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准噶尔盆地是中国西部重要的大型叠合含油气盆地,其中浅层的油气勘探可以追溯到清朝末年,在我国油气勘探历史上具有重要地位。其勘探重心经历了复杂而曲折的过程,但准噶尔前陆盆地一直是关注的重点。根据新疆油田公司最新构造单元划分方案,本论文的研究区四棵树凹陷是全盆44个二级构造单元之一,隶属于南缘北天山山前冲断带一级构造单元,凹陷西起精河地区艾比湖,东以红车断裂带南端一线为界与霍玛吐背斜相接;西南起于天山山系的伊林黑比尔根山,东南与齐古断褶带相接,向北经艾卡断裂带逐渐过渡到车排子凸起,凹陷的主体为一个走向北西西的大单斜,地理位置主要在新疆乌苏市和奎屯市境内,油气勘探面积约为6400km2。该凹陷是在石炭系和寒武系结晶基底上发育起来的挤压型凹陷,经历了压扭-坳陷-前陆三个演化阶段,主要的构造均在喜马拉雅期定型,发育的沉积地层主要为侏罗系一第四系。
该凹陷自1937年发现独山子油田以来经历了近80年的勘探历程,发现了独山子、西湖、卡因迪克、高泉四大含油气构造。但多期次的构造演化过程使得该区的成藏条件变得较为复杂,以至于近年来一直未能取得重大的突破,随着油田公司对南缘中浅层的逐渐重视,对四棵树凹陷成藏条件特别是优质储层进行全面综合地研究已迫在眉睫。
多年的油气勘探实践认为,四棵树凹陷在多期构造演化的控制下纵向上发育了下、中、上3套大的成藏组合,新近系沙湾组是上组合最重要的产油气层。但该组储层发育和展布特征尤其是有效储层的分布尚未明确。
本次研究系统全面地收集了四棵树凹陷主要的二维地震资料、测井资料、录井资料、试油资料及岩心分析化验资料,以沉积学、测井地质学、储层地质学以及石油地质学的原理、方法为基础,确定了四棵树凹陷新近系沙湾组的沉积相类型及沉积模式,建立了其测井解释模型,并结合生产资料准确识别了有效储层,确立了沙湾组储层评价标准,对沙湾组有效储层进行了综合评价,厘清了沙湾组储层展布特征及其控制因素。
本次四棵树凹陷新近系沙湾组储层综合研究主要取得以下成果:
(1)研究区沙湾组受南、北不同物源控制凹陷北部斜坡带主要发育辫状河三角洲~湖泊沉积体系和南部山前主要发育扇三角洲~湖泊沉积体系。从沙一段到沙三段,三角洲发育的数量、面积有增加的趋势。
(2)研究区沙湾组储层岩石类型以岩屑砂岩为主。岩石学特征可概括为“两低一高”,即低成分成熟度、低结构成熟度、塑性颗粒含量高。其岩性主要为中、细砂岩。
(3)研究层段孔隙类型主要以粒间溶孔、粒内溶孔为主,原生粒间孔其次。压汞资料分析表明:沙湾组储层排驱压力高,平均值为1.6MPa,中值毛管压力介于4.4~10MPa间,最大进汞饱和度为50~70%,喉道整体上为小孔细喉结构,储层连通性差,属低孔低渗小喉道储层。Ⅰ类、Ⅱ类吼道主要集中在凹陷东部独山子地区的沙一段;Ⅲ类吼道在全区皆可见;Ⅳ类、Ⅴ类吼道主要发育在卡因迪克、西湖地区。
(4)全区物性特征为低孔低渗,独山子区砂岩的平均孔隙度为12%,平均渗透率为1×10-3μm2;卡因迪克、西湖地区砂岩平均孔隙度为8%,平均渗透率0.4×10-3μm2。
(5)储层物性主要受沉积作用和成岩作用的综合影响,三角洲平原、前缘亚相带物性较好。研究区成岩作用类型主要有压实作用、胶结作用、溶蚀作用。成岩阶段的划分结果表明,研究区沙湾组储层处于中成岩期A期。较强的压实作用是导致储层物性降低的主要原因;对本区储层物性影响较大的胶结物有高岭石、硅质胶结物和碳酸盐矿物;而发生溶蚀作用的主要是岩屑和长石,对物性的影响较小,因此在改善孔、渗性的建设性成岩作用方面,溶蚀作用是次要的;此外还存在异常高地层流体压力对孔隙保存的影响。
(6)研究区常规储层主要发育在卡因迪克、西湖地区,其中主要是低孔低渗储层,中孔低渗储层也占有一定的比例。孔隙度平均值小于12%、渗透率小于0.1×10-3μm2的典型低孔低渗储层主要发育于沙二段。
该凹陷自1937年发现独山子油田以来经历了近80年的勘探历程,发现了独山子、西湖、卡因迪克、高泉四大含油气构造。但多期次的构造演化过程使得该区的成藏条件变得较为复杂,以至于近年来一直未能取得重大的突破,随着油田公司对南缘中浅层的逐渐重视,对四棵树凹陷成藏条件特别是优质储层进行全面综合地研究已迫在眉睫。
多年的油气勘探实践认为,四棵树凹陷在多期构造演化的控制下纵向上发育了下、中、上3套大的成藏组合,新近系沙湾组是上组合最重要的产油气层。但该组储层发育和展布特征尤其是有效储层的分布尚未明确。
本次研究系统全面地收集了四棵树凹陷主要的二维地震资料、测井资料、录井资料、试油资料及岩心分析化验资料,以沉积学、测井地质学、储层地质学以及石油地质学的原理、方法为基础,确定了四棵树凹陷新近系沙湾组的沉积相类型及沉积模式,建立了其测井解释模型,并结合生产资料准确识别了有效储层,确立了沙湾组储层评价标准,对沙湾组有效储层进行了综合评价,厘清了沙湾组储层展布特征及其控制因素。
本次四棵树凹陷新近系沙湾组储层综合研究主要取得以下成果:
(1)研究区沙湾组受南、北不同物源控制凹陷北部斜坡带主要发育辫状河三角洲~湖泊沉积体系和南部山前主要发育扇三角洲~湖泊沉积体系。从沙一段到沙三段,三角洲发育的数量、面积有增加的趋势。
(2)研究区沙湾组储层岩石类型以岩屑砂岩为主。岩石学特征可概括为“两低一高”,即低成分成熟度、低结构成熟度、塑性颗粒含量高。其岩性主要为中、细砂岩。
(3)研究层段孔隙类型主要以粒间溶孔、粒内溶孔为主,原生粒间孔其次。压汞资料分析表明:沙湾组储层排驱压力高,平均值为1.6MPa,中值毛管压力介于4.4~10MPa间,最大进汞饱和度为50~70%,喉道整体上为小孔细喉结构,储层连通性差,属低孔低渗小喉道储层。Ⅰ类、Ⅱ类吼道主要集中在凹陷东部独山子地区的沙一段;Ⅲ类吼道在全区皆可见;Ⅳ类、Ⅴ类吼道主要发育在卡因迪克、西湖地区。
(4)全区物性特征为低孔低渗,独山子区砂岩的平均孔隙度为12%,平均渗透率为1×10-3μm2;卡因迪克、西湖地区砂岩平均孔隙度为8%,平均渗透率0.4×10-3μm2。
(5)储层物性主要受沉积作用和成岩作用的综合影响,三角洲平原、前缘亚相带物性较好。研究区成岩作用类型主要有压实作用、胶结作用、溶蚀作用。成岩阶段的划分结果表明,研究区沙湾组储层处于中成岩期A期。较强的压实作用是导致储层物性降低的主要原因;对本区储层物性影响较大的胶结物有高岭石、硅质胶结物和碳酸盐矿物;而发生溶蚀作用的主要是岩屑和长石,对物性的影响较小,因此在改善孔、渗性的建设性成岩作用方面,溶蚀作用是次要的;此外还存在异常高地层流体压力对孔隙保存的影响。
(6)研究区常规储层主要发育在卡因迪克、西湖地区,其中主要是低孔低渗储层,中孔低渗储层也占有一定的比例。孔隙度平均值小于12%、渗透率小于0.1×10-3μm2的典型低孔低渗储层主要发育于沙二段。