柴达木盆地北缘牛东地区煤成油及其地球化学特征

通过对柴达木盆地北缘西段牛东地区和冷湖构造带原油中生物标志物分布与组成特征的系统对比研究,首次提出牛东地区原油属于典型煤成油。其主要特征表现为具有高的Pr/Ph比值(3.0~5.5),在Pr/nC17与Ph/nC18关系图上分布在偏氧化的区域,明显富含树脂体生源的海松烷类标志物,而指示藻类贡献的C27甾烷明显偏低,表明陆源有机质是主要原始生烃母质,且总体偏低的新藿烷和重排藿烷这一特征也与煤和碳质泥岩的形成环境相吻合。而冷湖构造带原油的Pr/Ph比较低(<3.0),在Pr/nC17与Ph/nC18关系图中分布在氧化—还原环境之间的过渡区域,树脂体生源的海松烷类标志物含量明显偏低,而与藻类输入有关的C27甾烷明显偏高,新藿烷和重排藿烷含量中等,这与淡水湖相泥岩的特征相吻合,表明它们属于淡水湖相原油。柴达木盆地北缘地区下侏罗统不同岩性烃源岩与相关地区原油中海松烷类标志物的相对组成特征表明,牛东地区原油主要来源于煤,而冷湖构造带上的原油主要来源于湖相泥岩,这与该地区下侏罗统煤具有较高的生烃潜力是吻合的,由此表明柴达木盆地北缘地区煤成油的勘探值得关注。

三塘湖盆地牛东地区石炭系火山岩相储层特征及其成因机理

根据岩石学特征及层序特征,分析了牛东地区石炭系火山岩相类型及其测井响应特征。牛东地区石炭系火山岩可以分为溢流相、爆发相、空落堆积相、火山沉积相,测井曲线中能较好地区分这4种岩相的是自然伽马(GR)、密度(DEN)测井曲线,火山沉积相对电阻率测井(Rt)也有较好的反应。火山岩储集空间分为两大类:一类为孔洞类,主要有纳沸石未完全充填的气孔、杏仁体溶蚀孔、粘土矿物及葡萄石杏仁收缩孔、基质溶孔;另一类为裂缝类,主要为未被钠沸石及绿泥石完全充填的火山岩自碎缝、收缩缝、构造缝以及各类缝充填物溶蚀形成溶蚀缝。通过研究,岩浆的物质成分、喷溢相带以及后期改造作用是火山岩优质储层形成的主要控制因素。粘度大、流动性差、气体逸散较慢的中性岩浆形成的安山岩是最佳储层,而喷溢旋回末期是形成杏仁体、气孔及自碎缝的有利时期,喷溢旋回间歇期的风化淋滤为各类溶蚀孔形成提供了条件。火山岩储集空间的成因机理对寻找火山岩储层具有重要意义。

华北牛东地区深井抗高温防塌钻井液技术研究与应用

华北油田牛东地区油层埋藏深,井底温度超过200℃,且钻井中易发生井壁失稳等复杂事故,常规钻井液体系稠化严重、防塌性能不足。基于深部地层岩样X射线衍射、扫描电镜组构分析结果,进行了深部地层井壁失稳机理及对策研究,结果表明牛东地区深层岩样黏土矿物含量较低,微裂缝发育,钻井液滤失是井壁失稳的主要原因。通过实验优化构建了两性离子聚磺抗高温防塌钻井液体系,并优选了刚性及可变形封堵防塌剂,形成了适合牛东地区的两性离子聚磺抗高温防塌钻井液体系,在牛东101井目的层段(井底温度207℃)进行了试验应用。室内评价结果表明,两性离子聚磺抗高温防塌钻井液体系在240℃热滚前后具有良好的流变、滤失性能,加入复配的刚性及可变形封堵防塌剂后砂床滤失量降低80%以上。现场应用过程中,钻井施工正常,电测一次成功,与邻井同井段相比,平均井径扩大率从56.74%降低为9.6%,实现了安全钻井的目标。该体系及其现场应用技术对牛东地区甚至其他高温超深井钻井具有非常重要的参考意义。

柴北缘牛东地区古近系/侏罗系不整合结构特征及其控油气作用

基于野外露头、钻井岩芯、三维地震、测井曲线、岩石薄片以及物性分析等资料,对牛东地区下侏罗统顶部不整合类型、不整合结构特征、不整合结构体物性变化规律以及其连通性进行综合研究。结果表明:牛东地区不整合整体以削截不整合为主,同时局部地区也发育断褶不整合与平行不整合;不整合在研究区分布范围广泛,具有不整合面之上底砾岩、不整合面之下风化黏土层和半风化岩石典型3层结构;不整合各层结构岩石学和测井响应特征均具有不同特征;不整合面之上底砾岩分布稳定且厚度较大,无良好盖层,属于“散失型”运移通道;不整合面之下风化黏土层物性较差为封堵层;不整合面之下半风化岩石物性特征具有明显规律性;依据其变化趋势划分为两段,且油气多分布于上段底部具有较好的储层物性的砂岩层内。根据油源、断层、不整合以及其与油气分布关系,构建了牛东地区不整合-断裂阶梯状油气运聚模式。

三塘湖盆地牛东地区石炭系火山岩岩相及储层特征

根据岩石学特征及层序特征,分析了牛东地区石炭系火山岩岩相类型及其测井响应特征。牛东地区石炭系火山岩可以分为溢流相、爆发相、空落堆积相、火山沉积相,测井曲线中能较好地区分这4种岩相的是自然伽玛测井(GR)、密度测井(DEN),火山沉积相在电阻率测井(RT)也有较好的反应。火山岩储集空间包括原生储集空间和次生储集空间,原生储集空间主要有各种气孔、晶间孔、收缩孔及裂缝;次生储集空间主要有各种溶孔及构造裂缝、风化裂缝等。其中气孔-溶孔-溶缝型为较好的孔隙组合类型,粒边缝-粒内孔型和气孔-收缩缝型为牛东地区常见的孔缝组合类型。物性较好的多对应于风化壳或火山间歇期形成的风化作用较强带。储层中发育少量裂缝和微裂缝,对储层的渗流能力起到关键性作用。

三塘湖盆地牛东地区石炭系卡拉岗组火山岩风化壳模式与识别

三塘湖盆地上石炭系卡拉岗组火山岩风化壳储层是吐哈油田近年来油气勘探的重要目标。根据该区钻井、测井和分析化验资料所揭示的火山岩风化壳剖面及其岩石学特征、物性特点,认为该风化壳在纵向上可划分为风化粘土层(沉积盖层)、强风化碎石层(风化壳上带)、弱风化块石层(风化壳下带)及未风化岩石层(致密火山岩带);有效的储集空间发育在强风化碎石层和弱风化块石层。根据火山岩储集层的孔隙成因及火山岩与烃源岩、盖层的匹配关系,认为该区火山岩风化壳模式是:火山岩之下上石炭统哈尔加乌组为烃源岩,之上为非烃源岩,风化壳内的溶蚀孔隙与洞缝为储层并与上覆的碎屑岩盖层,构成了良好的生储盖组合。指出对该区块火山岩风化壳的识别方法对下一步在三塘湖盆地寻找火山岩风化壳储层具有重要意义。

阿尔金山前东段牛东地区侏罗系成岩作用及其对储层物性的影响

利用岩心、岩石薄片、扫描电镜及物性分析等资料,对柴达木盆地北缘阿尔金山前东段牛东地区侏罗系储层特征进行了研究,并对储层发育的控制因素进行了分析。结果表明:牛东地区侏罗系碎屑岩储层岩石类型主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,储集空间主要为原生粒间孔、溶蚀孔及裂缝,其中溶蚀孔是改善储层物性的关键因素;成岩作用对牛东地区侏罗系储层物性影响较大,压实作用和胶结作用导致储层孔隙损失明显,使储层物性变差,而溶蚀作用和破裂作用有效地改善了储层物性,控制了相对有利储层的发育。

牛东地区火山岩储层裂缝测井评价

在研究三塘湖盆地牛东地区火山岩储层储集空间的基础上,结合试采资料,建立了一套储层裂缝有效性定性、定量评价方法,并综合评价了地应力、天然裂缝以及人工裂缝之间的相互关系,为该区后期高效开发提供了依据。

牛东地区卡拉岗组火山旋回和期次的划分与对比

以系统取心资料及其分析化验资料为基础,结合测井和地震资料,根据火山岩的岩性、电性、岩石化学等特征,以及不同岩性岩相的地震反射特征,将三塘湖盆地马朗凹陷牛东地区卡拉岗组火山岩地层划分为层、韵律、期次、亚旋回等不同单元。以期次(层组)作为该区火山岩地层划分对比的基本单元,对该区火山岩地层进行了划分与对比。研究表明:该区卡拉岗组火山活动以裂隙式喷发为主,分布规律表现为:层组的厚度,数目由西南向东北呈明显地减薄(少)趋势。

柴达木盆地北缘牛东地区原油地球化学特征

对柴达木盆地北缘牛东地区古近系和侏罗系储层所产原油饱和烃馏分中各类生物标志物的分布与组成特征的分析结果表明,它们的正构烷烃系列没有奇偶优势,C29甾烷成熟度指标介于0.40~0.54之间,显示成熟原油的特征。较高的姥植比(2.57~4.33)、"阶梯状"分布的C19-26三环萜烷系列、丰富的C24四环萜烷及异常偏低的伽马蜡烷和富含各种重排类标志物等特征与冷湖构造带上的原油十分相似,表明它们来源于研究区相邻的生烃凹陷中发育的下侏罗统淡水湖沼相烃源岩。对比发现不同原油中甾烷的碳数组成存在明显差异,那些C27R/C29R和C28R/C29R小于0.20的原油应该来源于煤系烃源岩,而两个比值大于0.40的原油则来源于湖相烃源岩,呈现煤成油和湖相油并存的格局。此外,古近系储层所产原油较下侏罗统储层所产原油明显富含各种重排类标志物,如重排补身烷、重排藿烷和重排甾烷等,可能与该原油较其他原油成熟度偏高,且经历了较长距离的运移分异作用有关。

三塘湖盆地牛东区块火山岩储层参数研究

根据测井解释理论和方法,利用三塘湖盆地牛东区块的测井资料及岩心资料,确定了牛东区块卡拉岗组火山岩岩性。通过建立火山岩岩性、物性、电性及含油性的相互关系制定油层解释图版,深入研究火山岩储层、油层的测井解释方法,确定火山岩储层物性下限。从而为牛东区块测井解释和探明储量计算提供了依据,为油田下一步的开发奠定了基础。

牛东区块石炭系卡拉岗组火山岩储层预测研究

三塘湖盆地上石炭系卡拉岗组火山岩风化壳储层是吐哈油田近年来油气勘探的重要目标。根据该区钻测井资料揭示的火山岩风化壳剖面以及其岩石学特征、物性特点,选取该区块火山岩储层较为敏感的自然伽马曲线、声波曲线、深侧向电阻率曲线,构建具有声波量纲的拟声波曲线,采用基于模型道的地震波阻抗反演,从地质模型出发,应用模型优选迭代扰动算法通过空间地质建模、波阻抗反演、参数反演和平面综合分析研究,预测有效储层的分布。地震反演和储层预测的结果认为:牛东地区火成岩有效储层分辨率中等偏下,常规波阻抗体能分辨出大套的低阻抗体,而对较薄的有效储层分辨率很差;而储层特征自然伽马反演体分辨率比常规波阻抗体的分辨率高,与钻井储层对应关系较好,能较好分辨出安山岩、玄武岩储层。

柴达木盆地阿尔金山前牛东气田古近系—新近系地质特征研究

利用岩心、岩石薄片、扫描电镜及物性分析等资料,对柴达木盆地北缘阿尔金山前东段牛东地区侏罗系储层特征进行研究,并对储层发育的控制因素进行分析。研究认为,牛东气田主要发育长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩,粒间孔、溶蚀孔和裂缝成为油气主要的储集空间,其中溶蚀孔是改善储层物性的关键因素。成岩作用对牛东地区古近系—新近系储层物性影响较大,压实作用和胶结作用导致储层原生孔隙和次生孔隙变小,储层致密,而建设性成岩作用,如溶蚀作用和挤压应力作用能使储层次生孔隙加大,使储层物性变好,成岩作用控制了相对有利储层的发育。东坪牛东斜坡带天然气古近系新—近系储层地质的条件优越,具有广阔的勘探前景。

三塘湖油田牛东区块火山岩储层测井评价

从牛东区块测井资料和试油试采资料入手,结合钻井取心、综合录井和实验分析数据等相关资料,通过对各种岩性测井的全面分析,确定了三塘湖油田牛东区块火山岩岩性的判别标准。同时对三塘湖油田牛东区块火山岩储层的孔隙度、渗透率、含油饱和度进行了研究,并通过对试油和试采层的交汇,确定了该地区有效储层的下限标准,从而为牛东地区测井解释和探明储量计算提供了依据,有效地指导了该地区的勘探生产。