三塘湖油田NJH区块中黏油CO_(2)近混相驱实验及应用

三塘湖油田NJH区块属于中黏油砂岩油藏,地层原油黏度为20.8 mPa·s,处于中含水期,预测水驱采收率为22.70%,提高采收率空间小。为了探索提高采收率技术,检验中黏油CO_(2)近混相驱可行性,揭示CO_(2)近混相驱相间传质规律及增油机理,开展了CO_(2)驱油室内实验及矿场试验。结果表明:CO_(2)驱前缘主要发挥溶胀作用,后缘萃取抽提作用强于前缘,降黏作用及提高剩余油驱油效率是主要的增油机理,地面原油黏度降幅为55%,C_(2)—C_(15)含量升高18.3%,驱油效率提高4.6倍;渗透率级差是影响波及体积的主要因素,渗透率级差达到6,低渗透层采收率仅为13.84%。矿场试验阶段累计注气量为2.66×10^(4) t,累计产油量为0.78×10^(4) t,换油率达到0.29,证实中黏油CO_(2)近混相驱具备良好的推广应用前景。

三塘湖盆地油气勘探历程与启示

三塘湖盆地油气勘探始于20世纪50年代,50—80年代基本以地面地质调查和局部勘探为主,大规模油气勘探始于90年代并取得了丰硕成果。回顾六十多年的油气勘探实践,系统梳理了三塘湖盆地石油地质研究与认识、勘探领域及勘探成果,基于钻井、地震、储量及产量等数据分析,将三塘湖盆地油气勘探历程划分为地质普查、砂岩油藏勘探、火山岩油藏勘探、致密油勘探4个阶段。以油气勘探各阶段勘探思路、科技创新、勘探技术、重大勘探成果为主线,系统总结了各个阶段的勘探启示以及对勘探产生重要影响的成果及认识,形成了侏罗系低渗低压砂岩油藏、火山岩油藏和凝灰岩致密油藏的成藏地质理论和勘探开发技术,有效推动了三塘湖盆地油气勘探的持续突破,同时期望指导三塘湖盆地下一步油气勘探工作。

三塘湖盆地中二叠统芦草沟组油页岩热重特性及影响因素

为了研究油页岩加热过程中的热重特性和热解过程及其影响因素,对三塘湖盆地芦草沟组油页岩的含油率、总有机碳、热解、主量元素和热重分析等进行测试。结果显示,三塘湖盆地芦草沟组油页岩为具有较高有机质丰度、高灰分和中等发热量的中等品质油页岩,且灰分主要元素组成为SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO,属于高熔灰分。油页岩热重分析显示其热解过程主要为低温、中温和高温失重段3个阶段,中温失重段为油页岩主要失重段和油页岩热解反应阶段,温度范围为300~580℃。其中油页岩热解过程中油气大量生成阶段的温度范围为430~500℃,为油页岩热解过程中生油关键阶段,而500~580℃为页岩气生成阶段,可以形成一定量的页岩气。

白云岩溶蚀的热力学分析与次生孔隙带预测--以三塘湖盆地二叠系芦草沟组二段致密凝灰质白云岩为例

针对三塘湖盆地二叠系芦草沟组二段致密凝灰质白云岩,研究其次生孔隙发育带的纵向分布规律与地质成因,利用热力学方法预测次生孔隙发育带横向展布。三塘湖盆地马朗—条湖凹陷纵向上存在3个次生孔隙发育带,主要是干酪根脱羧形成的有机酸和黏土矿物转化产生的无机酸共同溶蚀储集层而成。通过计算盆地内不同温度和压力条件下各种矿物溶蚀反应的自由能增量,并结合芦二段岩相分布,预测芦二段白云岩次生孔隙发育带的横向展布。计算结果表明,马朗—条湖凹陷深层白云石最易溶蚀,芦二段凝灰质白云岩溶蚀形成次生孔隙,其中马朗—条湖凹陷中央为有利溶蚀带,与半深湖—深湖相优质烃源岩重叠,有利于致密油聚集。

三塘湖盆地原油地球化学特征及其成因类型

依据生物标志物分布和组成特征， 把三塘湖盆地的原油和油显示划分为中生界煤成油和上古生界湖相成因原油两大类。中生界煤成油以塘参１ 井中侏罗统西山窑组的原油为代表，含蜡量高（３０％ 以上） ， 其正构烷烃系列具有明显的奇碳优势，Ｐｒ／Ｐｈ 值高（ 大于４．０） ，四环萜烷／三环萜烷值大于１．０，三环萜烷系列中Ｃ１９ 、Ｃ２０ 相对丰度高于Ｃ２１ 、Ｃ２３ ，有Ｃ３１ 六环藿烷，无伽马蜡烷，Ｃ２９ 甾烷占绝对优势，此类原油源于中生界煤系烃源岩。上古生界湖相成因原油包括塘参３ 井、条２ 井、条３ 井油显示，其正构烷烃系列没有明显的奇偶优势，Ｐｒ／Ｐｈ 值低，三环萜烷／四环萜烷（ 仅检测到Ｃ２４ 一个化合物）值大于１．０，且Ｃ２１ 、Ｃ２３ 三环萜烷的相对丰度高于Ｃ１９ 、Ｃ２０ ，无Ｃ３１ 六环藿烷，但伽马蜡烷和β胡萝卜烷的含量高，Ｃ２７ 甾烷丰度较高， 此类原油源于上古生界湖相烃源岩。依据成熟度， 又可把上古生界原油分成未熟－ 低熟油和成熟油。

三塘湖盆地二叠系凝灰岩致密油勘探开发实践及认识

凝灰岩作为一种新型的致密油储层类型,目前已在三塘湖盆地二叠系条湖组油气勘探中获得突破.为了明确该类油藏成藏机理、富集规律、甜点区纵横向分布及效益动用技术,基于致密油地质理论和勘探开发工艺等关键技术,应用钻测井、试油及其分析测试资料,通过烃源岩分布规律、储层微观特征、储层岩石脆性、含油性等方面的研究,对三塘湖盆地凝灰岩致密油勘探开发理论及认识进行总结.研究认为,烃源岩的有效配置、盆地稳定的构造背景和浅水湖盆环境、凝灰岩成分及后期的脱玻化和溶蚀作用、脱玻化时间与石油充注时间的良好配置等控制着致密油藏的平面分布,该油藏具有“自源润湿、混源充注、断缝输导、甜点聚集”的油气成藏特点;攻关致密油水平井体积压裂工艺改造技术及致密油规模开发试验,实现了凝灰岩致密油效益动用.三塘湖盆地条湖组致密油勘探潜力巨大,评价地质资源量达1.43×108t,是油田可持续稳产的重要资源保障.要实现该盆地条湖组致密油的效益开发,需进一步落实“甜点”区,加大技术创新,精心组织和实施,实现致密油开发的降本增效,为油田可持续稳产提供保障.

三塘湖盆地原油物性特征及其影响因素

在对三塘湖盆地不同层位原油物性分布特征研究的基础上,结合地质条件,分析了影响原油物性特征的各种因素。原油物性不仅受原油族组成的影响,而且也受成熟度、埋藏深度、保存条件、组分重力分异作用等的影响。相对密度的影响因素较多,主要包括饱和烃、芳香烃、胶质含量、沥青质和含蜡量等,粘度主要受饱和烃、芳香烃、胶质含量的影响,沥青质和含蜡量对其影响不大。牛圈湖油田芦草沟组原油物性变化不同于其它地区和其它层位,其随深度增加而升高,主要是油气藏中烃类重力分异作用的结果。其它地区原油物性随深度增加而降低的特征主要与保存条件、水洗作用、氧化作用等因素有关。该认识对于其它地区原油物性分布特征的研究具有重要的参考价值。

三塘湖盆地侏罗系煤岩倾油倾气性探讨

煤系烃源岩倾油倾气性研究是油气地球化学目前比较热门的研究领域。以三塘湖盆地侏罗系煤岩为例,分别采用传统方法和新方法(Suggate方法)对三塘湖盆地侏罗系煤岩倾油倾气性进行了研究,相比之下,新方法较传统方法有很多优点。

致密储层分析实验方法探讨——以三塘湖盆地芦草沟组为例

致密油勘探是当今热点,但由于致密油往往在非常规储层中,常规实验方法难以满足地质研究的需求,三塘湖盆地芦草沟组储层非常致密、岩性复杂且相变快,需要利用新技术新方法满足勘探开发实际需求。通过三塘湖盆地芦草沟组岩性识别及储层实验方法对比研究,利用岩心、全岩X衍射、扫描电镜、QEMSCAN扫描电镜、薄片、碳酸盐含量测定等方法组合,提出全岩X衍射为主鉴定成分,结合薄片、手标本解释成因,并参考区域环境特征等方法最终定名的岩石学鉴定方法,并利用铸体薄片、氩离子剖光扫描电镜、纳米CT,常规孔隙度与渗透率测定、GRI,高压压汞等方法优选组合,最终找到有效评价致密储层物性的方法组合,对三塘湖盆地芦草沟组致密油下一步勘探起到了积极作用,并对其它地区致密储层研究中实验方法的优选提供了较好的范例。

三塘湖盆地低熟油的发现及其地球化学特征

三塘湖盆地目前所发现的原油的C2 9甾烷 2 0S/ (2 0S +2 0R)值大部分小于 0 .42 ,属于低 (未 )熟油的范畴。与国内外报道的低熟油相比 ,三塘湖盆地物性特征也具有高密度、高粘度及高含蜡量等特征 ,但其物性偏好。经油源分析 ,这些低熟油主要来源于上二叠统芦草沟组。该组烃源岩演化程度较低 ,有机质丰度较高 ,属较好生油岩。通过有机显微组分分析 ,发现芦草沟组烃源岩以富含腐泥无定形富氢显微组分而有别于三塘湖盆地其它低熟源岩。经热解分析 ,腐泥无定形是芦草沟组烃源岩主要生烃贡献者 ,并且其主生烃期Ro 在 0 .35 %～ 0 .6 %之间。因此 ,腐泥无定形低熟生烃是三塘湖盆地低熟油的主要生烃机制。另外 ,在三塘湖盆地原油以及芦草沟组源岩中都检测到 17α(H) 2 5 降霍烷系列化合物 ,说明三塘湖盆地的低熟油可能与陆源有机质细菌降解改造作用有关。

三塘湖盆地二叠系芦草沟组页岩油地质特征与勘探前景

二叠系芦草沟组发育三塘湖盆地最重要的烃源岩,以陆相咸化湖盆混合细粒沉积为主,具备良好的页岩油形成条件,目前已在马朗凹陷、条湖凹陷发现多个规模储量区。基于早期研究成果,结合现有地质资料,系统梳理芦草沟组页岩油形成的地质条件,总结勘探开发进展及存在的问题,探讨页岩油勘探潜力及下一步勘探方向。研究表明:(1)陆相咸化湖盆发育互层型混合细粒沉积;(2)优质烃源岩广覆式分布,生烃物质基础好;(3)储层“甜点”发育,块状凝灰岩、白云岩储集条件好;(4)滞留排烃,近源充注,原位聚集成藏;(5)原油物性复杂,局部发育高流度页岩油;(6)富含石英、碳酸盐等脆性矿物,有利于储层压裂改造。初步预测,芦草沟组页岩油资源量近3.95×10^(8)t,勘探潜力大。近年来,通过一体化协同攻关,在地震预测、测井评价、水平井钻完井、压裂改造等方面取得一系列进展,推动芦草沟组页岩油勘探开发取得了良好成效,坚定了吐哈油田页岩油勘探开发信心。马朗凹陷西缘—条湖凹陷南缘高成熟轻质页岩油、马朗凹陷南缘近源砂岩页岩油是三塘湖盆地未来页岩油勘探的新领域。

三塘湖盆地煤成油地球化学特征

依据生物标志物分布和组成特征 ,可把三塘湖盆地的原油和油显示分成中生界煤成油和上古生界湖相成因原油两大类。中生界煤成油以塘参 1井中侏罗统西山窑组的原油为代表 ,表现为正构烷烃系列具明显的奇碳优势 ,Pr/Ph值高 ( >4 .0 ) ,四环萜烷 /三环萜烷 >1 .0 ,三环萜烷系列中 C1 9和 C2 0 相对丰度高于 C2 1和 C2 3,有 C31 六环藿烷 ,无伽玛蜡烷 ,C2 9甾烷占绝对优势 ,该原油源于中生界煤系源岩。上古生界湖相成因原油包括塘参 3井、条 2井和条 3井油显示 ,其主要特征为正构烷烃系列没有明显的奇偶优势 ,Pr/Ph值低 ,三环萜烷 /四环萜烷 (仅检测到 C2 4一个化合物 ) >1 .0 ,且 C2 1 和 C2 3 三环萜烷的相对丰度高于 C1 9和 C2 0 ,无 C31 六环藿烷 ,有较高含量的伽玛蜡烷和β-胡萝卜烷 ,C2 7甾烷丰度较高 。

三塘湖盆地二叠系芦草沟组二段混积岩致密油地质特征及勘探潜力

依据三塘湖盆地致密油勘探最新资料,对二叠系芦草沟组二段混积岩系统开展了致密油＂七性＂关系评价。芦二段发育一套新型的优质烃源岩层系,呈楔状分布,厚度大,有机质丰度高、类型好、整体处于生油窗内;芦二段岩性复杂,为一套由陆源碎屑、空落火山灰、碳酸盐3大类按不同比例频繁混积而成的纹层构造混积岩组合;宏观电性特征为低自然伽马、高电阻率;储集层物性非均质性强,基质孔隙以微孔为主,具有特低孔、超低渗的特点,裂缝提供了一定储集空间,对渗流贡献巨大;芦二段含油性好,常规取心分析含油饱和度在15%~80%;芦二段脆性矿物含量高（80%~90%）,黏土矿物含量普遍小于10%;岩心敏感实验显示芦二段水敏及速敏差异变化大,酸敏普遍较弱。通过对芦二段的＂七性＂关系评价,认为这套源储一体的致密油的＂成藏＂主控因素是烃源岩成熟度和储集层物性,优选出芦草沟组二段有利混积岩致密油＂甜点区＂,即凹陷成熟烃源岩范围内的储集层物性优越区。

三塘湖盆地芦草沟组致密油富集主控因素分析

三塘湖盆地芦草沟组发育一套由火山碎屑岩、云质岩及泥质岩等多成因沉积混杂的湖相沉积建造,从其基本石油地质条件分析,具有致密油形成与富集的有利地质条件,勘探潜力大。近期勘探实践也证实芦草沟组致密油具有较大勘探潜力,多口井获得工业油流,对致密油富集主控因素的研究将推动三塘湖芦草沟组致密油有利区的进一步评价和勘探。

三塘湖盆地马朗凹陷二叠系油气运移机制与页岩油富集规律

三塘湖盆地马朗凹陷发现的二叠系芦草沟组页岩油,具有较好的油气资源潜力,其形成与富集机理与常规油气藏有很大差异。页岩油运移机制是页岩油形成机理的重要部分,在岩心观察、薄片鉴定结合地球化学分析化验及地质条件综合分析的基础之上,重点研究了页岩油运移的动力、通道、方向、距离和效率等方面。结果表明,页岩油在源内的运移效应不明显,油气的富集非源内规模性运移聚集结果;油气垂向向源外的运移效应较为显著,活动的大规模断裂会降低源内页岩油丰度。页岩油的初次运移以生烃造成的地层超压为动力,通过干酪根网络、纹层间及微裂缝发生了小尺度的运移,油气大部分滞留原地,运移效率极低。在输导断裂发育的地区,泥页岩生成的油气发生了垂向向上的二次运移,在芦草沟组上覆地层聚集成藏。页岩油的这种运移机制决定了页岩油连续分布、油水分异差、油气聚集不受构造控制及断裂活动区油气丰度较低的特点。

氢抑制条件下的有机质热演化动力学模型——以三塘湖盆地芦草沟组为例

三塘湖盆地马朗凹陷芦草沟组烃源岩含有较多的富氢组分,有机质的热演化受到氢抑制。为了模拟氢抑制背景下的有机质热演化史,在经典的Sweeny和Burham Easy%R_o时-温双控化学动力学模型基础上,本文考虑氢抑制对有机质热演化的影响,根据氢指数调节反应活化能,建立了描述有机质热演化的时-温-氢抑制多控化学动力学模型。研究结果表明,芦草沟组氢抑制对Ro的贡献值为0.2%左右;由于氢抑制的影响,芦草沟组烃源岩进入生烃门限和开始大量生烃的时间均被延迟。文中新建立的化学动力学模型可以应用于各种类型干酪根的有机质热演化史模拟,其精度更高、应用范围更广。

新疆三塘湖盆地芦草沟组混积岩型致密油形成条件与富集因素

新疆三塘湖盆地芦草沟组发育一套火山碎屑岩、云质岩及泥质岩混杂沉积的湖相沉积建造,为典型的混积岩系沉积,具有独特的致密油形成条件,明确其富集团素对研究致密油分布、厘定有利探区具有重要意义。对芦草沟组形成条件与关键成藏条件进行分析,研究表明,芦草沟组形成于咸水—半咸水水体环境,主体为浅湖—半深湖环境,暗色细粒沉积物发育,具有优越的生油条件,其中有机质丰度大于2%、厚度大于100 m的优质烃源岩分布面积超过1200 km^(2)。受火山活动、裂缝、溶蚀作用等因素控制,有利储层较发育。芦草沟组源储互层、紧密接触,为规模致密油的形成奠定了良好的基础,油气富集主要受烃源岩品质、储层品质、源储配置、异常压力等因素的控制。

三塘湖盆地马朗凹陷二叠系条湖组凝灰岩致密储集层形成与分布

通过对三塘湖盆地马朗凹陷二叠系条湖组凝灰岩样品主量与微量元素分析、薄片观察、阴极发光和扫描电镜观测,结合马朗凹陷古地形的恢复,研究了条湖组凝灰岩致密储集层的形成及分布特征。条湖组凝灰岩样品分析显示为中酸性,是火山喷发旋回末期的产物。凝灰岩储集岩共有玻屑凝灰岩、晶屑玻屑凝灰岩和泥质凝灰岩3种岩石类型,玻屑凝灰岩储集物性最好,晶屑玻屑凝灰岩其次,泥质凝灰岩最差。玻屑凝灰岩平面上主要分布在中远火山口带,垂向上主要分布在凝灰岩段的中—下部;晶屑玻屑凝灰岩平面上主要分布在近火山口带,垂向上也主要分布在凝灰岩段的中—下部,且多与玻屑凝灰岩呈互层;泥质凝灰岩平面上主要分布在远火山口带,垂向上主要分布在凝灰岩段的上部。凝灰岩的岩石类型受距离火山活动带的远近控制,其厚度分布受火山活动带和沉积古地形共同控制,火山活动带两侧的沉积洼地是凝灰岩分布的主要部位。预测马朗凹陷条湖组凝灰岩发育5个厚度中心,最厚可达40余米。

三塘湖盆地芦草沟组烃源岩及其古环境

三塘湖盆地中二叠统芦草沟组分布于马朗凹陷和条湖凹陷西南部边缘 ,主要由碳酸盐岩和暗色泥岩组成 ,是盆地主力生油岩。碳酸盐岩、伽马蜡烷指数 (GI)、原油碳同位素组成表明芦草沟组沉积于咸水—半咸水古水体环境中 ,其主要沉积中心位于盆地西南边缘东侧 ,呈北西—南东方向延伸 ,与区域构造延伸方向基本一致。芦草沟组时期的原型盆地范围比现在大 ,尤其是原型盆地的西南边界应位于现在边界的更西南部 ,从其碳酸盐岩厚度和伽马蜡烷含量的变化来看 ,三塘湖盆地与相邻的吐哈盆地和准噶尔盆地呈相互独立分隔的状态。

新疆三塘湖盆地侏罗系油源分析

在对三塘湖盆地不同层系生油岩研究的基础上，重点分析了二叠系生油岩和侏罗系原油的地球化学特征，采用生物标志物多因素对比、甾萜化合物指纹对比、稳定碳同位素类型曲线对比等方法进行了油源对比。研究表明，侏罗系原油的组成特征与侏罗系生油岩抽提物的组成特征差别较大，两者无亲缘关系，而与二叠系生油岩抽提物化学组成比较接近，且有较好的对比关系。这说明侏罗系原油来源于二叠系的生油岩。