西北地区油气资源丰富,勘探潜力较大,是我国陆上油气勘探的重要接替领域。全国第三次油气资源评价结果表明,西北地区石油资源主要集中在鄂尔多斯、塔里木、准噶尔、柴达木四大盆地和吐哈、酒泉两个中小型盆地;天然气资源主要集中在鄂尔多斯、塔里木、柴达木三大盆地。指出西北地区含油气盆地大地构造环境、油气地质特征和勘探条件与东部含油气盆地相比具有许多特殊性和复杂性。认为前陆冲断带、地层岩性油气藏、克拉通盆地中下组合、油田老区四大领域是西北地区未来油气勘探的重要领域;面临许多复杂而特殊的地质难题和技术难题,西北各油气区需要不断创新地质理论和勘探技术,走技术发展之路。
我国西北地区塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、柴达木四大盆地和吐哈、酒泉两个中小盆地天然气资源丰富,待探明储量潜力大,天然气远景资源量约为234 899×108m3,占全国的50%,天然气地质资源量和可探明资源量分别为97 556×108m3和59 634×108m3,分别占全国的44.3%和42.6%,在这些盆地主要有三大勘探领域,即古生代克拉通盆地继承性古隆起、前陆盆地和前陆冲断带构造-岩性复合圈闭、柴达木盆地三湖地区第四系生物气,已在这三大领域探明了规模储量;在中国的四大气区(鄂尔多斯、塔里木、四川和柴达木气区)中西北地区的就有3个,说明了西北地区巨大的天然气勘探潜力。为了确保“西气东输”的资源基础和探明储量的增长,从战略接替和战略准备的现实资源基础出发,认为今后在西北地区的大中型含气盆地和广泛分布的中小盆地,应加强以石炭系和侏罗系为烃源岩层系的煤型气、煤层气的资源评价和勘探,重视叠合盆地深层气、柴达木盆地三湖地区水溶气的勘探。
甘肃省有10余个沉积盆地含有油气,总资源量近47亿t,探明率只有13%,勘探开发潜力还很大。按未探明剩余资源量大小排序,资源潜力最大的是陇东地区,其余依次是酒西盆地、民和盆地、武威盆地、酒东盆地、潮水盆地、定西盆地、花海-金塔盆地及民乐盆地等。此外,甘肃省还有油页岩等非常规油气资源,分布于天祝县炭山岭、兰州市窑街和华亭县等地的油页岩探明储量达5.2亿t,同样具有较好的开发利用前景。
与构造圈闭相比,岩性圈闭边界条件复杂,形态不规则,赋存状态隐蔽,成藏条件复杂,油气运聚机理多样,给油气藏勘探提出了更高要求。由于岩性圈闭本身形成地质背景的特殊性,决定了岩性圈闭往往以圈闭群的形式出现,单个岩性油气藏虽然储量规模较小,但成群出现的岩性油气藏整体储量规模可观。为了促进岩性油气藏勘探有序、高效、快速的展开,岩性油气藏勘探应遵循滚动预测―滚动评价―滚动勘探的思路和部署原则,同时应根据实际地质条件,配套具有针对性的地质和地球物理勘探技术。
在对主要含油气盆地岩性油气藏勘探现状和前景分析的基础上,总结了岩性油气藏勘探方法,认为在沉积微相和层序地层等地质研究的基础上,地震信息多参数综合评价方法是岩性油气藏勘探的有效方法,其中的关键技术主要有沉积微相、高分辨率层序地层、地震相、常规和非常规储层预测、地震属性、流体势和含油气检测、三维可视化等分析方法和技术。
兰州市和西宁市是中国西部最为重要的经济圈之一,这2座城市之间有生成联系的中新生代盆地(民和盆地和西宁盆地)不仅赋存有良好的煤炭资源,而且蕴藏着较为丰富的油页岩资源。现已查明,该地区油页岩预测资源量至少约30亿t,折合页岩油约2亿t,现已探明油页岩资源量为5亿t,折合页岩油0.3亿t;该区油页岩主要赋存于中侏罗统,与煤共生,油页岩矿区构造简单,原型盆地经恢复为一侏罗纪内陆山间沉积盆地。油页岩宏观上呈黑色,略具油脂光泽,硬度较小,质量较好,厚度一般5~30 m,含油率一般为7%~9%,发热量一般为3.64~10.49M J/kg。指出该经济圈油页岩矿区交通便利,如果能将煤的开发和油页岩的利用结合起来,会取得事半功倍的效果。
研究了蒙、甘、青地区侏罗纪孢粉组合特征,结合前人研究成果建立了该区侏罗纪7个孢粉组合,其中早侏罗世3个(P rotocon if erus-T aen iaesporites组合、O smund acid ites-Chasm atosporites-D isaccites组合和C lassopollis-Cyath id ites-Cycadop ites组合)、中侏罗世3个(Cyath id ites-Quad raecu lina-Cycadop ites组合、Cyath id ites-Ca llia lasporites-P inuspollen ites组合和C lassopollis-Cyath id ites-Inap erturop llen ites组合)和晚侏罗世1个(C lassopollis高含量组合)。综合利用孢粉植物群、孢粉亲缘植物古生态、沉积组合特征等,探讨了侏罗纪古气候格局及演化规律,指出早中侏罗世古气候总体温暖湿润,晚期发生一次干热化事件,中侏罗世晚期气候较炎热干旱,到晚侏罗世干热化程度进一步加剧,全区处于炎热干旱气候环境。
柴达木盆地是我国七大含油气盆地之一,具有较丰富的油气资源,勘探潜力与难度并存。该盆地经历了晚古生代、中生代和新生代3个成盆旋回,中生代断坳复合盆地形成了柴达木盆地北缘侏罗系油气系统,新生代大型走滑挤压盆地形成了柴达木盆地西部第三系油气系统和三湖第四系天然气系统,燕山和喜山2期强烈构造运动使柴北缘侏罗系油气系统高度复杂化,新生代单旋回古气候演化与多期构造运动使湖盆演化、烃源岩和沉积储层发育特征、成藏条件与油气分布规律变得十分特殊和复杂。认为应围绕柴西第三系富油凹陷和三湖第四系富气凹陷,加强石油和天然气勘探,同时加大柴北缘东段德令哈新区风险勘探力度,为实现战略突破创造条件。
柴达木盆地西部南区是青海油田目前探明储量和产量最多的地区。多年来的勘探成果表明,北西向及近南北向断裂的形成、演化及展布对柴西南区油气成藏具有十分重要的控制作用。在对柴西南区主要断裂时空发育特征描述与分析基础上,进一步阐明了这2组断裂的形成机制和对柴西南区构造圈闭、有利沉积相带、油气运聚成藏过程及油气藏保存、富集等成藏要素的控制作用。
从柴北缘中新生界沉积特征和构造改造特征出发,分析了中、下侏罗统不同含油气系统的油气成藏模式,在总结已发现成藏模式的基础上,提出了不同区域的有利成藏组合和发育层位。在对柴北缘成藏模式认识的基础上,从油气生成、运聚、成藏出发,总结了其油气成藏规律,指出了中、下侏罗统生烃凹陷的构造演化特征,认为残余有效生烃凹陷规模和所处的构造位置控制了构造带的油气富集,油气相态的横向分布受埋藏深度的控制明显,纵向分布受油气生烃期次控制。
通过对柴北缘西段典型油气藏的解剖认为,该区油气藏的形成取决于烃类生成、圈闭发育、储盖组合、油气运移和聚集诸要素在时间和空间上的有机配置;油气分布严格受生烃坳陷的控制,古圈闭、古隆起是油气长期运移的低势区,能优先捕获油气,具有发育深层原生油气藏的有利条件;浅层次生油气藏的形成与断裂活动密不可分,断裂的封闭性及其圈闭的保存条件是次生油气藏发育的决定因素;侏罗系自生自储式、第三系下生上储式储盖组合广泛发育,良好的储集性能与储盖组合是油气富集的重要保障;成藏静态要素与动态要素的有机配置,控制了该区油气最终是否成藏。通过综合评价认为冷湖-南八仙构造带、马海-大红沟隆起带勘探程度较高,下一步应作为战略展开勘探领域,赛什腾坳陷带应作为战略突破勘探领域。
柴达木盆地西部南区是该盆地勘探程度相对较高、资源潜力大的区块,也是其下一步开展精细岩性油气藏勘探的有利区带,然而随着勘探程度的不断深入,制约这一地区油气勘探的关键地质问题也日趋明显。通过对跃进地区油气成藏机理、有利沉积相带展布的重新认识和对新三维地震资料的解释,认为在该区尕斯东南斜坡应寻找E13的岩性油气藏,即沿着斜坡背景的鼻状隆起继续下坡找油;跃西地区坡折带相对发育,下一步则应查明E23的藻灰岩分布范围,实施钻探,另外,该带基岩潜山也是值得探索的领域;跃进二号地区跃深11井以南斜坡背景上发育有鼻状隆起,与已获得油流的跃进四号具有相似的构造背景和成藏背景,也是一个值得重视的领域。
柴达木盆地石炭系主要分布在柴东地区,是该盆地勘探和研究程度较低的层系之一。通过对二维地震剖面的精细解释,对石炭系统层及平面分布规律进行了研究,在此基础上,结合钻井、露头和分析化验资料,整体评价了石炭系的生烃潜力,指出了有利生烃凹陷,为石炭系新层系进一步的勘探和研究提供了理论依据。
“崆峒山砾岩”是延长组在盆地西缘的相变产物,可能形成于延长组中晚期(长7-长1期),对应于鄂尔多斯西南缘前陆盆地形成期。其砾石成份以石灰岩砾石和砂岩砾石为主。通过与邻区前三叠系野外露头追踪对比,发现“崆峒山砾岩”中的石灰岩砾石与中奥陶统三道沟组灰岩特征相似,而石英砂岩砾石则与二叠系山西组砂岩特征相近,进一步的微观岩石学特征、稀土元素及微量元素特征对比结果证明了这一点。
以鄂尔多斯盆地延长组为例,选择10口油气探井为研究样本,利用自然伽玛测井曲线小波变换的2个地质属性,采用小波周期与区域标志层、地震层序和综合层序划分结果比对法,确定了GR-Dm ey-D 10小波可以作为鄂尔多斯盆地延长组三级层序的参照性量化标准。实际应用效果证明,自然伽玛测井曲线的小波分析法可以协助我们统一层序划分方案,提高层序划分精度,恢复被剥蚀层序厚度,提高层序地层工业化应用研究及工业化制图程度,适用于大部分稳定陆相坳陷湖盆三级层序划分。
鄂尔多斯盆地三叠系延长组地层层序划分方案较多。在V ail经典层序地层学理论指导下,综合利用露头、岩芯、钻井、地震和古生物等资料,通过古水深分析和层序界面的识别与划分,认为将鄂尔多斯盆地三叠系延长组划分为7个三级层序更为合理,指出层序4水进体系域(生)+层序5低位体系域(储)+层序5水进体系域(盖)和层序4水进体系域(生)+层序4低位体系域(储)+层序4水进体系域(盖)是相对较佳的2套生储盖组合,并指出了鄂尔多斯盆地延长组最主要的2套生储盖勘探目的层。
鄂尔多斯盆地山城-演武地区三叠系延长组长6-长8段砂岩属于典型的低孔低渗储集岩,具有粒度细、成分成熟度低、磨圆度差、分选中等等特征。通过薄片、X射线衍射、扫描电镜、压汞、阴极发光等分析手段,研究了延长组长6-长8段砂岩储层的特征、成岩阶段及演化模式,分析了低渗储层物性的影响因素,指出沉积相带是影响储层储集性能的地质基础,机械压实作用和晚期的铁方解石胶结作用是影响低渗透砂岩储层形成的主要因素,绿泥石包膜、溶蚀作用及微裂缝对储层储集性能的改善起到了积极作用。
吐哈盆地台北凹陷天然气勘探起步较晚,剩余资源丰富,具备进一步深入开展天然气勘探的资源基础。结合天然气成藏地质条件的讨论,指出了台北凹陷天然气有利勘探方向和目标。针对目前勘探形势,分析了天然气勘探领域存在的主要问题并提出了相应的勘探建议。
对吐哈盆地台北西部主要勘探目的层系中侏罗统三间房―七克台组沉积相类型与特征、沉积相模式及沉积演化规律进行了研究,结果表明:三间房组―七克台组主要发育辫状河三角洲和湖泊2种沉积相类型,并存在5种微相组合模式;辫状河三角洲沉积体系主要发育在盆地短轴方向凹陷西部的湖岸缓坡带,主要微相是水下分支河道、河口坝、席状砂、滩砂、泥滩等;从中侏罗统三间房期至七克台期,研究区整体表现出湖域逐渐扩大、湖水变深的过程并发育了呈下粗上细旋回的三角洲―滨浅湖沉积体系。还探讨了沉积相带与油气聚集的关系,认为三角洲前缘的水下分支河道、河口坝及前缘席状砂等沉积微相是研究区较好的油气聚集场所,是今后油气勘探开发的主要方向。
吐哈盆地是一个典型的多旋回叠合型盆地,既具有断陷型盆地特征,又具有坳陷型盆地性质。在该盆地内部既有可能发育断陷期陡坡带的岩性油气藏,又有可能发育坳陷期缓坡带的岩性油气藏,其胜北洼陷在中侏罗统-白垩系沉积时期主要发育5种陆相沉积相类型、10种沉积亚相类型。根据层序地层和沉积微相分析,认为胜北地区岩性油气藏发育的有利相带主要分布在辫状河三角洲前缘水下分流河道、冲积扇扇中辫流河道、扇三角洲前缘水下分流河道和滨浅湖滩坝当中。
在准噶尔盆地中拐凸起已经发现了一批岩性油藏,但难以评价其规模。从古凸起演化、层序地层学、沉积体系、输导体系等方面入手,剖析了侏罗系岩性油藏的控制因素,指出古凸起高部位有利于形成地层圈闭,斜坡区有利于形成地层岩性圈闭;南北向的沉积体系与东南倾的鼻状构造形成了构造与沉积体系的斜交型配置,有利于形成地层岩性圈闭;断裂是控制古生中储型岩性油藏形成的关键因素;坡折带之下的三角洲前缘有利于岩性油藏的形成;低位域八道湾组和高位域三工河组具备岩性油藏形成的条件,有良好的勘探前景。
中拐-五八区二叠系是准噶尔盆地西北缘油气勘探的重要领域,通过对二叠系佳木河组和乌尔禾组储层性质、盖层条件、储盖组合、区带类型的研究,认为该区P3w/P1j不整合面控制了油气的分布,二叠系地层油气藏、火山岩裂缝型油气藏、岩性油气藏是天然气勘探的重要类型。
自晚古生代以来,准噶尔盆地先后经历了海西、印支、燕山和喜马拉雅多期构造运动,伸展、挤压、剪切等构造作用交替进行,多旋回构造发展造成多期活动、类型多样的构造组合,形成了众多不同级次的断裂,发育了许多不同类型的褶皱构造,特别是准噶尔盆地南缘,受天山造山带及邻区构造演化控制,多期不同类型盆地和构造变形叠加,使得准南前陆冲断带断裂发育、构造复杂。指出受新近系以来的强烈冲断构造变形作用,准南前陆冲断带具有自南向北扩展的复杂多变的新生代逆冲挤压构造和埋藏式的冲断楔前缘,发育台阶状逆断层及各类断层相关褶皱,具有“东西分段、南北分排”的特征;造山带隆升时产生的力源在释放过程中克服的阻挡对象不同,导致冲断带东段、中段、西段不同的构造具有相似的构造变形特征的同时又表现出一定的差异。
根据对四川盆地JLS地区须二段储层裂缝形成机制、发育规律和构造形迹的认识,探索出了一套预测背斜型构造裂缝发育带的裂缝性储层预测方法,即利用3D Move技术刻画构造两翼裂缝的发育特征,同时结合构造形迹分析,利用构造解析技术对高点和鞍部裂缝发育规律进行分析。该方法克服了3D Move裂缝预测技术对某些特殊构造部位如高点和鞍部裂缝发育情况不能有效识别的缺点,对储层裂缝预测的结果更逼近真实发育情况。
工区内共钻井10口,均钻遇侏罗系沙溪庙组,有5口井在沙溪庙组产气,产量从几千立方米到几万立方米不等,其中qx10井产量最高,日产天然气5.74万m3。工区侏罗系沙溪庙组气藏受河流-湖泊三角洲沉积体系下的分流河道、河口坝砂体及裂缝综合控制,储层横向变化大,气藏纵横向分布规律复杂,受岩性、构造多种因素综合控制,为构造背景上的岩性气藏。研究的目的是弄清各含气砂层组及可疑含气砂层组的砂体分布规律及范围,落实气藏各含气砂体厚度、面积,为储量计算提供可靠参数。在研究中,先用自然伽玛测井参数反演预测砂岩厚度,然后利用中子-声波测井曲线交会重构含气特征曲线预测含气砂岩厚度。结果表明,利用测井曲线重构技术并结合其它方法预测含气砂岩厚度,效果较好,这是一种值得探索的新方法。
油气勘探开发目标大多受构造岩性等多种地质因素控制,地震属性一般也都受多种地质因素的影响。根据研究目标情况,在地震属性―地质分析的基础上,利用地震属性提取技术和信息分解技术可以得到与研究目标关系密切的多属性地震信息。在地震属性优选的基础上,运用MD I综合预测系统可以实现地震多属性与储层信息的结合和运用多种定性、定量化模型以及利用多属性信息融合,可以实现多属性综合储层油气预测。指出由于对信息进行优化组合能够导出更多的有效信息,可以大大减少预测的多解性,实钻结果在很多地区都获得了油气层,显示了多属性综合方法预测的优势。
岩性反演是岩性储层预测的主要技术,测井约束岩性反演就是把测井资料所具有的高的纵向分辨率特征和地震资料所具有的横向上可以连续追踪地层的特征结合起来开展储层预测,以达到识别目的层岩性的目的。主要从测井资料处理技术、储层精细标定技术、特征曲线重构技术和初始模型建立技术4个方面分析了如何做好测井约束的岩性反演。
以层序地层学理论为基础,应用自然电位、电阻率、声波时差和感应电导率等测井资料,采用自然电位和自然电位镜像法、自然电位与视电阻率曲线组合法、声波时差法、声波时差与电阻率曲线交汇法和感应电导率法等5种方法进行层序界面识别。勘探实例证实这些方法是可行的,应用效果较好。
在岩性油气藏勘探中,由于地震属性的实际运用使得地震信息的充分利用成为可能,而地震属性分析是岩性油气藏研究过程中地震属性运用的关键。指出新型的地震属性分析方法一改以往的手工、目测分析方法,充分利用了二维、三维及多维交汇方法,为属性分选、分析提供了便利的操作手段;新型的地震属性方法还运用科学分类方法,综合地震、测井、地质信息,把剖面、平面及分类结果结合到一起,通过三维一体的相互信息映射,在储层预测中的目标初选及目标分析中起到了举足轻重的作用,真正做到了属性分析的科学性、实用性。
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