准噶尔盆地高效勘探主要策略与方向.pdf

中 国 石 油 勘 探CHINA PETROLEUM EXPLORATION2024 年 1 月第 29 卷第 1 期准噶尔盆地高效勘探主要策略与方向刘国勇1 宋永2 毛新军2 唐勇2 郭旭光2 卫延召3 龚德瑜3（1中国石油青海油田公司；2中国石油新疆油田公司；3中国石油勘探开发研究院）摘要：准噶尔盆地进入富烃凹陷勘探新阶段，面临勘探目标越来越深、越来越散、越来越隐蔽，储层孔渗条件越来越差，已发现储量升级率低、储量动用率低等新挑战，如何提高勘探成效、实现油田效益发展是迫切需要回答的问题。通过新一轮盆地整体研究和再认识，认为准噶尔盆地多层系烃源灶空间分布具有互补性，“既富油，也多气”，突破了盆地“油多气少”传统认识；富烃凹陷发育 4 类规模有效储集体，空间分布侧向有序、纵向叠置；存在源内常规非常规有序聚集、源上退覆式扇三角洲砂砾岩大面积成藏、中浅层断砂耦合立体成藏 3 种成藏体系。文章结合准噶尔盆地资源特点、地质新认识、勘探开发技术适应性及可持续效益发展目标等，提出“油气并举、常非并重、深浅兼顾、多域增储”高效勘探策略，指出三大勘探方向及九大勘探领域，有望助力油田实现效益可持续发展。关键词：准噶尔盆地；富烃凹陷；天然气资源；断砂耦合；高效勘探；勘探方向中图分类号：TE112 文献标识码：A DOI:10.3969/j.issn.1672-7703.2024.01.004Main strategies and orientations for high-efficiency exploration in Junggar BasinLiu Guoyong1,Song Yong2,Mao Xinjun2,Tang Yong2,Guo Xuguang2,Wei Yanzhao3,Gong Deyu3(1 PetroChina Qinghai Oilfield Company;2 PetroChina Xinjiang Oilfield Company;3 PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration&Development )Abstract:The petroleum exploration in Junggar Basin has entered a new stage of exploration in hydrocarbon rich sags,which faces new challenges such as increasing burial depth,more scattered and subtle exploration targets,poorer reservoir porosity and permeability,and low upgrade rate and recovery rate of reserves.It is an urgent task to improve exploration effectiveness and achieve benefit development of oil fields.The new round of integrated research and re-understanding of the basin indicates that the spatial distribution of multiple source kitchens in Junggar Basin are complementary,showing“abundant oil and rich gas”,which has broken through the traditional understanding of“abundant oil but less gas”in the basin;There are four types of large-scale effective reservoirs in hydrocarbon rich sags,with orderly distribution in lateral and superposition in vertical direction;Three types of hydrocarbon accumulation systems are identified,such as orderly accumulation of conventional and unconventional oil and gas in source rock,large-scale hydrocarbon accumulation in regressive fan delta facies glutenites above source rock,and stereoscopic hydrocarbon accumulation in medium-shallow fault-sand coupling reservoirs.In combination with the resource characteristics,new geological knowledge,adaptability of exploration and development technologies,and goal of sustainable and benefit development in Junggar Basin,strategies for high-efficiency exploration are proposed,including“simultaneous exploration of oil and gas,emphasis on both conventional and unconventional oil and gas,co-exploration of deep and shallow oil and gas,and reserve increase in multiple fields”,and three major exploration orientations and nine major exploration fields are put forward,so as to support the benefit and sustainable development of the oilfield.Key words:Junggar Basin,hydrocarbon rich sag,natural gas resources,fault-sand coupling,high-efficiency exploration,exploration orientation基金项目：中国石油重点科技攻关项目“岩性地层油气藏成藏规律与关键技术研究”（2021DJ04），“岩性油气藏群富集规律及有利区带评价技术研究”（2021DJ0404）。第一作者简介：刘国勇（1978-），男，湖北荆州人，博士，2007 年毕业于中国石油大学（北京），教授级高级工程师，主要从事油气田地质勘探综合研究与管理工作。地址：甘肃省敦煌市七里镇中国石油青海油田公司，邮政编码：736202。E-mail：通信作者简介：卫延召（1972-），男，河南洛阳人，博士，2001 年毕业于中国石油勘探开发研究院，高级工程师，现从事油气地质及油气勘探综合研究工作。地址：北京市海淀区 910 信箱石油地质研究所，邮政编码:100083。E-mail:收稿日期：2023-06-20；修改日期：2024-01-05引用：刘国勇,宋永,毛新军,等准噶尔盆地高效勘探主要策略与方向 J.中国石油勘探,2024,29(1):47-64.Liu Guoyong,Song Yong,Mao Xinjun,et al.Main strategies and orientations for high-efficiency exploration in Junggar BasinJ.China Petroleum Exploration,2024,29(1):47-64.中 国 石 油 勘 探482024 年第 29 卷0 引言准噶尔盆地油气勘探历经百余年，2010 年之前主要集中于源外和源边正向构造单元勘探，在西北缘断阶带、东部隆起带、腹部古凸起三大正向构造油气聚集带建成三大油气生产基地，支撑了准噶尔盆地千万吨油田建设。随着富烃凹陷周缘正向构造单元油气勘探程度日益增高，老区增储稳产压力巨大，“跳出凸起带、走向凹陷区”是实现盆地勘探增储上产和可持续发展的必然选择。2010 年以来，围绕玛湖、吉木萨尔两大二叠系富烃凹陷下组合勘探，先后发现了玛湖凹陷百口泉组砾岩大油区，吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油、玛湖南部上二叠统上乌尔禾组地层型大油区，成为准噶尔盆地近年储量增长的主体。准噶尔盆地凹陷区下组合勘探具有近源优势，已发现储量规模大，但也面临埋深大、勘探对象隐蔽、储层非均质性强、储量劣质化等客观现实。据统计，20192021 年盆地探明储量埋藏深度普遍处于37704200m，储层孔隙度为 7.5%9.7%、渗透率为 0.040.46mD，属特低孔超低渗储层，非常规油藏为主。埋深大、储层复杂、钻井周期长、投资成本高，是深层非常规油气资源的客观地质条件。20192021 年提交石油预测储量 8.49108t、石油控制储量 5.29108t，储量升级率分别为 18%和 0，新增石油探明储量 5.09108t，整体动用率仅为 23%，新增储量升级率、动用率“双低”，严重制约了油田效益发展。造成准噶尔盆地目前储采失衡主要有 3 方面原因，一是对盆地资源结构认识不足，盆地“富油少气”的传统认识造成盆地天然气勘探开发长期处于较低水平，在低油价背景下依靠天然气提高油田综合效益处于劣势；二是针对凹陷区下组合非常规油气资源勘探部署过于集中，造成新增三级石油储量主要为非常规油气，储量规模有余、优质高效储量不足，储量升级和动用难度大、成本高；三是盆地整体研究和地质认识迭代偏慢，造成多元化勘探领域和区带目标准备不足。本文在充分利用富烃凹陷新探井、大面积新三维地震勘探等资料的基础上，对盆地构造、烃源岩、沉积储层、油气成藏等开展了新一轮整体研究和再认识，对盆地的地质特征、油气资源结构等取得了一些新认识，结合地质新认识及油田公司效益可持续发展需求，提出了准噶尔盆地“油气并举、常非并重、深浅兼顾、多域增储”高效勘探新策略，梳理出盆地未来三大勘探方向、九大勘探领域，以期助力油田实现效益可持续发展。1 地质概况准噶尔盆地位于新疆维吾尔自治区北部，为大型叠合含油气盆地，盆地主要经历了晚海西期、印支期、燕山期 3 幕、喜马拉雅期等多期构造运动叠加改造，主要参考海西期隆坳格局，可划分为 6 个一级构造单元、44 个二级构造单元，其中包括玛湖凹陷、盆井西凹陷、沙湾凹陷、东道海子凹陷、阜康凹陷、吉木萨尔凹陷等多个富烃凹陷（图 1）。自晚泥盆世开始该盆地分区依次进入洋壳闭合、陆陆碰撞的洋陆转换阶段，大约从晚石炭世开始盆地主体进入多旋回陆相湖盆演化阶段，经历了晚石炭世中二叠世前陆盆地、晚二叠世早中侏罗世陆内坳陷盆地、晚侏罗世陆内前陆盆地、白垩纪古近纪陆内坳陷盆地及新近纪第四纪陆内前陆盆地五大成盆演化阶段，具有 3 期前陆盆地、2 期坳陷盆地的演化特点。准噶尔盆地内发育石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系及新近系，二叠系风城组、芦草沟组为主力油源岩，石炭系滴水泉组、松喀尔苏组B 段及中下侏罗统煤系地层是主力气源岩，白垩系和古近系烃源岩主要分布于盆地南缘西部，为局部油源岩。从石炭系到新近系发育四大类储集体，一是石炭系下二叠统发育的火山岩储集体；二是中下二叠统咸湖背景下发育的云质砂岩、云质泥页岩等细粒储集体；三是二叠系三叠系陡坡背景下发育的冲积扇扇三角洲砾岩、砂砾岩储集体；四是侏罗系古近系缓坡背景下发育的河流三角洲砂岩储集体（图 2）。盆地主体区（中央坳陷、陆梁隆起）纵向上发育3 套主力储盖组合，下组合以上二叠统上乌尔禾组三段褐色、灰褐色泥岩为盖层，石炭系中上二叠统火山岩、白云质岩、砂砾岩为储层，主要发育火山岩风化壳油气藏、砂砾岩油藏、白云质砂岩致密油藏及页岩油；中组合以三叠系白碱滩组深灰色泥岩为区域盖层，以三叠系百口泉组、克拉玛依组砂砾岩为主要储层，主要发育大面积砂砾岩岩性油藏；上组合以白垩系吐谷鲁群深灰色、灰绿色泥岩为区域盖层，以侏罗系白垩系砂岩、砂砾岩为主要储层，主要发育远源次生油气藏（图 2）。刘国勇等：准噶尔盆地高效勘探主要策略与方向49第 1 期盆地边界地名低产油流井产水井探明天然气储量范围油气显示井探明石油储量范围工业油流井一级构造单元分界线二级构造单元分界线工业气流井3.0/1德仑山特阿拉哈拉山尔山扎伊底里格青克拉美丽山山依林黑比尔根山格达山博奎屯莫索湾昌吉米泉石河子玛纳斯呼图壁吉木萨尔乌尔禾沙湾乌鲁木齐独山子奇台车排子阜康乌苏克拉玛依050km古伦坳陷陆梁隆起东部隆起断冲前山山天北西部隆起中央坳陷乌彩深1乌35风南1吉174玛湖28玛51X彩参2前哨1前哨2盆北1玛中4高探1呼探1天湾1呼101呼102康探1彩探1H夏72玛湖凹陷盆1井西凹陷沙湾凹陷东道海子凹陷 滴水泉凹陷吉木萨尔凹陷阜康凹陷沙湾凹陷四 棵 树 凹 陷带百75艾湖2玛18玛中1达13盐北2玛湖1达探1莫北2莫深1芳草1阜东5永1 图 1准噶尔盆地构造单元划分及勘探成果图Fig.1 Division of structural unit and exploration achievements in Junggar Basin区域盖层局部盖层油层气层火山岩流纹岩砂砾岩砂岩泥岩碳质泥岩云质泥岩云质砂岩 泥质粉砂岩凝灰质砾岩 泥质砂岩凝灰质泥岩地 层系统组岩性独山子组（N1d）塔西河组（N2t）上新统中新统始渐新统古始新统沙湾组（N2s）安集海河组（E2-3a）紫泥泉子组（E1-2z）东沟组（K2d）新近系古近系上统下统白垩系侏罗系三叠系二叠系石炭系连木沁组（K1l）胜金口组（K1s）呼图壁河组（K1h）清水河组（K1q）喀拉扎组（J3k）齐古组（J3q）头屯河组（J2t）西山窑组（J2x）三工河组（J1s）八道湾组（J1b）白碱滩组（T3b）克拉玛依组（T2k）百口泉组（T1b）上乌尔禾组（P3w）下乌尔禾组（P2w）夏子街组（P2x）风城组（P1f）佳木河组（P1j）上统下统中统上统下统中统上统下统中统安5独62a呼2陆9石南31卡6北27彩31莫北2莫10车67玛131克75检乌22夏72风城1拐5滴西17滴西10生储盖组合生储盖油气层 代表井图 2准噶尔盆地地层综合柱状图Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of Junggar Basin中 国 石 油 勘 探502024 年第 29 卷北天山山前冲断带以中新生界为主要目的层，发育背斜型油气藏，纵向上划分为上、中、下 3 套储盖组合，下组合以吐谷鲁群泥岩为区域盖层，中上侏罗统砂岩、砂砾岩为储层；中组合以古近系安集海河组泥岩为盖层，上白垩统东沟组、古近系紫泥泉子组和安集海河组砂岩为储层；上组合以中新统塔西河组为盖层，沙湾组为储层（图 2）。准噶尔盆地经历百余年油气勘探，在石炭系至新近系 21 个层组中发现工业油气流，已发现 32 个油气田、440 个油气藏，累计探明石油储量 33108t（常规）、天然气储量 1935108m3，呈现油多气少的特点，纵向上多层系复式油气聚集，平面上油气藏复合叠加连片1。2 叠合盆地多层系烃源灶富油多气，空间分布具有互补性准噶尔盆地发育泥盆系石炭系、二叠系、侏罗系 3 套主力烃源岩层系及三叠系、白垩系、古近系 3套次要烃源岩层系，奠定了准噶尔盆地丰富的油气资源基础2。2.1 中下二叠统发育 2 套优质油源岩，石油资源基础雄厚准噶尔盆地发育下二叠统风城组、中二叠统芦草沟组两套咸湖背景下的优质烃源岩，前者主要分布在中央坳陷西部地区，后者主要分布在盆地东南地区，分别控制西部、东部两大富油气区。风城组发育淡水微咸水碱湖背景下的泥岩、云质泥岩和泥质白云岩全类型烃源岩，是迄今为止全球发现的最古老的碱湖优质烃源岩3-4，总有机碳含量普遍大于 0.6%、生烃潜量（S1+S2）多大于6.0mg/g，以1型为主2,5，是一套倾油型烃源岩，整体达到好极好烃源岩级别。玛湖凹陷风城组烃源岩总体处于中成熟成熟演化阶段。风城组烃源岩生烃模拟在生油高峰期产烃率可以达到 800mg/g，是常见湖相烃源岩的两倍，生烃潜力巨大3,6。玛湖凹陷是准噶尔盆地已经勘探证实的最富生烃凹陷，钻井及油气源对比也已证实其油气主要来源于以生油为主的下二叠统风城组6-7。中二叠统芦草沟组主要分布在盆地东南部吉木萨尔凹陷、阜康凹陷及南部博格达山前带。芦草沟组为近海咸化湖盆混积岩沉积，间歇性的海水注入迅速咸化造成非海相生物群体死亡，有利于有机质富集形成优质烃源岩。吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩主要包括碳酸盐岩类和泥岩类，碳酸盐岩类烃源岩 TOC 平均为 2.93%，生烃潜量（S1+S2）平均为 24.28mg/g，有机质类型绝大多数为型，极少数为1型，泥岩类烃源岩 TOC 平均为 3.82%，生烃潜量（S1+S2）平均为 29.36mg/g，大部分为型和1型，少数为2型，整体评价为好极好烃源岩，以生油为主8-10。目前，吉木萨尔凹陷、北三台凸起、阜康断裂带发现的原油主要来自芦草沟组烃源岩11-15。据中国石油第四次油气资源评价（简称四次资评）结果，准噶尔盆地中下二叠统模拟生油量达1862108t，盆地常规石油资源量为 80108t，非常规石油资源量为 20108t，石油资源基础雄厚16。2.2 发育 3 套规模气源岩，天然气资源丰富准噶尔盆地天然气勘探发现较少，探明天然气储量为 1935108m3，天然气资源量评价偏低，四次资评盆地常规天然气资源量为 2.31012m3 16，形成了准噶尔盆地“油多气少”的传统认识，进一步制约了准噶尔盆地天然气勘探和发现。近年来，井震结合系统开展了盆地烃源岩评价、烃源灶刻画及资源潜力分析，揭示盆地发育 3 套规模气源岩，生气潜力大，天然气资源丰富。2.2.1 中上泥盆统石炭系煤系气源岩分布广泛，天然气潜在资源巨大准噶尔盆地中晚泥盆世到石炭纪经历了古亚洲洋闭合、陆陆碰撞的洋陆转换阶段，充填一套海陆过渡相沉积建造，广泛发育煤系气源岩。西准噶尔地区野外广泛出露中泥盆统、上泥盆统下石炭统煤系烃源岩，和布克河组发育碳质泥岩和角质煤，厚度为4060m，平均有机碳含量为 12.4%，有机质类型以型为主，热解峰温平均为 476，目前盆内尚没有钻井钻遇，分布范围不清楚，是一套潜在的优质气源岩。东准噶尔地区野外及井下广泛发育下石炭统烃源岩，以滴水泉组和松喀尔苏组 B 段为代表，岩性以暗色泥岩、碳质泥岩及煤岩为主，有机质类型以型为主，综合评价为较好好气源岩17-20。滴水泉剖面滴水泉组泥岩、碳质泥岩有机碳含量平均为 1.15，生烃潜量平均为 0.58mg/g，热解峰温为 465490。五彩湾凹陷彩深 1 井松喀尔苏组 B 段钻遇深灰色泥岩及凝灰质泥岩烃源岩，有机碳含量在 1.473.14之间，热解生烃潜量为 0.9613.65mg/g，有机质成熟度在 1.31%1.83%之间。刘国勇等：准噶尔盆地高效勘探主要策略与方向51第 1 期00113501351000131351000011110531001103015013020103515310201020135103510405102010100151020501001502001020205010020200150531333510113510201011111552010202001505020510510 20100533311510201020531050101351002010103110501053513101020伦古坳陷陆梁隆起中央坳东部隆起西部隆起陷乌北前冲断带天山山060km051050生气强度/(108m3km-2)1001502001320奎屯莫索湾昌吉米泉玛纳斯呼图壁吉木萨尔乌尔禾沙湾乌鲁木齐独山子奇台车排子阜康乌苏克拉玛依地名二级构造单元分界线一级构造单元分界线盆地边界石河子德仑山特阿拉哈拉山尔山扎伊底里格青克拉美丽山山依林黑比尔根山格达山博图 3准噶尔盆地石炭系烃源岩生气强度等值线图Fig.3 Contour of gas generation intensity of the Carboniferous source rock in Junggar Basin泥盆纪石炭纪沉积盆地普遍经历了碰撞挤压和褶皱隆升，形成盆地浅变质褶皱基底，后期又经历多次构造运动叠加改造，原型盆地已面目全非，烃源岩分布更是支离破碎。石炭系及更老地层地震资料成像较差，仅在滴水泉凹陷及五彩湾凹陷勉强能够解释追踪松喀尔苏组 B 段，对泥盆系石炭系天然气资源潜力认识仍然非常局限。新的井震资料研究认为，晚古生代准噶尔地区发育东北缘、西北缘及南缘三大活动陆缘，石炭系烃源槽分布主要受晚古生代活动陆缘前陆盆地和碰撞期后断陷盆地控制，三大活动陆缘均具有发育石炭系烃源槽的构造背景21，井震结合落实了滴水泉、五彩湾、东道海子、大井、阜康、吉木萨尔、玛湖、沙湾等 8个石炭系残余生烃凹陷，面积达 15000km2（图 3），估算石炭系天然气地质资源量达 1.11012m3，较四次资评新增 3374108m3，石炭系天然气资源量大幅增加，另外，虽然现阶段对深层泥盆系、下石炭统滴水泉组烃源岩认识不足，但其天然气资源潜力不可 低估。2.2.2 风城组烃源岩高温条件下生气潜力大，具备形成大中型气田的资源基础玛湖凹陷风城组是一套倾油型好极好烃源岩，是玛湖 10 亿吨级大油田的主要油源1,22，历次资源评价均对风城组生油潜力及资源量进行了评价，并没有作为气源岩重点评价，四次资评二叠系整体天然气资源量仅为 3337108m3 16。在静态热解参数分析的基础上，开展风城组烃源岩封闭体系黄金管热模拟实验，总有机碳甲烷产率最大可达 650mL/g，说明风城组烃源岩及生成的石油在高温背景下具有较大的生气潜力23。根据中央坳陷西部埋藏史分析，玛湖凹陷风城组埋深相对较浅，烃源岩整体成熟度处在生油高峰晚期凝析油湿气阶段早期（Ro2.0%）的面积约为20000km2，进入生凝析油/湿气阶段（Ro1.3%）的面积约为 25000km2，模拟生气强度大于 20108m3/km2的面积达 13000km2（图 4），目前，在盆 1 井西凹陷和沙湾凹陷发现了一批来自风城组烃源岩的高成熟油型气23，揭示盆 1 井西凹陷沙湾凹陷风城组具备形成大中型气田的资源基础。中 国 石 油 勘 探522024 年第 29 卷2.2.3 中下侏罗统煤系气源岩厚度大、分布广，天然气资源被低估准噶尔盆地是中生代最重要的聚煤盆地之一，中下侏罗统主要为浅水湖泊沼泽相沉积，发育暗色泥岩、碳质泥岩和煤岩 3 类气源岩。暗色泥岩有机碳含量平均为 1.58%，生烃潜量（S1+S2）平均为 1.85mg/g，主体为中等烃源岩；碳质泥岩有机碳含量平均为 20.32%，生烃潜量（S1+S2）平均为26.69mg/g，为极好烃源岩；煤岩主要分布在西山窑组和八道湾组，有机碳含量平均为 61.27%，生烃潜量（S1+S2）平均为 77.83mg/g，主体为好极好烃源岩。中下侏罗统煤系烃源岩有机质类型以2型为主，是一套优质气源岩。受中新生代低地温场影响，中下侏罗统烃源岩成熟度普遍偏低，成熟气源灶主要分布在莫索湾以南地区，埋深较大，勘探程度较低。受前期钻井及地震资料限制，对南部中下侏罗统不同岩性烃源岩厚度、分布及生烃潜力等缺乏系统研究，认识薄弱。受限于勘探和认识程度，第一次、第二次、第三次油气资源评价运聚系数均小于 1%，第四次油气资源评价为 2.0%16，而库车坳陷第一次、第二次、第三次油气资源评价侏罗系运聚系数均为 3.5%，第四次油气资源评价为 4.5%16，总体上看，准噶尔盆地侏罗系天然气资源量评价偏低，天然气资源潜力被低估。本文充分利用新钻井及地震反演资料，系统预测了下侏罗统八道湾组、三工河组、西山窑组煤岩和暗色泥岩的厚度及分布范围，和四次资评相比均有大幅度增加（图 5），通过模拟计算，准噶尔盆地南部中下侏罗统烃源岩生气强度大于 20108m3/km2的面积达 16000km2，生气强度大于 60108m3/km2的面积达 3000km2（图 6），总生气量达 1471012m3，比第四次油气资源评价增加 761012m3，按运聚系数2.82%计算，天然气地质资源量为 4.161012m3，比第四次油气资源评价增加 2.701012m3，大大提升了盆地南部天然气资源潜力。2.3 盆地多层系烃源灶空间分布具有迁移性，资源分布具有互补性准噶尔盆地经历了晚古生代洋陆转换期、中生代统一坳陷湖盆、新生代南缘再生前陆盆地等多期湖盆演化，不同时期盆地空间分布总体表现为有序性，受钻井及地震资料限制，中晚泥盆世海相盆地分布目前认识还不清楚，根据野外露头及地层序列推测具有广覆式分布的特点，石炭纪早中二叠世主要沿东10050201010020030050501005020105315201053312001005020101053110531奎屯莫索湾昌吉米泉石河子玛纳斯呼图壁吉木萨尔沙湾乌鲁木齐独山子奇台车排子阜康乌苏克拉玛依3510205010002003004001伦古坳陷陆梁隆起中央坳东部隆起西部隆起陷乌北前冲断带天山山乌尔禾断层尖灭线地名一级构造单元分界线二级构造单元分界线盆地边界060km生气强度/(108m3km-2)德仑山特阿拉哈拉山尔山扎伊底里格青克拉美丽山山依林黑比尔根山格达山博图 4准噶尔盆地风城组烃源岩生气强度等值线图Fig.4 Contour of gas generation intensity of Fengcheng Formation source rock in Junggar Basin刘国勇等：准噶尔盆地高效勘探主要策略与方向53第 1 期北缘、西北缘、南缘三大活动陆缘先后发育前陆盆地和碰撞期后断陷盆地，中生代统一坳陷盆地主要分布在盆内广大地区，新生代再生前陆盆地主要分布在盆地南部。0500010000150002000025000本文四次资评本文四次资评J1b煤岩J2x煤岩厚度10m(a)(b)厚度20m厚度30m面积/km2面积/km20500010000150002000025000300003500040000本文四次资评本文四次资评本文四次资评厚度400m厚度300m厚度200mJ1b泥岩J1s泥岩J2x泥岩图 5准噶尔盆地侏罗统煤岩和暗色泥岩厚度及分布面积统计直方图Fig.5 Histogram of thickness and area of coal and dark mudstone of the Jurassic in Junggar Basin060km10060606060402010521404040202020101010555222111伦古坳陷陆梁隆起中央坳东部隆起西部隆起陷乌北冲断带天山山前125102004060100奎屯莫索湾昌吉米泉石河子玛纳斯呼图壁吉木萨尔乌尔禾沙湾乌鲁木齐独山子奇台车排子阜康乌苏克拉玛依地名一级构造单元分界线二级构造单元分界线盆地边界生气强度/(108m3km-2)德仑山特阿拉哈拉山尔山扎伊底里格青克拉美丽山山依林黑比尔根山格达山博图 6准噶尔盆地下侏罗统八道湾组烃源岩生气强度等值线图Fig.6 Contour of gas generation intensity of the Lower Jurassic Badaowan Formation source rock in Junggar Basin盆地演化的时空有序性决定了多层系烃源灶分布具有迁移性（图 7），东北缘环克拉美丽山前、陆梁隆起主要发育石炭系气源灶，缺乏二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及古近系烃源灶。玛湖凹陷主要发育佳木河组气源灶和风城组油源灶，盆 1 井西凹陷和沙湾凹陷主要发育风城组气源灶。准噶尔盆地南部主要发育侏罗系气源灶，白垩系、古近系有效烃源灶主要发育在南部山前。东部阜康凹陷、吉木萨尔凹陷及阜康断裂带主要发育中二叠统芦草沟组油源灶。多层系烃源灶迁移分布的特点决定了准噶尔盆地油气系统及资源分布具有互补性，除了二叠系富烃凹陷外，盆缘冲断带、盆内隆起区均具有勘探潜力。中 国 石 油 勘 探542024 年第 29 卷3 发育 4 类规模有效储集体，空间分布侧向有序、纵向叠置勘探实践证实，准噶尔盆地从石炭系至新近系七大层系发育火山岩、砂砾岩、砂岩、云质岩 4 类规模有效储集体，受多旋回盆地叠合演化及沉积基准面频繁升降控制，4 类储集体总体表现为平面有序分布、纵向上叠置分布。3.1 海西期古隆起控制石炭系下二叠统火山岩风化壳储层分布火山岩是准噶尔盆地重要的储集类型之一，纵向上主要分布在石炭系下二叠统，全盆地广泛分布。自 1980 年在九区古 13 井石炭系安山岩中发现油气藏以来，陆续在石西、车排子、红山嘴及克拉美丽等地区发现大量火山岩油气藏。准噶尔盆地火山岩优质储层岩性主要包括火山角砾岩、凝灰岩、安山岩、玄武岩，火山角砾岩平均孔隙度为 12.9%、平均渗透率为 30.2mD，凝灰岩平均孔隙度为 8.3%、平均渗透率为 9.9mD，玄武岩平均孔隙度为 12%、平均渗透率为 3.8mD，安山岩平均孔隙度为 11.5%、平均渗透率为 14.3mD 24。火山岩优质储层储集空间类型主要包括次生溶孔、气孔、晶间孔、构造应力缝、溶蚀缝、冷凝收缩缝及节理缝24-27。火山岩优质储层形成主要控制因素是风化淋滤作用和构造应力作用。火山岩原生孔隙往往互不连通，必须经过风化淋滤改造以后才能成为有效储层，风化淋滤时间越长风化壳储层孔渗性能越好，厚度也越大，当风化淋滤时间超过 36.5Ma 时，风化壳厚度达到最大平衡值 510m，断裂带附近可达 1100m26。构造裂缝的发育对改善储层的孔渗条件有重要作用，主要表现在 3 个方面：一是增加了火山岩储集空间；二是改善原生孔隙的连通性；三是增强了风化淋滤作用25。石炭纪末、二叠纪末海西期构造挤压作用，形成西部隆起、陆梁隆起、东部隆起及中央坳陷内玛中鼻隆带、莫索湾凸起、白家海凸起等海西期古隆起和古凸起，是风化淋滤作用、构造应力作用、断裂作用集中发育区，控制准噶尔盆地石炭系、下二叠统火山岩风化壳储层的发育。3.2 中下二叠统富烃凹陷源内多类型储集体有序分布玛湖凹陷风城组、吉木萨尔凹陷芦草沟组源内勘奎屯莫索湾昌吉米泉石河子玛纳斯呼图壁吉木萨尔乌尔禾沙湾乌鲁木齐独山子奇台车排子阜康乌苏克拉玛依伦古坳陷陆梁隆起中央坳东部隆起西部隆起陷乌北天山前山冲断带050km一级构造单元分界线古近系主要生烃区盆地边界地名二叠系主要生烃区石炭系主要生烃区侏罗系主要生烃区白垩系主要生烃区德仑山特阿拉哈拉山尔山扎伊底里格青克拉美丽山山依林黑比尔根山格达山博图 7准噶尔盆地主要烃源岩分布叠合图Fig.7 Superposition of main source rocks in Junggar Basin刘国勇等：准噶尔盆地高效勘探主要策略与方向55第 1 期探实践揭示咸化湖盆发育砂砾岩、砂岩、云质岩和泥页岩等多种类型储集体，不同类型储集体空间上表现为有序分布的特点。玛湖凹陷风城组主体为一套半深湖深湖相、富含有机质的混源细粒沉积岩，该套沉积建造中不仅存在近物源扇三角洲陆源碎屑（如砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩等），也发育与盆内火山活动相关的火山碎屑物质（凝灰岩），同时还存在干旱炎热气候环境下的源内化学沉积物（白云岩、盐岩等）3,28，形成了砾岩、砂岩、凝灰岩、盐岩、云质岩和泥岩等多类岩石及其过渡类型。储集性能上，砂砾岩平均孔隙度为6.3%，平均渗透率为2.30mD，属特低孔低渗储层，云质岩平均孔隙度为 4.4%，平均渗透率为 0.09mD，属非常规致密储层8。纵向上，受风城组沉积期陆源碎屑供给强度、湖盆水体变化及火山活动等影响，风城组岩性构成具有明显的 3 段特征，风一段沉积期局部火山活动强烈（如风南 1 井夏 72 井附近），其下部发育火山碎屑岩夹火山岩，上部为水进期的富有机质泥岩及云质岩28；风二段沉积期处于强蒸发环境，水体盐度高，陆源碎屑供给相对不足（砂砾岩粗碎屑局限在盆缘），主要发育富有机质云质砂岩、粉砂岩和泥页岩，以及一些典型的碱性矿物（如硅硼钠石、碳酸钠钙石、天然碱等）29；风三段主要为厚层陆源粗碎屑（砂砾岩）沉积。风城组总体表现为进积序列，由下向上陆源碎屑的含量和粒度均呈增加趋势。平面上，风城组受盆地西北缘山体隆升剥蚀的影响，主要的陆源碎屑自盆地西北缘向盆内搬运，因此整体上表现为自西向东、由盆缘向凹陷沉积物粒度变细、并逐渐过渡为化学沉积作用为主的岩类，盆缘斜坡区发育扇三角洲砂砾岩储层，凹陷中心逐渐过渡为云质砂岩、云质粉砂岩和云质泥页岩、泥页岩、白云岩和盐岩。吉木萨尔凹陷芦草沟组主要发育砂砾岩、砂岩、碳酸盐岩及泥页岩等多种类型储集体，平面上总体表现为有序分布的特征。扇三角洲砂砾岩、含砾粗砂岩等常规储层主分布于凹陷边缘，埋深较浅，平均孔隙度为 8.32%，平均渗透率为 0.17mD，表现为低孔特低渗致密储层。前扇三角洲以灰质砂岩、云质砂岩为主，是致密油的主要发育区，凹陷区主要发育粉细砂岩、泥岩和碳酸盐岩等细粒混积岩，页理发育，是页岩油的主要发育区8。3.3 上二叠统、下三叠统退覆式扇三角洲砂砾岩纵向错置、横向连片分布上二叠统上乌尔禾组、下三叠统百口泉组是玛湖凹陷砾岩大油区主要产层，储层以砾岩、砂砾岩为主，平面上具有叠置连片、大面积分布的特点。晚二叠世早三叠世为准噶尔盆地从前陆盆地向大型坳陷盆地演化的重要转换期30，周缘老山持续冲断隆升，形成盆缘陡、盆内缓、多级坡折的特殊古地形特征，盆缘较陡的地形为扇三角洲形成提供了充足的物源，盆内缓坡浅水为大型扇三洲群的形成提供了有利的沉积背景。多级坡折和持续湖侵导致扇三角洲退覆式（退积型）沉积，初期，首先在靠近凹陷中心的坡折下形成扇三角洲，随着水体不断加深，扇三角洲依次在更上一级坡折下沉积，从而形成扇三角洲前缘砾岩、砂砾岩储集体纵向错置、横向连片、大面积分布（图 8）31。百75井扇三角洲平原扇三角洲前缘扇三角洲前缘远沙坝滨浅湖湖平面WE艾湖2井玛18井玛中1井达13井盐北2井图 8玛湖凹陷百口泉组退覆式扇三角洲沉积模式图Fig.8 Depositional pattern of regressive fan delta of Baikouquan Formation in Mahu Sag中 国 石 油 勘 探562024 年第 29 卷3.4 中浅层多层系发育重力流、滩坝砂体等优质储层，可与深部储集体空间叠置多年来，对于准噶尔盆地中浅层沉积体系认识基本上以大型辫状河三角洲湖相为主，骨架砂体主要为三角洲前缘复合砂体，微相类型以水下分流河道为主，其次为河口坝砂体，而对重力流、滩坝等成因类型砂体研究比较薄弱，限制了中浅层凹陷区岩性油气藏勘探。2012 年在盆 1 井西凹陷东环带前哨地区部署了风险探井前哨 1 井，在三工河组二段一砂组发现天然气藏，当时并没有对该套砂体的成因类型深入解剖和认识。2016 年通过周边井岩心系统观察，结合区域古地貌背景分析，提出前哨地区三工河组二段一砂组砂体成因类型主要为砂质碎屑流（图 9），2019 年部署前哨2井，在三工河组再获高产天然气流，之后多口探井、评价井获高产，探明前哨天然气高效储量区。三叠系白碱滩组是准噶尔盆地最重要的区域盖层之一，主要发育厚层泥岩，缺乏规模砂体，长期以来没有被作为主探目的层。近年在玛湖凹陷和盆 1 井西凹陷钻探的玛中 4 井、盆北 1 井均在白碱滩组钻遇油气层，通过岩心观察和岩电关系分析，发现玛中 4 井产层砂体微