准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组湖相云质致密油储层特征与分布规律

准噶尔盆地东南缘吉木萨尔凹陷中二叠统芦草沟组新近发现了独特的湖相云质混积岩致密油储层,不同于传统的海/湖相硅质/灰质致密油储层,展示出重要的学科研究意义。本文报道了这类储层的基本特征与分布规律。结果表明,这类储层岩性主要由砂屑白云岩、粉砂质白云岩/白云质粉砂岩和微晶白云岩组成,见少量粉砂岩和凝灰岩;储集空间以次生粒间溶蚀孔隙和部分剩余粒间孔隙为主,微裂缝仅在少数样品中发育。储层含油性与物性呈正相关,据此将储层分为三类:一类储层孔隙度12%,渗透率0.1m D;二类储层孔隙度7%~12%,渗透率0.01m D;三类储层孔隙度以4%~7%,渗透率0.001m D。前两类是相对优质储层,分布特征表现为南厚北薄,物性南好北差。这种特点受控于沉积相及其物源,南部是主物源区。据此预测了有利储层分布区,其中芦草沟组上甜点段优质储层主要分布在吉32-吉171-吉31井区,下甜点段优质储层主要分布在吉174-吉251-吉36井区。这些认识还可供区域油气勘探参考。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层沉积相分析

利用岩芯、薄片、录井和测井等资料,在识别各级次基面旋回界面类型及特征的基础上,将准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组划分为1个长期旋回,6个中期旋回,44个短期旋回,建立高分辨率层序地层对比格架。在总结地球化学、岩性、沉积构造、电性特征的基础上,综合分析古生物化石、测井等资料,以识别沉积相标志为主,进行单井、连井及平面沉积相分析。研究结果认为,吉木萨尔凹陷芦草沟组为咸化湖泊-三角洲沉积体系,岩性复杂多变,在机械、化学、生物等沉积作用共同影响下,形成由细粒碎屑岩、泥岩、碳酸盐岩构成的混积岩层。芦草沟组发育上、下两个致密油甜点体,上甜点体（SSC37-SSC42）为咸化湖相沉积,微相类型以滩坝为主;下甜点体（SSC6-SSC17）以三角洲前缘沉积为主,微相类型为席状砂、远砂坝等。利用开发试验区及水平井部署区的井多、井密的有利条件,对沉积相边界进行控制,从而实现平面微相的精细刻画,研究表明芦草沟组优质甜点以滩坝主体微相为主,主要集中发育在凹陷中心低隆起处。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油系统的成藏特殊性

通过烃源岩条件、储层特征与原油类型分布及其来源、源-储配置关系的系统分析,分析了准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组上、下段致密油系统的自生自储与层控成藏特征。结果表明,芦草沟组咸水湖相沉积中的不同岩性均有不同含量的原始有机质,其中的泥岩有机质丰度和生烃潜力最高,为主力烃源岩,母质类型具倾油特征,处于生油阶段。位于烃源岩层系内的砂岩类与碳酸盐岩类储集层主要为低孔低渗-致密背景,含油性与物性差异存在密切关系。源-储配置表现为互层和泥包砂特征,具有源、储邻近叠置分布的致密油聚集条件。芦草沟组上、下段的原油物性与地化特征存在明显差异,分别主要来自邻近层段烃源岩。综合研究认为吉木萨尔凹陷内芦草沟组具有就近运移、自生自储的层控致密油成藏模式。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油分子尺寸及结构特征

致密油分子尺寸及流动性的研究对致密油藏评价及开发具有重要意义.为明确吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油的分子尺寸及其对原油流动的影响,综合核磁共振、红外光谱、元素分析和相对分子质量测定等结果,计算了典型井致密油不同馏分段的分子结构参数,采用Chemoffice软件模拟了相应的分子结构.结果显示致密油组分主要集中在350~500℃馏分段,平均分子中含有多环环烷烃和多环芳烃结构,平均分子尺度为1.232~4.026 nm,表明原油分子在纳米孔喉中占有率较高,影响孔喉流动下限.      

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层初步研究：岩性与孔隙特征分析

通过岩心观察、薄片鉴定、电子探针观测,结合野外剖面及测井和地震等资料,分析吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油 储层岩性与孔隙特征。结果表明致密储层段由呈韵律互层产出的白云岩类/粉砂岩类与泥岩类构成,一般由3~5 个韵律组成, 具有一定的非均质性。储层岩石类型主要为白云质粉砂岩/粉砂质白云岩、砂屑白云岩以及泥晶白云岩。其中白云质粉砂岩 / 粉砂质白云岩分布最广,为芦草沟组上、下储层段（“甜点”）最主要储集岩,砂屑白云岩只分布于上储层段,泥晶白云岩 以薄的夹层形式分布于上、下储层段。电子探针微区观测表明,储集空间以溶蚀型孔隙为主,孔径大小从几μm 到30 μm, 可分为粒间/ 晶间溶孔、粒内溶孔以及部分裂缝型孔隙,发生溶蚀作用的矿物以钠长石为主,白云石次之。定量分析表明, 白云质粉砂岩/ 粉砂质白云岩主要由钠长石、白云石以及少量钾长石等矿物组成,砂屑白云岩主要由微晶白云石和少量钠长 石等矿物组成,泥晶白云岩主要由微晶白云石和少量石英、钠长石等矿物组成。     

吉木萨尔凹陷二叠统芦草沟组地层与沉积环境特征研究

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组是我国近些年致密油气勘探开发的热点地区之一。本文利用岩心、岩石薄片、测井和地震等资料,在识别和分析芦草沟组主要岩石类型的基础上,对芦草沟组的沉积演化特征、层序地层格架和沉积环境的变迁等方面进行了综合研究。研究表明,芦草沟组岩性主要为碎屑岩和碳酸盐岩两个大类,其中碎屑岩以泥页岩和粉（细）砂岩为主,碳酸盐岩主要为白云岩和灰岩。沉积特征表现为：下部（F 段）、中部（C+D段）和上部（A 段）的泥页岩层段,发育于湖进时期的深湖至半深湖相沉积,为烃源岩层段;下部致密储集层段（E 段）和上部致密储集层段（B 段）,发育于湖退期的浅湖相、三角洲前缘相沉积。由于后期的构造隆升,芦草沟组的沉积环境由早期的开阔湖盆逐渐向后期封闭的局限湖盆转变,沉积水体也逐渐向咸化和还原环境转变。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层发育特征与成藏条件研究

针对吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储集层岩性岩相复杂且相应物性特征不明,对研究区多口钻井岩芯样品的岩石学、孔隙特征与储集物性进行了综合研究.结果表明,芦草沟组是典型的混积岩地层,以泥级碎屑与云质混积岩为主,矿物以白云石、石英与斜长石为主.甜点位层属于浅湖-半深湖亚相湖泥微相与滩坝微相,以及少量前三角洲亚相地层,在垂向剖面频...     

吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩评价及页岩油富集条件探讨

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为一套优质陆相烃源岩, 是我国当前页岩油气研究的热点地区之一.基于吉木萨尔凹陷18口井芦草沟组约为580 m岩心观察、薄片观察、地球化学测试等数据, 对芦草沟组烃源岩岩石类型、地球化学特征等方面开展了研究与评价, 结果表明: 1)芦草沟组烃源岩整体上为优质烃源岩, 且以Ⅰ-Ⅱ型有机质类型为主, 处于低熟至成熟阶段; 2)烃源岩主要划分为5种类型, 包括纯页岩、白云质页岩、纯泥岩, 白云质泥岩和粉砂质泥岩, 其有机质类型和丰度存在一定差异.综合研究得出, 吉木萨尔凹陷芦草沟组优质有效烃源岩的有机质丰度下限值为2.0%, 并认为TOC≥2.0%的烃源岩段也是该区页岩油发育的有利层段.     

新疆准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组云质岩地球化学特征

研究区芦草沟组云质岩主要包含泥晶白云岩、凝灰质白云岩和白云质凝灰岩等类型,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组广泛发育的云质岩进行详细的地球化学研究,分析了芦草沟组云质岩的物质来源和沉积环境。云质岩的c（Mg）/c（Ca）比值0.03~1.44,磷含量262×10^-6~17283×10^-6,Th/U比值0.58~2.00,V/（V+Ni）比值0.60~0.89,V/Cr比值1.25~6.38,Sr/Ba比值0.55~8.25,反映了云质岩形成于生物繁盛的还原性咸水湖泊环境,Mg离子主要来源于深部岩浆热液。碳、氧同位素研究反映芦草沟组主要形成于温度较高的咸水环境中,且由早至晚芦草沟组沉积期具有温度升高而盐度降低的趋势。温度的升高引起的蒸发量增大并没有带来湖水盐度的增加,这种碳酸盐碳、氧同位素反向变化关系可能由于芦草沟组沉积后期不断有外源淡水的输入造成。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点页岩油微观赋存特征及成因机制

准噶尔盆地吉木萨尔页岩油是中国典型的陆相页岩油。通过场发射扫描电镜、激光共聚焦、纳米CT、核磁共振等实验技术联合对微纳米孔隙中页岩油赋存特征进行研究,结果表明甜点储层具有纳米—亚微米—微米全尺度含油特征。在微纳米尺度,油、水赋存特征表现为重质组分油附着于2~5 μm以上孔隙的孔壁及充填于2~5 μm以下的孔隙中,中质组分油赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,孔隙水含量较少,呈孤立状赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,并被中质组分油包裹。页岩油在微纳米孔隙中的赋存不仅受生烃超压充注控制,还受吸附作用及多期次成藏影响。孔隙表面润湿性由亲水润湿反转为亲油润湿是烃类发生吸附的主要原因,多期次成藏造成微纳米孔隙中油质差异及高的含油饱和度。早期生烃超压充注进储层的重质组分油在孔隙表面亲油润湿下吸附于孔隙表面,随着吸附层变厚,纳米级孔隙逐渐被充满,孔隙水被驱替到较大的孔隙中间;后期成熟的中质组分油以此方式进一步充注和调整。研究认为埋深较大的凹陷西部是有利勘探方向。微纳米孔隙中的重质组分油是未来页岩油提高采收率的方向。吉木萨尔页岩油微观赋存特征及成因机制可能具有普遍性,对于中国陆相页岩油的深入研究具有借鉴意义。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组碳酸盐岩碳氧同位素特征及其古湖泊学意义

吉木萨尔凹陷芦草沟组是准噶尔盆地重要的湖相碳酸盐岩致密油富集区,为明确其沉积时期古湖泊的环境特征,利用磷酸法对吉木萨尔凹陷芦草沟组碳酸盐岩样品进行了测试。测试结果表明,芦草沟组碳酸盐岩δ~(13)C值介于6.80‰~9.70‰之间,平均值为8.30‰;δ~(18)O值介于-11.90‰~-3.50‰之间,平均值为-6.20‰。δ~(18)O和δ~(13)C的特征及变化规律表明,早期古湖泊为淡水短期注入的畅流湖泊环境,后期古湖泊为水体长时间滞留、封闭性强的咸化湖泊体系。由于火山物质带来大量营养物质,有机生物十分繁盛,致使湖相碳酸盐岩δ~(13)C较重,富含低值氧同位素的大气降雨周期性输入引起湖相碳酸盐岩δ~(18)O显著降低。芦草沟组沉积时期古湖水具有咸化程度较高、变化频繁的特点,受大气降雨和强烈蒸发作用的影响,湖泊水位具有高—低—高或高—低的变化规律,受其影响湖泊盐度随之表现为低—高—低或低—高的变化规律。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷井井子沟组微裂缝微观特征及成因

笔者等利用岩芯、薄片、扫描电镜和分析化验等资料,开展了吉木萨尔凹陷井井子沟组致密砂岩储层微裂缝特征分析,并揭示了微裂缝成因。研究表明：① 基于裂缝与颗粒之间的分布关系,将井井子沟组致密砂岩储层微裂缝分为粒内缝、粒缘缝和穿粒缝3种类型,其中粒内缝最发育,穿粒缝次之,粒缘缝最不发育;利用延伸长度、面密度和开度等参数评价了3种类型微裂缝分布,研究区开启性裂缝占60%以上,以穿粒缝开启性最好。② 微裂缝发育控制的因素主要有构造作用、岩石成分和结构等,微裂缝主要发育在中砂岩、细砂岩中,颗粒粒度越粗、分选越好,微裂缝越发育;储层抗压能力较弱,致使粒内缝和穿粒缝的成为主要微裂缝类型;点—线接触使得颗粒间的接触面积较小,有利于微裂缝发育。③ 研究区微裂缝成因主要为原生、成岩和构造成因,粒内缝为原生成因和成岩成因,粒缘缝为成岩成因和构造成因,穿粒缝为构造成因,穿粒缝有助于储层渗流能力的发育,是优质储层发育的有利因素之一。研究成果对于准噶尔盆地致密砂岩储层微裂缝的成因及优质储层评价具有指导意义,并对类似地质条件的致密储层油气勘探可以起到一定的借鉴作用。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组储层介—宏孔孔隙结构特征及控制因素

吉木萨尔芦草沟组页岩油资源潜力巨大,为探究其储层介—宏孔孔隙结构特征及控制因素,以研究区芦草沟组钻井岩心为对象,利用X射线衍射、铸体薄片、扫描电镜、孔渗测试、高压压汞、氮气吸附、分形理论、相关性分析等方法,对其储层特征、孔隙结构及控制因素进行了讨论。研究发现：1）研究区芦草沟组储层是一套以长英质碳酸盐岩（A岩）、长英质黏土岩（B岩）、灰/云质细粒长英沉积岩（C岩）、混积岩（D岩）为主的低孔—特低孔、特低渗储层,主要孔隙类型为溶孔,此外还发育有剩余粒间孔、晶间孔、微裂缝;2）研究区芦草沟组储层孔隙分布复杂,孔径分布曲线呈现多峰形,介孔提供了大部分孔容和比表面积;高压压汞计算的宏孔分形维数均值和氮气吸附计算的介孔分形维数均值分别为：2.864 7、2.507 5,介孔孔隙结构复杂程度相对较低;3）有机质丰度有利于A岩、B岩和C岩宏孔孔隙结构的发育,会导致C岩介孔和D岩孔容、比表面积减小;有机质演化程度对A岩介孔、B岩和C岩介孔起到建设作用,对C岩宏孔、D岩介—宏孔有破坏做用;4）脆性矿物含量越高C岩介孔和D岩孔容比表面积越大,而A岩、B岩宏孔、C岩宏孔孔容、比表面积减小;黏土矿物对A岩介孔、C岩介孔及D岩的孔隙系统发育起到建设作用,对B岩宏孔和C岩宏孔有破坏作用。孔隙结构的发育主要受有机质（有机质丰度、有机质演化程度）和矿物组份（脆性矿物含量、黏土矿物含量）的影响,不同岩性、不同尺度的孔隙发育影响因素各有差异。

     

关于吉木萨尔凹陷页岩油的思考

吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层是我国典型的陆相咸化湖盆页岩油藏,甜点体呈现典型的薄互层特征,岩性组合变化迅速,非均质性强烈,储层改造难度较大。其中：芦草沟组储层地质力学参数垂向分布特征及对水力裂缝拓展的影响亟需进一步研究。本文针对芦草沟组页岩油储层下甜点段,对钻井岩芯样品进行高密度取样和力学测试,揭示了芦草沟下甜点段地质力学参数在垂向上的非均匀分布特征,基于数值模拟研究了非均匀分布的力学参数对水力裂缝拓展过程的影响规律。结果表明：(1)芦草沟组地层地质力学参数在垂向上变化剧烈,呈现明显的薄互层特征;(2)芦草沟组地应力和破裂压力变化剧烈,对水力裂缝穿层拓展具有较大的潜在影响;(3)储层非均匀分布的地质力学参数对裂缝垂向拓展影响显著,提高压裂液排量和黏度均可有效促进裂缝穿层。本文研究内容为芦草沟组页岩油有效开发提供了地质力学参数基础,可为储层压裂改造提供重要的理论支撑和设计依据。     

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点页岩油微观赋存特征及成因机制

准噶尔盆地吉木萨尔页岩油是中国典型的陆相页岩油。通过场发射扫描电镜、激光共聚焦、纳米CT、核磁共振等实验技术联合对微纳米孔隙中页岩油赋存特征进行研究,结果表明甜点储层具有纳米—亚微米—微米全尺度含油特征。在微纳米尺度,油、水赋存特征表现为重质组分油附着于2~5 μm以上孔隙的孔壁及充填于2~5 μm以下的孔隙中,中质组分油赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,孔隙水含量较少,呈孤立状赋存于2~5 μm以上孔隙的中央,并被中质组分油包裹。页岩油在微纳米孔隙中的赋存不仅受生烃超压充注控制,还受吸附作用及多期次成藏影响。孔隙表面润湿性由亲水润湿反转为亲油润湿是烃类发生吸附的主要原因,多期次成藏造成微纳米孔隙中油质差异及高的含油饱和度。早期生烃超压充注进储层的重质组分油在孔隙表面亲油润湿下吸附于孔隙表面,随着吸附层变厚,纳米级孔隙逐渐被充满,孔隙水被驱替到较大的孔隙中间;后期成熟的中质组分油以此方式进一步充注和调整。研究认为埋深较大的凹陷西部是有利勘探方向。微纳米孔隙中的重质组分油是未来页岩油提高采收率的方向。吉木萨尔页岩油微观赋存特征及成因机制可能具有普遍性,对于中国陆相页岩油的深入研究具有借鉴意义。     

Characteristics of Micro Pore-throat of Tight Oil Reservoir in Permian Lucaogou Formation, Jimsar Sag

<正>Jimsar Sag is located in the southwest section of the eastern part of the Junggar Basin.It is a typical selfgeneration and self-storage type tight oil reservoir in the deposition period of Permian Lucaogou Formation.The tight oil reservoir rocks have complex mineral compositions and multiple components,which represent a kind of transitional mixed sedimentary rock.According to the relative contents of terrigenous detrital,carbonate and