气孔杏仁状玄武岩有利储层划分方案初探——以新疆乌尔禾地区哈拉阿拉特组第一岩性段为例

气孔杏仁状玄武岩是准噶尔盆地西北缘乌尔禾地区新确立的主要储层之一,已发现的火山岩型油气藏至少有一半产于哈拉阿拉特组火山岩中。该组第一岩性段气孔杏仁状玄武岩极为发育,占该段总厚度的78%以上,是研究火山岩储层的理想层位。杏仁体成分几乎全为易被水溶解的次生方解石,多呈圆状—次圆状,多数连通呈网状、树枝状和不规则状。经统计确认,井中水介质溶解杏仁体后,其孔隙度增加3.6~4.5倍,因而成为理想的储层岩类。设定气孔单位面积占比、连通性占比、杏仁体水解增孔占比这3个单项评价指标在同一件样品中均达优级时为优级储层,至少2项指标达优级时为良级储层。因此,保守估计110件样品中超过50%的样品可达良级及以上,总体显示出良好储集潜力。上述划分方案可以为建立气孔杏仁状玄武岩的储集性能综合评价方案提供参考。

哈拉阿拉特山地区构造演化及其石油地质意义

哈拉阿拉特山地区是准噶尔盆地西北缘山前冲断带的一部分,构造演化过程不甚清楚,严重影响着这一地区的油气勘探进程。在三维地震资料解释的基础上,通过野外地质调查及岩心地化分析,重建了哈拉阿拉特山地区构造演化过程,并探讨了其对油气成藏的控制作用。研究结果表明,哈拉阿拉特山地区构造演化主要经历了古洋壳俯冲碰撞(晚石炭世)、伸展裂陷—早期冲断变形(早二叠世)、强烈逆冲推覆(中—晚二叠世)、冲断叠加(三叠纪)、振荡隆升(侏罗纪—白垩纪)、隆升剥蚀兼走滑调整(新生代)6个阶段。早二叠世晚期伸展裂陷构造背景下,研究区发育了厚层的烃源岩;中二叠世到三叠纪,持续强烈逆冲推覆,不仅改善了储集层物性,还形成了大量构造圈闭;侏罗纪以后,构造活动趋于静止,对早期形成的油藏起到了很好的保存作用。

哈拉阿拉特山石炭系裂缝发育特征及成藏意义

哈拉阿拉特山地区位于准噶尔盆地西北缘前陆褶皱冲断带,紧邻玛湖生烃凹陷,是油气运移和聚集的有利区域。针对该区石炭系油气藏主要赋存于火山岩构造裂缝中且富集规律不清楚的问题,开展了构造裂缝的发育特征、控制因素及其与油气成藏的关系研究。利用钻井岩芯、成像测井、岩石力学实验及流体包裹体分析等手段,研究了石炭系火山岩构造裂缝的产状、密度、发育次序、主控因素及其与油气成藏关系。结果表明,石炭系火山岩裂缝主要为高角度裂缝,裂缝发育的优势倾向为北西—南东向,影响裂缝发育的主控因素为岩石力学性质及所处的构造位置。同时,由于高角度缝充填程度低、形成时间晚、发育程度高,且与油气主要的运移成藏期匹配较好,因而成为研究区石炭系油气主要勘探目标。该研究结果对于哈拉阿拉特山地区石炭系火山岩油气藏的勘探与开发具有重要的指导意义。

哈拉阿拉特山地区构造特征及成因机制模拟

哈拉阿拉特山地区是准噶尔盆地西北缘山前冲断带的一部分,构造变形复杂。为研究哈山地区的构造变形过程及成因机制,在三维地震资料解释的基础上,根据构造变形样式的差异,划分为西、中、东三段。西段构造变形整体以推覆叠加为主,中段整体表现为冲断叠加的特征,东段主要表现为冲断褶皱的模式。构造变形过程主要经历了早二叠世伸展裂陷、中晚二叠世-三叠纪强烈逆冲推覆、侏罗纪-白垩纪弱挤压逆冲和新生代隆升兼走滑调整四个阶段。采用物理模拟手段对哈山地区不同区段典型剖面的构造变形过程进行了实验研究。结果表明,挤压速率和强度是决定哈山地区不同区段地层叠置程度的主要因素,塑性地层的分布控制了不同区段滑脱断层与冲断断层发育的先后顺序,而塑性地层的长度则决定了滑脱断层的规模。

准噶尔盆地哈拉阿拉特山地区风城组烃源岩的发现及石油地质意义

准噶尔盆地北缘油气地质条件复杂,勘探难度大。通过哈拉阿拉特山地区开展了盆地构造属性、地层分布和勘探潜力等方面的研究,认为在裂陷-拉张构造背景下,早二叠世为半封闭残留海相沉积环境,并伴有火山活动,为优质烃源岩的发育提供了条件。受海西晚期—印支期构造运动影响,哈山向盆地方向强烈逆掩,造成了下二叠统的多期推覆叠加和上二叠统的大规模抬升剥蚀,现今盆地边界较沉积期大大萎缩。运用断层-褶皱构造解析技术,建立了哈山逆冲推覆+后期走滑的构造解释模式,发现了哈山推覆构造带之下发育风城组烃源岩,并且其分布向北至少可以延伸至达尔布特断裂附近,有利分布面积较前期扩大了1 000 km2;烃源岩有机质丰度高,热演化程度适中。油源对比结果显示,研究区白垩系、侏罗系、二叠系以及石炭系不同层系的原油主要来自该套烃源岩。推覆体下部下二叠统生油层系的发现,扩大了找油范围,乃至对整个北疆地区油气勘探具有重要影响。

新疆哈山“山”区早白垩世吐谷鲁组的发现及其地质意义

广泛出露于哈山之南、北两个盆地中的早白垩世吐谷鲁组,在哈山"山"区被新发现,确认其超覆于前白垩系之上,不整合界面产状平缓。吐谷鲁组产状近水平,层理层面清晰,构造极简单,无变形变质,而其下伏下二叠统或更早地层均褶皱变形强烈,断裂及节理等构造发育,二者差异显著。白垩纪之前哈山曾遭剥蚀但尚未夷平,可作为和什托洛盖盆地与准噶尔盆地的界山。哈山北煤南油的成矿差异可能受此构造格局的控制。到早白垩世,和什托洛盖盆地才与准噶尔盆地连为一体。"山"区吐谷鲁组的发现,为其提供了重要佐证。现今"盆-山-盆"的地貌格局是陆内差异隆升的产物。

准噶尔盆地哈山地区石炭-二叠系油气成藏期次及时间厘定

准噶尔盆地西北边缘哈拉阿拉特山地区逆冲褶皱及断层构造发育,油气成藏史复杂,成藏期次及时间一直存在争议。利用荧光显微镜鉴定和冷热台测温等实验手段,对哈拉阿拉特山地区储层石英脉体、长石颗粒裂纹与方解石脉体中流体包裹体样品的测试分析结果表明:研究区储层主要发育液态烃、含液态烃及盐水包裹体,烃类包裹体荧光颜色表现为褐色、橙黄色、蓝白色3种类型;烃类包裹体伴生盐水包裹体均一温度具有明显的“三峰”特点,即第1峰值为75~90℃,第2峰值为115~125℃,第3峰值为145~155℃;公式法计算的包裹盐度主要分布在2.57%~8.5%、9.5%~14.5%、16.9%~22.3%区间内,说明至少存在3期流体活动。在包裹体测试资料基础上,结合埋藏史、构造演化史和烃源岩演化史最终确定二叠系主要的成藏期次有3期:二叠纪末(243~251 Ma)、三叠纪末(205~210 Ma)、晚侏罗世-早白垩世(143~150 Ma),从而为该区域火山岩油气藏勘探提供了科学依据。

准噶尔盆地西北缘哈拉阿拉特山前复杂构造带建模技术

准噶尔盆地西北缘哈拉阿拉特山地区构造特征复杂,地质结构认识不清。依据地质露头、钻井、三维地震及非震等资料,运用地震属性分析、综合标定等技术方法,以断层相关褶皱理论为指导,采用"复杂构造带综合建模技术"构建了"多期逆冲推覆+走滑"构造解释模式。依据此模式,将哈拉阿拉特山前构造纵向分为上下两大构造层;平面上分为前缘冲断带、逆冲叠加带和后翼走滑带3个构造带;整体上划分为前缘超剥带、前缘冲断带、准原地叠加系统及外来推覆等四大系统。根据新的解释成果,在推覆体上部署的hs2井见到工业油流,说明"复杂构造带综合建模技术"在复杂构造建模中具有较好的应用价值。