砂砾岩储集体成岩差异性分析 ——以玛北斜坡带三叠系百口泉组为例

凭借着高产油气流,玛湖凹陷北斜坡带百口泉组砂砾岩储层成为近年来颇受储层沉积学家们关注的热点区域。层段内砂砾岩储层储集物性表现出明显的差异性,其控制机理一直尚未明确。本文按照流体成因差异,将层段内岩石相划分为4 种类型：牵引流成因的砂砾岩相、含砾砂岩相、砂岩相,以及重力流成因的砂砾岩相。在不断埋深过程中,重力流砂砾岩相的压实进程远远早于且明显强于牵引流砂砾岩相。而随后持续深埋过程中,重力流砂砾岩相孔隙度不再明显降低,渗透率却呈现明显增加,表明重力流砂砾岩相内的微裂缝开始发育。上述压实效应的差异造成了在储集空间上,牵引流砂砾岩相以原生粒间孔为主要类型,而重力流砂砾岩相则以粒内溶孔和微裂缝为主要类型。最终在宏观储集物性上,牵引流砂砾岩相储集性能明显优于重力流砂砾岩相,成为研究层段内有效的储集体。     

玛湖凹陷西斜坡百口泉组砂砾岩储层储集空间类型及演化特征

玛湖凹陷西斜坡百口泉组储集岩以砂质细砾岩、中细砾岩、细砾岩以及含砾粗砂岩为主,储集空间类型多样、成因复杂,关于砂砾岩储层特征认识不清。通过薄片鉴定、扫描电镜、孔渗、流体包裹体等分析资料,对砂砾岩储层储集空间类型、主控因素以及演化特征开展了系统研究。结果表明:研究区百口泉组砂砾岩储层储集空间类型以粒内溶孔为主,次为剩余粒间孔以及粒间溶孔;沉积作用、成岩作用、异常高压以及早期油气充注是影响储层发育的主控因素,异常高压减缓了压实作用的进程,使部分原生孔隙得以保存,早期油气充注为溶蚀作用的发生提供了物质条件,加大了次生孔隙空间,改善了砂砾岩储层储集物性。     

玛湖凹陷玛中—玛东地区三叠系百口泉组断裂特征及控藏作用分析

近年来准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组发现了十亿吨级砾岩大油田,目前在玛湖凹陷中部和东部地区也获得了可喜的勘探成果。利用新采集三维地震及周边多块区域三维地震资料组成的连片三维地震数据体,对玛纳斯湖以东的玛中—玛东地区百口泉组开展了连片三维地震精细构造解释,发现该地区中、深层可划分为4个主要的构造层,百口泉组断裂十分发育,具有多套断裂系统,断裂平面分布规律性强,且断裂类型多样。断裂控制了深、浅层构造的发育与分布,且断裂与油气藏的形成关系密切。研究区发育五种类型断裂,其中在海西期强烈挤压应力作用下形成,并在印支期持续发育的逆冲深大断裂控制了玛湖凹陷区主要凸起和鼻隆等构造的形成与发育,同时该断裂也是油气纵向源外跨层运移至百口泉组的重要输送通道,各探井日产油量与距该断裂的距离呈现明显负相关关系,距离该断裂近的圈闭获高产可能性大;其次沿EW向呈雁列式分布的走滑断裂发育,平面延伸距离长,具有高部位封堵油气作用。断裂分布与储层物性发育区具有良好对应关系。     

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。     

准噶尔盆地环玛湖地区三叠系百口泉组物源分析

通过对百口泉组重矿物特征研究、古流向分析、砾石成分特征研究及地层含砂率特征研究,讨论了环玛湖地区百口泉组沉积时期的物源方面和母岩性质。采用重矿物Q型聚类分析,结合重矿物ZTR等值线图以及地层倾角测井古流向分析,指出环玛湖地区百口泉组存在3大物源体系,分别为北部夏子街物源、西部黄羊泉物源以及东部夏盐物源;通过砾岩成分以及重矿物组合类型研究,认为北部物源和西部物源成分存在差异:北部夏子街物源及夏盐物源成分以凝灰岩和中酸性火山喷出岩为主;西部黄羊泉物源成分以凝灰岩、沉积岩和花岗岩为主。西部物源中花岗岩岩屑含量较高,致使储层刚性颗粒含量高、抗压实能力强,这是西部扇体储层物性普遍优于北部扇体储层物性的原因之一。各物源方向及物源体系与扇三角洲的推进方向具有较好的一致性,因此,利用多种方法结合来划分环玛湖地区百口泉组沉积时期物源是十分有效的。     

准噶尔盆地玛18井区百口泉组基准面旋回及其对砂体的控制

三叠系百口泉组是新疆油田的主要储集层之一。应用高分辨率层序地层学基准面旋回原理,依据4 口井的岩芯资 料、122 口井的录井、测井等资料,对准噶尔盆地玛湖西斜坡玛18 井区百口泉组各级次基准面旋回界面进行了系统分析, 将百口泉组划分为1 个长期基准面旋回的上升半旋回、3 个中期基准面旋回和18 个短期基准面旋回层序。百口泉组下部发 育扇三角洲前缘亚相,上部发育前扇三角洲亚相。基准面旋回内砂体特征研究表明：百口泉组底部,可容纳空间增长速率 与沉积物供给通量的比值远远小于1 （A/S≤1）,水下分流河道砂体大面积连片展布,主要以进积的切叠式为主;百口泉组 中部,随着基准面上升,A/S 增加,砂体以接触式分布;百口泉组上部,河水动力减弱,河道砂体进一步向后退积,发育 远砂坝砂体,砂体以孤立式分布为特征。长期旋回的早中期发育水下分流河道砂体形成了主要的岩性储集砂体;末期湖侵 作用形成的湖泛泥岩为油气圈闭提供了良好的盖层。     

玛湖凹陷夏子街地区三叠系百口泉组砂砾岩储层特征及控制因素

针对准噶尔盆地玛湖凹陷夏子街地区百口泉组砂砾岩储层,通过岩芯观察、薄片鉴定、阴极发光及定量统计分析等,对研究区岩石学特征、储集物性、成岩作用特征及差异性表征、储层控制因素进行了详细的研究。结果表明:研究区可识别出扇三角洲平原和扇三角洲前缘两个亚相类型。并总结出杂基支撑中砾岩相、杂基支撑细砾岩相、颗粒支撑中砾岩相、颗粒支撑细砾岩相、砾质砂岩相、含砾砂岩相、粗砂岩相、中砂岩相、细砂岩相、粉砂岩相及泥岩相11种岩相类型以及6种岩相组合类型。储集空间主要为长石、岩屑颗粒及杂基溶蚀形成的次生孔隙,孔隙度主要分布在2.5%~21.2%,平均7.94%,渗透率主要分布在（0.01~982）×10-3 μm2,平均为5.6×10-3 μm2,属于低孔低渗储层。研究区发育压实、胶结、溶解等成岩作用类型,共划分出8种成岩相。岩相和成岩相共同控制储层物性。扇三角洲平原泥石流沉积储层以杂基支撑中砾岩、杂基支撑细砾岩、中砂岩相和细砂岩相为主,压实作用强,杂基含量高,胶结作用与溶蚀作用弱,储集性能差,扇三角洲前缘分流河道储层以颗粒支撑中砾岩、颗粒支撑细砾岩、含砾砂岩和粉砂岩相为主,成岩作用复杂,相序底部压实较强,中部可见沸石与碳酸盐胶结,保留少量的原生粒间孔隙,并且不稳定岩屑颗粒和沸石胶结物通常发生溶解,形成次生孔隙,改善储层物性。     

准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组储层成岩相特征

通过岩芯观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、测井和录井资料分析,对准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组的储层特征和成岩作用特征进行了研究,结果表明该区主要发育砂砾岩、不等粒砾岩、含砾砂岩、细砂岩等,储层成分成熟度和结构成熟度均较低;储层主要经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用的改造,且泥质杂基含量对储层成岩作用及孔隙演化产生了较大的影响。在综合储层岩石学特征、成岩作用特征、泥质杂基含量对储层影响的基础上,建立了研究区成岩相划分方案,将砂砾岩储层划分为6个成岩相:高成熟强溶蚀相、高成熟中胶结中溶蚀相、高成熟强压实弱溶蚀相、高成熟强胶结相、低成熟强压实相、低成熟强胶结相;不同的成岩相反映了不同的沉积环境和成岩作用的关系,与储层的孔隙类型及物性条件存在着密切关系,具有不同的成岩序列特征、孔隙演化模式、剖面及平面展布特征,这种剖面和平面分布特征可为优质储层的预测提供借鉴。     

玛湖凹陷西斜坡区三叠系白碱滩组沉积特征

最近在玛湖凹陷斜坡区上三叠统白碱滩组砂体内钻遇工业油流,但其沉积成因还未见报道.以玛西斜坡区为研究范围,在岩心沉积特征观察、镜下岩矿成分分析及粒度分析等基础上,结合测、钻井资料等,对白碱滩组沉积相类型进行鉴定,并阐明沉积演化规律.结果表明:白碱滩组内包含辫状河三角洲和湖泊两个相类型,并可进一步细分出辫状河三角洲前缘、前...     

准噶尔盆地玛北地区三叠系百口泉组优质储层成因分析

勘探实践表明,准噶尔盆地西北缘玛北地区三叠系百口泉组存在大量优质储层,然而其成因需要进一步研究.岩石学特征、物性特征、沉积环境特征、成岩作用特征的研究表明:玛北地区三叠系百口泉组储层以粗碎屑的砂砾岩为主,细碎屑的砂岩类储层含量较少,储层平均孔隙度主要分布于7%～9%之间,平均渗透率主要分布于0.9×10-3μm2～1.4×10-3μm2之间.储层主要发育于扇三角洲前缘水下分流河道及扇三角洲平原分流河道微相,在构造坡折带的影响下,经过水体较长时间淘洗的扇三角洲前缘水下分流河道砂砾岩储层物性最好,往往成为该区优质储层,扇三角洲平原分流河道砂砾岩储层的物性次之.压实作用造成了泥质杂基含量较高的砂砾岩储层物性的不可逆降低,成岩早期适量的胶结物提供了支撑颗粒骨架,可以抵御压实作用对储层物性的影响,但成岩晚期大量的胶结物可以阻塞孔隙,对储层具有不利的影响,长石颗粒及沸石类胶结物的溶蚀作用对储层物性的改善具有积极意义.     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组砾岩储层特征及其主控因素

综合岩心观察、薄片鉴定及场发射扫描电镜、Quemscan软件、X-衍射、阴极发光、图像分析等分析测试手段,并结合测井、录井和物性等资料,从沉积和成岩两方面对准噶尔盆地玛湖西斜坡百口泉组砾岩储层特征与有利储层的主控因素进行了综合研究。研究表明：砾岩储层骨架颗粒的成分、粒度、分选性和砾岩体的厚度主要由物源和沉积环境共同决定,这些因素控制了埋藏期的压实作用和钙质胶结作用的强弱、成岩环境的特征、孔隙流体的性质、钾长石溶蚀作用以及火山碎屑的蚀变对储层性质的影响。相对扇三角洲平原亚相的水上河道和河道间,发育在扇三角洲前缘亚相的水下分流河道微相的储层厚度较大,刚性颗粒含量高、分选好,易发育绿泥石膜,压实作用相对较弱,孔隙较大且连通性较好,孔隙流体流动性较好,因此,钾长石和岩屑等易溶矿物的溶蚀产物如高岭石、伊利石等自生黏土矿物易被带出而不在原地发生沉淀,对储层物性的改善具有十分重要的作用。此外,处于有机质优势运移方向的储层物性较好。     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组典型微相砾石定向性定量研究

砾石定向性可用于辅助判断粗粒沉积物沉积环境的介质性质与强度。在岩芯图像分析与测量的基础上,运用砾石长轴相对视倾角玫瑰花图中任意相邻三个小扇形的半径之和的最大值（参数a）和小扇形半径大小偏离程度（参数σ）,对玛湖地区百口泉组152种典型砾岩岩石相以及四种典型微相中的砾石定向性进行定量研究,结果表明:玛湖地区百口泉组不同岩石相中砾石定向性存在一定的差异,但是总的来说岩石相中包含交错层理属性、平行层理属性、小中砾岩属性的,砾石定向性比较好,定向性参数比较大;四种典型微相中,辫状河道沉积、水下分流河道沉积、河口沙坝沉积中砾石定向性变化在垂向上都有一定的旋回性,而泥石流沉积中砾石定向性变化在垂向上的旋回性不是很明显;四种典型沉积微相中砾石定向性参数大小也存在一定的差别。定向性由差到好依次是泥石流微相（σ最大值为6.61、最小值为3.00、平均值为4.03,a最大值为52.94%、最小值为22.95%、平均值为32.87%）、辫状河道微相（σ最大值为8.91、最小值为3.11、平均值为5.31,a最大值为65.79%、最小值为25.93%、平均值为341.41%）、水下分流河道（σ最大值为7.22、最小值为2.96、平均值为5.11;a最大值为55.71%、最小值为25.93%、平均值为38.76%）、河口沙坝微相（σ最大值为10.34、最小值为3.65、平均值为5.54;a最大值为83.02%、最小值为32.35%、平均值为44.42%）。     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组相对湖平面升降规律研究

准噶尔盆地三叠系百口泉组相对湖平面升降规律认识不清,制约了对百口泉组沉积体系分布与演化的分析。在高分辨率层序地层学理论指导下,综合钻井、测井等资料,采用传统定性分析与定量的测井小波变换分析相结合的方法,对准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组进行高精度层序地层划分,将百口泉组定量划分为1个长期层序,4个中期层序,16个短期层序,126个超短期层序;对126个超短期层序进行Fisher图解的定量分析,结果显示百口泉组沉积时期湖平面升降总体表现出持续上升的特征,内部又可划分为多个次级湖平面升降旋回,百口泉组一段（T₁b₁）、百口泉组二段（T₁b₂）、百口泉组三段（T₁b₃）与三次湖平面持续上升过程相对应,百口泉组三段（T₁b₃）湖平面达到百口泉组时期的最大规模。通过对比前人研究成果和钻井地质信息,认为相对湖平面升降曲线具有很高的可信度。     

准噶尔盆地西北缘玛湖凹陷三叠系百口泉组砂砾岩储层孔隙结构及渗流特征

玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组属于致密砂砾岩储层,为讨论该套储层的孔隙结构类型及其与含油性的关系,利用铸体薄片、高压压汞、核磁共振、可视化水驱油等实验方法对研究区内岩石学特征、孔隙结构特征、渗流特征及含油性方面进行研究。结果表明：砂砾岩储层孔隙类型可分为剩余粒间孔、粒内溶孔、晶间孔及微裂缝;孔隙喉道类型主要为片状和点状吼道,以及管束状吼道等;综合两者关系由好到差将研究层段的孔隙结构划分为4类,随着孔隙结构的由好变差其含油性逐渐变差,渗流能力也对应变差。     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油储层岩相划分与类型评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油藏是继吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油藏之后的又一重大发现,风城组沉积期玛湖凹陷具有近陆源供给、火山活动频发、气候干旱炎热的特点,为独具特色的盐碱化湖泊沉积环境创造了条件,也是风城组岩性复杂多变的重要原因。火山岩、内源岩、陆源碎屑岩以及多源混积岩纵向频繁叠置,形成米级到厘米级页岩油储层。结合岩性变化特征,以构造样式作为突破口,厘米级尺度岩心观察为基础,高频沉积构造分析为辅助,利用亚离子抛光电镜、能谱测试、荧光分析等多种技术手段对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油储层进行岩性岩相分析,认为玛湖凹陷风城组页岩油储层可划分为4大类（砂砾岩类、火山岩类、混积岩类与内源岩类）、8小类储层。4大类储层储集性能逐渐减弱,其中混积岩类储层因其构造与成分差异可进一步划分为混积页岩、纹层–似纹层状混积泥岩、树根状–网状混积泥岩、雪花–星点状混积泥岩;页理发育情况、云质含量以及其产出样式成为混积岩类储层储集物性差异的重要控制因素。     

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。     

准噶尔盆地玛东斜坡区百口泉组–下乌尔禾组混源油地球化学特征及定量判识

混源油的定量判识是当前石油地质地球化学研究的热点与难点。本次研究以准噶尔盆地玛东斜坡区百口泉组–下乌尔禾组的混源油为典型研究实例,通过有机地球化学与化学计量学相结合的方法,对研究区混源油进行了定量研究,取得良好效果。原油地球化学研究结果表明,研究区原油混源现象普遍存在。综合分析后认为,现今混源油中可划分出3个端元,其中端元A和B可能主要代表了二叠系风城组早期和晚期烃源岩的贡献,并以晚期充注原油为主,而端元C差异较大,可能为二叠系下乌尔禾组烃源岩生烃或风城组不同岩相、不同沉积环境的烃源岩生烃。研究区以风城组生烃聚集为主,虽然晚期生烃占比不高,但对油气运聚成藏却起到非常关键的作用。这一综合对比研究表明,化学计量学方法在混源油的比例计算、端元分析等方面具有重要作用,是对传统地球化学方法研究的有效补充,值得推广应用。此外,研究认识还为区域油气勘探提供了新的参考信息。     

准噶尔盆地玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组绿帘石分布特征及成因*

准噶尔盆地玛湖凹陷夏子街扇区三叠系百口泉组重矿物中绿帘石占绝对优势,且含量变化大。为了解研究区绿帘石的分布特征及其成因,利用重矿物、能谱及扫描电镜等资料,借助聚类分析和相关性分析等多元统计方法,对绿帘石的分布特征及成因进行了系统的研究。结果表明: (1)根据绿帘石含量可将研究区划分为绿帘石高值区、中值区和低值区;(2)绿帘石高值区位于扇三角洲前缘亚相,中值区和低值区主要位于扇三角洲平原亚相,且低值区比中值区更靠近物源;(3)绿帘石高值区不仅有岩浆绿帘石,自生绿帘石也普遍发育,因此绿帘石含量高;中值区绿帘石主要为岩浆绿帘石;低值区地层遭受了抬升剥蚀,溶蚀淋滤作用对搬运沉积的绿帘石破坏强烈,故显示低值。