红山嘴地区中下侏罗统含煤层系沉积成因与储层表征

红山嘴地区中下侏罗统含煤层系沉积成因与储层表征

红山嘴地区是准噶尔盆地最主要的油气勘探开发区块之一,其近5年的年均油气产量在30万吨±/年;截止2017年底,该区已探明地质储量5136.95万吨,其中的中、下侏罗统探明约311万吨,约占6.1%,现已发现3个油气田(藏),已陆续进入开发中后期,其产量逐年递减,亟待寻找新的开发区块来实现稳产之目的。而面临这一挑战的主要科学问题是:不同时期的聚煤成因与砂体的相互关系不明,层序格架下有利储集砂体展布不清,其成因机理与控制因素存在争议,有利勘探区块亟待落实。

为此,基于前人研究成果与勘探现状,运用岩、电、震及露头资料,对2个含煤地层组的特征进行了分析,明确了早期连续煤层与后期断续多煤层的成因机理,采用沉积微相导向的对比方法,通过纵横交叉剖面,理清了两种沉积体系砂体的成因与叠置样式,探讨了各自的成因机制并查明了主控因素;利用岩-电-震相结合的定量方法,按基准面半旋回编制了8个时期的沉积参数图,再现了其沉积相的展布与演化;依据不同时期沉积相展布特点,厘定了有利储层评价指标,选用权衡定量技术的方法,对8个时期的有利区带进行了评价,进而在叠合与综合分析基础上,指出了CH7209井区和红68井区为有利勘探区块,指导了该区下一步的勘探方向。其主要成果与创新如下:1)依据层序地层学原理,厘定了研究区中下侏罗统的层序界面特征及其地质响应,划分出6个中期旋回;在岩心精细观察的基础上,识别出5种砾岩相、5种砂岩相、3种泥岩相及1种煤岩相,建立了能够反映成因的8种垂向沉积序列,构建了岩心-测井相-地震相一体化的沉积相标志,明确了两种沉积体系类型,八道湾组扇三角洲,西山窑组辫状河三角洲。

2)提出了半定量判识砂砾岩结构成因的四种指标(岩石学特征、沉积序列、

最大粒径/单层厚度(MPS/BTh)、粒度概率累积曲线),有效地区分了两类成因(牵引流与重力流)的砂砾岩。3)探讨了两个时期煤的展布特点与成因,下侏罗统(八道湾组)具有稳定连续成片分布的特点,中侏罗统(西山窑组)具有非稳定断续分布不成片的特征,前者与砂顶底板接触,后者与砂间互叠置,并明确指出煤层的稳定性受控于坡度,连续与非连续受控于气候和聚煤期平衡状态。

在确保平剖一致的前提下,通过纵横交叉剖面的对比,得出了研究区的3种砂体叠置样式:切叠型、孤立型、桥接型,由此说明了砂体主要展布特征与机理。4)采用井震结合、多元统计的定量方法,编制了8个时期的沉积参数平面分布图,应用均方根属性正态分布量化确定沉积相带的边界,再现了8个时期的沉积格局与演化;明确了下侏罗统(八道湾组)发育扇三角洲,其湖进期沉积展布具有“大平原、小前缘”与砂体“毯式分布”的特点,而湖退期具有“小平原、大前缘”与砂体“条带状分布”的特征;然则,中侏罗统(西山窑组)发育辫状三角洲体系,其沉积展布具有“水道为主,侧向迁移”与砂体“辫状分布”的特点。

5)依据代表取心井的实测资料拟合建立了孔隙度解释模型,并对全区所有井进行了孔隙度重新解释;采用灰关联分析法,以基准面半旋回为单元进行了评价,依据权衡定量评分(Q),将储层划分为5类,指出了Ⅰ类为优质储层Q介于1~0.6,位于三角洲平原与前缘内带过渡区及辫流坝,主要发育牵引流成因砾岩、分流河道砂岩及辫流坝砂岩;Ⅱ类为有利储层Q介于0.6~0.5,位于三角洲平原、前缘内带与外带交互区,发育重力流成因砾岩、河口坝砂体及辫状水道砂岩;Ⅲ类为较有利储层Q介于0.5~0.4,位于三角洲前缘外带与漫溢砂,发育水下分流河道砂岩。6)结合已知油藏分布的特点,采用“四图叠合”(孔隙度图、微相平面分布图、储层评价分布图、构造图)的方法,预测了有利的勘探区块与勘探方向,建议尽早对

CH7209井区和红68区进行勘探。