准噶尔盆地红车断裂带石炭系重新认识及油气成藏特征

准噶尔盆地红车断裂带石炭系岩性、内幕结构及接触关系复杂,为建立其地层层序,以野外露头建立的石炭系地层系统为基础,通过岩性、电性和地震属性精细地层标定,依据岩性组合特征、地震波组特征和地层接触关系进行综合分析,将西北缘后山石炭系地层系统引入盆内进行井下地层对比,建立石炭系层序剖面并开展精细地层划分与对比,在石炭系地层格架基础上开展优势岩相分析。结果表明:(1)准噶尔盆地盆内井下钻揭地层为上石炭统,由新到老依次为阿腊德依克赛组、哈拉阿拉特组和成吉思汗山组,整体向西超覆抬升,呈现“东西分带、南北分块”构造格局。(2)成吉思汗山组主要发育爆发相火山角砾岩,受推覆作用影响,阿腊德依克赛组和哈拉阿拉特组超覆尖灭,南部爆发相剥蚀减少,主体发育火山沉积相和碎屑岩沉积相。(3)主要含油层为成吉思汗山组和哈拉阿拉特组,南部火山角砾岩及局部安山玄武岩为油气有利指向区。

准噶尔盆地红车断裂带石炭系火山岩油藏地球物理特征及有利储层预测

准噶尔盆地西缘红车断裂带火山岩油气藏资源丰富,储量规模巨大,具有满带含油的特点。然而火山岩油藏受构造、相带、岩性控制,断裂复杂,岩性岩相变化快,非均质性强,致使优质储层难以识别。首先,基于岩石薄片、测井、地震等资料,分析了研究区石炭系发育的优势岩性以及不同岩性的测井响应特征,运用多参数分布交会法建立了自然伽马-密度、密度-电阻率/自然伽马、电阻率-自然伽马/密度的岩性识别组合图版,确定优势岩性特征,进而对目的层段的岩性进行了有效识别。然后,通过地震相、测井相、岩性特征及试油结果等资料的分析,明确研究区火山岩相、储盖组合和油藏分布规律。根据地震反射结构和反射构型特征,识别研究区典型的地震相特征;在岩石物理和敏感参数分析的基础上,发挥地震纹理属性和瞬时相位余弦属性在岩性体刻画、边界分析方面的优势,以及地震波形相控反演在提高储层识别垂向分辨率的同时,兼顾了横向预测的能力,综合运用地震多属性分析、波形相控反演和沿层切片技术,通过对地震平-剖面成果与井上有利储层的分析,最终确定优势储层的发育和空间分布范围,为落实准噶尔盆地红车断裂带火山岩储层油气优势聚集带提供了支持。

断层封闭性演化地球化学评价方法及其控藏作用——以准噶尔盆地西北缘红车断裂带为例

断层封闭性评价对油气成藏研究具有重要的指导意义,但是断层封闭性演化和油气动态成藏有机结合的研究却较少。为此,以准噶尔盆地西北缘红车断裂带为例,利用烃源岩生物标志化合物、生烃热模拟产物特征、原油色谱色质、碳同位素、轻烃等地球化学实验分析技术,建立了断层封闭性演化地球化学评价方法,揭示了不同地质历史时期断层封闭性差异演化对油气运聚成藏的控制作用。研究结果表明:①红车断裂带断层侧向封闭性控制了断层上/下盘原油性质差异。②晚三叠世—早侏罗世,断层侧向对油气不封闭,下二叠统风城组烃源岩成熟阶段原油运移至上盘石炭系遭受生物降解形成高密度重质油;晚侏罗世—早白垩世,断层侧向对油封闭,对气不封闭,风城组高成熟原油和中二叠统下乌尔禾组成熟原油在下盘聚集成藏。③不同地质历史时期断层对不同流体封闭性差异是红车断裂带油藏伴生气普遍为干气的主要原因。④断层封闭性演化可以划分为开启、弱封闭、中封闭、强封闭4个演化阶段,分别控制了油气散失、上盘油藏遭受生物降解、下盘油藏聚集天然气散失、晚期干气捕获4个成藏过程,前3个阶段导致成熟—高成熟阶段天然气散失,晚期强封闭阶段干气大规模聚集,形成了重质油、中质油、轻质油、干气并存的油气分布复杂现象。结论认为,建立的断裂封闭性动态演化历程的地球化学评价方法,对复杂地区多源多期油气勘探开发具有重要的指导意义。

准噶尔盆地红车断裂带石炭系火山岩储层特征及质量控制因素

石炭系火山岩是准噶尔盆地红车断裂带主要的勘探开发目的层,但目前对于火山岩储层特征及质量主控因素尚不明确,制约了下一步的勘探和开发部署。基于岩心、普通薄片、铸体薄片和成像测井等资料,对研究区火山岩储层的岩性进行精细划分,识别储集空间类型并揭示其质量控制因素,以期为有利目标优选提供科学依据。研究表明,研究区火山岩储层以火山角砾岩、凝灰质火山角砾岩、凝灰岩、玄武岩和安山岩为主,储集空间以次生孔隙和微裂缝为主,储层孔隙度平均为9.69%,渗透率平均为0.24×10^(-3)μm^(2),为特低孔、特低渗储层。石炭系火山角砾岩储集物性最好,而安山岩和玄武岩次之。储层物性受火山岩岩性、岩相、成岩作用和构造作用的共同控制,岩相控制了岩性的类型及分布,从物质成分上根本控制了压实作用及后期溶蚀作用的进行,从而主要控制了储层质量;风化淋滤作用、溶蚀作用及断裂活动可以形成裂缝-溶蚀孔体系,大大改善了储层质量;而压实作用和充填作用使得原生孔隙大量减少,储层物性变差。

红车断裂带石炭系火山岩岩性岩相特征分析及储层识别

结合录井岩屑、测井曲线和薄片资料,分析不同岩性测井响应特征,利用多参数分布交会法建立组合岩性识别图版,明确优势岩性特征。基于岩心刻度测井思路和火山岩储层特征,对研究区石炭系储层岩性、岩相进行精细划分,识别火山岩相特征。结合研究区储盖条件及地震反射结构和构型,分析火山机构特征及油气藏分布规律。运用地震多属性分析和沿层切片技术,并通过对地震平-剖面成果与井上有利储层的对比验证,进而确定优势储层的空间展布。结果表明:密度-电阻率/自然伽马交会图能够较好地区分玄武岩、安山岩和火山角砾岩,电阻率-自然伽马/密度交会图能够较好地区分火山角砾岩、安山岩和凝灰岩;火山喷发的凝灰岩和间断期的火山沉积岩形成良好的盖层,溢流相的安山岩/玄武岩和爆发相的火山角砾岩形成良好的储集层;综合运用地震纹理和瞬时相位余弦属性及沿层切片技术能够较好地刻画有利储层分布范围;研究区火山岩油气藏是受岩性和火山机构共同控制的非均质岩性油气藏。

准噶尔盆地红车断裂带古生界火山岩油气藏特征及成藏规律

火山岩油气藏已经成为准噶尔盆地西北缘油气勘探及开发挖潜的一种重要类型,而红车断裂带古生界火山岩是下步勘探的重要领域。在该区深入剖析了火山岩油气藏的类型、储层及盖层特征基础上,指出构造条件、岩相特征、裂缝发育程度和保存条件是其油气成藏的4个关键因素,从而为该盆地的整体评价和勘探部署奠定了基础。

断裂控油的物理模拟实验研究——以准噶尔盆地西北缘红车断裂带为例

对准噶尔盆地西北缘红车断裂带的断裂控油模式进行了研究,并进一步转化为实验模型,模拟了单一相(油相)连续、稳态流体运动条件下,断裂输导体系中石油运移和聚集的过程。通过观察实验过程和对实验结果的分析,结合构造应力场特征和断裂控油的流体地球化学研究结果,对该断裂带的控油特征进行了分析。

准噶尔盆地红车断裂带同生逆冲断裂特征

将准噶尔盆地西北缘红车断裂带分成4个断裂亚带:红山嘴逆冲断裂亚带、中拐反冲断裂亚带、车排子近NS向逆冲断裂亚带和车75井—车77井NW向逆冲断裂亚带,并分析各断裂亚带的平面分布特征及形成机制,再运用断裂生长指数和断距分析方法对典型构造剖面进行研究,认为同生逆冲断裂多数是前缘主干断裂,为高角度基底卷入型叠瓦冲断构造,对二叠系、三叠系和侏罗系底部的沉积有明显控制作用。二叠纪逆冲推覆剧烈,逆冲断裂普遍发育,三叠纪断裂发育强度由北向南呈减弱趋势;侏罗纪断裂发育表现为北部地区较弱,中部地区较强,南部地区几乎停止的特点。二叠纪到三叠纪断裂发育为前展式,三叠纪到侏罗纪断裂发育为后展式。

红车断裂带石炭系构造特征及裂缝发育模式

红车断裂带位于准噶尔盆地西北缘,受多期构造运动影响,石炭系发育多条南北向大型逆冲断裂和自东向西抬起的断阶带,不同的构造运动阶段形成了与区域构造相匹配的裂缝系统。利用构造解析方法,对红车断裂带石炭系构造演化历史及构造特征进行分析,并以此为基础,探讨了不同构造运动阶段裂缝的发育模式。对构造及断裂发育模式的研究将有助于该区油气勘探开发工作的进一步开展。

准噶尔盆地红车地区三叠系沉积相分析

红车地区三叠系是准噶尔盆地西北缘重要的油气富集带之一。沉积相的研究是有利区带评价的基础,通过岩心描述和分析,并结合测井、地震等资料,在红车地区识别出多种沉积相类型,主要包括冲积扇、辫状河、三角洲、湖泊等。红山嘴地区下克拉玛依亚组沉积时期发育的辫状河沉积为岩性油气藏有利相带。

准噶尔盆地红车断裂带石炭系火山岩储层裂缝特征

以岩心观察、钻井和成像测井等资料为基础,研究了准噶尔盆地红车断裂带石炭系火山岩储层裂缝特征。结果表明:石炭系火山岩储层裂缝非常发育,主要为构造运动作用形成的构造缝,大部分裂缝都被各种固体矿物不同程度地充填,影响了裂缝对油气储集和运移的有效性;裂缝方位主要为北北东向和北北西向,与主构造方向相同。根据上述基本特征和成因,对研究区裂缝进行了综合分类,探讨了裂缝与构造运动的关系,认为发育的4期裂缝与构造运动期次相吻合,在纵向上裂缝主要分布于石炭系顶部向下250m的深度范围内,而在平面上主要集中在红车断裂带及次生断层附近。

红车断裂带断层封闭性的地球化学研究

断层在油气运移及成藏中起双重作用,如何评价断层,对油气勘探开发有重要作用。以准噶尔盆地西北缘红车断裂带为例,根据断裂带南、北段储层中油气的组成差异,研究该断裂在不同地质时期对油气的保存与破坏作用。指出燕山期的构造运动使红车断裂带南段和北段的受力强度不同,存在非均衡性,它对油气的控制作用也不相同。相对而言,断裂带南段封闭性更好,对天然气的保存更为有利,从而形成白垩系气藏,而北段存在天然气散失作用,使本该形成的凝析气藏因天然气散失变为轻质油藏。

红车断裂带火山岩储集层裂缝特征

根据岩心裂缝观察和测井资料研究,发现红车断裂带裂缝类型主要包括4种非构造缝(层间缝、缝合线、溶蚀缝和成岩缝)以及4种构造缝(水平缝、低角度缝、斜交缝和高角度缝)。统计发现,红车断裂带约50%裂缝全充填,37%半充填,13%未充填。充填物有方解石、硬石膏、沸石、硅质、绿泥石以及其他自生矿物。裂缝宽度0.1～20 mm,以1～4 mm为主;90%以上的裂缝倾角分布在10～50°,裂缝走向以北东向为主,次为近南北向和北西向。裂缝发育的有利构造部位主要是构造高点、构造交汇点和断层发育区,裂缝发育程度随储集层岩石的脆性增加而增加,裂缝发育程度与开度均随储集层埋深增加而减小。

准噶尔盆地红车断裂带岩性地层油气藏勘探新思路

从沉积层序与油气成藏的关系出发,在河流-三角洲沉积体系中,提出了"富砂之外找贫砂,贫砂之内找富砂"的岩性地层油气藏勘探新思路。运用该思路并结合层序地层理论和相关目标评价技术,在准噶尔盆地红车断裂带三叠系克拉玛依下亚组河流相中,认为中期旋回MSC2为有利的"贫砂"层系,在该层系中高弯曲指数的河道砂体为有利的"富砂"目标,针对目标提交了红山4井并获得工业油流;同样在新近系沙湾组三角洲沉积相中,认为三级层序NSQ2中的湖侵体系域为有利的"贫砂"层系,层系中的三角洲前缘水下分流河道砂体为有利"富砂"目标,针对目标提交车89井并获得油气突破。这一思路指出了"贫砂"地层也是岩性地层油气藏发育的重要场所,对我国陆相岩性地层油气藏勘探具有一定的实践意义。

红车断裂带石炭系火山岩油藏储层特征

红车断裂带是准噶尔盆地西北缘勘探程度相对较低的地区,随着油气勘探进程的加快,近几年在石炭系火山岩中不断有油气发现。本文从储层岩石学及储集性能等方面对该区石炭系火山岩储层特征进行了阐述和分析,认为研究区储层岩石主要为火山碎屑岩;储集空间主要为次生孔隙和次生裂缝;孔隙性最好的是火山角砾岩和砂砾岩,渗透性最好的是凝灰岩;储层岩石的含油气级别较低,绝大部分为不含油,储层绝大部分为干层或水层,只有约四分之一的储层有油气生产能力。

红车地区油气成藏地球化学研究

准噶尔盆地西北缘红车断阶带油气分布复杂 ,油气藏类型多 ,有稠油、正常油和轻质油 ,还有干气藏。稠油主要分布在断阶带上盘 ,正常油和轻质油分布在断阶带的下盘及断阶带之间。油气产层多 ,从石炭系到白垩系均发现油气。采用原油轻烃及天然气碳同位素判断该区油气源 ,指出油气来自昌吉凹陷二叠系风城组和乌尔禾组源岩 ,并指出各期油气的分布及次生改造特征。结合源岩生烃史与构造演化史 ,建立了成藏模式 。

准噶尔盆地西北缘红车断裂带油气来源与成藏模式

在远离源岩区的红车断裂带内二叠系及以上地层均有油气显示。依据原油生物标志化合物色谱、色谱-质谱特征及其包含的参数比值信息可将研究区原油分为2类:A类原油源于沙湾凹陷二叠系烃源岩;B类原油为沙湾凹陷二叠系、白垩系与四棵树凹陷侏罗系三者混源。油气主要有2个运移方向:一是沙湾凹陷油气沿红车断裂带向西运移;二是四棵树凹陷油气越过艾卡断裂向北运移。在此基础上,从多元地质条件及其配置关系出发,总结出3种成藏模式:近源侧向砂体-不整合疏导早期成藏模式、远源混向"Z"字型疏导多期成藏模式、远源混向阶梯状疏导晚期成藏模式。

火山岩地震储层学在准噶尔盆地红车断裂带石炭系油气勘探中的应用

以地震储层学理论为指导,围绕该区火山岩储层的主控因素,应用火山岩地震储层学的研究思路和方法,针对性地选用三维岩性识别、三维可视化、高分辨率本征值相干、Emerge多属性密度反演、多属性融合、FRACA裂缝预测等多种技术,对准噶尔盆地红车断裂带石炭系火山岩储层进行了精细刻画,推动了该区的油气勘探,生产应用效果显著。

红车断裂带及其周缘地层水特征与油气的关系

以地层水相关参数为基础,结合油气藏空间分布特征,探讨了红车断裂带及其周缘地层水化学特征与油气聚集和保存的关系。新近系沙湾组和下侏罗统八道湾组地层水以CaCl2型为主,下白垩统清水河组、上侏罗统齐古组和下侏罗统三工河组以NaHCO3型为主;沙湾组地层水矿化度最高,清水河组次之,三工河组最低;三工河组的钠氯系数、碳酸盐平衡系数及脱硫系数最高,齐古组和清水河组次之;沙湾组的钙镁系数和变质系数最高,清水河组和八道湾组次之。综合分析表明,八道湾组地层封闭性最好,沙湾组和清水河组次之,齐古组和三工河组较差。清水河组地层封闭性以中部地区最好,齐古组以北部地区最好,八道湾组以南部地区最好。地层水化学特征指示的地层封闭性与油气藏空间分布特征十分吻合,对油气勘探具有重要指导意义。

准噶尔盆地红车断裂带结构与成藏差异性分析

红车断裂带中断裂十分发育,体系复杂,且主断裂延伸长,空间上不同部位断裂特征及控藏作用差异明显.利用测井、岩心、高精度地震数据体资料,根据断裂性质、组合样式及活动强度差异性等在平面上将红车断裂分为南北两段,北段主要发育逆断裂,南段主要发育走滑断裂;在剖面上分为上下两层断裂体系,上层为张性断裂体系,下层为压性断裂体系.红车断裂带深部断裂结构发育,成岩胶结作用强.对流体包裹体及裂缝胶结程度研究表明,红车断裂深部早期封闭性较差,但随成岩胶结作用进行,北段封闭性逐渐变好.断裂带浅部为砂泥岩互层,断裂结构不发育.利用断层泥比率、断裂带泥质含量、断面正应力及紧闭指数评价其封闭性,显示浅部封闭性在不同时期变化较大:白垩纪早期南段好于北段,古近纪中晚期—新近纪早期北段好于南段.红车断裂带北段油气比南段更为丰富,在北段为阶梯状成藏模式,南段为"花状"成藏模式.