扎哈泉地区新近系致密油形成条件与分布特征

近年来,致密油已成为柴达木盆地油气勘探开发的重点领域。在烃源岩地球化学分析、致密储层分析、源储关系以及单井解剖分析等基础上,对柴西扎哈泉地区新近系致密油成藏条件和分布特征进行研究。结果表明,扎哈泉地区新近系烃源岩分布范围广,以暗色泥岩和泥灰岩为主,下段烃源岩的有机质丰度高于上部,成熟度适中,正处于生油窗内;致密油砂体以细砂岩、粉砂岩为主,主要为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,储层孔隙发育一般,孔隙分布不均匀,连通性中等,储集空间主要为原生粒间孔,其次为溶蚀微孔,见少量的裂缝;砂岩与烃源岩紧密接触,源储配置关系较好,表现为半深湖相水下扇砂体与相对优质烃源岩交错叠置展布,源储共生、源储一体。勘探实际表明,主力生烃凹陷控制致密油藏的分布,凹陷中心或紧邻的构造斜坡区是致密油发育的重点地区。     

柴西南地区E13构造岩性油气藏形成条件及有利勘探区带

柴西南地区具备E¹₃构造岩性油气藏形成的地质条件。生油岩地球化学特征和油源对比研究表明,柴西南地区下第三系发育扎哈泉和英雄岭2个大的生油凹陷,凹陷内发育E¹₃和E²₃ 2套有效生油岩,为构造岩性油气藏形成提供了油源条件。柴西南地区存在与英雄岭和扎哈泉生油凹陷相接的红柳泉-跃进、铁木里克和昆北断阶带3个古斜坡,为构造岩性油气藏形成创造了大型的古构造斜坡背景。柴西南地区昆北断阶带和尕斯断陷内存在下倾方向与生油凹陷相邻的成排成带发育的断背斜和断鼻等构造,为构造岩性油气藏的形成提供了局部构造斜坡背景。在区域和局部构造斜坡背景上柴西南地区下干柴沟组下段(E¹₃）沉积时期存在辫状河三角洲和湖泊相构成的沉积体系,发育了6个辫状河三角洲。柴西南辫状河三角洲外前缘发育河口坝、远端坝和席状砂,主要分布在尕斯断陷内的构造圈闭的斜坡区,油源和圈闭条件优越,是构造岩性油气藏勘探最有利的地区。柴西南辫状河三角洲前缘发育水下分流河道砂体,分布在昆北断阶带和尕斯断陷部分断鼻或断背斜的斜坡带,油源较充裕,但封堵条件较差,是构造岩性油气藏勘探较有利的区带。     

柴西湖相碳酸盐岩致密气藏地质特征及规模富集条件

柴达木盆地西部（以下简称柴西）湖相碳酸盐岩地层分布广,天然气资源潜力大,勘探程度低,天然气富集条件不明。基于非常规理念,以环英雄岭地区已发现的古近系—新近系（E₃²-N₂¹）碳酸盐岩气藏为例,综合气藏解剖、地球化学及实验分析等资料,重新认识和评价了气藏特征及其含气潜力。结果表明,储层以灰质云岩、泥灰岩为主,渗透率小于0. 1×10^-3 μm²的储层占70％以上,孔隙类型主要为溶孔、晶间孔和裂缝,非均质性强,属于致密碳酸盐岩储层。气藏具有含气层系多、大面积分布、含气饱和度低、多藏聚集、产量变化大的特点,属于碳酸盐岩致密气藏。柴西发育E₃²和N₁共2套优质气源,生气强度大,为大面积成藏提供了充足的动力;湖相碳酸盐岩平面上大面积分布,纵向多层叠置,多种成因的裂缝与溶孔、晶间孔组合形成的孔缝网络结构提供了优质的储集空间;源储叠置、交互发育的“三明治”结构为大面积成藏奠定了基础;先致密、后成藏的特点及稳定分布的大段泥、盐岩层为致密气的保存提供了良好条件。在以上条件分析基础上,指出柴西湖相碳酸盐岩致密气藏资源潜力大,是柴达木盆地天然气勘探重要接替领域,狮子沟—油砂山—英东、南翼山—小梁山和油泉子—油墩子构造带为有利勘探方向。     

柴西地区古近系—新近系天然气成藏条件分析及目标优选

柴达木盆地西部地区古近系—新近系油气资源丰富,但天然气勘探程度相对较低,为了推进研究区天然气勘探新局面,以源-盖控烃、构造-储层-圈闭控藏的选区评价思路为指导,综合运用实验分析、盆地模拟及地质评价技术,研究气源岩、储集层、圈闭、盖层及保存条件等特征,并提出有利勘探目标。研究结果表明:柴西地区气源岩(R_o≥0.8%)有5套,主力气源岩为E₃²和N₁,具有明显晚期生烃特征,主要分布在柴西北及靠近茫崖凹陷的柴西南局部地区,面积约为4 743.40 km²,生烃总量约为1.17×10¹²m³;柴西地区储层分为碎屑岩和碳酸盐岩两大类,岩性致密,物性变化较大;柴西地区存在2套区域性盖层,深层盖层保存条件好,浅层盖层保存条件差;有效气源岩区深层主要以E₃¹、E₃²晚期(断)背斜及断鼻等构造圈闭为主,与生气期、成藏期及保存期时空匹配一致。在此基础上,优选了狮子沟-干柴沟、咸水泉-油泉子-黄瓜峁和南翼山3个天然气有利勘探区带,明确了12个有利圈闭和3个较有利圈闭。研究结果对柴西地区天然气的深入勘探具有一定借鉴意义。     

柴达木盆地西部地区致密油地质特征及勘探领域

应用大量钻井和实验分析资料,对柴达木盆地西部地区(简称柴西地区)致密油沉积环境、源储及配置组合地质特征进行综合分析,预测出四大致密油勘探领域。柴西地区自古近纪以来受青藏高原持续挤压隆升作用影响,沉积环境具三大显著特征:(1)继承性的古斜坡和凹隆相间的古地貌;(2)相对湿润到干旱频繁交替变化的古气候;(3)高频震荡升降演化的湖平面和古盐度。在其控制下,古近纪末期至新近纪早期发育了两套规模大、生烃效率高的主力烃源岩,发育了碎屑岩和碳酸盐岩两类规模致密储集层,形成了源储间互、源储共生和源储侧交3种有利致密油源储组合类型。评价预测结果揭示柴西地区存在咸化湖泊碳酸盐岩、浅湖滩坝砂岩、三角洲前缘砂岩和深湖重力流砂岩4类致密油储集层类型及勘探领域,时空分布具层位集中、规律性强、有利面积大等特点,其中咸化湖泊碳酸盐岩和浅湖滩坝砂岩致密油勘探潜力最大。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油资源评价

近期,新疆油田非常规致密油领域获得重大突破,有效推动了我国非常规油气勘探。准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储集岩主要由泥质粉(细)砂岩、白云质粉(细)砂岩和砂屑白云岩组成,纵向上集中发育为上、下2段,下段以粉砂岩为主,上段以湖相云质岩为主,具有典型的咸化湖相沉积特征。吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组优质烃源岩发育,致密储层大面积连续分布,且具有纵向上“源储共生”、横向上连续分布的源储组合关系;致密油成藏主要受优质烃源岩分布、致密储层物性、含油饱和度控制,沿致密储层集中段富集。基于上述特征,采用小面元、EUR评价方法计算凹陷上、下2段致密油的地质资源量约为20×10⁸t,技术可采资源量约为1.15×10⁸t;其中较为现实的Ⅰ类资源量约为2.5×10⁸t,技术可采资源量为0.16×10⁸t。吉木萨尔凹陷致密油作为典型咸化湖盆地源内互层致密油类型,开展芦草沟组致密油刻度区解剖,获取地质评价与资源评价关键参数,将为类似非常规致密油区块资源评价提供类比及借鉴依据。     

松辽盆地齐家地区高台子油层致密油分布及地质特征

近年来,在松辽盆地齐家地区高三油层组、高四油层组发现了资源潜力较大的致密油。为了弄清这些致密油的分布规律及地质特征,通过应用各类地质、地球化学、试油、钻井、录井及分析测试数据,结合沉积学研究与数值模拟技术对致密油分布与地质特征进行了系统研究,结果表明致密油在平面上主要分布在齐家凹陷的中心与凹陷周边的斜坡、阶地部位,纵向上,主要分布在高三油层组、高四油层组。研究区发育青山口组一段、青山口二段+三段、嫩江组一段3套优质烃源岩,为致密油的形成提供了良好的物质基础。致密油储层沉积环境为三角洲相,致密油砂体类型有分流河道、河口坝、席状砂与浅湖砂坝,砂体在平面上分布稳定、范围广,砂体厚度较大,连续性好|致密油储层岩性主要为细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩,部分储层砂岩中含有碳酸盐与泥质胶结物成分,储层物性较差,高三油层组、高四油层组平均孔隙度为8.5%,平均空气渗透率为0.4×10^-3μm²;储层含油性表明研究区细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩含油明显,泥岩基本见不到含油特征,泥岩中的粉砂质条带具有含油现象。储层储集空间以原生粒间孔及次生溶蚀孔隙为主,局部裂缝较发育,孔隙结构主要有粒间孔、粒间溶孔、微裂缝|三角洲前缘相储集岩体直接与烃源岩接触或者呈指状尖灭于湖相烃源岩之中或者与烃源岩互层,源、储配置关系好。这些认识对研究区的致密油勘探具有一定的指导作用。     

渤海湾盆地歧北次凹超压背景下异常高孔带成因分析与有利储层预测

为了预测渤海湾盆地歧北次凹深层高温、高压背景下,低孔、低渗致密砂岩中有利储层的分布,首先应用储层实测数据研究了储层异常高孔带在纵向上的分布及其成因,然后应用成岩作用数值模拟技术,预测了Es^下₁储层的成岩阶段,结合前人沉积相和超压的研究成果,预测了有利储层的分布。结果表明,歧北凹陷在2300~2 740m、3 000~3 400m、3 600~4 200m及4 400~4 950m的深度范围内,发育4个异常高孔带,其成因为大气水淋滤、有机酸溶蚀以及超压对成岩作用的抑制;处于早成岩阶段B期-中成岩阶段A₁亚期且有砂体发育的区域,或目前处于中成岩阶段A₂亚期但有超压发育,超压可使地史时期形成的次生孔隙保存下来的砂体发育区,是储层发育的有利地区,这些地区位于港东断裂的东部和马棚口地区。     

黄骅坳陷云质岩类致密油形成条件与勘探方向

黄骅坳陷是渤海湾盆地主要的富油气坳陷,致密油是其重点接替资源。为明确黄骅坳陷孔二段致密油形成条件及勘探潜力,系统分析了孔二段的沉积环境、致密储层类型及特征,优选出致密砂岩、云质过渡岩2类4个致密储层甜点段。孔二段大面积分布的优质成熟烃源岩,与致密砂岩、云质过渡岩类呈互层式叠置产出,源储一体,构成源内叠置型、源内包裹型、源下披覆型3种成藏组合类型,具有大面积连片含油特征。优选南皮斜坡官东地区云质过渡岩,孔西斜坡官西地区源内致密砂岩,孔东、孔西断裂带源下致密砂岩3个致密油潜力区带为下步有利勘探领域。     

吐哈盆地致密砂岩气勘探前景与关键问题讨论

吐哈盆地北部山前带柯柯亚地区的巴喀下侏罗统气藏具有储层致密、基质孔隙储气、气层厚度大、连片广、"甜点"与构造裂缝和沉积微相密切相关等致密砂岩气典型特征。吐哈聚煤盆地烃源岩条件优越,发育与煤系源岩间互的大型沉积砂体,台北凹陷主体持续沉降,烃源岩持续演化排烃,有利于源内大型致密砂岩气藏的形成。进一步总结认识致密砂岩气高产富集规律,整体评价全盆地致密砂岩气资源潜力,攻关突破"甜点"预测描述技术,是下一步勘探需要解决的关键问题。     

柴达木盆地西部地区断裂构造与油气聚集

柴达木盆地西部地区油气藏常与断裂构造相伴生。柴西地区南部沿断裂带分布有砂西-尕斯-油砂山油气聚集带、跃进2号-跃东油气聚集带、乌南-绿草滩油气聚集带;西部阿尔金山前带沿柴西等断裂分布有断鼻构造控制的构造-地层-岩性复合型油气藏;北部沿着英北断裂、南翼山断裂、尖顶山断裂分布有油泉子、开特米立特、南翼山、尖顶山等构造-裂缝型油气藏。柴西地区断裂的形成与阿尔金山和昆仑山在中新生代的剧烈挤压和走滑活动有关。断裂以逆断层和走滑断层为主,还有少量的同沉积正断层、滑脱断层、反转断层等。断裂主要发育北东向、北西向和近南北向,平面上呈平行状,斜列状、斜交状、正交状,反"S"形,透镜状、发散状等组合类型,剖面组合型式主要有叠瓦状、冲断式、花式3 种主要类型。其中,以冲断型及正交状、斜交状断层组合形成的构造油气藏最为发育。断裂不仅控制了生烃凹陷的展布及构造圈闭的形成,在一定程度上也控制了河流三角洲、扇三角洲有利储集相带的展布。断裂活动形成的大量裂缝,改善了储层的物性条件。柴西南区普遍存在以断裂为油气运移通道形成的侧接式上生下储式油藏。     

柴达木盆地南翼山构造油气成因及成藏分析

南翼山构造油气藏是目前柴西北区发现的最大油气藏。其深层E23是凝析气藏, 浅层N22是正常密度的油藏, 这种分布格局在柴西北区是唯一的, 对它进行成藏解剖对整个柴西北区的油气勘探具有重要的意义。结合原油轻烃、天然气碳同位素和生物标志化合物综合判识油源, 认为南翼山构造的N22与E23储集层原油来源不同, 深层E23油气来自E23烃源岩, 浅层N22的油来自N1 烃源岩; 南翼山构造的油气是就近捕获的产物, 不是从南边长距离运移而来, 深部凝析气藏的形成受有机质类型和成熟度共同控制。     

柴西地区基岩油藏形成的石油地质条件分析

柴达木盆地基岩风化壳油藏普遍发育,在昆北等区已形成油田。然而,目前对基岩油藏的成藏背景认识不清,制约了勘探步伐。利用钻井、测井、试油和分析化验等资料对基岩油藏基本特征及成藏条件进行分析,认为该区油藏是受岩性及构造多重因素控制的复合油藏,成藏需紧邻富烃凹陷、具有良好的储盖组合和油源断裂3个基本条件。通过油藏解剖发现,基岩油藏属于源外次生成藏,根据油气侧向运移方式、远近不同建立2种成藏模式:①油源断裂+裂缝输导的近源成藏模式;②油源断裂+不整合面侧向运移+次级断裂辅助运移的远源成藏模式。研究以期对柴达木盆地基岩风化壳油气藏的勘探提供地质理论依据。     

纳米油气与源储共生型油气聚集

在对比非常规油气与常规油气类型、地质特征及勘探技术的基础上,提出"纳米油气"的概念,指出"纳米油气"是未来石油工业的发展方向。纳米油气是指用纳米技术研究和开采聚集在纳米级孔喉储集系统中的油气,纳米油气主要分布在烃源岩层及与其大面积紧密接触的近源致密储集层系中,涵盖了页岩油、页岩气、煤层气、致密砂岩油、致密砂岩气、致密灰岩油等,储集层孔喉直径一般为纳米级;油气水在纳米孔喉中渗流能力差,相态分异难,主要依靠超压驱动,油气被滞留吸附,在源储共生致密层系中大面积连续分布。中国含油气盆地发育源储共生型致密层系、碳酸盐岩缝洞层系、火山岩缝洞层系、变质岩裂缝层系等多种类型油气聚集层系,其中源储共生层系油气聚集位于盆地中心或斜坡部位,源内或近源层状大面积聚集,是资源分布的主体和未来发展重点领域。以鄂尔多斯盆地和四川盆地源储共生型油气聚集为典型实例,提出连续型油气"两线一区"(即源储共生层系油气聚集顶底界线、油气连续聚集边界线、"甜点"分布核心区)评价方法。图10表9参32     

柴达木盆地油气勘探、地质认识新进展及重要启示

经过几代石油人艰苦卓绝的奋斗,柴达木盆地已建成青藏高原唯一的油气生产基地,成为甘青藏地区经济社会发展的压舱石。通过系统综述近年来柴达木盆地的油气勘探进展和勘探成果,总结了成盆、成烃、成储和成藏规律,指出了未来勘探转型的重要领域和方向。研究结果表明：①自2007年设立科技重大专项以来,尤其“十二五”以来,依托科技创新,支撑昆北断阶、英雄岭构造、阿尔金山前、扎哈泉凹陷等相继发现了亿吨级大油气田,形成了其他盆地鲜见的成烃、成储、成藏等原创性成果。②通过系统梳理和总结“十二五”以来的勘探发现、启示及重要地质认识,提出了未来油气勘探从浅层向深浅结合、从构造向构造-岩性结合、从碎屑岩向多岩性复合、从常规向常规-非常规结合的四大转变,厘定出柴西古近系—新近系页岩油、柴东第四系泥岩生物气、柴北缘深层和柴西古近系多类型岩性等四大勘探领域。③研究成果将推动柴达木盆地油气勘探转型发展和强改造型盆地油气地质理论技术发展,为各类型含油气系统的油气藏勘探持续发现提供重要的支撑。     

洛阳-伊川地区三叠系致密砂岩油气藏地质特征

通过对洛阳-伊川地区三叠系基本石油地质条件的分析,认为三叠纪洛阳-伊川地区与鄂尔多斯盆地处于同一大型坳陷型湖盆,生储盖架构相似,烃源岩发育、厚度大、横向展布稳定、储层致密,且三叠系油气显示丰富,具致密砂岩油气藏形成的地质条件。结合对屯1井上三叠统椿树腰组工业天然气流分析,进一步明确了洛阳-伊川地区三叠系油气藏为具有低孔渗性、地层压力异常、油气呈"上油下气"倒置关系等特征的先成型致密砂岩油气藏,从而指出三叠系为洛阳-伊川地区下一步油气勘探的主攻层系,致密砂岩油气藏是该区勘探的主要方向。     

柴达木盆地石油勘探潜力及勘探方向

通过50多年勘探研究表明,柴达木盆地主要存在第三系、侏罗系两套烃源岩,第三系烃源岩有机质丰度总体偏低,烃转化率较高,有机质热演化程度较低,主要分布在柴西地区。侏罗系烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ—Ⅲ2型,主要分布在柴北缘地区。盆地内具有碎屑岩和碳酸盐岩两类储层,碎屑岩储层是主要储油层,在纵向上分布于侏罗系、古新统、始新统、下干柴沟组下段、油砂山组,在区域上分布广泛,以河流三角洲、滩坝以及水下扇等不同沉积成因的砂岩类储层为主。盆地石油总资源量为21.5×108t,石油的探明率为15.3%,具有较大的资源发现潜力,综合分析提出了下步勘探的重点预探区带有3个,即柴西南构造岩性区、狮子沟—油砂山深层构造带、柴北缘的潜伏构造带。     

吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏特征与勘探方向

为进一步明确吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏特征与勘探方向,开展了吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏类型、成藏特征、有利勘探方向评价研究。认为吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气藏分为背斜构造型、构造—岩性复合型和动力圈闭型3类,构造—岩性复合型致密砂岩气藏主要分布于胜北生气中心及周缘,储集砂体主要为湖底扇砂砾岩和三角洲前缘砂体,综合评价为II类储层,是勘探最有利的气藏类型。研究结果表明：①湖底扇砂砾岩、三角洲前缘细砂岩与构造匹配形成构造—岩性复合型致密砂岩气藏,砂砾岩、粗砂岩的抗压实能力优于细砂岩,粗粒度砂体的储集物性优于细粒砂体;②吐哈盆地下侏罗统致密砂岩气资源量为2 400×10⁸ m³,胜北洼陷是最有利生气中心,勘探潜力大;③三工河组储层可分为4类,位于胜北生气中心的胜北洼陷南部斜坡带、胜北洼陷洼中隆起区、鄯善弧形带三工河组储层主要为Ⅱ类、Ⅲ类储层,是致密砂岩气的主要勘探有利区。     

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。