塔里木盆地油气藏CO2地质封存适宜性评价

针对目前利用层次分析法对co_2地质封存进行适宜性评价过程中,极少结合研究区域实际计算低层次评价指标权重,对适宜性评价结果又缺少进一步的分析,结合鄂尔多斯盆地的地质特征,通过计算指标组成权重和适宜性得分对盆地开展了co_2地质封存适宜性评价,并以适宜区杏子川油田长4+5盖层为例,开展了盖层封闭性评价实验研究。同时,采用相应的计算方法对鄂尔多斯盆地深部咸水层和油藏的co_2地质封存潜力进行了计算。结果表明:鄂尔多斯盆地在三叠系开展co_2地质封存的适宜性最好,石炭-二叠系和奥陶系则次之；杏子川油田三叠系延长组长4+5盖层对区域开展co_2地质封存具备良好的封闭性；鄂尔多斯盆地深部咸水层和油藏的co_2有效封存量分别为1.33×10~(10)t和1.91×10~9t,且在延长石油吴起、靖边及杏子川油田共有56个co_2地质封存适宜区,其co_2有效封存量可达1.77×10~8t。

为缓解全球气候变暖趋势,co2地质储存成为目前减少向大气排放co2量的有效方法之一。区域co2地质储存适宜性评价是筛选co2地质储存目标区和工程建设的基础,合理的评价指标体系和指标权重对评价结果有重要影响。本次研究结合松辽盆地地质条件,建立包括地质储存规模、储存经济性、储存条件和储存安全性4个方面、20个指标、5个指标划分等级的评价指标体系,利用层次分析法(ahp)确定各指标权重,且考虑到各评价指标分级标准的模糊性,由此得到基于层次分析法的co2地质储存适宜性的模糊综合评价方法,并将该方法应用于松辽盆地6个一级构造单元的co2地质储存适宜性评价中,得到各一级构造单元的地质储存适宜度。评价结果表明:中央坳陷区co2地质储存适宜性较好,可以作为co2地质储存的优先区域,北部倾没区、西部斜坡区和东南隆起区的适宜性一般,东北隆起区和西南隆起区适宜性均较差,不适宜储存co2。该评价结果为松辽盆地地区co2地质储存场地筛选和工程建设等提供了科学依据。

塔里木盆地牙哈油气田沥青垫特征及成因

为认识塔里木台盆区油气成藏条件和勘探领域,从盆地分析角度出发,借助地震资料和沉积地层的分析结果,阐述塔里木盆地海西期一系列地质事件及其与油气成藏的关系.认为海西期内的断褶隆升-岩溶作用和早、晚古生代盆地的叠合,对于碳酸盐岩岩溶-裂缝型储集体的发育与优质储盖组合的形成至关重要,为中下奥陶统烃源岩在海西期末大量生成油气提供了运聚条件和富集场所.要加强台盆区的油气勘探,寻找早、晚古生代盆地叠置界面上下的优质碳酸盐岩溶-裂缝型储集层和向隆起上超的志留系-东河砂岩海相碎屑岩储集层仍将是重要勘探方向.

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东河砂岩是塔里木盆地晚泥盆世—早石炭世一套穿时的岩石地层单元,是盆地重要的含油层系。应用层序地层学理论,以露头、钻井和地震资料为基础,分析了东河砂岩的地层展布模式、沉积前古地貌特征、砂岩发育期次、沉积环境演化和砂岩分布规律。结果表明,东河砂岩是海侵背景下从西南向东北,即依次由麦盖提斜坡、巴楚凸起向塔中凸起、塔北隆起超覆的沉积砂体;东河砂岩沉积前古地貌有两隆两凹的特征;由早到晚可划分为5期砂体。第1期砂体主要分布在麦盖提斜坡和巴楚凸起,第2期砂体主要分布在巴楚凸起和塔中凸起,第3期砂体主要分布在塔中凸起和塔北隆起,第4期砂体主要分布在塔北隆起,第5期砂体主要分布在塔北隆起及塔东低凸起周缘。东河砂岩的岩相主要有砂砾岩、粗砂岩、中砂岩和细砂岩,沉积环境主要为河口湾和滨岸环境。由于不同地区、不同期次砂体的沉积特征、储盖组合及成藏条件不同,对不同地区和不同期次砂体需采用不同的油气勘探对策。

利用薄层色谱-氢火焰检测技术和岩石热解技术,在塔里木盆地牙哈油气田下第三系陆相油气藏中,发现并准确地鉴定出两层沥青垫。这些沥青垫储层岩石抽提物族组成中,沥青质的相对含量大于30%,而对应的油层中,其值不足20%,在油藏地球化学描述剖面中,沥青垫和油层之间存在着沥青质骤变之趋势,这是沥青垫判识的重要标志。

塔里木盆地孔雀河区块发育寒武系-奥陶系海相和侏罗系陆相两套有效烃源岩构成的复合含油气系统;中生界以断裂背斜构造圈闭为主,成排成带展布;古生界以大型鼻隆背景之上的断背斜、构造岩性、地层不整合圈闭为主;控制油气垂向运移的通源断裂发育,圈源时空有效配置,燕山晚期-喜山期构造变形微弱,有利于油气藏保存。区块内存在三类不同成藏组合的勘探领域,具有良好的勘探前景

塔里木盆地西南边缘发育甫沙—齐姆根和柯克亚—和田南2个压扭构造体系,前者主要是帕米尔弧形构造东北侧的侧向滑移与西昆仑造山带向塔里木盆地的不均匀冲断活动的联合作用结果,后者则主要与西昆仑造山带向塔里木盆地的不均匀冲断作用有关。这2个压扭构造体系主体形成于新近纪以来的喜马拉雅运动,其构造样式在平面上主要为走滑—逆冲断裂和雁列式分布的断裂与背斜,在剖面上则呈现为双重构造与反冲构造的叠加。压扭构造带所遭受的压扭作用从改善储层的储集性能、形成新的油气圈闭、促进油气运移与成藏等方面对塔里木盆地西南边缘的油气成藏发挥了积极作用,压扭构造带是油气勘探的有利构造部位。

酒泉盆地青西地区首次发现砂岩油气藏

在前人地质、地球物理资料和部分研究成果的基础上，通过对地质、钻孔、地震、地热和重力、航磁与卫星磁测等资料的综合分析，特别是通过对重力、航磁资料的定量反演与严格对比，深入研究了塔里木盆地南部的隐伏地质构造。并且，根据金刚石找矿的基本理论和作者的地球物理研究成果，对和田出土的金刚石颗粒的矿源区位置进行了预测。

基于塔里木盆地14条地层镜质组反射率ro剖面的研究,确认塔中隆起东段及塔北隆起塔河-轮南油田的单井ro剖面均属二阶错断型,在c1b巴楚组底(或d3d东河塘组底)不整合面处,出现ro值突变,上覆三叠系-下石炭统处于成熟阶段,在生烃"液态窗"范畴之内,而下伏的下古生界则属过成熟阶段,超出"液态窗"范畴,其过成熟性在志留纪末期,至迟在泥盆纪早期业已定型.塔中隆起西段ro剖面属于一阶连续型,下古生界也属过成熟阶段,其成熟度却是晚近地质时期定型的.从上述地层热史可得到下列启迪:(1)塔北、塔中隆起东段及满加尔坳陷过成熟的下奥陶统-寒武系,不可能成为塔里木盆地台盆区黑油的烃源灶;(2)塔中隆起东、西段ro剖面的差异,反映早古生代古构造面貌呈现"东低西高",晚古生代以来反向成为"东高西低"今构造面貌;(3)推算并恢复塔中隆起东段与塔北隆起下奥陶统上覆地层剥蚀量,将会引起对台盆区古构造面貌的再思考;(4)考虑到过成熟烃源层"液态窗"的存续时间,预测介于阿瓦提坳陷与满加尔坳陷之间,具有"坳中隆"构造属性的顺托果勒"低隆起"利于成为下古生界潜在的烃源灶.

通过野外地质调查、地震资料综合解释和勘探目标综合评价研究,认为柴达木盆地北缘块断带东段德令哈坳陷是中生代中、晚侏罗世—早白垩世发育起来的伸展坳陷,经历了第三纪的张扭坳陷和第四纪挤压坳陷阶段,坳陷内较稳定地分布了中侏罗统大煤沟组4—7段的烃源岩,还发育有石炭系潜在的烃源岩层系。储层在各层段均有分布,中生界以大煤沟组6段石英砂岩和白垩系的河流三角洲相砂岩为主。圈闭主要分布在凸起构造带,山前还发育推覆构造带,构造形成定型期与油气运聚期配合良好,可形成自生自储、下生上储的储盖组合。通过该坳陷资源潜力与油气远景评价,认为中侏罗统自生自储的成藏组合是现实的勘探领域,托南断阶、宗务隆山前逆冲带及埃姆尼克凸起带为主力生烃凹陷,具有一定勘探前景。

为了认识塔里木盆地台盆区志留系储层特征及其油气藏成藏主控因素,利用叠合盆地油气功能要素组合-构造过程叠合-相势耦合控油气成藏的新方法,分析该层系18口钻探失利井原因.结果表明:50%的探井因油气成藏功能要素不全或不能有效组合而失利,6%的探井因油气藏遭受后期构造运动被调整、破坏而失利,44%的探井因晚期相势不能有效复合而失利.该研究能够加深认识塔里木盆地油气分布预测的复杂性,检验新方法分析钻探井失利原因的有效性,及其在油气勘探过程中的指导性、对油气勘探区预测的可行性.

塔河油田是中石化新星石油公司的重点开发区块,随着西部大开发的战略需要及油气东输重点工程的全面启动,加速了勘探开发步伐。作者在广泛调研的基础上,根据塔河油田的地质特征及钻井难点,结合tk112h、tk110h、tk111h、tk220h几口水平井的钻井实践,总结了该区块水平井的基本施工程序及各个阶段的关键技术,供以后施工时参考。

根据区域地质-盆地-含油气系统-成藏组合的研究思路,总结了不同类型盆地油气成藏特征和富集规律,评价重点盆地资源潜力.研究认为,中东-中亚地区经历了地体群南离北聚的板块构造演化过程,发育了克拉通盆地、裂谷盆地、被动大陆边缘盆地和前陆盆地等4类主要的原型盆地.平面上,油气主要分布于阿拉伯板块西北部中生代古被动大陆边缘和东欧地台东南缘等稳定构造区的边缘,以及扎格罗斯褶皱带和斯基夫-图兰构造带等活动构造区相对稳定的构造带;层系上,主要分布在石炭系、二叠系、侏罗系、白垩系和新近系;发育碳酸盐岩和碎屑岩两大类储集层,以前者为主,已发现储量占80.45％.在地质综合评价基础上,以成藏组合为评价单元,完成了8个重点盆地71个成藏组合待发现资源量的定量计算评价,优选了ⅰ,ⅱ类有利成藏组合.

在综合研究阿克库勒凸起西南缘托浦台录井、测井、岩芯、薄片资料和三维地震资料的基础上,认为研究区东河砂岩主要是无障壁海岸沉积体系。自下发育远滨和近滨沉积组合,向上为近滨和前滨沉积,为向上变深和再变浅的沉积旋回,刻画了东河砂岩在研究区域的纵横向变化特征。

基于对苏北盆地盐城组下段沉积旋回地层概化，建立了一个含有断层的二维剖面模型，采用t0ugh2／eco2n程序对注入到深部咸水层中co2的运移分布特征及沿断层的泄漏过程进行了数值模拟。结果表明，尽管盐城组下段地层具有3层旋回结构且砂岩层属高孔高渗储层，但由于泥层厚度较小且渗透率相对较高，多层封盖效果不佳。在存在导通断层时，co2泄露风险较大。应用morris法以断层中气相co2总量作为输出变量，对模型参数进行了全局敏感性分析。研究显示，当仅改变断层参数时，与毛细压力相关的参数对气相co2沿断层泄漏影响程度最高；当考虑系统参数整体变化时则以砂岩含水层和泥岩的渗透率敏感性最高，其次为与毛细压力相关的参数（进气压力、残余液体饱和度及孔隙分布指数）。两种情形下孔隙度与盐度的敏感性均很小。

通过沥青砂岩与重质油热模拟实验方法,对塔里木盆地下古生界广泛赋存的沥青生烃特征与生烃潜力进行探讨。热模拟实验结果显示,沥青与重质油在热作用下均能生成烃类,表现出烃类裂解特征,生烃过程中既有气态烃也有液态烃生成;沥青砂岩样品、重质油样品与低成熟度一般品质的海相烃源岩生烃潜力大体相当。塔里木盆地下古生界存在沥青生烃证据,但实际成藏贡献尚需进一步油气地球化学证据支持。

采用有机岩石学和有机地球化学相结合的方法，详细研究了塔里木盆地志留系沥青砂岩的特征及其成因。色质分析表明，志留系沥青砂岩含高的三环二萜烷且以ｃ２３为主峰，与石炭系源岩不同，γ蜡烷含量不高，代表藻类生源的β胡萝卜烷含量较高，且具高孕甾烷、高重排甾烷的特征，反映沥青砂岩油源来自下古生界。有机岩石学研究表明，由于沥青砂岩含可溶性物质甚高，其油浸反射率（ｒｂ为０２７％～０３６％）不能反映其真实成熟度，水浸反射率（ｒｗ为１３５％～１５３％）与上下地层成熟度相吻合，排除了沥青砂岩“新生古储”的可能性。碳同位素分析结果进一步证实沥青砂岩源自下古生界的生油岩，是早古生代古油藏遭受后期构造破坏的结果。

历年来在塔里木盆地西南地区施工的钻井报废率较高,为降低钻孔报废率,通过对新疆塔里木盆地西南坳陷云地1井钻探施工工艺、孔内复杂情况的处理过程、现场技术管理措施的介绍,总结了塔里木盆地西南坳陷托云盆地复杂地层钻探的技术特点,形成了一整套可行的施工方法和技术管理方案,基本解决了在该地区的施工难题,可为今后类似工程的施工提供一些参考.

从沉积层序与油气成藏的关系出发,在河流-三角洲沉积体系中,提出了"富砂之外找贫砂,贫砂之内找富砂"的岩性地层油气藏勘探新思路。运用该思路并结合层序地层理论和相关目标评价技术,在准噶尔盆地红车断裂带三叠系克拉玛依下亚组河流相中,认为中期旋回msc2为有利的"贫砂"层系,在该层系中高弯曲指数的河道砂体为有利的"富砂"目标,针对目标提交了红山4井并获得工业油流;同样在新近系沙湾组三角洲沉积相中,认为三级层序nsq2中的湖侵体系域为有利的"贫砂"层系,层系中的三角洲前缘水下分流河道砂体为有利"富砂"目标,针对目标提交车89井并获得油气突破。这一思路指出了"贫砂"地层也是岩性地层油气藏发育的重要场所,对我国陆相岩性地层油气藏勘探具有一定的实践意义。