準(zhǔn)噶爾盆地紅山嘴地區(qū)油層地化特征

孫正龍，辛俊武，張宇軒，陳鈺婷

（中國(guó)石油新疆油田分公司采油一廠，新疆 克拉瑪依 834000）

準(zhǔn)噶爾盆地紅山嘴地區(qū)油層地化特征

孫正龍1，辛俊武1，張宇軒2，陳鈺婷2

（中國(guó)石油新疆油田分公司采油一廠，新疆 克拉瑪依 834000）

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣紅山嘴地區(qū)出現(xiàn)異常氣測(cè)錄井顯示，通過(guò)對(duì)這些特殊井選取巖心樣品和原油樣品進(jìn)行地化錄井特征分析，得出該區(qū)油質(zhì)整體偏重，熱解色譜譜峰主要集中于S21、S22，異常幅度明顯；熱解-氣相色譜譜圖基線呈明顯穹窿，不可見(jiàn)輕烴組分峰形。該研究對(duì)發(fā)現(xiàn)、識(shí)別油層針對(duì)性強(qiáng)，對(duì)紅山嘴地區(qū)發(fā)現(xiàn)新的油氣層有重要意義。

特殊錄井顯示；油層；地化特征；紅山嘴地區(qū)

在準(zhǔn)噶爾盆地部分區(qū)塊的錄井過(guò)程中，存在氣測(cè)組分僅出至C1或C3，試油仍可獲得工業(yè)油流，給儲(chǔ)層流體識(shí)別帶來(lái)了多解、模糊及不確定性。通過(guò)對(duì)錄井異常顯示油層井進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣地區(qū)的這一特殊錄井顯示的油層分布較多。此類特殊錄井顯示對(duì)發(fā)現(xiàn)油層具有較大的意義，但油氣水解釋難度較大，目前對(duì)出現(xiàn)此類特殊現(xiàn)象的原因分析與基礎(chǔ)研究比較欠缺。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

紅山嘴油田位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，緊鄰克拉瑪依油田，距克拉瑪依市東南方向約20km（圖1）。研究工區(qū)在石炭系基底上依次沉積的地層為三疊系克拉瑪依組（克拉瑪依下亞組T2k1、克拉瑪依上亞組T2k2）、白堿灘組（T3b）；侏羅系八道灣組（J1b）、三工河組（J1s）、西山窯組（J2x）、頭屯河組（J2t）、齊古組（J3q）和白堊系吐谷魯群（K1tg）。區(qū)域上缺失二疊系地層，其中石炭系與三疊系、三疊系與侏羅系、侏羅系與白堊系地層均為不整合接觸關(guān)系[1]。構(gòu)造上，紅山嘴油田界于車排子高地和克－烏斷階帶之間，是一個(gè)斷塊區(qū)，面積約400km2。

準(zhǔn)噶爾盆地是在前寒武紀(jì)結(jié)晶基底和晚元古代～古生代臺(tái)相沉積的基礎(chǔ)上形成的陸相沉積盆地。其發(fā)育經(jīng)歷了三個(gè)階段：海西晚期（二疊紀(jì)）裂陷階段；印支～燕山期（三疊紀(jì)～侏羅紀(jì)～白堊紀(jì)）坳陷階段；喜瑪拉雅期（第三紀(jì)）收縮～上隆階段[1，2]。研究區(qū)基底為石炭系的火山巖或變質(zhì)巖，石炭系頂面的構(gòu)造形態(tài)為向東傾的斜坡。中新生界的構(gòu)造形態(tài)繼承了石炭系頂面構(gòu)造形態(tài)，為由東向西逐漸超覆的單斜層，局部地區(qū)由于受斷層的牽引作用，形成小的褶皺和撓曲。

圖1　準(zhǔn)噶爾盆地紅山嘴油田區(qū)域位置圖

2 樣品采集與分析

本次研究對(duì)紅山嘴地球的12口井171塊巖心樣品和10口井的原油樣品的地化實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)熱解色譜和熱解氣相色譜的分布特征，結(jié)合地質(zhì)資料對(duì)研究區(qū)侏羅系八道灣組（J1b）、齊古組（J3q）、西山窯組（J2x）；三疊系克拉瑪依組（T2k）的特殊錄井顯示，試油結(jié)果為水層、干層井按層組進(jìn)行取樣分析，研究紅山嘴區(qū)塊具有此類特殊錄井地球化學(xué)顯示特征。

圖2　富含油細(xì)砂巖熱解色譜譜圖

圖3　熒光細(xì)砂巖熱解色譜譜圖

圖4　巖心樣品S1/S2與原油相對(duì)密度相關(guān)圖

3 地化特征分析

3.1熱解色譜特征分析

紅山嘴地區(qū)層由于油質(zhì)為中-重，熱解分析的烴類主要以S21、S22為主，輕烴極少，反映在分析值上，S0≈0，S1值小于S2值。熱解譜圖形狀是S0無(wú)峰形；S11呈小而窄峰形；S21峰形寬呈鞍形；S22峰形窄而高，S22值越大峰形越窄越高；S23峰形不顯示或略凸（圖2）。

從不同溫度區(qū)間獲得的分析值看：S0趨于零；S11值小于S21、S22；S21、S22值整體較大，S23值較小。油質(zhì)越重，S22、S23分析值就越高。

通過(guò)該地區(qū)錄井正常顯示的油層進(jìn)行取巖心樣品分析，可以得到以下的熱解色譜分析結(jié)論：S0無(wú)峰形；S11呈小而窄峰形；S21峰形寬呈鞍形；S22峰形窄而高；S21值明顯大于S22值；S23峰形不顯示或略凸（圖3）通過(guò)以上的研究，可以得到以下結(jié)論：在紅山嘴地區(qū)由于油質(zhì)為中-重，熱解色譜譜圖可以S21峰形寬呈鞍形和S22峰形窄而高來(lái)分辨出在氣測(cè)錄井顯示異常的井段也可以初略判斷為含油氣層。

對(duì)熱解色譜地化分析參數(shù)S1/S2進(jìn)行分析，S1/S2為樣品的輕重組分比，它與原油密度有較好的相關(guān)性，可以根據(jù)S1/S2值的大小判斷原油的性質(zhì)（圖4）。從圖中可看出，氣測(cè)錄井異常的井密度在（0.92～0.94）g/cm3，S1/S2在（0.28～0.40），組分出全的井密度在（0.88～0.89）g/cm3，S1/S2在（0.48～0.49），線性較好，相關(guān)性93%。

3.2熱解氣相色譜特征分析

熱解-氣相色譜分析除了獲得色譜流出曲線圖之外，還得到一系列定量分析參數(shù)，熱解-氣相色譜主要參數(shù)在儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的地質(zhì)含義見(jiàn)表1。

本次研究通過(guò)對(duì)紅山嘴地區(qū)油樣熱解-氣相色譜分析可以看出，正構(gòu)烷烴分布不完整或缺損，異構(gòu)烷烴相對(duì)含量較高，原油密度較高，研究區(qū)原油飽和烴氣相色譜圖有兩種基本類型：

第一類是輕度生物降解的原油，飽和烴正構(gòu)烷烴分布基本完整，低碳數(shù)的正構(gòu)烷烴已部分損失，異構(gòu)烷烴未損失，相對(duì)富集[5]，Pr/nC17和Ph/nC18比正常原油高，見(jiàn)圖5熱解-氣相色譜圖。

表1　主要參數(shù)在儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的地質(zhì)含義[3，4]

第二類是遭受中等的生物降解作用的原油，正構(gòu)烷烴已消耗殆盡，異構(gòu)烷烴也遭受部分破壞，低碳數(shù)的峰基本上已不可分，由于降解作用這類原油與正常和輕度生物降解原油相Pr/nC17和Ph/nC18相對(duì)含量顯著增高（圖6）。

圖5　某井油樣熱解-氣相色譜譜圖

圖6　某井油樣熱解-氣相色譜譜圖

氣測(cè)組分不全井油層熱解-氣相色譜譜圖特征：正構(gòu)烷烴已消耗殆盡，異構(gòu)烷烴也遭受部分破壞，低碳數(shù)的峰基本上已不可分，基線隆起。主峰碳后移碳數(shù)分布在nC22之后，峰面積大（圖7）。

圖7　某井巖心樣品熱解-氣相色譜譜圖

圖8　巖心樣品熱解-氣相色譜Pr/nC17與Ph/nC18參數(shù)相關(guān)圖

Pr/nC17、Ph/nC18是兩個(gè)運(yùn)移參數(shù)，有機(jī)質(zhì)在運(yùn)移過(guò)程中其比值保持不變。Pr/nC17、Ph/nC18是成熟度指標(biāo)，隨著演化程度的加深，其比值逐步變小。原油若受到氧化、降解、水溶作用則造成兩個(gè)參數(shù)比值增大[4]。通過(guò)對(duì)紅山嘴地區(qū)氣測(cè)組分不全的井巖心樣品的熱解-氣相色譜分析，得到Pr/nC17與Ph/nC18參數(shù)，Pr/nC17平均值為1.25、Ph/nC18平均值為1.25，均較氣測(cè)組分出全井的Pr/nC17平均值0.6和Ph/nC18平均值0.57較高，說(shuō)明紅山嘴地區(qū)油藏氧化降解較強(qiáng)，油質(zhì)偏重（圖8）。

4 結(jié)論

紅山嘴地區(qū)氣測(cè)組分不全井油層特征：巖心、油樣地化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及譜圖分析，油質(zhì)整體偏重。熱解色譜分析：譜峰主要集中于S21、S22，異常幅度明顯，體現(xiàn)油質(zhì)為中偏重特征，參數(shù)與原油密度有一定的相關(guān)性，規(guī)律性較強(qiáng)。熱解-氣相色譜分析：氣相色譜譜圖基線呈明顯穹窿，遭受降解作用，不可見(jiàn)輕烴組分峰形。

通過(guò)對(duì)特殊錄井顯示的地化特征及原因分析，可降低漏掉油層的風(fēng)險(xiǎn)以及降低試油成本，本次研究對(duì)發(fā)現(xiàn)、識(shí)別油層針對(duì)性強(qiáng)，并能對(duì)紅山嘴地區(qū)具有異常氣測(cè)錄井顯示的老井發(fā)現(xiàn)新的油氣顯示提供依據(jù)。

[1] 邢強(qiáng). 紅山嘴地區(qū)中生代儲(chǔ)層成巖特征及物性控制因素研究[D]. 蘭州大學(xué)（博士論文），2008.

[2] 程亮，王振奇，等. 準(zhǔn)噶爾盆地西北緣紅山嘴-車排子地區(qū)含油氣系統(tǒng)劃分[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào)，2011，33（3）:32～36.

[3] 杜秋定，伊海生，林金輝，等. 羌塘盆地雙湖地區(qū)含油白云巖有機(jī)地球化學(xué)特征[J]. 油氣地質(zhì)與采收率，2010，17（1）:22～24.

[4] 向斌，到李益壽. 熱解氣相色譜技術(shù)在吐哈油田錄井生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 石油地質(zhì)與工程，2011，25（5）:38～40.

[5] 伍新和. 準(zhǔn)噶爾盆地腹部陸梁油田油氣水地球化學(xué)研究[D]. 成都理工大學(xué)學(xué)位論文， 2002.

Geochemical Characteristics of Reservoir Oil Layers in the Hongshanzui Oilfield, Junggar Basin

SUN Zheng-long1XIN Jun-wu1ZHANG Yu-xuan2CHEN Yu-ting2
(1-No.1 Factory Xinjiang Oilfield, PetroChina, Karamay, Xinjiang 834000)

Abnormal gas logging display makes oil-gas-water interpretation and discovery of oil reservoirs difficult in the Hongshanzui oilfield, Junggar basin. This study selects the core and crude oil samples of anomalous display to analyze the geochemical logging characteristics in order to find out the characteristics of oil reservoir with anomalous display in this area. From the study it is concluded that the peaks spectra of thermal chromatography for crude oil with high density in the Hongshanzui oilfield focus on S21and S22. The peak spectra of gas chromatography are dome-shaped and light hydrocarbon components are invisible.

Hongshanzui oilfield; abnormal gas logging display; reservoir oil layer; geochemical characteristics

P632+1

A

1006-0995（2016）02-0332-03

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.036

2015-12-03

孫正龍（1988-），男（漢），新疆人，助理工程師，主要從事油氣田開(kāi)發(fā)