準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶S1井油氣成因及成藏分析

在準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶對侏羅系采用層序地層學(xué)的研究方法建立層序地層格架,對確定層序內(nèi)部沉積體系類型及展布、預(yù)測有利地層巖性圈閉分布具有重要意義,然而對其進行層序地層的劃分和對比是一個長期存在爭議的問題。本次通過對地震、鉆井、測井和露頭資料的分析,進行井間對比及井-震對比,著力識別層序界面并深入解剖層序內(nèi)部構(gòu)成,繼而劃分體系域,在準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶侏羅系識別出6個三級層序和9個體系域,較好地解決了該區(qū)地層劃分和對比問題。

通過對紅車斷裂帶石炭系典型油氣藏的剖析,結(jié)合對石炭系儲層的研究,認為紅車斷裂帶石炭系成藏的主要控制因素是斷裂帶、火山巖巖相和不整合面。在此基礎(chǔ)上對各個控制因素進行了分析,提出了研究區(qū)主要的4種成藏模式:以噴發(fā)相為儲層,火山沉積相為蓋層;以噴發(fā)相為儲層,溢流相為蓋層;以過渡相為儲層,火山沉積相為蓋層;以溢流相為儲層,火山沉積相為蓋層。

火山巖油氣藏已經(jīng)成為準(zhǔn)噶爾盆地西北緣油氣勘探及開發(fā)挖潛的一種重要類型,而紅車斷裂帶古生界火山巖是下步勘探的重要領(lǐng)域。在該區(qū)深入剖析了火山巖油氣藏的類型、儲層及蓋層特征基礎(chǔ)上,指出構(gòu)造條件、巖相特征、裂縫發(fā)育程度和保存條件是其油氣成藏的4個關(guān)鍵因素,從而為該盆地的整體評價和勘探部署奠定了基礎(chǔ)。

對準(zhǔn)噶爾盆地西北緣地質(zhì)條件的三維地震資料進行分析,探討其構(gòu)造樣式、斷裂特征、區(qū)域構(gòu)造演化、區(qū)域構(gòu)造格局。結(jié)果表明,從三疊紀(jì)開始至今,斷裂發(fā)育總體呈逐漸變?nèi)踮厔?三疊紀(jì)發(fā)育斷裂活動強烈的同生逆斷裂;侏羅紀(jì)發(fā)育斷裂活動逐漸減弱的同生逆斷裂;白堊紀(jì)基本上不發(fā)育斷裂,僅發(fā)育極少數(shù)層內(nèi)正斷裂;古近紀(jì)末期發(fā)育一期較弱后生正斷裂;新近紀(jì)末期發(fā)育一期較強后生正斷裂。

通過對地震、鉆井、測井和露頭資料的綜合分析,結(jié)合井間對比及井-震對比,在紅車斷裂帶白堊系識別出4個三級層序和8個體系域,首次建立了研究區(qū)內(nèi)白堊系層序地層對比格架。為在紅車斷裂帶地區(qū),尋找以巖性圈閉為主的非構(gòu)造油氣藏將起到重要的作用。

以巖心觀察、鉆井和成像測井等資料為基礎(chǔ),研究了準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶石炭系火山巖儲層裂縫特征。結(jié)果表明:石炭系火山巖儲層裂縫非常發(fā)育,主要為構(gòu)造運動作用形成的構(gòu)造縫,大部分裂縫都被各種固體礦物不同程度地充填,影響了裂縫對油氣儲集和運移的有效性;裂縫方位主要為北北東向和北北西向,與主構(gòu)造方向相同。根據(jù)上述基本特征和成因,對研究區(qū)裂縫進行了綜合分類,探討了裂縫與構(gòu)造運動的關(guān)系,認為發(fā)育的4期裂縫與構(gòu)造運動期次相吻合,在縱向上裂縫主要分布于石炭系頂部向下250m的深度范圍內(nèi),而在平面上主要集中在紅車斷裂帶及次生斷層附近。

紅車地區(qū)三疊系是準(zhǔn)噶爾盆地西北緣重要的油氣富集帶之一。沉積相的研究是有利區(qū)帶評價的基礎(chǔ),通過巖心描述和分析,并結(jié)合測井、地震等資料,在紅車地區(qū)識別出多種沉積相類型,主要包括沖積扇、辮狀河、三角洲、湖泊等。紅山嘴地區(qū)下克拉瑪依亞組沉積時期發(fā)育的辮狀河沉積為巖性油氣藏有利相帶。

通過在地震、鉆(測)井等資料上尋找識別層序界面標(biāo)志,綜合運用井-震聯(lián)合、聯(lián)井格架層序分析等方法,建立了準(zhǔn)噶爾盆地西北緣紅車地區(qū)侏羅系地層的層序劃分方案。研究表明,該區(qū)侏羅系共劃分為2個超層序,7個層序。研究區(qū)侏羅系各層序的沉積體系早期由西、北西方向提供物源形成的沖積扇-辮狀河沉積逐漸轉(zhuǎn)為河流-三角洲-濱淺湖沉積,晚期則由西、北西及西南方向提供物源變回為沖積扇-辮狀河(辮狀河三角洲)沉積體系。

在石油天然氣勘探開發(fā)過程中,勘探開發(fā)的目標(biāo)一直是沉積巖儲層。近年來,國內(nèi)外相繼發(fā)現(xiàn)火山巖油氣藏,火山巖油氣藏成為勘探目標(biāo)之一。但火山巖具有巖石類型多、巖性較為復(fù)雜的特點。火山巖巖性識別是巖相劃分、儲層綜合評價、井網(wǎng)部署、開發(fā)方案編制的基礎(chǔ)。本文介紹了火山巖儲層及巖相特征、火山巖的測井響應(yīng)特征,簡單闡述了火山巖巖性識別的方法。隨著測井技術(shù)的發(fā)展,新的火山巖巖性識別方法將不斷提出。

通過對中拐地區(qū)二疊系沉積、地層厚度以及地震剖面特征的分析,在上烏爾禾組發(fā)現(xiàn)了古溝槽沉積,其特殊的沉積條件、充填作用和構(gòu)造特征決定了下烏爾禾組古溝槽的展布和形成。古溝槽在地震剖面上表現(xiàn)出獨特的外形特征:上超充填(垂直物源方向)和斜交反射特征(平行物源方向)。通過對古溝槽成藏條件的分析,認為該區(qū)二疊系古溝槽具備優(yōu)越的成藏條件,是一重要的勘探領(lǐng)域。

隨著勘探程度的提高,火山巖油氣藏已經(jīng)成為準(zhǔn)噶爾盆地西北緣油氣勘探開發(fā)挖潛的一種重要類型,而紅車地區(qū)古生界火山巖是下步勘探的重要戰(zhàn)場。為了更好地指導(dǎo)該區(qū)火山巖油氣勘探,從影響油氣成藏的關(guān)鍵要素——儲層入手,研究了火山巖儲層的巖石學(xué)特征、儲集類型和儲集物性。研究認為,火山巖儲層類型多樣,儲集空間類型繁多,儲集性能有很大的差異性和突變性,表現(xiàn)出嚴重的非均質(zhì)性。在此基礎(chǔ)之上,深入剖析了影響火山巖儲層的主控因素,認為巖相、構(gòu)造運動、風(fēng)化淋濾作用是影響儲集性能的重要因素。

紅車地區(qū)侏羅系是準(zhǔn)噶爾盆地西北緣重要的油氣富集帶之一,其沉積相的研究是有利區(qū)帶評價的基礎(chǔ)。首先結(jié)合測井、地震等資料,通過巖心描述和分析,在紅車地區(qū)識別出沖積扇、辮狀河、三角洲、湖泊等多種沉積相類型,其中八道灣組晚期及三工河組時期,振蕩背景下形成辨狀河三角洲前緣砂巖與濱淺湖泥巖交互沉積,生、儲、蓋配置關(guān)系良好,為巖性圈閉的有利相帶。之后針對紅車地區(qū)侏羅系主要地震相特征加以探討,并在中期基準(zhǔn)面旋回分析的基礎(chǔ)上,明確侏羅系各砂組的沉積相平面展布特征,重塑紅車地區(qū)侏羅紀(jì)沉積演化歷史。最后探討了沉積相與巖性圈閉發(fā)育的關(guān)系,并指出八道灣組及三工河組沉積時期巖性圈閉發(fā)育的有利位置。

準(zhǔn)噶爾盆地東部井下地層劃分表 地層層序 構(gòu)造運動 界系統(tǒng) 南緣東部 群、組代號群、組 代 號 新 生 界 第四 系qq喜山運動ⅱ 喜山運動ⅰ 燕山運動ⅲ 燕山運動ⅱ ~~~~~~ 燕山運動ⅰ ~~~~~~ 晚印支運動 ~~~~~~ 晚海西運動 早海西運動 ~~~~~~~~~~ 上第 三系nn 下第 三系ee 中 生 界 mz 白堊 系 下 統(tǒng) 吐谷魯群k1tg吐谷魯群k1tg 侏 羅 系 上 統(tǒng) 石樹溝 群 j2-3sh 齊古組j3q石樹溝 群j2-3sh 齊古組j3q 中 統(tǒng) 頭屯河組j2t頭屯河組j2t 西山窯組j2x西山窯組j2x 下 統(tǒng) 三工河組j1s三工河組j1s 上八道灣組j1b b 上八道灣組j1b b 下八道灣組j1b a 下八道灣組j1b a 三 疊 系 上 統(tǒng) 郝家溝組t3

marineandpetroleumgeology27(2010)61-68 準(zhǔn)噶爾盆地西北部紅車斷裂帶油氣運移史的深入理解：通過脈方解 石流體包裹體和微量元素的分析 曹劍，金之鈞，胡文軒，張一杰，姚素平，王旭龍，張躍前，唐勇 摘要 方解石脈和膠結(jié)物在位于中國西北的準(zhǔn)格爾盆地西北部紅車斷層的石炭-二疊系儲層 廣泛發(fā)育。通過方解石的流體包裹體和微量元素分析，得到油氣運移史的深入理解。早白 堊紀(jì)之前紅車斷層作為運移通道，兩期油氣充注運移到上盤、斷層核部和下盤儲層中。從 晚白堊紀(jì)開始，紅車斷層封閉。因此導(dǎo)致大氣降水向下流入上盤和斷層核部的儲層。大氣 降水的流入可能是儲層中原油降解的重要因素。晚白堊紀(jì)之后下盤儲層接受了天然氣充注 (第三期烴類事件)。這幫忙解釋了斷層中油氣的分布。該研究提供了斷層作為通道和蓋層 如何演化和儲層成巖礦物如何為石油運移史提供線索的實例。 關(guān)鍵詞：受斷層

李德江，楊俊生，朱筱敏.《準(zhǔn)噶爾盆地層序地層學(xué)研究》，西安石油大學(xué) 大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2005,20（3）

準(zhǔn)噶爾盆地南緣構(gòu)造特征

以準(zhǔn)噶爾盆地石炭系火成巖為目的層的油氣勘探開發(fā)已開展近20年,實鉆中井漏問題十分突出,雖經(jīng)過多年研究,但問題一直沒有得到很好地解決。近年來,伴隨著國內(nèi)外成熟的鉆、完井技術(shù)不斷整合配套,基于大量的地質(zhì)資料分析、基礎(chǔ)理論研究成果及現(xiàn)場參數(shù)統(tǒng)計和室內(nèi)實驗與模擬結(jié)果,在上述地區(qū)開展了控壓鉆井(mpd)技術(shù)實踐并獲得成功。實踐證明:mpd在該區(qū)的成功應(yīng)用不但解決了長期困擾人們的井漏問題,而且還以其自身優(yōu)勢解決了諸如產(chǎn)層保護、井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、二疊系和石炭系地層機械鉆速難以提高、井壁失穩(wěn)和長裸眼段穿越多套壓力系統(tǒng)共存的窄密度窗口等一系列相關(guān)難題。通過多項技術(shù)攻關(guān)和現(xiàn)場試驗,提高了機械鉆速、延長了鉆頭壽命,為該地區(qū)裂縫性火山巖氣藏的勘探開發(fā)提供了技術(shù)保障。

準(zhǔn)噶爾盆地東部油田的油層損害問題已愈來愈引起人們的重視。近年來筆者運用x衍射及掃描電鏡分析方法,對盆地東部三臺—北三臺及火燒山地區(qū)的26口井,共300余塊樣品的粘土礦物進行了比較系統(tǒng)的分析研究。樣品控制的主要地層有:三臺—北三臺地區(qū)的二疊系上統(tǒng)梧桐溝組(p_(2w))、三疊系下統(tǒng)韭菜園子組(t_(1j))、燒房溝組(t_(1s))、三疊系中上統(tǒng)小泉溝群(t_(2-3xq))及侏羅系下統(tǒng)八道灣組(j_(1b))、火燒山地區(qū)的平地泉組(p_(2p))。本文試圖從研究粘土礦物特征入手,進而對其可能造成的油層損害問題進行分析。

含油氣沉積盆地地下水動力場可以劃分為:①泥巖壓實水離心流;②大氣水下滲向心流;③(層間)越流、越流-蒸發(fā)泄水和④滯流4種局部水動力單元類型。通常盆地邊緣大氣水不對稱下滲,發(fā)育向心流,中央凹陷區(qū)以泥巖為主的砂泥巖地層壓實,發(fā)育離心流,大氣水下滲向心流與地層壓實離心流匯合,發(fā)育越流泄水。沉積盆地地下水動力場演化和地下水成因控制了地下水化學(xué)場的分布規(guī)律。在離心流和向心流流動過程中,地下水濃縮、鹽化,在越流泄水區(qū)形成高濃縮、高鹽化地下水。泥巖壓實離心流是沉積盆地油氣運移的主要動力之一,在地層壓實排水離心流過程中,由于巖性、地層、斷層等圈閉使得部分油氣在運移過程中聚集;在地下水越流泄水過程中有利于油氣大量聚集—富集;在向心流推進過程中,早期聚集的油氣可能部分被破壞,此外也可能在特定的地質(zhì)條件下形成水動力和部分巖性、地層、斷層油氣藏。

收稿日期:20051210 作者簡介:李德江(1972),男,遼寧錦州人,博士研究生,主要從事沉積學(xué)和層序地層研究. 文章編號:1673064x(2005)03006007 準(zhǔn)噶爾盆地層序地層學(xué)研究 studyonthesequencestratigraphyofzhungeerbasin 李德江,楊俊生,朱筱敏 (中國石油大學(xué)資源與信息學(xué)院,北京102249) 摘要:準(zhǔn)噶爾盆地是我國西部主要含油氣盆地之一,對它的構(gòu)造、沉積、成藏等地質(zhì)研究較早,并取 得了很大的進展,但對于該盆地的層序地層學(xué)方面的研究卻不成熟,且多集中于區(qū)塊研究,層位也 主要是侏羅系地層.通過對全盆地范圍內(nèi)的露頭、地震、鉆測井資料的綜合研究,首次建立起全盆地 范圍的層序地層格架,將準(zhǔn)噶爾盆地自下而上共分為4個一級層序,

石油地質(zhì)綜合研究表明，五八區(qū)538井區(qū)三疊系白堿灘組處于有利的構(gòu)造位置上，具有較好的構(gòu)造一巖性圈閉形成條件，發(fā)育有水下分流河道及河口壩等有利沉積相帶，存在著t3b1^3、t3b2^1、t3b2^2主要儲層發(fā)育帶，見到良好的油氣顯示并在鄰區(qū)發(fā)現(xiàn)有油氣藏，具備形成油藏的良好條件。針對白堿灘組進行預(yù)探井鉆探或老井恢復(fù)試油，是該研究區(qū)有可能實現(xiàn)油氣勘探突破的方向。

準(zhǔn)噶爾盆地高閉合應(yīng)力致密儲層是指井深大于3500m,閉合應(yīng)力梯度大于0.02mpa/m,且由于儲層物性差、楊氏模量高、泊松比高,導(dǎo)致地層破裂壓力高而難以壓開的儲層,主要包括西北緣二疊系、車排子凸起侏羅系和白堊系及部分高溫超深風(fēng)險探井鉆遇的儲層。目前對此類儲層改造的重點與難點主要體現(xiàn)在5個方面:①施工風(fēng)險大、技術(shù)選擇余地小;②施工易砂堵;③對壓裂材料的性能要求高;④微裂縫發(fā)育,壓裂液濾失嚴重;⑤設(shè)備故障率較高。通過現(xiàn)場實踐與研究,形成了以降低井口施工壓力技術(shù)為核心,支撐劑組合優(yōu)化技術(shù)與施工參數(shù)優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合的高閉合應(yīng)力致密儲層改造技術(shù)體系,加重壓裂液密度最高達1.365g/m3,突破了技術(shù)瓶頸,使高閉合應(yīng)力致密儲層探井壓裂成功率由常規(guī)方法的50%提高至100%。