塔中地区奥陶纪古地貌及其对储集层的控制作用

塔中地区奥陶系具有埋深大、中下奥陶统剥蚀前地层厚度横向展布稳定的特点。运用地震地层学法、厚度趋势法和R_o法相结合的古地貌恢复方法较准确地表征了该地区加里东运动中期的地貌特征:隆起主体为围绕Ⅱ号构造带的椭圆状区域,地势比较平缓,局部构造并不十分发育;周缘凹陷到隆起主体之间存在坡折区,在由南、北、东向中央隆起地貌渐高的同时,地貌具有凹陷→斜坡→台缘坡折区→台内洼地、缓坡→凸起渐变的特征。上奥陶统礁滩主要分布于古地貌的台缘坡折带、台内凸起缓坡区,具有随着台缘迁移而变迁的特征,古地貌对礁滩储集体的分布及纵向演化、横向迁移具有明显的控制作用。估计塔中南部塘北2井—中3井之间地区在加里东运动中晚期存在台缘相带,具有生物礁发育的有利条件。     

塔里木盆地奥陶系礁滩体特征与油气勘探

塔里木盆地奥陶系生物礁主要分布于塔中、巴楚、轮南地区,层位主要分布在中—晚奥陶世一间房组、良里塔格组,岩性以粘结岩、障积岩、格架岩为主。一间房组生物礁规模小,造礁群落以托盘—海绵、菌藻类为主;良里塔格组生物礁规模较大,造礁群落以珊瑚—层孔虫—钙藻为主,是目前我国发现珊瑚—层孔虫造礁群落最早的礁体。塔中Ⅰ号坡折带发育大型礁滩复合体,存在礁丘、灰泥丘、各种粒屑滩微相,有格架岩、粘结岩、砂砾屑灰岩、砂屑灰岩等,在纵向上礁丘、灰泥丘及粒屑滩多旋回发育,形成礁滩复合体,厚度巨大,最厚达300余米,在地貌上呈丘状凸起;礁滩复合体横向上沿坡折带规模分布,主体在塔中24井—塔中82井一带,东西长达220km。礁滩复合体发育优质孔洞层,溶蚀孔洞、残余粒间孔、骨架孔、构造缝是主要的储集空间,多期礁滩体储层纵向叠置、横向连片。塔里木盆地碳酸盐岩坡折带发育,有利勘探面积大,已经发现塔中礁滩型大油气田;轮古东、英买力南斜坡、满西坡折带等区带都是寻找礁滩型油气田的重要领域。     

塔中隆起晚奥陶世古地貌及其沉积相特征

 塔中Ⅰ号断裂带古地貌及其沉积相是控制塔中地区晚奥陶世台缘相带和大型生物礁油气藏发育的主要因素,在该区寻找相似的生物礁发育带具有重要的勘探意义。分析塔中隆起上奥陶统沉积体系地震反射结构,选择距古隆起顶面最近且全区易追踪的沉积界面作为近似古水平面,恢复了塔中隆起及其邻区上奥陶统沉积前的古地貌,并将其划分为6个单元：台内高隆、台内缓坡、台地斜坡、陆架斜坡、陆架坡折和深海盆地,其中分别发育局限台地相、开阔台地相、台地边缘相、开阔陆棚相和深海槽盆相。研究表明,台内缓坡带具有与塔中Ⅰ号断裂带相似的古地貌及沉积相特征,且主要分布在塔中隆起南斜坡并向和田河东延伸一带,以及西部沿吐木休克断裂一带和顺托果勒低隆段两侧,可能是生物礁油气藏勘探的重要目标。     

塔中Ⅰ号坡折带对塔中隆起北侧礁滩相发育分布的影响

礁等有机建造所需的生长条件是基于造礁生物的生存条件的,而所有影响生存条件的因素都是在古地貌阶段性不变的前提下发生作用的,所以古地貌对一切沉积相的发育分布的影响具有必然性。以塔中隆起北侧的塔中I号坡折带周边为主要研究范围,对上奥陶统良里塔格组礁滩相地层进行了重点研究,发现研究区生物礁滩体纵向与横向都具有一定的发育分布规律,且表现出受构造古地貌控制的特点。研究区制约礁滩展布的主要是早奥陶世末T74界面上的构造坡折带。随海平面的升降,礁滩相会表现出一定的发育期次和营建方向的变化,鉴于坡折与礁滩体相互作用的关系,塔中I号坡折带的地形与迁移特征也会发生相应变化。     

塔里木盆地中央隆起带演化与奥陶系礁滩储集体

奥陶系生物礁滩是塔里木盆地碳酸盐岩中十分有利的油气储集体。目前已发现的礁滩主要发育在台地边缘相带、台内凸起的缓坡带。巴楚地区生物礁滩沿北东-南西向成群成带分布,总体平行于巴楚断隆与柯坪断隆的构造分界线;塔中地区生物礁滩主要集中于塔中Ⅰ号断裂带的台地边缘带,具有随台缘迁移而变迁的特征;总体上,塔里木盆地奥陶系生物礁滩主要围绕古隆起分布,以台地边缘相为主,随着构造升降,台地边缘相带逐渐向西迁移,礁滩相也随之向西迁移,说明古隆起的演化对礁滩储集体的发育具有明显的控制作用。     

渤海西部海域沙垒田凸起古近系边缘断裂构造样式与沉积充填响应

渤海西部海域沙垒田凸起为继承性的古凸起,凸起边缘主要受北西向先存断裂及北东向早期断裂控制,根据控凹主断裂特征以及主断裂、早期同沉积断裂和伴生断裂之间的组合关系,古凸起边缘可划分为同向断阶型边缘、大型低角度正断层控制的缓坡边缘、平直状正断层控制的缓坡边缘,板式正断层控制的陡坡边缘及铲式正断层控制的陡坡边缘和座椅式正断层控制的陡坡边缘等6种。受边缘断裂坡折地貌影响,不同类型凸起边缘沉积相展布和纵向演化具有一定的规律性：同向断阶型凸起边缘,早期盆缘坡折之下发育低位扇三角洲,晚期发育辫状河三角洲前缘加厚带,分隔凸起与缓坡的晚期主干断裂早期控制高位扇三角洲,晚期控制了辫状河三角洲的发育;大型低角度正断层之上发育的同沉积断层控制了沙三段强裂陷期低位扇三角洲、浊积扇的沉积,之后发育缓坡辫状河三角洲_滨浅湖;对于平直状同沉积断层控制的缓坡边缘,沙河街组沉积时期发育缓坡背景下的水进和高位辫状河三角洲,东营组沉积时受断裂坡折影响,坡折之下发育辫状河三角洲前缘加厚带,之上发育辫状河三角洲平原和小型沟谷充填。陡坡边缘沉积充填在垂向上具有分层结构,由早期冲积扇或扇三角洲向辫状河三角洲演变,陡坡坡折控制低位扇三角洲的发育,坡折之上发育沟谷充填和辫状河三角洲平原沉积。     

塔中82井区优质储集层的控制因素

塔中82井位于塔里木盆地塔中Ⅰ号断裂坡折带中段,是上奥陶统台缘礁滩体内侧低能相带中取得重大突破的千吨井,但是在其西侧部署的3口井均未获得工业油气流。通过分析岩心、薄片、测井资料并结合地震资料的分析认为,塔中82井东西两侧溶蚀孔洞发育,但裂缝发育程度差异较大,塔中82井以东多期构造缝极其发育,裂缝不仅改造礁滩体储集层,而且使储集层渗透性更好,油气产量高,说明裂缝和次级断裂控制着本区储集层的发育、控制着本区的油气成藏,这对研究礁滩体储集层和井位部署有重要的指导意义。     

塔里木早古生代原盆地古隆起地貌和古地理格局与地层圈闭发育分布

塔里木盆地早古生代的古构造格局以发育一系列横跨盆地的大型北西西或北东东向展布的古隆起带为特征.盆地不同的演化阶段隆坳格局发生过重要变化,导致了盆内构造古地理格局的不断变迁.盆地中部的古隆起带是在中奥陶世盆地从离散背景转向挤压背景时形成的,由和田河东和塔中等古隆起组成,具有复杂的构造古地貌.早古生代的古隆起地貌可划分出高隆带、隆起边缘斜坡和坡折带、陆棚斜坡和低凸起平台、陆架坡折带以及深海盆地或平原等构造古地貌单元.塔北古隆起南斜坡、中央古隆起南、北两侧的斜坡边缘坡折带均对礁、滩等高能相带的发育分布起重要的控制作用.从古隆起到古坳陷带,碳酸盐岩台地边缘的斜坡坡折带、削蚀不整合和上超不整合三角带等是形成重要岩性地层圈闭的有利区带.     

塔里木盆地奥陶纪岩相古地理特征及礁滩分布

奥陶纪是塔里木盆地及其周缘构造和沉积演化的关键时期。早-中奥陶世海平面开始缓慢上升,塔里木盆地基本继承了晚寒武世的沉积背景;晚奥陶世早期区域构造运动由拉张转为挤压,盆地周边(主要是南边)进一步隆升,台地内的地形分化进一步增大。塔里木盆地在奥陶纪发育了两种类型的台地边缘相,古气候环境适合生物礁体发育。陡坡型台地边缘带相对较窄,礁滩复合体厚度大,平行台缘连续性好,高能相带位于外缘,以塔中Ⅰ号坡折带最为典型;缓坡型台地边缘带相对较宽,礁滩复合体厚度相对较小,由系列的小礁体组成,主要分布在轮南、巴楚凸起边缘、和田河地区。台地边缘礁滩体和台内滩以及岩溶不整合是油气勘探的主攻领域。     

中古3井区良里塔格组沉积相类型及模式建立

塔中Ⅰ号坡折带中古3井区在晚奥陶世良里塔格组沉积时期,处于碳酸盐台地的边缘相带,发育粒屑滩、灰泥丘及礁丘等亚相。研究表明,研究区沉积相的横向变化特征总体上表现为沿Ⅰ号坡折带发育礁滩复合体,往内侧则主要形成丘滩复合体。在纵向演化上丘滩体具有由内带向外带的发育前缘规律,晚期的丘滩体前积作用明显。     

中古2井区良里塔格组礁滩体发育特征

塔中Ⅰ号坡折带中古2井区在晚奥陶世良里塔格组沉积时期,处于碳酸盐台地的边缘相带,发育粒屑滩,灰泥丘、礁丘及滩间海等亚相。研究表明,灰泥丘沿台地边缘成线、成带发育,在丘主体的内侧主要是砂屑滩相的分布区．组合形态上主要发育丘滩复合体、中低能砂屑滩体。中古2井区有利储层发育段主要集中在良二段。纵向上良一段一良四段共发育4套储层,横向上分布稳定,中间夹有薄层透镜状的非储层,自西向东,即从中古2井到塔中54井、塔中826井方向,储层逐渐变好,储层厚度逐渐增厚。     

塔中地区中上奥陶统有利油气富集的地震相特征及分布

中上奥陶统是塔中地区最主要的油气勘探目的层之一。通过大量二维、三维地震资料解释分析，笔者发现塔中地区中上奥陶统广泛分布着一种特殊的地震相。该相沉积厚度相对较大，在地震剖面上反映为丘状隆起，内部反射杂乱，呈乱岗状反射，多沿主要构造线延伸。结合岩矿分析，笔者认为这种地震相就是碳酸盐岩台地上在不同期次发育的礁、滩相，它们主要分布于中上奥陶统碳酸盐岩台地向海一例的边缘或在台地内部古地貌上相对凸起的构造部位。勘探、开发实践证明，它们是油气富集的有利相体。为此，我们勾绘出了其地震相平面展布图，由图可见，它们主要分布于塔中I号断裂构造带、TZl0井构造带及塔中南缘构造带上。该项研究成果对塔中地区油气勘探具有重要指导意义。     

构造对塔中奥陶系礁滩型储集层的控制作用

塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统台缘带的构造与储集层地质综合分析表明,缺乏改造作用的奥陶系古老礁滩体只能形成低孔低渗储集层,构造作用控制了高产油气储集层的发育。良里塔格组台缘礁滩体沉积末期,东部构造抬升形成强烈的暴露岩溶作用,发育大型溶洞,造成东部储集层优于西部。断裂带是地震剖面上具有“串珠”响应的大型缝洞发育的主体部位,埋藏期溶蚀形成的缝洞体主要受控于断裂。裂缝对后期溶蚀作用及储集层渗透性具有建设性作用,也是油气高产的重要因素。塔中Ⅰ号坡折带构造的差异性造成礁滩体的分布、储集层的发育具有分段性:东部台缘带高陡狭长,风化壳岩溶与构造作用形成的缝洞储集层发育,有利于油气高产稳产;西部断裂欠发育区台缘带宽缓,以孔隙型储集层为主。     

塔里木盆地奥陶系台地边缘生物礁、滩发育特征

塔里木盆地中晚奥陶世碳酸盐台地边缘可划分为低能、相对低能、相对高能、高能4种类型。不同的台地边缘发育不同的生物礁、滩组合:1)低能台地边缘型,以塔中Ⅰ号断裂带上奥陶统良里塔格组沉积早期台缘灰泥丘、含泥滩相组合为代表;2)相对低能台地边缘型,以巴楚露头区中奥陶统一间房组(大湾沟组)沉积期障积礁、含灰泥滩组合为代表;3)相对高能台地边缘型,以轮南中奥陶统一间房组沉积期障积礁、滩相组合为代表;4)高能台地边缘型,以塔中Ⅰ号断裂带上奥陶统良里塔格组沉积晚期骨架礁、滩相组合为代表。高能台地边缘骨架礁、滩组合是最有利的勘探目标。海平面上升、构造升降和碳酸盐产率是控制台地边缘迁侈和台地边缘类型的主要因素,并进一步控制了台地边缘生物礁、滩的发育。     

塔中奥陶系碳酸盐岩油气成藏机理

在塔里木盆地塔中Ⅰ号构造带发现了目前中国最大的奥陶系生物礁型碳酸盐岩凝析气田，为没有明显边底水、油气水分布复杂的非常规油气藏。研究了其油气成藏地质条件和油气成藏机理。结果认为：目前发现的油气主要分布在上奥陶统良里塔格组大型镶边台地边缘礁滩相中，礁滩体储层纵向叠置、横向连片，沿台地边缘大面积分布，低孔低渗储层的储集空间以次生溶蚀孔洞为主；塔中Ⅰ号构造带历经多期油气充注与调整，油气成藏系统生储盖组合配置优越，储层是油气富集的主控因素；低孔低渗碳酸盐岩储层的非均质性是油气赋存差异的基础，多期油气充注是油气水分布复杂化的重要原因，晚期气侵则是形成非常规凝析气藏的重要机制，多期油气充注与储层非均质性造成了油气产出的复杂性。     

中2井良里塔格组礁滩序列及台缘地质结构

中2井为塔中南坡上奥陶统良里塔格组第一口探井,基于岩心、岩石薄片和三维地震资料的礁滩组合序列建立及塔中南坡台缘地质结构的解析,对于探明该区地质特征、指导下一步勘探具有重要意义。中2井良里塔格组垂向上整体表现为7个中—高能粒屑滩与礁丘、灰泥丘,夹薄层滩间的沉积旋回,整体沉积能量较高;发育粒屑滩→灰泥丘→礁丘→粒屑滩（组合A）,滩间→粒屑滩→灰泥丘→粒屑滩（组合B）,滩间→粒屑滩→礁丘→粒屑滩（组合C）,滩间→粒屑滩（组合D）4种典型的礁滩微相组合序列模式,以组合B和组合D为主。塔中南坡台缘地质结构与北坡东段相似,为一典型的沉积陡坡型台地边缘,但其台缘带更宽,为4~6 km,台缘内带礁滩相展布范围大;中2井位于台缘与前缘斜坡的相变部位,礁前或台缘上紧邻台缘斜坡的位置,单个礁/丘发育规模较小,造礁生物破碎较严重,礁（丘）滩相主体位于中2井靠台缘内带一侧,建议后期勘探应转向这一区域。     

塔里木盆地S76井与TZ62井奥陶系礁滩相储层发育差异性对比

塔里木盆地奥陶系一间房组和良里塔格组礁滩相带是重要的油气勘探领域。塔河地区S76井一间房组礁滩处于台内缓坡之上,属于台内礁滩相;而塔中地区TZ62井良里塔格组礁滩处于陡坡型台地边缘,为台缘礁滩相。通过准层序类型分析,认为两口井有六种准层序样式,但是处于不同构造位置。相比S76井而言,TZ62井的准层序对海平面变化的响应更迅速,准层序厚度更小。而通过层序结构分析,认为S76井的台内礁滩相主要发育在准层序组的高位体系域内,即基准面下降半旋回;而TZ62井台缘礁滩相处于准层序组的海侵体系域,即基准面上升半旋回。正因为如此,S76井的礁滩相呈进积式增长,礁滩厚度薄、沉积相相变速率快;而TZ62井沉积可容纳空间较稳定,礁滩相呈加积式增长,礁滩厚度大、沉积相相变速率变慢。两口井目的层段均处在一个三级层序的基准面上升旋回中,岩石类型分别以颗粒灰岩为主和以泥灰岩为主。因此,通过台内礁滩相和台缘礁滩相的岩性组合、沉积相和层序地层的相互比较可以得出,由于受构造位置和受海平面影响,不同相带的礁滩在层序地层中发育模式不同,从而导致不同礁滩的岩性、厚度以及发育规模存在差异。     

塔中16-44井区上奥陶统台缘礁滩体沉积特征

塔里木盆地塔中16-44井区在晚奥陶世良里塔格组沉积时期处于碳酸盐台地的边缘,发育粒屑滩、礁丘、灰泥丘及滩间海等亚相,不同沉积微相组合的礁滩复合体为重要的沉积体类型。研究表明,区内礁沿台缘成群、成带分布,中低能砂屑滩位于礁主体的内侧;礁和与之呈伴生的生屑滩、生物砂砾屑滩为本区优质的储集岩相,而礁后单独发育的中低能砂屑滩则不易形成优质的储集层。礁及与之相伴生的生屑滩、生物砂砾屑滩是油气勘探的重要目标。