塔里木盆地顺北地区东西部海相油气成藏差异

塔里木盆地顺北地区东西部海相油气成藏差异明显,自东向西油气主要表现为由富到贫,勘探风险明显加大。通过对满加尔坳陷西缘的顺北东部和阿瓦提坳陷东缘的顺北西部油气成藏的分析,对比海相油气成藏条件的差异性,明确二者成藏差异的原因。以顺北1、4、8号断裂带东北段为代表的顺北东部近年来不断获得高产,油气多期成藏,油气富集特征明显;但阿瓦提坳陷东缘的顺北西部钻探结果不理想,表现为以早期成藏为主,且油气成藏规模不大。顺北东西部存在烃源层分布条件、生烃演化史、烃源资源规模、成藏期及成藏模式等差异,主要表现为东部多源多期成藏和西部单源单期成藏。顺北东部紧邻满加尔生烃坳陷区,长期处于四源供烃条件,属于多源多期成藏;而顺北西部要么是本地的寒武系玉尔吐斯组烃源岩早期成藏,要么是阿瓦提坳陷奥陶系烃源岩晚期成藏,属于单源单期成藏。阿瓦提东缘英买力油田及近年来英西1井奥陶系的突破表明,阿瓦提海相油气以海西晚期成藏为主,喜马拉雅期成藏为辅。阿瓦提坳陷周缘烃源岩发育相对较差,海相油气藏分布局限,油气资源规模也有限。     

塔里木盆地海相油气成藏研究进展

近年来塔里木盆地超深层海相油气勘探取得了丰硕成果,顺北奥陶系、塔中寒武系、塔河深层等油气新发现,为塔里木盆地海相油气成藏研究提供了丰富的基础资料。塔里木盆地海相油气主要分布于台盆区,油气藏类型多样,原油物性变化大,显示出成藏的复杂性。通过对大量的实际样品分析和模拟实验及大量的地质、地球化学综合分析,结合构造演化、层序地层学、沉积相与沉积环境等研究成果,在烃源岩分布及其演化、油气地球化学特征、海相油气藏分布特征等方面取得了显著进展。一是明确了塔里木台盆区海相油气主要来源于强还原环境下形成的下寒武统-中下奥陶统烃源岩,特别是台盆区下寒武统玉尔吐斯组,并明确了超深层海相油藏后生改造主要有TSR、热裂解2种类型,提出了相应的判识指标;二是在建立玉尔吐斯组缓坡型优质烃源岩沉积发育模式的基础上,通过井震标定、正演模拟和区域测线地震相解释、三维区属性分析与地震反演,预测了玉尔吐斯组烃源岩的展布,并明确其演化特征:燕山期以来长期低地温背景下的"高压生烃演化抑制模式"延缓了顺托果勒低隆寒武系烃源岩热演化,顺托果勒地区仍具晚期高成熟液态烃形成条件;三是通过台盆区油气成藏特征对比,明确了奥陶系油气分布特征,进一步明确在台盆区寻找以下寒武统玉尔吐斯组原地烃源岩与燕山期以来晚期活动走滑断裂相匹配的、以晚期供烃为主的轻质油藏-天然气藏,是塔里木台盆区超深层碳酸盐岩领域油气勘探的重要方向。      

“大埋深、高压力”条件下塔里木盆地超深层油气勘探前景

随着塔里木盆地超深层油气勘探技术日益完善，烃源岩在高压力下的热演化已成为超深层油气资源评价及成烃理论研究的焦点。通过对国内外温压控制下烃源岩生烃模拟实验和成果的研究，结合塔里木盆地顺托果勒低隆"大埋深、高压力"的地质条件，探讨了塔里木盆地海相烃源岩高压生烃演化抑制模式。顺托果勒低隆寒武系烃源岩在燕山期以来仍具有形成高成熟液态烃的地质条件，其热演化受抑制的边界条件为:①构造长期稳定的封闭体系；②烃源岩埋深大于6 500 m，流体压力长时间持续大于60 MPa，晚期低地温场背景（地温梯度小于2.0℃/hm）；③烃源岩母质类型为Ⅰ、Ⅱ₁型。塔里木盆地超深层寒武系海相烃源岩以Ⅰ型、Ⅱ₁型干酪根为主，在高压条件下抑制程度更明显，其生油窗范围及潜力远高于传统的理论计算值，因此超深层油气勘探潜力巨大。      

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。     

塔里木盆地轮探1井下寒武统超深层油气相态演化定量模拟

轮探1井位于塔里木盆地塔北隆起轮南低凸起,钻遇并揭示下寒武统玉尔吐斯组优质烃源岩,并在8 260 m深的吾松格尔组白云岩储层发现超深层轻质油,展现了塔里木盆地超深层油气良好的勘探前景。已有研究表明轮探1井轻质油主要来源于寒武系烃源岩,但对于该井烃源岩生烃过程及其深层油气相态物性预测还没有进行系统研究。鉴于此,采用盆地模拟和相态模拟相结合的方法,选择适用的相态动力学模型,定量模拟了轮探1井玉尔吐斯组烃源岩生烃与油气相态物性演化特征,通过与轻质油实际相态物性特征对比,对吾松格尔组轻质油来源与生成阶段进行了预测。研究结果表明：轮探1井玉尔吐斯组烃源岩在晚加里东期—早海西期以生成正常油为主,具有较低的气油比和较高的黏度、密度;燕山期—喜马拉雅期以生成轻质油—凝析油气为主,具有更高的气油比和更低的黏度、密度。轮探1井吾松格尔组轻质油藏的相态物性特征与玉尔吐斯组烃源岩在晚喜马拉雅期生成的烃类流体吻合,表明该轻质油的形成阶段为晚喜马拉雅期。综合研究认为,轮探1井轻质油是玉尔吐斯组烃源岩处在相对封闭且热演化程度较高（1.00%<R_O<1.50%）的地质条件下的生烃产物,进一步说明特定的地质条件和热演化阶段是烃源岩生成轻质油的关键。轮探1井在落实玉尔吐斯组烃源岩存在和良好资源潜力的同时,也进一步证实塔里木盆地深层—超深层良好的轻质油勘探前景。     

塔里木盆地顺北超深层碳酸盐岩油气田勘探开发实践与理论技术进展

基于塔里木盆地顺北超深层碳酸盐岩油气田勘探开发实践,系统总结"十三五"期间勘探开发理论技术进展,为拓展该区勘探领域和国内外超深层海相碳酸盐岩勘探开发提供借鉴和启示.整体、动态剖析古老叠合盆地"成烃-成储-成藏"关键地质要素,指出顺北地区下寒武统玉尔吐斯组优质烃源岩在长期低地温背景下晚期持续生烃,是超深层赋存大规模液态烃...     

塔西南坳陷麦盖提斜坡油气成藏模式

塔西南坳陷麦盖提斜坡发现的奥陶系、泥盆系和石炭系油气藏,其成藏模式一直存在不同认识。开展塔西南坳陷和巴楚隆起构造及演化特征分析,结合储层发育和烃源岩分布特征,认为油气主要分布在断裂带,不同时期定型的构造圈闭所含油气的性质不同,如晚海西期定型的巴什托普断裂带和玉北断裂带含油,而喜马拉雅期定型的色力布亚断裂带和玛扎塔格断裂带富气,具有"南油北气"的分布特点。研究认为,麦盖提斜坡西段石炭系、泥盆系和东段的石炭系、奥陶系成藏模式一致,油气来自寒武系烃源岩,早海西期油气在寒武系—奥陶系大规模成藏,喜马拉雅晚期巴楚隆起抬升,早期油藏达到裂解条件,油气垂向运移形成亚松迪气田和和田河气田;寒武系盐下白云岩是下一步勘探的重点层系。     

塔里木盆地顺北1号断裂带SHB1-X-3井储层沥青地球化学特征及其与油气演化的关系

塔里木盆地塔中北坡顺北1号断裂带SHB1-X-3井在奥陶系一间房组7 265～7 275 m泥晶灰岩钻遇三段缝洞充填沥青,累计厚度约3.25 m。为厘清该区的油气演化特征,对该储层固体沥青及其抽提物开展了有机岩石学以及有机地球化学方面的研究。显微镜下观察到泥晶灰岩的基质矿物以及泥质条带呈现出明显的荧光特征,并且在切割泥晶灰岩的方解石脉和石英脉中发育气液烃包裹体,上述产状关系说明至少存在早晚两期油气充注,其中沥青和气液烃包裹体分别为早、晚两期油气充注的产物。对含沥青灰岩的抽提物和顺北1号断裂带上原油进行有机地球化学对比分析认为,沥青和原油的生源条件相似,均来自还原环境下、以藻类等低等生物为主要成烃母质的海相泥质烃源岩,与寒武系玉尔吐斯组烃源岩有较强亲缘关系。原油裂解气在现今油气藏中占比低,推测早期充注的原油规模小,裂解生成气对现今油藏贡献不大。      

塔里木盆地顺北地区奥陶系超深层天然气地球化学特征及成因

塔里木盆地顺托果勒地区奥陶系超深层油气藏相态分布复杂, 轻质油藏、挥发油藏、凝析油气藏和干气藏并存。根据天然气组分、组分碳氢同位素以及天然气轻烃等分析数据,研究了顺北地区奥陶系超深层天然气的地球化学特征及成因, 并与顺托、顺南、古隆、古城地区奥陶系天然气成因进行了对比。顺北地区奥陶系超深层天然气干燥系数低, 绝大多数天然气干燥系数分布范围在0.52~0.88之间, 天然气为湿气。天然气普遍含有微量的H₂S, 天然气甲烷碳同位素值偏低,分布范围为-49.6‰~-44.7‰, 乙烷碳同位素值分布范围为-39.3‰~-32.5‰。天然气碳、氢同位素均具有正序系列。天然气轻烃甲基环己烷指数小于35%, C₅-C₇轻烃组成以正构烷烃和异构烷烃为主。顺托果勒地区奥陶系天然气均为油型气, 顺北地区奥陶系天然气以干酪根裂解气为主, 混有原油裂解早期阶段形成的湿气; 而顺托、顺南、古隆、古城地区奥陶系天然气为原油裂解气。2种不同成因的裂解气具有相同的气源岩——寒武系, 不同类型天然气的分布与不同地区奥陶系经历的最高古地温和（或）现今地温密不可分, 顺北地区奥陶系T₇⁴界面经历的最高古地温、现今地温分布范围分别在170~180 ℃、150~160 ℃之间, 低于顺托和顺南地区奥陶系T₇⁴界面经历的最高古地温和现今地温, 未达到原油大量裂解温度, 因而顺北地区奥陶系保存有轻质油藏和挥发油藏, 天然气以干酪根裂解气为主,而由顺托、顺南、古隆、古城地区,现今地温和（或）古地温高, 导致原油大规模裂解, 使得奥陶系油气藏由凝析油气藏至干气藏变化,天然气为原油裂解气。     

塔里木盆地顺托果勒地区超深层油藏保存及影响因素：来自流体包裹体的证据

超深层领域油气相态和成藏模式是勘探研究关注的热点问题。以塔里木盆地顺托果勒地区中—下奥陶统储层包裹体为研究对象,开展了详细的包裹体岩相学、油气充注古温压恢复、流体成分、拉曼光谱等系统分析,结合油气藏地质条件,探讨顺托果勒地区超深层油藏的保存途径和影响因素。奥陶系储层发育含固体沥青烃包裹体、气液烃包裹体和干气包裹体3种类型,其中跃进—顺北地区发育含固体沥青烃包裹体和气液烃包裹体,顺南地区发育含固体沥青烃包裹体和干气包裹体。包裹体古温压恢复研究表明,顺托果勒地区至少经历两期油气充注,早期充注的原油在藏内热演化成轻质油和晚期轻质油的充注这两种途径共同决定了顺北地区超深层油藏的保存,该区经历的最高古地温(大于150℃)持续时间较短是控制油藏保存的主要因素,油藏介质环境对原油的热演化起到了一定的抑制作用,这也利于液态烃保存。     

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。     

塔里木盆地顺北油田油气来源研究

基于塔里木盆地顺北地区原油和天然气样品的地球化学特征分析,研究了顺北地区奥陶系中下统油气来源。通过饱和烃色谱及饱和烃、芳烃色谱—质谱、全油及族组分碳同位素检测,发现原油样品中C23三环萜烷占优势,伽马蜡烷含量低,C27-C28-C29ααα20R规则甾烷表现为不规则的"V"字形分布,规则甾烷相对重排甾烷含量高,原油碳同位素偏轻,与柯坪露头及孔探1井等下寒武统烃源岩有很好的亲缘性;天然气δ13C1值为-50.7‰^-44.7‰,天然气δ13C2值为-36.1‰^-33.1‰,干燥系数为0.520~0.883,为原油伴生气,油气同源,判断顺北油田油气主要来源于下寒武统烃源岩。通过已钻井岩相、沉积相和全盆地地震相资料,预测下寒武统烃源岩在塔里木盆地广泛分布,厚度在30 m左右,有机碳含量高,生烃潜力大,具有长期生烃、多期供烃的特点,能提供充足的油气资源,是塔里木盆地台盆区最主要的烃源岩。     

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。     

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。     

塔里木盆地顺北油气田不同层系原油地球化学特征对比及成因分析

塔里木盆地顺北油气田在奥陶系、志留系和白垩系多个层系都可见挥发油-轻质油或油砂。通过地球化学特征对比发现,不同层系的原油（油砂）存在较大差异。根据其成因总体上可以划分为2类:（1）奥陶系和志留系:姥植比较低（Pr/Ph<1）,原油族组分及正构烷烃单体烃类的碳同位素偏轻,三环萜烷C₂₁TT/C₂₃TT比值小于1.0,三芴含量中硫芴占绝对优势,均表现为海相腐泥型原油,但两者成熟度略有差异,志留系为成熟油,奥陶系为高熟油;（2）白垩系:姥植比较高（Pr/Ph>1.6）,原油碳同位素相对较重,C₂₁TT/C₂₃TT比值大于1.0,C₂₄四环萜烷及C₃₀重排藿烷相对丰度高,表现为陆相原油特征。综合分析,志留系及奥陶系原油来自寒武系烃源岩,为同源不同期的油藏,而白垩系原油可能来自北部库车坳陷陆相烃源岩。