柴达木盆地南翼山油田卤水的水化学特征和U、S同位素组成及成因探讨

南翼山油田卤水为多种资源共存的液体矿床,但至今尚未开发利用。本文首次利用(^(234)U/^(238)U)并结合南翼山油田卤水的水化学组成及S同位素数据,分析了沉积期后油田卤水水化学组成的变化,探讨了其变质过程。油田卤水的SO_(4)^(2-)和U含量分别为0.08~2.24 g/L和1.41~5.38μg/L,相对于石盐不饱和的大浪滩晶间卤水和石盐饱和的尕斯库勒盐湖卤水,油田卤水的SO_(4)^(2-)和U含量很低。油田卤水的δ^(34)S为53.59‰~58.46‰,明显较高,(^(234)U/^(238)U)为1.07~1.14,234U相对过剩。SO_(4)^(2-)的细菌和有机质还原是引起油田卤水变质、SO_(4)^(2-)含量大幅度减小和δ34S明显增大的主要因素。SO_(4)^(2-)还原过程中产生的H2S又促进了U的还原,从而使油田卤水的U含量减小和(^(234)U/^(238)U)增大。地表水和水岩反应对油田卤水的影响很小。这种地球化学条件不利于U向油田卤水中富集。南翼山油田卤水是硫酸盐型古盐湖卤水埋藏之后,经过变质而形成的氯化物型卤水。

锂元素及其同位素对南翼山油田卤水形成演化的指示意义

南翼山油田卤水以高钙富锂等元素为特征,是柴达木盆地研究程度较高的油田卤水之一。根据南翼山构造区及其周边地区油田卤水、盐湖卤水、河水和潜水等不同水体的水化学及岩层的地球化学和矿物特征,研究了湖水的蒸发浓缩对Li+的富集作用,探讨了水岩反应对油田卤水Li+含量和δ7Li的影响。结果表明,埋藏之前的蒸发浓缩是Li+含量和总固溶物增大的主要原因;水岩反应对Li+含量和δ7Li有影响,但不会引起明显变化。南翼山油田卤水主要来源于古盐湖卤水,演化过程中曾受到水岩反应的影响。

南翼山构造区油田卤水相关地层中岩石和矿物的沉积期后变化

油田卤水与油气的生成、运移和储集等各个阶段都密切相关,其形成及演化必定受烃源岩、油气运移通道所在地层和油气藏储集层等岩层在沉积期后所发生的水岩反应的影响。南翼山构造区油田卤水的储层为N22y、N12y、N1g和E32g,正好是该区油气的主要烃源岩和储集层,油气的运移也是在这些地层之中进行的。本文通过对这些地层的地表露头和油井岩芯或岩屑的岩石薄片进行镜下观察和鉴定,识别岩石及其组成矿物在沉积期后的变化。南翼山构造区油田卤水相关地层中的岩石和矿物在沉积期后曾发生过方解石和粘土矿物分别交代石英和长石、长石的绢云母化和粘土化、方解石白云石化、方解石的重结晶、灰(云)质岩的溶蚀、粘土矿物重结晶为黑云母、绢(白)云母、绿泥石和玉髓等,以及绢云母交代石英和长石、黑云母的白云母化和绿泥石化、黄铁矿的形成等方面的地球化学过程,也可见到硬石膏、天青石和铁方解石等自生矿物。岩石和矿物的这些沉积期后变化将为油田卤水形成及演化过程中水岩反应的深入研究提供岩石学和矿物学方面的证据。

光纤井中地震技术在中国西部地区的应用

随着分布式光纤传感仪器的不断革新和光纤数据处理方法的持续进步,人们已经在国内外多个探区开展了光纤井中地震技术的应用试验,解决诸如复杂地质构造分析、井控处理参数提取、储层岩性预测等地球物理问题。在中国西部地区,受储层埋深较大、井下温度压力较高等因素影响,常规井中检波器数据采集受到很大制约,光纤井中地震技术在该地区具有一定的优势。介绍了光纤井中地震技术在中国西部地区的系列试验,并分析讨论了在不同地区的应用效果,第一,在复杂构造地区,设计了光纤与常规检波器联合观测系统,采集得到了理想的井中地震数据,通过光缆噪声压制、一致性校正等处理工作,得到了用于刻画复杂构造特征的井中地震成像剖面;第二,在薄层油气勘探区,设计了光纤井地联合采集观测系统,提取井控处理参数辅助地面地震处理,得到了用于岩性描述和薄层识别的高精度井控地震成果;第三,在复杂表层结构区,提出了光纤深井微测井观测方法,并探索了轻型震源与光纤组合的改进技术,为砾岩、黄土塬等复杂表层结构分析提供支持;第四,在碳酸盐岩储层勘探地区,进行了光纤井中地震地质导向试验,证明了光纤井中地震技术具有时效性好、安全系数高、适用性强等特点。结合光纤井中地震技术在中国西部地区的实际应用情况,建议在未来几年内光纤井中地震技术应该致力于数据信噪比提升处理方法攻关,以及光纤在祼眼井中的井壁耦合工艺等方面的研究。

柴达木盆地七个泉背斜狮子沟组与七个泉组构造-沉积演化及对砂岩型铀矿成矿的启示

从构造-沉积演化角度分析矿体的形成和发育过程是砂岩型铀矿研究工作的重要内容。作者基于文献调研、野外地质调查和井震解释,对柴达木盆地七个泉背斜狮子沟组与七个泉组构造-沉积演化过程及其与砂岩型铀矿成矿的联系开展研究。研究认为:(1)狮子沟组富泥质砂,呈现退积旋回;七个泉组富砾,呈现进积旋回,底部与狮子沟组间发育新近系—第四系角度不整合,内部发育规模稍小的第四系内部角度不整合;狮子沟组—七个泉组发育由泥石流、下切沟道—充填和片流沉积构成的大型冲积扇,其中砂质层中密集发育地震变形构造。(2)新近纪以来最剧烈的构造抬剥事件发生在新近纪—第四纪之交,由此形成了新近系—第四系不整合并奠定了七个泉背斜构造格局。(3)推测七个泉背斜狮子沟组砂岩型铀矿潜在铀矿化段主要形成于新近纪—第四纪构造抬剥事件中,该事件催生出含矿构造,并加大了源区铀通量,最终控制了潜在铀矿化段形成发育和空间展布。新近系—第四系不整合则可作为预测潜在铀矿化段空间展布的关键构造控矿标志。同时,冲积扇扇中/扇缘中砂砾岩百分含量介于20%~50%之间的砂(砾)泥互层带可作为关键沉积控矿标志。研究成果可以为青藏高原东北缘盆地分析提供沉积学和地层学证据,对理解柴达木盆地其他背斜砂岩型铀矿形成发育过程具有重要价值。

柴北缘腹部深层异常高孔—渗储层成因分析

根据钻井岩芯及铸体薄片鉴定结果,结合扫描电镜、物性统计及测、录井资料,探讨了柴北缘腹部埋深大于3 000 m的异常高孔—渗储层的形成原因及主控因素。结果表明深部异常高孔—渗储层主要分布在古近系下干柴沟组,是一套辫状河三角洲到滨—浅湖沉积,粒度较细,以粉砂岩和细砂岩为主,岩性为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩。孔隙类型以原生粒间孔为主,其次为次生溶蚀孔隙和少量裂隙,孔—喉匹配性好。深部异常高孔—渗带主要受控于沉积环境,后期成岩作用和异常高压系统也促使了优质储层的形成。古近系下干柴沟组发育的辫状河三角洲分流河道砂体和滨—浅湖砂体具有良好的成分成熟度和结构成熟度,泥质杂基含量较低,是形成优良储层的基础条件;早期碳酸盐胶结物和高含量的刚性颗粒在深埋过程中有效抵御了压实作用对孔隙的破坏;储集层上、下部发育大套厚层泥岩,在沉积成岩过程中泥岩层内流体排出受阻而滞留在孔隙空间内,孔隙流体承担了部分负荷从而削弱了正常压实作用对中间砂岩层的影响,保存了大部分原生孔隙,在柴北缘腹部深层形成了优质碎屑岩储层。

宽频勘探技术在柴北缘深层侏罗系勘探中的应用

柴北缘地区的主力产层位于中深层侏罗系及基岩顶部,受复杂地震地质条件的影响,地震资料信噪比和分辨率均较低,难以落实有利圈闭。在该区实施了以宽频勘探技术为核心的采集处理解释一体化勘探技术,新采集的地震资料中深层成像质量得到明显改善,构造落实,基岩反射清晰,对断层、断块和断点的刻画更为清楚。同时,低频信息丰富,有效频带得到拓宽,分辨率明显提高。该技术采用低频可控震源激发增强地震波下传能量,拓宽原始资料频带宽度;高密度宽方位观测保证波场连续、对称、均匀采样,提高资料信噪比;高精度层析初至静校正提高复杂构造成像精度;宽频补偿处理拓宽剖面频带,提高资料分辨率;宽频反演储层预测精确刻画有利砂体展布。应用成果表明,宽频地震勘探技术可以有效解决该区中深层成像问题,为油田勘探开发提供有效的技术支撑。

柴达木盆地英东油田中浅层油藏储层物性影响因素综合分析

英东油田是柴达木盆地近几年发现并高效勘探开发的典型长井段多油层断块油藏,针对油藏开发矛盾,利用岩心、扫描电镜、岩石薄片等分析资料,对工区3个含油层段储层物性特征及其控制因素进行了分析,并在此基础上开展了储层分类评价。结果表明:英东油田岩石类型以岩屑质长石砂岩为主,结构成熟度中等,原生粒间孔、溶蚀孔及残余粒间孔是重要储集空间,由上至下粒度逐渐变细,储集及渗流能力逐渐变差;在干旱、半干旱气候条件下,浅水湖平面频繁变化,砂体具有浅水低分异特征,目的层垂向上发育多个相互叠置的间断正韵律,总体上沉积微相、岩矿组分及胶结物含量的不同是影响本区域先天储层物性分布差异的内在条件,而压实作用则是后期储层物性演化的重要影响因素,其对储层孔渗损失作用强于胶结作用,后续油藏综合治理应结合储层分类评价优选水下分流河道、滩坝砂、席状砂等Ⅰ、Ⅱ类有利储层砂体进行措施增产。

柴达木盆地英东油田N_2~2和N_2~1砂岩储层特征

柴达木盆地英东油田N22和N21砂岩储层具有层数多、单层厚度薄、粒度细的特点,油气分布与储层性质密切相关。根据岩心、铸体薄片、扫描电镜、压汞、X射线衍射等资料,对英东油田碎屑岩储层特征及控制因素作了系统研究。结果表明:①储层主要为细—粉粒岩屑长石砂岩,成分成熟度中等,结构成熟度高,杂基含量低,胶结物以方解石为主,含量中等,成岩作用整体较弱。②储集空间以原生粒间孔占绝对优势,含少量溶蚀孔及粒内裂隙孔,孔隙结构类型主要为中孔-中喉型、大孔-中喉型和大孔-粗喉型。③埋藏浅是研究区优质储层发育的重要前提,沉积微相、原始组构及胶结物含量控制着储层物性差异;压实作用是储层减孔的主控因素,其次为方解石胶结作用。④研究区储层可划分为4类,其中Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储层为有效储层,Ⅳ类储层为无效储层或需要利用改造措施加以改造的储层。根据该区储层特征总结出"有砂即储"的规律,并指出其油气勘探的重点在于寻找有利相带及砂体。

2019年3月柴达木盆地茫崖5.0级地震构造与油田井损关系分析

地震引起的油气勘探开发过程中的钻井破坏日益引发关注,研究地震构造与钻井破坏之间的关系对油田安全生产非常重要。2019年3月28日青海省茫崖地区发生一系列地震,最大震级达5.0级,震中位于柴西狮子沟构造,并且在地震期间狮子沟地区钻井发生破坏。结合高精度地震勘探数据与钻井资料,本文刻画了狮子沟地区的地震构造与井损点分布特征,进一步探讨钻井破坏的原因。研究表明狮子沟构造是本次地震的发震构造,由盐上滑脱构造与盐下基底卷入的正花状构造组成,两者夹有厚度不均匀的盐岩体。在地震中被破坏的钻井集中分布于狮子沟背斜北东翼,靠近盐岩体厚度最大的区域。钻井井损点大致位于盐岩体顶面的连面且平行于地层层面。震源机制解指示存在倾向南南东、倾角较陡、以逆倾滑分量为主、兼有左行走滑分量与倾向北东、倾角较缓、兼有逆倾滑分量与右行走滑分量的两节面,分别对应盐下基底断裂的分支断裂与盐上逆冲滑脱断裂。考虑到震源位置的不确定性,盐下分支断裂或盐上逆冲滑脱断裂可能是本次地震的发震断裂,其中后者具有更大的可能性。钻井破坏的原因是同震断层活动造成的沿不稳定盐层顶面发生顺层剪切。因此,本文报道了盐构造环境下地震造成钻井破坏的实例。

柴达木盆地英雄岭地区硫化氢形成机理及分布预测

近年来,柴达木盆地英雄岭地区下干柴沟组上段(E32)咸化湖相碳酸盐岩中发现了含硫化氢气藏。为了明确硫化氢的成因机理和有效预测其分布,开展了天然气地化特征分析和模拟实验。结果表明:①英雄岭中部地区硫化氢为硫酸盐热化学还原(TSR)产物,温度越高,生成量越大。烃源岩的发育、广泛分布的膏盐岩地层、较高的地温梯度及大量发育的孔隙型储层为含硫化氢气藏的形成提供了有利条件。②受晚喜山运动整体抬升影响,现今地层在历史成藏时期所经历的最高古地温更高。③E32沉积期,湖盆中心岩盐发育,油气封盖条件较好,盐下孔隙型储层的发育有利于硫化氢的富集,综合预测英雄岭中部—干柴沟一带的盐下地层为硫化氢富集区。该研究成果对含硫化氢气藏的勘探部署与生产安全均具有重要意义。

综合物探方法在柴达木盆地油砂山～油南地区构造研究中的应用

在2006年～2007年,中国石油青海油田分公司在柴达木盆地西部地区开展了高精度重磁三维MT勘探,在钻井、物性资料的基础上,利用高精度重磁、三维MT资料,综合研究了该区油砂山～油南地区基底结构,并将"油南构造"重新解释为油泉子构造,油南北断坡和油南南断坡。

纵横波联合解释技术在气云区的应用

柴达木盆地三湖地区是青海油田天然气主产区,但由于该区第四系生物气气藏具有地层沉积时代新,成岩作用差,岩石结构疏松等地质特征,导致气云区地震构造成像差、低丰度气藏预测精度低等诸多难题。基于"低频+横波"多波二维联合激发的油气勘探攻关试验获得的高品质纵波及纯横波资料,采取了纵横波联合标定、联合解释、联合属性分析等技术攻关,结果表明:三湖地区浅层存在微小断裂,发现了多个低幅度构造圈闭及地震异常圈闭,初步形成了一套适用于三湖地区浅层生物气的纵横波联合解释配套技术,该技术充分展现了纵横波联合地震勘探技术的良好应用前景。

保真保幅岩性目标处理技术在H区块的应用

位于我国西部探区的H区块勘探程度高,新发现的侏罗系岩性油气藏为增储增产的突破口。但研究区的砂岩储层薄、横向变化快,岩性圈闭落实困难,且地震资料整体信噪比低,噪声发育且能量强,有效频宽窄、主频较低,原始地震资料品质较差。为此,开展了保真保幅岩性目标处理技术研究,利用叠前多域保幅去噪技术和井控Q补偿技术,以提高地震资料对目标岩性的识别精度。在大量试验分析和技术攻关的基础上,提出了相对保幅去噪与振幅补偿迭代方法,以保真保幅为核心,优化去噪流程,在提高信噪比的基础上,合理拓宽频带,进而提高地震资料的纵横向分辨率,确保在保真前提下最大限度地识别薄砂层及真实反映其振幅响应关系。结果表明,运用保真保幅岩性目标处理技术明显改善了H区块目的层三维地震资料的品质,提高了信噪比及分辨率,达到了薄砂岩储层预测和油气藏描述的精度要求。

柴达木盆地北缘平台地区路乐河组沉积环境与成岩流体特征

综合运用岩石学、矿物学以及元素地球化学等理论,对柴达木盆地北缘构造带中段平台地区古近系路乐河组(E1+2)储集岩的岩石学特征、碳酸盐胶结物、黏土矿物以及沉积成岩环境进行分析研究。结果表明:平台地区路乐河组储集岩主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,储集岩内颗粒之间以点—线接触关系为主,少量为线接触关系;孔隙类型以原生粒间孔为主,其次为粒内溶蚀孔隙;黏土矿物含量较高,平均值达到了21.92%,主要以伊—蒙混层、伊利石、蒙脱石和绿泥石为主,具有明显的蒙皂石向伊—蒙混层转化的特征。碳—氧同位素分析结果显示碳同位素值(δ13C)在-8.87‰^-3.91‰之间,平均为-5.66‰,碳来源主要为脱羧作用的有机质碳和碳酸盐岩中的无机碳,淋滤作用也造成胶结物中δ13C值变低;氧同位素值(δ18O)介于-12.97‰^-8.75‰,平均值为10.68‰,推算其古盐度Z值分布范围在103.79~114.27之间,平均为110.38,碳酸盐沉淀温度分布范围在62.89℃~90.53℃之间,平均为75.20℃;通过全岩的微量元素分析表明,U/Th、V/Cr、Ni/Co以及Cu/Zn均反映出温暖、湿润的成岩环境,古盐度、Sr/Ba与U值也指向淡水沉积环境,说明平台地区路乐河组储集岩主要形成于温暖湿润的淡水沉积环境之中。

柴达木盆地西南地区沉积物源及储集层物性研究

综合运用电子探针重矿物分析法对柴西南地区下干柴沟组的沉积物源进行了深入研究,通过研究可以确定,柴西南地区E1+23时期主要有七个泉—阿哈堤物源区、阿拉尔物源区、祁漫塔格物源区以及东柴山物源区;其重矿物组合分为8个亚区,不同物源所形成的沉积物特征和相类型有一定差异:七个泉-阿哈堤物源区以近距离、重力流沉积为主;阿拉尔物源区以中细粒级、河流-湖泊沉积为主;而祁漫塔格物源区和东柴山物源区以细粒级、湖泊沉积作用为主。研究预测,研究区中部物源沉积区的储集层性质总体上较优,其次为北部物源沉积区,而南部物源沉积区的储集层性质差。

柴达木盆地英西地区页岩油储层特征及有利区优选

为研究柴达木盆地英西地区古近系页岩油储层特征,开展了储层岩石学特征、物性及储集空间类型、含油性、源储配置关系等分析,并优选了有利储层发育区。结果表明:①英西地区下干柴沟组上段储层的岩石矿物包括碳酸盐、陆源碎屑、泥质及各种盐类矿物,混积特征明显;②综合地质和测井响应特征将研究区储层划分为3类,分别为层状泥页岩或泥质碳酸盐岩、块状泥页岩或泥质碳酸盐岩、斑状泥页岩或泥质碳酸盐岩储层;③储层主要储集空间类型包括晶间孔、粒间或晶间溶蚀孔、角砾孔洞和裂缝,物性总体偏低,孔隙度多为4%~6%,渗透率多为0.05~0.10 mD;④油气藏具有“源内成藏、整体含油”的特征,目的层含油丰度受控于物性和烃源岩的配置关系。该研究成果对英西地区页岩油勘探具有指导作用。

柴达木盆地复杂构造实用地震方法研究

针对柴达木盆地复杂山地地震勘探多年攻关效果不佳问题,改变攻关思路,采用三维设计理念,利用宽线采集方法,通过灵活多样地选择施工机具、精细表层调查技术、高速层追踪岩性激发技术、因地制宜地选线选点技术、复杂区钻深井工艺技术、检波器埋置工艺接收技术、静校正技术等一系列实用物探新工艺、新技术、新方法,加强基础工作,严格野外施工,大大提高了单炮资料信噪比,改善了剖面品质,取得了良好的攻关效果。

雁探1“四高”井钻井液应用技术

雁探1井是中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司的一口重点矿权保护井,是青海油田柴达木盆地一里坪地区落雁山构造一口四开直井型风险井,完钻井深为5 909.95 m,钻探主要目的是探索落雁山构造E32～N1含油气性;了解落雁山地区古-新近系暗色泥岩发育情况以及生烃能力,为下步盆地腹部大型区带热成因气勘探研究及部署提供依据。该井地质条件复杂,没有任何实钻参考资料,存在高温、高密度、高压盐水层、高浓度CO_2等叠加复杂因素,实际使用钻井液密度高达2.50 g/cm^3,井底实测温度高达205℃,CO_2侵高达100%,加之多层高压盐水存在,是一口典型的"四高"井,钻井施工难度极大。优选采用了BH-WEI钻井液体系,围绕高温稳定性、抗酸性气体污染、抗盐水污染、高密度流变性、滤失量与流变性矛盾等技术难点,精细调整钻井液配方及维护处理措施,较好地解决了一系列技术难题和矛盾,顺利钻至设计井深5 700 m,后加深钻进至5 909.95 m突遇设计外的异常高压盐水层,由于关井压井时间过长,事故完井。该井技术难点典型,积累了宝贵的现场施工经验,具有很好的借鉴指导意义。

叠前弹性波阻抗反演在储层预测中的应用

叠前弹性波阻抗反演被认为是寻找岩性、地层等隐蔽性油气藏的有利技术,综合利用测井纵横波、密度、地震叠前道集等资料反演出与岩性、物性、含油气性有关的弹性参数,用于判别与指示有利储层。以柴达木盆地扎哈泉地区X区块为例,应用叠前弹性波阻抗反演技术针对该区进行储层预测。首先从反演基础数据准备角度出发,阐述了测井横波正演、地震叠前道集数据处理在参与反演过程中的必要性;其次运用该技术预测了X区块有利砂体的平面分布,并且根据预测结果后续部署两口井全部获得工业油流;最后认为叠前波阻抗反演技术在该区进行储层预测具有可行性。