焉耆盆地四十里城地区八道湾组全油气系统成藏特征与模式

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.6.35

摘要/Abstract

摘要：

全油气系统理论能够解释常规-非常规资源有序共生机理。焉耆盆地四十里城地区八道湾组包含了页岩油、致密油与常规油3种类型资源,具备全油气系统特征。基于全油气系统理论,对区内八道湾组常规-非常规资源开展了成藏静态要素匹配与成藏动态要素演化分析,明确了各类型资源成藏特征,建立了全油气系统成藏模式。研究表明:研究区八道湾组构造油藏、致密油藏、页岩油藏序列共生,各类型油气成藏特征差异明显;研究区八道湾组全油气系统成藏条件良好,烃源岩供应了充足的油气、多类型储集层提供了有利储集空间、区域盖层封闭性能较强、地层产状与断层控制了油气运移与圈闭、常规-非常规资源成藏要素具有时间匹配性;在研究区低部位凹陷区,非常规油藏具有滞留成藏、源储紧邻、超压驱动特征;而在斜坡带高部位西北缘,常规油藏具有源储分离、长距离运移、浮力驱动特征。

关键词: 焉耆盆地, 四十里城, 八道湾组, 全油气系统, 地质特征, 成藏模式

Abstract:

The theory of the whole petroleum system (WPS) can explain the orderly coexistence mechanism of conventional and unconventional resources. The Badaowan Formation in the Sishilicheng area of the Yanqi Basin contains three types of resources: shale oil, tight oil, and conventional oil, exhibiting characteristics of a whole petroleum system. Based on the theory of the whole petroleum system, a static element matching analysis and a dynamic element evolution analysis of reservoir formation were conducted for the conventional and unconventional resources in the Badaowan Formation within the area. This analysis clarified the reservoir formation characteristics of each type of resource and established a reservoir formation model for the whole petroleum system. The research indicates that in the study area, the Badaowan Formation features a sequential coexistence of structural oil reservoirs, tight oil reservoirs, and shale oil reservoirs, with significant differences in the reservoir formation characteristics of various types of oil and gas. The whole petroleum system in the Badaowan Formation of the study area has favorable reservoir formation conditions, with source rocks supplying sufficient oil and gas, multiple types of reservoirs providing favorable storage space, strong sealing performance of regional cap rocks, stratigraphic occurrence and faults controlling oil and gas migration and entrapment, and time matching of reservoir formation elements for conventional and unconventional resources. In the low-lying sag area of the study area, unconventional oil reservoirs exhibit characteristics of retention and accumulation, close proximity of source and reservoir, and overpressure driving. In the high-lying northwest edge of the slope zone, conventional oil reservoirs exhibit characteristics of source-reservoir separation, long-distance migration, and buoyancy driving.

Key words: Yanqi Basin, Sishilicheng, Badaowan Formation, whole petroleum system, geological characteristics, reservoir formation model

中图分类号:

P618.130.2

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图/表 15

图1 焉耆盆地四十里城斜坡带概况 a—四十里城斜坡带八道湾组顶界构造与勘探成果图;b—研究区地理位置;c—研究区区域地层柱状图。

Fig.1 Overview of the slope belt of Sishilicheng in the Yanqi Basin

图2 四十里城斜坡带八道湾组暗色泥岩厚度及地化指标等值线图 a—厚度等值线;b—有机质含量等值线;c—有机质成熟度等值线。

Fig.2 Iso-line map of thickness and geochemical index of dark mudstone of Badaowan Formation in the slope belt of Sishilicheng

图3 研究区八道湾组三类烃源岩热模拟实验产油率(a)与产气率(b)对比图

Fig.3 Comparison of oil yield (a) and gas yield (b) of three types of hydrocarbon source rocks in the study area of thermal simulation experiment about Badaowan Formation

图4 八道湾组各段暗色泥岩厚度与排油强度 a—J1b1暗色泥岩厚度;b—J1b1暗色泥岩排油强度;c—J1b2暗色泥岩厚度;d—J1b2暗色泥岩排油强度;e—J1b3暗色泥岩厚度;f—J1b3暗色泥岩排油强度。

Fig.4 Thickness and oil expulsion intensity of dark mudstones in each section of the Badaowan Formation

图5 研究区八道湾组沉积相图 a—八道湾组一段(J1b1)下亚段;b—八道湾组二段(J1b2)下亚段;c—八道湾组三段(J1b3)下亚段。

Fig.5 Sedimentary facies map of the Badaowan Formation in the study area

图6 研究区八道湾组物性统计直方图

Fig.6 Histogram of physical properties of the Badaowan Formation in the study area

图7 研究区八道湾组岩心薄片照片下孔缝特征 a—宝1井,2 954.1 m,粒间微孔,铸体薄片,×10;b—宝19井,3 124.6 m,粒间溶孔,粒内微溶孔,岩石薄片,×5;c—城2井,3 374.0 m,微裂缝,铸体薄片,×10;d—城2井,2 868.0 m,粒间微孔、粒内微孔,铸体薄片,×4;e—城3井,2 836.8 m,微裂缝,铸体薄片,×4;f—宝2井,3 017.8 m,裂缝切割颗粒,粒间溶孔,粒内溶孔发育,×10。

Fig.7 Characteristics of pore throats in thin sections of the Badaowan Formation rock cores in the study area

图8 研究区八道湾组岩心薄片照片下颗粒接触特征 a—城1井,3 421.0 m,岩屑砂岩,普通薄片,×5;b—焉参1井,2 777.0 m,颗粒间以线—凸凹接触,普通薄片,×5;c—城1井,3 139.2 m,颗粒间以线—凸凹接触,普通薄片,×5;d—宝19井,3 123.8 m,高岭石,扫描电镜,×1 000。

Fig.8 Characteristics of grain contacts in thin sections of the Badaowan Formation rock cores in the study area

图9 J1b3下亚段暗色泥岩排替压力等值线图

Fig.9 Contour map of replacement pressure of dark mudstones in the Lower Submember J1b3

图10 城2井附近J1b断块圈闭位置

Fig.10 Location of J1b fault blocks near Well Cheng2

表1 城2井附近J1b断块圈闭要素统计表

Table 1 Statistical table of structural trapping elements of J1b fault blocks near Well Cheng2

序号	圈闭名称	圈闭类型	层位	圈闭要素			可靠性
序号	圈闭名称	圈闭类型	层位	面积/km²	高点海拔/m	闭合度/m	可靠性
①	城2井圈闭	断块	J₁b	10.82	-1 700	1 080	高
②	城2井北部圈闭	断块	J₁b	15.72	-760	1 700	高
③	星1井南部圈闭	断块	J₁b	7.73	-1 720	740	较高

图11 研究区城1井八道湾组成藏要素匹配耦合演化

Fig.11 Coupled evolution of hidden element matching in Well Cheng1,Badaowan Formation in research area

图12 研究区八道湾组常规油藏原油平面运移模式

Fig.12 Plane migration model of conventional oil reservoirs in Badaowan Formation in research area

图13 毛管力封闭与浮力成藏下限示意图

Fig.13 Schematic diagram of capillary seal and lower limit of accumulation by buoyancy

图14 四十里城地区八道湾组全油气系统成藏模式剖面位置见图1。

Fig.14 Reservoir formation model of the complete oil and gas system in the Badaowan Formation, Sishilicheng area

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