天山后峡盆地晚中生代反冲断层的发现及其地质意义

天山山脉是通过古生代陆壳增生和晚古生代陆-陆碰撞形成的,新生代又受到强烈的陆内挤压隆升与褶皱断裂作用的改造,但对天山造山带中生代的构造变形特征知之甚少。在北天山后峡盆地发现一系列北倾南冲的逆冲推覆构造,根据区域地质资料推测应属于晚中生代的反冲断层。区域资料,特别是磷灰石裂变径迹测试结果表明,天山造山带在中生代晚期经历了一次重要的构造隆升事件,后峡盆地的反冲构造就属于该期山脉隆升事件的构造表现。这对进一步认识天山造山带中生代的构造演化和印度-亚洲大陆碰撞对该地区的远程效应有重要意义。

北天山后峡盆地地质特征及形成演化

作为北天山造山带内的中生代小型山间盆地,后峡盆地的构造属性及成因演化反映了天山造山带的构造演化历史,是认识天山地区陆块拼合、盆山耦合的重要窗口。文中综合利用野外踏勘、地震解释、平衡剖面恢复等研究手段,对北天山后峡盆地地质特征及其成因演化进行了系统研究。结果表明:(1)天山是后峡盆地侏罗纪的重要物源区,该时期石炭系基底仅为1个水下低突起,并未隆升成山而分隔盆地南、北的侏罗系,现今的后峡残留山间盆地是后期构造运动所致;(2)后峡盆地的形成经历了伸展—挤压的复合应力背景,早侏罗世—中侏罗世早期的弱伸展作用形成断陷盆地,晚侏罗世的强烈挤压作用改造了先前的伸展构造并使盆地定型,喜马拉雅构造期的强烈挤压改造主要表现为地层的抬升剥蚀和构造幅度的变化。该研究成果对明确天山造山带的构造演化及指导相邻盆地油气勘探具有重要意义。

新疆后峡盆地中–低阶煤煤层气成藏模式

低阶煤层气在国外有规模开发成功的案例,我国低阶煤层气资源丰富,但其勘探开发进展缓慢。新疆后峡盆地煤层气勘探程度较低,为进一步认识后峡盆地中–低阶煤煤层气成藏条件,指导勘探实践,根据研究区内地震、地质及已钻探井的煤岩分析化验和排采生产资料进行总结分析。结果表明,该区构造较为复杂,煤层厚度较大(4.1~24.3 m),发育较稳定,含气量差异较大(1.16~12.30 m^(3)/t),物性较好,渗透率(1.61~13.30)×10^(-3)μm^(2),渗透性较好;并且存在热成因、次生热成因、混合成因及生物成因4种煤层气成因类型,结合构造演化、水文地质及煤层顶底板保存条件,形成了深层热成因、常规圈闭次生热成因及中浅斜坡生物气3种成藏模式,每一种成藏模式代表了不同的煤层气富集过程。认为研究区中–低阶煤煤层气在匹配的构造、水文及顶底板封盖条件下能够形成有利的资源富集区;3种成藏模式中,深层热成因及常规圈闭次生热成因成藏模式更有利于聚集成藏,其对应的区域是今后勘探开发有利区。

天山后峡盆地后峡区块煤层气勘探潜力

新疆维吾尔自治区天山后峡盆地后峡区块蕴藏着丰富的煤炭资源且邻区的煤层气勘探已取得了一定的成效,而对于该区的煤层气资源条件和勘探前景尚不清楚。为此,通过野外地质调查、地震地质综合解释、钻井和岩心测试资料分析等手段,系统开展了中侏罗统西山窑组构造特征、煤层分布、煤岩煤质、含气性等地质特征分析及煤层气勘探前景评价。结果表明:(1)后峡区块受北西西逆冲断层及北东向压扭断层作用的控制,呈'三凹两凸'的构造格局,凹陷和斜坡区煤层气保存条件较好;(2)西山窑组煤层发育,具有厚度大、分布范围广的特点,西一段和西二段可作为勘探主要目的层;(3)煤层演化程度低,以长焰煤和气煤为主,属于低阶煤;(4)煤岩煤质好,含气性好;(5)采用体积法计算出该区西山窑组煤层气的资源量为3 200×10~8 m^3,优选评价出有利区10个,合计面积为240 km^2。结论认为:后峡区块西山窑组煤层气资源丰富,具有良好的勘探潜力,其中阿什里凹陷中东部斜坡区最为有利,是下一步煤层气勘探的重点评价区。

后峡盆地中部煤层气资源量预测

通过后峡盆地中部的煤炭资源状况和地质条件分析,运用新含气量测试方法,利用所获得的样品,对比、研究后峡盆地中部的各煤层含气量,发现后峡盆地中部煤层气含量丰富,能为国家创造巨大战略价值。因此,不断深入探究后峡盆地中部煤层气资源,能够掌握更全面地质构造、资源分布、储量等信息,制订出科学开发、合理利用资源的完善制度,最大限度降低矿井自然灾害的发生,为煤层气资源的可持续开发战略提供支持。

乌鲁木齐后峡盆地煤层气排采制度研究

据调查显示,乌鲁木齐后峡盆地拥有丰富的煤炭资源,并且含有丰富的煤层气,煤储层物性较好,无论是煤层气的赋存还是开发,都是天然的首选场所。在煤层气开发过程中,储层地质条件以及排采制度,都会影响煤层气井的产能。本团队在试验区收集了大量的排采相关数据,经过专业对比和分析,在绘制出排采曲线后,计算出蕴含的阶段变化规律,以更科学的角度完善并使用相关排采制度,更加合理地为排采生产提供指导依据。

全可溶桥塞在煤层气井分层压裂工艺中的应用

我国勘探开发的煤层气井在进行多层压裂时,常采用填砂分层、桥塞分层以及封隔器分层,施工作业中易出现层间封隔不严且压裂作业周期长、钻塞污染储层并有损套管以及液体黏度要求高并对煤层伤害大等问题。为此,在调研总结全可溶桥塞作业特点的基础上,开展全可溶桥塞在煤层气井压裂改造中的适用性对比分析,并在新疆维吾尔自治区天山后峡盆地后峡区块1口煤层气井进行了分层压裂试验。试验结果表明:(1)在X1井以全可溶桥塞射孔联作的方式成功完成4套煤层的分层压裂改造;(2)全可溶桥塞适用于多煤层常规压裂的活性水盐溶液环境,层间封隔效果好,压裂周期短,施工风险低;(3)全可溶桥塞的溶解时间受温度影响较大,建议在埋藏深、地层温度高的煤储层环境中进一步开展分层压裂试验,以期获得更好的工艺应用效果。结论认为,全可溶桥塞首次成功应用于煤层气井分层压裂并取得了良好的效果,有助于促进该项技术在煤层气井储层改造中的应用。