柴窝堡盆地

一.前言

柴窝堡盆地位于新疆乌鲁木齐市东南部,东经87° 35 ' ~ 89° 00 ',北纬43° 20 ' ~ 43° 40 '。北面是博格达山,南面是天格尔山。两山向东汇聚闭合盆地,西以鸡草子石炭纪基岩凸起与准噶尔盆地相隔,面积约2620km2。

截至2004年底,柴窝堡盆地已完成1∶20万重磁电测深普查,面积2425km2,二维地震2714km,三维地震72km2。全区地震台网密度达到2 km× 2 km ~ 2 km× 4 km,重点构造地震台网密度达到1km×4km。该区共有* * *口钻井8口,总进尺23058米,其中柴深1井和大1井为低油气流井。勘探研究发现并证实了12个圈闭构造(其中10个来自勘探目的层上二叠统红雁池组);2002年和2003年初步计算了柴窝堡构造凝析气藏、柴参1井区和大1井区的天然气地质储量,预测凝析气储量为347×108m3,预测可采储量为108m3,预测原油储量为173.5×108m3。

新一轮全国油气资源评价中的柴窝堡盆地资源评价由中国石化西部新区勘探指挥部和中国石化石油勘探开发研究院西部分院共同完成。柴窝堡盆地是一个勘探程度较低的盆地。至今只发现一个含油构造,没有探明储量。因此,柴窝堡盆地油气资源评价方法主要采用发生学方法。针对柴窝堡盆地面积小、构造单一的特点,将整个柴窝堡盆地作为一个评价单元进行油气资源预测评价。

二、油气地质条件

(1)地质调查

柴窝堡盆地是位于北天山的一个小型山间盆地。现今构造格局以南北分带、东西分块为特征。根据重力、磁力、地震和地面地质资料反映的基底和盖层构造特征,将盆地划分为渤南断褶区、鸡草子隆起、柴南断陷和大北坳陷四个一级构造单元(表8-10-1,图8-10-。盆地地形北高南低,北部为下二叠统出露区,面积约720km2,地面高程1600 ~ 2800m,地形复杂,无勘探前景。南部为中、新生代分布区,面积约1900km2,是盆地油气勘探的主要地区。区内地势较平坦,地面高程1044 ~ 1800 m,主要有戈壁、湖沼、丘陵、沟壑、阶地。

表8-10-1柴窝堡盆地构造单元划分表

图8-10-1柴窝堡盆地构造单元划分图

(2)烃源岩

柴窝堡盆地晚二叠世中期-侏罗纪坳陷期是盆地烃源岩发育的最重要时期。该盆地主要发育三套烃源岩,包括上二叠统芦草沟组、中上三叠统红岩池组和小泉沟组。芦草沟组和红岩池组厚度大、分布广、有机质丰度和成熟度高,是盆地最重要的烃源岩。侏罗系虽然也发育暗色泥岩,但一般低于生油门限,为未成熟烃源岩。

1.上二叠统芦草沟组烃源岩

上二叠统芦草沟组主要由灰色粉砂质泥岩和页岩组成,夹细砂岩和粉砂岩。烃源岩厚度214m,有机碳含量1.26% ~ 4.60%,平均2.52%,氯仿沥青平均“A”含量0.133%,平均生烃潜力8.4mg/g,符合良好烃源岩标准。上二叠统芦草沟组柴深1井(地)-柴2井、柴3井-柴深1井(石)北部是良好的烃源岩分布区,不仅有机质丰富,而且烃源岩厚,最大厚度约400m·m,向南烃源岩厚度变薄,有机质丰度逐渐降低,成为非烃源岩。

2.上二叠统红雁池组烃源岩

上二叠统红雁池组为一套黄灰色绿色砂岩、砂砾岩和灰黑色泥岩的岩性组合。暗色泥岩厚度仅45m,其有机碳含量、氯仿沥青“A”含量和生烃潜力分别为1.19%、0.027%和1.06mg/g,为中-差烃源岩。红雁池组烃源岩的分布规律与芦草沟组非常相似。盆地南部有机质丰度低,为贫烃源岩-非烃源岩分布区。盆地中北部富含有机质,是良好-良好烃源岩分布区,烃源岩厚度向北逐渐增加,最大厚度可达350m

3.中上三叠统孝泉沟群烃源岩

中上三叠统小泉沟群黄山街组上部为褐灰色、灰黑色、浅灰色泥岩夹砂岩、泥质细砂岩、黑色炭质泥岩。下部为棕灰色泥岩,与砂砾岩、细砂岩互层,夹灰黑色泥岩。盆地西部柴深1井小泉沟组暗色泥岩累计厚度151m,有机碳含量0.61%,氯仿沥青“A”含量0.01%,总烃90ppm,生烃量0.76mg/。柴2井小泉沟组暗色泥岩累计厚度270米,为良好-中等烃源岩。

中-上三叠统孝泉沟群沉积中心在盆地中部,盆地边缘烃源岩为有机质丰度低的贫-非烃源岩。烃源岩厚度向盆地中心逐渐增加,最大厚度达400m,有机质丰度逐渐增加,为中-好烃源岩。

柴窝堡盆地上二叠统芦草沟组烃源岩有机质类型相对较好(表8-10-2),但差异较大。柴深1井(石)南部主要为ⅲ型干酪根、ⅲ型干酪根和ⅱB型干酪根,盆地东部小平沟沟地区主要为ⅱB型干酪根和ⅲ型干酪根,少量ⅱA型干酪根。红雁池组烃源岩有机质类型略差于芦草沟组,仅在盆地北部坳陷中心有少量ⅱb型干酪根,其他地区均为ⅲ型干酪根。中上三叠统孝泉沟组烃源岩基本为ⅲ型干酪根(表8-10-3)。

实验结果表明,柴窝堡盆地上二叠统芦草沟组烃源岩镜质组反射率Ro为0.64% ~ 1.91%,平均值为1.57%,OEP值约为1.0,平均裂解峰值温度Tmax为478℃,主要产凝析气和轻质油。上二叠统红雁池组烃源岩镜质组反射率Ro为0.62% ~ 1.69%,平均值为1.51%,OEP值约为1.0,裂解峰值温度Tmax为407℃ ~ 511℃。主要产出凝析气和轻质油,综合解释结果应为高成熟烃源岩;中上三叠统孝泉沟组T2-3xq烃源岩镜质组反射率Ro为0.5% ~ 0.6%,平均为0.55%。OEP值大多为1.2,裂解峰温Tmax为435℃ ~ 437℃。无油气显示,综合解释结果应为低成熟烃源岩。

柴窝堡盆地上二叠统芦草沟组和红岩池组烃源岩的有效面积分别为942.43km2和828.94km2,厚度分别为213.2m和197m,有机碳含量分别为1.789%和1.68%,氯仿沥青“A”含量。中上三叠统孝泉沟组烃源岩有效面积为221.12km2,有机质成熟度Ro为0.55%,有机质丰度指数也低于上二叠统烃源岩,为中等丰度低成熟烃源岩。证明上二叠统烃源岩是盆地的主要烃源岩,中-上三叠统烃源岩是次要烃源岩。

表8-10-2柴窝堡盆地烃源岩有机质丰度评价表

表8-10-3柴窝堡盆地主要烃源岩干酪根类型综合分析结果

表8-10-4柴窝堡盆地烃源岩综合评价表

(3)成藏的其他条件

1.油藏条件

柴窝堡盆地二叠系、三叠系和侏罗系发育储集岩,其中上二叠统和三叠系为主要储集岩。除上二叠统芦草沟组(P2l)外,其他上二叠统和三叠系储集岩厚度占地层厚度的50%以上。

中三叠统克拉玛依组(T2k)储集岩符合一、二类储集岩标准。下三叠统仓房沟组上部储集岩达到二级储集岩标准。上二叠统下仓房沟组(P2cf)储集岩符合二级储集岩标准;上二叠统红岩池组(P2h)储集岩符合三级储集岩标准(表8-10-5)。上二叠统芦草沟组(P2l)储集岩也符合III类储集岩的标准。钻井结果表明,上二叠统红雁池组(P2h)和芦草沟组(P2l)储集岩是柴窝堡构造凝析气藏的主要油气藏。这两套储集岩主要分布在盆地南部和中南部,以扇三角洲砂岩和砂砾岩为主。其中,红岩池组沉积时期,湖盆从顶峰开始逐渐萎缩,水体变浅,储集岩比芦草沟组更发育。

2.封顶条件

柴窝堡盆地上二叠统、三叠系和侏罗系为坳陷期河流沉积,以砂泥岩互层为特征,泥岩盖层相对发育。盆地钻井泥岩厚度统计分析表明,柴3井以上的三叠系黄山街组(T3hs)、郝家沟组(T3hj)、中下侏罗统八道湾组(J1b)、三工河组(J1s)、西山窑组(J2x)(含中侏罗统头屯河组J2t)应为。中、下三叠统克拉玛依组(T2k)、上仓房沟组(T1cf)、下仓房沟组(P2cf)和红岩池组(P2h)泥岩发育程度略差于上三叠统和中、下侏罗统(包括芦草沟组P2l),应为良好的直接盖层。

(D)油气聚集的有利条件

柴窝堡含油构造是迄今为止发现的唯一含油构造。位于盆地中西部,是一个以二叠系红雁池组和芦草沟组为目的层的背斜-岩性复合圈闭。从油气成藏条件分析,含油构造具有以下油气成藏的有利因素:

柴窝堡构造从二叠纪末至侏罗纪末开始形成单斜,此时上二叠统烃源岩进入生排烃高峰期,有利于油气运移和聚集。靠近盆地北部生油凹陷,长期处于油气运移方向;盆地中部是盖层发育的有利地区,保存条件良好;燕山晚期至喜马拉雅期改造期间,盆地中部的压应力相对较弱,对油气藏影响不大。盆地物源来自南方,上二叠统沉积时构造位于扇三角洲前缘相带,有利于储层发育。

表8-10-5柴窝堡盆地钻井岩心储层物性统计表

表8-10-6柴窝堡盆地钻井泥岩盖层统计表

从以上分析可以看出,盆地中西部是油气聚集的有利地区,是油气藏的主要分布区,也是油气勘探前景最好的地区。盆地北部虽然处于生油坳陷的中心,油气源丰富,但储层不发育,受后期改造影响强烈,不利于油气藏的保存。盆地南部储层虽然发育良好,但距离生油凹陷较远,油气供应条件较差。此外,由于后期改造强烈,保存条件不好,也不利于油气聚集。

三、资源评价方法和参数体系

由于柴窝堡盆地勘探程度低,钻井和地质资料少,难以满足盆地模拟的需要。因此,本次评价主要采用成因方法中的氯仿沥青“A”法、有机碳(降解率)法和有机碳(烃产率)法预测油气潜在资源量。

1.统计分布参数

统计分布参数包括:烃源岩厚度h、有机质丰度(氯仿沥青“A”含量A、有机碳含量C、原始有机碳含量C原始)和产烃率(产油率E油、产气率E气)。

2.固定值参数

常量参数包括:烃源岩面积S、烃源岩密度R、干酪根降解速率D、油(气)生成比I、油(气)排烃系数K1、油(气)排烃系数K2。生油岩面积应为有效生油岩面积,通过设定有机碳含量下限(C=0.8%)和有机成熟度下限(Ro=0.5%)来圈定。同时,有效烃源岩范围是确定网格范围的基础。

3.烃产率图和原始有机碳回收系数公式

柴窝堡盆地在晚三叠世之前应属于准噶尔盆地南缘的一个坳陷,两者具有相同的盆地演化过程和沉积特征。因此,本次评价使用的产烃量图版、原始有机碳采收率系数公式、排烃系数、排聚系数等计算参数主要采用准噶尔盆地同一层位的三次评价结果。表8-10-7列出了柴窝堡盆地与烃源岩有关的ⅲ型和ⅱB型有机质的产油率、产气率和有机碳采收率数据。

表8-10-7准噶尔盆地油气产能表

注:表中第二栏为P2w泥岩有机碳恢复系数。

4.排烃系数和排聚合物系数

本次评价采用的上二叠统芦草沟组、红雁池组和中上三叠统小泉沟组三套烃源岩的排油(气)系数和排油(气)系数是根据准噶尔盆地相应层位的三次评价得到的生油(气)、排油(气)和聚集油(气)的统计结果给出的。上二叠统芦草沟组中上三叠统小圈沟(T2-3xq)驱油系数49.373%,衰竭系数56.802%,驱油系数1.301%,气驱系数0.327%。

5.资源转化率

柴窝堡盆地是一个勘探程度较低的盆地,其资源转化率是根据已知含油气盆地的油气资源统计结果得出的。塔里木盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地资源转化率为40% ~ 50%,焉耆盆地为35%,河西走廊等中小盆地为30%。由于柴窝堡盆地是晚古生代-中新生代的小盆地,资源转化率为30%。

7.可回收系数

柴窝堡盆地各评价层油气采收率计算结果见表8-10-8。根据评价得分和石油天然气采收率标准,可以得到相应的采收率。上二叠统芦草沟组(P2l)原油采收率为24.2%,天然气采收率为46.4%。上二叠统红雁池组(P2h)原油采收率为24.72%,天然气采收率为47.2%。中上三叠统小泉沟组(T2-3xq)原油采收率为25.4%,天然气采收率为56%。

表8-10-8柴窝堡盆地油气资源可采系数计算表

第四,资源评价的结果

(1)油气资源评价结果

1.潜在资源

盆地远景资源量由改进的氯仿沥青“A”法、改进的有机碳(降解率)法和有机碳(烃产率)法预测结果的德尔菲加权平均得到,权重系数主要根据三种方法的预测结果给出。其中有机碳(烃产率)法预测效果较好,权重系数为0.5;有机碳(降解率)法预测效果较好,权重系数为0.3;氯仿沥青“A”法预测效果一般,权重系数为0.2。从表8-10-9可以看出,上二叠统芦草沟组(P2l)远景石油资源量(期望值,下同)为0.0663×108t,远景天然气资源量为298.6×108 m3;上二叠统红雁池组(P2h)远景石油资源量为0.1001×108t,远景天然气资源量为191.8×108m3。中上三叠统小泉沟组(T2-3xq)石油远景资源量为0.0192×108t,天然气远景资源量为18.4×108m3。累计后,盆地石油远景资源量为0.1856×108t,天然气远景资源量为508.8×108m3,总油气远景资源量为0.6944×108t油当量。

表8-10-9柴窝堡盆地油气潜在资源计算结果

继续的

2.地质资源

根据表8-10-10,上二叠统芦草沟组(P2l)石油地质资源量(期望值,下同)为0.01989×108t,天然气地质资源量为89.58×108 m3;上二叠统红雁池组(P2h)石油地质资源量为0.03003×108t,天然气地质资源量为57.54×108m3。中上三叠统小泉沟组(T2-3xq)石油地质资源量为0.00576×108t,天然气地质资源量为5.52×108m3。累计后,全盆地石油地质资源量为0.05568×108t,天然气地质资源量为152.64×108m3。

表8-10-10柴窝堡盆地油气地质资源计算结果

3.可开采资源

柴窝堡盆地上二叠统芦草沟组(P2l)可采石油资源量(期望值,下同)为0.004909×108t,可采天然气资源量为41.565×108m3。上二叠统红雁池组(P2h)可采石油资源量为0.007556×108t,可采天然气资源量为27.159×108m3。中上三叠统小泉沟组(T2-3xq)可采石油资源量为0.001463×108t,可采天然气资源量为3.091×108m3。富集后全盆地可采石油资源量为0.01393×108t,可采天然气资源量为71.815×108m3(表8-10-11

表8-10-11柴窝堡盆地油气可采资源量计算结果

(2)油气资源分布

1.油气资源分布系列

柴窝堡盆地油气资源主要分布在上二叠统芦草沟组(P2l)、红雁池组(P2h)和中上三叠统小圈沟组(T2-3xq)(表8-10-12)。本次资源评价结果表明,柴窝堡盆地石油地质资源量(预期值,下同)为0.05568×108t,可采资源量为0.01393×108t,石油地质资源丰度为0.2932×104t/km2(有效勘探区天然气地质资源量为152.64×654

2.油气资源的深度分布

根据钻井资料,柴窝堡盆地的油气资源主要分布在盆地西部。纵向上,油气资源主要分布在2000~3500米,石油地质资源0.0499×108t,天然气地质资源147.12×108m3。2000m浅层石油地质资源量为0.0058×108t,天然气地质资源量为5.52×108m3(表8-10-12)。

3.油气资源的地理环境分布

柴窝堡盆地的地理环境主要是戈壁,其次是丘陵、湖泊、沟壑、阶地等地貌单元。由于已发现的含油构造和具有良好勘探前景的部位主要位于盆地的西部和中部,油气资源的自然地理分布应以戈壁为主(表8-10-12),还有少量冲沟、阶地等地貌单元。

4.油气资源品位分布

柴窝堡盆地油气资源以常规油和常规气为主(表8-10-12),常规油地质资源量为0.0557×108t,常规气地质资源量为152.64×108m3。

动词 (verb的缩写)勘探建议

本次评价结果表明,柴窝堡盆地石油地质资源量(期望值,下同)为0.05568×108t,可采资源量为0.01393×108t,天然气地质资源量为152.64×108t。同时,研究成果还表明,柴窝堡盆地西部和中部地区是成藏的最佳地区,其中柴窝堡西部构造是扩大现有储量的有利勘探目标区,盆地中部地区是实现新突破或新发现的储量勘探目标区,盆地南部和北部地区是加强研究和积极勘探的勘探目标区。

表8-10-12柴窝堡盆地资源评价成果表

柴窝堡盆地在燕山期和喜马拉雅期遭受强烈的挤压、隆升和剥蚀,盆地北缘因大面积隆升和剥蚀而大面积出露,作为主要含油气层系的上二叠统基本被剥蚀,无勘探前景。只有渤南断裂以南地区仍被中、新生代地层覆盖,具有良好的油气勘探前景。

建议柴窝堡盆地近期勘探重点应放在柴窝堡含油气构造上。该构造目前有4口探井——柴深1井、大1井、柴深1井、柴深1井×柴深1井。其中,前两口井为低油气井。下一步是查明该构造的有效储层及其油气分布范围,扩大现有含油气面积,查明油气储量,选择有利构造部位,打几口评价井。其次,对盆地中南部的白杨河3号构造和盆地北部渤南断裂以南的昔格达构造进行了详细的地震调查,查明了这两个构造的圈闭形态特征、封闭性能、储层特征和可能的油气条件,作为可能的勘探目标。同时,继续做好盆地中部的地震调查解释工作,努力寻找有利的圈闭构造作为后备勘探目标。

不及物动词摘要

(1)根据生储盖叠置关系和油气运移方式,柴窝堡盆地可分为上二叠统和中上三叠统两套生储盖,成藏模式以自生自储为主。勘探结果表明,上二叠统红雁池组和芦草沟组砂岩储层是盆地最重要的含油层系,红雁池组扇三角洲前缘相砂体是最有利的油气储层。

(2)采用改进的氯仿沥青“A”法、有机碳(降解率)法和有机碳(烃产率)法对柴窝堡盆地进行油气资源预测,其中上二叠统芦草沟组(P2l)石油远景资源量为0.0663×108t,地质资源量为0.01989×。天然气远景资源量298.6×108m3,地质资源量89.58×108m3,可采资源量41.565×108m3。上二叠统红雁池组(P2h)石油远景资源量0.1001×108t,地质资源量0.03003×108t,可采资源量0.007556×108t。远景天然气资源量为191.8×108m3,地质资源量为57.54×108m3,可采资源量为27.159×108m3。中上三叠统孝泉沟群(T2-3xq)石油远景资源量0.0192×108t,地质资源量0.00576×108t,可采资源量0.001463×108t。天然气远景资源量为18.4×108m3,地质资源量为5.52×108m3,可采资源量为3.091×108m3。全盆地远景石油资源量为0.1856×108t,地质资源量为0.05568×108t,可采资源量为0.01393×108t。天然气远景资源量508.8×108m3,地质资源量152.64×108m3,可采资源量71.815×108m3。

(3)柴窝堡盆地上二叠统生油坳陷位于盆地北部,扇三角洲前缘相砂体的有利发育部位在盆地中南部,区域盖层的发育部位在盆地中部,圈闭构造的发育部位在盆地南部、北部和西部,中部发育少量背斜构造。因此,盆地中西部是油气成藏条件最好、油气勘探前景最好的地区。