薄层砂岩边底水油藏空气辅助内源微生物驱油技术

针对边底水油藏“双高阶段”零散分布剩余油如何有效动用、低成本高效微生物驱油体系如何研发、微生物驱效果评价及配套技术攻关等难题,建立微生物驱筛选图版并评价了油藏微生物驱的适应性;利用微生物分子生态学技术全面解析了油藏微生物群落结构,筛选了乳化效果好的采油功能菌株H3;通过对主要营养成分碳源、氮源、磷源的筛选,开展单因素实验和正交实验,确定了可实现原油乳化分散和抑制硫酸盐还原菌生长的复合粉激活体系;研究了底水油层“船底形”剩余油富集特征,形成了“微生物乳化+空气提效+稠化剂封堵”提高采收率驱油模式,明确了提高采收率幅度与注入菌体浓度、注入孔隙体积倍数正相关。将研究成果应用于准噶尔盆地陆梁油田薄层砂岩边底水油藏,实施“4注20采”微生物驱提高采收率矿场先导试验,注入微生物激活剂0.13倍孔隙体积,2017至2023年阶段增油5.6×104 t,采收率提高4.0个百分点,增油效果好的井主要分布在总菌浓度高、石油地质储量大、构造高部位、油层厚度大、底水薄、采出程度较高的区域。研究成果对丰富微生物驱提高采收率技术序列具有借鉴作用。

准噶尔盆地西北缘二叠系碎屑岩储层成岩相与成岩演化研究

西北缘克百地区二叠系砂砾岩储层是准噶尔盆地最重要的油藏储集岩之一。运用偏光显微镜在对碎屑岩储层的成岩作用、自生矿物及孔隙特征详细观察的基础上,结合扫描电镜、孔渗测试及测井、录井资料的分析,对该区二叠系砂砾岩储层的岩石类型和成岩作用进行了研究,指出压实作用、胶结作用、溶蚀作用是影响该类储层物性的主要成岩作用。在此基础上,结合成岩作用和成岩阶段的研究,划分出了7个成岩相:1)高成熟强溶蚀相,2)高成熟强胶结相,3)高成熟中胶结中溶蚀相,4)高成熟弱压实相,5)高成熟强压实相,6)低成熟弱压实相,7)低成熟强压实相,并对各个成岩相的形成条件、成岩特征、成岩环境、成岩演化序列和成岩模式进行了归纳和总结,对不同成岩相的砂砾岩储集性能进行了分析,阐述了优良储层发育的主要成岩相带及沉积相带。

准噶尔盆地西北缘构造演化与扇体形成和分布

准噶尔盆地西北缘经历了多次(期)不同性质的构造演化。在新生代以后,表现出(类)前陆盆地性质,伴随区域构造运动发生强烈的碰撞挤压、冲断作用。断裂活动具有明显的推覆性质,产生了与断裂带平行的褶皱构造。西北缘逆掩断裂普遍具有同生活动性质,对扇体的形成有明显的控制作用。主要表现为冲断作用持续发生,上、下盘地形相差悬殊,自冲断席上剥蚀下来的碎屑物堆积于断崖根部而形成各类扇体(冲积扇、扇三角洲和水下扇等),阶梯式逆冲断裂则形成多级扇体。研究表明,从二叠纪到侏罗纪构造活动逐渐减弱,扇体规模逐渐变小;在平面上由于构造活动的位移,导致了扇体的迁移。总体来看,百口泉-夏子街地区活动性最强,延续时间最长,形成的扇体规模较大、叠置程度高、迁移明显;车拐-克拉玛依地区活动性较弱,形成的扇体规模小、叠置程度差、迁移小。

前陆冲断带构造分段特征——以准噶尔盆地西北缘断裂构造带为例

前陆冲断带普遍具有构造分段的特点。横断层、侧断坡与斜断坡常是构造分段的边界 ,它们起着运动方向、变形速率、构造样式与成因机制转换的作用。准噶尔西北缘前陆冲断带是古生代晚期—中生代早期发展起来的大型冲断推覆系统 ,南自车排子 ,北至夏子街、红旗坝的大型断裂带为其冲断前锋断裂。由于形成时间、活动方式与受力条件等出现变化 ,车排子—夏子街断裂带被北西向的横断层分割为构造样式与地质结构截然不同的三段 ,南段为红山嘴—车排子断裂带 ,构成车排子断隆的东部逆冲边界 ;中段为具压扭性质的克拉玛依—百口泉断裂带 ;北段为具冲断推覆性质的乌尔禾—夏子街断裂带。中生代晚期—新生代以来该前陆冲断带被稳定埋藏 。

准噶尔盆地西北缘扇体形成演化与扇体油气藏勘探

准噶尔盆地西北缘广泛发育二叠纪—侏罗纪冲积扇、水下扇、扇三角洲等砾质粗碎屑沉积,其形成演化严格受不同时期活动的同生断裂控制。二叠纪以乌尔禾组扇体最为发育,呈由盆缘向盆地方向逐渐增强的前展式推覆冲断及渐进式扇体迁移响应模式。三叠纪—侏罗纪以百口泉组、克拉玛依组扇体最为发育,呈由盆内向盆缘方向逐渐减弱的退覆式冲断活动及后退式扇体迁移响应模式。已知扇体油气藏主要富集于水下扇扇根及扇中、扇三角洲平原及前缘4个亚相带,及二叠系佳木河组、乌尔禾组、三叠系百口泉组、克拉玛依组、侏罗系八道湾组、头屯河组6个层位。二叠—三叠纪扇体含油层多、规模大、储量丰度高,侏罗纪扇体反之。受断裂、不整合、岩相岩性、物性4种因素控制,扇体主要形成断块、地层不整合及构造岩性油气藏。断阶带及扇根—扇中相带主要发育构造(断块)油藏,为扇体与断层相配置的垂向运聚成藏模式;斜坡区及扇中—扇缘相带主要发育岩性油藏,为扇体与不整合相配置的侧向运聚成藏模式。西北缘扇体成藏条件好,探明程度总体较低,剩余资源潜力大,进而指出了七大有利勘探区块和方向。

准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组储层成岩相特征

通过岩芯观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、测井和录井资料分析,对准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组的储层特征和成岩作用特征进行了研究,结果表明该区主要发育砂砾岩、不等粒砾岩、含砾砂岩、细砂岩等,储层成分成熟度和结构成熟度均较低;储层主要经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用的改造,且泥质杂基含量对储层成岩作用及孔隙演化产生了较大的影响。在综合储层岩石学特征、成岩作用特征、泥质杂基含量对储层影响的基础上,建立了研究区成岩相划分方案,将砂砾岩储层划分为6个成岩相:高成熟强溶蚀相、高成熟中胶结中溶蚀相、高成熟强压实弱溶蚀相、高成熟强胶结相、低成熟强压实相、低成熟强胶结相;不同的成岩相反映了不同的沉积环境和成岩作用的关系,与储层的孔隙类型及物性条件存在着密切关系,具有不同的成岩序列特征、孔隙演化模式、剖面及平面展布特征,这种剖面和平面分布特征可为优质储层的预测提供借鉴。

准噶尔盆地西北缘九区火山岩储层裂缝预测

为准确预测准噶尔盆地西北缘九区火山岩储层裂缝,以研究区断裂构造形迹为基础,利用数值模拟分析技术,模拟计算了该区石炭系火山岩储层的古构造应力场;然后根据火山岩的力学性质计算出岩体的破裂接近程度系数(η)及其分布;将η与实际资料对比,确定裂缝发育级别及其对应的η值;利用此标准,结合岩石力学与构造地质学理论、对照岩心裂缝观测结果,综合分析钻井、录井以及实际生产资料,对裂缝发育程度、裂缝类型及产状等进行了综合预测。结论如下:①研究区石炭系火山岩油气藏储层裂缝非常发育,几乎所有的火山岩中都不同程度地发育有裂缝;②裂缝延伸方位主要为北东—南西向,其次是北西—南东向;③裂缝在平面上的分布主要集中在断层附近,特别是断层的交汇部位。总体来看,研究区的裂缝发育分布特征比较有规律性。

西北干旱内陆盆地地下水生态功能的探讨

以准噶尔盆地南缘地下水资源开发利用为例,分析地下水变化引起的区域地下水水位下降、泉流量衰减、水质恶化、植被退化、灌区土壤次生盐渍化与盐沼化、湖泊萎缩或干枯等生态环境效应,解析西北干旱内陆盆地地下水水位埋藏、潜水矿化度、包气带岩性与结构、土壤含盐量等地下水状态变量及其生态功能,提出地下水资源评价的内容与步骤:地质生态环境野外调查、地下水系统模型、地质生态环境系统模型及面向生态的地下水资源评价方法。最后就地下水系统参数确定和评价模型运转等问题展开讨论。

准噶尔盆地西北缘侏罗系铀成矿远景分析

在系统分析准噶尔盆地西北缘侏罗系构造演化、岩性岩相、氧化带发育特征、油气首次侵入时间及含铀含氧水作用期次基础上,认为准噶尔盆地西北缘侏罗系砂岩型铀矿找矿工作应以寻找八道湾组和西山窑组中古层间氧化作用所形成的铀矿化为主要找矿方向,目前在克拉玛依发现的铀矿化为近现代地下水层间氧化作用结果,受油气渗出作用控制,地下水渗入作用受到限制,形成的层间氧化带及铀矿化规模有限。

准噶尔盆地风城油砂矿床储层特征及成因分析

油砂又称沥青砂,是一种含有天然沥青的砂岩或其他岩石。本文在简要概述准噶尔盆地油砂分布特征的基础上,分别从岩石学及储层地质学等方面分析了风城油砂矿赋存的层位、岩石学特征及储层的孔隙度和含油率等方面的特征;在成因方面,分别从构造、成岩作用及生物降解三方面分析了风城油砂矿形成的条件,其中,区域上的断层为油砂矿的形成起到了封闭遮挡的作用,而不整合则起到了运移通道的作用;成岩作用及生物降解对油砂矿的储层及油砂的最终形成起到了重要作用。通过对准噶尔盆地西北缘油砂储层特性及成因分析,探讨油砂矿的成因类型,为进一步勘探开发丰富的油砂资源,提供有效依据。

卫星遥感首次监测到准噶尔盆地西北部的冬季融雪洪水

2010年1月,新疆北部出现了多次寒潮和60a一遇的连续暴雪天气.在此期间,准噶尔盆地西北部的裕民县及其邻近地区2010年1月6日出现了融雪型洪水.2010年1月裕民降雪量高达95mm,较历年同期偏多5.8倍,突破历史极值;2010年1月1—20日裕民日平均气温均方差达6.5℃,气温升降剧烈,变化幅度大.通过EOS/MODIS卫星遥感监测发现,2010年1月5日裕民县及其邻近地区地表有明显成片的液态水痕迹,而在其前后时段该地区为积雪覆盖.2010年1月,裕民县出现极端降雪事件的同时,极端暖事件与极端冷事件交替出现,隆冬时节的异常升温造成阶段气温异常偏高,引发冬季融雪型洪水.气候变暖背景下,需加强对新疆区域极端天气气候事件的监测、分析及其形成机理的研究,加强区域气候变化影响评估工作,采取切实可行的措施应对气候变化.

准噶尔盆地西北缘吐孜阿克内沟中三叠统—下侏罗统油砂矿沉积和储层特征

通过对准噶尔盆地西北缘吐孜阿克内沟中三叠统克拉玛依上组顶部和下侏罗统八道湾组底部的油砂露头剖面的精细野外实测,在克拉玛依上组油砂露头共识别出11个单砂层,岩性以灰褐色含砾粗砂岩、粗砂岩以及中砂岩等粗粒岩石为主;在八道湾组底部砂岩中共识别出12个单砂层,为多期河道迁移叠加的产物,每一单砂层均以含砾砂岩、中粗砂岩、中细砂岩以及粉砂岩的向上变细正韵律组成。通过对油砂岩薄片鉴定发现油砂岩均以岩屑砂岩为主,长石和石英含量均很低,表明岩石的成分成熟度低,砂岩稳定性较差,距离物源较近,同时砂岩结构成熟度中等。克拉玛依上组剖面共识别出了湖泊和辫状河三角洲两种相,滨浅湖和辫状河三角洲前缘两种亚相,湖泊沼泽、水下分流河道、分流间湾3种微相,其中油砂主要发育于水下分流河道砂体中,油砂岩含油率高达9.62%;八道湾组剖面共识别出辫状河的河床、堤岸和河漫3种沉积亚相,河床滞留、心滩、天然堤、河漫滩及河漫沼泽5种微相,油砂主要发育于辫状河道心滩中,油砂岩含油率为5.8%。油砂岩的孔隙度渗透率均很好。油砂油族组分均以非烃和沥青质为主,仅含少量的饱和烃和芳烃,反映油砂遭到了严重的降解。

准噶尔盆地西北缘不同成因类型天然气来源及其分布规律

准噶尔盆地西北缘天然气具有多种成因类型,为了明确不同类型天然气的来源及其成藏规律,结合区域地质背景,运用有机地球化学分析和天然气藏解剖方法对其进行了研究。结果表明:该区天然气主要有油型气和煤型气两种端元类型:1油型天然气为湿气,类型为气顶气,与原油相伴生,并与原油同源(下二叠统风城组烃源岩);2煤型天然气为干气,主要来自以腐殖型母质为主的下二叠统佳木河组烃源岩,于古近纪晚期成藏。结论认为,不同类型天然气的分布具有序列性:1垂向上,中二叠统下乌尔禾组以油型气为主,佳木河组顶面不整合附近以混合气为主,佳木河组内幕以煤型气为主;2平面上,环玛湖凹陷分布的西北缘油气运移有利指向区,仅在西段克拉玛依—中拐地区分布有纯天然气藏,且在远离气源灶的方向上,依次分布油型气、混源气和煤型气;3天然气的有序分布是新近纪气源灶供气层位及分布范围、"断—盖"遮挡条件、"断—面"输导条件三者耦合的结果。

玛湖凹陷西北缘侏罗系三工河组油藏特征

近年来玛湖凹陷勘探研究多集中在深层,浅层油气藏勘探尚属空白。侏罗系三工河组储层薄,分布面积广,物性好,在实施探井恢复试油过程中,三工河组获得重大突破。据地震、钻井、岩心观察及分析化验等测试资料,对油藏特征分析认为:凹陷发育NE向、NW向两大物源体系,有利相带为辫状河三角洲前缘;储集层主要为灰色细砂岩,储集空间以剩余粒间孔为主;油源为玛湖生烃凹陷二叠系风城组烃源岩,该烃源岩有机质丰度及成熟度高,排烃期为三叠纪和中晚侏罗纪—白垩纪,该区三工河组成藏属于后者。区内大侏罗沟走滑断裂及伴生断裂有助于油气的纵向疏导及调整,渗透性薄砂体与断裂配置形成整个三工河组油气运聚的立体网络。因此,区内三工河组为断层-岩性油藏。

准噶尔盆地西北缘车—拐地区三叠系沉积相特征

通过岩心观察、薄片鉴定、测井和录井资料分析,以及单井沉积相、剖面沉积相研究,结合研究区的构造背景和沉积环境,分析沉积相特征.结果表明:准噶尔盆地西北缘车—拐地区三叠系主要发育砾岩和砂岩;三叠系的主要物源来自研究区西北角,次要物源来自研究区西部C45井以西.该区百口泉组主要发育冲积扇、扇三角洲沉积,冲积扇由研究区西北部向东南部延伸,克拉玛依组在继承百口泉组沉积特征的基础上,主要发育由西北向东南方向的扇三角洲前缘亚相沉积;白碱滩组在继承克拉玛依组沉积特征的基础上,主要发育扇三角洲前缘亚相及浅湖亚相沉积.三叠系由早期到晚期的水进沉积特征控制了研究区优质储层的分布.

准噶尔盆地南缘托斯台地区构造特征研究

研究新疆准噶尔盆地南缘托斯台地区构造演化与构造动力学成因机理。对托斯台地区进行了野外地质调查与构造剖面实测,发现托斯台地区构造复杂,褶皱、断裂、不整合共同存在。托斯台断裂与小煤窑沟断裂都为正断层,共同组合成地垒式背斜构造;但2条断裂带构造变形强烈,出现挤压构造透镜体和劈理带。该现象表明托斯台地区经历了多期构造活动,早期(燕山期)处于伸展构造动力学环境,形成地垒式背斜构造;晚期(喜马拉雅期)处于近南北向挤压构造动力学环境,形成断裂带内挤压构造透镜体与强烈构造变形带。

准噶尔盆地南缘干旱条件下胡杨、梭梭和柽柳水势对比研究

【目的】以150团丰收林的三种荒漠植被（胡杨、梭梭和柽柳）为对象,比较三种植物水势变化规律差异,探讨干旱环境下植物水势的变化特点。【方法】用露点水势仪测定3种植物水势,结合2008~2009年3种植物的水势及地下水位监测数据,分析该干旱区3种荒漠植被的水势及地下水位变化规律,探讨在地下水位变化下植物水势的响应。【结果】2009年自然胡杨叶、茎水势明显高于2008年的胡杨水势;人工胡杨叶、茎水势日变化幅度不大,整个趋势呈直线型,且低于2008年的水势;2008和2009年梭梭同化枝水势日变化趋势基本一致,呈双峰型;2009年柽柳茎水势日变化略高于2008年的水势,但是两者日变化趋势相差不大。从150团丰收林2008~2009年地下水位月变化来看,整体呈下降趋势,但变化幅度不显著。【结论】3种植物的水势比较结果为：柽柳〈梭梭〈自然生长胡杨〈人工种植胡杨。研究对丰收林胡杨、梭梭和柽柳等植被的恢复与重建及可持续管理有一定的参考价值。

侧钻水平井在陆梁油田开发调整中的应用

准噶尔盆地陆梁油田陆9井区下白垩统呼图壁河组油藏为典型的薄油层、边底水活跃的砂岩油藏,开发过程中受边(底)水推(锥)进及注入水突进影响,部分油井含水高、采出程度低且增产难度大。为提高油藏开发效果,利用多种手段对油层水淹状况和水驱规律进行了系统研究,确定了剩余油富集区。通过运用油藏工程和数值模拟,对侧钻水平井主要技术参数进行了优化。2008—2009年共实施侧钻水平井14口,平均单井增油8.1 t/d,含水下降47.2个百分点,恢复产能2.69×104 t,效果十分显著。

准噶尔盆地西北缘不整合储层流体包裹体特征与油气成藏期次

准噶尔盆地西北缘存在着众多的地层油气藏,目前对于其油气成藏期次及成藏时间的认识尚存在争议。为此,采集了该区26口钻井的58块流体包裹体样品,利用流体包裹体显微测温技术,结合埋藏史及热演化史分析成果,研究了上述流体包裹体的显微特征和均一温度特征,确定了该区地层油气藏的油气成藏期次,进一步结合该区烃源岩生排烃史和构造发育史,恢复了地层油气藏的成藏过程。结论认为:①晚二叠世-早三叠世,二叠系佳木河组烃源岩生成的成熟油气进入石炭系火山岩储层和二叠系佳木河组、风城组、夏子街组等碎屑岩不整合储层中聚集成藏;②晓三叠世-早侏罗世,二叠系风城组烃源岩生成的成熟油气进入二叠系内部以及三叠系底部不整合砂砾岩储层中聚集,以形成中深部油藏为主;③晚侏罗世-早白垩世,二叠系佳木河组烃源岩生成的天然气和二叠系下乌尔禾组烃源岩生成的成熟油气进入三叠系底部、侏罗系底部、白垩系底部等碎屑岩不整合储层中聚集,以形成中浅部油/气藏和稠油油藏为主。

天山北侧前陆盆地异常高压成因研究

天山北侧前陆盆地即准噶尔盆地 ,该盆地南缘存在严重的超高压异常现象。异常高压的成因主要为“沉积型”和“构造型”两种造压机制 ,其形成演化分为拉张沉积期静水压力阶段、沉积造压及压力封存箱形成阶段和压力封存箱挤压增压阶段。利用有限元模拟法计算研究区主应力值 ,建立主应力值与异常压力系数的匹配关系 ,预测准噶尔南缘紫泥泉子组异常压力平面分布特征。