准噶尔盆地东南缘柴窝堡地区构造特征及勘探方向

准噶尔盆地东南缘柴窝堡地区形成过程中受博格达山和伊林黑比尔根山双向挤压,形成逆冲推覆叠加构造,断裂和裂缝非常发育,二叠系芦草沟组沉积期位于生烃凹陷中心,油气源充足,成藏条件非常有利。研究区内8口井都见到丰富油气显示,达1、柴参1地两口井获低产,勘探潜力非常大。但由于构造特征复杂,且勘探研究程度较低,导致构造地质模型及圈闭发育规律认识不清,制约了该区有利勘探区带及目标的优选。通过对柴窝堡地区大量野外露头和地震资料综合分析.

准噶尔盆地柴窝堡凹陷中二叠统地层格架与沉积体系特征

柴窝堡凹陷是海西期复杂构造演化形成的具叠合结构的山间坳陷,为准噶尔盆地南部油气勘探开发的热点区域之一。综合利用露头、钻测井、岩心及地震资料,明确柴窝堡凹陷中二叠统层序地层格架、物源、沉积体系构成及展布特征。研究表明,凹陷内可容空间和层序边界受构造升降和古气候变化共同控制,充填地层呈现南厚北薄分布特征;目的层段可划分为4个三级层序SQ1、SQ2、SQ3及SQ4,分别对应乌拉泊组、井井子沟组、芦草沟组及红雁池组;物源由南部时代不同、构造背景相异的伊林黑比尔根山提供;南部斜坡带主要发育冲积扇、扇三角洲沉积相,而在北部凹陷带发育湖泊相;SQ1~SQ4层序沉积时期整体为水退-水进旋回,由早期潮坪-冲积扇沉积环境逐渐演化为晚期冲积扇-扇三角洲-滨浅湖沉积环境,进一步划分为10种亚相和6种微相。相关研究认识可为预测有利油气藏的分布提供一定的理论依据。

柴窝堡凹陷柴窝堡构造达1井钻探效果及其勘探意义

柴窝堡构造是柴窝堡凹陷实现勘探突破的首选目标,近年在该构造主体部位钻探的达1井取得了较好的效果,具有重要的勘探意义。首先,进一步证实柴窝堡构造含油气性良好,有望发现较大规模的油气藏;第二,表明柴窝堡构造油气藏类型为构造背景下的由多个含油气单砂体叠置形成的岩性凝析油气藏,物性是控制油气富集的主要因素;第三,展示了柴窝堡凹陷油气勘探潜力较大,西疙瘩构造带为有利勘探区带,阿克苏构造为有利勘探目标;最后启示我们,形成一套有效的油气层压裂改造技术,是实现柴窝堡凹陷油气勘探突破的必由之路。

柴窝堡背斜储层构造裂缝发育特征及控制因素

应用岩心裂缝描述和野外露头区裂缝调查资料,对准噶尔盆地柴窝堡凹陷柴窝堡背斜低孔隙低渗透性储层构造裂缝的组系与产状、裂缝的性质、裂缝的发育程度及其控制因素进行了分析研究.结果表明,柴窝堡背斜储层主要发育有4组构造裂缝,分别为NW向（310°～330°）、近EW向（270°～280°）和NE向（40°～60°）的3组裂缝以及NW向（320°±10°）和NWW向（280°±10°）的1组共轭剪切裂缝.其中以NW向和近EW向裂缝为主,这些裂缝中又以高角度的剪切裂缝为主.裂缝的发育和分布受控于构造应力、褶皱、断层、岩相（岩性）及岩层厚度等因素.

新疆柴窝堡盆地地下水化学及稳定同位素研究

地下水是维持乌鲁木齐河流域社会经济发展和生态系统的最重要的水源,尤其是柴窝堡盆地因大量开采使得地下水水位下降、湖面萎缩,地下水系统动态特征发生了变化,所以研究区内地下水水流系统及其补径排关系对于深入研究盆地地下水流系统特征和合理开发利用地下水水资源能够提供重要的基础资料,尤其是对调整地下水资源的开采布局具有现实意义。本次研究主要以地质、水文地质背景资料为基础,结合地下水补给环境的差异,利用水化学和水的稳定同位素进行示踪研究,确定了柴窝堡盆地地下水的补给来源和排泄途径,区分出盆地排泄带不同点的补给区,包括东山、南山和西山补给区,对同一补给区又细分出不同的水流系统。

柴窝堡凹陷达坂城次凹上二叠统烃源岩的地球化学特征及勘探方向

通过对准噶尔盆地柴窝堡凹陷达坂城次凹柴参1侧1井、达1井和小平槽沟剖面烃源岩的系统研究,认为达坂城次凹烃源岩的显微组分以镜质组为主;柴参1侧1井和达1井烃源岩的成熟度较高,但有机质丰度很低,为非—差烃源岩;小平槽沟剖面烃源岩的成熟度达成熟—高成熟阶段,有机质丰度高,有机碳最高达3.87%,并且芦草沟组烃源岩的生烃潜力远大于红雁池组。达坂城次凹的有机质来源主要以陆源高等植物为主,形成于具有一定盐度或水体分层的强还原湖相沉积环境。小平槽沟剖面的有机质可分为两种,两者在原始有机质来源、沉积环境以及成熟度方面均存在明显的差异。油源对比表明,上二叠统优质烃源岩主要分布于达坂城次凹东北部,其生成的油气沿燕山、喜山期形成的断裂以及上二叠统孔、渗性较好的输导层向西南方向斜坡带的较高部位运移。因此,斜坡带的较高部位为勘探的主要有利方向。

柴窝堡凹陷达坂城次凹油气成藏条件及勘探方向

以有效烃源岩理论和储层(裂缝)预测、改造型盆地模拟技术方法为指导,综合研究分析了柴窝堡凹陷达坂城次凹油气成藏条件,预测了油气资源潜力,指出了勘探方向。综合研究分析表明:达坂城次凹发育有2套主要烃源岩层即上二叠统芦草沟组和红雁池组并达到了好—中等烃源岩级别,具有一定的资源潜力;主要储集层亦为芦草沟组和红雁池组,总体为较好含气储层,是主要勘探目的层;存在构造、地层、岩性和复合型4大类油气藏类型和自源—侧向排烃、它源—垂向排烃2类油气成藏模式;最有利的勘探区带为柴杨断褶带北部和三个山冲断带。

新疆柴窝堡盆地地下水库调蓄能力的初步研究

本文应用GMS(Groundwater model System)模型软件对新疆柴窝堡盆地地下水系统进行了模拟调参。根据所调给水度μ值,计算出盆地目前最大的地下可调蓄量约为36.608×108m3。同时结合本区水文地质条件,得出结论:新疆柴窝堡盆地地下水库在取水水源、取水条件、地下库容等方面都具备调蓄水资源的能力。如果用其调蓄水资源,既可以增加水资源的利用量、解决城市季节性缺水问题,又能优化水资源的时空分配,能较好地缓解乌鲁木齐市区的供水不足状况。

准噶尔盆地柴窝堡凹陷二叠系储层成岩作用

根据岩心、岩石薄片、X射线衍射、扫描电镜和电子探针等资料,对准噶尔盆地柴窝堡凹陷二叠系红雁池组储层成岩作用特征及其对储集物性的影响进行了研究。结果表明,红雁池组储层岩石具有成分成熟度和结构成熟度均较低的特点,岩石类型主要为细砾岩和岩屑砂岩,岩屑类型以凝灰岩岩屑为主;储集空间以粒间溶孔为主,属超低孔、超低渗储层。储层成岩阶段主要为中成岩阶段A期,其中压实作用导致原生孔隙大量丧失,是研究区最主要的破坏性成岩作用;黏土矿物胶结作用使储层孔渗性降低;碳酸盐矿物和沸石矿物胶结作用均具有双重影响,二者在支撑碎屑颗粒、减弱压实作用强度的同时,为后期溶蚀作用的发育提供了物质基础;溶蚀作用使次生孔隙发育并使孔缝连通,是研究区重要的建设性成岩作用。

柴窝堡凹陷油气藏形成条件及成藏模式研究

改造型盆地评价是近年来石油地质研究的难点和重点.以成盆、成烃和成藏理论为指导,应用盆地分析、有效烃源岩评价、储层预测、改造型盆地模拟等技术和方法,综合研究分析了改造型盆地柴窝堡凹陷油气藏形成条件,预测了油气资源潜力,建立了油气成藏模式.结果表明:该区主要烃源岩层为上二叠统芦草沟和红雁池组,是油气资源分布的主要层位;主要储集层亦为上二叠统芦草沟和红雁池组,物性较差,总体为较好含气储层,是主要勘探目的层;存在构造、地层、岩性、复合4大类油气藏类型和自源—侧向排烃、它源—垂向排烃两类油气成藏模式.

柴窝堡盆地石油地质特征与油气勘探前景

柴窝堡盆地具前震旦系结晶基底,二叠系至第四系组成盆地盖层。从石油地质特征分析,柴窝堡盆地具一定的成藏条件,主要烃源岩为上二叠统芦草沟组,储集层主要为芦草沟组砂岩或砂砾岩,上覆红雁池组-仓房沟群为良好的盖层。燕山运动和喜山运动为圈闭形成和定型期,大量排烃期是侏罗纪—白垩纪,油气生成、运移期匹配较好。本区发育3大套生储盖组合,从构造上分析芨芨槽子古隆起周围及雷家沟构造带深部的芦草沟组有利生油区,物性较好,为油气运移指向,是下一步勘探的有利目标。

新疆柴窝堡湖沉积物中环境敏感粒度组分揭示的环境信息

通过对柴窝堡湖沉积物剖面和流域表层沉积物进行粒度分析,结合沉积剖面年代序列,研究了柴窝堡地区的环境演变与沙尘暴事件。首先通过主成分因子分析,对柴窝堡湖沉积物剖面粒度不同粒级组分含量进行了研究,探讨了湖泊沉积物的物质来源,获得了两个主控因子F1和F2,它们控制了湖泊沉积物近97.7%的粒度变化特征。研究表明,F2代表了以57μm为众数粒径的次总体,主要来源于地表风沙侵蚀;而F1为以7μm为众数粒径的次总体,主要受流水作用控制。进而通过粒径—标准偏差法,提取了湖泊沉积物中环境敏感粒度组分,风成组分C2(20～209μm)反映了区域风沙活动的历史,并揭示了1910—1930年和1980—2000年为百年来的两个沙尘暴相对活动强烈的时期。沉积物中记录的1980年和2000年左右的沙尘事件与器测记录及历史文献记载具有很好的一致性。最后利用均值突变诊断分析,发现柴窝堡湖地区1910年前后存在近百年来最强的沙尘事件,揭示了近百年来该地区一次最强的环境突变事件。

新疆干旱区柴窝堡湖沉积记录的150年来气候环境特征

通过乌鲁木齐附近柴窝堡湖钻孔岩芯的粒度、有机质含量、化学元素以及同位素等多项分析,开展了研究区近150年来的气候环境演化研究。通过沉积记录与器测气象资料比较,认为沉积物的有机质含量反映了流域降水的变化,而有机质碳同位素的变化则与温度相关。在运用有序样品最优聚类分析对沉积物地球化学元素序列进行阶段划分的基础上,综合粒度、有机质含量以及同位素等多环境代用指标的分析,恢复了不同阶段的气候环境信息。结果表明,1860～1910A.D.,各环境指标显示当时湖泊水位较高,湖水较深,显示偏冷、偏湿的气候环境特征。1910～1950A.D.,粒度、地球化学元素、有机质、磁化率等指标波动明显,虽然有机碳同位素值有所升高,但仍然总体偏负,显示该阶段湖泊环境总体上波动强烈,气候不稳定。其中约1920A.D.左右,粒度显示突然变化,有机碳同位素、烧失量、元素含量等也均发生了显著的波动,指示明显气候环境事件的存在。1950A.D.以来,钻孔岩芯的磁化率升高,重金属元素含量以及总磷含量呈现明显富集,而有机质及其碳同位素变化却与器测温度和降水变化一致,指示了近期气候和人类活动对湖泊环境的影响。

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地与河谷区地下水流模拟

乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地与河谷区是乌鲁木齐市的重要供水水源地。为了更好地为地下水资源的可持续开发提供依据,本文尝试将几何形状及含水层厚度差异悬殊的柴窝堡盆地与河谷区联合起来,运用GMS模型系统建立了区域地下水稳定流和非稳定流数值模型。通过对观测孔地下水位过程线和地下水流场进行拟合,校正了研究区的渗透系数、给水度和储水率等水文地质参数。并运用模型分析了研究区的地下水流系统、地下水均衡量、地下水位变化趋势及地下水位监测网的设计。结果表明研究区地下水流主要存在两个径流排泄区:沿乌鲁木齐主河道的径流排泄区和以柴窝堡湖和大小盐湖为排泄中心的径流区;地下水储存量相对较大,能够调节季节性变化与地下水开采的影响;应加强主要河流洪积扇补给区和山前侧向补给带地下水位的监测与排泄区泉水流量的观测。

准噶尔盆地南缘柴窝堡凹陷泥页岩地球化学和矿物学特征研究

利用XRD、Rock-eval和气相色谱—质谱仪对准格尔南缘柴窝堡凹陷上石炭统、上二叠统及下侏罗统的泥页岩进行了地球化学和矿物学特征分析。有机地球化学实验结果指示,柴窝堡凹陷石炭纪至二叠纪经历了较长时期的淡水—微咸水沉积环境,有机质来源具有相似的母源输入特征,干酪根类型具有II型混合母质特征;有机质热演化特征表明,下侏罗统泥页岩处于低熟阶段,上石炭统与上二叠统泥页岩具有机质丰度较高、有机质类型丰富、热演化处于成熟—高成熟阶段等特点;矿物学特征显示,上二叠统泥页岩长石、石英等脆性矿物含量为73%,粘土矿物次之,指示其脆性指数较高,具有较好的可压裂性和粘土表面吸附性。结合前人认识,预测该段泥页岩中可能蕴藏着一定规模的页岩气资源,具有较好的页岩气资源前景和勘探潜力。

柴窝堡凹陷油气资源潜力分析

以改造型盆地成盆、成烃和成藏理论为指导,应用沉积相分析、有效烃源岩评价、剥蚀厚度恢复及改造型盆地模拟等技术和方法,综合研究分析了柴窝堡凹陷沉积演化特征及烃源岩特征,预测了油气资源潜力,提出了有利勘探区带和目标。结果表明,柴窝堡凹陷北部及现今博格达山地区在晚二叠世沉积期属于深湖—半深湖亚相;凹陷主要烃源岩层为上二叠统芦草沟和红雁池组,位于凹陷北部,达到好—中等烃源岩级别;区内油源来自凹陷北部烃源岩,具有一定的资源潜力;最有利的勘探区带为柴杨断褶带北部和三个山冲断带,最有利勘探目标为柴窝堡构造和阿克苏构造。

新疆柴窝堡水源地地下水超采引发的环境问题

柴窝堡水源地近几年地下水持续超采,引发了一系列的环境问题。通过对水源地地下水位、湖水水质的监测,结合近几年地表环境的变化,分析了地下水超采所带来的负面环境问题。结果显示:柴窝堡水源地地下水位不断下降,地下水埋深等值线已呈漏斗形状;柴窝堡湖湖水水质也呈现恶化趋势,污染物含量不断增加;此外,水源地草场有不同程度的退化,土壤沙漠化加重,风沙天气增多。因此,对柴窝堡水源地的地下水应该定量开采,引水补源,以实现水源地生态系统的可持续性。

30多年来柴窝堡湖演化特征及其环境效应

在对柴窝堡地区多期陆地资源卫星、中巴资源卫星以及Modis遥感影像解译基础上,结合器测气象资料、地下水以及湖泊水深等数据,对柴窝堡湖面积变化及其环境效应进行了研究。结果表明:20世纪70年代以来湖泊总体呈下降趋势,但到20世纪末至21世纪初期受流域降水增加影响,湖泊面积出现一定程度的扩展,面积最高达到约29.5 km2(2002年)。近几年,由于流域降水减少,人为提取地下水量增加,湖泊水位出现快速下降。2008年湖泊水位比1971年下降了约2.2 m,湖泊面积缩小到约27 km2。由于柴窝堡湖为陡岸平底型湖泊,湖泊水位下降初期引起的面积萎缩并不明显,但当前湖泊处于面积快速萎缩转折的水位。随着湖泊水位的进一步下降,将会引起面积的快速收缩,以至干涸,从而加剧湖泊周边地区土壤碱化、沙化、植被退化等生态环境问题,对区域社会经济发展产生重要的影响。

准南缘柴窝堡与吐哈西北缘大河沿早二叠世构造沉积特征及油气勘探启示

柴窝堡与大河沿地区位于准噶尔盆地南缘和吐哈盆地西北缘结合部位,针对该区早二叠世盆地属性争议问题,依据前人研究基础,开展野外地质调查,从沉积学角度进行碎屑组分及地球化学元素分析。研究表明:柴窝堡与大河沿地区早二叠世构造背景为活动大陆边缘和岛弧,其中,准南缘柴窝堡下二叠统发育海相复理石建造,可见浊流沉积的鲍马序列;而吐哈西北缘大河沿下二叠统主要为陆相冲积扇-扇三角洲相沉积,在大河沿后沟剖面可见到盆地边缘相沉积,推测为早二叠世吐哈盆地西北缘边界。综合认为,准噶尔盆地与吐哈盆地在早二叠世已具有分割性。根据沉积特征分析,柴窝堡与大河沿区块均具有形成良好生储盖组合的沉积背景,柴窝堡区块易形成岩性油气藏,而大河沿区块易形成地层-岩性油气藏,二者勘探的关键是要落实优质的砂岩储集体。该研究不仅对研究区构造沉积环境认识提供了佐证,对该区油气勘探也具有一定的启示作用。

西北干旱区柴窝堡湖干涸湖底粉尘潜在扩散特征

运用HYSPLIT模型,结合美国环境预报中心（NCEP）和大气研究中心（NCAR）2000～2013年的再分析气象资料,对柴窝堡盆地粉尘潜在扩散的时间和空间特征进行了研究.结果表明：柴窝堡湖干涸湖底粉尘潜在扩散范围具有明显的季节分异.春季粉尘潜在扩散范围和密度最大,覆盖我国大部分地区,最远可达朝鲜半岛部分地区,其次是秋季,夏季粉尘潜在扩散以1000m为界表明出明显的高度差异,冬季粉尘潜在扩散范围和密度均是最小的.随高度增加,不同季节气流可能携带粉尘密度均呈降低趋势.受地形影响,粉尘潜在扩散有两个主要通道,100m以下主要向西南方向扩散,而100m以上主要向东南方向扩散.柴窝堡盆地干涸湖底大量的粉尘在气流携带下可以长时间远距离输送,在近源区沉降,严重影响乌鲁木齐及其周边地区,并可能加速天山山区的雪冰消融.