准噶尔盆地东部残留海相凹陷勘探实践及全油气系统

准噶尔盆地东部石钱滩凹陷为残留海相凹陷,近年来多口井在石钱滩组获高产天然气,且凹陷各部位不同层系均见到油气显示,揭示了其良好的油气勘探潜力及全油气系统特征。基于地震、钻井、测井、有机地球化学等资料,对石钱滩凹陷形成及演化、全油气系统形成条件及油气成藏模式进行了研究。晚石炭世的北天山洋壳俯冲及海水侵入,使得石钱滩地区发育陆源供给的海相中等—优质烃源岩,该烃源岩处于成熟—高成熟阶段;储集层类型齐全,发育石炭系火山岩、石钱滩组海相碎屑岩和二叠系金沟组陆相碎屑岩,在这几类储集层中均有油气成藏;受石钱滩组烃源岩生烃演化及多类型储集层特征的控制,形成了凹陷区页岩气藏—斜坡区致密油气藏—高部位常规油气藏的分布模式,具有非常规油气藏与常规油气藏有序共生的全油气系统特征。基于全油气系统理论,针对石钱滩凹陷,应在近源斜坡区寻找致密油气藏,在源上断阶带及构造高部位寻找构造-岩性油气藏及火山岩风化壳油气藏,在源内寻找海相页岩天然气藏;北疆石炭系近源有利岩性相带、山前冲断掩伏构造、盆内古隆起和斜坡区是有利的勘探区域,应围绕凹陷区页岩油气藏、环凹陷区致密砂岩油气藏、高部位常规油气藏和隆起区火山岩风化壳油气藏展开勘探。

准噶尔盆地石钱滩凹陷石钱滩组地质特征及油气勘探

准噶尔盆地东部隆起石钱滩凹陷东部缓坡带S3井在石炭系石钱滩组获高产工业气流,石钱滩组天然气藏勘探获重要突破,进一步证实准噶尔盆地东部发育海相碎屑岩天然气富集凹陷。为明确石钱滩凹陷石钱滩组地质特征及油气勘探潜力,综合地震、录井、测井、岩心和分析化验资料,开展了石钱滩凹陷烃源岩、储集层及油气成藏综合研究。研究区石钱滩组发育2套烃源岩,烃源岩整体厚度大,品质好,具备发育大规模气藏的物质基础;石钱滩组储集层为典型致密砂砾岩储集层,发育南、北双向物源的扇三角洲沉积体系,扇三角洲前缘大规模砂体主要分布在环凹斜坡区;石钱滩组发育近源致密砂岩岩性气藏,石钱滩组是目前石钱滩凹陷石炭系天然气勘探的重点层系,气藏源储匹配关系好,受近源与砂体规模共同控制。

石钱滩凹陷石炭系石钱滩组沉积环境与沉积相特征

准噶尔盆地石钱滩凹陷石炭系石钱滩组是重要的的烃源岩层系,该区石炭系巴山组天然气已证实来自石钱滩组,为早期生气阶段生成的煤成气(胡自龙等,2019)。受有限的地质资料影响,目前关于这套层系的研究主要局限于古生物、古气候等方面,关于沉积相类型及沉积体系方面的研究较少,导致有利烃源岩分布范围不明确。通过对石钱滩凹陷钻测井、露头以及分析测试等资料进行系统研究,查明了沉积环境与沉积相类型.

石钱滩凹陷地质结构及构造演化

准噶尔盆地石钱滩凹陷大井1石炭系巴山组发育天然气藏(胡自龙等,2019),钱1井二叠系平地泉组发育致密油藏(王越等,2021),整体具有较大的勘探潜力。前人针对石钱滩凹陷开展了古生物、古气候以及沉积体系方面的研究,而关于凹陷地质结构以及构造演化规律的研究较少,导致关键成藏要素以及油气有利聚集区不明确,严重制约了油气勘探部署。

石钱滩凹陷二叠系平地泉组层序沉积特征及石油地质意义

二叠系平地泉组为准噶尔盆地东部隆起区的重要勘探层系,隆起区西侧的帐北断褶带已在该层系发现石油地质储量丰富的火烧山油田,而东侧的石钱滩凹陷仅见到油气显示,下一步有利勘探方向不明确。通过系统分析地震、钻井、测井以及露头等资料,划分平地泉组层序地层单元,明确层序地层格架内沉积特征,建立层序沉积充填模式,分析石油地质特征。研究结果表明:石钱滩凹陷平地泉组自下而上划分为2个三级层序,层序1发育低位域、湖侵域和高位域,层序2发育低位域和湖侵域,高位域缺失。层序1沉积时期,石钱滩凹陷南北两侧分别发育三角洲、扇三角洲沉积,湖侵域发育半深湖-深湖亚相暗色泥页岩,为一套较好的烃源岩。层序2沉积时期,石钱滩凹陷自北向南发育扇三角洲、滨浅湖沉积。层序1湖侵域扇三角洲前缘、灰坪与高位域扇三角洲前缘、三角洲前缘、灰坪紧邻烃源岩,为研究区最有利的沉积相带,其中高位域三角洲前缘前积砂体是寻找岩性油气藏的有利勘探方向。

准噶尔盆地东部隆起石钱滩凹陷石钱滩组层序划分

为建立石钱滩凹陷上石炭统石钱滩组标准剖面,给凹陷内井下地层划分对比及油气勘探提供依据,以野外调查为重点,利用地质探槽,根据岩性特征、沉积建造、接触关系、标志层、生物化石等综合分析,进行石钱滩组层序划分和沉积相恢复及区域地层对比。石钱滩组由洪积扇(扇三角洲)沉积开始,经扇前湖泊沉积,于海湾潟湖沉积结束,构成3次海侵退积型层序,可划分为3段。下段下部为砾岩和砂砾岩,夹砂岩和粉砂岩,中部为中—细砾岩、杂砂岩与泥岩和粉砂质泥岩互层,上部为粉砂质泥岩、泥岩夹砂岩和粉砂岩;中段下部为砾岩、含砾砂岩和砂岩,夹粉砂岩,上部为钙质粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩和泥质灰岩;上段下部为砾岩、砂岩与粉砂岩和粉砂质泥岩互层,中部为紫褐色、砖红色泥岩和泥质粉砂岩,夹含砾粗砂岩和砾岩,上部为深灰色泥岩和粉砂质泥岩夹灰岩。宏观上为下段、中段及上段上部为深灰色,上段下部为浅褐—砖红色,各段均为正粒序。扇前沼泽—海湾潟湖相暗色泥岩为有利烃源岩,扇中、扇端砂岩和砾岩为储集层,生储配置好,油气地质条件优越。