準噶爾盆地紅車斷裂帶古生界火山巖油氣藏特征及成藏規(guī)律

運用氣相色譜、質(zhì)譜和碳同位素等分析技術對s1井的油氣地球化學特征進行分析,油氣源對比表明s1井原油和天然氣均來源于沙灣凹陷二疊系下烏爾禾組烴源巖。白堊系清水河組與侏羅系八道灣組原油存在兩期成藏,該區(qū)二疊系烏爾禾組的自生自儲是深層有利的勘探方向。

將準噶爾盆地西北緣紅車斷裂帶分成4個斷裂亞帶:紅山嘴逆沖斷裂亞帶、中拐反沖斷裂亞帶、車排子近ns向逆沖斷裂亞帶和車75井—車77井nw向逆沖斷裂亞帶,并分析各斷裂亞帶的平面分布特征及形成機制,再運用斷裂生長指數(shù)和斷距分析方法對典型構(gòu)造剖面進行研究,認為同生逆沖斷裂多數(shù)是前緣主干斷裂,為高角度基底卷入型疊瓦沖斷構(gòu)造,對二疊系、三疊系和侏羅系底部的沉積有明顯控制作用。二疊紀逆沖推覆劇烈,逆沖斷裂普遍發(fā)育,三疊紀斷裂發(fā)育強度由北向南呈減弱趨勢;侏羅紀斷裂發(fā)育表現(xiàn)為北部地區(qū)較弱,中部地區(qū)較強,南部地區(qū)幾乎停止的特點。二疊紀到三疊紀斷裂發(fā)育為前展式,三疊紀到侏羅紀斷裂發(fā)育為后展式。

在準噶爾盆地紅車斷裂帶對侏羅系采用層序地層學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。

隨著勘探程度的提高,火山巖油氣藏已經(jīng)成為準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。為了更好地指導該區(qū)火山巖油氣勘探,從影響油氣成藏的關鍵要素——儲層入手,研究了火山巖儲層的巖石學特征、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、風化淋濾作用是影響儲集性能的重要因素。

對準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,從三疊紀開始至今,斷裂發(fā)育總體呈逐漸變?nèi)踮厔?三疊紀發(fā)育斷裂活動強烈的同生逆斷裂;侏羅紀發(fā)育斷裂活動逐漸減弱的同生逆斷裂;白堊紀基本上不發(fā)育斷裂,僅發(fā)育極少數(shù)層內(nèi)正斷裂;古近紀末期發(fā)育一期較弱后生正斷裂;新近紀末期發(fā)育一期較強后生正斷裂。

根據(jù)巖心裂縫觀察和測井資料研究,發(fā)現(xiàn)紅車斷裂帶裂縫類型主要包括4種非構(gòu)造縫(層間縫、縫合線、溶蝕縫和成巖縫)以及4種構(gòu)造縫(水平縫、低角度縫、斜交縫和高角度縫)。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),紅車斷裂帶約50%裂縫全充填,37%半充填,13%未充填。充填物有方解石、硬石膏、沸石、硅質(zhì)、綠泥石以及其他自生礦物。裂縫寬度0.1～20mm,以1～4mm為主;90%以上的裂縫傾角分布在10～50°,裂縫走向以北東向為主,次為近南北向和北西向。裂縫發(fā)育的有利構(gòu)造部位主要是構(gòu)造高點、構(gòu)造交匯點和斷層發(fā)育區(qū),裂縫發(fā)育程度隨儲集層巖石的脆性增加而增加,裂縫發(fā)育程度與開度均隨儲集層埋深增加而減小。

在石油天然氣勘探開發(fā)過程中,勘探開發(fā)的目標一直是沉積巖儲層。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之一。但火山巖具有巖石類型多、巖性較為復雜的特點?；鹕綆r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。本文介紹了火山巖儲層及巖相特征、火山巖的測井響應特征,簡單闡述了火山巖巖性識別的方法。隨著測井技術的發(fā)展,新的火山巖巖性識別方法將不斷提出。

紅車斷裂帶是準噶爾盆地西北緣勘探程度相對較低的地區(qū),隨著油氣勘探進程的加快,近幾年在石炭系火山巖中不斷有油氣發(fā)現(xiàn)。本文從儲層巖石學及儲集性能等方面對該區(qū)石炭系火山巖儲層特征進行了闡述和分析,認為研究區(qū)儲層巖石主要為火山碎屑巖;儲集空間主要為次生孔隙和次生裂縫;孔隙性最好的是火山角礫巖和砂礫巖,滲透性最好的是凝灰?guī)r;儲層巖石的含油氣級別較低,絕大部分為不含油,儲層絕大部分為干層或水層,只有約四分之一的儲層有油氣生產(chǎn)能力。

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。

通過在地震、鉆(測)井等資料上尋找識別層序界面標志,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。

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,是一重要的勘探領域。

紅車地區(qū)三疊系是準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,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。

火山巖儲層建模研究是儲層建模領域的一個難題。近年來,國內(nèi)外都發(fā)現(xiàn)了大量火山巖巖性儲層的油氣藏。為探索火山巖儲層物性的空間分布特征,火山巖儲層建模的研究顯得尤為緊迫。通過查閱大量火山巖儲層及其建模方面的材料文獻,在了解前人關于火山巖儲層描述經(jīng)驗的基礎上,認為序貫指示模擬(sism)算法和基于相分析的神經(jīng)網(wǎng)絡方法是火山巖油氣藏建模中最適用的方法。

紅車地區(qū)侏羅系是準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。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,并在中期基準面旋回分析的基礎上,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)侏羅紀沉積演化歷史。最后探討了沉積相與巖性圈閉發(fā)育的關系,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。

準噶爾盆地南緣構(gòu)造特征

酒泉盆地青西地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)砂巖油氣藏

準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

李德江，楊俊生，朱筱敏.《準噶爾盆地層序地層學研究》，西安石油大學 大學學報（自然科學版），2005,20（3）

鄂爾多斯盆地的火山巖主要有兩種:一種是盆地相火山巖;一種是(盆地)邊緣相火山巖,邊緣相火山巖除了盆地邊緣的火山巖外,還包括盆地北部的陰山造山帶地區(qū)的火山巖.根據(jù)新的重力和航磁資料解釋了鄂爾多斯盆地及其周緣的基底斷裂,在盆地東部比對了航磁解釋的斷裂與地震解釋斷裂的一致性,確立了斷裂發(fā)育的地質(zhì)年代.航磁異常顯示了盆地南部的北東向斷裂有兩個異常帶,認為是古生代前形成的火山巖巖性基底,這些北東向斷裂是早期(太古宙-新元古代)火山物質(zhì)上涌的通道,也是陸核兩側(cè)的火成巖和沉積巖逐次拼貼的位置.寒武紀后,盆地內(nèi)部較為穩(wěn)定,但是盆地周緣在晚古生代、中生代經(jīng)歷多次火山活動,并伴隨形成盆地周緣的近南北向、近東西向基底斷裂,產(chǎn)生大量火山物質(zhì),并在盆地中部發(fā)現(xiàn)來自周緣的火山凝灰?guī)r,盆地邊緣也發(fā)現(xiàn)多處火山物質(zhì)出露,通過生儲蓋配置,提出盆地邊緣形成于印支期-燕山早期及海西晚期的火成巖圈閉是有利勘探目標,盆地內(nèi)部的火山巖是今后勘探探索的方向。

以準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、完井技術不斷整合配套,基于大量的地質(zhì)資料分析、基礎理論研究成果及現(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)技術實踐并獲得成功。實踐證明:mpd在該區(qū)的成功應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難題。通過多項技術攻關和現(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)提供了技術保障。

花崗巖儲層油氣藏在油氣勘探中是難度很大、難于對付的領域,偶爾找到了,可以是優(yōu)質(zhì)大型油氣田,也很有吸引力,但如果以它為唯一目標去勘探,可能是得不償失,得不到理想的勘探成果。文中介紹了國內(nèi)外主要的花崗巖儲層油氣田,闡述了花崗巖儲層油氣藏的特點以及花崗巖儲層的巖性與分類,總結(jié)了花崗巖潛山地震響應特征,并提出了中國近海渤海海域、東海盆地、珠江口盆地花崗巖儲層油氣藏勘探方向以及這一領域的勘探策略。