阿姆河右岸东部侏罗系盐下断层发育特征及其对天然气富集影响

中亚阿姆河盆地天然气资源丰富,断层对侏罗系盐下天然气聚集有着重要影响。通过对阿姆河右岸区块东部三维地震、岩心和生产资料分析,系统研究了不同尺度断层对卡洛夫阶—牛津阶碳酸盐岩储层发育和天然气成藏的控制作用。结果表明:盐下碳酸盐岩主要发育NE、NEE向两组逆断层和NWW、EW、NNW、SN向四组走滑断层,构造样式以基底卷入的逆断层相关褶皱和压扭性的正花状构造为主;断层主要形成于新近纪,NEE向逆断层在喜马拉雅早期挤压作用下形成,NE向逆断层和走滑断层形成于喜马拉雅中晚期的压扭应力场;断层分布具有分带性,南北方向以阿高左行走滑断裂带为界,南侧逆断层以NE向为主、北侧逆断层逐渐过渡为NEE向,SN向走滑断层则主要分布于玛霍断裂带以东。根据规模可划分为控构造带断层、控圈断层、改造断层和微断层4类,前3类多从基底断至盐膏岩,控制了缝洞储层的发育和天然气运移,断层的活动强度越高,缝洞储层越发育,天然气富集程度越高。根据断层特征划分为3类有利区带:Ⅰ类为临近控构造带断层和控圈断层的强充注规模缝洞型气藏发育区;Ⅱ类为临近改造断层的局部低充注的缝洞型气藏发育区;Ⅲ类为临近微断层的裂缝—孔隙型或裂缝型气藏发育区,其中Ⅱ类气藏发育区是下一步勘探的重点区带。

阿姆河盆地东北部碳酸盐岩区域性地层超压成因

由于碳酸盐岩沉积成岩作用与碎屑岩不同,碳酸盐岩地层超压具有高度非均质性,然而阿姆河盆地东北部地区碳酸盐岩地层却发育了大面积区域性超压现象。本文运用实测地层压力和钻井液密度计算压力的方法,刻画了研究区碳酸盐岩地层异常超压的空间分布特征及其与上覆膏盐岩地层压力的垂向叠置关系,运用碳酸盐岩物性、压汞分析和烃源岩生烃模拟及构造挤压增压模拟等方法,从纵向与横向对比超压与常压差异分布的角度,探讨了碳酸盐岩超压成因。研究表明:盐下碳酸盐岩发育常压与强超压,强超压区大面积连续发育,与局部构造和断裂无关。盐下致密碳酸盐岩形成封闭体系,虽然构造挤压作用发育了断层与裂缝,但是由于膏盐岩的塑性,未破坏盐下碳酸盐岩封闭体系,是超压区域性连续发育的前提;同时,强烈构造挤压对超压发育有重要贡献。由于膏盐岩的良好封闭性,使膏盐岩层与碳酸盐岩层之间优质烃源岩(TOC最高达6%)生成液态烃类向盐下碳酸盐岩排烃,也促进了超压发育;由于膏盐岩与碳酸盐岩之间发育的泥岩隔层,石膏矿物脱水作用不是碳酸盐岩超压的成因,并且,石膏成岩脱水作用对盐下碳酸盐岩开放体系作用微弱。研究成果对盐下异常超压的预测具有借鉴意义。

土库曼斯坦阿姆河右岸卡洛夫—牛津阶裂缝特征及形成期次

土库曼斯坦阿姆河右岸地区侏罗系碳酸盐岩气藏局部储层段物性差、非均质性强,裂缝发育状况成为制约气井产能的关键因素,研究裂缝特征及形成期次具有重要意义。根据该区卡洛夫—牛津阶18口取心井岩心裂缝的观察描述结果,发现该区储层主要发育水平裂缝和低角度斜交裂缝,按裂缝之间的切割、限制、组合关系及产状特征,可识别出成岩裂缝和构造裂缝2种成因类型的裂缝,其中构造裂缝对储层发育具有重要贡献。在认识裂缝特征的基础上,利用次生石英ESR年龄标定、非定向样品声发射实验、裂缝充填物稳定同位素(碳、氧、锶)测定及流体包裹体分析等技术方法,确定构造裂缝具有3个形成期次,分别对应于燕山晚期、喜山早期和喜山中期。研究认为,喜山早期和中期的2期裂缝(或断裂)具有极其重要的通源性质,油气充注成藏始于喜山早期,定位于喜山中期。

阿姆河右岸盐下侏罗系大中型气田地质特征与分布规律

阿姆河右岸区块位于中亚阿姆河盆地东北部,天然气资源丰富,盐下中—上侏罗统碳酸盐岩是主要的油气富集层位。通过对盐下大中型气田的地质特征和成藏因素进行分析,结果表明:①盐下碳酸盐岩大中型气田可划分为叠合台内滩气田、缓坡礁滩气藏群和逆冲构造缝洞型气田3类,其中叠合台内滩气田发育孔隙(洞)型台内滩储集体,纵向叠置且隔夹层发育,形成多套气水系统;缓坡礁滩气藏群发育裂缝—孔隙(洞)型斜坡礁滩储集体,平面表现为“一礁一藏”;逆冲构造缝洞型气田发育碳酸盐岩缝洞型储集体,气水系统复杂,距主控断层越近、充注强度越高,气水界面越低。②叠合台内滩气田分布于蒸发台地—局限台地—开阔台地,气田规模受古地貌和现今构造幅度控制;缓坡礁滩气藏群位于台缘上斜坡带,天然气富集程度与古地貌高和礁滩体类型密切相关;缝洞型气田分布于山前逆冲构造带,气田内断层发育规模是高产富集主控因素。③深层中—下侏罗统碎屑岩形成了自生自储的成藏组合,具有大中型气田形成条件,喜马拉雅期改造较弱的继承性构造圈闭和凹陷带地层—岩性圈闭是有利的勘探目标。

阿姆河右岸区块碳酸盐岩岩性气藏勘探实践——以麦捷让构造区为例

土库曼斯坦阿姆河右岸区块过去的勘探工作以寻找构造圈闭为主,钻井成功率较低,其主要原因是未重视岩性圈闭在油气成藏过程中的重要作用。为此,以麦捷让构造区为例,通过对老井勘探情况的深入分析,提出了在该区广泛存在的构造斜坡带上寻找岩性油气藏的勘探理念;结合该区新采集的三维地震资料,利用三维地震属性分析技术、随机地震反演技术及叠前弹性反演流体检测技术,在构造斜坡带成功预测了一批碳酸盐岩岩性圈闭,并圈定出了气藏的分布范围,探井均获得成功,打开了该区的勘探局面。麦捷让构造区岩性气藏的勘探实践,可为阿姆河右岸区块其他类似构造带的勘探提供新的思路和方法。

阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层地球化学特征和成岩流体分析

卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩为土库曼斯坦阿姆河盆地主力天然气产层,以储层岩石学分析为基础,结合Fe、Sr、Mn微量元素和C、O、Sr同位素及流体包裹体地球化学特征,分析了储层成因和成岩流体性质,得出以下几点认识:(1)由厚壳蛤壳体测定的87Sr/86Sr比值在全球锶同位素地层曲线上可标定的年龄为157.2Ma,储层发育层位属于卡洛夫-牛津阶;(2)卡洛夫-牛津阶为一持续海侵-海退旋回,持续海侵期是礁、滩相储层形成期,而持续海退期为致密盖层发育期;(3)较高的Fe和Sr及较低的Mn含量,以及伴随成岩强度加大δ13C变化不大而δ18O向负值方向偏移的演化趋势,证明成岩作用发生在缺乏大陆淡水影响和以温度为主控因素的还原性封闭系统中;(4)综合同位素地球化学与流体包裹体和镜质体反射率特征,可确定洛夫-牛津阶碳酸盐岩仍处在中成岩阶段;(5)礁、滩相灰岩的溶蚀、埋藏白云化和充填缝、洞的方解石是不同成岩阶段的水-岩反应产物,成岩流体主要来自于深部富Sr的地层热卤水。

阿姆河右岸区块碳酸盐岩气藏H_2S成因与分布规律

土库曼斯坦阿姆河右岸区块内的气藏天然气中普遍含有H2S,尤其是西北部气藏H2S含量相对较高,深入研究其成因和分布规律,才能最大限度地减少和控制由此产生的危害。根据该区地质条件和天然气组分特征,结合H2S形成机理,分析认为:①天然气中的H2S主要来源于硫酸盐热化学还原反应。由于西北部卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩储层顶部为石灰岩和膏盐岩互层,并直接被膏盐层覆盖,具有发生硫酸盐热化学还原反应的物质条件,故其H2S含量高;东南部无石灰岩和膏盐岩互层,且有泥岩段将石灰岩储层与上覆膏盐岩层分隔,故其H2S含量低。②H2S含量的高低整体上受沉积相带的控制。在深水高伽马泥岩分布区及开阔台地深水沉积区,H2S含量普遍较低;而在无高伽马泥岩分布区H2S含量普遍较高。③东南部较大的逆断裂破坏了高伽马泥岩层的封隔性,使H2S分布规律更复杂化。

阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩阴极发光性及其研究意义

以岩石学特征分析为基础,阴极发光为手段,结合Fe-Mn-Sr微量元素和O同位素地球化学特征,综合研究了土库曼斯坦阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶各类碳酸盐岩的成岩作用特征,认为:(1)泥-微晶灰岩具备较弱的阴极发光性,与很低的Mn和较高的Fe含量有关,保存了原始海水信息;(2)各类生物碎屑发光性不尽相同,以腕足、厚壳蛤和有孔虫化石发光性最弱、对原始海水的信息保存最好;(3)原生孔隙发育的颗粒灰岩和生物礁灰岩中的胶结物阴极发光性显示出明显的多世代现象,分别保存了海水成岩环境、近地表-浅埋藏地层封存水成岩环境和中-深埋藏深循环温压水成岩环境的成岩流体信息;(4)白云质灰岩中的微-粉晶白云石发光性最弱,结合其偏负的δ18O和较高的Fe与Mn含量,表明白云石化机制与埋藏成岩作用密切相关;(5)按裂缝充填物的阴极发光性差异,可识别出3个与声发射试验结果相吻合的破裂期次。

阿姆河盆地别什肯特坳陷及其邻区构造成因与勘探意义

构造运动对中亚地区阿姆河盆地别什肯特坳陷及其邻区油气的分布具有重要的控制作用,但过去对该区构造的成因机制研究较少,制约了该区的油气勘探进程。为此,通过地震资料构造解释与区域平衡剖面分析,结合钻井与油气藏特征,研究了该区构造演化及其对油气分布的影响。结果表明:该区构造变形具有东强西弱的分带性和盐膏岩层上下构造的分层性特征,二叠纪—三叠纪的伸展构造运动发育了基底断块和古隆起,古近纪以来的挤压构造运动形成了基萨尔褶皱隆起区和别什肯特前陆坳陷,挤压应力场自基萨尔山向前陆坳陷方向逐渐减弱,并具有右旋压扭特征。挤压构造运动使别什肯特坳陷和基萨尔褶皱隆起区发育了以挤压背斜、逆冲断裂背斜和断鼻为主的构造圈闭,形成的大量构造裂缝改造了碳酸盐岩储层,使基萨尔褶皱隆起区北部盖层遭到破坏。在此基础上,明确了该区的油气勘探方向,认为在别什肯特坳陷与基萨尔褶皱隆起区应以寻找断背斜构造圈闭为主,被改造的古隆起区及两期断裂相交部位则是最为有利的油气勘探区。

阿姆河右岸区块生物礁特征与识别方法

土库曼斯坦阿姆河右岸区块储集层以礁灰岩为主,在该储层之上发育着巨厚的膏盐岩地层,使其地震勘探的难度增大。为此,依据该区块礁灰岩的分布特点,综合测井、地质资料建立了沉积模型、储层模型和地震正演模型,分析了礁体的地球物理响应特征。利用常规测井资料和测试资料,从单井上识别礁体;引入"地震相"的研究思路,利用地震属性,对礁体平面分布进行预测;根据上覆膏盐层厚度变化、目的层碳酸盐岩厚度的变化,采用"时差厚度"法进行礁体识别,初步探索出一套适合于该区的基于叠后地震资料的礁体识别方法。利用该方法提高了生物礁的识别精度,在该区块相继发现了一批可供钻探的生物礁,钻遇生物礁的探井成功率从中方接手前的33%提高到现今的100%。

土库曼斯坦阿姆河右岸地区盐下碳酸盐岩气藏类型及油气富集因素

土库曼斯坦阿姆河右岸地区盐下中上侏罗统卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩油气资源丰富,但是油气分布规律的研究相对滞后,通过对典型气藏解剖,分析了油气藏类型,探讨了油气富集高产的主控因素。结果表明,该区盐下碳酸盐岩发育有构造气藏、岩性气藏和构造—岩性复合气藏3大类及背斜气藏、断背斜气藏、逆冲断裂背斜气藏、生物礁岩性气藏和构造—岩性气藏等5小类气藏。海西期基底古隆起控制了大气田的形成,喜马拉雅期挤压构造运动形成了逆冲断裂油气聚集带,沉积相带控制了气藏含油气丰度,盐膏岩盖层保存条件好,形成断背斜气藏。大型完整背斜构造与高能礁滩体相配,是西部查尔朱阶地天然气富集高产的主控因素;逆冲断裂背斜构造圈闭与大规模的缝洞型储集体配合,是东部别什肯特坳陷和基萨尔褶皱隆起区天然气富集高产的主控因素。

礁灰岩储层孔隙流体敏感性参数分析——以阿姆河右岸区块生物礁储层为例

储层流体敏感性参数的分析和提取是地震资料解释、反演和储层流体识别的基础。实验室含流体样品的岩石物理参数测试是寻找储层流体敏感性参数的重要研究手段之一。根据土库曼斯坦阿姆河右岸区块油气勘探需要,选取该区卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩生物礁储层的石灰岩样品,利用MTS系统进行了岩石物理参数实验测试,通过相同测试条件下饱气和饱水岩样的测试分析,发现岩样含不同流体时地震响应特征有着明显的差异;进一步的分析结果表明:拉梅常数等参数对含气性较为敏感。同时,通过分析不同流体因子的组合,得到对含气性更为敏感的高灵敏度组合式流体识别因子。从Gassmann方程入手,分析了不同流体识别因子敏感性差异的内在机理。最后,利用实验获取的含气敏感性流体识别因子,对研究区的测井资料进行了定量交会图分析。结果表明,该方法对礁灰岩储层的气水识别有较好的效果。

土库曼斯坦阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶层序-古地理特征及演化

通过沉积相和层序地层分析,确定土库曼斯坦阿姆河盆地中-上侏罗统卡洛夫-牛津阶主要为一套碳酸盐岩台地沉积体系,可划分出SQ1~SQ3三个三级层序,其经历了从缓斜坡台地→镶边缓斜坡台地→缓斜坡台地的沉积演化过程,主力储层、产层发育于SQ1和SQ2层序,此三个层序又可进一步划分为TST和HST两个体系域。以体系域为编图单元,编制了SQ1、SQ2和SQ3层序各体系域的岩相古地理图,并探讨了有利储集相带的展布规律,认为SQ1-HST、SQ2-TST和SQ2-HST三个体系域中叠置发育的台缘礁滩为最有利储层发育的相带,应成为今后的勘探重点。

阿姆河右岸酸性气田井口冲蚀及对策

中亚土库曼斯坦阿姆河右岸气田群为高含H_2S和CO_2的碳酸盐岩气藏,单井产量高,井口设备均出现了不同程度的腐蚀。初步分析认为其原因是生产过程中仅考虑酸性介质对气井井口的化学腐蚀,而没有考虑气体流速对井口的冲蚀作用,极大地影响了气田的安全生产。为此,通过对节流阀上下游阀道、法兰面均出现明显坑状腐蚀的进一步分析,明确了化学腐蚀和气体冲蚀的交互作用是井口磨损的主要影响因素,气流冲刷腐蚀坑的化学腐蚀产物会加速冲蚀损害;进而借鉴冲蚀与腐蚀运行环境下的多相管流管道的磨损计算理论,计算了该运行环境下的冲蚀极限速度,得到了不同生产工况下节流阀的抗冲蚀流量;最后,根据气田生产情况,针对性地提出了按气井配产要求来选择采气树类型、节流阀通径及类型冲蚀的技术控制策略。此举为气田安全生产提供了工程技术保障。

阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层沉积学特征

土库曼斯坦东北部的阿姆河盆地,是中亚地区最重要的含油气盆地之一。根据钻井岩心、测井、地震和分析化验资料,识别出3个三级层序,均由海侵和高位两个体系域构成。总体表现为水体向上变浅序列。通过应用层序地层学和地震沉积学研究方法,对阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐台地储层沉积学特征进行了研究,划分出蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩、前缘缓斜坡和盆地6个相带。确定台地边缘生物礁、滩及前缘缓斜坡的坡内礁、滩相沉积最有利储层发育。储层岩性主要为厚壳蛤礁灰岩和各类颗粒灰岩,以发育保存良好的原生孔隙型与裂缝-孔隙型储层为主,认为台地边缘和斜坡内的储层分布明显受沉积期的有利礁、滩相带和埋藏期成岩作用等复合因素控制,这一特点可作为油气勘探潜力分析的依据。

成像测井在台缘斜坡礁滩微相研究中的应用——以土库曼斯坦阿姆河右岸中部卡洛夫阶—牛津阶为例

以成像测井资料为基础,开展了土库曼斯坦阿姆河右岸中部的中上侏罗统卡洛夫阶—牛津阶台缘斜坡礁滩沉积微相研究。首先利用岩心、薄片等资料对成像测井进行标定,在成像测井上识别出障积礁、粘结丘、高能生物碎屑滩、低能生物碎屑滩、低能砂屑滩、礁(滩)间和斜坡泥等7种沉积微相。然后通过对不同类型沉积微相的成像测井响应特征进行研究,建立了研究区碳酸盐岩成像测井相模式,主要包括亮斑相、暗斑相、低阻交错层状相、低阻变形层状相、互层相、块状相等6类,并以此为依据进行了连续的单井成像测井相划分与沉积微相解释。最后对沉积微相与储层物性关系进行了研究,认为研究区卡洛夫阶—牛津阶储层主要为裂缝-孔隙型礁滩储层,有利于储层发育的沉积微相主要为高能生物碎屑滩、低能砂屑滩、障积礁、低能生物碎屑滩和粘结丘,礁(滩)间和斜坡泥微相的岩性相对较致密,储层一般不发育。

阿姆河右岸盐下断裂复杂化礁滩相气藏特征及勘探意义——以BP气藏为例

盐下礁滩体是阿姆河盆地东北部斜坡带阿姆河右岸地区油气勘探的主要对象。由于该区盐膏岩具有复杂的变形特征,加之构造运动形成的复杂断裂给气藏类型的识别带来了很大困扰。为正确认识这种断层与礁滩体叠置形成的复杂气藏,以BP气藏为例,通过对地震、试气、测井及天然气组分等资料和地层压力系统的综合分析,研究了该区气藏的类型及其形成模式。结果表明:①BP气藏的礁滩体被断裂切割,具有统一的气水界面和地层压力系统,是盐下礁滩相碳酸盐岩块状气藏;②盐下基底正断层在晚期构造运动中重新活动,由于断距小于背斜构造圈闭幅度,盐膏岩未能形成侧向遮挡,再加上断层多期活动形成的裂缝增强了储层的连通性,使得断层两侧对接的礁滩相碳酸盐岩储层互相连通,由此形成了被断裂所复杂化的整装背斜构造气藏;③在盐下断裂发育区,礁滩体很难单独成藏,油气藏的发育一般受构造控制,构造与礁滩体叠置区油气最为富集。所取得的成果和认识突破了过去"一礁一藏"的观点,明确了应以寻找构造气藏为主的天然气勘探思路。

阿姆河盆地恰什古伊地区卡洛夫—牛津阶储层特征

恰什古伊气田是中亚管线的核心供气气田之一,受早期恰什古伊地区钻井成功率低及取心收获率低的影响,其储层特征不明确,这给该区的勘探评价与开发工作造成了较大困难。利用目的层段的系统岩心资料,开展了岩心观察、铸体薄片鉴定、岩心物性和孔隙结构分析等实验,在结合前人研究成果的基础上,对该气田主要层段的储层特征进行了研究。结果表明:恰什古伊地区储层的储集性能主要表现为中—低孔、低渗,储层孔喉组合以中、小孔-小喉组合为主。通过综合评价,将区块内储层分为3级,并研究了各级储层特征,同时发现区块的岩石类型、沉积微相和成岩作用对储层发育影响显著。该研究可为恰什古伊气田的进一步评价提供坚实的基础,同时也为气田周边的滚动勘探与开发提供借鉴。

阿姆河右岸区块侏罗系盐下碳酸盐岩油气动态成藏过程研究

阿姆河右岸区块侏罗系盐下碳酸盐岩气藏类型多样,气水系统复杂,对成藏过程认识不清,使得天然气分布预测难度大。利用构造演化分析、地球化学实验分析与盆地模拟技术,开展主力烃源岩生排烃模拟,结合典型油气藏解剖,恢复阿姆河右岸区块盐下碳酸盐岩油气成藏的演化历史,在此基础上建立了油气运聚模式,总结了油气水分布规律。研究表明:(1)阿姆河右岸区块发育中下侏罗统煤系、上侏罗统泥灰岩与泥岩3套烃源岩,原油类型有正常原油、低成熟度凝析油和高成熟度凝析油3种。油源对比分析表明,正常原油主要来自上侏罗统泥岩,两类凝析油主要来自中下侏罗统煤系烃源岩,具有混源特征。(2)阿姆河右岸区块存在早白垩世末—晚白垩世早期和晚白垩世末期—古近纪早期共2个主要成藏期。早成藏期以中下侏罗统煤系烃源岩生成的凝析油气充注为主,混入部分上侏罗统烃源岩生成的正常原油;晚成藏期以中下侏罗统煤系烃源岩生成的天然气充注为主。(3)阿姆河右岸区块具有“早油晚气、东西分异、差异驱替、调整改造”的成藏演化特点。东部地区油气生成和运移较早,但由于圈闭形成于古近纪,定型于新近纪,因此主要保存晚期的天然气;西部地区经历了晚白垩世油气同注、古近纪以来气驱油的演化过程,驱替强度的差异是现今油气相态差异的主要原因。

土库曼斯坦阿姆河右岸地区断裂特征及其控藏作用

钻井和地震剖面解释资料表明,土库曼斯坦阿姆河右岸地区发育了早期基底正断层、晚期盐下逆冲断层与盐上走滑断层及长期活动断层。早期基底正断层是由海西-印支伸展构造运动形成的,发育在古隆起构造带边缘;晚期盐下逆冲断层与盐上走滑断层是喜马拉雅挤压构造运动形成的,发育在盐膏岩厚度大、挤压应力强的地区;长期活动断层是早期基底正断层在喜马拉雅期挤压构造运动中继续活动形成的,发育在盐膏岩厚度薄、挤压应力弱的地区。早期基底断裂控制了烃源岩的分布,晚期盐上断裂未破坏盐膏岩盖层保存条件,晚期盐下断裂提供了圈闭条件,长期活动断裂破坏了盐膏岩盖层保存条件,对油气聚集不利。