塔里木盆地顺北地区克拉通内走滑断裂带中-下奥陶统储集体方解石脉形成及其与油气充注耦合关系

塔里木盆地顺北油气田为克拉通内走滑断裂多期活动控制下形成的碳酸盐岩超深层油气田,不同断裂带及同一走滑断裂带不同分段的油气性质和油气丰度等均存在显著差异。基于岩心和岩石薄片观察以及阴极发光、微区原位微量元素-稀土元素、流体包裹体的系统分析,对塔里木盆地顺北1号和顺北5号走滑断裂带中-下奥陶统储集体中的裂缝脉体序次、成脉流体来源及其与油气充注耦合关系进行研究,并结合走滑断裂演化过程和油气分布特征,探讨了顺北地区油气差异聚集的控制因素。结果表明：顺北1号和顺北5号走滑断裂带中-下奥陶统至少发育4期方解石脉体（Cal-1,Cal-2,Cal-3,Cal-4）。Cal-1成脉流体主要为海源性流体,Cal-2,Cal-3和Cal-4成脉流体来源于同地层成岩流体。Cal-2,Cal-3和Cal-4脉体的形成分别与加里东晚期—海西早期、海西晚期—印支期、燕山期—喜马拉雅期构造活动和油气充注相伴生。不同断裂带油气充注过程存在差异,顺北5号断裂带主充注期为海西晚期—印支期,顺北1号断裂带主充注期为海西晚期—印支期及燕山期—喜马拉雅期。走滑断裂构造样式及演化历史控制下的油气差异充注过程是顺北地区油气差异聚集...     

塔里木盆地顺北5号断裂带北段奥陶系油气成藏期次及其控制因素

在塔里木盆地顺北地区,顺北走滑断裂对断溶体油气藏具有重要的控制作用。对顺北5号断裂带北段奥陶系储层方解石脉的期次进行识别和划分,通过流体包裹体技术厘定油气成藏期,结合断裂活动性分析揭示走滑断裂对油气成藏期的控制作用。研究表明顺北5号断裂带北段奥陶系储层中发育3期方解石脉体,其中第2期方解石脉形成于志留纪末期。储层中沥青和流体包裹体发育特征揭示研究区存在两期油充注。第1期油充注发生于第2期方解石形成之前,推测是加里东晚期,后在海西早期遭到破坏。第2期充注时间为海西晚期—印支期,距今约260~230 Ma,为奥陶系断溶体油藏的主成藏期。顺北5号断裂带活动性研究结果,指示油气充注和破坏时间与顺北5号断裂活动时期具有很好的对应关系,说明顺北地区走滑断裂活动史是控制油气成藏时期的主要因素。     

塔里木盆地顺北5号走滑断裂带分层分段特征及构造演化

塔里木盆地超深层断溶体油气藏主要沿走滑断裂带分布，远离断裂带地区油气勘探效果差，即走滑断裂带的活动规模控制了油气藏的规模。顺北5号走滑断裂带为超大型走滑断裂带，具有埋藏深，内部结构复杂，分层分段性极强的特点。通过高品质三维地震资料，对顺北5号走滑断裂带进行系统的几何学、运动学和动力学研究，提出以下认识：顺北5号走滑断裂带具有极强的分层性，可划分为5个构造层；该断裂带分段活动特征明显，南段和北段具不同的运动学特征，南段经历了5期演化，北段经历了4期演化。     

顺北5号走滑断裂带纵向分层结构及其油气地质意义

顺北5号走滑断裂带是顺北地区规模最大的走滑断裂带,具有较强的垂向分层变形特征。走滑断裂带纵向分层结构对于断溶体油气藏控制作用明显。通过对顺北5号走滑断裂带的三维地震资料解释,开展断裂带构造解析,建立其纵向分层结构模型。研究结果表明,顺北5号走滑断裂带垂向上可划分为4层结构,分别为寒武系膏盐岩下断裂系统、寒武系膏盐岩相关断裂系统、奥陶系碳酸盐岩断裂系统和奥陶系—石炭系碎屑岩断裂系统;地层能干性差异是分层变形的基础,区域构造运动的变化引起的走滑断裂分期活动,是分层变形的主要原因;走滑断裂带纵向分层结构对油气控制作用明显,膏盐岩之下断裂控制烃源岩分布,穿膏盐岩层断裂控制油气运移,奥陶系碳酸盐岩断裂控制储集层规模及连通性,晚奥陶世—石炭纪碎屑岩层内断裂控制油气充注。根据走滑断裂活动强度,可以划分为强活动优势叠加型、强活动差异叠加型及弱活动弱叠加型3种。     

塔里木盆地顺北油气田1号和5号断裂带奥陶系油气藏特征

综合运用油气地球化学分析技术对顺北油气田1号和5号主干断裂带奥陶系油气藏进行研究,并结合油气物理性质和烃类相态特征等数据资料来开展不同断裂带上油气藏特征精细对比,从而探讨不同断裂带油气藏特征差异成因。结果表明,两条不同断裂带油气藏的油气源特征相似,均来自于还原性较强的腐泥型生烃母质,且均处于高成熟演化阶段,但顺北1号断裂带为未饱和挥发油藏,顺北5号断裂带为未饱和轻质油藏,1号断裂带油气成熟度明显高于5号断裂带。两条断裂带油气藏特征出现差异主要与顺北地区不同的油气充注过程和后期改造作用有关：顺北地区可能存在3期油气充注,5号断裂带油气藏为前两期油气的混合充注,最早一期油气遭到破坏,以第二期油气充注为主,而1号断裂带油气藏以最晚的第三期油气充注为主;两条断裂带油气藏均未经历明显的热裂解作用,但是1号断裂带原油经历轻微的硫酸盐热化学还原改造作用（TSR）,而5号断裂带早期充注原油经历过生物降解作用（BSR）。不同的油气充注过程是导致顺北地区不同断裂带油气藏特征差异的主要因素。     

塔中地区奥陶系油气充注特征及运移方向

油气充注特征及运移方向对于确认塔中地区奥陶系有利富集区至关重要。通过现有油气勘探成果、断裂体系特征等资料,利用常规测井、地震及地球化学等多种方法,对研究区目的层油气充注特征及运移方向开展深入研究。结果表明,塔中地区多期充注的原油与天然气均通过11个油气充注点注入奥陶系储层,进而沿NW-SE向发生局部运移,11个油气充注点均位于NW向逆冲断裂与NE向走滑断裂纵切形成的断裂交汇部位。油气点状充注特征及NW-SE向局部运移控制了原油与天然气相关参数的分布：靠近油气充注点,油气性质出现异常分布,自NW-SE向异常逐渐减弱,表现为随着距油气充注点距离的增大,油气充注强度变小,原油密度逐渐增大,原油Ts/（Ts+Tm）指数、金刚烷指数（MDI）、TMNr指数、TeMNr指数逐渐减小,天然气干燥系数、气油比、油气产能逐渐减小,天然气甲烷碳同位素逐渐变轻。塔中地区奥陶系油气充注特征及运移方向研究表明,研究区目的层下一步油气勘探应更多聚焦于北部斜坡带西部,尤其是断裂交汇部位的上倾构造部位。     

塔里木盆地深层走滑断裂差异变形与控储控藏特征——以顺北油气田为例

在走滑断裂精细解析的基础上,综合利用成像测井、试井和生产动态资料,探讨了顺北油气田顺北1号、顺北5号、顺北4号走滑断裂带的分段差异变形对规模储集体发育和油藏分布的控制作用。顺北地区主干走滑断裂带在几何学、运动学及活动特征方面差异显著,具有"一带一世界"的特点。其中,顺北1号断裂带在三维工区内发育9个左阶斜列展布的几何分段,分段间均发育叠接拉分段;顺北5号断裂带北段以发育压隆段—平移段为主,中段以发育平移段和分支断裂为主,南段发育"两侧地堑断面+中部主走滑断面"复合构造样式;顺北4号断裂带在三维工区内呈"S"形展布,根据走向变化可划分北段、中段和南段,具有"南北挤压、中部拉张"的分段结构特征。顺北地区走滑断裂的内部结构受断裂活动强度控制,随着活动强度增大,碳酸盐岩断裂带内部结构由发育程度较低的裂缝带逐步演化为发育程度较高的破碎角砾带-裂缝带,储集体规模也逐渐增大。顺北1号断裂带的断控规模储集体分段发育,不同分段的储集体内部结构差异明显且多不连通,同一分段的储集体相互连通,具有"一段一油藏"的特征。走滑断裂的差异变形控制了油气差异成藏,其中,受控于晚期活动"北强南弱"的差异,顺北1号断裂带北部分段井组的气油比普遍大于南部井组;顺北5号断裂带南段的中部主走滑断面直接沟通烃源岩层,具有"控储、控藏、控富"特征,而地堑断面未直接沟通烃源岩层,其钻揭的储集体与油气藏规模远小于中部主走滑断面。走滑断裂的断面具有垂向非均质性,受断面活动强度和地层能干性的控制,同一断面不同深度的靶点钻遇储集体的规模差异显著,具有"一点一规模"的特征。研究结果深化了对塔里木盆地内部走滑断裂差异变形特征的认识,可为走滑断裂断控缝洞型油气藏的勘探评价提供重要借鉴。     

塔里木盆地顺1走滑断裂带超深储层油气充注历史

顺北地区是近期塔里木盆地超深层油气勘探获得重大突破的领域。通过顺北地区奥陶系一间房组储层原油和天然气地化特征对比,并结合荧光颜色和显微荧光光谱参数分析,认为顺北地区奥陶系经历了多期油气充注,且早期充注原油遭受一定程度的生物降解,而天然气为原油伴生气。利用类异戊二烯烃、生物标志化合物和原油轻烃对顺北地区和顺南地区原油进行对比,发现顺北地区油气来源与顺南地区一样来自于寒武系玉尔吐斯组烃源岩,通过断穿寒武系的断层向上运移至奥陶系储集层。对顺北地区采集样品进行流体包裹体测试、冷阴极发光、荧光观察等系统分析,结果表明顺北地区发生了“五幕三期”油充注和一期天然气充注,第一期为加里东晚期,第二期为海西晚期,第三期为喜马拉雅晚期,而天然气充注发生在喜马拉雅晚期。     

塔里木盆地塔中Ⅱ区奥陶系油气差异富集模式

针对塔里木盆地塔中Ⅱ区奥陶系油气多相态共存、产能差异和富集模式认识不清的问题,采用油藏地球化学方法分析了奥陶系流体性质、分布特征及成因。油藏pVT相态分析认为存在凝析气藏与轻质油藏沿走滑断裂共存的现象,原油的成熟度参数显示为成熟阶段的产物,天然气碳同位素和烃类比值揭示组分为原油伴生气和原油裂解气的混合,金刚烷化合物及天然气分析显示中寒武统盐下原油裂解气的充注是奥陶系凝析气藏形成的重要原因。结合高精度三维地震解释发现油气分布受到走滑断裂的控制,马尾、翼尾、走滑断裂带与逆冲断裂交汇部位具有较低的原油密度和含蜡量,以及较高的气/油比、干燥系数、4-MDBT/1-MDBT比值等,为油气充注的有利通道,走滑断裂周期性开启与膏盐层封堵机制耦合控制了塔中Ⅱ区奥陶系油气成藏。综合研究认为,塔中Ⅱ区油气具有侧生邻储、走滑断裂垂向输导、沿走滑断裂富集的特征,多期点状油气充注是造成奥陶系油气差异分布的重要原因。走滑断裂控制了奥陶系油气富集,马尾地堑、翼尾地堑、走滑断裂带与逆冲断裂交汇构造部位仍有较大的勘探潜力,中寒武统膏盐层下可能发育大规模气藏,需要进一步关注。     

塔里木盆地塔河油田走滑断裂活动对油气成藏的控制作用——以托甫39断裂带为例

塔里木盆地塔河油田奥陶系走滑断裂发育,控制了该区的油气成藏和分布。以塔河油田托甫39走滑断裂带为研究对象,在对其活动历史分析的基础之上,利用流体包裹体技术对断裂带油气充注期次和时间进行分析,研究了油气充注史与断裂活动之间的关系。托甫39走滑断裂带油气富集程度高,存在多期活动的特征,可划分为3个阶段,即加里东中晚期—海西期、印支期和燕山期—喜马拉雅期。流体包裹体研究结果显示,托甫39走滑断裂带碳酸盐岩储层中存在4期油充注,分别捕获了金黄色、黄色、黄绿色和蓝色荧光颜色的油包裹体;采用油包裹体伴生盐水包裹体均一温度结合储层埋藏史和热史的方法,确定4期油充注时间分别发生在距今约440,324,220,110 Ma。4期油充注时间分别与加里东期、海西期、印支期和燕山期相对应,与断裂活动时间具有较好的响应关系,说明走滑断裂带活动一定程度上制约了油气成藏时间,从而影响了整个成藏过程。      

顺北东部北东向走滑断裂体系控储控藏作用与突破意义

顺北地区区域断裂体系具有"东西分区"的特点,作为东西部断裂体系之间起转换作用的顺北1号、顺北5号断裂带,北东向顺北1号断裂带平面以拉分段、平移段为主,单井控制规模大;北西向顺北5号断裂带为南北对接形成,其中北段北西向断裂带平面以挤压为主,单井控制规模相对较小。通过对北东向断裂体系顺北4号、顺北8号、顺北12号断裂带解析,认为其平面具有典型"三段式"分段特征,断裂活动强度大,储集体整体规模可能较大,同时其走向与现今区域主应力方向一致,其分段内部储集体连通性好,且东部发育盆地—中外缓坡相原地优质烃源岩,相比北西向断裂体系,其成储与成藏条件更为优越。基于上述认识优选部署顺北42X井、顺北41X井、顺北8X井,测试均获千吨(油当量)高产油气流,新发现一个4亿～5亿吨级(油当量)资源阵地,进一步证实北东向走滑断裂体系储集体规模大,成藏条件优越,走滑断裂带具有"控储、控圈、控运、控藏、控富"五位一体特征,对中国海相碳酸盐岩走滑断裂带评价具有借鉴意义。     

塔里木盆地顺北4号走滑断裂带变形特征及有利区评价

顺北4号走滑断裂带位于塔里木盆地顺托果勒低隆起，向北延伸至沙雅隆起，具有埋藏深，平面分段、纵向分层、多期活动、结构复杂等特征。通过对顺北4号走滑断裂带高品质三维地震资料解释，开展了断裂带分层、分段、分期、活动性和有利区评价。结果表明，顺北4号走滑断裂带在古生界具有4层结构，大致以中奥陶统顶界面为界，其上发育雁列式断层，其下发育高陡走滑断层；走滑断裂带具有明显的分段特征，按走向可分为北段、中段和南段，整体具有南压北张的特征；走滑断裂带在古生界先后经历了加里东运动中期Ⅰ幕、加里东运动中期Ⅲ幕、加里东运动晚期和海西运动期4期活动；通过对影响顺北地区油气富集成藏的主控因素通源性、储集体规模和晚期调整性的叠加，对顺北4号走滑断裂带进行有利区评价，得到多个有利区，并在实钻中得到验证。     

塔里木盆地走滑断裂构造变形特征及油气意义——以顺北地区1号和5号断裂为例

塔里木盆地顺北地区发育一系列中小尺度的板内走滑断裂,断裂带油气富集,但断裂空间结构、断裂演化及其对断控缝洞型储层的控制机理尚不明确。以富含油气的顺北1号断裂与顺北5号断裂为研究对象,对走滑断裂垂向构造样式、平面分段样式、空间结构开展系统研究,并结合生产动态资料深入探讨了走滑断裂构造变形对油气富集的控制作用。基于重要构造变革期及岩性特征将顺北地区古生界地层划分为6个构造层,提出走滑断裂在不同构造层具有"分层变形、分段演化"的构造变形特征。顺北1号断裂垂向构造序列相对简单,深层线性走滑断裂平面分段数少,断裂纵向空间结构组合较简单;顺北5号断裂垂向构造序列复杂,发育一套膏盐岩滑脱构造。"分层变形、分段演化"的构造变形导致断层空间结构复杂,同时走滑断裂在不同构造层中的构造样式对断控缝洞型油气藏成藏要素具有重要控制作用。走滑断裂在平面分段、纵向构造、活动强度和空间结构等方面的差异是导致顺北1号断裂和顺北5号断裂油气差异富集的根本原因。     

塔里木盆地北部跃参区块走滑断裂对油气成藏的控制

通过对跃参区块近30口单井及其生产动态的分析解剖,结合岩心观察、分析化验等资料,深入探讨了跃参区块"X"形共轭走滑断裂体系对奥陶系岩溶缝洞体形成及油气成藏的控制作用。走滑断裂带多期活动形成了大量的高角度构造裂缝,伴随后期热液流体改造而发育大型缝洞型储集体。油气沿主干走滑断裂带垂向向上运移后,再沿次级走滑断裂带发生再分配,控制着该区油气性质的变化及油气充注程度。主干走滑断裂带上油气充注程度高、原油物性好、已钻井产能较好,而次级走滑断裂带上油气充注程度低、原油物性相对偏差、已钻井产能也相对偏差。此外,走滑断裂带的展布方向、断裂左右盘的相对位置、离断裂带的远近等因素对油气富集也具有重要的控制作用。研究表明,近NE向走滑断裂带的上升盘是油气最富集的部位。      

塔里木盆地顺北特深碳酸盐岩断溶体油气藏发现意义与前景

塔里木盆地顺北地区埋深7 000 m以下特深碳酸盐岩领域获得重大油气突破。通过对顺北特深油气田的构造演化、储层、油气藏特征与油气富集规律等的综合分析,认为该类油气藏为断溶体油气藏,具有沿断裂带整体含油、不均匀富集的特点。走滑断裂多期活动与流体溶蚀改造作用在中-下奥陶统碳酸盐岩层系形成良好的洞穴、裂缝及沿缝溶蚀孔洞型储集体;断裂带外围致密碳酸盐岩作为侧向封挡构成了物性圈闭。上覆巨厚却尔却克组泥岩作为区域封盖层,源自下寒武统的油气沿走滑断裂垂向运移聚集,以晚期成藏为主,断裂既是油气运移通道又是油气富集场所。该类型油气藏的发现展现了一种新的特深层油气富集成藏模式。目前,顺北油气田已发现落实了18条走滑断裂带,资源规模达17×10⁸ t油当量,展示了顺北地区良好的勘探开发前景。     

塔里木盆地顺北超深断溶体油藏特征与启示

近年来,塔里木盆地顺托果勒低隆起发现了10亿吨级的新类型油藏——顺北超深断溶体油藏。通过深化顺北地区油气成藏地质条件认识,突破了构造低部位岩溶储层欠发育的限制,提出走滑断裂带构造破裂作用为主的叠加后期埋藏流体改造也可形成规模储层。走滑断裂带多期活动对储层改造、圈闭形成和油气运聚具有重要的控制作用,建立了顺北超深断溶体油气藏“寒武纪多期供烃、深埋断溶成储、原地垂向输导、晚期成藏为主、走滑断裂控富”成藏模式,初步提出了顺北断溶体油藏富集的主控因素。顺北超深断溶体油藏作为一种新类型油藏,丰富了海相碳酸盐岩油气成藏理论,展现了超深层海相碳酸盐岩巨大的勘探潜力,是盆地未来油气增储的重点领域。     

塔里木盆地顺北5号走滑断裂隆起段发育特征与演化机制

顺北5号带作为一条贯穿两大古隆起的主干走滑断裂带,可分为四段：北段、中段、南段以及隆起段,一直以来是塔里木盆地顺北地区及邻区走滑断裂体系形成及演化的研究重点。利用最新采集处理的高精度三维地震资料,开展顺北5号带隆起段精细解析,厘定其几何学和运动学特征,揭示顺北5号带形成演化过程。基于走向角度变化与分段变形样式,可将隆起段分为3段：隆Ⅰ“平移”段（NE16°）、隆Ⅱ“拉分”段（NE19°）、隆Ⅲ“压隆”段（NE25°）。隆起段自下而上发育高陡走滑断层与多套雁列正断层组合的分层变形样式,共经历了加里东中期、加里东晚期、海西中-晚期和印支期—喜马拉雅早期多期走滑活动,在研究区内表现为“隆Ⅱ、Ⅲ段强,隆Ⅰ段弱”的活动特征。受SN差异应力传递影响,顺北5号断裂隆起段和南段初期以塔中Ⅰ号断裂带为界自南向北左行走滑,北段和中段自北向南右行活动,最大主应力发生了NW向到NE向偏转;加里东晚期后,顺北5号断裂整体左行走滑;印支期—喜马拉雅早期,顺北5号断裂隆起段反转为右行走滑活动,最大主应力方向由NW向转为NE向。     

塔里木盆地顺北地区油气差异聚集主控因素分析——以顺北1号、顺北5号走滑断裂带为例

塔里木盆地顺北油田是受走滑断裂控制的碳酸盐岩超深层油田,受走滑断裂平面分段性和纵向分层性的影响,油气聚集呈现明显的差异性。以顺北1号、顺北5号走滑断裂带为例,结合走滑断裂特征与油气动态产能的关系,对顺北地区油气差异聚集主控因素进行研究,结果表明:走滑断裂的通源性、纵向输导性、分段性是油气差异聚集的主控因素。其中走滑断裂通源性越强油气聚集程度越高;寒武系膏盐岩层系走滑断裂的倾角越大越利于油气纵向输导进入奥陶系聚集;走滑断裂的活动强度和构造样式决定了储集体规模和连通性,张扭段相对平移段和压隆段储集体规模和连通性更好,油气聚集程度更高。     

塔里木盆地顺北油气田断控缝洞型储层特征与主控因素

塔里木盆地顺北地区古生代地层中发育大量走滑断裂,沿走滑断裂分布的缝洞是其主要油气储集空间。 对顺北地区断控型储层的基本特征以及主控因素尚不明确。 在断裂解析基础上,通过地震振幅、测井曲线、取心综合标定等方法,并参考油气井动态资料,对研究区断控型储层开展研究工作。 结果表明：储集空间包括裂缝与洞穴;不同断裂带上发育的储集体具有显著的非均质性;顺北主体区走滑断裂平面控储范围约为 １.５ ｋｍ;在破碎体系中优势缝洞的发育位置主要依据振幅值的差异识别;油气在破碎带中为径向流动,而在裂缝带中则为单向流动,渗流特征取决于介质特征。 进一步的研究揭示出控制断控缝洞型储集体发育的因素为：走滑断裂样式决定优势缝洞发育部位,断层核带结构控制储集体类型,流体对破碎体系的成岩改造促使储集空间定型。 顺北地区断控型储层特征和主控因素的明确,可为今后的油气勘探开发提供思路。     

顺北地区奥陶系超深断溶体油气成藏条件

顺北地区奥陶系发育受走滑断裂带控制的断溶体油气藏。顺北地区走滑断裂带成排成带发育,具有平面叠接分段、纵向分层变形、垂向叠加改造的典型特征,平面可划分为北东—南西向、北西—南东向和北北东—南南西向3类断裂体系,中—下奥陶统可划分为叠接拉分、叠接压隆、线性平移和复合地堑4种断裂样式。顺北地区东西部中—下寒武统烃源岩的演化差异控制了现今"西油东气"的油气资源格局,断裂带的平面分段样式控制储集体内部结构。顺北地区奥陶系断溶体油气藏生储盖条件好,断裂向下沟通烃源岩,断控缝洞型储集体发育程度控制油气藏富集,主要受断裂带活动强度、分段样式及其与现今主应力方向的角度大小控制。