柴达木盆地英西地区渐新统下干柴沟组上段储层微观孔隙结构特征

柴达木盆地英西地区渐新统下干柴沟组上段为“自生自储”型油气藏。利用X射线衍射全岩矿物含量分析、薄片鉴定、扫描电镜观察、二氧化碳吸附、氮气吸附/脱附、高压压汞、核磁共振、自发渗吸等实验手段,系统分析柴达木盆地英西地区渐新统下干柴沟组上段储层特征,精细表征了其微观孔隙结构特征。研究结果表明:(1)英西地区渐新统下干柴沟组上段储层为细粒沉积岩,其矿物成分主要为白云石和铁白云石等碳酸盐,含有长石、石英等陆源碎屑,伊蒙混层和伊利石等黏土矿物。(2)研究区储集岩整体较为致密,孔隙度为1.0%~14.5%,平均为4.0%,渗透率为0.011~6.146 mD,平均为0.125 mD,具有低孔特低渗特征。(3)研究区储集岩的孔隙类型以晶间孔、溶蚀孔、溶洞和裂缝为主,储层孔隙形态为平行狭缝型。(4)研究区微孔的质量体积平均为0.005 6 mL/g,占总孔的质量体积的34.70%;中孔的质量体积平均为0.006 6 mL/g,占总孔体积的40.84%,宏孔的质量体积相对较小,为0.003 9 mL/g,占总孔体积的24.46%,因此,对岩石储集性贡献最大的为中孔,其次是微孔。

英西下干柴沟组上段碳酸盐岩油藏成藏过程及分布规律

为了明确柴达木盆地英西下干柴沟组上段(E_(3)^(2))碳酸盐岩油藏成藏过程及分布规律,开展了岩心描述、分析化验、储层特征分析、构造分析等研究。研究认为:英西下干柴沟组上段(E_(3)^(2))为一套半深湖相碳酸盐岩沉积,具有明显混积特征;储层储集空间为广泛发育的晶间孔,以及构造作用产生的裂缝及角砾间孔;油气的持续充注、盐岩盖层的封盖以及储层致密导致该套储层广泛含油,晚喜山构造运动使该套地层“由凹变隆”,并形成了复杂裂缝系统,同时导致油气重新调整和汇聚,形成了现今油藏的“广覆分布、局部甜点”特征。

柴达木盆地英西地区渐新统热液改造型白云岩的发现及意义

通过岩心及微观岩石学特征、结构特征、微量元素和碳氧同位素地球化学特征的综合研究,首次在柴达木盆地英西地区发现了一种罕见的热液改造型白云岩储集层,但热液改造程度不强,主要包括以下几个方面:1主要储集层较为致密,主要发育泥晶结构的铁白云石和方解石,偶见钠长石、黄铁矿、重晶石和天青石等热液矿物;2碳酸盐矿物中富含FeO、MnO等,其平均质量分数分别为4.112%和0.186%,显著高于本区准同生交代成因白云石中铁锰含量,且钙、镁含量也有所升高,反映了热液流体为富含Ca^(2+),Fe^(2+),Sr^(2+),Mn^(2+)和少量Mg^(2+)等多种离子的碱性热卤水;3ΣREE具有较大的变化范围且总量较高,稀土元素配分模式具有明显的Eu负异常,代表了湖泊环境特有的热流体稀土元素组成特征,形成于偏碱性的深湖热卤水还原环境;4δ18OPDB变化范围为-6.8‰^-3.6‰,平均值为-5.2‰,介于热液白云岩和准同生交代成因白云岩之间,显示了英西地区渐新统白云岩在准同生交代成因基础上受到了一定程度的热液改造。裂缝的发育程度和与热液通道的距离远近不同而使得样品的改造程度存在一定的差异性。综上所述,热液改造型白云岩储集层的首次发现开拓了柴达木盆地英西地区深层致密油气勘探的新视野,这一研究成果对英西深层寻找优质"甜点"储层具有重要指导意义。

柴达木盆地英西地区E_3~2碳酸盐岩沉积演化特征

近年来,柴达木盆地英西地区古近系渐新统下干柴沟组上段(E_3~2)湖相碳酸盐岩油气勘探获得了重大突破,并展现出亿吨级储量规模。为了进一步评价油气勘探目标,通过岩心观察和钻、测井资料分析,根据MnO/Fe,Sr/Ba,碳氧同位素等地球化学参数和岩石薄片鉴定结果,对湖相碳酸盐岩的沉积演化特征进行了研究。结果表明:英西地区碳酸盐岩主要发育在E_3~2的下部和中部,与膏盐岩或陆源碎屑岩相间发育;主要分布在湖盆的沉积中心,往盆地边缘方向变薄并相变为陆源碎屑岩或膏盐岩;是混合沉积成因,矿物成分复杂、岩性多样;形成于干旱气候条件下封闭的咸化水体介质环境,水体盐度是其岩性变化和发育程度的主要控制因素。该认识为落实英西地区的储量规模提供了地质依据。

柴达木盆地英西地区E_3~2盐类矿物成因及油气地质意义

近年来,柴达木盆地英西地区渐新统E_3~2获得了持续的重大勘探发现。基于岩心观察、系统的微观岩石学、矿物学以及地球化学分析,系统总结了柴达木盆地英西地区渐新统咸化湖盆中盐类矿物特征、成因及成藏作用:(1)英西地区渐新统E_3~24种重要的盐类矿物包括石盐、硬石膏、钙芒硝以及天青石等,或聚集成为具有一定厚度的盐层,或以矿物颗粒形式赋存于基质碳酸盐岩中。上部的盐间油层组的盐层较厚,以石盐为主,下部的盐下油层组的盐层较薄,以石膏为主;(2)盐类矿物"低锰"的元素地球化学特征、与盐类矿物伴生的基质碳酸盐岩具有的"低温成因"的碳氧同位素地球化学特征、未见热液矿物发育的岩石学特征以及分布面积极广的平面展布特征均显示了盐类矿物为典型的咸化湖盆沉积型,而非热液卤水析出型;(3)"盐"在油气成藏过程中发挥着重要作用,包括盐类矿物对裂缝的充填和防止油气逸散的封堵作用、盐层因具有很高的毛管突破压力和塑性特征而具有良好的封盖作用、地层条件下促进白云岩次生孔隙发育的作用以及占据一定的储集空间的消极作用等。这一研究成果可为盐下湖相碳酸盐岩的油气勘探提供重要的指导作用。

柴达木盆地英西地区S3-1井渐新统下干柴沟组储集空间类型

近年来,柴达木盆地英西地区渐新统下干柴沟组的油气勘探取得了重大发现,但其主要储集空间类型一直是争论的焦点。基于对S3-1井的岩芯观察和系统的微观岩石学、结构学特征研究,总结出其主要储集空间类型为白云石晶间孔,而非溶蚀孔。其主要证据包括:(1)高沉积速率的暗色层段难以发生暴露溶蚀;(2)白云石为岩石最重要的矿物组分之一;(3)场发射扫描电镜下可见棱角状晶间孔广泛发育;(4)岩芯上观察到的孔洞系统在偏光显微镜下可见其均发育于裂缝之中,为盐类矿物结晶所致,非溶蚀而成;(5)"特低孔-特低渗"的物性特征;(6)较高的排驱压力、较小的连通孔喉半径以及极低的退汞效率;(7)荧光显微镜下表现为整体发光特征。这些发育极广的基质孔隙储油是英西地区亿吨级油田高产稳产的主控因素之一,研究结果对下一步勘探部署具有重要的指导意义。

柴达木盆地英西地区下干柴沟组上段高频旋回与古地貌特征

受区域性构造运动和古近纪特殊气候的共同影响,在英西地区沉积了一套陆相咸化湖盆混积岩,其特殊的相序组合对研究陆相咸化湖盆高频层序划分及古地理演化具有重要意义。英西地区下干柴沟组上段地层主要为暗色细粒混积岩,矿物成分复杂,主要由陆源碎屑、碳酸盐矿物和蒸发盐矿物组成,可以划分为碎屑岩、碳酸盐岩和蒸发岩三大岩石类型,分别为湖盆演化的淡化阶段、初始咸化阶段和咸化阶段产物。研究区目的层段识别出7个四级层序(Psq1~Psq7),除Psq1和Psq2不发育区域性盐岩层外,其他四级层序都由碎屑岩段、碳酸盐岩段、混积型蒸发岩段和区域性盐岩层组成,这也反映出气候及湖盆性质的逐渐演化。在四级层序约束下,根据盐岩层相对厚度,对英西地区下干柴沟组上段的古地貌特征进行了恢复。Psq1和Psq2发育于湖盆演化的相对早期阶段,咸水湖范围非常有限。Psq3至Psq5沉积期间,湖水咸化程度逐渐增加,咸水湖范围不断扩大,在几个洼陷区沉积了大套厚层盐岩。Psq6沉积期间,经过前几个阶段的填洼补平,研究区地貌总体趋于平坦,高差幅度明显减小。至Psq7沉积期间,研究区西部逐渐退出深洼区,沉积中心开始向东发生迁移。

湖平面升降对混积咸化湖盆碳酸盐岩储集层的控制:以柴达木盆地英西地区古近系下干柴沟组上段为例

以柴达木盆地英西地区古近系下干柴沟组上段(E2-3xg2)为例,基于岩心、薄片、扫描电镜、测录井、X衍射及物性分析,探讨湖平面升降对混积型碳酸盐储集层形成及其分布的控制。英西地区E2-3xg2整体为咸化背景下的湖相混合沉积,内部由多种结构类型的湖平面升降沉积旋回在纵向叠置而成,并伴随岩石结构产状及矿物组分的周期性变化。区内储集层类型多样,以混积型碳酸盐岩为主,各类储集层的纵向演化及物性分布与单个湖平面升降旋回具有良好的耦合关系,自下而上构成原生晶间微孔—溶扩晶间微孔—充填残余溶孔的孔隙组合,储集层物性具有向上变好的趋势。各类储集层的形成机理与空间分布受湖平面升降旋回控制,白云石晶间微孔型储集层形成于湖退早—中期,与准同生白云石化作用相关,物性一般,分布广泛;溶扩晶间微孔型和溶孔型储集层形成于湖退晚期,与地貌高部位的短暂暴露溶蚀相关,储渗性能优异,局部发育。

柴西南英西地区下干柴沟组上段蒸发岩沉积旋回特征

柴西南英西地区下干柴沟组上段为一套湖盆含蒸发岩系。文章综合运用薄片、岩心、钻井、测井、化验分析等资料,对研究区下干柴沟组上段蒸发岩系沉积旋回特征进行了研究。研究表明,平面上由盆地中心向边缘呈现蒸发岩-混积型碳酸盐岩-碎屑岩的环带状分布,纵向上发育2个三级旋回及6个四级旋回期次。各级蒸发岩沉积旋回具有不对称的特征,即快速湖侵、缓慢湖退。总结出研究区的五种蒸发岩岩相组合类型。研究区蒸发岩为气候干旱、盆地基底快速沉降背景下,湖退时残留盐湖中以蒸发结晶为主具有一定水深的成因,并建立了沉积旋回发育模式。

柴达木盆地英西E3^2碳酸盐岩油相渗透率与应力的敏感关系

为搞清英西地区碳酸盐岩储层油相渗流的应力敏感性强弱及变化规律,以柴达木盆地英西E23碳酸盐岩储层天然岩心为研究对象,在储层岩石储渗空间分类的基础上,通过敏感性实验得到单相油渗透率与有效应力的敏感关系。采用分段拟合的方式对应力敏感曲线高压段和低压段进行拟合,分析不同储渗空间类型拟合参数的差异,结合扫描电镜、X衍射分析等测试结果,对应力敏感性机理进行探讨。实验结果表明,英西E23碳酸盐岩储层油相渗流存在强应力敏感性,伤害率分布在59.6%~99.99%,呈现出气测渗透率越大,油相渗透率越大的趋势,低压下关系较为明显,但在高压下关系不明显;岩石渗透率越大,存在伤害率越大,恢复率越小的趋势,各储渗空间类型的岩石应力敏感性差异主要受矿物成分和孔隙结构控制。

复合型防盐剂研究及在英西油田的应用

针对英西油田油井结盐严重的问题,研制了复合型防盐剂,室内实验研究了其防盐性能,并进行了现场应用试验。复合型防盐剂由复杂阴离子盐、烷基苯磺酸盐和表面活性剂复配而成,具有改变盐结晶晶格结构、络合增溶和分散盐结晶的防盐机理。室内实验表明:防盐剂加药浓度为0.3%时,盐增溶率为8.72%,防盐率可达到98.70%。在英西油田应用2口井,2口井的平均洗井周期由原来的15d延长了82d,加药期间生产运行平稳,产油量均有小幅提高,防盐效果较好。复合型防盐剂的研究对英西油田防止油井结盐,保证正常生产具有重要意义,对同类油田的防盐工作也有借鉴意义。

英西探井提速工艺技术研究与应用

本文通过英西地区井身结构优化、钻头选型、控压钻井技术方案应用研究形成适合该地区特色钻井技术。

柴达木盆地英西E32碳酸盐岩储层特征分析

柴达木盆地大面积发育湖相沉积,碳酸盐岩储层广泛分布,勘探潜力具大。通过近年来的攻关,以英西为代表的湖相碳酸盐岩储层特征逐渐明晰:①矿物组分类型多,黏土矿物、长英质、碳酸盐岩矿物混积,储层岩性复杂,通过统计储层岩性为泥质、含泥灰云岩;②发育四类储集空间,包括晶间孔、溶蚀孔、角砾化孔(洞)和网状裂缝,四类储集空间组合为两大类储层,广泛发育的孔隙型储层及局部发育的缝(洞)-孔隙型储层;③其中,孔隙型储层奠定了英西整体含油的基础,缝(洞)-孔隙型储层是高产的前提。

柴达木盆地英西地区E_3~2储层裂缝发育特征

基于岩心观察、系统的微观岩石学和结构学特征研究以及压汞分析,发现裂缝在英西地区油气成藏过程中发挥重要作用:裂缝为英西地区重要的储集空间类型,压汞分析结果显示裂缝的总体积约占储集空间总体积的1/4~1/3;岩心和岩石薄片中均可见到较多裂缝中残留着原油,裂缝在油气成藏过程中是重要的油气运移通道;被盐类矿物完全充填的裂缝具有较强的封盖作用,利于保存油气.英西地区裂缝较为发育且控制着油气的富集与高产,利用裂缝地震预测软件GeoFrac可对裂缝的平面分布特征进行预测和精细刻画,为寻找裂缝性储集体的井位部署提供技术指导和勘探建议.

岩盐成因与发育模式——以柴达木盆地英西地区古近系下干柴沟组为例

柴达木盆地英西地区古近系下干柴沟组为寒冷干旱的咸化湖盆沉积,发育多期岩盐(成层石盐),其成因和发育模式是当前待解决的热点问题。岩心资料揭示完整的成盐单期旋回为"蒸发沉积序列",探井岩性序列组合特征表明湖盆经历了半咸化、咸化和盐湖3个演化阶段。通过包裹体岩相学、均一温度测试及成分研究与含盐层系硫、碳、氧同位素分析明确提出岩盐为低温水下浓缩结晶成因。岩盐形成于蒸发作用强烈的陆相闭塞环境,物质来源为陆源地表水携带而来。咸化阶段中后期与广盐湖阶段发育2种成盐模式,每种模式可再分为初始咸化期、咸化期及成盐期3个演化阶段。连井对比分析表明存在5个岩盐集中发育期,盐湖经历了初始、鼎盛与萎缩3个演化过程。盐湖中心岩盐厚度最大,平面分布具局限性,受古地形控制形成多个次级盐洼中心。垂向上多期岩盐的发育缘于陆相湖盆季节性的湖平面频繁升降。

柴达木盆地咸湖相烃源岩特征——以英西地区下干柴沟组上段为例

盐湖环境对油气生成具有重要的地质意义。国内外有诸多含油气盆地发育咸湖相烃源岩。自新生代以来,在青藏高原的隆升作用下,柴达木盆地的海拔升高、湖盆逐渐封闭、持续的干寒气候及盐源的充分供应,使得柴达木盆地逐渐变成了一个典型的高原咸化湖盆,其中,下干柴沟组为柴达木盆地西部英西地区的主力烃源岩层系。文中通过有机岩石学、有机地球化学及生物标志物地球化学研究,对英西地区下干柴沟组上段进行了烃源岩评价,并探讨了其沉积环境及生烃母质类型。研究结果表明:英西地区下干柴沟组上段烃源岩总有机碳质量分数在0.31%~1.49%,平均值为0.82%;氯仿沥青“A”质量分数在562.16×10^(-6)~2999.65×10^(-6),平均值为1619.59×10^(-6)。烃源岩生烃母质为藻类、细菌和高等植物,以低等水生生物为主。有机质类型主要为Ⅱ型,其次为Ⅲ型,烃源岩成熟度介于低成熟—成熟。英西地区下干柴沟组烃源岩综合评价为好的烃源岩。生物标志化合物特征表明,下干柴沟组上段烃源岩沉积于水体盐度较高、还原性较强的湖相环境之中。

柴达木盆地英西地区咸化湖盆混积碳酸盐岩岩相特征与控储机制

以柴达木盆地英西地区始新统下干柴沟组上段(E32)盐下混积碳酸盐岩为例,借助其大量岩心、薄片和岩矿地球化学资料,分析研究咸化湖盆混积碳酸盐岩储集层岩相特征及控储机制。结果表明,英西E32盐下发育5种储集层岩相类型,分别为混积颗粒、块状、斑块状灰云岩和纹层状云灰岩4种沉积成因岩相,以及一种构造成因的角砾状灰云岩岩相;4种沉积成因储集层岩相分为2类咸化沉积序列岩相组合,分别为洼陷区低能型岩相组合和斜坡与洼内古隆起高能型岩相组合。受陆源碎屑物源高频补给影响,两类咸化沉积序列多以不完整的岩相组合亚型为主。英西E32盐下具典型的岩相控储特征:岩相类型及沉积序列在准同生期控制了白云石晶间孔和溶孔的形成和分布;纹层状云灰岩岩相结构在成岩期控制形成了大规模纹层缝储集空间和高渗通道;混积颗粒、块状—斑块状灰云岩岩相泥质含量低、脆性强,在晚期构造改造期此3种岩相分布与距顶部大型滑脱断层和次级断裂的距离共同控制了构造角砾状灰云岩相缝洞型高效储集层的形成和分布。在上述研究基础上,建立了英西E32盐下岩相-构造复合成储模式,明确了区内不同构造带构造角砾状灰云岩岩相缝洞型高效储集层、纹层状云灰岩岩相溶孔型页岩油储集层和颗粒—斑块状灰云岩岩相溶孔-晶间孔型致密储集层3种有利储集层的发育及分布规律,对推动英西高效油气勘探开发和丰富咸化湖盆混积碳酸盐岩成储理论具重要意义。

利用相控分频反演预测英西湖相碳酸盐岩储层

柴达木英西地区下干柴沟组上段湖相碳酸盐岩储层具有岩性复杂、物性差、非均质性强的特点,是制约其勘探进程的主要原因之一。为此,依据古地貌控相、相控储层、储层控藏的地质认识,提出了以沉积旋回为单元、古地形为框架、地震—测井岩相分析为桥梁的相控分频反演方法,该方法构建的低频模型以相带为单元进行插值,有别于以距离大小进行插值的传统方法,更符合地质实际。其技术思路为:首先,通过分析明确研究区层序格架、古地貌、岩相展布规律;其次,采用分频成像、相位转换、地层切片等技术手段构建低频模型;最后采用分频非线性反演方法,利用低频模型进行约束,实现对复杂地质体的准确预测和描述。研究结果表明,英西地区目的层段优质储层发育区随着古低隆的向北迁移而不断变化,其叠合有利储层面积约为150km^2,预测结果与钻井及地质规律吻合度高,为该区的进一步勘探评价提供了有效依据。

咸化湖盆高频湖平面升降特征及地质意义——以柴达木盆地英西地区下干柴沟组上段为例

以柴达木盆地英西地区下干柴沟组上段(E3^2)为例,基于钻井岩芯、测录井和配套分析等资料发现,英西地区下干柴沟组上段(E3^2)整体为干旱、咸化背景下的湖相混合沉积,但内部岩石组分和结构产状变化频繁,表现为周期性垂向叠置的湖平面升降沉积旋回。旋回界面以层状岩盐、含膏斑块状灰质云岩、块状砂岩等顶部的岩性转换面或局部存在的暴露侵蚀面为典型标志。单个旋回多表现为短暂湖侵—持续湖退的向上变浅和咸化沉积序列,构成薄层状/块状灰质云岩—含膏斑块状灰质云岩、薄层状/块状灰质云岩—含膏斑块状灰质云岩—层状岩盐、薄层状/块状灰质云岩—块状砂岩等旋回结构类型。不同沉积旋回在空间的叠置组合受湖盆水动力能量、湖水盐度及古气候频繁波动的共同控制。通过旋回对比,利用井间旋回厚度差异近似反映相对古地貌起伏,研究区整体具有西高东低的古地貌格局,盆内则为低起伏的凹隆相间特征,自下而上各井区间的旋回厚度和地貌差异逐渐减小,反映湖盆填平补齐、逐渐咸化萎缩的演变规律。

英西地区湖相碳酸盐岩角砾岩成因机制与勘探意义

为探究英西地区古近系下干柴沟组上段湖相碳酸盐岩高产稳产储集层类型及分布规律,明确下步高效勘探有利方向,通过对区内大量钻井岩心、薄片、岩矿测试及井-震资料综合分析,对区内碳酸盐岩角砾岩的成因机制及勘探意义进行了研究。英西地区碳酸盐岩角砾岩按成因可分为3类:(1)沉积角砾岩,为早期弱固结的碳酸盐岩受短期高能量的水体改造等地质作用影响,在洼中古低隆陡坡带发生事件性的滑塌破碎再沉积而形成;(2)成岩角砾岩,具似角砾结构特征,为准同生期弱固结的泥质碳酸盐岩内部自形、结晶粗大的膏盐类矿物结晶生长,造成围岩撑开变形或被切割而形成;(3)构造角砾岩,根据产状特征进一步区分为断层角砾岩和层间滑动角砾岩两种,均与狮子沟大型区域断层活动密切相关,两类构造角砾岩发育大量角砾间半充填孔洞和裂缝系统,是英西地区深层高产稳产储集层,在邻近区域厚层膏盐岩滑脱层之下可连片成带大规模发育,是下步高效勘探重要领域。从寻找规模碳酸盐岩储集体角度,沉积角砾岩和成岩角砾岩具有良好的指相意义。