准噶尔盆地西北缘及玛湖凹陷沉积储集层研究进展*

准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷中心区10×10⁸ t级砾岩大油区的发现,带动了该区沉积储集层研究的不断深入。作者梳理了准噶尔盆地西北缘及玛湖凹陷的沉积储集层研究现状和进展,认为准噶尔盆地西北缘及玛湖凹陷的沉积储集层研究的进展主要表现为: (1)提出了新的砂砾岩储集层岩石相和岩石学分析方法;(2)探索形成了新的沉积储集层地球物理测井和地震描述技术;(3)针对不同层系,在沉积物源、沉积相、沉积环境、沉积体系和沉积模式等方面取得大量新认识,建立了大型退覆式浅水缓坡扇三角洲沉积模式,指导油气勘探不断获得新突破;(4)在成岩作用理论指导下,所发现的储集层埋藏深度不断增加。研究表明,玛湖凹陷的沉积体系具有继承性: 从二叠纪到新近纪,发育了火山—碎屑岩沉积体系、细粒—蒸发盐沉积体系以及粗粒冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲等沉积体系,气候、构造和湖平面变化控制了沉积体系的形成和演化。沉积储集层研究为玛湖砾岩大油田的发现提供了有力的理论支持。未来应当加强针对古老层系和深部地层的沉积储集层研究工作,重视新理论新技术在西北缘和玛湖沉积储集层研究中的应用,已经形成的理论技术需要在勘探实践中接受进一步检验和完善。     

河控型扇三角洲沉积特征及控制因素:以准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组为例*

近年来对扇三角洲相带及沉积模式的研究有力地支撑了油气勘探大发现,因而扇三角洲类型细化研究受到越来越多的重视。依据23口井岩心资料、大量录测井资料、古地貌和地震等资料,分析了准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组河控型扇三角洲沉积特征和控制因素。结果表明: (1)玛湖凹陷上乌尔禾组发育3大类、8亚类、23细类岩相类型,牵引流成因的岩相比例高,砾石间多为砂质充填或是半充填;(2)可分为辫状河道、碎屑流带、水下分流河道、河口坝等10个微相,以辫状河道与水下分流河道微相为主;(3)河控型扇三角洲平面形态多呈长轴扇形,玛湖凹陷上乌尔禾组发育中拐、克拉玛依、白碱滩、达巴松4个长轴形扇体;(4)河控型扇三角洲的沉积受潮湿气候和古地貌因素控制。在此基础上,建立了上乌尔禾组河控型扇三角洲沉积纵向相带序列模式和沉积模式,可为扇三角洲具体类型的判别以及类似盆地的油气勘探提供地质依据。     

河控型扇三角洲沉积特征及控制因素:以准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组为例

近年来对扇三角洲相带及沉积模式的研究有力地支撑了油气勘探大发现,因而扇三角洲类型细化研究受到越来越多的重视。依据23口井岩心资料、大量录测井资料、古地貌和地震等资料,分析了准噶尔盆地玛湖凹陷上乌尔禾组河控型扇三角洲沉积特征和控制因素。结果表明:(1)玛湖凹陷上乌尔禾组发育3大类、8亚类、23细类岩相类型,牵引流成因的岩相比例高,砾石间多为砂质充填或是半充填;(2)可分为辫状河道、碎屑流带、水下分流河道、河口坝等10个微相,以辫状河道与水下分流河道微相为主;(3)河控型扇三角洲平面形态多呈长轴扇形,玛湖凹陷上乌尔禾组发育中拐、克拉玛依、白碱滩、达巴松4个长轴形扇体;(4)河控型扇三角洲的沉积受潮湿气候和古地貌因素控制。在此基础上,建立了上乌尔禾组河控型扇三角洲沉积纵向相带序列模式和沉积模式,可为扇三角洲具体类型的判别以及类似盆地的油气勘探提供地质依据。     

扇三角洲沉积模式探讨:以准噶尔盆地玛北地区下三叠统百口泉组为例*

扇三角洲是一类非常重要的油气聚集场所,准确可靠的扇三角洲沉积模式,对储集层预测具有重要意义。准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组发育一套扇三角洲沉积体系,虽然前人做了大量的研究,但在沉积模式方面仍存在一些争议。通过现代沉积考察、前人水槽模拟实验、研究区测井、岩心等资料综合分析发现: (1)玛北地区百口泉组扇三角洲平原发育3类微相,即辫状河道微相、砾质漫滩微相、水上朵前泥微相,同时可见泥石流沉积;玛北地区百口泉组扇三角洲前缘发育2种微相,即砾质浅滩微相、砂质浅滩微相,同时可见碎屑流沉积;(2)扇三角洲平原河道与河道间均为砂砾岩,河道砂砾岩的分选性明显好于河道间砂砾岩;(3)扇三角洲前缘不发育水下分流河道,扇三角洲前缘的砂砾岩主体是由扇三角洲平原片流入湖形成的,呈席状。     

扇三角洲沉积模式探讨:以准噶尔盆地玛北地区下三叠统百口泉组为例

扇三角洲是一类非常重要的油气聚集场所,准确可靠的扇三角洲沉积模式,对储集层预测具有重要意义。准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组发育一套扇三角洲沉积体系,虽然前人做了大量的研究,但在沉积模式方面仍存在一些争议。通过现代沉积考察、前人水槽模拟实验、研究区测井、岩心等资料综合分析发现:(1)玛北地区百口泉组扇三角洲平原发育3类微相,即辫状河道微相、砾质漫滩微相、水上朵前泥微相,同时可见泥石流沉积;玛北地区百口泉组扇三角洲前缘发育2种微相,即砾质浅滩微相、砂质浅滩微相,同时可见碎屑流沉积;(2)扇三角洲平原河道与河道间均为砂砾岩,河道砂砾岩的分选性明显好于河道间砂砾岩;(3)扇三角洲前缘不发育水下分流河道,扇三角洲前缘的砂砾岩主体是由扇三角洲平原片流入湖形成的,呈席状。     

玛北斜坡三叠系百口泉组储集层特征及控制因素

正玛北油田位于准噶尔盆地环玛湖凹陷北斜坡带,处于西北缘断阶带的下盘位置~([1-3]),三叠系百口泉组百二段是本区的主要含油层段。玛湖凹陷三叠系百口泉组砾岩、砂砾岩储集层发育,是西北缘油气勘探及获得效益储量的重要目的层。玛北油田百口泉组储集层的孔隙度平均值一般小于10%,渗透率多小于5×10~(-3)μm~2,为典型的低孔低渗储集层。本文通过对玛北油田百口泉组砂砾岩储集层的岩石学特征、物性及储集层控制因素等方面进行研     

准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡三叠系百口泉组扇三角洲优质储集层预测

针对准噶尔盆地玛湖凹陷西斜坡风南地区三叠系百口泉组扇三角洲砂岩物性空间变化大、优质储集层(孔隙度大于7.4%,渗透率大于0.05×10^-3μm²)预测难的问题,在沉积岩石学、地震沉积学以及地震反演和解释理论指导下,综合利用测井、岩心和三维地震等资料开展了高精度层序地层划分、沉积微相描述和优质储集层地震反演研究。建立了风南井区四级层序地层格架,明确了扇三角洲多期水进水退的充填过程,指出SSQ3和SSQ5是优质储集层的发育层系;识别出扇三角洲平原分流河道、河道间和扇三角洲前缘水下分流水道、河口坝、席状砂等沉积微相,指出扇三角洲平原是优质储集层发育相带;通过应用高分辨层序地层纵向边界和沉积相横向边界约束,进行分层相控叠后地震波阻抗反演,提升储集层预测精度,在SSQ3和SSQ5预测5个优质储集层发育区,提出3口井的井位建议,钻探均获工业油流。     

玛湖地区三叠系百口泉组沉积前古地貌恢复研究?

正多年的勘探实践证明,准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组发育大型缓坡扇三角洲沉积,相带的展布控制着油藏的分布,各微相之间储层的差异性影响着油井产能高低(雷德文等,2015)。任本兵等(2016)提出毛湖凹陷三叠系百口泉组沉积前古地貌对其沉积具有明显的分级控制作用(任本兵等,2016)。准确的古地貌恢复对玛湖地区三叠系百口泉组沉积扇体的刻画具有重要的研究意义。准噶尔盆地自石炭系以来,受到多期构造运动     

准噶尔西北缘玛北地区扇三角洲砂砾岩岩相分类及储集意义

准噶尔盆地西北缘三叠系处于大型逆冲推覆断裂带,盆地边缘同生断裂构造活动强烈,发育砂砾岩为主的扇三角洲沉积体系。通过对玛北地区三叠系百口泉组砂砾岩储层取芯段岩芯观察和描述、岩石薄片、扫描电镜、测井以及储层物性数据的分析,结合砂砾岩岩石构成、层理类型、沉积层序和测井曲线响应特征,对准噶尔盆地西北缘砂砾岩体岩性进行精细刻画,建立岩相模式,划分出同沉积相(微相)相符的11种岩相:其中扇三角洲前缘水下河道砂砾岩相、扇三角洲平原辫状河道砂砾岩相叠置连片展布,是最有利的储集体;扇三角洲前缘水下主河道砾岩相、水下河道末端砂岩相及河口坝—远砂坝砂岩相分布局限,储集性良好,为有利"甜点"区;水上泥石流砾岩相和水下泥石流砂砾岩相与扇三角洲平原和前缘分流河道间储集性较差的细粒砂泥岩相组成百口泉组油藏致密的顶底板;前扇三角洲粉砂岩相和泥岩相可作为良好的区域性盖层。不同的岩相类型及沉积条件提供了准噶尔西北缘百口泉组大规模低渗透岩性油气藏优良的储盖组合及顶底板条件。     

准噶尔盆地玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组沉积演化特征

玛湖凹陷是准噶尔盆地最具规模的油气聚集带与勘探区,发育以砾岩为主、具有较强非均质性的粗粒沉积复杂地层。对粗粒沉积体的精细刻画有助于研究沉积体内部的非均质性特征。应用储层构型分析法,结合研究区岩心、测井、录井资料,对玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组沉积体内部9个级次构型要素的几何形态、大小、方向以及相互之间的叠置关系进行了表征,识别出12种岩石相类型以及10种由岩石相组合而成的沉积微相类型。通过分析沉积微相在垂向、平面上的不同组合特征,扇体的类型受沉积环境影响发生变化,逐渐由冲积扇、河流扇转换为扇三角洲,整体反映了湖平面上升或沉积物供给量逐渐减小的沉积背景。分析夏子街扇区各期次的扇体特征,包括长轴、短轴距离、长轴短轴比、扇根与扇缘厚度变化、扇体坡度变化、扇体最大粒径变化等,认为扇体顺物源方向有以下变化趋势:沉积物粒径大小随河道搬运逐渐减小,减小的幅度受扇体坡度影响,坡度越陡沉积物粒径减小的越快;河道数量减少,流量降低;河道沉积物在横向和纵向上的连通性逐渐降低;砂岩、砾岩厚度逐渐减小,泥岩厚度逐渐增加,湖相沉积变得较为发育。总结玛湖凹陷百口泉组的各期次扇体共可归纳出6种扇体模式:冲积扇、冲积—河流扇、河流—末梢扇、河流扇—扇三角洲、扇三角洲、大型河流扇。     

砾石分析在扇三角洲与湖岸线演化关系中的应用 ——以准噶尔盆地玛湖凹陷周缘百口泉组为例

通过建立南天山前博斯腾湖北缘现代清水河扇三角洲砾石变化与沉积搬运距离关系、砂砾质沉积物特征与湖岸线关系,基于现代与古代扇三角洲构造背景、气候条件、扇三角洲延伸长度、沉积坡度及砾石成分等相似性分析,运用“将今论古”的方法,形成厘定古代湖岸线发育部位与扇三角洲沉积物关系的地质参数。恢复出准噶尔盆地玛湖凹陷周缘百口泉组沉积时期湖岸线发育位置与演化特征,认为湖岸线距物源区应小于32 km,平均砾石径应大于2.9 cm。百口泉组一段在玛湖凹陷中部发育早期扇体,是现今玛湖凹陷深层有利储集体发育部位的指向区。百二段湖侵次数应在2期以上,百三段湖盆范围最大。该方法为准确恢复百口泉组沉积时期岩相古地理特征提供了重要依据,也是对前人关于湖岸线迁移研究的有益补充。     

砂砾岩体不同岩相油气充注期储集性能差异及成藏意义--以玛湖凹陷西斜坡区百口泉组油藏为例

玛湖凹陷西斜坡区三叠系百口泉组岩性油藏生、储、盖、运等成藏条件配置优越,有效的侧向及上倾方向圈闭封挡条件为制约油气成藏的关键。在明确泥质含量为影响本区砂砾岩储层储集性能关键因素基础上,以泥质含量为主分类参数,将砂砾岩储层划分为贫泥砂砾岩(泥质含量<5%)、含泥砂砾岩(泥质含量5%~8%)和富泥砂砾岩(泥质含量>8%)三种岩相。早侏罗世的早期油气充注期,上述三种岩相储层均可作为有效储层;早白垩世的主要油气充注期,富泥砂砾岩相储层的储集性能明显变差,成为研究区主要的致密封挡带,而贫泥砂砾岩和含泥砂砾岩仍可作用作为有效储层,且前者的储集性能优于后者。扇三角洲前缘亚相(牵引流)沉积主要对应于贫泥砂砾岩岩相,在油气充注期为有效储层,构成玛湖凹陷西斜坡区百口泉组大面积岩性油藏的主体储集层;扇三角洲平原亚相(牵引流)、砂质碎屑流(重力流)沉积主要对应于富泥砂砾岩岩相,在油气充注期储集性能均较差,主要构成研究区大面积岩性油藏的底部及侧向的致密封挡带,上述两致密封挡带与扇三角洲前缘亚相(牵引流)有效储层配置,共同形成玛湖凹陷西斜坡区百口泉组大型岩性油藏。     

准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组沉积相研究

近几年勘探表明,准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组具巨大勘探潜力,该组储层以云质类岩石为主。为查明该区风城组沉积环境、沉积微相的展布特征,通过岩心观察、薄片鉴定、测井和录井资料分析,对该区沉积相特征进行研究。结果表明,准噶尔盆地西北缘风城地区二叠系风城组主要发育云质岩类岩石,含少量砂岩类、泥岩类。通过沉积相研究,结合研究区的构造背景、气候特征和沉积环境,认为研究区物源主要有两个：西部F26井以西物源、北部FC011井以北物源。风城组沉积期,研究区主要发育半深湖亚相沉积,在靠近物源区发育扇三角洲前缘水下分流河道沉积物及席状砂沉积物。沉积体系研究表明,该区风城组云质岩类岩石主要形成于半封闭咸水湖湾沉积环境,沉积环境对储层物性有较明显的控制作用,并据此建立了研究区冲积扇-扇三角洲-湖泊相的沉积模式。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下三叠统百口泉组扇三角洲沉积特征

准噶尔盆地玛湖凹陷下三叠统百口泉组的沉积背景分析表明,研究区存在东西2个方向的6个分支物源,古凸起及沟槽对水系具有分隔控制作用,控制砂体沉积。通过岩心观察,归纳总结出9种岩相,结合录井、测井资料分析,认为玛湖凹陷下三叠统百口泉组沉积相类型主要为扇三角洲相,并详述了7种微相的沉积特征。利用地质地震资料综合分析,确定出玛湖凹陷百口泉平面沉积特征,凹陷内发育6个受物源控制明显的扇体,相邻扇体在平原相带被凸起带分隔,在前缘相带内相互交汇叠置。     

准噶尔盆地玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组沉积演化特征*

玛湖凹陷是准噶尔盆地最具规模的油气聚集带与勘探区,发育以砾岩为主、具有较强非均质性的粗粒沉积复杂地层。对粗粒沉积体的精细刻画有助于研究沉积体内部的非均质性特征。应用储层构型分析法,结合研究区岩心、测井、录井资料,对玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组沉积体内部9个级次构型要素的几何形态、大小、方向以及相互之间的叠置关系进行了表征,识别出12种岩石相类型以及10种由岩石相组合而成的沉积微相类型。通过分析沉积微相在垂向、平面上的不同组合特征,扇体的类型受沉积环境影响发生变化,逐渐由冲积扇、河流扇转换为扇三角洲,整体反映了湖平面上升或沉积物供给量逐渐减小的沉积背景。分析夏子街扇区各期次的扇体特征,包括长轴、短轴距离、长轴短轴比、扇根与扇缘厚度变化、扇体坡度变化、扇体最大粒径变化等,认为扇体顺物源方向有以下变化趋势: 沉积物粒径大小随河道搬运逐渐减小,减小的幅度受扇体坡度影响,坡度越陡沉积物粒径减小的越快;河道数量减少,流量降低;河道沉积物在横向和纵向上的连通性逐渐降低;砂岩、砾岩厚度逐渐减小,泥岩厚度逐渐增加,湖相沉积变得较为发育。总结玛湖凹陷百口泉组的各期次扇体共可归纳出6种扇体模式: 冲积扇、冲积—河流扇、河流—末梢扇、河流扇—扇三角洲、扇三角洲、大型河流扇。     

准噶尔盆地西北缘二叠系扇三角洲层序特征及砾岩油藏分布规律

岩性地层油气藏是我国陆上油气勘探的重点领域之一,本文针对我国西部前陆盆地勘探程度相对较低的中深层陆相砾岩油藏,选取准噶尔盆地西北缘八区中-下二叠统作为研究对象,综合岩心观察、测井和三维地震资料的精细解释,在开展层序地层学和沉积相研究的基础上重点解剖典型的扇三角洲砾岩油藏,分析层序地层格架内砾岩油藏的分布特征,揭示出研究区具有一扇多藏的油藏分布规律。勘探开发实践表明,研究区砾岩油藏主要发育于水进体系域扇三角洲前缘水下分流河道储集体中,其次为高水位体系域中,以物性遮挡岩性油藏、物性封闭岩性油藏以及断裂-岩性复合油藏为特征。     

准噶尔盆地西北缘风城地区白垩系油砂矿沉积特征及演化模式

准噶尔盆地西北缘风城地区白垩系油砂储量丰富,油砂油粘度极高,其分布受多重因素影响,其中沉积微相对油砂分布的影响最为显著。笔者综合利用岩心分析、测井资料、薄片鉴定、分析化验等资料,结合砂、砾岩展布特征,在对清水河组细分层的基础上重新对各层的沉积微相进行划分,并建立测井微相模式,分析白垩系各砂层组的沉积微相类型、分布规律及演化模式。研究表明,白垩系清水河组主要发育砂岩沉积的辫状河三角洲和砾岩沉积的扇三角洲两类沉积体系,三角洲前缘水下分流河道、辫状河心滩、河道砂体是油砂矿的主要储油砂体,也是油砂的有利聚集区。研究结果为进一步指导风城地区白垩系油砂矿藏的勘探与开发奠定了良好的基础。     

准噶尔盆地北缘春晖油田侏罗系八道湾组湿地扇沉积及成藏效应*

春晖油田位于准噶尔盆地西北缘哈山（即“哈拉阿拉特山”）地区,主要含油层系为侏罗系八道湾组,对沉积相及有利储集层分布规律的研究制约着春晖油田的勘探工作。为此,根据野外露头、钻井、测井、取心及分析测试资料等,对春晖油田八道湾组开展了沉积相和有利砂体分布分析。研究结果表明,研究区八道湾组一段一砂组沉积时期,气候温暖潮湿,来自西北方向的多个物源形成的湿地扇沉积在研究区相互叠置,可识别出为扇根、扇中、扇缘3种亚相和6种岩石相（扇根砾岩相,扇中辫状河道砂砾岩相、辫状河道粗砂岩相、辫状河道细砂岩相,扇缘泥岩相和碳质泥岩及煤层相）;扇中粗砂岩相、细砂岩相为油气聚集的优势岩相带,亦是油气运移的优势通道,它决定了油气富集规模及油藏边界。     

准噶尔盆地西北缘克百地区二叠系沉积特征及沉积模式

准噶尔盆地西北缘二叠系是重要的产油层和储集层,通过岩心观察、薄片分析,结合测井和录井资料,对西北缘克百断裂下盘二叠系砂砾岩的沉积环境和沉积特征进行了深入研究。研究表明,该区砂砾岩既有水上冲积扇沉积环境沉积的,也有水下扇三角洲前缘沉积环境形成的。前者主要为棕褐色、泥质杂基含量高、分选和磨圆差,储层物性相对较差;后者经过了稳定水流的淘洗,杂基含量少,钙质或沸石类胶结发育,分选性和磨圆度也较高,其物性条件也明显较好。并据此建立了研究区冲积扇与扇三角洲有机结合的沉积模式,该模式突出了湖岸线的重要性,同时模糊冲积扇与扇三角洲之间的界限。并对冲积扇与扇三角洲各亚相的岩性特征、沉积结构和沉积序列进行了归纳和总结,为该区寻找二叠系优质储层提供借鉴和思路。     

黄骅坳陷歧口凹陷古近系沙三2亚段辫状河三角洲沉积模拟实验研究

黄骅坳陷歧口凹陷古近系沙河街组是大港油田油气勘探的主要目的层,该组主要发育辫状河三角洲和扇三角洲沉积砂体,其中辫状河三角洲砂体是有利的油气储集体。在区域构造、古地貌和沉积体系等研究基础上,应用沉积模拟技术,再现了研究区孔店物源辫状河三角洲的形成过程和沉积微相特征,在实验条件下,孔店物源辫状河三角洲可划分为3个亚相、7个微相。实验研究表明,基底沉降、相对湖平面升降、流量及流量变幅、加砂量（物源供给）等是影响辫状河三角洲的形成及其演化的控制因素。通过实际砂体和实验砂体厚度展布对比分析,预测了有利储集层分布区域。综合歧口凹陷原始地质模型和实验模拟成果,建立了模拟实验条件下歧口凹陷古近系沙三²亚段辫状河三角洲沉积模式。