准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组陆相页岩油甜点评价与立体开发可行性分析

doi:10.11743/ogg20250616

石油与天然气地质 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (6): 1998-2011.doi: 10.11743/ogg20250616

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组陆相页岩油甜点评价与立体开发可行性分析

王恩泽¹^,²^,³(), 黎茂稳¹^,²^,³(), 唐勇⁴, 马晓潇¹^,²^,³, 钱门辉¹^,²^,³, 曹婷婷¹^,²^,³, 李志明¹^,²^,³, 付英潇⁵, 金之钧⁶

^1.页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室，北京 102206
^2.中国石化页岩油气勘探开发重点实验室，北京 102206
^3.中国石化石油勘探开发研究院，北京 102206
^4.中国石油新疆油田公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依 834000
^5.北京大学地球与空间科学学院，北京 100871
^6.北京大学能源研究院，北京 100871

收稿日期:2025-04-25 修回日期:2025-07-28 出版日期:2025-12-30 发布日期:2025-12-25
通讯作者: 黎茂稳 E-mail:wangenze9939@163.com;limw.syky@sinopec.com
第一作者简介:王恩泽（1995—），男，博士、助理研究员，石油地质学。E-mail： wangenze9939@163.com。
基金项目:
国家自然科学基金重点项目(42090022)

Sweet spot evaluation and feasibility of cube development of continental shale oil in the Permian Lucaogou Formation， Jimusar Sag， Junggar Basin

Enze WANG¹^,²^,³(), Maowen LI¹^,²^,³(), Yong TANG⁴, Xiaoxiao MA¹^,²^,³, Menhui QIAN¹^,²^,³, Tingting CAO¹^,²^,³, Zhiming LI¹^,²^,³, Yingxiao FU⁵, Zhijun JIN⁶

^1.State Key Laboratory of Shale Oil and Gas Enrichment Mechanisms and Efficient Development，Beijing 102206，China
^2.Key Laboratory of Shale Oil/Gas Exploration and Production Technology，SINOPEC，Beijing 102206，China
^3.Petroleum Exploration and Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 102206，China
^4.Research Institute of Exploration and Development，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang 834000，China
^5.School of Earth and Space Sciences，Peking University，Beijing 100871，China
^6.Institute of Energy，Peking University，Beijing 100871，China

Received:2025-04-25 Revised:2025-07-28 Online:2025-12-30 Published:2025-12-25
Contact: Maowen LI E-mail:wangenze9939@163.com;limw.syky@sinopec.com

摘要/Abstract

摘要：

陆相页岩油气是中国目前油气增储上产的重要领域，精细的地质甜点评价是高效立体开发的前提。准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组是中国三大页岩油产能示范区之一。为明确芦草沟组页岩油资源前景和甜点分布，为后续立体开发提供理论支撑，在精细研究芦草沟组地质特征的基础上，开展了“四性”评价，研究提出了定量评价页岩油资源质量的甜点指数，系统划分了岩相及岩相组合，定量评价了不同岩相组合勘探潜力，确定了甜点层纵向分布。研究结果表明：①根据矿物组成、有机质丰度和沉积构造，芦草沟组可划分为11个岩相。②依据岩相组合关系划分出4种岩相组合，其中纹层状富有机质泥岩（灰云岩）和纹层状富有机质粉砂岩组合及纹层状富有机质泥岩（灰云岩）、纹层状富有机质粉砂岩和块状富（贫）有机质粉砂岩（泥岩）组合中的纹层状富有机质泥质粉砂岩是最有利的页岩油勘探岩相。③纹层状富有机质泥岩（灰云岩）组合中部分纹层状富有机质长英质泥岩和纹层状富有机质混合泥岩具有良好的勘探潜力。④芦草沟组中“源-储共生”和“源-储一体”型页岩油是有利勘探目标。⑤芦草沟组中发育多套甜点层，页岩油甜点层的资源潜力都不应忽视。⑥在面对甜点多层叠置的陆相页岩油系统时，应当在精细地质评价基础之上，采用立体开发手段降低成本。

关键词: “四性”评价, 立体开发, 陆相页岩油, 芦草沟组, 吉木萨尔凹陷, 准噶尔盆地

Abstract:

Continental shale oil and gas have emerged as an important contributor to petroleum reserve growth and production addition in China. However， their efficient development of multiple reservoirs simultaneously in a three-dimensional space， that is， cube development， requires fine-scale geological sweet spot evaluation. The Lucaogou Formation in the Jimusar Sag， Junggar Basin represents one of China’s three major demonstration areas of shale oil production capacity construction. This study aims to ascertain the shale oil resource prospects and sweet spot distribution of the Lucaogou Formation to provide theoretical support for its future cube development. Based on a detailed analysis of the geological characteristics of the formation， we assess its “four key properties”， that is， oil-bearing property， oil mobility， reservoir property， and fracability. Accordingly， the concept of sweet spot index is proposed to quantitatively assess the resource quality of shale oil plays. Furthermore， we systematically identify the lithofacies and lithofacies assemblages of shales， quantitatively evaluate the resource potential of varying lithofacies assemblages， and determine the vertical distribution of sweet spot layers. The results indicate that 11 lithofacies can be identified in the Lucaogou Formation based on variations in mineral composition， organic matter abundance， and sedimentary structures. These lithofacies can be further classified into four lithofacies assemblages according to the source rock-reservoir configurations. The most favorable lithofacies for shale oil exploration is identified as the lamellar organic-rich argillaceous siltstone within two lithofacies assemblages：（1） an assemblage consisting of lamellar organic-rich mudstones and limy dolomites and lamellar organic-rich siltstones and （2） an assemblage composed of lamellar organic-rich mudstones and limy dolomites， lamellar organic-rich siltstones， and massive organic-rich to organic-lean siltstones and mudstones. Within the lithofacies assemblage of lamellar organic-rich mudstones and limy dolomites， parts of lamellar organic-rich felsic mudstones and lamellar organic-rich mixed mudstones exhibit considerable potential for shale oil exploration. Shale oil hosted in oil plays characterized by adjacent and integrated source rock-reservoir configurations represents a favorable exploration target in the Lucaogou Formation within the Jimusar Sag. This formation contains multiple sweet spot layers with significant resource potential. Overall， the study area holds promising resource prospects. For continental shale oil systems with multiple superimposed sweet spot layers， the cube development should be adopted based on a fine-scale geological sweet spot evaluation to reducing costs.

Key words: assessment of four properties, cube development, continental shale oil, Lucaogou Formation, Jimusar Sag, Junggar Basin

中图分类号:

TE122.3

王恩泽,黎茂稳,唐勇,等. 准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组陆相页岩油甜点评价与立体开发可行性分析[J]. 石油与天然气地质, 2025, 46(6): 1998-2011. doi: 10.11743/ogg20250616 Enze WANG,Maowen LI,Yong TANG,et al. Sweet spot evaluation and feasibility of cube development of continental shale oil in the Permian Lucaogou Formation， Jimusar Sag， Junggar Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2025, 46(6): 1998-2011. doi: 10.11743/ogg20250616

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参考文献 49

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岩相	可压性指数	含油性指数	可动性指数	储集性指数
纹层状富有机质混合泥岩	0.068 ~ 0.876 （0.592）	0.042 ~ 0.917 （0.249）	0.007 ~ 0.665 （0.177）	0.034 ~ 0.697 （0.332）
纹层状富有机质长英质泥岩	0.166 ~ 0.829 （0.654）	0.038 ~ 1.000 （0.354）	0.011 ~ 0.767 （0.351）	0.020 ~ 0.694 （0.351）
块状富有机质长英质泥岩	0.343 ~ 0.806 （0.674）	0.072 ~ 0.576 （0.284）	0.080 ~ 0.687 （0.356）	0.168 ~ 0.616 （0.419）
块状贫有机质混合泥岩	0.000 ~ 0.876 （0.503）	0.000 ~ 0.428 （0.112）	0.000 ~ 0.718 （0.229）	0.000 ~ 0.626 （0.299）
块状贫有机质长英质泥岩	0.403 ~ 0.904 （0.701）	0.162 ~ 0.301 （0.208）	0.316 ~ 0.839 （0.560）	0.084 ~ 0.354 （0.227）
纹层状富有机质泥质灰云岩	0.741 ~ 1.000 （0.861）	0.027 ~ 0.733 （0.159）	0.009 ~ 1.000 （0.146）	0.044 ~ 0.697 （0.380）
块状富有机质泥质灰云岩	0.935	0.500	0.664	—
块状贫有机质泥质灰云岩	0.720 ~ 0.761 （0.741）	0.005 ~ 0.078 （0.042）	0.006 ~ 0.223 （0.115）	1.000
纹层状富有机质泥质粉砂岩	0.378 ~ 0.947 （0.752）	0.019 ~ 0.875 （0.481）	0.023 ~ 0.866 （0.533）	0.008 ~ 0.738 （0.424）
块状富有机质泥质粉砂岩	0.700 ~ 0.816 （0.758）	0.216 ~ 0.442 （0.319）	0.249 ~ 0.445 （0.347）	0.370
块状贫有机质泥质粉砂岩	0.272 ~ 0.894 （0.534）	0.023 ~ 0.278 （0.113）	0.053 ~ 0.587 （0.285）	0.013 ~ 0.458 （0.253）

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组陆相页岩油甜点评价与立体开发可行性分析

Sweet spot evaluation and feasibility of cube development of continental shale oil in the Permian Lucaogou Formation， Jimusar Sag， Junggar Basin

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