玛湖凹陷风云1井陆相深层页岩气勘探突破及其油气地质意义

二叠系风城组是玛湖凹陷主力烃源岩和勘探层系,落实深层—超深层页岩油气潜力对玛湖凹陷勘探具有重要指导意义。基于风云1井风城组页岩气发现及前风城组油气勘探成果,系统分析该井的岩性发育特征、烃源岩成烃条件和储层条件,明确玛湖凹陷风城组页岩油气系统中页岩油、气分布序列特征及油气地质意义。研究表明,风云1井风城组岩性主要为盐岩、页岩与粉—细砂岩等;风城组烃源岩有机质丰度总体较低,其中风一段烃源岩最为发育,平均有机碳含量达1.06%;储层整体致密,孔隙度平均为4.65%,其中云质页岩和灰质砂岩储集性能较好。此外,随深度增大玛湖凹陷风城组具有完整的由页岩油、页岩油气到页岩气的演化规律。前风城组油气来源于超深层的另一油气系统,应是下一步勘探的重要领域之一。     

玛页1井风城组页岩油藏地质特征及甜点评价

玛湖凹陷风城组是一套以湖相暗色泥页岩与白云质岩为主的碱湖优质烃源岩,页岩油资源量大,是准噶尔盆地十分有潜力的非常规勘探领域。为明确其地质特征,针对玛页1井风城组连续取心资料,通过岩心观察、薄片鉴定、全岩分析、岩石热解、干酪根镜检、脆性评价等手段,对比分析了风城组各亚段的沉积环境、优势岩性、烃源岩品质、储集性能、天然裂缝特征、脆性和可动性。结果表明,风城组细粒沉积岩按岩石组分和层理构造可划分为12种岩石类型,结合沉积环境可将风城组划分为淡水、咸化、蒸发盐岩、弱咸化和低盐度5类沉积组合,对应风城组5个沉积亚段;风三₃亚段为一套有机质丰度中等、以Ⅱ₁型和Ⅰ型干酪根为主的成熟烃源岩,发育纹层状混积岩优势储集层,裂缝和溶孔发育,物性和含油性好,脆性指数大,油气可动性强,具有利于页岩油富集的生烃、储集等诸多优势条件,是玛湖凹陷风城组页岩油下步勘探开发的重点。     

玛页1井风城组页岩含油性与烃类赋存状态

页岩含油性评价以及烃类赋存状态是页岩油甜点评价与优选的关键,以玛页1井下二叠统风城组页岩为研究对象,通过岩石热解、多温阶热解、X射线衍射等分析方法,开展页岩含油性评价以及烃类赋存状态研究,在此基础上开展风城组页岩油甜点层优选。研究表明,玛湖凹陷风城组页岩主要为3类岩相组合,风二段烃源岩品质相对最好,风一段烃源岩品质一般,风三段烃源岩品质相对较差,有机质显微组分以镜质组和惰质组为主,处于成熟阶段,具备良好的页岩油物质基础,纵向上风城组页岩可划分为6个含油性较好的甜点层,风二段顶部以及中部纹层状长英质页岩发育段的含油性最好,烃类赋存状态主要为游离态,游离油占总油80%以上,游离油主要赋存于粒间孔和层理缝中,呈连续分布状,具备较好的含油性基础和可动资源前景,研究成果为风城组页岩油下一步的勘探部署与有效开发提供理论依据和技术支撑。     

准噶尔盆地二叠系咸化湖相页岩油气富集条件与勘探方向

准噶尔盆地中—下二叠统发育咸化湖相混积型页岩油藏,以吉木萨尔凹陷芦草沟组和玛湖凹陷风城组为典型代表,目前已进入全面勘探开发阶段,是中国陆相页岩油的重要类型和增储上产的重要领域。通过综述准噶尔盆地二叠系页岩油勘探开发实践的进展,系统梳理了准噶尔盆地二叠系页岩油的形成条件与富集模式,结合在玛湖凹陷风城组勘探中取得的常规油—致密油—页岩油有序成藏的全油气系统理论认识,探讨了准噶尔盆地中—下二叠统页岩油的资源前景与勘探方向。研究结果表明：准噶尔盆地二叠纪的咸化水体环境一方面促进了中—高成熟度规模优质烃源岩的发育,另一方面也控制了陆源碎屑、内源碳酸盐以及火山凝灰质颗粒的混积,形成一套广覆式分布于凹陷区的白云质粉砂—细砂岩、白云质泥页岩、泥质白云岩等细粒混积岩,同时,受高频水体动荡影响形成了3类高效的“源-储”组合;页岩油具有“生烃增压、微缝输导、源生邻储”的形成机制,表现为“二油共存、岩相控甜、甜点控富”的富集模式。玛湖凹陷、沙湾凹陷、盆1井西凹陷和阜康凹陷中—下二叠统烃源岩层系是下一步寻找页岩油气的有利勘探领域,具有常规—非常规油气协同探索的巨大勘探前景。     

玛湖凹陷风城组页岩油富集机制与甜点段优选

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组为碱湖沉积,自下而上划分为风一段、风二段和风三段,岩性纵向上变化快,矿物成分复杂,富有机质,发育源储一体页岩油藏。油藏整体含油,但甜点分散,单层试油效果不理想,提产潜力不明确。根据岩心薄片及地球化学分析,玛湖凹陷风城组以纹层状粉砂质泥页岩夹白云岩为主,矿物组成以陆源碎屑矿物及碳酸盐矿物为主,随埋深孔隙体积变化和孔表面积变化一致,孔隙体积主要由宏孔（孔隙直径大于50 nm）贡献;烃源岩有机质类型以Ⅱ型为主,镜质体反射率为0.85%~1.40%,处于生油高峰期;风二段发育中—高角度剪切裂缝,风三段发育中—高角度剪切裂缝和低角度构造裂缝,其形成与发育程度受岩性、矿物组分、岩石力学性质等的控制。综合岩性组合及储集层物性、含油性等特征,划分出4个相对集中的甜点段。应在直井多段试油试采的同时,选择含油性好、裂缝较发育的甜点段,开展地质基础研究与地质工程一体化技术攻关,实施水平井提产试验,以实现研究区风城组页岩油勘探开发的全面突破。     

玛湖凹陷风城组碱湖烃源岩基本特征及其高效生烃

准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷下二叠统风城组发现了古老碱湖烃源岩,为丰富极具特色的碱湖生油理论,对该套碱湖烃源岩的基本特征进行了研究。风城组岩石成分相当复杂,主要由陆源碎屑、碳酸盐组分和火山物质以不同比例混积而成,可称为碱湖白云质混积岩。风城组生烃母质以菌藻类为特色,并且随着沉积环境碱性增强,细菌活跃性增强,改造形成的无定形体有机质含量升高。碱湖烃源岩中有机质丰度总体达到中等—优质烃源岩标准,有机质类型以Ⅰ型—Ⅱ_1型为主,具备良好的生烃潜力。风城组一段到三段发育完整成碱演化旋回,风城组二段达到成碱演化高峰期,碳酸盐含量最高,生烃母质几乎全为无定形体,生烃潜力最大。烃源岩多期高效生烃,产烃率高,几乎2倍于一般湖相烃源岩,为准噶尔盆地西北缘2大百里油区的形成奠定了物质基础,未来仍有广阔的勘探空间。     

准噶尔盆地玛南地区风城组烃源岩地球化学特征及有效性差异

玛南地区位于准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷西南部。基于该区部分钻井烃源岩的有机碳、热解、岩心、岩石薄片与荧光薄片等分析测试成果,主要对研究区风城组二段与风城组三段烃源岩的基本有机地球化学特征和有效性进行了对比分析。结果表明：已有钻井的风城组烃源岩主要集中于风二段和风三段。风二段烃源岩母质的倾油性强于风三段,生烃潜力也明显更高。综合考虑成熟度参数特征和影响因素,认为烃源岩主要处于成熟生油阶段。由于母质类型和生烃能力的差异,风二段有效烃源岩的有机碳含量下限值大致为0.7%,而风三段为2%左右。由于受可溶有机质含量、TOC含量等因素的影响,在利用热解T_max分析烃源岩热演化特征时应慎重。风城组烃源岩既可以形成源外油气资源,也可以形成源岩层系内的页岩油资源。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷陆相页岩油地质特征与聚集机理

综合利用岩心、测井、烃源岩热解、铸体薄片、场发射扫描电镜、激光共聚焦显微镜与高压压汞等分析测试的结果，对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组陆相页岩油地质特征与聚集机理进行了研究。结果表明：吉木萨尔凹陷咸化湖盆型沉积地层富含有机质，是烃源岩层也是储层，页岩油藏具有“源储一体”的地质特征，存在粉砂岩类与泥岩类和白云岩类与泥岩类两类岩性组合类型。芦草沟组大面积整体含油、“甜点”富集且原油成熟度较低。页岩油赋存岩石的润湿性为亲油性，生烃增压是页岩油运聚的主要动力。微纳米孔喉、层理缝与构造裂缝形成页岩油的有利储集空间与渗流通道。页岩油整体为源内或近源聚集，并以游离态和吸附态赋存于芦草沟组“甜点”段与泥页岩层段中。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油藏特征与形成主控因素

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组发育典型的陆相咸化湖盆页岩油，综合利用地震、岩心、测井等资料，对油藏特征及形成主控因素进行了研究。芦草沟组大面积含油，以游离态和吸附态2种状态在多层“甜点”层的微—纳米孔喉、层理缝中聚集，被页岩隔层分隔，存在上、下2个“甜点”富集层段。页岩油藏地层压力、成熟度从凹陷区向斜坡区逐渐降低，原油密度逐渐增大。烃源岩品质及成熟度控制了页岩油的分布与原油性质，沉积微相控制了页岩油的分布层位，页岩的岩性与物性控制了页岩油的富集甜点，生烃增压是页岩油成藏的主要动力。      

碱湖型页岩油“甜点”分类与主控因素——以准噶尔盆地风城组为例

碱湖型页岩油资源前景广阔，但因多源混积使得其储层不同于经典页岩油储层，“甜点”储层的成因异常复杂。碱湖型页岩油“甜点”的研究是陆相页岩油亟需补充的内容。基于岩心观察、岩石薄片鉴定、全岩X射线衍射和地层微电阻率成像(FMI)测井等资料分析，对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组碱湖型页岩油开展了“甜点”分类与主控因素研究。研究结果表明，根据主要矿物成分和含量可将风城组的碱湖沉积划分为7类细粒沉积岩，按页岩油赋存的岩石类型可将“甜点”分为混合型、内源控制型、陆源供给型3种类型。混合型“甜点”主要受岩石结构、有机质丰度、裂缝和溶蚀作用等因素综合控制；内源控制型“甜点”主要受岩石成分、裂缝和溶蚀作用等因素控制；陆源供给型“甜点”主要受岩石结构、矿物成分和溶蚀作用等因素综合控制。三类“甜点”在准噶尔盆地玛湖凹陷呈规律性展布，分别分布在玛湖凹陷前陆斜坡浅湖区、前陆凹陷深湖区、陡坡与深湖过渡区。混合型“甜点”是玛湖凹陷风城组碱湖型页岩油勘探开发的首选目标。     

准噶尔盆地二叠系咸化湖相云质岩致密油形成条件与勘探潜力

综合露头、岩心、地球化学分析等资料,分析准噶尔盆地二叠系致密油特征,评价其勘探潜力。准噶尔盆地早中二叠世处于残留海封闭后的咸化湖盆沉积环境,发育一套深湖相暗色泥岩与云质岩混杂沉积,且泥质优质烃源岩与云质岩互层发育,烃源岩处于成熟阶段,云质岩储集层致密,具有源储紧邻、近源成藏特征,具备形成致密油的良好条件。湖盆中心区与斜坡带是云质岩致密油藏主要分布区,局部发育溶蚀孔发育型与裂缝-孔隙型两类"甜点",致密油富集受有效烃源岩与云质岩分布控制,具有纵向上整体含油、平面上大面积连续分布特征。准噶尔盆地二叠系存在玛湖凹陷二叠系风城组、吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组、沙帐—石树沟凹陷二叠系平地泉组及博格达山前芦草沟组4个云质岩致密油规模分布区,目前多口井已钻获工业油气流,资源潜力大,为下步有利勘探区。     

霸县凹陷古近系烃源岩生物标志化合物特征及对油气成藏的贡献

综合利用地球化学、测井、地震等资料研究霸县凹陷烃源岩的生烃潜力、有机质类型、母质来源及沉积保存条件。根据烃源岩与原油的生物标志化合物参数特征进行油源对比,厘清各套烃源岩对油气成藏的贡献。研究结果表明,霸县凹陷发育沙四段、沙三段下亚段及中亚段、沙一段下亚段4套烃源岩,具有生排烃潜力大、有机质类型好的特点,且均已进入生烃门限。其中,沙四段和沙三段下亚段、中亚段烃源岩分布较广,沙一段下亚段烃源岩仅分布于研究区南部地区。生物标志化合物参数分析结果揭示,研究区4套烃源岩的有机质输入与沉积保存条件存在差异,沙四段和沙三段下亚段有机质供应相对于沙三段中亚段和沙一段下亚段充足,但是沉积保存条件却相对较差。通过油源对比发现,霸县凹陷的原油可以分为3类单源油及2类混源油,沙三段下亚段和中亚段烃源岩是现今已发现油藏的主力贡献烃源岩,沙四段烃源岩的有机质丰度较高、生烃潜力大,但已发现以沙四段烃源岩提供油源的油藏多呈近源零星分布于深层及潜山,表明霸县凹陷以沙四段烃源岩为油源的深层及潜山油藏应具有较大的勘探潜力。     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组页岩油地质特征与勘探前景

二叠系芦草沟组发育三塘湖盆地最重要的烃源岩,以陆相咸化湖盆混合细粒沉积为主,具备良好的页岩油形成条件,目前已在马朗凹陷、条湖凹陷发现多个规模储量区。基于早期研究成果,结合现有地质资料,系统梳理芦草沟组页岩油形成的地质条件,总结勘探开发进展及存在的问题,探讨页岩油勘探潜力及下一步勘探方向。研究表明:(1)陆相咸化湖盆发育互层型混合细粒沉积;(2)优质烃源岩广覆式分布,生烃物质基础好;(3)储层"甜点"发育,块状凝灰岩、白云岩储集条件好;(4)滞留排烃,近源充注,原位聚集成藏;(5)原油物性复杂,局部发育高流度页岩油;(6)富含石英、碳酸盐等脆性矿物,有利于储层压裂改造。初步预测,芦草沟组页岩油资源量近3.95×10~8t,勘探潜力大。近年来,通过一体化协同攻关,在地震预测、测井评价、水平井钻完井、压裂改造等方面取得一系列进展,推动芦草沟组页岩油勘探开发取得了良好成效,坚定了吐哈油田页岩油勘探开发信心。马朗凹陷西缘—条湖凹陷南缘高成熟轻质页岩油、马朗凹陷南缘近源砂岩页岩油是三塘湖盆地未来页岩油勘探的新领域。     

玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层孔隙结构及分类评价

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组为盆地西北缘的主力烃源岩,具有较大的页岩油勘探前景.利用场发射电子扫描显微镜以及高压压汞等测试手段,对研究区玛页1井风城组页岩油储层的孔隙结构进行了精细研究和分类评价.研究结果表明:①玛湖凹陷风城组页岩油储层以薄层状或块状云质、粉砂质、钙质或硅质泥岩为主,且泥岩中常发育大量白云石、方解石...     

渤海湾盆地东濮凹陷盐湖相成烃成藏特征

盐湖相油气聚集是全球，特别是中国中新生代陆相地层一个有特色的石油地质现象。为丰富发展这一领域研究，文章报道了中国东部渤海湾盆地东濮凹陷的研究进展，通过系统的烃源岩和原油地质地球化学研究，分析了盐湖相烃源岩的成烃和成藏特征，也为区域下步勘探部署提供依据。结果表明，典型盐湖相烃源岩发育在凹陷北部，主要层位为沙河街组三段下亚段（简称沙三下亚段）和沙河街组四段上亚段（简称沙四上亚段），岩性为页岩，发育“双层”结构（下层为有机质和粘土，上层为黄铁矿和方解石），生油具有早生与早排的特点。盐湖相油气聚集呈现出常规与非常规油气藏共同发育的特征，其中常规油气藏具有“有序分布、差异富集”的特点，而非常规页岩和致密油气藏的发育也与盐湖相富有机质烃源岩关系密切，反映了盐湖相富有机质烃源岩对油气成藏的控制。建议下步区域勘探围绕沙三下亚段和沙四上亚段这两套富有机质烃源岩发育区展开多类型油气藏的勘探。这些认识可供其他咸化湖盆油气地质研究和勘探参考。     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组常规-非常规油气有序共生与全油气系统成藏模式

基于地质、地震及钻测井新资料,对准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组全油气系统形成的基本条件、常规-非常规油藏有序共生特征以及成藏模式进行系统研究。结果表明,受风城组碱湖优质烃源岩热演化及其生排烃过程、多类型(砾岩、砂岩、白云岩、泥页岩)储集层特征的控制,形成了常规构造-岩性油藏及受源储结构控制的致密油和页岩油。平面上,自玛湖凹陷周缘斜坡区向凹陷区,呈现成熟常规油藏—中高成熟致密油—中高成熟页岩油的有序共生特征。基于风城组常规-非常规油藏有序共生特征,明确风城组油气具有大面积连续聚集的特点,存在源储一体、源储紧邻、源储分离3类成藏模式,3类成藏模式在源储结构、储集层岩性及其空间分布、烃类运移特征、油气类型等方面存在差异。明确了准噶尔盆地应加快统筹常规-非常规油气整体布控与一体化推进,实现全油气系统的整体突破。进一步丰富陆相含油气盆地油气富集地质理论,以期为其他富烃凹陷的勘探研究做类比参考。     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组常规-非常规油气有序共生与全油气系统成藏模式

基于地质、地震及钻测井新资料,对准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组全油气系统形成的基本条件、常规-非常规油藏有序共生特征以及成藏模式进行系统研究。结果表明,受风城组碱湖优质烃源岩热演化及其生排烃过程、多类型(砾岩、砂岩、白云岩、泥页岩)储集层特征的控制,形成了常规构造-岩性油藏及受源储结构控制的致密油和页岩油。平面上,自玛湖凹陷周缘斜坡区向凹陷区,呈现成熟常规油藏—中高成熟致密油—中高成熟页岩油的有序共生特征。基于风城组常规-非常规油藏有序共生特征,明确风城组油气具有大面积连续聚集的特点,存在源储一体、源储紧邻、源储分离3类成藏模式,3类成藏模式在源储结构、储集层岩性及其空间分布、烃类运移特征、油气类型等方面存在差异。明确了准噶尔盆地应加快统筹常规-非常规油气整体布控与一体化推进,实现全油气系统的整体突破。进一步丰富陆相含油气盆地油气富集地质理论,以期为其他富烃凹陷的勘探研究做类比参考。图10表2参30     

准噶尔盆地页岩油“甜点区”评价与关键技术应用——以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

非常规油气资源已成为准噶尔盆地油气勘探的新领域之一。以吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为着手点,开展页岩油形成与富集的地质条件、“甜点”评价及预测技术方法等研究。通过总结近年来吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油的勘探成果,梳理出页岩油“甜点”形成的关键地质条件：①广泛分布的优质烃源岩;②致密的储层中发育物性较好的“甜点”段;③源岩层系内频繁的源储薄互层构成源内高效的成藏组合。明确芦草沟组页岩油“甜点”受控于烃源岩、岩性、物性、含油性、敏感性、脆性、地应力各向异性等参数,并基于现场实验参数建立了其评价标准。以“甜点”分布的地质需求为导向,形成了一套多参数“甜点”分布预测技术,涵盖地质、测井、物探以及工程等方面。形成的地质认识丰富了我国陆相页岩油地质理论认识,相关技术方法为准噶尔盆地其他地区页岩油领域以及国内陆相盆地页岩油的评价提供借鉴。     

苏北盆地陆相“断块型”页岩油地质特征及勘探实践

中国东部陆相断陷盆地群中-新生代发育多套巨厚的湖相富有机质页岩，蕴含丰厚的页岩油资源，但富有机质页岩普遍受断层切割，形成若干独立断块，与北美连续稳定分布的页岩地层条件存在较大差异，能否获得稳定的商业油流是勘探面临的首要问题。基于苏北盆地高邮凹陷古近系阜（阜宁组）二段页岩岩性、烃源岩品质、储层品质研究与综合评价，研究认为阜二段发育3套厚层有利层，具备“多层楼”立体勘探开发条件；基于阜二段有利层、断层和断块发育地质现状，提出水平井在同一断块内或跨断块、在同一或多个有利层长距离穿行的“断块型”页岩油勘探思路；根据断层断距与有利层厚度之间的配置关系，将“断块型”页岩油划分为“连续稳定”型、“微断层切割”型和“跨断块多甜点”型等3种勘探目标类型。通过勘探实践，证实3种勘探目标类型均可获得稳定的商业油流。研究成果丰富了中国陆相页岩油勘探领域和类型，对陆相断陷盆地页岩油勘探具有重要借鉴意义。     

渤中凹陷古近系优质烃源岩特征及分布

综合应用钻井、地震等地质资料,以大量烃源岩样品地球化学分析为基础,从有机质丰度、类型、成熟度、沉积环境、母质来源以及生物标志物等方面对渤中凹陷古近系烃源岩地球化学特征进行了研究,指出了渤中凹陷优质烃源岩的发育层段,阐明了优质烃源岩的形成条件和分布规律,并在此基础上剖析优质烃源岩与油气成藏的关系,进一步揭示了渤中凹陷的勘探潜力。研究结果表明,渤中凹陷沙三段、沙二段—沙一段以及东营组3套烃源岩中都存在有机质丰度高、类型好、生排烃潜力大的优质烃源岩。其中,沙三段烃源岩有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ1型为主,有机质丰度最高且已经进入生烃门限,优质烃源岩最为发育。从母质来源和沉积环境方面分析了3套烃源岩的形成条件,发现生物产率高、母源类型好、保存条件良好是优质烃源岩形成的主要原因。总结了优质烃源岩的时空展布特征,优质烃源岩的形成受控于沉积环境和沉积中心,主要发育于半深湖—深湖相带,由沉积中心向外逐渐变薄;优质烃源岩的空间分布控制了渤中凹陷油气分布,凹陷近源斜坡带是进一步油气勘探的有利地区。