具有控制作用,从而决定了油气的分布规律。

海-塔盆地中部断陷带南屯组沉积体系配置及有利相带分析

本文充分利用岩芯、测井、地震及分析化验等资料,对海—塔盆地中部断陷带4个主力凹陷的南屯组砂体类型及分布特征进行了详细研究。结果表明,南屯组主要发育扇三角洲、近岸水下扇、辫状河三角洲和湖底扇等4种典型类型砂体,并从沉积背景、发育部位、沉积特征、搬运机制以及地震反射特征等5个方面,分不同角度、不同层次详细阐述了扇三角洲、近岸水下扇、辫状河三角洲和湖底扇的识别标志;其中扇三角洲主要分布在乌尔逊凹陷和贝尔凹陷的陡坡带,近岸水下扇主要分布在南贝尔凹陷和塔南凹陷的陡坡带,而辫状河三角洲主要分布乌尔逊凹陷、贝尔凹陷和南贝尔凹陷的缓坡带。从盆地边部向盆地中心方向,沉积相由扇三角洲、近岸水下扇和辫状河三角洲沉积逐渐过渡为半深湖—深湖相沉积,局部半深湖—深湖相中发育湖底扇沉积体系,整体具有"南北分块、东西分带"的沉积格局。综合研究表明,扇三角洲前缘、近岸水下扇中扇和辫状河三角洲前缘砂体是油气富集的有利沉积相带,而洼槽边缘的湖底扇砂体为岩性油气藏勘探的重点对象。

蒙古塔木察格盆地塔南凹陷烃源岩特征及潜力评价

烃源岩潜力评价是油气田勘探的重要步骤,对于岩性油气藏勘探尤为重要,需考虑多方面因素。受塔南凹陷实际条件的限制,选取烃源岩厚度、有机碳含量、干酪根类型、热解指标、有机质成熟度等5项指标,对研究区下白垩统铜钵庙组、南屯组、大磨拐河组烃源岩特征及潜力进行评价。研究表明,研究区烃源岩特征整体优好;南屯组的烃源岩最优,大磨拐河组次之,铜钵庙组最差。使用"直接乘法"对研究区9小层烃源岩生烃潜力进行综合排队,其中南屯组SQ3-3小层的烃源岩发育最好,铜钵庙组I油组的烃源岩发育最差,其先后顺序及评价为:SQ3-3、SQ3-2、SQ3-5、SQ3-1、SQ3-4、SQ4-1、II油组、SQ4-2及I油组。

海拉尔-塔木察格盆地构造带与油气关系

海拉尔-塔木察格盆地在成盆期和改造期不同构造应力场作用下形成不同类型的构造带和配置关系.为研究不同类型构造带的特征及其与油气的关系,根据地震资料解释和典型剖面构造组合规律,以及构造发育的位置、时间、延伸方向、断裂与褶皱的关系、展布形态及成因,在盆地内共识别出3种与油气密切相关的构造带——变换构造带、断层相关褶皱构造带和滑脱构造带;分析3种类型构造带形成的应力背景和构造特征,发现构造带上不但发育多种类型圈闭,而且紧邻烃源岩,其上所发育的断层还为油气运移提供通道.结果表明,3种类型的构造带为油气勘探的有利区带.

海塔盆地储层异常难压原因与对策

海塔盆地压裂改造经常出现压不开、施工压力过高、低砂比阶段砂堵等异常难压情况,压裂施工成功率仅为81%。从储层地质和工程技术两方面分析了异常难压储层产生的原因,找到了压不开、异常高压、低砂比砂堵储层压裂技术难点。在完善设备、管柱、工艺等基础上,针对不同难压储层实施优化射孔、压前酸化、应用低摩阻压裂液、实时控制等相应技术对策,取得了较好效果,矿场试验成功率提高到91.8%。