玛南斜坡风城组油气成藏条件及主控因素.pdf
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1、1958西南石油大学学报(自然科学版)2023 年 8 月 第 45 卷 第 4 期Journal of Southwest Petroleum University(Science&Technology Edition)Vol.45 No.4 Aug.2023DOI:10.11885/j.issn.1674 5086.2021.07.08.01文章编号:1674 5086(2023)04 0072 13中图分类号:TE122文献标志码:A玛南斜坡风城组油气成藏条件及主控因素卞保力1*,刘海磊1,蒋中发1,王学勇1,丁修建21.中国石油新疆油田公司勘探开发研究院,新疆 克拉玛依 8340002
2、.中国石油大学(华东)地球科学与技术学院,山东 青岛 266580摘要:近年来,准噶尔盆地玛湖凹陷南斜坡(玛南斜坡)二叠系风城组岩性勘探取得突破,烃源岩、储集岩等油气成藏条件需重新认识,岩性油藏带试油获纯油层主控因素亟待查明。针对以上问题,对近年探井开展了地球化学及沉积储层分析测试,综合录井、测井及地震资料,取得了以下认识:1)新钻井在风城组扇三角洲外前缘相带钻遇一定厚度的 II 型成熟好烃源岩,揭示了玛南斜坡同样发育风城组烃源岩。2)风城组扇三角洲平原相带发育块状砂砾岩,泥岩盖层欠发育,扇三角洲前缘相带发育泥岩盖层,研究区储集岩均为特低孔、特低渗储层。3)划分了 4 个成藏带,扇三角洲平原油
3、藏带为高部位块状砂砾岩,下倾方向“水带”成因为平原相油藏带不整合盖层封堵不严,扇三角洲内前缘油藏带纯油层受局部泥岩盖层发育控制,扇三角洲外前缘油藏带泥岩盖层普遍发育,更加有利,由此优选了 289 km2勘探有利区,指导后续勘探部署。关键词:玛南斜坡;风城组;烃源岩;盖层;成藏条件Accumulation Conditions and Main Controlling Factors of FengchengFormation Reservoirs in the South Slope of Mahu SagBIAN Baoli1*,LIU Hailei1,JIANG Zhongfa1,WANG
4、 Xueyong1,DING Xiujian21.Research Institute of Exploration and Development,Xinjiang Oilfield Company,PetroChina,Karamay,Xinjiang 834000,China2.School of Geosciences,China University of Petroleum,Qingdao,Shangdong 266580,ChinaAbstract:Recently,breakthroughs have been made in oil and gas exploration o
5、f Fengcheng Formation in the south slope ofMahu Sag,the conditions of hydrocarbon accumulation such as source rock and reservoir rock need to be re-recognized,and themain controlling factors of pure oil reservoir in lithologic reservoir zone need to be identified.In view of the above problems,geoche
6、mical and sedimentary reservoir testing were carried out for exploration wells in recent years,and logging,and seismicdata were integrated,and the results show:1)recently drilled wells in the study area in the outer front of fan delta facies matureand good type II hydrocarbon source rock reach of ce
7、rtain thickness,revealing that Fengcheng Formation source rock also existin study area.2)the plain facies of fan delta develops massive glutenite,and there is no mudstone cap layer inside,and thefront facies of fan delta develops mudstone cap layer inside,which can be used as local cap layer;reservo
8、ir rocks are extra-lowporosity and extra-low permeability reservoirs.3)four hydrocarbon accumulation belts are identified,and massive gluteniteis distributed in plain facies reservoir belt,and downdip direction water hose is formed due to the unconformity of the plainfacies reservoir zone cap layer
9、sealing;pure oil layers in fan delta front reservoirs are controlled by regional mudstone cap rockdevelopment,and outer frontal shale cap rock develops generally.We thus select a 289 km2area favorable for exploration,guiding further exploration and deployment.Keywords:south slope of Mahu Sag;Fengche
10、ng Formation;hydrocarbon source rock;cap rock;accumulation conditions网络出版地址:http:/ 84.BIAN Baoli,LIU Hailei,JIANG Zhongfa,et al.Accumulation Conditions and Main Controlling Factors of Fengcheng Formation Reservoirs in theSouth Slope of Mahu SagJ.Journal of Southwest Petroleum University(Science&Tech
11、nology Edition),2023,45(4):7284.*收稿日期:2021 07 08网络出版时间:2023 03 26通信作者:卞保力,E-mail:基金项目:中国石油天然气股份公司“十四五”重大前瞻性基础性重大科技项目(2021DJ0206)第 4 期卞保力,等:玛南斜坡风城组油气成藏条件及主控因素73引言玛湖凹陷为准噶尔盆地西北缘富烃凹陷,近年来,在二叠系下乌尔禾组和上乌尔禾组,三叠系百口泉组及侏罗系三工河组和八道湾组均取得了突破,呈现出满凹含油、多层系立体成藏的场面,是新疆油田和中国石油增储上产最为现实的热门勘探区域1 9。下二叠统风城组是在咸化环境形成的烃源岩,早期在近物源
12、区发现了一系列平原相砂砾岩油藏,在扩边过程中下倾方向探井试油结果均为水层,凹陷区内风城组存在“水区”的顾虑。2018 年在扩边井的下倾部位钻探了 MH26 井,试油获纯油层,证实了玛湖凹陷风城组的勘探潜力。随后,预探及评价工作快速铺开,在玛湖凹陷南斜坡(玛南斜坡)钻探了二十余口探井,多数获工业油流,标志着玛湖凹陷又一个十亿吨级规模勘探层系的突破。2019年,玛湖凹陷北部区域 MY1 井风城组页岩油的突破之后,玛湖凹陷风城组由高部位到低部位常规油致密油页岩油藏模式得以构建,开始指导其余富烃凹陷勘探10 12。同时,近年探井钻后,玛南斜坡原有烃源岩展布、储集岩性认识存在一定的偏差,风城组油气成藏条
13、件需要重新认识;另外,在玛南斜坡岩性油藏区域,同时出现纯油井和油水同出井,决定探井获纯油层的关键性因素需进一步分析。本文对玛南斜坡风城组烃源岩、储盖组合及油藏类型进行系统解剖,进一步认清玛南斜坡油气成藏条件,查明岩性油藏带探井获纯油层的主控因素,优选出了勘探有利区。1 研究区地质概况玛南斜坡位于准噶尔盆地西北缘中拐凸起、克百断裂带和玛湖凹陷的结合部(图 1a),发育近东西走向的走滑断裂系统,具有“一期超覆、两期削蚀”的特征。研究区钻井从浅到深钻遇白垩系二叠系,其中,白垩系包括东沟组(K2d)与吐谷鲁群(K1tg),侏罗系包括齐古组(J3q)、头屯河组(J2t)、西山窑组(J2x)、三工河组(J
14、1s)及八道湾组(J1b),三叠系发育白碱滩组(T3b)、克拉玛依组(T2k)及百口泉组(T1b),二叠系发育上乌尔禾组(P3w)、夏子街组(P2x)、风城组(P1f)及佳木河组(P1j)。!#$%#&()*+,-./,-0123456234017347310404364&8,-2349:;P1f-2500-3000-3500-4000-4500-5000-5500-6000-6500K89(?A$a BCD:;EFGJL35M 39HK80K201MH28K202K205K204B251JW1H#IJ!KLM!%MH26JL51K81MH025K821K88585B257AABCBCb K8
15、1NOP4QRSG45-151.952.95150504Q101000-130-100110000RT/()mTU/m40004100420043004400450046004700V)NWXNYXNZXSP mV/GR API/DEN g cm/()-3CNL/%ACm/()-1s图 1研究区位置及风城组柱状图Fig.1The location of south slope Mahu Depression and lithologic histogram of Fengcheng Formation74西南石油大学学报(自然科学版)2023 年研究区二叠系风城组整体呈西高东低形态,为东南倾单
16、斜。以 K81 井风城组为例,其岩性整体较粗,风一段主要为砂砾岩、砂质小砾岩及凝灰岩,风二段顶部为一套安山岩,其余层段以凝灰质砂砾岩及砂砾岩为主,风三段以砂砾岩为主(图 1b)。在早期,研究区风城组共发现 3 个油藏,分别为 JW1 井所处八区油藏、B25 井所处 B25 井区油藏及 K89 井所处 K89 井区油藏,以块状砂砾岩为主。近年来,在斜坡区发现了 K81 井所处的 K81 井区断层 岩性油藏,主要受 3 条断裂的夹持。2 烃源岩条件玛湖凹陷生排烃中心在以往认识当中位于北部玛西 1 井周缘,玛南斜坡优质烃源岩欠发育13 15。而近年探井录测资料及地球化学分析测试结果表明玛南斜坡同样发
17、育风城组烃源槽。2.1 岩性及厚度玛南斜坡风城组为一套扇三角洲沉积体系,在高部位广泛发育砂砾岩层,在斜坡区为扇三角洲前缘沉积。在 K81MH28MH39 井风城组连井剖面中,K81 井主要表现为绿灰色棕褐色砂砾岩、砂质小砾岩、凝灰质砂岩及沉凝灰岩,总体为一套半氧化色的水下分流河道粗粒沉积,524 m 地层中凝灰质泥岩、泥岩累计厚度仅 32 m(图 2a)。MH28 井钻至风二段,在 276 m 中累计钻遇 86 m 暗色泥岩、粉砂质泥岩、沉凝灰岩,风三段厚度为 94 m,钻遇62 m 厚层暗色泥岩(图 2b)。MH39 井风三段 157 m中 110 m 为暗色烃源岩,呈厚层发育特征,风二段2
18、00 m 当中烃源岩厚度达 76 m,呈泥砂互层特征。上述连井剖面表明研究区风城组在斜坡区发育可观的厚层暗色烃源岩(图 2c)。a K81!b MH28!c MH39!#:!#$%?ABC/m D:47504800485049004950D&!#$%&BC/m#;?5150520052505300535054005450D&!#$%:?BC/m#;=()#*#+(#,(#-(#./#012#*3(#*3+(#45#6),(#(37)#8912#*3,(#123*#123()#123,(#!#&图 2玛南斜坡 K81MH28MH39 井风城组综合岩性对比Fig.2Fengcheng
19、 Formation lithologic correlation profile of wells K81MH28MH39 in the south slope of Mahu Sag2.2 有机质丰度在烃源岩有机质丰度评价指标中,总有机碳含量与热解生烃潜量使用最为广泛,该文采用陆相烃源岩地球化学评价方法。第 4 期卞保力,等:玛南斜坡风城组油气成藏条件及主控因素75研究区风城组烃源岩总有机碳含量为 0.48%3.07%,平均在 1.23%,生烃潜量为 1.847.64 mg/g,平均在 4.81 mg/g,大部分为好烃源岩,少数为中等烃源岩、最好烃源岩,MH39 井相较于 MH28 井更靠
20、近凹陷,有机质丰度较高,预示凹陷深部可能发育更好的烃源岩(表 1,图 3)。表 1玛南斜坡风城组烃源岩岩石热解参数Tab.1Rock pyrolysis parameters of source rocks of Fengcheng Formation in the south slope of Mahu Sag井号样品编号层位样品描述取样深度/m总有机碳含量/%生烃潜量/(mgg1)氢指数/(mgg1)最高热解峰温/CMH28A01P1f2灰黑色凝灰质泥岩4 842.031.276.02259.06440MH28A02P1f2灰黑色凝灰质泥岩4 842.731.326.47265.15442
21、MH28A03P1f2灰黑色凝灰质泥岩4 843.470.701.84192.86442MH28A04P1f2黑色凝灰质泥岩4 842.301.275.47233.86442MH28A05P1f2黑色凝灰质泥岩4 842.601.225.15228.69442MH28A06P1f2黑色凝灰质泥岩4 843.400.702.55237.14441MH28A07P1f2灰黑色沉凝灰岩4 933.070.482.29202.08347MH28A08P1f2灰黑色沉凝灰岩4 934.200.926.58301.09414MH28A09P1f2灰黑色沉凝灰岩4 934.930.523.07196.154
22、30MH28A10P1f2灰黑色沉凝灰岩4 935.941.525.67257.89444MH28A11P1f2灰黑色沉凝灰岩4 939.491.867.64390.86445MH39A12P1f3黑色泥岩5 115.753.075.20121.82456MH39A13P1f2深灰色凝灰质泥岩5 343.811.384.58200.72440100101102123450/%,-.$/0/()mgg-1!、#$%&($%&)$%&*)$%&10-110-1100101MH28P+,1f2MH39P+,1f3MH39P+,1f2图 3玛南斜坡风城组烃源岩有机质丰度评价Fig.3Organic m
23、atter abundance evaluation of Fengcheng Formationsource rocks in the south slope of Mahu Sag玛湖凹陷北部风南地区风城组烃源岩总有机碳含量主要分布于 0.6%2.0%,而模拟生烃数据表明,该地区烃源岩的生烃能力为标准湖相烃源岩的两倍,造成总有机碳含量测试结果偏低的原因可能是高盐度环境下形成烃源岩在碳酸盐中吸附的有机质在处理过程当中流失,研究区风城组烃源岩与风南地区在同一时期发育,其真实有机质丰度可能同样要好于图版中的评价结果16。2.3 有机质类型在最高热解峰温与氢指数交会图版中,研究区风城组烃源岩最高热
24、解峰温在 430456C,热演化总体处于成熟阶段。氢指数为 121.82390.86 mg/g,在图版中主要位于 II 型烃源岩区间,指示该烃源岩与风南地区风城组烃源岩同为 II 型烃源岩,具有良好的生油生气能力(图 4)。MH28P!,1f2MH39P!,1f3MH39P!,1f24004204404604805009006004503000#$/()mgg-1%&()*/75015012图 4玛南斜坡风城组烃源岩有机质类型评价17Fig.4Organic matter type evaluation of Fengcheng Formation sourcerocks in the sou
25、th slope of Mahu Sag2.4 有机质成熟度研究区烃源岩 C29规则甾烷/(+)分布于 0.490.56,20S/(20S+20R)分布于 0.480.55,由C29规则甾烷 20S/(20S+20R)推测镜质体反射率在0.8%附近,表明热演化总体处于成熟阶段(图 5)。综合上述参数,研究区新发现的风城组烃源岩为一套在斜坡区厚层发育的高有机质丰度的成熟 II76西南石油大学学报(自然科学版)2023 年型烃源岩,具有良好生烃潜力。0.20.30.40.50.60.20.30.40.50.60.7-/(+)C29#$%-/(+)C20S20S 20R29#$%&()*+,)*-.
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