準(zhǔn)噶爾盆地中拐地區(qū)古溝槽特征及油氣成藏條件

準(zhǔn)噶爾盆地南緣構(gòu)造特征

從沉積層序與油氣成藏的關(guān)系出發(fā),在河流-三角洲沉積體系中,提出了"富砂之外找貧砂,貧砂之內(nèi)找富砂"的巖性地層油氣藏勘探新思路。運(yùn)用該思路并結(jié)合層序地層理論和相關(guān)目標(biāo)評(píng)價(jià)技術(shù),在準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶三疊系克拉瑪依下亞組河流相中,認(rèn)為中期旋回msc2為有利的"貧砂"層系,在該層系中高彎曲指數(shù)的河道砂體為有利的"富砂"目標(biāo),針對(duì)目標(biāo)提交了紅山4井并獲得工業(yè)油流;同樣在新近系沙灣組三角洲沉積相中,認(rèn)為三級(jí)層序nsq2中的湖侵體系域?yàn)橛欣?quot;貧砂"層系,層系中的三角洲前緣水下分流河道砂體為有利"富砂"目標(biāo),針對(duì)目標(biāo)提交車89井并獲得油氣突破。這一思路指出了"貧砂"地層也是巖性地層油氣藏發(fā)育的重要場所,對(duì)我國陸相巖性地層油氣藏勘探具有一定的實(shí)踐意義。

將準(zhǔn)噶爾盆地西北緣紅車斷裂帶分成4個(gè)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(jī)制,再運(yùn)用斷裂生長指數(shù)和斷距分析方法對(duì)典型構(gòu)造剖面進(jìn)行研究,認(rèn)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(duì)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(jì)逆沖推覆劇烈,逆沖斷裂普遍發(fā)育,三疊紀(jì)斷裂發(fā)育強(qiáng)度由北向南呈減弱趨勢;侏羅紀(jì)斷裂發(fā)育表現(xiàn)為北部地區(qū)較弱,中部地區(qū)較強(qiáng),南部地區(qū)幾乎停止的特點(diǎn)。二疊紀(jì)到三疊紀(jì)斷裂發(fā)育為前展式,三疊紀(jì)到侏羅紀(jì)斷裂發(fā)育為后展式。

在準(zhǔn)噶爾盆地紅車斷裂帶對(duì)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(duì)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(duì)其進(jìn)行層序地層的劃分和對(duì)比是一個(gè)長期存在爭議的問題。本次通過對(duì)地震、鉆井、測井和露頭資料的分析,進(jìn)行井間對(duì)比及井-震對(duì)比,著力識(shí)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(shí)別出6個(gè)三級(jí)層序和9個(gè)體系域,較好地解決了該區(qū)地層劃分和對(duì)比問題。

準(zhǔn)噶爾盆地東部井下地層劃分表 地層層序 構(gòu)造運(yùn)動(dòng) 界系統(tǒng) 南緣東部 群、組代號(hào)群、組 代 號(hào) 新 生 界 第四 系qq喜山運(yùn)動(dòng)ⅱ 喜山運(yùn)動(dòng)ⅰ 燕山運(yùn)動(dòng)ⅲ 燕山運(yùn)動(dòng)ⅱ ~~~~~~ 燕山運(yùn)動(dòng)ⅰ ~~~~~~ 晚印支運(yùn)動(dòng) ~~~~~~ 晚海西運(yùn)動(dòng) 早海西運(yùn)動(dòng) ~~~~~~~~~~ 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

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(píng)價(jià)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(shí)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(shí)期發(fā)育的辮狀河沉積為巖性油氣藏有利相帶。

通過采用鑄體薄片、掃描電鏡、鑄體圖像分析、壓汞分析等多種技術(shù)手段,對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地白家海地區(qū)侏羅系三工河組儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)分析與研究。三工河組儲(chǔ)層以次生溶蝕孔隙為主,喉道類型以片狀、彎片狀及管束狀為主,主要是ⅱ類較大喉道,其次是ⅲ類中喉。儲(chǔ)層評(píng)價(jià)結(jié)果為三工河組儲(chǔ)層很好,ⅰ、ⅱ、ⅲ類都發(fā)育。沉積作用和成巖作用是影響孔隙結(jié)構(gòu)的主要因素,成巖作用中的膠結(jié)作用和溶蝕作用的影響最大。

對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地西北緣地質(zhì)條件的三維地震資料進(jìn)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(dòng)強(qiáng)烈的同生逆斷裂;侏羅紀(jì)發(fā)育斷裂活動(dòng)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(qiáng)后生正斷裂。

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(bào)（自然科學(xué)版），2005,20（3）

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(chǔ)層入手,研究了火山巖儲(chǔ)層的巖石學(xué)特征、儲(chǔ)集類型和儲(chǔ)集物性。研究認(rèn)為,火山巖儲(chǔ)層類型多樣,儲(chǔ)集空間類型繁多,儲(chǔ)集性能有很大的差異性和突變性,表現(xiàn)出嚴(yán)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(chǔ)層的主控因素,認(rèn)為巖相、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、風(fēng)化淋濾作用是影響儲(chǔ)集性能的重要因素。

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(hào):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(duì)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(jìn)展,但對(duì)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(duì)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(gè)一級(jí)層序,

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(píng)價(jià)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(shí)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(shí)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(chǔ)、蓋配置關(guān)系良好,為巖性圈閉的有利相帶。之后針對(duì)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(shí)期巖性圈閉發(fā)育的有利位置。

含油氣沉積盆地地下水動(dòng)力場可以劃分為:①泥巖壓實(shí)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(dòng)力單元類型。通常盆地邊緣大氣水不對(duì)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(shí),發(fā)育離心流,大氣水下滲向心流與地層壓實(shí)離心流匯合,發(fā)育越流泄水。沉積盆地地下水動(dòng)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(dòng)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(shí)離心流是沉積盆地油氣運(yùn)移的主要?jiǎng)恿χ?在地層壓實(shí)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(yùn)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(jìn)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(dòng)力和部分巖性、地層、斷層油氣藏。

通過對(duì)紅車斷裂帶石炭系典型油氣藏的剖析,結(jié)合對(duì)石炭系儲(chǔ)層的研究,認(rèn)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(duì)各個(gè)控制因素進(jìn)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(chǔ)層,火山沉積相為蓋層;以噴發(fā)相為儲(chǔ)層,溢流相為蓋層;以過渡相為儲(chǔ)層,火山沉積相為蓋層;以溢流相為儲(chǔ)層,火山沉積相為蓋層。

通過在地震、鉆(測)井等資料上尋找識(shí)別層序界面標(biāo)志,綜合運(yùn)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(gè)超層序,7個(gè)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。

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(yùn)用x衍射及掃描電鏡分析方法,對(duì)盆地東部三臺(tái)—北三臺(tái)及火燒山地區(qū)的26口井,共300余塊樣品的粘土礦物進(jìn)行了比較系統(tǒng)的分析研究。樣品控制的主要地層有:三臺(tái)—北三臺(tái)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(jìn)而對(duì)其可能造成的油層損害問題進(jìn)行分析。

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(chǔ)層裂縫特征。結(jié)果表明:石炭系火山巖儲(chǔ)層裂縫非常發(fā)育,主要為構(gòu)造運(yùn)動(dòng)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(duì)油氣儲(chǔ)集和運(yùn)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(duì)研究區(qū)裂縫進(jìn)行了綜合分類,探討了裂縫與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,認(rèn)為發(fā)育的4期裂縫與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)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。

噶爾盆地西北部水利工程設(shè)施的建成及運(yùn)行,對(duì)工程沿線區(qū)域土地資源的利用方式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。應(yīng)用rs和gis技術(shù)作為信息獲取與分析工具,通過對(duì)噶爾盆地西北部水利工程沿線區(qū)域2000年和2002年landsattm衛(wèi)星影像進(jìn)行解析,對(duì)工程沿線區(qū)域土地利用現(xiàn)狀及工程直接影響區(qū)土地利用動(dòng)態(tài)變化特征進(jìn)行系統(tǒng)分析,并探討了土地利用變化的驅(qū)動(dòng)因素。結(jié)合野外調(diào)查驗(yàn)證,文章還指出該區(qū)域由于土地利用方式的變化所引起的生態(tài)環(huán)境問題,并提出了相應(yīng)的對(duì)策建議

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)-盆地-含油氣系統(tǒng)-成藏組合的研究思路,總結(jié)了不同類型盆地油氣成藏特征和富集規(guī)律,評(píng)價(jià)重點(diǎn)盆地資源潛力.研究認(rèn)為,中東-中亞地區(qū)經(jīng)歷了地體群南離北聚的板塊構(gòu)造演化過程,發(fā)育了克拉通盆地、裂谷盆地、被動(dòng)大陸邊緣盆地和前陸盆地等4類主要的原型盆地.平面上,油氣主要分布于阿拉伯板塊西北部中生代古被動(dòng)大陸邊緣和東歐地臺(tái)東南緣等穩(wěn)定構(gòu)造區(qū)的邊緣,以及扎格羅斯褶皺帶和斯基夫-圖蘭構(gòu)造帶等活動(dòng)構(gòu)造區(qū)相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造帶;層系上,主要分布在石炭系、二疊系、侏羅系、白堊系和新近系;發(fā)育碳酸鹽巖和碎屑巖兩大類儲(chǔ)集層,以前者為主,已發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量占80.45％.在地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上,以成藏組合為評(píng)價(jià)單元,完成了8個(gè)重點(diǎn)盆地71個(gè)成藏組合待發(fā)現(xiàn)資源量的定量計(jì)算評(píng)價(jià),優(yōu)選了ⅰ,ⅱ類有利成藏組合.

為認(rèn)識(shí)塔里木臺(tái)盆區(qū)油氣成藏條件和勘探領(lǐng)域,從盆地分析角度出發(fā),借助地震資料和沉積地層的分析結(jié)果,闡述塔里木盆地海西期一系列地質(zhì)事件及其與油氣成藏的關(guān)系.認(rèn)為海西期內(nèi)的斷褶隆升-巖溶作用和早、晚古生代盆地的疊合,對(duì)于碳酸鹽巖巖溶-裂縫型儲(chǔ)集體的發(fā)育與優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)蓋組合的形成至關(guān)重要,為中下奧陶統(tǒng)烴源巖在海西期末大量生成油氣提供了運(yùn)聚條件和富集場所.要加強(qiáng)臺(tái)盆區(qū)的油氣勘探,尋找早、晚古生代盆地疊置界面上下的優(yōu)質(zhì)碳酸鹽巖溶-裂縫型儲(chǔ)集層和向隆起上超的志留系-東河砂巖海相碎屑巖儲(chǔ)集層仍將是重要勘探方向.

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(chǔ)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(duì)白堿灘組進(jìn)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(shí)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(chǔ)層是指井深大于3500m,閉合應(yīng)力梯度大于0.02mpa/m,且由于儲(chǔ)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(chǔ)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(xiǎn)探井鉆遇的儲(chǔ)層。目前對(duì)此類儲(chǔ)層改造的重點(diǎn)與難點(diǎn)主要體現(xiàn)在5個(gè)方面:①施工風(fēng)險(xiǎn)大、技術(shù)選擇余地小;②施工易砂堵;③對(duì)壓裂材料的性能要求高;④微裂縫發(fā)育,壓裂液濾失嚴(yán)重;⑤設(shè)備故障率較高。通過現(xiàn)場實(shí)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(chǔ)層改造技術(shù)體系,加重壓裂液密度最高達(dá)1.365g/m3,突破了技術(shù)瓶頸,使高閉合應(yīng)力致密儲(chǔ)層探井壓裂成功率由常規(guī)方法的50%提高至100%。