准噶尔盆地石炭系油气成藏组合特征及勘探前景

随着五彩湾气田、石西油田、克拉美丽气田等石炭系火山岩油气田逐渐被发现,准噶尔盆地的石炭系业已成为油气勘探的重点层系。石炭纪是准噶尔—吐哈地块由地块裂离、拼合到克拉通内坳陷盆地演化的过渡时期,在早、晚石炭世分别经历了由伸展到聚敛的发展旋回,早石炭世以海相沉积为主,晚石炭世发育海陆交互相与火山岩建造。上石炭统巴塔玛依内山组火山岩以陆上中心式和裂隙式喷发为主,主要发育的中基性和中酸性火山岩经受长期风化淋滤以及有机酸、深部热液溶蚀,形成风化壳与内幕储层。风化壳储层厚度与规模受间断时间、岩性、岩相及断裂控制,储集空间以次生孔隙、裂缝为主,优质储层主要分布在不整合面之下350m距离以内,局部古地貌高部位更为有利;火山岩内幕储层主要受火山机构、岩相及短期沉积间断控制,火山爆发相、溢流相易形成有利储层。下石炭统主要发育砂砾岩储层。准噶尔盆地石炭系目前已发现9种油气藏类型和3种基本油气成藏模式。以储集体为基础,石炭系发育上石炭统火山岩风化壳、上石炭统火山岩内幕、下石炭统砂砾岩与上石炭统砂砾岩4类油气成藏组合,其中第1类为已建立的成藏组合,后3类为概念型成藏组合。准噶尔盆地石炭系烃源岩的厚度大,火山岩储集体发育,油气成藏条件有利,勘探潜力巨大,加强油气成藏组合分析是提高准噶尔盆地石炭系勘探效率的重要保证。

准噶尔盆地滴南凸起水西沟群层序地层特征

基于Vail经典层序地层学理论,综合运用地质、测井和地震资料,对准噶尔盆地滴南凸起水西沟群的层序地层特征及勘探潜力进行了研究。根据地震、钻井及测井资料显示的界面特征,识别出5个层序界面、4个初始湖泛面、4个最大湖泛面,据此将研究区侏罗系水西沟群划分为JSQ1、JSQ2、JSQ3J、SQ4 4个三级层序,12个体系域。对各三级层序特征进行了分析,建立了水西沟群八道湾组和三工河组沉积体系分布格架和地层层序模式。据八道湾组一段及三工河组二段一砂层组沉积相平面展布特征及油气显示情况,认为这两个层段油气勘探潜力巨大,勘探的主要方向为与辫状河道砂体有关的岩性圈闭和低幅度背斜圈闭。

准噶尔盆地克百地区三叠系成岩相定量研究

准噶尔盆地西北缘三叠系是我国西部的重要油气产层,由于构造运动强烈、构造样式复杂,其沉积相类型主要以各类山前扇体、辫状河和辫状河三角洲为主;由于各沉积体发育期次、叠置样式复杂多样,对其优质储层展布规律的研究难度非常大。分析总结了三叠系储层的成岩作用类型及特征,认为克百地区三叠系成岩作用主要以压实作用、胶结作用和溶蚀作用为主。通过计算视压实率、视胶结率和视溶蚀孔隙度定量地划分了成岩相,并分析了各类成岩相的分布特征。利用优选出的有利成岩相分布区预测了优质储层的分布范围。

准噶尔盆地油水层无机地球化学响应与识别

油气水层识别目前通常采用测录井方法,有时也结合一些有机地球化学研究,但在遇到复杂油气运聚时出现了不确定性,带来了经济损失和勘探风险。为探索新的解决途径,以准噶尔盆地腹部陆西地区为例,基于烃-水-岩相互作用机理,通过无机地球化学方法,提出了两项比较有效的响应与识别标志,分别是储层烃-水-岩相互作用特征及其典型成岩矿物的原位地球化学组成,相比而言,全岩地球化学组成反映的是一种"平均"信息,因而识别效果不佳。在研究区,自油层、油水同层、水层、干层,依次储层含油气丰度逐渐降低,与油气充注相关的溶蚀作用逐渐减弱,典型是方解石和长石类碱性矿物在酸性含油气流体作用下的溶蚀;而成岩矿物组合特征亦有变化,高岭石、高岭石-黄铁矿-赤铁矿、菱铁矿-绿泥石、绿泥石分别指示4类产层。4类产层中成岩方解石的Mn元素丰度(MnO质量分数平均值)一般要分别>2.5%、2.0%～2.5%、1.5%～2.0%、<1.0%。这些具体指标可应用于研究区油气勘探实践,同时思路和方法可供同类工作借鉴参考。

准西南车排子凸起西翼侏罗系油气运移方向研究

为进一步明确准噶尔盆地车排子凸起西翼侏罗系油气优势运移方向,通过分析车排子凸起西翼输导要素配置关系,从剖面上初步分析了油气运移路径;通过分析该地区侏罗系地层压力、原油密度、地层水类型、流体势的平面分布规律,在平面上预测车排子凸起西翼侏罗系油气优势运移方向。采用输导体系与成藏动力学研究相结合、剖面与平面运移方向分析相匹配的研究过程,实现对车排子凸起西翼油气在空间内的优势运移路径预测。结果表明:研究区内发育4种输导体系配置类型,即"一"字型、"Z"字型、"之"字型及"多"字型;侏罗系头屯河组油气平面运移大致分为2个主要方向,近WN向及近N向;侏罗系八道湾组油气平面上整体为近N向运移。

火山岩优质储层定量预测技术及应用

目前,火山岩储层预测还处于火山岩体外观几何形态的定性描述阶段。针对准噶尔盆地乌夏地区夏72井钻遇的气孔未充填熔结角砾凝灰岩这套优质储层开展定量储层预测技术探讨,旨在推动火山岩储层预测技术向定量化方向发展。通过乌夏地区二叠系火山裂隙式喷发模式的建立,认为其分布受火山口、喷发断裂和古地貌的控制。首先,通过火山口识别、喷发断裂刻画和古地貌恢复以及多属性聚类分析,预测熔结角砾凝灰岩的分布;其次,建立气孔充填程度与速度和振幅之间的定量关系,通过正演模拟和反演加以相互验证;最后,在熔结角砾凝灰岩的分布范围内,预测均方根振幅和速度平面分布,根据上述的定量关系,得到气孔未被充填的熔结角砾凝灰岩这套优质储层的分布。预测结果得到钻探证实,证明这种定量预测技术是适用的,值得在类似地区推广应用。

准噶尔盆地腹部石南地区头屯河组岩性地层油气藏成藏特征及成藏模式

准噶尔盆地腹部石南地区是中国陆相盆地岩性地层油气藏勘探的重点地区,该区油气藏的油源主要在二叠系,侏罗系主要表现为一套缓坡浅水背景下的三角洲沉积体系,新近纪构造运动对盆地构造的掀斜作用,致使岩性地层圈闭发生改造,早期油气藏发生调整。在这种源外缓坡背景下,岩性地层圈闭的形成条件、沟通油源的输导体系复杂,岩性地层油气藏的形成主控因素和成藏模式不清,再加上该区地震资料品质差、地震分辨率低,这些因素造成该区岩性地层勘探的复杂性。针对研究区存在的上述难点,对研究区的构造特征和沉积背景进行分析。在此基础上,对研究区典型岩性油气藏进行解剖,建立了断裂—沉积体系侧缘—近等深侧向运聚成藏模式,即油气沿断裂进入储集砂体后,垂直构造等高线向构造高部位运移,当遇到与构造斜交的沉积体系侧缘时,油气运移方向发生调整,沿沉积体系侧缘近等深侧向运移,边运聚边成藏模式。

准噶尔盆地陆西地区上石炭统上层序火山岩岩相研究

采用地质、地震资料,对准噶尔盆地陆西地区上石炭统进行了层序划分与对比,并对上石炭统上层序火山岩岩性、岩相进行了分析。研究认为,陆西地区上石炭统可分为上、下2个层序,上层序的顶、底界均为区域性不整合面,在地震剖面上具有上超/削蚀的反射终端类型。上层序的岩石类型主要有玄武岩、安山岩、沉凝灰岩、凝灰岩、火山角砾岩、英安岩等。火山岩岩相有火山通道相、爆发相、溢流相和火山沉积相。火山通道相主要根据地震剖面上的锥状体来识别;爆发相岩性主要为火山角砾岩与凝灰岩,电性特征为高电阻率、高速度,伽玛值变化大,但以低伽玛为主,具有变振幅、断续或杂乱反射特征;溢流相岩性主要为玄武岩、安山岩、英安岩等,电性特征为高电阻率、高速度,伽玛值变化大,具有中—强振幅、较连续反射特征;火山沉积相主要由正常火山碎屑岩、正常沉积岩、火山碎屑沉积岩等组成,电性特征表现为高伽玛、低电阻率、低速度,具有强振幅、高连续反射特征。爆发相主要分布于达巴松凸起—夏盐凸起西部和东部;火山沉积相主要分布于夏盐凸起中部、玛湖凹陷南部;其他地区则为溢流相分布区。

准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系三工河组沉积微相特征及对储层的控制

在薄片、岩心观察及物性资料统计的基础上,对准噶尔盆地阜东斜坡区侏罗系三工河组砂岩的岩石学、沉积学和储层物性特征及其主要控制因素进行了详细研究。结果表明,阜东斜坡区储层的沉积微相和物性分别为:辫状河三角洲前缘水下分流河道微相,孔隙度平均值达到12.79%,渗透率平均值为17.61×10^(-3)μm^2;辫状河三角洲前缘席状砂微相,孔隙度平均值达到8.71%,渗透率平均为0.078×10^(-3)μm^2;辫状河三角洲前缘水下分流河道间微相,其孔隙度平均值为5.79%,渗透率平均值为0.34×10^(-3)μm^2。此外,泥质杂基含量和后期成岩作用等对三工河组储层的形成也具有重要影响,其中泥质杂基含量越高,储层物性越差;成岩作用则主要以破坏性的压实作用为主。综合阜东斜坡区三工河组沉积微相及其储层特征研究认为沉积微相对储层起主要控制作用,成岩作用为辅。其中,辫状河三角洲前缘水下分流河道微相物性最好,辫状河三角洲前缘席状砂微相物性次之,辫状河三角洲前缘水下分流河道间微相物性较差。

古隆起埋藏期沟谷残丘地貌下沉积体系及油气藏发育模式——以准噶尔盆地腹部石南地区清水河组一段为例

准噶尔盆地腹部下白垩统清水河组为在大型车莫古隆起埋藏期继承性地貌背景下发育的一套沉积层系,是盆地继侏罗系和三叠系后又一油气勘探热点层位,但前期有关清水河组沉积体系及油气藏类型研究均未充分考虑古隆起埋藏期地貌演化,制约了油气的有效勘探开发。研究利用岩心、测井—录井、三维地震、野外露头和分析化验资料等,在对清水河组层序地层格架厘定基础上恢复沉积期古地貌,明确储层沉积相类型及沉积体系展布,同时结合前期相关研究成果,建立大型古隆起埋藏期地貌—沉积体系演化模式,并分析其对油气藏类型的控制作用。结果表明:清水河组为一套完整的三级层序,清一段(清水河组一段)可划分为低位及湖侵体系域,而清二段(清水河组二段)则为高位体系域。受控于研究区特有的沟谷—残丘地貌特征,低位域主体为局限于沟谷内部的砾质辫状河相沉积,而环残丘边部(沟谷边缘)可发育滑塌泥石流沉积;湖侵早期研究区发育浅水辫状河三角洲前缘沉积,而湖侵晚期全区被滨浅湖相—半深湖相所覆盖。区域上,持续性差异风化剥蚀及河流侵蚀使得古隆起在晚侏罗世可作为盆地内物源而存在并逐渐演化为不同规模的沟谷—残丘,但自白垩纪开始古隆起内物源作用消失且古隆起区逐渐被覆盖,地貌也逐渐准平原化并最终演变为盆地沉积沉降中心。而受控于埋藏期沟谷—残丘地貌,古隆起区油气藏类型可划分为侏罗系古残丘型油气藏、清水河组地层超覆油气藏及构造油气藏。

准噶尔盆地莫索湾—莫北地区八道湾组深部致密储层发育特征及演化模式

准噶尔盆地莫索湾—莫北地区八道湾组油气藏储层埋深大于4 000m,属典型深部致密储层。利用岩石物性、铸体薄片和扫描电镜等数据和资料,对八道湾组深部储层基本发育特征及演化模式进行了研究。八道湾组储层普遍发育粒内溶孔和粒间溶孔为主的溶蚀型次生孔隙,有效改善和提高了储层质量;储层垂向上以4 100m和4 500m为界,从浅至深划分为原生孔隙带、混合孔隙带和次生孔隙带,八道湾组储层为混合孔隙带和次生孔隙带;储层孔隙经历了由原生孔隙到混合孔隙再到次生孔隙的演化过程,八道湾组深部储层以发育次生孔隙带为主要特征。

北三台凸起周缘三叠系物源体系与沉积演化

准噶尔盆地北三台凸起及其周缘三叠系前期的沉积演化研究较为薄弱,不能满足现阶段精细勘探的需求.本文根据岩心、测井、录井、地震和薄片等资料,论证了北三台凸起在三叠纪时期能向周缘地区提供物源,并结合古地貌特点、古气候特征和同沉积构造活动,对研究区沉积相及其时空演化进行了研究,认为北三台凸起在三叠纪时期属于水上低隆起,能够向周缘地区提供物源,且其提供物源能力在垂向地层上逐渐减弱.研究结果表明:北三台凸起在三叠纪属于正向地貌,地震发射特征上有明显的沟谷,上超和地层减薄现象,且周缘地区岩屑组合类型存在区域分带性,与其他地区存在明显的差异,发育大量磨圆棱角状-次棱角状的岩屑,砂砾岩厚度百分比为11%～79%,由北三台凸起向周缘地区逐渐降低.研究区主要发育三大物源体系,即北三台北部物源体系、北三台南部物源体系和南部物源体系.研究区主要发育扇三角洲相、滩坝和滨浅湖,砂体主要分布在近北三台凸起周缘地区和南部地区.受到古地貌、古气候和构造等作用的控制,研究区早三叠世湖平面开始上升,气候干旱,砂体发育规模较大,中晚三叠世湖平面继续上升,气候变得潮湿,砂体发育规模逐渐变小.研究区邻近北三台凸起地区下三叠统发育的地层砂砾岩厚度百分比高,砂体发育规模较大,为油气提供良好的储集场所,为下一步储层精细研究最有利勘探领域.