准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组储层特征及油气成藏规律

通过岩心分析测试、地震厚度预测、包裹体成藏期次分析以及源储配置关系研究,对准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组储层特征及油气成藏规律进行了刻画。研究结果表明:①玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组主要发育扇三角洲沉积,岩性普遍较粗,相对优质的储集层主要分布于扇三角洲前缘水下分流河道微相及少量河口砂坝微相中,其成分以长石岩屑砂砾岩为主,其次为岩屑砂砾岩。岩石普遍较致密。岩心孔隙度为3.17%~23.40%,平均为9.04%,渗透率为0.01~934.00mD,平均为0.73mD,属低孔特低渗型储集层。储集空间类型以次生溶孔为主,可见粒间缝和其他微裂缝。②研究区油气主要来源于下二叠统风城组碱湖沉积的泥页岩,最厚处超过400m,为残留海—潟湖相沉积,水体盐度较高,岩性以云质泥岩和泥质岩为主。有机质类型以Ⅰ和Ⅱ1型为主,总有机碳含量(TOC)多大于1.0%,生烃潜量(S1+S2)多大于6.0mg/g,氯仿沥青“A”平均为0.2%,HI平均为322mg/g,有机质演化处于成熟阶段,为中等—好烃源岩。③研究区具有3期成藏特征,晚三叠世之前为第1期油气充注,未能聚集成藏,早侏罗世为第2期油气充注期,对应黄色荧光烃类包裹体;早—中白垩世为第3期油气充注期,对应蓝白色荧光烃类包裹体,后2期油气充注对百口泉组油气成藏起主要贡献作用。④研究区源储配置紧密性是导致玛湖西斜坡和玛湖东斜坡油气差异性聚集的核心要素。

玛湖凹陷风云1井陆相深层页岩气勘探突破及其油气地质意义

二叠系风城组是玛湖凹陷主力烃源岩和勘探层系,落实深层—超深层页岩油气潜力对玛湖凹陷勘探具有重要指导意义。基于风云1井风城组页岩气发现及前风城组油气勘探成果,系统分析该井的岩性发育特征、烃源岩成烃条件和储层条件,明确玛湖凹陷风城组页岩油气系统中页岩油、气分布序列特征及油气地质意义。研究表明,风云1井风城组岩性主要为盐岩、页岩与粉—细砂岩等;风城组烃源岩有机质丰度总体较低,其中风一段烃源岩最为发育,平均有机碳含量达1.06%;储层整体致密,孔隙度平均为4.65%,其中云质页岩和灰质砂岩储集性能较好。此外,随深度增大玛湖凹陷风城组具有完整的由页岩油、页岩油气到页岩气的演化规律。前风城组油气来源于超深层的另一油气系统,应是下一步勘探的重要领域之一。

玛湖凹陷玛页1井风城组页岩油地质甜点优选

玛湖凹陷风城组属于具有物源多、岩性复杂、整体含油、甜点分散等特征的混积型碱湖沉积,为了对页岩油进行高效勘探和开发,需要对页岩油地质甜点优选。以高压压汞、岩石热解等实验结果为基础,对玛页1井风城组储集层及其页岩油可动性等进行评价,构建页岩油地质甜点优选模型,评价页岩油地质甜点垂向分布特征。结果表明:孔隙度、总有机碳含量、脆性矿物含量和游离烃含量与100倍总有机碳含量之差分别是评价风城组储集层储集性能、含油性、脆性和页岩油可动性的参数;利用4个参数构建页岩油地质甜点优选模型,玛页1井风城组一类、二类和三类页岩油地质甜点的页岩油甜点因子分别为大于0.2823、0.0111~0.2823和小于0.0111;玛页1井风城组一类页岩油地质甜点主要分布在风二段上部和风三段,岩性以泥岩和白云质泥岩为主。

玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖沉积时限厘定

【目的】早二叠世的准噶尔盆地是古亚洲洋闭合之后形成的一个陆内继承性断陷盆地。同断陷阶段,在准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷充填了最重要的烃源岩层系——下二叠统风城组碱湖烃源岩,但是尚不明确其沉积年龄。【方法】通过扫描电镜和能谱分析对一件凝灰质岩屑砂岩开展了详细的岩石学分析。【结果与结论】该样品包含大量的凝灰岩岩屑和火山玻璃(52%)、中—酸性岩浆岩岩屑(38%),以及少量石英、长石和角闪石矿物(10%),报道的最年轻五颗碎屑锆石年龄平均值及最年轻年龄图谱一致,年龄为282±4 Ma,指示早二叠世的同沉积火山活动是主要物源区,西准噶尔山系和中拐—陆梁凸起是次要物源区。结合碱湖沉积底部和顶部报道的两件凝灰岩样品锆石U-Pb结果,最年轻的五颗碎屑锆石平均年龄分别为284±4 Ma和279±4 Ma。从底部到顶部年龄逐渐变年轻,是同断陷阶段幕式火山喷发的同沉积记录,表明下二叠统风城组碱湖的沉积年龄为284-279?Ma。

玛湖凹陷上乌尔禾组强敏感油藏CO_(2)同步吞吐试验

为探索玛湖凹陷强敏感致密砾岩油藏水平井压裂后高效开发提高采收率技术,在玛湖1井区开展注CO_(2)同步吞吐试验。结果表明:CO_(2)同步吞吐可提高强敏感致密砾岩油藏采收率,驱油机理主要是萃取、混相、竞争吸附、膨胀驱替等;裂缝沟通是导致气窜的主要原因,通过现场调控,实现井组与气窜井同步焖井,保证现场实施效果;试验井组受压裂液浸泡导致黏土矿物水化膨胀,造成喉道封堵,渗流能力减弱,影响了CO_(2)波及范围,导致阶段换油率较低。CO_(2)同步吞吐试验取得了较好的增油效果,试验井组阶段增油量为3983 t,换油率为0.36,该试验为强敏感致密砾岩油藏水平井压裂后提高采收率提供了技术思路及矿场经验。

玛湖凹陷及周缘白碱滩组勘探突破与新认识

为明确玛湖凹陷白碱滩组砂体分布规律和油气成藏模式,评价其油气勘探前景,综合钻井、测井、地震、分析化验等资料,系统梳理白碱滩组二段沉积规律和成藏特征。白碱滩组二段为辫状河三角洲—滩坝—浊积扇沉积序列,发育水下分流河道砂、滩坝砂和浊积砂3种不同类型的砂体,辫状河三角洲前缘亚相以河道砂为主,滨—浅湖发育滩坝砂,半深湖—深湖受坡折带控制发育多个浊积扇体,浊积砂呈朵叶状分布,建立了水下分流河道—滩坝—浊积扇的沉积控砂模式。研究区发育9大走滑断裂体系,其中,走滑断裂直通型、走滑断裂伴生型和走滑断裂接力型3种断裂组合能够有效沟通二叠系风城组烃源岩,作为油气垂向高效运移通道,白碱滩组二段整体具有走滑断裂通源、断裂砂体配置控藏和优质储集层富集的成藏模式。

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组有机质多元富集机制

基于岩心和薄片资料,对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组烃源岩开展了锆石SIMS U-Pb年代学、有机碳同位素组成、主/微量元素含量和岩矿分析等测试工作。在风城组一段获得2个锆石U-Pb年龄分别为(306.0±5.2)Ma和(303.5±3.7)Ma,结合碳同位素地层学数据,推断风城组的沉积年代约为距今297~306 Ma,跨越石炭纪—二叠纪界线,对应古气候划分的冰期事件C4和P1之间的间冰期。在风城组识别出多个Hg/TOC高值段,同时在页岩中普遍发现了蚀变的火山灰,表明在其沉积期发生多期火山活动。在风城组二段中部出现B/Ga高值段,与蒸发岩矿物及硅硼钠石的出现密切相关,表明水体高盐度与热液活动有关。综合分析表明,风城组沉积期温暖湿润的气候既有助于湖泊中藻类及细菌等生烃母质的发育又可加速大陆风化,促进营养元素输入;火山活动给湖泊提供了大量营养物质,提高了初级生产力;温暖的气候和较高的盐度有助于水体分层并导致缺氧,进而促进有机质的保存。以上多种因素相互作用,共同控制了玛湖凹陷风城组有机质的富集。

湖相热液白云岩成因机理——以准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组为例

[目的]湖相白云岩是一种重要的油气储层岩石类型,但成因机制研究较晚且相对薄弱。[方法]为研究湖相热液白云岩成因机理,以准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组白云岩为例,采用岩心观察描述,岩石薄片鉴定、扫描电镜、稀土元素、稳定同位素、流体包裹体等实验分析,系统研究了风城组白云岩的岩矿特征、地球化学特征。[结果]风城组白云岩主要发育在风城组二段和三段,以分散型、纹层型、条带—团块集合体型产出。白云岩形成于高盐度、强还原和受热液控制的典型碱湖环境。深部热液侵入为湖盆提供了丰富的Mg^(2+)、Fe^(2+)、HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)离子,为白云岩的形成提供了物质基础。湖相热液白云岩存在两种成因:一是热液—蒸发沉积成因,在热液侵入及干旱强蒸发作用下,高Mg/Ca、高pH值、高盐度湖盆水体提供了云化作用的介质,形成纹层状白云岩。二是埋藏—热液交代成因,深部热流沿断裂上升侵入地层,促进埋藏白云岩化,形成条带—团块状白云岩。[结论]研究结果对我国其他盆地湖相热液白云岩的研究具有重要借鉴意义。

改进的U-Net网络小断层识别技术在玛湖凹陷玛中地区三叠系白碱滩组的应用

利用改进的U-Net网络小断层识别技术,对准噶尔盆地玛湖凹陷玛中地区三叠系白碱滩组的小断层进行了识别。研究结果表明:(1)构造导向滤波预处理能有效改善地震资料的品质,提高断层识别的准确率。加入了跳跃连接和中继监督、正态标准化和聚焦均方损失函数的U-Net网络方法,对小断层的精细识别能力有所提升。(2)使用200组训练样本集和20组验证样本集,模型地震数据由反射系数与雷克子波褶积生成,断层由人工标注而成。选取最优的网络模型参数,并在合成的含噪地震数据上分别利用相干属性、常规U-Net网络方法及改进的U-Net网络方法进行测试,构造导向滤波有效突出了断层的边界,且增强了同相轴的横向连续性,改进后的U-Net网络方法对于7 m以上断距的断层可进行有效识别。(3)对于玛湖凹陷玛中地区三叠系白碱滩组高角度走滑断裂和伴生小断距次级断裂的识别,改进后的U-Net网络方法的识别精度明显高于相干属性和常规U-Net网络方法,研究区大侏罗沟断裂北翼的(3)号与(4)号砂体,是拓展MZ4井区三叠系白碱滩组高效勘探的有利区。

准噶尔盆地玛湖斜坡八道湾组低含油饱和度油藏地球化学特征分析

准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡中浅层发现了侏罗系八道湾组低含油饱和度油藏,但是老井试油后产量不一,油藏“甜点”识别困难。为此,利用油气地球化学参数,对八道湾组油藏地球化学特征进行研究。结果表明:八道湾组低含油饱和度油藏原油的生物标志化合物特征对分析原油特点和原油成因具有显著的表征意义,原油普遍具有β-胡萝卜烷和γ-蜡烷丰度高的特征,为典型二叠系风城组烃源岩的产物。其中,低产井原油的γ-蜡烷丰度相对偏低,Ts/Tm较大;高产井原油的γ-蜡烷丰度较高,Ts/Tm偏小,色层效应是造成原油间生物标志化合物差异的主要原因。综合分析认为,断裂沟通方式及油藏充注过程影响了油气的聚集程度,晚期构造掀斜调整形成的八道湾组低含油饱和度油藏更具有勘探潜力。研究结果可为玛湖凹陷下一步勘探开发提供思路和方向。

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组云质泥页岩储层成岩作用及其对储层发育的指示意义

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油资源潜力巨大,成岩作用对储层的发育至关重要。然而在成岩过程中受构造运动和深部流体作用等众多因素的综合影响,导致其储层成岩演化过程复杂,成岩作用阶段及其对储层物性的影响尚未明确,限制了页岩油资源的勘探开发。本研究针对玛湖凹陷风城组典型云质泥页岩储层,通过薄片鉴定、碳氧同位素、阴极发光、扫描电镜、矿物成分等分析测试,结果表明,风城组云质泥页岩储层为封闭咸水湖泊环境,沉积后经历了机械压实/压溶—溶蚀—多期次胶结—多类型交代综合交替的成岩过程。对储层孔隙度影响较大的成岩作用主要为压实作用、胶结作用和溶蚀作用。其中压实作用和胶结作用是储层物性变差的主要原因,溶蚀作用是改善储层物性的主要因素。研究明确了成岩作用对风城组云质泥页岩储层物性的影响,为风城组泥页岩储层的发育机制研究提供了理论支持,有利于提高页岩油勘探精度。

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组泥页岩生物标志化合物特征与赋存状态研究

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组泥页岩不同层段生物标志化合物特征与赋存状态特征认识较为薄弱,通过采用岩石热解、气相色谱—质谱、荧光薄片和氩离子抛光电镜等实验技术,厘清不同层段烃源岩物质基础、生物标志化合物分布特征及意义、不同赋存状态页岩油,对玛湖凹陷下一步勘探部署具有重要意义。玛湖凹陷风城组泥页岩主要为中等—好烃源岩,有机质类型为Ⅱ型,处于成熟演化阶段;生物标志化合物组成特征表明具有高丰度的Pr和Ph、β-胡萝卜烷及C_(29)重排甾烷,C_(27)-C_(28)-C_(29)规则甾烷呈反“L”型分布,指示有机质以藻类等低等水生生物贡献为主;较低的Pr/Ph比值以及较高的伽马蜡烷指数,反映出沉积环境主要为咸化的还原环境;C_(31)αβ22S/(22S+22R)、C_(29)M/C_(29)H和C_(29)ββ/(ββ+αα)等藿烷类和甾烷类成熟度参数表明烃源岩处于成熟阶段。另外,风城组二段泥页岩相对于风一段、风三段具有更大的生烃潜力,具备更好的烃源岩物质基础,同时C_(20)/C_(23) TT、C_(21)/C_(23)TT、Ga/C_(30)H等生物标志化合物相关参数指示风二段藻类等贡献较多,更偏还原和咸化的环境;结合风二段以游离赋存状态为主,认为烃类赋存于粒间孔和粒内孔中。风二段有利于页岩油富集与保存,展现出更好的页岩油勘探开发前景。

准噶尔盆地玛湖凹陷含油储集岩连续抽提组分地球化学特征与油源对比

近十年来,在玛湖凹陷发现了大面积连片分布的砾岩大油区,但凹陷区及其西部边缘克–百断裂带油气富集区的油源仍不清晰,分析原油的来源和充注过程对于推动该地区勘探具有重要的实际意义。通过对玛湖凹陷南斜坡和西斜坡21个含油储集岩样品进行连续抽提,获得了自由态组分a1和a2、束缚态组分b和包裹体组分c。对这些组分与同井位的13个原油样品进行GC、GC-MS以及GC-IRMS分析,依据正构烷烃单体C同位素组成特征,将含油储集岩连续抽提组分和原油样品分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类油组分。Ⅰ类油组分来源于下二叠统风城组(P_(1)f)烃源岩,Ⅱ类油组分来源于中二叠统下乌尔禾组(P_(2)w)烃源岩,Ⅲ类油组分来源于两套烃源岩的混合原油。含油储集岩连续抽提组分和原油样品成熟度变化大,从生油窗早期至晚期,成熟度严重影响了油源分子指标的应用效果。本文提出,应用成熟度分子指标与油源分子指标绘制交会图,可以对成熟度相近的连续抽提组分和原油样品进行油源对比。例如,应用C_(30)藿烷/n-C_(21)与Pr、Ph、伽马蜡烷、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷和C_(20)、C_(21)和C_(23)三环萜烷与n-C_(21)的比值绘制交会图,可以将Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类油组分有效区分开来,为玛湖凹陷油源对比研究提供了一个新方法。

玛湖凹陷风城组储集层孔喉结构及流体赋存特征

为了揭示和对比玛湖凹陷北部风城组砂岩和泥页岩2类岩性储集层微观结构及不同尺寸孔隙内流体赋存特征,基于高压压汞、核磁共振、大视域拼接电镜扫描等实验,定量表征2类岩性储集层的孔喉尺寸和流体赋存特征,并对比原始样品和加压饱和原油样品的核磁共振以及抽提前后的高压压汞实验结果,揭示不同尺寸孔喉系统内束缚态流体和可动流体的分布。研究表明:2类岩性储集层孔隙和喉道尺寸差异均不明显,主要发育直径为0.01~10.00μm的孔隙和半径小于10.00 nm的喉道,以中孔-细喉为主,其中,泥页岩孔隙直径略大于砂岩,喉道半径略小于砂岩。泥页岩多发育晶间孔、蜂窝状溶孔等导管状孔,砂岩导管状孔和球形孔各占一半,且随着孔径增大,粒间孔、粒间溶孔等球形孔占比增大。流体赋存及可动性受矿物组分、孔径等多种因素影响,有机质、白云石以及黄铁矿的偏油润湿性以及黏土矿物晶间孔的强毛细管束缚致使页岩油可动性降低,可动流体主要分布在直径大于300 nm的中—大孔隙内。综合储集层物性和可动流体分布特征,研究区页岩油有利区块为东部的玛51X井区,该井区泥页岩和砂岩均可作为有利的开发对象。

玛湖凹陷及周缘二叠系超压分布特征及成因研究

最新钻井显示玛湖凹陷二叠系碎屑岩层普遍存在超压,但超压分布不明且超压主控因素研究相对薄弱。本文旨在分析玛湖凹陷地区二叠系异常压力纵向和平面的分布规律,明确异常压力的主控因素,阐述超压形成机制,揭示超压与油气分布之间的联系。利用65口井的79个实测压力数据、钻井泥浆密度以及测井曲线资料等,采用测井曲线分析法、Bowers法和密度—声波速度交会图法,运用平衡深度法和Eaton法预测压力,在此基础上结合超压发育的地质环境综合讨论了其形成的主要原因。玛湖凹陷地区异常压力存在于三叠系白碱滩组及以下地层,下部地层压力逐渐增大,垂向上压力具有单一结构特征。下乌尔禾组异常压力由乌夏断裂带向东南方向逐渐增大,在达巴松凸起压力系数最高达2.0。烃源岩的生烃增压效应是形成玛湖凹陷地区超压的重要因素,玛南斜坡的下乌尔禾组及中拐凸起的上乌尔禾组为不均衡压实和生烃增压复合成因,而风城组为构造挤压与生烃增压复合成因,达巴松凸起下乌尔禾组为流体膨胀和压力传导成因。由于玛湖凹陷西斜坡区断裂发育,构造挤压造成的超压已散失,仅留下具有构造挤压形成的测井曲线的超压响应特征,现今的超压还是以生烃增压为主,产生的超压为油气运移提供动力;构造活动产生的断裂作为油气运移和压力传导的路径,影响了该地区的异常压力大小与油气的垂向分布。

玛湖凹陷致密砾岩油藏不同开发方式下原油微观可动性

为评价玛湖凹陷三叠系百口泉组致密砂砾岩油藏原油可动性,通过渗吸、离心以及吞吐试验,对比了Ⅰ类和Ⅱ类储集层的典型岩心样品可动油分布特征。玛湖凹陷低渗透砾岩储集层渗吸出油量与孔隙结构有关,小孔隙体积占比越高,渗吸效果越好,经过144 h渗吸驱油,采收率可达30.9%,但是驱油进程缓慢,对大孔隙原油动用程度不高。在地层温度和40 MPa压力下,在3轮次CO_(2)吞吐过程中,每轮次的采出程度均增加,第1轮次采出程度增幅相对较高,换油率达27%,随着吞吐轮次的增加,采出程度增幅逐渐降低,而N_(2)吞吐开发第1轮次换油率为15%,因此,CO_(2)吞吐开发效果较好。

玛湖油田井筒垢物的组成及结垢机理研究

近年来,玛湖油田多口油井在生产过程中均出现管壁结垢现象,导致井筒堵塞,严重影响了生产效果。研究了玛湖油田垢物的结构与组成;采用OLI-ScaleChem模拟方法,研究流体与岩石基质的作用,探究了垢物的形成机理。结果表明,油井的垢物主要为CaCO_(3),且井深越大,其结垢量越大;井筒的温度、压力以及流体的pH对结垢均有一定的影响;CaCO_(3)垢物是酸性入井流体条件下高矿化度流体与富钙岩石矿物的反应产物,其在聚合物作用下成球,进而堵塞孔缝和井筒。研究结果对油田后续结垢预防措施和处理措施的提出具有重要的指导意义。

台特玛湖历史演变及生态需水初步研究

为提升流域水资源利用效率、促进区域生态保护与修复,文章基于台特玛湖历史遥感影像资料,分析了湖区水面历史演变特点,计算了湖区生态需水量,结果表明:流域近期综合治理工程实施后,水域面积随着干流来水的丰枯情况而变化;选择了30、50和100km~23个典型水域面积,其生态需水量分别为5414、9022和18044万m~3;综合生态功能稳定、沙害治理、交通保障等因素,在平水年来水条件下,台特玛湖水域面积需维持在30km~2左右。研究成果为塔里木河流域水资源优化配置、生态保护修复提供了参考。

纹理属性分析方法在准噶尔盆地玛湖一区风城组沉积相划分中的应用

利用多种地震属性综合分析地震相已成为油气勘探中常用的方法,不同属性在不同区块的应用效果也存在一定的差异,因此需要针对不同研究区的具体情况进行属性优选。本次研究针对准噶尔盆地玛湖一区风城组,综合测井资料和地震资料,采用单属性和纹理属性分析方法,建立玛湖一区沉积相与地震相的对应关系,并探讨玛湖一区风城组地震相划分的最优属性。结果表明,纹理差异性属性和纹理熵属性对于玛湖一区沉积相划分具有较好的指导意义。

台特玛湖适宜水面与水量维持初步研究

开展台特玛湖适宜规模与水量维持研究,对于提升流域水资源综合利用效率、促进塔里木河流域生态文明建设,实现人-水-生态和谐具有重要意义。该文基于塔里木河下游水文与遥感监测资料,通过分析台特玛湖湖区水面及湖区生态环境变化特点,构建了湖区水面面积、植被覆盖度及植被面积的关系模型,求解实现生态保护目标的湖区适宜水面规模与生态水量。研究结果表明:基于历史资料与生态安全分析,台特玛湖适宜水面面积规模为30~110 km^(2);当台特玛湖水面为110km^(2)时,对应植被面积为232 km^(2),植被覆盖度为15.1%,可保障湖区天然植被面积、质量达到优良状态,此时塔里木河、车尔臣河入湖水量约为6 400万m^(3);综合考虑天然植被需水、河道基流、地下水补充及河道蒸发等因素,在维持塔里木河与台特玛湖水力联系情况下,塔里木河下游生态需水量为2.48亿m^(3)/a。研究成果为塔里木河流域生态保护及修复工作提供了技术参考。