塔中地区中古8井区钻井提速认识

新疆塔中地区中古8井区中上部地层成岩性差、机械钻速快;但易出现井眼垮塌事故。中下部地层井壁不稳定,易出现周期性垮塌。部分层位抗研磨性强,易造成钻头损坏,而水平段地层会出现井漏严重、压力低、漏喷共存等复杂情况。针对这些提速难点,通过针对不同地层的多种PDC和牙轮钻头优选、votex旋转导向工具、水力振荡器、欠平衡钻井技术等提速技术的应用,形成了一套适合中古8井区的钻井提速技术。经过现场12口井的试验,三开水平段钻井周期平均缩短了24.7%。此套提速技术的应用为整个塔中地区的钻井提速提供了技术保障。

顺8北三维区“串珠”发育特征与油气地质意义

塔里木盆地碳酸盐岩储层普遍具有"串珠"状地震反射特征,受断裂-裂缝体系控制作用明显,目前顺8北三维区内断裂对"串珠"分布的控制机制尚不明确。利用储层预测技术、人工厘定及数据挖掘等手段,研究了该工区"串珠"发育特征与分布规律,进一步探讨断裂对"串珠"分布的控制作用。研究结果表明:工区内共厘定304个"串珠",主要分布层位为奥陶系鹰山组下段下亚段—蓬莱坝组上段,NNW向主干断裂控制"串珠"分布密度,距该断裂越近,"串珠"密度越大;深层NE向小型断裂控制"串珠"分布趋势,"串珠"多沿该断裂继承性发育;除主干断裂外,其附近的NNW向次级断裂与NE向小型断裂垂向交汇区为油气有利勘探区域。该研究明确工区走滑断裂的控储作用,可为下一步深层油气勘探及新区勘探提供思路。

塔里木盆地顺南地区中下奥陶统碳酸盐岩储层特征与主控因素

顺南地区位于塔里木盆地顺托果勒低隆的南部,目前已有多口井钻获天然气。随着勘探的推进,对储层发育规律的认识成为影响勘探评价的关键问题之一。在沉积相和构造演化背景研究的基础上,基于岩心描述、薄片鉴定、物性分析、综合录井和储层预测综合分析,对该区中下奥陶统储层进行了研究。中下奥陶统碳酸盐岩发育断控及热液改造的孔缝洞、白云岩晶间孔和晶间溶孔、灰岩颗粒内微孔隙等多尺度的储集空间,可划分为裂缝—孔隙型、断控缝洞型、热液改造孔缝洞型3种储层类型。裂缝—孔隙型分布于一间房组—鹰山组上段灰岩和鹰山组下段白云岩基质中,基质物性较差,为特低孔特低渗储层;断控缝洞型、热液改造孔缝洞型沿NE向走滑断裂带分布。多阶段发育的走滑断裂及伴生裂缝本身既可形成缝洞体储集空间,又沟通孔隙和微孔隙、晶间孔和晶间溶孔成为连通的有效储层,同时也是热液流体作用的先决条件,因而是规模有效储层的主控因素。

塔中地区中——下奥陶统古构造应力场模拟与裂缝储层有利区预测

依据塔中地区地震资料解释的断裂体系、中下奥陶统顶底界面古构造图和40多口井裂缝特征统计等成果,在对塔中地区中下奥陶统碳酸盐岩声发射地应力测量、岩石力学参数和单轴抗拉强度测试的基础上,考虑断裂对裂缝形成的影响,采用三维有限元法对塔中地区中下奥陶统加里东中期裂缝形成期的古构造应力场进行模拟。结果表明:裂缝形成期地应力的最大主应力有效值为51.8～62.4MPa,平均值为57.0MPa,抗张强度为4.13～8.02MPa,平均值为5.75MPa;有效张应力高值区是构造裂缝储层发育的有利区和较有利区,主要分布在大的断裂带交汇处和断裂带的部分区段内,与实际钻井统计的中下奥陶统裂缝线密度和油气井分布区基本吻合,可以为研究区的油气勘探提供新的地质依据。

再论塔里木盆地古隆起的形成期与主控因素

塔里木盆地发育不同类型、不同特征的古隆起,前人对于古隆起的成因、构造演化等方面的认识存在着较多分歧,影响了该区油气勘探的思路与部署。为此,基于新的地震资料与钻井资料,针对该盆地深层海相碳酸盐岩地层,开展了区域地震资料解释与构造解析研究,结合构造剥蚀量成果恢复了古构造格局,进而探讨了古隆起的形成期及其主控因素。结果表明:(1)中奥陶世是塔里木盆地内部从伸展转向挤压的关键时期,地层、沉积与构造开始出现分异,在中奥陶世晚期一间房组沉积前,塔北、塔中、塔西南等三大碳酸盐岩古隆起已开始出现雏形,其形成时期相同且均为宽缓的近东西走向的褶皱古隆起;(2)前寒武纪发育近东西走向的塔南与塔北基底古隆起,制约了该区显生宙古隆起的发育与分布;(3)上述三大古隆起都是在基底古隆起的基础上受塔里木板块南缘聚敛作用而形成的挤压型古隆起,其构造特征相似且形成演化都具有继承性;(4)志留纪以来的多期强烈构造改造作用,影响并控制了现今古隆起的差异。结论认为:该盆地更为广阔的、深层保存条件好的继承性古构造区碳酸盐岩油气勘探潜力巨大。

塔里木盆地顺北地区中-下奥陶统“断控”缝洞系统划分与形成机制

碳酸盐岩地层普遍发育各类成因机制的非均质性缝洞储层,其孔隙系统的形成演化受岩石的地质演化控制。一般情况下,这类非均质性缝洞储层的形成与地层流体系统中各种不饱和性流体的热化学作用方式和所能带走的物质体积总和有关。但是,塔里木盆地顺北地区发现的"断控"缝洞储层未经历不饱和性流体的溶蚀改造作用,其空间展布明显受到断裂带边界约束,勘探证实可以形成商业价值储层。因此,断裂活动能否发生大规模的物质体积调整,形成完整的缝洞储集系统,需要引起重视。通过应用三维地震、钻井异常工况、测井、元素录井、压恢试井、干扰试井和生产动态资料等,综合表征"断控"储层特征,反演"断控"缝洞单元和储集系统。针对走滑断裂活动过程中的岩石物理特性、构造增容机理和流体改造机制,开展了脆性岩层应变方式、断层封闭性控制因素、水-岩作用方式等研究,提出断裂带内部受岩体错动、破碎及力学-热化学作用而发生的物质体积调整是顺北地区"断控"缝洞储层形成的主导因素,其孔隙系统的形成、演化与断裂活动关系密切。当"断控"缝洞系统形成、演化过程中无法忽视流体影响时,可依据流体性质和作用方式等,细分出"岩溶型"和"热溶型"亚类,作为"断控"储层概念的理论衍生。

塔中地区奥陶系加里东中期Ⅰ幕古岩溶特征及控制因素研究

塔里木盆地加里东中期I幕构造运动形成了塔中地区下奥陶统风化壳古岩溶。该期古岩溶形成于中奥陶世,岩溶发育强度相对较小,岩石物性较差,而分布范围较大;岩溶具有垂向分带、横向似层状分布特征。加里东中期的古地貌、古气候、沉积相带、层序界面、古断裂是控制该期古岩溶发育的主要因素;利用上述指标预测了塔中奥陶系加里东中期Ⅰ幕古岩溶发育的有利区带。

中西部大盆地重点勘探领域战略选区研究

国家油气矿业权体制改革与新政导致矿权空白区日益扩大,为了挖掘、提升空白区油气战略价值,促进油气资源的发现与充分利用,保障国家能源安全,通过分析我国油气资源结构与分布特点,聚焦陆上主要矿权空白区,立足油气地质条件与关键成藏要素的研究,按照逐级分类的流程,开展了战略选区与重点勘探领域的优选。塔里木盆地南北台盆深凹区天然气、准噶尔盆地东北石炭系天然气与侏罗系煤层气、鄂尔多斯盆地东、北缘上古生界致密气与煤层气、中上扬子盆外平缓构造区海相页岩气是未来战略选区的重点方向。结合各领域油气地质特点与关键问题,提出了深化研究、技术攻关方向及选区评价工作建议。

顺西地区良里塔格组裂缝特征及石油地质意义

塔中顺西区块位于卡塔克隆起西北倾末端,奥陶系良里塔格组储层以裂缝–溶蚀孔洞型为主。研究表明,工区内裂缝可分为构造缝和非构造缝两类,其中构造裂缝可分为垂直裂缝、斜交裂缝(高角度裂缝、低角度裂缝)和水平裂缝;非构造缝有压溶缝合线缝与成岩缝;构造裂缝中斜交裂缝相对发育,垂直裂缝和水平裂缝欠发育,斜交裂缝走向以NW、NWW向为主,次为NE走向;构造缝可大致分为3期活动,即加里东中晚期—海西早期、海西晚期和印支—燕山期。进一步分析表明,工区内构造应力场、断裂、岩性、物性和层厚与裂缝密切相关,局部构造高点、枢纽部位,转折端、断裂的交汇处、脆性岩性、物性和地层厚度等控制了裂缝的发育。工区内裂缝具有十分重要的石油地质意义,它不仅自身可作为良好的储集空间,而且是储层发生岩溶作用的有利通道并能在一定程度上扩大岩溶作用范围;在油气运聚过程中,裂缝是良好的油气运移通道,对油气成藏起着至关重要的作用。

塔里木盆地巴楚地区一间房组礁滩体沉积特征

分析了塔里木盆地奥陶系礁滩体沉积时的古地理背景、礁滩体的岩石学、层序及沉积相、古生物及地球化学等特征,对塔里木盆地巴楚地区的礁滩体产出层位、主要造礁生物及沉积相带变化进行了探讨。发现礁滩复合体主要出露于中奥陶统一间房组二段台地边缘相;造礁生物以托盘类为主,其次为海绵类。在一间房组沉积期碳同位素值和氧同位素值出现小幅波动,呈小幅海进到海退序列,整体变化不大,这一阶段海平面变化范围保持相对稳定。

表腹双复杂构造区深层砂岩有效储层定量预测——以塔里木盆地中秋里塔格地区巴什基奇克组为例

中秋里塔格地区地表高陡“刀片山”地貌导致地震资料采集、处理难度大;地腹前陆冲断带构造样式复杂导致地震成像效果差、地震资料信噪比低。上述“双复杂”情况导致地震资料解释多解性强、储层预测干扰因素多。为此,基于新处理的叠后深度域三维地震和钻/测井资料,应用地震沉积学方法,分断盘定性恢复岩相分布与演化,利用主因子分析技术将地震属性转换为主因子,经过与井点实测有效储层(孔隙度>6%)累计厚度拟合,计算得到目的层段有效储层厚度,并探讨了有效储层分布的主控因素。得到以下认识:①目的层段以中厚层砂岩为主,在融合剖面上表现为低频,少量薄砂岩或泥岩则表现为高频。②在砂岩大面积展布背景上,有效储层横向分布具有非均质特征,其中上盘连续性好、厚度大(50~65m);中盘连续性差,局部厚达75m,最薄仅45m;下盘有效储层连续性中等,厚度偏小(50~60m)。③岩相是控制有效储层横向连续性和厚度的主要因素,北东—南西向断裂也对有效储层分布起调节作用。笔者将地震沉积学应用范围从构造简单区的中浅层扩展至表腹“双复杂”区的深层,扩大了应用领域,为具有类似背景地区有效储层预测提供了借鉴。

塔里木盆地顺南地区中——下奥陶统正演沉积数值模拟

利用正演沉积数值模拟,恢复了塔里木盆地顺南地区中—下奥陶统沉积演化过程。综合分析基础地质条件,以Dionisos软件为平台,建立了塔里木顺南地区中—下奥陶统正演沉积数值模拟的初始模型。通过调整构造沉降、海平面变化、沉积物产率、波浪强度和方向等参数及模型校验,以正演方法再现了该地区三维沉积演化过程,并分析了沉积旋回演化、关键界面特征和内部沉积格局。早中奥陶世,塔里木盆地顺南地区发育四个沉积旋回,四次相对海平面下降形成了中—下奥陶统蓬莱坝组下段、蓬莱坝组上段、鹰山组下段、鹰山组上段等顶面多个局部或区域短期暴露面,形成了非断裂控制的短期暴露岩溶。

塔里木盆地库车坳陷侏罗系恰克马克组叠层石及其环境意义

详细研究了库车坳陷卡普沙良河剖面恰克马克组叠层石的形态及内部构造、微量元素、氧碳同位素特征.指出该叠层石的形成环境为咸水湖盆.从恰克马克组沉积为湖盆扩张期这一事实出发,认为叠层石的发育与干盐湖无关,而可以作为海泛存在的证据.

塔中顺西地区奥陶系油气藏特征及成藏主控因素

据岩心、薄片、地球物理、分析化验及试油等资料,对顺西地区奥陶系油气藏特征及成藏主控因素进行分析。认为顺西地区奥陶系原油为低粘度、低含硫的轻质原油,天然气主要显示湿气、碳同位素偏低特征,地层水矿化度高,为典型封闭环境下的氯化钙型。该区油气藏属常温常压-常温高压温压系统,油气藏类型以凝析气藏为主,次为轻质油藏。该区油气成藏主要受控于优质储层、多期活动断裂和喜马拉雅期气侵强度。该区奥陶系广泛发育的岩溶缝洞型储层为油气提供了良好的储集空间,是油气成藏的基础。多期次活动断裂不仅形成大量裂缝,有利于溶蚀作用的发生,形成溶蚀孔洞,且可作为油气源通道,沟通深部油气源,有利于油气运移,控制油气藏的形成。此外,喜马拉雅期天然气充注强度直接影响现今油气藏的分布,显示凝析气藏和油藏共存的基本格局。

巴楚地区中奥陶世生物礁造礁生物特征

研究表明,产礁地层一间房组属于中奥陶统下部,相当于玉山阶中、上部至达瑞威尔阶中下部。首次识别了Calathium、海绵、苔藓虫、有柄棘皮动物、钙藻等5类建礁生物及其生态。其中Calathium为最主要的建礁生物,而Wethredella钙藻类造礁生物为中国首次发现。

塔里木柯坪地区下丘里塔格群白云岩成因

根据白云岩的岩石学特征、化学元素分析和X衍射分析以及包裹体测温等多项资料,对塔里木盆地柯坪地区下丘里塔格群白云岩的成因进行了讨论。认为不同类型的白云岩形成于不同的沉积环境,其白云石化模式也不相同。潮坪—泻湖相的藻屑白云岩和泥晶白云岩,主要由泥晶白云石组成,白云石晶粒细小,晶形差,微量元索含量较高。元素Sr,Ba大于100ppm,B大于1ppm,白云石有序度较高(δ=0.84),为库龙白云石化的产物:浅滩相的颗粒白云岩、白云石晶粒变化较大,白云石有序度低(δ=0.56～0.76),为混合白云石化的产物;潮坪相结晶自云岩,由细—中晶白云石组成,有少量的粗晶白云石,白云石呈半自形、自形或他形,白云石有序度高(δ=0.88～0.95),为深埋藏白云石化的产物。

塔里木盆地古城低凸起中下奥陶统白云岩稀土元素地球化学特征及其成因

中下奥陶统白云岩是塔里木盆地古城低凸起主要的天然气储集层,按结构特征将其分为粉-微晶白云石、粉-细晶级他形脏白云石、粉-中晶级自形白云石、中-粗晶脏白云石、中-粗晶干净白云石和鞍形白云石等6种类型,对不同类型白云岩的稀土元素分析结果表明,研究区样品的ΣREE总体含量偏低,与La_N/Yb_N、LREE/HREE大致呈正相关,与δEu、δCe的相关性较差。不同类型白云石稀土元素配分曲线差别不大,均为总体平缓、略向右倾,显示轻稀土略微富集。不同类型白云石成因类型略有不同,主要为同生期蒸发泵成因、同生期渗透回流成因、浅埋藏成因和热液成因等4种成因类型。

塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统储层发育特征及控制因素

塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统碳酸盐岩具有良好油气勘探潜力,但储层发育的控制因素及分布规律不明制约了勘探进程。通过岩石学、物性测试与地化分析等手段,总结出玉北地区中-下奥陶统主要发育溶洞型、溶孔型、裂缝-溶蚀孔洞型、溶蚀孔洞-裂缝型与裂缝型等5种储层类型。溶蚀作用、白云岩化作用以及裂缝活动为储层发育的主要控制因素。早-中奥陶世相对较低的海平面,导致微古地貌高部位在准同生期反复暴露地表遭受溶蚀,形成不受单一统一暴露界面控制的小尺度溶蚀孔洞、顺层溶蚀与示顶底充填等现象。总体来看蓬莱坝组溶蚀作用强度大于鹰山组。主要发育于准同生阶段和浅埋藏阶段的白云岩化作用增强了岩石的抗压实压溶能力,有利于早期溶蚀孔洞的保存,对储层具有间接贡献。裂缝具有多期活动特征,海西晚期之前的裂缝多被方解石、白云石和硅质等流体充填,对储层贡献较少,海西晚期及喜马拉雅期裂缝经历的成岩改造较弱而成为有效裂缝。

塔里木盆地顺北地区中下奥陶统流体改造与油气充注耦合关系

为明确顺北地区中下奥陶统流体改造与油气充注耦合关系,通过对方解石充填物进行阴极发光、流体包裹体显微镜下观察和油包裹体及其伴生盐水包裹体均一温度测试分析,结合方解石微区原位U-Pb同位素定年开展顺北地区中下奥陶统流体改造期次及序列、油气充注期次和时期及流体改造与油气充注耦合关系研究。结果表明:一间房组和鹰山组上段均经历多期流体改造,形成了具有不同阴极发光特征的多期方解石充填物,两者区别在于鹰山组地层未经历大气水改造;油包裹体荧光显示呈现蓝绿色-蓝白色,指示原油成熟度较高,且一间房组与油包裹体共生的盐水包裹体均一温度分布范围为84~98℃,平均均一温度为92.49℃和113~130℃,平均均一温度为119.91℃、鹰山组上段均一温度分布范围91.2~104℃,平均均一温度为96.1℃和112.7~128.1℃,平均均一温度为119.97℃,表明存在加里东晚期和海西晚期-印支期两期油气充注,主成藏期为海西晚期-印支期。烃类包裹体宿主矿物方解石微区原位U-Pb测试表明,其主要形成于加里东中晚期[(466.8±8)~(470.6±4.5)Ma],揭示油气充注发生在加里东晚期混源流体改造形成的具备红色-橙红色阴极发光特征方解石之后。

塔里木盆地塔中地区火成岩的基本特征

塔里木盆地塔中地区古生代曾发生过多期火山活动,通过对塔中火山岩的基本特征及其成藏效应的研究,认识到塔中火成岩岩性主要为玄武岩、辉绿岩、凝灰岩和火山角砾岩;测井响应特征差异不明显,难以区分;地震反射特征往往表现为强振幅、横向振幅强弱有变化、连续性较好,相位上下错动、穿层,与围岩振幅差异较大的特征;塔中火成岩的发育受控于断裂,且以二叠系火成岩分布最为广泛,由西北向东南厚度呈逐渐减薄直至尖灭的趋势。火山活动对生、储、运移有一定的影响,从火山岩活动期与油气成藏期的匹配关系来看,火山岩与早期油气藏存在一定的关系,而与晚期油气藏无直接关系。