轮南地区奥陶系碳酸盐岩岩溶发育模式

塔里木盆地寒武-奥陶系大面积的台地相沉积为轮南地区后期岩溶储集层发育提供了基础,多旋回、多期暴露,形成了多种类型的岩溶:潜山暴露岩溶、顺层承压水岩溶、准同生期层间岩溶、混合水岩溶等。构造活动对岩溶发育及其储集层形成、分布具有决定性作用。     

塔里木盆地奥陶系油气成藏规律与勘探方向

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩油气显示普遍,但发现的油气田(藏)少。针对目前在塔里木已经发现的一批以奥陶系为主要产层的油气田(藏),总结油气成藏规律和富集主控因素,有利于分析有利勘探方向和领域。从塔里木盆地奥陶系地层结构、储层类型、盖层条件和含油气系统(烃源岩、主要生排烃期、含油气系统划分)分析入手,解剖了目前已发现奥陶系油气藏油气平面分布和纵向分布特征,认为塔里木盆地奥陶系以碳酸盐岩缝洞型油气藏为主,具有大面积连片或成带分布的特征。进一步结合前人认识总结了塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩成藏规律为:与烃源岩生排烃期相匹配的、发育在古隆起、古斜坡背景上的岩溶缝洞储集体,或受深大断裂带控制的多成因类型的缝洞型储集体,具有大范围富集成藏的特征,储集体发育程度是控制油气成藏差异的关键因素。同时提出,需要用动态的视角认识奥陶系的成藏过程和用辩证的思维优选碳酸盐岩勘探领域与目标。在此认识下综合分析认为,塔河油田奥陶系深层和顺南-古隆地区奥陶系是当前发现大、中型油气田(藏)的最现实目标。     

中国古生代碳酸盐岩古岩溶储集特征与油气分布

中国古生代具有多时代、多类型原型盆地叠加复合的特点，海相碳酸盐岩分布广、厚度大，受多期构造运动等因素的控制和影响，古岩溶十分发育。古岩溶的纵、横向分布控制了油气的分布，目前已在中国古生代地层中发现了十多个大型油气田。为了在我国古生代碳酸盐岩中发现更多、更大的油气田，从古生代构造演化、古岩溶发育期次、古岩溶特征、古岩溶成因、古岩溶储集特征及控油气作用等方面，并以塔里木盆地为例论述了中国古生代海相碳酸盐岩古岩溶储集特征与油气分布。结果认为：中国古生界油气藏特征及分布规律与国外基本相似，油气主要分布在古隆起、古斜坡，并与断裂带及区域性不整合有着密切的关系。     

塔河奥陶系碳酸盐岩油藏缝洞系统发育模式与分布规律

塔河奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏是以缝洞为主要储集空间的特殊型油藏。区域构造演化与古岩溶发育关系密切,塔河地区奥陶系碳酸盐岩经历了加里东中期及海西早期岩溶作用,海西早期裸露风化壳岩溶作用是塔河岩溶储集体发育的主要因素。塔里木盆地北缘一间房、硫磺沟、三道班和五道班等地区奥陶系古岩溶露头地质调查及塔河油田储集体发育特征揭示该区奥陶系碳酸盐岩存在地下河系统型、岩溶洞穴型和溶蚀孔缝型3大类型的缝洞系统发育模式。地下河系统和岩溶洞穴是最主要的储集体类型。断裂带附近是缝洞系统发育的密集带;古地貌控制了缝洞系统的平面分布,岩溶台地内的峰丛洼地区溶洞最发育,其次以岩溶缓坡内的丘峰洼地区和丘丛垄脊槽谷区古岩溶缝洞系统发育程度高;垂向上溶洞发育具有明显分带性,表层岩溶带是最重要的岩溶发育段。     

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩基本特征与勘探方向

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩发育3套沉积旋回构造,经历了4次构造运动改造,形成大隆大坳的稳定构造格局,具礁滩型、不整合型、白云岩型3类储集层,经加里东运动期、晚海西运动期、喜马拉雅运动晚期3期充注形成油气藏.寒武-奥陶系碳酸盐岩次生溶蚀孔洞是主要储集空间.油气围绕古隆起广泛分布,礁滩体储集层受陡坡与缓坡型两类沉积相带控制.古生代形成的古隆起斜坡区是油气勘探的主攻方向,塔中古隆起、轮南及其周缘奥陶系是油气勘探现实领域,英买力-哈拉哈塘、麦盖提斜坡是碳酸盐岩勘探的重要接替领域,古城、塔东、轮南深层、塔中-巴楚深层寒武系白云岩是碳酸盐岩勘探的有利领域.     

塔中地区奥陶系加里东中期Ⅰ幕古岩溶特征及控制因素研究

塔里木盆地加里东中期I幕构造运动形成了塔中地区下奥陶统风化壳古岩溶。该期古岩溶形成于中奥陶世,岩溶发育强度相对较小,岩石物性较差,而分布范围较大;岩溶具有垂向分带、横向似层状分布特征。加里东中期的古地貌、古气候、沉积相带、层序界面、古断裂是控制该期古岩溶发育的主要因素;利用上述指标预测了塔中奥陶系加里东中期Ⅰ幕古岩溶发育的有利区带。     

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩成因及分布规律

塔里木盆地寒武-奥陶系发育的白云岩主要有4种成因,分别对应萨布哈、渗透回流、埋藏、热液等4种白云石化模式,根据岩石学和地球化学特征可以较好地识别出这4种白云岩。综合分析古地理、古气候等背景资料,总结了塔里木盆地不同成因白云岩在垂向及平面上的分布规律：萨布哈白云岩和渗透回流白云岩的发育受沉积相控制,主要发育于中下寒武统;埋藏白云岩的发育受成岩相控制,物性好的台缘、台内礁滩体及有裂缝沟通构成的开放体系最容易先发生埋藏白云石化作用;热液白云岩主要发育在具有上覆隔挡层的不整合面之下地层及大断裂发育带附近。     

深层与露头碳酸盐岩岩溶洞穴对比及类比——以塔里木盆地哈拉哈塘油田奥陶系良里塔格组古岩溶洞穴与美国德克萨斯州Longhorn近现代岩溶洞穴为例

塔里木盆地哈拉哈塘油田奥陶系良里塔格组发育特征性的喀斯特地貌和地下古岩溶洞穴系统。通过地震、钻井、测井、岩心、薄片及生产资料的综合运用表征了该古岩溶洞穴系统特征及控制因素，并将其与美国德克萨斯州Marble Falls地区第四系Longhorn近现代典型的表生岩溶洞穴进行了对比。结果表明，哈拉哈塘油田奥陶系良里塔格组古洞穴完全垮塌并形成上覆地层凹陷；古洞穴充填物受陆源碎屑影响并被强烈压实，有效孔隙少，储层物性较差；古洞穴系统平面上呈网状，但古洞穴主干具有直线形态；古洞穴多期发育；控制古洞穴发育的因素有地表暴露、断裂及裂缝等。古岩溶洞穴和近现代岩溶洞穴存在共性和个性：两者在垮塌和压实特征方面存在不同，但在充填特征、洞穴形态、形成期次和控制因素方面均类似，说明两者可类比，即良里塔格组内部的古洞穴系统属于典型的表生岩溶系统。古今岩溶洞穴的对比和类比在研究塔里木盆地奥陶系良里塔格古岩溶洞穴特征、发育形态及期次、控制因素等方面具有参考价值。     

塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系风化壳成藏条件

基于地震、钻井资料综合研究,分析塔里木盆地麦盖提斜坡及其周缘古隆起背景上奥陶系风化壳特征及其储集层发育主控因素,探讨该区油气分布规律与勘探方向。区域构造成图与构造解析表明,麦盖提斜坡及其周缘发育塔里木盆地最大规模的奥陶系碳酸盐岩风化壳,与上覆志留系/石炭系泥岩形成优质储盖组合。奥陶系碳酸盐岩历经多期大型岩溶作用,以受古岩溶地貌、构造作用与岩性控制的小型缝洞体储集层为主。已有钻探多位于北部岩溶缓坡—洼地,岩溶作用较弱、充填严重,据古地貌分析与储集层预测,南部岩溶斜坡区储集层应更发育。构造演化与生烃演化史综合分析表明,碳酸盐岩古隆起演化与变迁控制了油气的运聚与分布,具有晚海西期成油、喜马拉雅晚期调整与原油裂解气再成藏的两期充注史。古隆起东西两端的玛南、麦西斜坡区长期位于油气聚集与调整的有利部位,具备形成大面积碳酸盐岩缝洞型岩性油气藏的地质条件,是塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探的有利接替领域。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系储层古岩溶作用及其与裂缝的关系

塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系为碳酸盐岩裂缝溶洞型储层,通过野外露头考察、岩心观察、薄片分析、扫描电镜-阴极发光谱分析、扫描电镜-X射线能谱分析等多种分析手段,综合分析了奥陶系储层的古岩溶作用类型及特征。通过野外露头类比,在西克尔露头识别出了粗粒垮塌杂乱角砾岩、细粒搬运杂乱角砾岩、高度扰动地层和未扰动地层等4种古洞穴相;通过岩心观察,在奥陶系不同层位均识别出了与古洞穴相关的杂乱角砾岩。奥陶系储层经历了准同生期岩溶、风化壳岩溶和埋藏岩溶3种不同的岩溶作用,形成的溶孔内部胶结物表现出不同的阴极发光谱特征。储层内部大量发育的裂缝对于埋藏岩溶作用具有重要影响,一方面可沟通缝合线系统,促进岩溶作用;另一方面直接沟通深部热液,导致岩溶作用的发生。      

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碳酸盐岩古岩溶与油气关系密切，其岩溶孔洞是油气富集的重要场所。为寻找与古岩溶有关的油气藏，除要了解古岩溶的埋藏部位和成因等因素外，还必须了解古岩溶孔洞的分布与古岩溶类型的关系。     

碳酸盐岩古岩溶储层模式及其特征

碳酸盐岩古岩溶与油气关系密切，其岩溶孔洞是油气富集的重要场所。为寻找与古岩溶有关的油气藏，除要了解古岩溶的埋藏部位和成因等因素外，还必须了解古岩溶孔洞的分布与古岩溶类型的关系。为此，通过研究，根据岩溶发育时岩层的产状和岩石团结程度，将碳酸盐岩古岩溶分为水平型古岩溶和褶皱型古岩溶两大类，进而根据溶岩类型将其分为水平型灰岩古岩溶、水平型白云岩岩溶和褶皱型灰岩古岩溶、褶皱型白云岩古岩溶等四种类型。为探索不同类型古岩溶储层的特征及其分布规律，在讨论了控制古岩溶储层发育的古气候、古地貌、岩性和古大地构造等条件的基础上，根据不同古岩溶类型的特点及其主控因素，归纳出了古岩溶储层分布的四种模式，并列举实例，论述了各种模式岩溶孔洞发育的类型、特征和分布规律。     

塔里木盆地古生界流体的垂向分隔性

塔里木盆地古生代寒武—奥陶纪泥岩、晚寒武世和石炭纪的膏岩层及较为致密的岩性阻碍了地层流体的垂向运移。塔里木盆地古生代经历了加里东(早、晚、末)和海西期(早、晚、末)6期构造运动,除海西末期外,其他期次的构造运动主要以升降运动和弱挤压运动为主,破坏范围局限,所产生的断层规模小,导致地层流体具有较强的垂向分隔性。塔里木盆地古生界地层水矿化度达到卤水级别,奥陶系最高,石炭系次之,志留系最低。志留系低矿化度特征得以保持,表明了古生界地层流体的分隔性强,决定了油气主要以古生界区域性不整合面为通道进行侧向运移。在剖面上,油气主要是沿生烃层系分布,在平面上,沿油气运移路径,从坳陷至隆起皆有油气分布。     

要素匹配成藏模式在塔里木盆地的应用

塔里木盆地志留系分布面积广,是主要的油气产层之一。该目的层油气来源多样,油气藏经历多期成藏和调整改造,类型复杂,导致该层系油气藏分布预测十分困难。根据国家973项目"中国典型叠合盆地油气形成富集与分布预测"中提出的叠合盆地多要素匹配成藏模式(T-CDMS),预测塔里木盆地志留系为有利成藏领域。首先建立各主控因素与油气藏之间的数学模型,然后定量评价4大主控因素(区域盖层C,沉积相D,古隆起M,烃源岩S)单独作用时的控藏范围和概率,在此基础上,按照多地质要素匹配模式原理预测了四大要素综合作用下的油气成藏概率和成藏范围。结果表明:志留系最有利区为孔雀河斜坡、英吉苏凹陷西部和满加尔凹陷周缘;有利区主要分布在塔北隆起英买力构造带和塔中隆起部分地区;巴楚隆起部分地区成藏可能性相对较小。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系油气成藏主控因素及勘探选区

通过对塔中地区钻遇奥陶系的60余口探井油气成藏及失利原因的综合分析,提出该区奥陶系油气成藏的主控因素为:①中、上奥陶统(相当于黑土凹组—萨尔干组的层位)主力烃源岩控制了塔中地区的油气分布,其主要分布于塔中凸起北部斜坡区;②4套碳酸盐岩储层(志留纪—泥盆纪古潜山岩溶储层、中奥陶世晚期—晚奥陶世早期古潜山岩溶储层、上奥陶统良里塔格组棚缘礁滩体埋藏溶蚀储层及下奥陶统内幕白云岩储层)的分布及其非均质性对成岩—岩性圈闭油气藏的形成起到了至关重要的作用;③二叠纪—早三叠世是塔中地区现今工业性油藏的主要成藏期;④圈闭及其封盖—保存条件决定了油气藏的规模。针对塔中地区奥陶系油气勘探选区及勘探步骤,提出具体的勘探工作可分3个层次进行:①近期主攻塔中I号断裂带南侧良里塔格组棚缘礁滩体成岩圈闭特大型岩性油气藏,兼探中央断垒带东段(塔中401—塔中9井区)下奥陶统古潜山岩溶储层油气藏;②对塔中10号构造带及其与中央断垒带之间的中奥陶世晚期—晚奥陶世早期形成的下奥陶统鹰山组中上部古潜山岩溶储层油气藏及塔中1—塔中7—塔中48井区下奥陶统古潜山岩溶储层油气藏进行勘探;③在存在沟通油源断裂的前提下,对满加尔凹陷区上奥陶统浊积砂岩—陆棚—三角洲—滨岸潮坪砂岩的构造及岩性圈闭油气藏进行勘探。     

塔东地区盆山耦合与油气成藏模式研究

以大陆动力学、构造地质学和含油气系统理论做指导,以盆地构造―沉积分析技术为手段,研究了塔东地区与南天山、阿尔金山之间的耦合关系,探讨了塔东地区的大地构造演化特征及其对油气成藏的控制,完善了塔东地区的油气成藏模式。指出:从中新生代以来,塔东地区与南天山、阿尔金山盆山耦合关系十分密切;构造是塔东地区沉积演化史的主控因素,控制了油气的生储盖成藏组合;侏罗系煤系露头的发现,为混源油气成藏模式提供了有利的证据。     

塔里木盆地主力烃源岩的诸多证据

对塔里木盆地古生界海平面变化及沉积相分析、地震反射特征识别及生烃-成藏配置关系的综合分析表明,下奥陶统上部—中奥陶统是塔里木盆地海相主力烃源岩。主要依据有:1下奥陶统上部—中奥陶统是塔里木盆地震旦系-奥陶系沉积水体最深的层位,沉积有机质相对平均含量最高;2北部坳陷区地震响应表明,下奥陶统上部—中奥陶统下部为一套弱反射或无反射区,具有以泥质岩为主的反射特征,推测为烃源岩,其地震反射特征与下寒武统泥质烃源岩反射特征相似;3海平面变化及沉积相分析表明,下奥陶统上部—中奥陶统烃源岩主要形成于还原环境的饥饿盆地—盆地边缘相环境,据推测分布于整个北部坳陷区;4生烃-成藏配置关系分析表明,塔中及塔北隆起的主要海相原生油藏的成藏期为晚海西-燕山期,与北部坳陷区下奥陶统上部—中奥陶统烃源岩的生油高峰期吻合,而与下寒武统源岩生油高峰期(晚奥陶世—石炭纪)及上奥陶统源岩生油高峰期(白垩纪以来)不配套;5目前在塔中及塔北隆起已发现的油气藏分布特点说明了油气主要来源于北部坳陷盆地相烃源岩分布区。     

再论生物礁与大油气田的关系

对国内外生物礁油气勘探状况进行了评述,并对有关生物礁勘探技术的方法也作了简要讨论.中国西部克拉通盆地寻找大油田的情况表明,塔里木盆地塔中地区奥陶系是生物礁型油田的主要勘探方向,寒武系的盐下及白云岩储层中的油气值得关注;鄂尔多斯盆地奥陶系生物礁天然气勘探尚须重视,特别要注意基底断裂与生物礁分布的相互关系以及礁体的封盖条件.生物礁—白云岩(储集层)—膏盐(盖层)的模式是寻找生物礁油气藏的关键,我国应重视对生物礁油气藏的勘探,这是中国西部地区下古生界(及震旦系)碳酸盐岩寻找大油气田的最好的靶区.