三塘湖盆地

一.前言

三塘湖盆地位于新疆维吾尔自治区东北部,与蒙古和中国接壤。南临北天山,北接阿尔泰山,是夹在两山之间的山间盆地。盆地呈带状,长约500公里,宽约40-50公里,面积约23000平方公里。截至2002年底,盆地内先后完成了1∶20万石油地质调查、1∶20万地面地质调查、1∶20万重磁调查和1∶40万电法调查,完成了1.3万平方公里2D地震和634.88三维地震* * * 33口钻井,总进尺82000米。目前,北小湖、牛圈湖、黑墩、马忠四个油田已经投产。

三塘湖盆地油气资源评价的主要工作由中国石油勘探开发研究院完成。

二、油气地质条件

(1)结构单元的划分

三塘湖盆地在平面上可分为三个构造带:东北逆冲推覆隆起带、中央坳陷带和西南逆冲推覆带。主要沉积体位于中央坳陷带,呈西北方向凸凹相间的格局。自西向东有9个二级构造单元:汉水泉凹陷、石头美凹陷、条湖凹陷、查哈泉凹陷、马朗凹陷、房房梁凹陷、淖毛湖凹陷、渭北凹陷和苏鲁克凹陷。石油勘探主体位于条湖-马朗凹陷(表8-8-1和图8-8-1)。

表8-8-1三塘湖盆地构造单元划分表

图8-8-1三塘湖盆地构造单元划分

(2)地层特征

三塘湖盆地是一个以古生代和中生代为主的内陆沉积盆地,前二叠系基底上沉积了7000多米的二叠系、三叠系、侏罗系、白垩纪、古近系、新近系和第四纪。下二叠统与三叠系、下三叠统与侏罗系、上白垩统与古近系、新近系之间为不整合接触,其余系列、系列、组、群以整合接触为主。

1.石炭纪的

石炭系以中、上石炭统为主,分布广泛,主要由一套陆相火山喷发岩和火山碎屑岩组成。

2.二叠纪的。参见PERMO-TRIASSIC

下二叠统卡拉岗组(P1k)主要分布在条湖凹陷和马朗凹陷西部,一般为一套陆相火山喷发岩和火山碎屑岩。上二叠统分为芦草沟组(P2l)和条湖组(P2t)。马朗凹陷芦草沟组(P2l)是一套半深湖-滨浅湖暗色页岩碳酸盐沉积,最大厚度达800米,是盆地的主要烃源岩和储集层。条湖组(P2t)是一套火山碎屑岩夹滨浅湖碎屑和河流沼泽,最大地层厚度1800m,条湖凹陷一般大于900m

3.三叠系

三叠纪以中克拉玛依组(T2-3)为主,是一套从河流相到湖泊相的正常碎屑沉积物。马朗凹陷地层约100米,条湖凹陷一般在200米以上..

4.侏罗纪的

侏罗系八道湾组(J1b)仅分布在条湖凹陷,厚度较小,一般小于100m,主要由湖滨相-河流沼泽相组成。西山窑组(J2x)分布广泛,是一套完整的从滨浅湖相到河流沼泽相的正常含煤碎屑岩。沉降中心位于凹陷的北缘。条湖凹陷平均200m左右,马朗凹陷一般大于100m m,头屯河组(J2t)分布范围略大于J2x。它是一套河流相和冲积扇相的粗碎屑沉积,沉降中心位于凹陷北缘。条湖凹陷一般在200m以上,马朗凹陷厚约200m。古琦组(J3q)是一套河流相粗碎屑沉积。条湖凹陷一般大于300m,最厚400m,马朗凹陷一般大于200m,最厚可达300 ~ 400 m。

5.白垩纪

白垩系在凹陷内广泛分布,主要为下白垩统(K1),上白垩统(K2)缺失。主要由河流相粗碎屑岩组成,整合在盆地坳陷带中部的侏罗系上,向盆地北缘过渡为波状不整合接触关系。沉积厚度可达1400m(位于条湖凹陷中部),最厚处位于马朗凹陷,可达900m。

6.古近纪、新近纪和第四纪

该角在下白垩统地层上不整合,是一套厚度较小的冲积磨拉石状地层。凹陷主体有100多米的沉积,这套地层分布在盆地南北两个推覆体上,厚度一般小于100米。

(三)烃源岩条件

65438+

通过综合地球化学分析和油气源对比研究,确定三塘湖盆地有三套烃源岩:上三叠统和中下侏罗统含煤烃源岩、上二叠统湖相烃源岩、下二叠统和石炭系湖相烃源岩。

盆地内条湖凹陷和马朗凹陷从侏罗系到二叠系,由于沉积环境的变化和构造运动的差异,烃源岩发育程度在纵向和横向上都有很大差异。平面上,从烃源岩分布来看,中下侏罗统水西沟组泥质烃源岩主要分布在条湖凹陷和汉水泉凹陷,条湖凹陷分布面积广,厚度大,最大厚度在汤灿1井和条2井之间,约为250米。汉水泉凹陷东部汤灿2井厚度最大,约300m,三叠系小泉沟组泥质烃源岩主要分布在汉水泉凹陷和条湖凹陷,条2井区厚度最大,达300m,三叠系烃源岩分布与水西沟组基本一致,最大厚度位于凹陷西部。烃源岩厚度为140 ~ 200米,最大450米..上二叠统芦草沟组是最重要的烃源岩,主要分布在条湖凹陷和马朗凹陷南缘,其中马朗凹陷南缘厚度最大,达700m,下二叠统和石炭系烃源岩主要分布在条湖和马朗凹陷。

烃源岩按岩性可分为煤、碳质泥岩、暗色泥岩和泥灰岩四种类型,其中煤、碳质泥岩和暗色泥岩发育于上石炭统-下二叠统和三叠系小泉沟群-下侏罗统,暗色泥岩、钙质泥岩和碳酸盐岩(包括泥灰岩和白云岩)主要发育于上二叠统芦草沟组。芦草沟组暗色泥岩在马朗凹陷和条湖凹陷分布最广,马朗凹陷厚达376米(马5井),条湖凹陷苏葵煤矿出露段厚达400米..碳酸盐岩分布广,厚度大。条5井、马9井钙质泥岩(含白云质泥岩)200米、266米,碳酸盐岩102米、31米。预测最厚处位于马朗凹陷推覆带附近,其变化趋势与暗色泥岩一致。炭质泥岩分布范围极小,厚度相当小。

2.烃源岩的地球化学特征

从三塘湖盆地地下采集的所有烃源岩样品分析可以看出,指标值差异很大,同一层也反映出不同地区差异很大。总的来说,三塘湖盆地中生界烃源岩具有有机碳含量高、可溶性有机质含量低的特点,符合煤系烃源岩的基本特征。

(1)有机质丰度。

从层位上看,中生界烃源岩中,暗色泥岩有机质丰度最高,平均有机碳含量为4.19%,氯仿沥青“A”含量为0.1171%,总烃含量为0.048%,生油潜力为60%。第二是侏罗系八道湾组和西山窑组,都属于较好的烃源岩,但八道湾组暗色泥岩好于西山窑组。第三,根据评价标准,侏罗系三工河组暗色泥岩为差烃源岩。煤、岩石和碳质泥岩有机质丰度在八道湾组最高,综合评价属于良好至良好烃源岩,其次是西山窑组和三工河组,综合评价均属于良好烃源岩。三叠系孝泉沟组只有一个炭质泥岩样品,有机质丰度不高,评价为差-好烃源岩。上古生界烃源岩中,暗色泥岩之上的二叠系芦草沟组有机质丰度最高。马朗凹陷有机碳平均含量高达5.44%,氯仿沥青“A”平均含量为0.6919%,总烃平均含量为0.4932%,平均生油潜力为14.34mg/g/g,有机质丰度各项指标均属于良好烃源岩范围。

根据三塘湖盆地中生界烃源岩有机质丰度对比,条湖凹陷有机质丰度总体最高,西山窑组和小泉沟组烃源岩属于好-好烃源岩。其次是汉水泉凹陷,该凹陷下侏罗统烃源岩大部分达到较好烃源岩水平,部分属于差烃源岩。马朗凹陷中生界烃源岩有机质丰度低于条湖凹陷,以好至好烃源岩为主。从古生界烃源岩对比来看,马朗凹陷明显优于条湖凹陷和其他凹陷。马朗凹陷属于好烃源岩,尤其是上二叠统芦草沟组烃源岩有机质丰度最高,条湖凹陷除上二叠统芦草沟组暗色泥岩符合好烃源岩标准外,基本为差烃源岩(表8-8-2)。

上二叠统芦草沟组是该盆地最好的烃源岩。根据岩性和电性资料,可分为三段,上段和下段主要为暗色泥岩,中段主要为碳酸盐岩。通过对马6、马7、马8、牛101井烃源岩样品的分析可知,各套烃源岩的地球化学指标反映出明显的差异。与盆地其他烃源岩相比,上二叠统芦草沟组烃源岩均为良好的烃源岩,尤其是中段的泥灰岩样品有机质丰度最高,属于最佳烃源岩(表8-8-3和表8-8-4)。

表8-8-2三塘湖盆地中生界烃源岩有机质丰度数据表

注:表中所有数据均为平均值,(n)为样本数。

表8-8-3三塘湖盆地古生界烃源岩有机质丰度数据表

注:表中所有数据均为平均值,(n)为样本数。

表8-8-4马朗凹陷上二叠统烃源岩有机质丰度数据表

(2)有机质类型。

根据三塘湖盆地烃源岩类型指标,中生界烃源岩为一套含煤沉积建造,有机质主要来源于陆生高等植物,表现出ⅱ-ⅲ型干酪根特征。侏罗系八道湾组和三叠系孝泉沟组烃源岩相对较好,以ⅱ型干酪根为主。煤和暗色泥岩的类型略有不同。前者以ⅱ型为主,后者以ⅲ型为主。上古生界烃源岩主要为一套泻湖-近海湖泊沉积,并伴有湖泊相沉积。有机质来源于中低等水生生物,所占比例较大,陆生高等植物混杂其中。在显微组分组成方面,高等植物物质和低等水生生物以不同的比例混合。然而,盆地中的烃源岩在同一层段的不同凹陷之间有明显的差异。马朗凹陷上二叠统芦草沟组烃源岩富氢成分高,干酪根H/C原子高,Pr/Ph值均小于1,有机质类型最好,为ⅰ2-ⅱ,而下二叠统和中上石炭统烃源岩为ⅱ-ⅲ(表8-8-3

表8-8-5三塘湖盆地烃源岩有机质类型数据表

(3)有机质的成熟度。

综合分析盆地内各种烃源岩中Ro、Tmax、OEP和萜烯烷烃的异构化程度,认为三塘湖盆地烃源岩成熟度较低。烃源岩成熟度在垂向上变化不大。此外,甾烷的两个成熟度指标表明,侏罗系三工河组基本处于未成熟-低成熟阶段,八道湾组进入成熟阶段,下二叠统烃源岩达到生烃高峰。而上二叠统烃源甾烷的两个成熟度指标C2920S/20(S+R)和C29αββ/∑C29分别为0.188和0.32,处于未成熟阶段,可能与构造运动有关。马朗凹陷芦草沟组上部沉积的T-J1+2地层比条湖凹陷小得多。从横向对比来看,条湖凹陷的演化程度高于马朗凹陷,条湖凹陷基本处于中、下侏罗统水西沟组底部的成熟阶段或生烃高峰期,而马朗凹陷处于未成熟阶段或刚刚进入生烃门限。在镜质组反射率Ro与深度的关系中,马6井和马7井二叠系烃源岩随埋藏深度的增加梯度变化不大,多数井实测Ro值小于0.8%。从各种成熟度指标反映的特征来看,上二叠统烃源岩虽然处于低成熟度阶段,但南部的成熟度相对高于北部。而条湖凹陷条5井表明演化阶段可达成熟阶段,仅马朗凹陷下二叠统烃源岩进入成熟阶段或生烃高峰。

(4)其他成藏条件。

1.油藏条件

通过对钻井岩心资料的分析可知,三塘湖盆地存在三种类型的储层岩性,即中、晚古生代碎屑岩储层、晚古生代碳酸盐岩储层和晚古生代火山岩储层。储集空间有两种类型:孔隙型(主要是低孔隙度-9K)和裂缝型(主要是构造裂缝)(表8-8-6)。

表8-8-6三塘湖盆地储层物性统计表

(1)碎屑岩储层。

根据盆地钻井取心剖面储层物性分析统计结果,三塘湖盆地侏罗系-三叠系碎屑岩储层物性普遍较差,表现为低孔、低渗、特低孔、特低渗。从八道湾组、西山窑组、头屯河组三套储层来看,自上而下物性变差。头屯河组物性最好,综合评价为中低孔低渗储层。西山窑组储层孔隙度一般为8.73% ~ 18.71%,渗透率较低。综合评价表明,该油藏为低孔特低渗油藏。八道湾组储层与西山窑组储层相似,孔隙度基本较低,渗透率普遍较低。综合评价,八道湾组储层为中低孔-低渗、特低渗储层。

(2)碳酸盐岩储层。

马朗凹陷碳酸盐岩储层广泛发育,有泥晶灰岩、泥晶白云岩、钙质泥岩和白云质泥岩四种类型,其储集空间主要为孔隙和裂缝。芦草沟组碳酸盐岩发育多期裂缝,但早期裂缝多被充填,对油气储集意义不大。根据岩心资料,碳酸盐岩后期裂缝也比较发育,形成大量孔隙。但由于垂直裂缝之间缺乏沟通,碳酸盐岩储层仅属于中孔-低孔、低渗储层。

(3)火山岩储层。

火山岩储层一般致密,因此孔隙度和渗透率较低。有些喷发岩,如玄武岩,虽然孔隙发育,但多为后期充填,连通性差,不能形成有效储层。只有那些经过构造运动改造的火山岩才能形成有效的储层,具有裂缝和油气运移、储存的空间。

综上所述,三塘湖盆地侏罗系碎屑岩储层物性较差,综合评价以低孔低渗为主。对于上二叠统,裂缝是主要的储集空间,储层的好坏主要取决于裂缝的发育程度。

2.封顶条件

根据三塘湖盆地层序发育特征,可划分出六套盖层。自下而上依次为:晚二叠世芦草沟组泥岩、泥灰岩、钙质泥岩、油页岩、凝灰岩,沉积厚度大,在马朗凹陷广泛发育;晚三叠世黄山街-郝家沟组黑色、深灰色泥岩和炭质泥岩主要发育在条湖凹陷,封盖能力较好,但对其分布范围存在不同意见。下侏罗统八道湾组暗色泥岩;中侏罗统西山窑组中上部暗色泥岩岩相变化快,厚度变化大。晚侏罗世大套红灰色泥岩全区分布广,厚度大,是最稳定的盖层之一。下白垩统上部的红色泥岩。

三、资源评价方法和参数体系

三塘湖盆地油气资源量估算方法主要有成因法、类比法和统计法,总资源量采用加权德尔菲法确定。根据三塘湖盆地目前的勘探程度和油气藏发现情况,盆地资源计算适用成因法和类比法,不能使用统计法。

(一)资源计算的类比法

1.模拟校准区域选择

三塘湖盆地虽然勘探程度还很低,但其形成、发展和演化可与准噶尔盆地相媲美,它们受统一的盆山构造沉积体系控制。根据石油地质,准噶尔盆地车拐、鲁西、张莎和乌夏四个标定区被选作三塘湖盆地的资源类比区。

2.用类比法计算资源

根据马朗凹陷和条湖凹陷的石油地质条件(表8-8-7)和盆地类比评价评分标准(表8-8-8),马朗凹陷和条湖凹陷的总分分别为119.97和150.73,可以确定石油资源的面积丰度(表8-8

表8-8-7三塘湖盆地马朗凹陷和条湖凹陷石油地质特征

表8-8-8三塘湖盆地类比评价评分表

表8-8-9马朗凹陷和条湖凹陷对比表

根据已知的马朗和条湖凹陷沉积岩分布面积乘以其资源面积丰度,可以计算出两个凹陷的地质资源量。利用软件,马朗凹陷和条湖凹陷的期望值分别为0.9821×108t,1.771× 108t。总降压量为2.7592×108t。

(2)用遗传方法计算资源量

根据项目办提供的生烃图,采用热压模拟法计算生烃量(表8-8-10)。根据已知生烃量和油气运移聚集系数,马朗凹陷和条湖凹陷的预计石油资源量分别为0.9356×108t、1.1804×108t,两个凹陷合计为2.1160× 65438+。

表8-8-10三塘湖盆地生烃结果

四。油气资源评价结果

计算结果表明,三塘湖盆地预计石油地质资源量为2.5019×108t,技术可采资源量为0.6×108t。

根据统一要求,远景资源价值可采用以往资源评价结果或本次评价石油地质资源计算结果的5%概率值。根据这一原则,第二轮油气资源评价结果为5×108t(表8-8-11,图8-8-2)。

表8-8-11三塘湖盆地石油资源概况

图8-8-2三塘湖盆地石油资源评价结果(亿吨)

1.油气资源分布

三塘湖盆地油气资源地理环境为戈壁,油气资源品位属于超低渗透油范畴,分别分布于浅、中、深层。

三塘湖盆地条湖和马朗凹陷总地质资源量为2.5019×108t,其中条湖凹陷为1.5384×108t,分布于侏罗系0.9143×108t和二叠系0。马朗凹陷0.9635×108t,分布于侏罗系0.3127×108t和二叠系0.6508×108t。

三塘湖盆地条湖和马朗凹陷总可采资源量为0.4885×108t,其中条湖凹陷为0.3058×108t,分布于侏罗系0.1835×108t和二叠系0.1223×。马朗凹陷0.1827×108t,分布于侏罗系0.0710×108t和二叠系0.1118×108t。

2.油气资源等级

评价结果表明,三塘湖盆地石油资源主要分布在二叠系和侏罗系地层,深度上以中深层为主,地理环境为戈壁,资源品位差,渗透率低。

动词 (verb的缩写)勘探建议

(1)二叠系具有巨大的资源潜力,马朗凹陷和南缘冲断带将是今后勘探的现实地带。

根据新一轮资源评价,三塘湖盆地条湖和马朗凹陷地质资源总量为2.5019×108t。其中二叠系地质资源量为1.2749×108t,占51%,主要分布在马朗凹陷和条湖凹陷南缘。从目前发现的二叠系油藏来看,关键问题是单井产量不高,开发生产难度大。裂缝作为主要的储集空间和渗流通道,是控制二叠系储层油气富集程度和是否具有商业产能的最重要因素。

南缘逆冲推覆带主要包括两个构造带:板岩墩和黑墩。南缘逆冲推覆带的优势主要包括三个方面:一是位于生烃中心区,具有有利的油源条件;二是南缘逆冲推覆断层即百一山断层持续活动,岩层在长期强烈的压应力作用下容易产生裂缝,非常有利于油气运聚和储集性能的改善;地层压力高,油气产量能达到工业标准。三是南缘圈闭多,油气成藏条件有利,具备实现商业开采的基本条件。

(2)条湖凹陷为继承性凹陷,有二叠系和中生界两套烃源岩,勘探潜力大。

根据新一轮资源评价,三塘湖盆地未探明地质资源为1.6222×108t,其中条湖凹陷为1.4722×108t,占90.8%,马朗凹陷为0.1500×108t。条湖凹陷中侏罗统(J)和二叠系(P)未发现地质资源,分别为0.8993×108t和0.5729×108t。所以主攻方向以侏罗系为主,二叠纪为辅。目前侏罗系仅在北小湖取得突破,发现北小湖油田,探明储量150×104t。条湖凹陷侏罗系圈闭虽少,但作为常规砂岩孔隙性油藏进行勘探是比较现实的。目前侏罗系研究程度较高,储层类型以岩性-构造为主。因此,为了扩大侏罗系储量,必须加强储层反演,识别构造背景下的断块圈闭和岩性圈闭。

不及物动词摘要

三塘湖盆地条湖和马朗凹陷总地质资源量为25019×108t。未发现地质资源1.6222×108t,其中条湖凹陷1.4722×108t,占90.8%,马朗凹陷0.1500×108t,仅占9.2%。条湖凹陷侏罗系(J)和二叠系(P)未发现地质资源,分别为0.8993×108t和0.5729×108t。

马朗凹陷和南缘冲断带的二叠系将是今后勘探突破的现实地带。条湖凹陷是一个继承性凹陷,有二叠系和中生界两套烃源岩,勘探潜力巨大。