致密油通常是指覆壓基質滲透率小于0.2x10-3pm2或空氣滲透率小于2x10-3pm2的砂巖、碳酸鹽巖等油層，單井般無自然產能，或自然產能低于工業油氣流下限，但在定經濟條件和壓裂、水平井、多分支井等技術措施下可以獲得工業油產量。與常規油氣藏相比，致密油具有源儲一體、連續分布、沒有明顯圈閉界限等特點，即處于開放系統中。

　　中國致密油資源非常豐富，具有良好勘探開發前景。近年來，在鄂爾多斯盆地上三疊統延長組，準噶爾盆地瑪湖凹陷二疊系風城組、吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組、沙帳石樹溝凹陷二疊系平地泉組，松遼盆地扶余油層及青山口組，渤海灣盆地歧口凹陷沙陷南斜坡水西溝群等層段的致密油勘探開發取得了重要進展，截至2011年底，在鄂爾多斯、準噶爾、松遼、四川、渤海灣和柴達木等盆地，初步落實致密油有利勘探面積15xl04km2，儲量規模近7.5xl08t.預測中國陸上含油氣盆地內的致密油地質資源量約為80x108 100x108t，勘探潛力巨大。

　　2011年12月，國家油氣重大專項43項目與中國石油長慶油田公司在西安組織召開了"中國致密油勘探進展與資源潛力研討會"，形成了以下重要認識：①致密油不等同于頁巖油，主要類型有致密砂巖油和致密碳酸鹽巖油等。②中國致密油藏有以下地質特點：陸相湖盆沉積體系，咸化湖沉積環境；與良好生油巖互生，有機碳含量高，成熟度適中；白云巖、砂巖儲集層類型多樣，砂巖橫向變化大，部分為薄互層；面積、規模相對較小。③致密油評價有10項基本指標：孔隙度、滲透率；基質孔類型（有機/無機）；流體品質、可流動性；儲集層壓力；可壓裂性（脆性、礦物含量、天然裂縫）；烴源巖roa疋值；儲集層厚度；構造復雜性；埋藏深度；地面壓裂條件（水、環保因素、井場等因素）。④中國致密油資源潛力大，應加快發展鄂爾多斯盆地長6長7段、準噶爾盆地二疊系和四川盆地侏羅系致密油。

　　準噶爾盆地二疊系云質巖致密油的勘探和研究目前還處于起步階段，對其形成機理、控制因素和分布規律的研究還是空白。本文全面分析了準噶爾盆地二疊系致密油特征，評價其勘探潛力，以期對致密油的研究和勘探有一定幫助。

　　1研究區概況準噶爾盆地中下二疊統廣泛發育1套深湖相暗色泥巖與云質巖混雜沉積（暗色泥巖為主力烴源巖層，云質巖是致密油主要富集層位），主要層位為東部的平地泉組（P2P）、蘆草溝組（P2l）及西部的風城組（Plf），縱向上暗色泥巖與云質巖互層分布，平面上云質巖與烴源巖緊鄰疊置分布。準噶爾盆地云質巖主要分布于二疊系3大前陸凹陷中，即風城組主要發育于哈拉阿拉特山一扎伊爾山山前凹陷的瑪湖凹陷內，蘆草溝組主要分布于博格達山前凹陷中，平地泉組主要沿克拉美麗山前凹陷發育；垂向上云質巖發育層段存在差異，風城組云質巖主要分布于風三段與風一段，蘆草溝組主要發育于中段、上段，平地泉組主要發育于下部平一段。

　　準噶爾盆地二疊系云質巖勘探始于156 0190 2607年的西北緣風城和準東沙帳地區，主要針對構造型常規油氣藏進行勘探。背斜構造控制的風3井風城組孔隙-裂縫雙重介質油藏探明石油地質儲量895x104t，風3井區初期單井曰產油6.5123.0t，平均曰產油17.9t.1984年陸續在準東沙帳地區平二段孔隙-裂縫型儲集層中發現了火燒山油田的沙東1、沙東2、火11、火南8等4個油藏，累計探明石油地質儲量7 660x104t.已發現的以二疊系云質巖為儲集層的塊狀底水構造油藏雖然在火北1井、沙東1井平一段致密云質巖中獲得油流，但受當時地質認識與工藝技術的限制，致密油層未引起足夠重視。近年來，在準東吉木薩爾凹陷針對梧桐溝組、蘆草溝組的多口探井見到厚層油氣顯示，2010年對吉23井蘆草溝組23092386m采取連續油管酸壓，獲曰產油1.96m3，證實了蘆草溝組致密儲集層的含油性。2011年，根據已有認識，選擇了吉木薩爾凹陷、帳北斷褶帶和瑪湖西斜坡作為致密油勘探突破口，分別部署吉25井、火北2井、風南7井3口井，經一般規模改造，分別獲得了2湖相云質巖致密油特征在大面積持續沉降咸化湖盆沉積環境、廣覆式優質成熟烴源巖、納米級孔喉為主的致密湖相云質巖、源儲間互或上下緊密接觸等條件共同控制下，形成了準噶爾盆地二疊系云質巖致密油儲集層。

　　2.1大面積持續沉降咸化湖盆沉積環境準噶爾盆地中下二疊統云質巖形成于殘留海封閉后的咸化湖盆沉積環境。受沉積時期古地貌影響，準噶爾盆地早二疊世存在多個大型沉積沉降中心，瑪湖、沙帳和吉木薩爾為其中3個較大的凹陷。云質巖致密儲集層主要為一套咸化湖泊準同生期云化作用混積巖，平面上云質巖與碎屑巖呈互補關系，主要分布于湖盆中心區與斜坡地帶（見）。

　　2.1.1云質巖形成環境云質巖形成于咸化湖盆沉積環境，發育鹽類及堿性礦物富集層，如風南5井區風城組發育蒸發鹽類組合，如蘇打石、碳酸鈉、碳酸鈣等可溶鹽類堿性礦物（見a、2b），證實沉積時處于咸化的堿性沉積環境。

　　平地泉組、蘆草溝組也存在大量咸化湖泊標志（見c、2d），如吉木薩爾凹陷蘆草溝組云質巖中見膏鹽假晶、平地泉組云質巖儲集層中見棒狀石膏晶體，老山溝平地泉組剖面中見生活于咸水湖泊中的古鱈魚與魚鱗化石等。另外平地泉組B/Ga值較高（5.721.9），也指示為明顯的咸化湖盆沉積特征。

　　2.1.2云質巖成因類型準噶爾盆地中下二疊統云質巖形成于殘留海封閉后的咸化湖盆沉積環境，湖盆周圍主要物源為巨厚的中基性火山巖、火山碎屑巖，這一方面決定了湖盆沉積的碎屑巖的碎屑組成中中基性火山巖巖屑及中基性斜長石含量較高，另一方面提供了大量的鈣、鎂離子。中基性火山巖中存在于輝石、角閃石等暗色礦物及玻璃質中的鎂離子在表生條件下更易流失，有利于提高云質巖沉積中鎂、鈣離子比例，另外殘留的海水及階段性的海侵有利于提高湖水的鹽度，有利于白云石的形成。

　　準噶爾盆地中下二疊統湖相云質巖分布區準噶爾盆地中下二疊統云質巖中白云石的成因主要為同生、準同生作用，另外，還有部分地區二疊系發育埋藏成巖白云石及熱液后生白云石。

　　準噶爾盆地中下二疊統云質巖中白云石主要為同生、準同生期形成的多呈微層狀富集的碳酸鹽層（文石及高鎂方解石），經成巖期調整，發生白云石化。該類成因的云質巖往往紋層較發育，富含有機質，白云石結晶細小，主要為泥晶白云石，反映形成較早，少量經重結晶作用呈粉晶白云石。紋層普遍發育，細粒陸源碎屑紋層與泥晶白云石紋層呈互層狀（見a、3b），陸源碎屑多為形成于低能環境的泥級、粉砂級礦物。固結成巖過程中由于差異壓實作用，紋層易發生變形，部分云質巖由于壓實泄水作用，巖石中流體通過泄水通道突破云質紋層，形成泄水構造；露頭、巖心與薄片中可見大量湖相古生物，如雙殼類化石及生活于咸水湖泊中的古鱈魚化石、磷質魚骨化石及魚鱗化石分布于云質、灰質巖中（見c、3d）。

　　埋藏成巖白云石：白云石化主要發生在埋藏成巖作用后期，白云石主要呈自形、半自形粉一細晶散布于巖石中，在風南1井風城組泥巖中見有該類成因白云石（見e）。

　　熱液后生白云石（見f）：該類成因的白云石在風城1井區及風南地區風城組均有發育；該類白云石多呈半自形、他形細中晶，多沿裂縫、泄水通道及其周圍分布；該類白云石常和硅硼鈉石、鈉長石、重晶石、方沸石及碳酸鈉鈣石等鹽類礦物共生。烏夏地區風城組沉積晚期存在熱液活動，晚期熱液活動可能和克80井區風三段發育的基性火山巖有成因聯系。

　　準噶爾盆地二疊系云質巖顯微照片熱液可能沿烏南斷裂帶活動，對斷裂周圍風城組巖層造成較強影響，風城組沉積晚期熱液中含有濃度較高的鈉離子、鎂離子、鈣離子、硼離子等，使斷裂周圍沿裂縫及泄水通道發生較強的云化、硅硼鈉石化、碳酸鈉鈣石化、方沸石化及重晶石化等，并使斷裂周圍風城組地層水礦化度明顯增高。

　　風城組沉積晚期沿烏南斷裂的熱液作用可形成還原環境，有利于烴源巖中有機質的保存；熱液的作用使該區地溫增高，使烴源巖及早進入生排烴高峰期，有利于油氣生成；熱液作用還可大大提高烴源巖的油氣轉化率，使風城組烴源巖油源更加充足；熱液作用的影響范圍可能包括烏南斷裂等相關斷裂及周圍地區，影響層位主要為風城組、夏子街組等。

　　2.1.3云質巖分布準噶爾盆地二疊系咸化湖泊云質巖有別于海相清水臺地相碳酸鹽巖，其受物源、機械沉積、化學沉積作用的共同控制，巖石成分復雜，多為過渡性巖類。

　　巖性從含云質砂巖過渡為白云巖，云質成分增加，陸源碎屑成分減少。同生期沉淀的泥晶灰質質點，經準同生期成巖調整白云石化作用進一步結晶，但白云石晶體細小，以泥晶、微晶結構為主，常呈紋層狀、薄層狀富集，云質巖主要分布于湖盆中心和斜坡帶附近準噶爾盆地二疊系3個主要沉積凹陷內云質巖分布面積和厚度均較大。西部瑪湖凹陷風城組云質巖平均厚度約1200m，分布面積約2770km2；東部吉木薩爾凹陷蘆草溝組云質巖平均厚度約300m，分布面積約為900km2；克拉美麗山前沙帳地區平地泉組云質巖平均厚度約260m，分布面積約700km2. 2.2納米級孔喉為主的致密湖相云質巖與其他盆地的致密油儲集層類似，準噶爾盆地二疊系云質巖儲集層致密，孔喉半徑多小于1pm，巖心中致密儲集層巖心樣品約占85%. 2.2.1云質巖儲集層巖性二疊系致密湖相云質巖為一套受機械壓實作用、化學沉積作用及局部生物作用、火山作用、深部熱液作用共同影響而沉積的混積巖。湖相云質巖沉積時，水動力條件普遍較弱，巖石中碎屑粒徑普遍較小，多為泥、粉細砂級，由于受準同生調整白云石化等作用影響，巖石中普遍發育泥晶一微晶白云石，巖石多為由粉細砂、泥質、云質組成的混積巖。

　　云質巖儲集層發育程度受沉積環境、距物源遠近及湖水鹽度等因素控制，準噶爾盆地二疊系不同地區的云質混積巖類型存在較大差異。瑪湖地區風城組沉積時湖水鹽度較高，在陸源淡水補給較充分、水動力較強的近岸區發育云質巖儲集層（見a）；受淡水影響較小、鹽度較高的遠岸區發育泥質巖，普遍含有碳酸鈉（鈣）石（見b），局部層段發育蘇打石等易溶堿性碳酸鹽礦物。云質混積巖類型有云質砂泥巖、云質不等粒砂巖，見有泥晶白云石與中粗砂、礫石混積。吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積時，沉積環境有利于準同生調整白云石的形成，尤其是中、上段云質巖發育，主要發育云質粉粒*細砂巖、粉砂質云巖（見c），泥晶|粉晶白云石與粉砂、粉屑、*細砂混積。一段下部沉積時，受海、湖侵影響發育準同生調整白沙帳地區平地泉組沉積時，湖水鹽度較低，尤其是平云石化作用，白云石常與泥質混積，主要發育泥質云二段和平三段，砂巖、粉砂巖中白云石不發育，在平巖、云質泥巖（見d）。

　　2.2.2云質巖儲集層儲集空間類型二疊系云質巖致密儲集層除發育少量孔喉較粗的微米級、毫米級剩余粒間孔及溶蝕孔外，孔喉普遍細小，掃描電鏡下發現大量納米級孔隙與微裂縫，孔徑多在100750nm，孔隙類型主要為石英、白云石、長石及伊利石等細小礦物晶間孔、晶間溶孔及微縫（見）。

　　2.2.3云質巖儲集層物性特征準噶爾盆地二疊系云質巖發育裂縫-孔隙型、粒間孔隙及溶孔型、晶間孔隙型3類儲集層。統計438塊巖心（其中致密儲集層巖心樣品占85%）物性分析數據，根據孔隙度大小可分為3類，I類孔隙度大于8%，類孔隙度為5%8%，111類孔隙度小于5%.不同地區的云質巖致密儲集層物性存在差異。吉木薩爾地區蘆草溝組巖心中致密儲集層巖心樣品約占類占35.6%，類占19.6%，I類占31.0%.沙帳地區平地泉組巖心中致密儲集層巖心樣品約占類占19.3%，類占19.3%，I類占38.6%.瑪湖地區風城組巖心中致密儲集層巖心樣品約占2.2.4云質巖致密儲集層“甜點”區物性特征致密油中的"甜點"區是目前勘探開發的重點。

　　綜合巖心、測井、試油等資料分析，將準噶爾盆地二疊系云質巖"甜點"區儲集層確定為孔隙度大于6%的致密油儲集層段，“甜點"儲集層發育區主要有溶蝕孔發育型致密油"甜點"區和裂縫-孔隙型"甜點"區。

　　溶蝕孔發育型致密油"甜點"區主要發育在吉木薩爾凹陷蘆草溝組上段云質巖儲集層中，連井精細標定表明溶蝕孔發育帶位于蘆草溝組頂部不整合面附近，溶蝕孔發育帶的分布與不整合有關，多口井巖心薄片中見到大量反映風化淋濾溶蝕作用與暴露淡水作用的標志（主要有表生風化淋濾溶蝕孔、去云化方解石、示底構造等，見），吉23井（見a）泥晶灰質云巖沿微裂縫及周圍發生去云化，吉25井含粉砂質微晶云巖受風化淋濾作用形成溶蝕孔洞，并見有示底構造（見b）。裂縫-孔隙型"甜點"區基質孔欠發育，主要發育于帳北斷褶帶平地泉組一段云質巖與百一烏斷裂帶風城組一段，具有一定規模，為泥巖、云質巖U）火北2并，2 623.04m.P2p.含粉砂泥質泥晶云巖，（b）吉23并，2319.5m，P禽粉砂微晶砂M云乳發納米級晶N孔較發育，片描屯鏡照片療納米級溶孔，fi描電鏡照片（c）火北2并，2 623，04 P私粉砂質泥晶云，（d）吉174井，3274.1m，P含云質*細粒粉砂思、微發納米級站N縫，掃描電鏡照片粒石英及鈉長石品問溶孔及品N孔較發存，微孔屮被汕膜充填包陪，掃描電鏡照片準噶爾盆地二疊系云質巖儲集層孔隙微觀特征155.95m，微層狀含粉砂微晶K治，由于短期暴露遭受農生淋濾作用形成的溶蝕孔，藍色鑄體（-）準噶爾盆地二疊系溶蝕型儲集層特征標志2.3廣覆式優質成熟烴源巖2.3.1烴源巖特征準噶爾盆地二疊系發育規模分布的優質成熟烴源巖，巖性為灰黑色泥巖、白云質泥巖，有機質豐度高，以I型與1型為主，主體達成熟階段（見表1），屬生烴條件較好的烴源巖。不同地區烴源巖有機質豐度有*定差異，如吉木薩爾凹陷蘆草溝組有機碳含量平均為5.16%，氯仿瀝青含量平均為0.730%，生烴潛力指數（+52）為20.98mg/g.克拉美麗山前凹陷平地泉組比瑪湖凹陷風城組有機質含量略高，前者烴源巖有機碳含量為0.32%11.94%，平均為3.45%，后者平均值為1.21%；但其可溶烴含量明顯偏低，前者氯仿瀝青*A*含量平均為0.190%，后者平均為0.348%，生烴潛力指數也顯示了這一點。

　　表1準噶爾盆地二疊系生油巖實驗分析數據表地區地層有機碳含量/%氯仿瀝青“A”含量/%有機質類型評價結果吉木薩爾凹陷蘆草溝組好克拉美麗山前凹陷平地泉組好瑪湖凹陷風城組好注：括號內數值為zui大值熱史模擬結果表明，吉木薩爾凹陷蘆草溝組在侏羅紀末期開始進入生油階段，在白堊紀|現今進入生油、排油高峰期；沙帳斷褶帶平地泉組在中|晚白堊世開始進入生油階段，晚白堊世一現今進入生油、排油高峰期；瑪湖凹陷風城組烴源巖在中、晚二疊世開始有大量油排出，早中三疊世|早侏羅世早期達到相當高水平，之后大幅度下降，早白堊世又達到新的排油高峰。同時埋深對烴源巖熱演化程度有明顯控制作用，越靠近凹陷中心，油氣生成量和充注強度越高，含油性也就越好。

　　2.3.2烴源巖分布準噶爾盆地二疊系優質成熟烴源巖廣覆式大面積分布，如吉木薩爾凹陷蘆草溝組烴源巖厚度大于200m的地區面積達806km2.吉5井鉆遇烴源巖厚達280m，主要以深灰色泥巖、灰黑色泥巖、白云質泥巖為主，吉17井一吉5井一帶烴源巖厚度可達350m以上。凹陷中心區較邊緣區烴源巖厚度大，有機質豐度和成熟度更高。沙帳斷褶帶及石樹溝凹陷北部平地泉組烴源巖巖性與蘆草溝組類似，厚度大于200m的地區面積約1726km2.瑪湖凹陷風城組烴源巖厚度大于100m的地區面積約4 500km2，主要分布于瑪湖凹陷中西部和烏夏斷裂帶附近；垂向上烴源巖大部分集中在風城組一段，厚度變化較大，一般為30150m；除了斷裂帶附近外，其他區域烴源巖成熟度明顯比蘆草溝組和平地泉組高，在斜坡及凹陷區內已發現了風城組高成熟油氣。

　　2.4源儲間互上下緊密接觸準噶爾盆地二疊系蘆草溝組、平地泉組及風城組烴源巖與細粒云質巖儲集層互層分布，表現為源儲一體、近源成藏、縱向上整體含油特征（見）。其中云質巖儲集層物性受白云石及粉細砂含量影響明顯，白云石及粉細砂含量越高，云質巖儲集層物性相對就越好。云質巖或白云石含量較高的粉細砂巖段鉆井油氣顯示明顯，取心見原油外滲，含油程度與云質巖厚度、白云石及粉細砂含量呈明顯正相關，而純泥巖段或泥質含量較高的層段含油性則較差。

　　準噶爾盆地二疊系沉積時期處于大型緩坡構造背景，云質巖和烴源巖大面積疊置分布，近源成藏，形成了大面積連續分布的致密油。如吉木薩爾凹陷蘆草溝組處于斜坡構造背景，烴源巖和云質巖致密儲集層厚度均較大，橫向連續性好，展布穩定，無明顯圈閉界限、源儲一體分布，面積大。致密儲集層也發育在湖盆中心區域，與生油巖在空間、時間上都構成了zui佳的生儲蓋配置，由此決定了致密油zui富集區帶為凹陷中心區域和斜坡區（見）。

　　不同地區的致密油成藏條件存在差異，如吉木薩爾凹陷蘆草溝組構造背景單一，燕山運動之后的構造運動對其影響不大，一直處于單斜構造形態，但由于輸導體系不暢通，屬于原地自生自儲型致密油，故越是處在凹陷區含油性越好。帳北斷褶帶一石樹溝凹陷平地泉組受強烈燕山運動影響，形成了現今凸凹相間構造面貌，大型背斜構造發育，不同構造位置的儲集層致密程度有所不同，尤其裂縫發育程度有差異，由此導致了原油在一定程度上向物性好、流體勢低的部位富集，造成含油飽和度差異較大；同時儲集層整體致密，所以油水分異差，油水易共存，無統一油水界面與壓力系統。瑪湖斜坡區風城組經歷了多期構造運動，導致其構造發生了很大變化，從斷裂帶到斜坡區油藏類型也隨之發生了較大變化，即從常規油氣藏向致密油藏逐步過渡，斜坡區以致密油為主。

　　3致密油勘探潛力3.1吉木薩爾凹陷蘆草溝組云質巖致密油該區處于單斜背景，埋藏適中，烴源巖豐度高、厚度較大，整體上云質巖較發育，云質巖儲集層中溶蝕孔發育，源儲匹配好。經井震標定、對比追蹤解釋，I類云質巖儲集層分布范圍460km2，類云質巖儲集層分布范圍594km2.油氣顯示層段埋深一般為30003500m，厚達100200m，且整個凹陷均有分布；發育上、下"甜點"段，目前蘆草溝組在上、下"甜點"段均獲得工業油流，為重要的致密油勘探領域。該區存在的主要難題是油質較稠，在進一步提高致密油產能方面具有較大挑戰性，但整體上致密油儲集層碳酸鹽含量較高，脆性較好，有利于進行大規模改造，具有較大勘探潛力。

　　3.2帳北斷褶帶一石樹溝凹陷平地泉組云質巖致密油該區埋藏較淺、烴源巖豐度高，裂縫相對發育、平段云質巖儲集層廣泛發育、源儲匹配好。帳北斷褶帶一石樹溝凹陷平地泉組一段丨類云質巖有利區（沙帳斷褶帶）分布范圍約240km2，云質巖儲集層有效厚度38m，埋深一般為2勘探上具有一定勘探潛力，存在的主要問題亦為油質較稠。

　　3.3瑪湖西斜坡風城組云質巖致密油該區烴源巖豐度高、原油成熟度高、斷褶區裂縫相對發育，溶孔發育，風段、風三段云質巖儲集層厚度大，分布范圍廣，局部存在異常高壓，源儲匹配。

　　初步估算西北緣風一段云質巖有利區分布范圍1268km2，I類云質巖儲集層有效厚度32m，ll類云質巖儲集層有效厚度65m.西北緣風三段云質巖有利區分布范圍1460km2，I類云質巖儲集層有效厚度28m，ll類云質巖儲集層有效厚度60m，埋深一般4 0005000m，在致密油勘探上具有較大勘探潛力。存在的主要問題是油藏埋藏深度較大，由于受沉積作用及后期成巖改造作用影響，橫向上致密油儲集層基質孔、溶孔發育程度變化較大，有利區預測難度較大，但該區油質較輕，油源豐富，易于通過大規模儲集層改造形成高產。

　　3.4博格達山前蘆草溝組云質巖與砂巖致密油該區烴源巖豐度高，云質巖廣泛發育，儲集層裂縫發育，源儲匹配，埋藏較淺。博格達山前蘆草溝組云質巖及粉砂巖頻繁互層，厚度大，1般600900m，分布范圍廣，具備形成致密油的基本條件。博格達山前二疊系蘆草溝組云質巖有利區范圍482km2，有效厚度120m，埋深3003000m，具有較大的勘探潛力，同時也是頁巖油的有利勘探區。

　　4結論準噶爾盆地早中二疊世發育大型緩坡咸化湖盆沉積環境，優質烴源巖與致密云質巖間互大面積分布，烴源巖均已發育成熟，源儲緊鄰、近源成藏，云質巖致密油具備大面積連續分布特征，存在吉木薩爾凹陷蘆草溝組、帳北斷褶帶|石樹溝凹陷平地泉組、瑪湖西斜坡風城組、博格達山前蘆草溝組4個未來勘探領域，資源潛力巨大，是下一步準噶爾盆地致密油勘探的重要接替領域。云質巖儲集層"甜點"層段分布相對集中，是目前油氣主要產層。