Fluid inclusions and oil charge history in the reservoirs of the Yongjin oilfield in central Junggar Basin

In the Yongjin oilfield of southern Junggar Basin, many wells have been drilled to produce industrial oils. Based on the analysis of fluid inclusions in the reservoirs, in combination with the geological and thermal evolution, the charge history in this area has been studied. The results indicate that the Jurassic Formation and Cretaceous Formation reservoirs contain abundant oil and gas inclusions, and four types of fluid inclusions have been distinguished. According to the homogenization temperatures of the fluid inclusions, the hydrocarbons charged the Cretaceous Formation for two periods, one ranges from the Late Cretaceous period to the Eogene period, and the other ranges from the Neocene period to the present. The oil filling history is correlated with the oil source correlation analysis, which is controlled by the movement of the Che-Mo plaeo uplift. Overall, oil accumulation is characterized by the superposition of two sets of source rocks for two stages in the Shawan depression.

准噶尔盆地永进油田侏罗系超深层致密砂岩储层成岩相识别及分布预测

深层致密砂岩储层非均质性强、分布规律复杂,地质甜点预测难度大。为实现高效勘探开发,如何准确识别与预测井间储层成岩相亟需深入研究。综合利用岩心、测井和三维地震资料,在准噶尔盆地永进油田侏罗系超深层储层成岩作用研究基础上,开展了成岩相识别及分布预测研究,认为储层成岩作用类型主要有压实作用、胶结作用及溶蚀与交代作用,可划分为强溶蚀+绿泥石包壳、中等溶蚀+自生高岭石、中等钙质胶结溶蚀、强钙质胶结及压实致密等5种成岩相。基于测井资料,利用岩石物理参数、物性参数对储层成岩相类型进行了综合识别,确定其垂向分布规律。研究发现强溶蚀+绿泥石包壳和中等溶蚀+自生高岭石这两种优势成岩相主要位于三角洲主干分流河道砂体内部,储层物性较好,是油层发育的主要部位。基于成岩相与地震纵波阻抗的对应关系分析,发现优势成岩相纵波阻抗相对较低,可通过纵波阻抗的数值分布特征预测优势成岩相分布。因此利用三维地震纵波阻抗反演成果开展了成岩相分布预测,根据纵波阻抗与不同类型成岩相对应关系落实了优势成岩相发育区。结果表明,优势成岩相主要位于研究区东北部的Y301—Y302井区以及西北部Y1井区,呈局部连片分布发育。储层成岩相识别可以为超深层地质甜点的分布预测研究提供重要依据。

特低渗砂岩储层物性下限确定方法——以永进油田西山窑组储集层为例

准噶尔盆地永进油田西山窑组储集层孔隙度的分布范围在4%～6%之间,渗透率分布范围在0.01×10-3～0.30×10-3μm2之间,属典型的特低孔、特低渗储层。结合静态、动态资料及岩石物理实验,综合利用经验统计法、含油产状法、物性试油法、核磁共振法、最小流动孔喉半径法、驱替压力法等6种方法,确定了该储层有效物性下限孔隙度为6%、渗透率为0.08×10-3μm2,为有效厚度划分及储量计算提供了依据。

深部超压储层发育机制及控制因素——以准噶尔盆地永进油田为例

随着油气勘探向深层-超深层领域推进,针对深层有利储层发育规律的研究至关重要。准噶尔盆地永进油田西山窑组埋深大,储层致密,超压强度大,但含油层段物性明显较好,超压流体与物性演化过程存在复杂的相关性。为此,以准噶尔盆地永进油田西山窑组的成岩、物性、压力及油气充注过程等成藏关键要素的演化过程及其时空匹配关系为核心,开展有利储层形成机制研究。结果表明,研究区目的层高孔带的形成与低岩屑含量、早期超压充注、成岩抑制、水力破裂及次生溶蚀5类作用有关。其相互作用机制为:相对于高岩屑含量砂岩,低岩屑含量砂岩压实程度弱,原生孔保存较好,早期超压含烃流体优先充注原生高孔带,超压进一步延缓原生高孔带压实,受烃类流体充注及绿泥石薄膜等成岩抑制作用,高孔含油段的孔隙度基本保持不变;强超压同时形成水力裂缝,进一步改善了储层渗透性;依赖于原生孔和水力裂缝提供的流体活动场所和空间,原生孔保存较好或裂缝较发育层段次生溶蚀增孔也较显著,总保孔量约为7%。

永进油田西山窑组砂岩储层尖灭线的地震识别技术

永进油田属于典型的地层-岩性油气藏,此类油气藏砂体范围的准确预测是勘探成功的关键,而砂体尖灭线的识别直接影响砂体范围圈定的精度。尖灭点识别的方法较多,但直接用剖面解释的方法存在较大误差,而基于调谐厚度的方法存在应用条件的限制问题,基于瞬时谱分析的地震属性方法则存在分辨率的问题。通过建立不同地质模型进行正演研究与分析,优选出识别砂体尖灭点效果较好的上覆地层下波谷幅值属性。理论测试表明,该属性比剖面直接解释和瞬时相位识别的尖灭点更接近真实位置。在实际应用过程中,考虑到研究区目的层分辨率低、不同砂组相互叠置等问题,结合谱分解技术,沿上覆地层下波谷同相轴提取了分频数据体的下波谷幅值属性,通过切片能清晰地识别出永进油田西山窑二、三砂组主力油层的尖灭线,且计算结果与实际井资料相符,为该区域砂体范围刻画提供了可靠依据。研究方法对同类地层-岩性油气藏的尖灭点识别有一定的借鉴作用。

永进油田深层侧钻水平井钻井技术

永进油田油气资源储量丰富,但是油气埋藏深、地质条件复杂、工程事故频发,油气资源难以有效动用。为了进一步评价该油田储量和研究有效动用方式,部署了永3-侧平1井。分析认为,井壁失稳的主要原因为山前构造应力挤压、黏土矿物吸水膨胀、微裂缝扩张,采取合成基钻井液技术,提高钻井液密度,降低滤失量并加强封堵,成功遏制了地层坍塌问题,确保施工顺利进行。采取井眼轨道优化设计技术、侧钻开窗技术、钻头和钻具组合优选技术、高温地质导向技术、安全钻进技术,顺利完成了永3-侧平1井施工,累计产油已过万吨,取得了良好的开发效果,为油田钻井积累了宝贵的经验。

永进地区超深低渗透砂岩油藏开发对策

永进地区属罕见的超深、低渗透、稀油砂岩油藏,溶蚀作用和异常高压导致油藏次生孔隙发育。虽然异常高压和大量的溶解气提供了驱油能量,但是限于油藏埋藏超深和储层低渗透等特征,压裂改造措施投资大,施工难度大,驱油能量不能充分发挥作用。研究认为,该油藏应立足水平井天然能量开发,从弥补先天条件不足入手,通过地质攻关找到更厚、裂隙更发育的优质储层,通过钻探长井段水平井增加钻探到裂隙的概率,发挥好异常高压、溶解气丰富的优势,实现该类油藏的经济开发。

准噶尔盆地永进油田西山窑组油藏成岩演化及成藏史

准噶尔盆地腹部永进油田中侏罗统西山窑组埋深为5600~6400 m,为深层—超深层低孔低渗储集层。为揭示储集层致密化过程及其与油气成藏的关系,通过岩心观察、铸体薄片鉴定、流体包裹体分析、沥青荧光颜色分析等手段,分析了中侏罗统西山窑组储集层特征、成岩作用、成岩演化序列和油气充注史。研究结果表明,永进油田西山窑组经历了3期成岩—油气充注过程,每期成岩作用均因一期油气充注而终止;第一期充注的原油在构造抬升过程中遭受氧化,生成大量碳质沥青占据孔隙;第二期成岩作用末期发生大规模油气充注,形成超压油藏,油气充注抑制了储集层胶结减孔作用,溶解早期孔隙中充填的碳质沥青增加储集层空间,是油气成藏及储集层物性改善和保持的关键期,该期所成油藏是永进油田主要的勘探目标;第三期成岩作用,地层快速深埋压实,储集层物性变差,该期有少量高成熟油气充注。

准噶尔盆地永进油田超深层致密砂岩裂缝测井识别

裂缝是影响永进油田超深层致密砂岩油气层产能的重要因素,但多种类型裂缝的发育导致其测井识别难度大。在研究区裂缝系统描述的基础上,划分裂缝类型,系统分析不同类型裂缝的常规测井特征,采用曲线重构放大裂缝信号,综合利用小波分解和支持向量机回归法开展裂缝识别。结果显示,研究区以水平缝为主,少见垂直缝和高角度斜交缝。裂缝发育段常规测井响应不明显,基于重构曲线的小波分解能够识别薄层水平缝、垂直缝和高角度斜交缝,但对于厚层水平缝发育段识别效果较差,结合支持向量机回归法能够同时识别大段水平缝以及薄层裂缝。该技术思路可有效识别研究区裂缝发育段。

深层-超深层异常高压油藏工艺技术对策

深层-超深层油藏地层压力高,开发过程中参数控制不合理易导致油井出砂、套损和结胶堵塞,确定合理的生产压差是油藏能否有效动用的关键。以永进油田为例,通过前期试油试采分析,认为生产压差控制不当、沥青质析出沉淀认识不足是导致该油田多年无法经济动用的关键。运用成熟软件重新进行了出砂预测,开展了井筒压力计算,以寻求合理的工作制度。实验研究了沥青质析出沉淀的原因和防治方法,结果表明,研究区地层临界生产压差为34.9 MPa,前期试油、试采射孔及生产时,压差均超过临界生产压差导致出砂;原油体系不稳定,结胶指数为2.33,井筒压力低于沥青质稳定压力,导致沥青质析出沉淀堵塞,分析认为这是早期开发效果差的主要原因。据此确定了从打开油气层开始,采取全过程压力控制的开发策略。当地层压力较高时,合理控制压力生产,可同时解决出砂和沥青质析出沉淀问题;当压力下降后,添加沥青分散剂辅助生产。矿场采取上述工艺技术试验了2口井,均取得成功。

准噶尔盆地永进油田西山窑组储层形成机理研究

准噶尔盆地永进油田的主力油层为侏罗系西山窑组,埋藏深约6 000 m,储层物性具特低孔、特低渗的特点。油井试油试采结果表明,储层物性是制约永进油田西山窑组油层富集高产的主控因素。通过大量测井资料、砂岩薄片、铸体薄片、扫描电镜等资料的分析认为,深埋作用、胶结作用、、异常高压、泥质含量及溶蚀作用是导致永进油田西山窑组储层特低孔、特低渗的根本原因,据储层演化历程模拟出西山窑组储层孔隙的演变模式。

永进地区清水河1砂组地震沉积微相研究

永进油田构造上位于准噶尔盆地中央坳陷昌吉凹陷西段,北邻马桥凸起,区块南部临近山前构造带,西部为车排子凸起南端,为胜利西部发现的深层超低渗透油藏,其地层从石炭系-第四系均有发育,主要目的层系为侏罗系西山窑组和白垩系清水河组(朱允辉,2008;贺振建,2009;修金磊等,2015)。

永进油田中生界低阻油层特征分析

准噶尔盆地永进油田中生界油层具有低电阻率特征,多数油层与临近水层相比较,电阻率增大不到2倍,影响了油层在测井资料上的判识。通过大量的岩心资料分析,认为泥质含量、岩石粒度、地层水矿化度、构造倾角是本区油层低电阻率的主要影响因素,并依此为基础研究了低阻油层的识别方法。

准噶尔盆地永进油田特低孔隙度超低渗透率储层分类评价

准噶尔盆地永进油田西山窑组和清水河组储集层孔隙度的分布范围在4%～6%之间,渗透率分布范围在(0.01～0.30)×10-3μm2之间,属典型的特低孔隙度、超低渗透率储层。引入毛细管曲线分形维和BP神经网络方法,将研究区的储层分为3类。通过建立样品毛细管压力曲线和孔隙大小分布的分形几何模型计算了孔隙结构的分形维数,定量描述孔隙结构的复杂程度,进而实现样品储层的分类;用BP神经网络方法输入5个节点数,即分形维和4条测井曲线系列(包括自然伽马、声波时差、深侧向和浅侧向电阻率),输出1个节点数,即1条深度连续的分形维曲线,实现全井段储层精细分类及有效性评价。

伪波阻抗反演在永进油田储层描述中的应用

通过已钻井证实,永进油田虽然具有多层系、多类型复合含油整装的特点,但其勘探目的层埋深大(约为6000m),地震地质条件较差,油气藏储层物性较差且十分复杂,单井产能下降较快,严重制约了永进油田的勘探开发效率。利用伪波阻抗反演技术对该区的储层进行了研究,并与地震属性相结合,预测出了储层发育相对较好的区域。该方法为永进油田的开发、特别是水平井或复杂结构井的设计提供了进一步的依据。

全油合成基钻井液在永3-侧平×井的应用

永进油田位于准噶尔盆地南缘,区域构造上位于准噶尔盆地中央坳陷昌吉凹陷西段,在勘探开发中清水河组和西山窑组的井壁失稳问题突出,已完钻的数口井均出现坍塌掉块、划眼、卡钻等事故。研制适用于永进油田的全油合成基钻井液体系配方,并在永3-侧平×井成功应用,解决了井壁失稳、悬浮携带、润滑防卡等难题,为永进油田的勘探开发取得了成功经验,为邻井钻探提供了技术保障。

准噶尔盆地永进油田井壁稳定钻井液技术研究

为提高准噶尔盆地永进油田勘探与开发效益,提高探井钻探成功率,通过调研准噶尔盆地永进油田已完钻井井壁失稳现状,分析永进油田井壁失稳地层岩石理化性能,明确了永进油田井壁失稳机理,并据此制订了稳定井壁的钻井液技术措施,研发了铝胺成膜防塌钻井液体系.评价实验表明,铝胺成膜防塌钻井液体系抑制性强,封堵性能好,油层保护性能好,岩心渗透率恢复值达到90%以上,能够满足永进油田井壁稳定及储层保护的需求.

永3-侧平1深层小井眼侧钻水平井钻井技术

永3-侧平1井是利用老井永3井实施开窗侧钻的水平井,该井存在储层埋藏深、侧钻点深、井底温度高、轨迹控制难度大、井壁易失稳等钻井技术难题,通过综合应用侧钻水平井轨道设计技术、合成基钻井液技术、开窗侧钻技术、优选抗高温仪器、侧钻水平井轨迹控制技术,顺利完成了深井小井眼侧钻水平井施工,完钻井深6111m,水平段长402.13m,为利用老井侧钻水平井动用深层低渗透油藏有效开发提供新的技术手段。

伪波阻抗反演在准噶尔盆地永进油田储层描述中的应用

永进油田目的层产状平缓,断层不发育,储层厚度小、埋深大、描述困难。运用伪波阻抗技术对该区的储层进行了研究,取得了较好的效果。

永301井井壁稳定钻井液技术

永301井位于准噶尔盆地车莫古隆起南翼,是永进油田的一口重点评价直井。永进油田地质构造复杂,上部地层棕红色泥岩易吸水膨胀缩径,导致起下钻不畅;疏松砂岩易形成虚厚泥饼,造成起下钻阻卡;二开大井眼长裸眼井段井壁稳定难度大;侏罗系发育超压,地层层理及微裂缝发育严重,井壁稳定性差,钻井液稳定井壁技术难度大。通过优选聚胺强抑制防塌钻井液体系和合成基钻井液体系,针对不同地层岩性采用相应的井壁稳定对策及维护处理工艺,保证了工程施工的顺利进行,达到了良好的提速提效目的。