三塘湖盆地条湖组致密油地质特征及勘探潜力

注：括号内为样品数
0.5%～0.9%，Tmax（烃源岩热解峰温）主要为 420～ 含量平均为 0.32%，整体评价为好—极好烃源岩，凹陷
石油勘探与开发 450 ℃，烃源岩厚度为 100～600 m，生烃潜力不大。 马朗凹陷腹部条湖组下伏芦草沟组发育一套优质 烃源岩，其岩性主要为沉凝灰岩，富含生物碎屑、藻
rocks are easy to be fractured, and its oil saturation and crude oil density are high. The oil in tight sedimentary tuff is mainly from the
underlying Permian Lucaogou Formation high-quality source rocks with a 100−500 m interval between source rocks and reservoirs. The
and second member of Tiaohu Formation sedimentary tuff reservoirs. The area of “sweet spots” in the second member of Tiaohu Formation of Malang-Tiaohu Sag is about 203 km2, and the oil resource is predicted to be 2.4×108 t.
梁浩 1，李新宁 2，马强 2，梁辉 2，罗权生 1，陈璇 2，白国娟 2，张琪 2，孟元林 3
（1. 中国石油吐哈油田公司勘探部；2. 中国石油吐哈油田公司勘探开发研究院；3. 东北石油大学地球科学学院）
基金项目：国家自然科学基金项目（U1262106）；中国石油科技重大专项（2012E-34-08）
岩为主的建造，二段以火山间歇期泥岩及沉凝灰岩沉 向异性和烃源岩特性（七性关系）[8]。“七性关系”研
积为主。条湖组前期勘探主要以火山岩内幕及风化壳 究是致密油气勘探开发的客观要求，其目的是为了实
版权所有 型油藏为目标，发现条二段底部有良好油气显示，2011
年 M52 井压裂后获得工业油流，2012 年 Lu1 井压裂后 获高产工业油流。2012 年以来，新发现条湖组沉凝灰
积压裂技术，在 M56、M57H、M58H 井相继获得高产 同岩性烃源岩有机质丰度不同，干酪根类型以Ⅲ型和
工业油流。
Ⅱ2 型为主，目前处于低熟—成熟阶段，Ro 值主要为
2014 年 10 月
梁浩 等：三塘湖盆地条湖组致密油地质特征及勘探潜力
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表 1 马朗—条湖凹陷有机质丰度评价
地层
烃源岩 岩性
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石油勘探与开发·油气勘探
Vol. 41 No.5
密油均有差异：①储集层岩性既不是页岩，也不是砂岩 和碳酸盐岩，而是沉凝灰岩；②原油为中—重质油，而
1 区域地质概况
不是轻质油，密度为 0.89～0.91 g/cm3；③烃源岩与储
三塘湖盆地位于新疆东北部，属于哈密地区，呈北
集层不是紧密接触，而是源储分离，芦草沟组（P2l）二 段烃源岩生成的原油沿断层向上运移 100～500 m，穿过
地区
TOC/%
范围
平均值
（S1+S2）/（mg·g−1）
范围
平均值
氯仿沥青“A”/%
评价
范围
平均值 结果
条湖
沉凝灰岩
马朗—条湖凹陷 0.01～3.25（44）
0.97
组
泥岩
马朗—条湖凹陷 0.01～49.70（105） 2.62
沉凝灰岩、泥灰岩、 芦草 白云质泥岩
马朗凹陷
0.01～18.79（1 275） 3.87
沟组 沉凝灰岩为主 马朗凹陷腹部核心区 0.06～17.80（81） 5.82
泥灰岩、泥岩
条湖凹陷
0.01～45.80（32） 7.96
0.02～15.15（44） 0.03～54.32（79）
2.63 0.008 5～8.140 0（47） 2.670 0 差 2.56 0.004 4～4.700 0（23） 0.860 0 中
porosity and low permeability is developed in the second member of Tiaohu Formation in Santanghu Basin, and its granularity is fine, nano-scale pores and throats account for 88.3%, its permeability is lower than 0.5×10−3 μm2. Because of high brittleness, the reservoir
2014 年 10 月
石油勘探与开发 PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT
Vol.41 No.5 563
文章编号：1000-0747(2014)05-0563-10 DOI: 10.11698/PED.2014.05.07
三塘湖盆地条湖组致密油地质特征及勘探潜力
吸附或游离状态赋存于生油岩中，或与生油岩互层、 紧邻的致密砂岩、致密碳酸盐岩等储集层中未经过大
（P2t）致密玻屑晶屑沉凝灰岩中获得了工业油流（压 裂后）和低产油流，该盆地致密油勘探取得了突破性
规模长距离运移聚集的石油[6-9]。邹才能提出致密油的 进展。然而在储集层岩性、原油物性和源储配置方面，
4 个明显标志[6]：①大面积分布的致密储集层（孔隙度 三塘湖盆地二叠系条湖组致密油与国内外已发现的致
Abstract: Based on seismic data, logging, mud logging and lab testing data, the geological features and exploration potential of Permian
Tiaohu Formation tight oil were studied in Santanghu Basin, Hami Area, Xinjiang. The tight sedimentary tuff characterized as high
的勘探开发在美国和加拿大已获得巨大成功，致密油 系，无明显圈闭边界，无油“藏”概念；④致密储集
产量的大幅提升扭转了北美石油产量下降的趋势[3-5]。 层内原油密度小于 0.825 1 gΒιβλιοθήκη Baiducm3，油质较轻。
北美学者认为致密油包括页岩、致密砂岩和碳酸盐岩
中国已在鄂尔多斯、准噶尔等盆地发现了致密油，
中的石油[5]。国内大多数专家和学者认为致密油是指以 并投入开发[7, 9]。近期又在三塘湖盆地二叠系条湖组
crude oil generated in source rocks migrated up to the second member of Tiaohu Formation along faults and fractures characterized as
other-sourced charging and source-reservoir separating. Tight oil distribution is mainly controlled by Lucaogou Formation source rocks
现烃源岩品质评价、储集层品质评价和工程品质评价， 并以此为基础，研究源储配置关系，确定油气地质“甜 点”，并综合考虑地质“甜点”与工程品质，最终实现
岩致密油，且已形成了亿吨级增储上产新领域，为三 致密油勘探的“甜点”评价[10-11]。此外，笔者认为，
塘湖盆地的重要接替领域。
致密油勘探与开发还需考虑储集层的敏感性，即“八
Key words: Santanghu Basin; Tiaohu Formation; tight oil; sedimentary tuff; volcanic reservoir
版权所有 0 引言 目前世界上很多地区已经发现致密油[1-2]。致密油
小于 10%、基质覆压渗透率小于 0.1×10−3 μm2、孔喉直 径小于 1 μm）；②广覆式分布的成熟优质生油层；③连 续性分布的致密储集层与生油岩紧密接触的共生关
条二段发育火山角砾岩、火山碎屑沉积岩、玻屑 性”评价。
晶屑沉凝灰岩、火山熔岩，夹凝灰质泥岩和煤系泥岩。 2.1 烃源岩特征
条湖组致密油储存于条二段火山碎屑岩底部，为一套
条湖组烃源岩主要发育于条二段，岩性为泥岩和
玻屑晶屑沉凝灰岩。2013 年以来采用水平井与大型体 沉凝灰岩，有机质丰度差—中等（见表 1）。条湖组不
中图分类号：TE122
文献标识码：A
Geological features and exploration potential of Permian Tiaohu Formation tight oil, Santanghu Basin, NW China
Liang Hao1, Li Xinning2, Ma Qiang2, Liang Hui2, Luo Quansheng1, Chen Xuan2, Bai Guojuan2, Zhang Qi2, Meng Yuanlin3
石油勘探与开发 摘要：应用地震、测井、录井和分析化验资料，研究新疆哈密地区三塘湖盆地二叠系致密油地质特征及勘探潜力。 三塘湖盆地二叠系条湖组二段发育高孔低渗型致密沉凝灰岩储集层，储集层粒度细，纳米级孔喉占 88.3%，空气渗 透率小于 0.5×10−3 μm2；储集层脆性大、易于压裂，含油饱和度高，原油密度较高。条二段致密沉凝灰岩储集层中原 油主要来自下伏芦草沟组优质烃源岩，源储纵向相距 100～500 m，烃源岩生成的中质原油经油源断裂向上运移至条 二段储集层中聚集，具有他源充注、源储分离的聚集特征。致密油分布主要受芦草沟组烃源岩和条二段沉凝灰岩储 集层控制。马朗—条湖凹陷条二段致密油甜点区勘探面积约 203 km2，预测甜点区资源量 2.4×108 t。图 14 表 5 参 21 关键词：三塘湖盆地；条湖组；致密油；沉凝灰岩；火山岩储集层
西—南东向展布，总面积 2.3×104 km2。一级构造单元分 为北部隆起带、中央坳陷带和南部冲断带，中央坳陷带
条湖组一段火山熔岩，在条湖组二段沉凝灰岩中聚集。 进一步分为 5 个凸起和 6 个凹陷，其中马朗—条湖凹陷
本文研究三塘湖盆地二叠系条湖组沉凝灰岩致密 面积为 3 200 km2，是盆地油气勘探和开发的主要领域。
0.01～186.33（1 275） 26.23
0.010 0～3.460 0（126） 0.320 0
好— 极好
0.14～130.72（76） 0.01～137.13（32）
27.11 0.005 7～1.880 0（66） 0.360 0 极好 19.45 0.007 0～0.327 9（4） 0.107 2 较好
条湖组沉积时期，受印支运动影响，三塘湖盆地 发育一套富火山岩湖相沉积建造。条湖组主要分布在
2 致密油综合评价
马朗—条湖凹陷，地层南厚北薄，向北剥蚀尖灭，由 下到上可分为 3 段：一段、三段是一套以喷溢相火山
2012 年赵政璋等提出，致密油勘探应注重研究储 集层的岩性、含油性、物性、电性、脆性、地应力各
油藏的地质特征，分析其成藏规律，为三塘湖盆地乃 三塘湖盆地沉积地层包括石炭系、二叠系、三叠系、侏
至其他火山岩盆地的致密油勘探提供科学依据，同时 罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系。二叠系仅发
石油勘探与开发 丰富致密油形成与聚集的理论研究。
育中二叠统，从下到上分为芦草沟组和条湖组（见图 1）。
图 1 三塘湖盆地二叠系综合勘探图
(1. Exploration Department of PetroChina Tuha Oilfield Company, Hami 839009, China; 2. Exploration and Development Research Institute of PetroChina Tuha Oilfield Company, Hami 839009, China; 3. Northeast Petroleum University, Daqing 163318, China)