新疆地区公益性油气调查进展与主要成果

新疆地区油气资源潜力巨大,是我国陆上油气增储上产的重点地区。“十三五”以来,公益性油气地质调查按照“盆地综合研究选方向、基础地质调查定区带、战略选区研究求突破”的工作思路,以深层—超深层、山前复杂构造带和非常规页岩油气为重点,持续加大新疆地区油气基础地质调查投入和科技攻关力度,取得了塔里木盆地深层地质结构调查1项重大进展和温宿凸起新近系、沙井子构造带志留系、塔西南和塔东南坳陷山前带侏罗系和准噶尔盆地博格达山周缘非常规页岩油气等4项油气调查重大发现和突破,形成了温宿地区“古隆起差异沉降控储控藏”、沙井子构造带“断裂主控、多期充注、晚期为主”和博格达山周缘“深部源储一体、浅部构造-岩性为主、多矿种环带分布”等3项地质理论认识,形成了“盆地级骨干地震大剖面资料拼接处理”“复杂山前带地震资料叠前目标处理解释”“广域电磁剖面测量及综合解释”等3项关键技术。支撑新疆地区油气勘查开采体制改革试点工作取得实效,带动企业实现高效勘探开发,提升了盆地深层、山前带及非常规页岩油气成藏理论认识水平,促进了地方经济和社会发展。

塔里木盆地乌什凹陷温宿凸起油气勘探前景

通过野外地质调查、岩性剖面与地震资料分析等方法,对塔里木盆地乌什凹陷温宿凸起的油气前景进行了研究。野外调查结果证实,乌什凹陷发育二叠系、三叠系、侏罗系3套烃源岩及多套储盖组合。烃源岩热演化史及地面油苗显示证实本区有油气运移聚集的条件和历史。地震资料显示喜马拉雅晚期运动导致与逆冲断层伴生的挤压构造十分发育,以挤压背斜为主体的构造构成油气聚集的有利场所。温宿凸起在地质历史时期曾与塔北隆起连为一体,是长期继承性发育的古凸起,古近纪卡拉玉尔滚大型走滑断层将其与塔北隆起分开。温宿凸起被乌什和阿瓦提两个已证实被具有生烃能力的生烃凹陷所挟持,是油气运移的指向区,同时存在碳酸盐岩和砂岩两类多个勘探目的层。乌什凹陷温宿凸起无疑是塔里木盆地油气勘探具有良好前景的战略接替区。

塔里木盆地西北缘沙井子构造带断裂构造分析

沙井子构造带位于塔里木盆地西北缘,是分隔阿瓦提凹陷和温宿凸起的边界断裂。它是塔里木盆地研究最薄弱的大型断裂构造带之一。根据系统、精细的地震资料解释,沙井子构造带存在3套断裂体系:深部楔状冲断构造、狭义沙井子断裂和浅部的伸张构造。深部楔状冲断构造形成于志留纪—泥盆纪,由北西倾向的主冲断层和南东倾向的反冲断层形成构造楔;构造楔主要由前寒武纪变质岩组成,冲断前锋楔入于寒武系中部,造成上覆地层向温宿凸起方向的急剧抬升。狭义的沙井子断裂,即通常所说的沙井子断裂,为一条高角度基底卷入型挤压走滑断裂,形成于二叠纪末—三叠纪初,错断了早期的深部冲断楔。浅部的伸展构造形成于第四纪早-中期,为一系列较小规模的正断层,沿狭义沙井子断裂呈右步雁列状排列,构成左行剪切张扭性断裂带。深部的楔状冲断构造和浅部的伸展构造是本次研究的新发现。

塔里木盆地北缘温宿凸起压扭隆升的证据

温宿凸起是塔里木盆地北缘极为重要的近东西向构造带。前人研究认为,温宿凸起以逆冲变形为主。但是,这一认识既与地震剖面上背冲的2个方向断层同等发育矛盾,又与主干断层产状突变矛盾。基于高分辨率二维地震剖面的精细地质解释,提出塔里木北缘温宿凸起的构造变形以走滑为主,而非前人认为的以逆冲为主。主要证据是:(1)在地震剖面上,表现为2个正花状构造的变形特征;(2)形成花状构造的主干断层(沙井子断裂与古木别兹断裂)在东段向南强烈逆掩,在西段则向北强烈逆掩,顺断层走向产状多变;(3)温宿凸起的前中生界为古老的震旦系—寒武系,向南、向北分别逆冲于阿瓦提凹陷与乌什凹陷中—新生界之上。走滑构造变形发生于加里东中期(晚奥陶世末)、加里东晚期(志留纪末)、海西早期(早—中泥盆世末)、海西晚期(晚二叠世)、印支—燕山期(三叠纪末期和晚白垩世)和喜马拉雅期(古近纪、新近纪和第四纪)。该走滑构造带的厘定表明,古生代时期塔里木盆地北缘可能并非统一的构造—沉积环境,温宿凸起为一重要的构造—沉积分隔带。

塔里木盆地乌什凹陷—温宿凸起油气运聚过程模拟实验研究

为了研究乌什凹陷—温宿凸起构造的油气运聚过程,预测有利的油气分布区,本文以过乌参1井剖面为地质模型,并结合该区的地质特征建立油气运移过程物理模拟的二维实验模型.模拟实验揭示:温宿凸起是油气运聚的目标指向区,断层在油气运聚过程中起着重要的作用;在驱动力相同的情况下,高渗透性砂岩层易于成为油气运移的运载层及有利储集层;泄压区是油气运移的指向区,在温宿凸起北部边界出现的变质岩分布带,有可能成为油气运移的屏障,寻找油气时应该避开,有断层沟通的潜山及砂体才是最有利的油气聚集区.

温宿凸起构造几何学与运动学特征

温宿凸起位于塔里木盆地西北缘塔北隆起西段,作为克拉通内古隆起的一部分,是研究板块内部变形的理想对象。为研究温宿凸起构造几何学与运动学特征,基于钻井、测井、地震、数字高程模型和地质图,结合周缘地区的地层结构,精细刻画沙井子边界断裂和温宿北断裂的几何学特征,以断层相关褶皱理论为指导,建立温宿凸起几何学与运动学模型。研究认为,温宿凸起是由沙井子断裂、温宿北断裂以及基底隆升控制的继承性构造。沙井子断裂早期以断层传播褶皱模式发育,后期沿褶皱前翼发生突破,第四纪末期发育张扭性断裂。温宿凸起的形成起始于早奥陶世末期;二叠纪末期受南天山洋关闭影响,构造基本定型;中生代处于构造松弛期;新生代因南天山造山作用而被强烈改造,温宿凸起及周缘地区总缩短量约35.40 km.断裂的精细研究,尤其是断裂的分期研究,可作为复杂构造解析的突破口。

高频湖平面变化下薄砂层高精度层序地层特征及沉积演化——以温宿凸起周缘-英买力隆起地区库姆格列木群底砂岩段为例

塔里木盆地塔北隆起西部温宿凸起周缘-英买力隆起地区库姆格列木群底砂岩段是近年来岩性油气藏勘探的热点层位,且玉东1井区已获得了规模的油气产量,但底砂岩段高精度层序地层特征、沉积微相类型及其时空演化规律有待落实。综合利用岩心、钻井、测井和地震资料,识别可以等时追踪对比的标志层、层序界面和湖泛面,构建底砂岩段的高精度层序地层格架,分析各高频层序单元的沉积微相类型和特征,并揭示沉积相的时空演化规律。库姆格列木群底砂岩段为三级层序ESQ1的上升半旋回,可分为4个准层序组,从下到上依次为4砂组、3砂组、2砂组和1砂组。库姆格列木群底砂岩段沉积时期为湖水不断变深、湖盆逐渐扩大的“水进砂退”的沉积背景,发育扇三角洲、辫状河三角洲和湖泊3种沉积相类型,其中4砂组至3砂组沉积时期,为低可容纳空间的低位域体系,物源供给充足,且湖平面上升缓慢,温宿凸起物源区和英买力隆起物源区均发育较大规模的三角洲,英买力隆起物源区还发育规模较大的滨浅湖砂坝。2砂组至1砂组沉积时期,为高可容纳空间的湖侵域体系,湖水迅速变深,温宿凸起物源区沉积物供给迅速减少,扇三角洲迅速向盆地边缘退积迁移,湖水将早期砂体淘洗再沉积形成小型砂坝。英买力隆起物源区三角洲逐渐萎缩,滨浅湖砂坝规模显著变小。

阵列感应测井在薄储层识别与含油气性评价中的应用——以新疆塔里木盆地温宿凸起为例

阵列感应测井具有纵向高分辨率、深探测深度的特点,能较好地反映薄层的电阻率特征,精准识别薄储层,准确判断薄油层。塔里木盆地温宿凸起新近系吉迪克组砂岩储层物性好,油层孔隙度22%～28%,渗透率60～210 mD,属中-高孔中渗储层,原油密度0.903 8 g/cm^3,黏度38.76 mPa·s (50℃),属常规稀油,但其横向变化大且厚度较薄。本文针对新温地1井、2井砂岩储层薄难以识别的特点,在储层地质特征和常规测井分析的基础上,利用高分辨率阵列感应测井从不同纵向分辨率的电阻率曲线识别薄层,并对砂体侵入特征和储层渗透性分析,评价储层含油气性。通过高分辨率阵列感应测井技术大幅提高了该两口井的薄储层识别精度,有效评价了研究区的砂岩储层以及含油气性,指导了试油选层工作,取得了良好的效果。

新疆塔里木盆地温宿凸起区新近系薄互层储层预测方法研究与应用

针对塔里木盆地温宿凸起区新近系砂岩储层厚度薄、单砂体厚度小、砂体相变快的特点,通过研究分析砂体储层与地震属性、测井曲线之间的关系,采用伽玛拟声波地质统计学反演方法对研究区新近系进行储层预测,并与常规的波阻抗反演、声波测井约束地质统计学反演方法生成的预测结果进行了对比分析。结果表明,本文采用的方法极大地提高了预测结果的垂向分辨率,可以有效识别出薄层砂体。该预测结果有效支撑了井位优选,并经过了新钻井钻探证实,实现了该区油气调查的突破。

塔里木盆地沙井子构造带志留系油气勘探突破及启示

塔里木盆地西北部志留系油气勘探曾经久攻未克,2018年钻探的新苏地1井首次在塔西北沙井子构造带获得工业气流,其油气成藏模式与资源规模亟待明确。通过对钻井、试油、地球化学及沉积与成藏史研究,结合野外剖面实测、实验分析、构造精细解释及演化恢复,认为:①塔西北志留系发育大型潮控三角洲沉积,可形成良好储盖组合;②沙井子断裂及其伴生断裂有效沟通阿瓦提凹陷深部寒武系—奥陶系烃源岩,控制志留系构造圈闭的形成,圈闭沿断裂构造带有序分布、叠合连片;③沙井子构造带志留系油气类型以气为主,成藏期以圈闭定型后的喜马拉雅期为主;④沙井子构造带志留系圈闭资源量达2.018×10^(11)m^(3),塔西北志留系圈闭资源量达2.03×10^(12)m^(3),勘探潜力巨大,志留系有望成为盆地碎屑岩层系油气“增储上产”的重要领域;⑤沙井子断裂规模大,持续活动时间长,沟通深部烃源岩,沙井子构造带下古生界多个层系均有望获得油气勘探突破。

塔里木盆地温宿凸起构造特征新认识

温宿凸起位于塔里木盆地西北缘,平面上呈北东-南西向展布。本文从温宿凸起周缘及内部断裂构造解释入手,结合区域地质结构特征、构造单元划分和构造演化研究,认为温宿凸起的形成和演化主要受古木别孜和沙井子两条主断裂控制,表现为夹持在乌什凹陷和阿瓦提凹陷中间的一个古隆起。温宿凸起内部发育一系列次级断裂,将其划分为阿克苏低凸带、阿克雅断凸带、古木别孜断裂带和沙井子过渡带4个构造单元。温宿凸起具有长期隆升、短期沉降的特点:在加里东晚期-喜马拉雅早期,受两条边界主断裂形成并持续活动的影响,温宿凸起长期隆升,造成了其地层的广泛剥蚀;喜马拉雅中期为温宿凸起稳定沉降阶段,沉积了新近系吉迪克组碎屑岩沉积。喜马拉雅晚期差异隆升形成西高东低的大型鼻状构造背景,东部接受了新近系康村组、库车组沉积,西部高部位未接受沉积。边界断裂定型后,温宿凸起亦最终定型,形成了现今的构造面貌。综合研究认为,温宿凸起和塔北隆起构造性质有显著差异,二者为不同构造单元,应将其归属为柯坪断隆而非塔北隆起。喀拉玉尔滚断裂为塔里木盆地一级构造单元塔北隆起和柯坪断隆的界线。本文研究成果对指导温宿凸起勘探生产、重新认识塔里木盆地西北部构造演化和构造格局有重要意义。

塔里木盆地温宿凸起吉迪克组成岩与成藏过程——以古木1油藏为例

近年来塔里木盆地西北缘温宿凸起在新近系吉迪克组不断获得油气突破,展现出较大的勘探潜力,但吉迪克组砂岩储层物性和含油性非均质性强,其成岩与成藏过程不清.本文以古木1井为例,运用包裹体岩相学、阴极发光(CL)、显微测温、扫描电镜矿物定量分析(QEMSCAN)以及碳酸盐U-Pb定年等技术,分析了吉迪克组砂岩储层的成岩-成藏演化过程和非均质含油的成因.研究结果表明:吉迪克组砂岩储层成岩阶段处于早成岩A期,方解石差异化胶结作用影响了储层物性,方解石原位U-Pb定年确定方解石胶结物形成于(17.1±2.8) Ma.储层内原始孔隙好的区域方解石连晶胶结,储层变得致密,面孔率仅为2.76%,而原始孔隙较差的区域方解石未胶结—弱胶结,加上后期溶蚀作用改造,面孔率达12.64%.温宿凸起本地不发育烃源岩,油源来自于北东部的阿瓦特地区,结合邻区乌什凹陷油气成藏过程,推断古木1井成藏时间为5 Ma左右.研究指出,靠近油源方向的温宿凸起东侧且相对远离古木别孜断裂的构造-岩性圈闭为有利勘探方向.

塔里木盆地乌什—温宿地区油源对比与成藏演化

塔里木盆地乌什—温宿地区具有良好的勘探前景,然而该区油源认识及成藏演化多年来一直存在争议,制约着该区区带评价和有利目标优选。通过生物标志化合物和碳同位素等参数精细对比,明确研究区油砂抽提物及少部分原油与三叠系黄山街组烃源岩具有良好亲缘关系;大部分原油表现出三叠系和侏罗系烃源岩混源特征,全油碳同位素特征反映其以三叠系来源为主。烃源岩评价及热演化程度与油气成熟度的对比表明,凹陷内烃源岩发育差,现今处于低成熟演化阶段,而该区油气均为成熟油气,故凹陷内烃源岩对该区油气生成并无贡献;凹陷周缘的阿瓦特地区烃源岩发育较好,现今处于成熟—过成熟演化阶段,研究区油气应是从阿瓦特地区远源运聚成藏。综合烃源岩埋藏史、流体包裹体、单井热演化史以及区域构造演化分析表明,乌参1凝析气藏、神木1油藏晚中新世—早上新世形成早期油藏,上新世晚期乌参1凝析气藏受大量天然气充注改造为现今凝析气藏,而神木1油藏因构造差异未受天然气改造,依然保持为油藏。温宿凸起因封盖条件较差,油藏遭受严重生物降解,形成稠油油藏。