塔中隆起两组走滑断裂对岩溶储层发育的控制机制

走滑断裂对塔中隆起岩溶储层发育的控制机制一直缺乏深入研究。采用均方根振幅属性,对塔里木盆地塔中北斜坡奥陶系浅、中、深部的岩溶储层进行预测,发现大量岩溶储层继承性分布于北西向和北东向断裂所夹持块体的东北和西南角区域,特别是中古5和中古10块体的深层奥陶系尤为明显。沉积相和古地貌等无法解释这种现象,走滑断裂活动可提供合理解释：北西向断裂的右旋压扭,诱发北东向断裂的左旋走滑,断裂之间的块体的东北和西南角位于北西向和北东向走滑断裂的交汇区,断裂诱发的裂缝带交错发育;而断裂的走滑运动导致其东北和西南角形成局部拉张区、西北和东南角形成局部挤压区,岩石的抗拉强度远小于抗压强度,故拉张区极易拉张破裂成缝。裂缝提供溶蚀流体运移通道,也增加流体与岩石的接触面积,故走滑断裂夹持块体的东北角和西南角岩溶储层发育,表明走滑断裂是塔中岩溶储层发育的控制因素之一。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层与油气聚集带

塔里木盆地塔中地区早中奥陶世为局限—开阔台地相碳酸盐岩沉积,晚奥陶世早期发展为半岛式的孤立台地,发育台缘礁滩相沉积。塔中地区经历了加里东中期—海西早期的抬升改造,发育多期不同程度的表生岩溶作用。在不同期构造沉积演化分析的基础上,提出奥陶系碳酸盐岩储层受构造古地理环境、沉积相组合、成岩改造期次等多因素综合控制,发育表生岩溶型、台缘礁滩型、白云岩型及热液改造型4种类型储层。根据储层成因类型及其展布,在塔中含油气区划分出上述4种类型的碳酸盐岩油气聚集带。      

塔里木盆地塔中隆起走滑断裂的三层结构模型及其形成机制

塔中隆起位于塔里木盆地中央隆起带中部,为塔里木盆地油气勘探的重点区块之一。以塔中隆起高品质三维地震资料精细解释为基础,开展塔中隆起走滑断裂的剖面和平面几何学特征、断裂的活动期次和断裂形成机制研究。地震资料显示塔中走滑断裂于石炭纪之前定型,少数走滑断裂的活动持续到了石炭纪之后,断穿基底到志留系和泥盆系,断面直立,但是在不同层位断层的几何特征存在明显差异性,主要分为3层结构：深层中、下寒武统断裂平面上呈线性展布,中、下寒武统在断裂两侧上拱;深部断裂向上继续切穿上寒武统和奥陶系,并在碳酸盐岩顶面发育许多分支断裂,剖面上表现为正花状构造,平面上组合为斜列断裂;浅层走滑断裂发育在上奥陶统-志留系和泥盆系内,剖面上常以负花状构造样式出现,平面上表现为该层特有的北西向雁列断层。这3层断裂在垂向上叠置,形成复杂的空间形态,将塔中隆起走滑断裂的演化阶段划分为3期：中寒武世塔中地区存在构造反转事件,在压扭应力作用下发育规模较小的走滑断裂;晚奥陶世走滑断裂复活,形成正花状构造;志留纪—泥盆纪走滑断裂持续活动。塔中隆起走滑断裂的形成受周缘构造环境控制,在中寒武世局部压扭应力、晚奥陶世压扭环境和志留纪—泥盆纪的压扭环境下形成演化。     

塔里木盆地肖塘南地区断裂构造特征与成因分析

断裂是重要的油气储集空间和渗流通道,是油气地质研究的热点。塔里木盆地发育一系列NE向的走滑断层,其构造演化与形成机制有待深入研究。基于肖塘南地区三维地震资料开展走滑断裂构造特征、形成演化和成因分析。结果表明:①肖塘南地区发育深层走滑断裂、浅层张扭断裂2套断裂系统,深层走滑断裂剖面上为高陡直立或半花状、正花状构造,平面上多表现为线性延伸,断裂交会部分和弯曲部位发育一些分支断层。浅层张扭断裂剖面上为负花状构造,平面上分为NW20°、NE10°、NE30°共3组断层。②研究区断裂经历晚奥陶世走滑断裂、早石炭世张扭断裂2期活动。晚奥陶世走滑断裂为盆地西南缘强烈挤压作用下NE向先存基底薄弱带发生水平位移产生的压扭性走滑断裂。早石炭世张扭断裂是盆地东南缘阿尔金构造域斜向挤压作用下,深层走滑断裂活化产生的同向剪切断层、张性T破裂以及块体旋转产生的分支断层。研究认识对该区奥陶系缝洞型油气藏勘探具有一定的指导意义。     

塔中地区走滑断裂体系的发现及其地质意义

依据2003年获得的高质量三维地震资料,在塔里木盆地塔中地区首次发现了具一定规模的NE向的走滑断裂体系。走滑断裂体系由东西两条主断裂和其间的菱形拉分地堑以及发育在主断裂尾端的羽列张扭断层组成。走滑断裂广泛发育,对碳酸盐岩储层改造、火山活动及圈闭形成具有一定的控制作用。这一发现改变了对塔中地区构造特征的单一认识,启发了对塔里木盆地中晚奥陶世构造背景的新认识。文中认为这种走滑断裂体系主要是在晚加里东期张扭应力环境下形成的,其发育时期与塔里木盆地油气成藏期基本匹配,这组断裂很可能是一组重要的油气通道。     

富满油田超深碳酸盐岩油气藏走滑断裂带有利储层发育区研究

塔里木盆地富满油田超深海相碳酸盐岩油气资源丰富。受埋藏深度大、构造活动强的影响，其碳酸盐岩有利储层难以预测，严重制约富满油田的勘探开发。该文利用地震资料、测录井及试油资料，明确了走滑断裂纵向分层、平面分段的特征，结合走滑断裂破碎带的结构，探讨了不同特征走滑断裂带下有利储层的发育位置。研究表明：压扭段断裂有利储层发育在主干断裂中部；张扭段断裂有利储层位于两条主干断裂之间垂向断距较大一侧；走滑平移段断裂有利储层位于整个主干断裂带；复合段断裂有利储层为主干断裂附近垂向断距较大一侧。勘探结果证实，四种类型走滑断裂有利储层的发育位置与研究结果一致。该研究对富满油田碳酸盐岩有利储层的预测和井位部署具有借鉴意义。     

塔中-巴麦地区构造沉积演化及其对奥陶系储层的控制

利用近期获得的钻井、地震资料,开展塔中-巴麦地区早古生代构造沉积演化研究,提出塔中-巴楚-玉北地区加里东中期形成了统一的大型"古隆起",控制着晚奥陶世早、中期沉积相的展布;加里东晚期-海西早期,大型"古隆起"分化发展,和田"古隆起"定型,包括玉北地区东部及塔中南坡在内的塘古巴斯坳陷区北东向"潜山"构造带形成,塔中北坡发育北东向走滑断裂带.受早古生代构造-沉积演化特征控制,塔中-巴麦地区奥陶系碳酸盐岩储层发育宏观地质条件存在差异.塔中-巴楚位于加里东中期大型古隆起的主体部位,中、下奥陶统具备加里东中期Ⅰ幕岩溶储层发育条件;玉北中西部、巴楚西部以及塘古巴斯坳陷区北东向潜山构造带还具备加里东晚期-海西早期岩溶储层发育条件;塔中Ⅰ号断裂带以北的顺托果勒地区长期位于古隆起的斜坡部位,北东向断裂发育且多期活动,奥陶系碳酸盐岩发育与之相关的缝洞型储层.     

走滑断裂对碳酸盐岩储层和油气藏的控制作用——以塔里木盆地北部坳陷为例

塔里木盆地奥陶系油气勘探前期以塔北隆起、塔中凸起、塔中凸起斜坡区碳酸盐岩岩溶储层类型为主,并且发现了多个碳酸盐岩油气藏。但是塔北隆起与塔中凸起之间的北部坳陷却未获得油气发现,对储层发育机制及油气成藏模式认识不足制约了其油气勘探进程。为此,通过对该盆地北部坳陷走滑断裂的解释攻关,在识别走滑断裂的基础上,开展了断裂分层、分段研究,明确了走滑断裂对储层和油气藏形成的控制作用。研究结果表明:(1)北部坳陷走滑断裂活动较弱,双重滤波基础上提取振幅变化率属性,可以大幅度提高走滑断裂识别精度,并在北部坳陷识别出走滑断裂34条;(2)走滑断裂具有纵向分层的特征,形成寒武纪—奥陶纪以高角度线性走滑为主、志留纪—二叠纪以线性构造半花状构造为主、三叠纪—古近纪以雁列构造为主的3套断裂组合;(3)走滑断裂在平面上具有3分段特征,即形成于构造高点呈正花状的压扭段、明显地堑特征呈负花状的张扭段和断裂活动强度最弱的平移段;(4)走滑断裂控储控藏特征明显,平面上油气藏主要沿断裂带呈条带状分布,纵向上油气沿断裂带呈多层段分布,形成了9种油气藏模式。结论认为,基于叠后地震资料解释性处理的走滑断裂综合刻画技术实现了对弱走滑断裂的精细解释;上述9种油气藏模式有效地指导了该盆地北部坳陷的油气勘探部署,实现了该区油气的高效开发。     

塔里木盆地塔中Ⅲ区奥陶系碳酸盐岩各层系油气成藏特征及富集规律

塔中Ⅲ区是一个以油藏为主的含油气区,是塔中地区奥陶系碳酸盐岩油气藏的重要产油区之一。研究区内奥陶系主要发育3套优质碳酸盐岩储层、3套区域或直接盖层,为油气成藏提供良好的储集空间和封盖条件;断裂广泛发育,北西向逆冲断层控制油气藏的形成,北东向走滑断层是油气运移的重要通道。塔中Ⅲ区油气具有多层系富集的特征,各层系主控因素不同,油气分布各异:1受沉积相控制,良里塔格组主要发育台缘相控岩性油气藏,沉积相控制储层分布,储层分布控制油气分布,油气主要分布在台地边缘礁滩体和礁后滩上,此外,还发育断控缝—洞型油气藏,在台内呈点状零星分布;2受不整合面控制,一间房组发育不整合型油气藏,不整合面控制储层分布,并与走滑断层共同为油气运移提供重要通道;一间房组油气主要分布在平台区、台垒带和斜坡带的Z10井区,是塔中Ⅲ区最主要的产油层系;3受构造和地层控制,鹰山组主要发育构造岩性油气藏;油气主要分布在平台区构造高部位的有利构造圈闭发育区。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区走滑断裂体系对奥陶系海相碳酸盐岩储层的控制作用

断裂在海相碳酸盐岩储层形成过程中发挥了重要作用,但塔里木盆地哈拉哈塘地区受多期构造活动、岩溶改造及地震资料品质的影响,断裂一直是研究的难点,制约了该区的油气勘探。通过构造解析,厘清了该区断裂期次与断裂性质,查清了走滑断裂发育的多种典型构造,并通过物探技术开展断裂平面展布规律研究。以此为基础,明确了走滑断裂控制了裂缝发育区和储层的展布,认为线性构造带储层发育范围有限,花状构造及辫状构造带储层发育良好,羽状构造带储层发育范围及规模最大。断裂交会裂缝发育区对储层改造作用最为显著,是寻找高效井点的理想场所。     

塔里木盆地塔中北坡构造解析与油气勘探方向

通过塔中北坡三维地震资料的解析,对主要断裂带的变形特征、活动期次与控储控藏特征进行了研究,认为该区主要发育8排NNE或NEE走向的左行走滑断裂带,主要活动期为加里东中期(中奥陶世末)与海西早期(中泥盆世末)。海西早期张扭性走滑断裂是在加里东中期压扭性走滑断裂的基础上继承性发育的,受控于先存基底薄弱带与构造应力的不均衡作用,属于典型的被动型走滑断裂;断裂系统形成的裂缝及后期发生的热液活动,对奥陶系碳酸盐岩溶蚀孔洞-裂缝型储集体发育具有重要的控制作用。该区经历了加里东晚期、海西晚期与喜马拉雅期3个主要成藏期,古生代的构造格局与走滑断裂活动控制了本区油气纵向分布的差异与富集,形成了中下奥陶统以干气气藏为主、下志留统以油藏为主的成藏特征。塔中北坡奥陶系碳酸盐岩是寻找天然气规模储量与产量阵地的现实领域,走滑断裂附近分布的串珠状地震反射异常体是最有利的勘探目标;同时志留系柯坪塔格组中段泥岩覆盖下砂体的"甜点"发育区,是柯坪塔格组下段油藏的有利勘探区带。     

塔中低凸起东部构造解析及勘探领域分析

塔中低凸起是塔里木盆地重要的油气富集单元,其东部早期构造活跃,地质记录丰富,是认识塔中地区地质发育历史和油气成藏条件的窗口。利用钻井和地震资料,进行综合地质建模和构造反演,重建了塔中东部地区古生代构造沉积发育过程。研究表明在中奥陶世区域古隆起的基础上,晚奥陶世良里塔格组沉积期沿古隆起边缘发育台缘礁滩体,晚奥陶世末为构造定型期,塔中地区发生多次强烈的陆内挤压冲断变形,平衡剖面恢复得到塔中低凸起东部水平缩短量为4.5 km。受早期构造活动的影响,该区奥陶系碳酸盐岩储层的油气聚集主要受断裂和裂缝控制,良里塔格组台缘礁滩体是最有利的勘探领域,构造反演表明塔中I号断裂带下盘可能隐伏更大规模的台缘礁滩体,勘探潜力巨大。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系储层成因类型及分布预测

将塔中地区奥陶系碳酸盐岩有效储层分为古潜山岩溶储层、埋藏溶蚀储层及内幕白云岩储层3大类,其中古潜山岩溶储层又可分为志留纪后古潜山储层及中晚奥陶世古潜山储层2类。志留纪后古潜山储层主控因素为志留纪—泥盆纪,特别是泥盆纪期间的岩溶古地貌及二叠纪岩浆热液(硅化)改造作用;有利勘探领域主要分布于中央断垒带的塔中1—塔中4—塔中403井区、塔中19—塔中9井区及塔中16—塔中15井区。对新发现的中晚奥陶世古潜山储层起主要控制作用的应该是中奥陶世晚期—晚奥陶世早期(兰代洛世—卡拉道克世早期)的岩溶古地貌及多期断裂岩溶作用,该储层主要分布于下奥陶统鹰山组中上部,并在塔中凸起—巴楚凸起区均有分布。以上奥陶统良里塔格组为主的埋藏溶蚀储层主要受沉积相(滩相)及准同生暴露淡水溶蚀、埋藏(有机—无机)溶蚀作用、断裂沟通淡水溶蚀作用控制,有效储层主要分布于沿塔中I号断裂带南侧发育的良里塔格组陆棚边缘高能礁滩相带中,并具备形成特大型碳酸盐岩非均质岩溶储层成岩圈闭原生岩性油气藏的条件。下奥陶统内幕白云岩储层主控因素应为沉积相(半局限—局限台地相)、埋藏重结晶作用、埋藏岩溶-断裂沟通淡水溶蚀作用,储层总体呈层状大面积分布,在整个塔中—巴楚凸起区甚至更广的范围内均有分布,以小型孔洞型储层为主。      

塔中奥陶系优质储集层特征及断裂控制作用

塔中北坡上奥陶统礁滩体和下奥陶统鹰山组风化壳为两套优质储集层,早期分别受台地边缘高能相带和早奥陶世风化壳的控制,后期受到断裂活动的整体改造。综合研究认为,塔中北坡奥陶系储集层的类型和分布规律均与断裂活动有关。塔中奥陶系两套优质储集层受3期重要断裂运动的控制：早奥陶世末的区域拉张奠定了塔中I号坡折带形成的基础,促进了下奥陶统鹰山组风化壳岩溶储集层的形成及随后上奥陶统礁滩体的沉积;奥陶纪末的大规模挤压运动促使塔中北坡发育盐相关构造（沿中寒武统的膏盐层产生滑脱与盐拱）,断裂同时改造礁滩体和风化壳储集层;志留纪末的走滑断裂活动对奥陶系储集层的改造有限,却控制着喜马拉雅期塔中奥陶系气侵的部位。图10表1参12     

塔里木盆地塔中隆起南坡油气勘探领域

通过分析塔里木盆地塔中南坡中下寒武统地震相特点,结合台盆区主要钻井中下寒武统沉积相与TOC的关系,认为塔中南坡中下寒武统沉积相与塔里木盆地中央隆起相同,主要发育蒸发台地膏盐（泥）坪—局限台地云坪相沉积,生烃潜力比满加尔斜坡盆地相深水欠补偿沉积的深灰—黑色泥（页）岩差。解剖塔中隆起主要油气藏成藏富集特点,分析南坡潜山领域近20口钻井未获油气突破的原因,提出隆起上断裂带具有控储控藏控富特点。NW与NE向断裂的交会区、塔中Ⅰ号“Y”形断裂带内、靠近NE走滑断裂（<1 km）和通源断裂断距大（T₈1）及NE走滑断裂的断堑—张扭破碎带为塔中隆起奥陶系油气富集场所;塔中南坡潜山勘探领域应由潜山圈闭高部位向靠近主断层的白云岩潜山圈闭高部位转变;近油源、通源断裂发育、储盖组合好的大型背斜构造圈闭的高部位是寒武系盐下油气成藏富集有利区。      

塔里木盆地哈拉哈塘地区碳酸盐岩断层破碎带地震预测

碳酸盐岩断裂带往往具有较宽阔的破碎带,是缝洞体储层发育的有利部位,断层破碎带的识别与预测对油气井位的优选具有重要意义。在塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩井-震响应分析的基础上,通过地震方法与技术的对比分析,利用相干加强（AFE）与裂缝地震相分析技术,结合地震均方根振幅、地震曲率、缝洞体雕刻等多技术手段,可以进行碳酸盐岩断层破碎带的预测与刻画。结果表明,哈拉哈塘地区碳酸盐岩断层破碎带沿断裂带条带状、扇状展布,一般具有200~2 500 m的较宽范围,与钻探结果吻合程度高。哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩大型缝洞体储层的分布受控于断层破碎带,破碎带规模越大,缝洞体越发育。     

黄龙场地区飞仙关组沉积相及其储层控制作用

川东北黄龙场地区下三叠统飞仙关组位于碳酸盐岩台地边缘向深海盆地的过渡区域．主体为一台地-陆棚-斜坡-台盆体系。通过对黄龙场地区飞仙关组沉积相特征、相带展布及储层分布情况的对比分析后发现。无论是在纵向发育规模还是平面展布特征上,飞仙关组储层的发育规律与鲕粒滩的发育规律都基本相近,优质储层多发育于颗粒滩相中,且滩体的不同部位其储层性质存在差异。研究结果表明．黄龙场地区飞仙关组沉积相带的变化对储层发育具有明显的控制作用。     

塔中北围斜区北东向走滑断裂特征及其控油作用

塔里木盆地塔中北围斜区发育一系列北东走向的走滑断裂,主要发育花状构造、平行高陡断裂带、雁列构造等多种构造样式。加里东中期塔中Ⅰ号断裂、南缘断裂活动剧烈,北西向的逆掩岩片或滑动块体中由于差异运动而形成了北东走向的撕裂断层-调节断层。加里东末期塔中地区受到东南向强烈斜向挤压作用是走滑断裂形成的动力机制,在基底薄弱带的基础上,塔中地区发生了右旋走滑特征。在这种板内挤压转换构造背景下,形成了一些连接北西向逆冲断层的北东向走滑断裂。加里东晚期—海西早期断裂基本上沿着加里东中期的调节断层带的基础上继承发育,具有多期活动的特征。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具有强烈的改造作用,还控制了古生界碎屑岩构造圈闭的发育,并作为重要的油气运移通道。     

塔里木盆地寒武-奥陶系走滑断裂系统特征及其控油作用

用新三维地震资料,对塔里木盆地寒武-奥陶系海相碳酸盐岩中发育的走滑断裂系统进行了研究。研究结果认为,研究系统中主要发育着花状构造、雁列构造、拉分地堑、辫状构造、剪切断裂带等多种构造样式。晚加里东–早海西运动期受阿尔金地区强烈的斜向碰撞挤压作用,在塔中地区形成一系列北东向的左旋走滑断裂;晚海西运动期受控南天山洋的斜向闭合拼贴作用,在塔北隆起轴部发育北东东向的压扭断裂,在塔北隆起南缘发育近南北向右旋走滑断裂;印支–燕山运动期受阿尔金走滑作用,在塔东发育左旋压扭断裂;喜马拉雅运动晚期受西昆仑–帕米尔斜向挤压,在巴楚地区发育压扭–走滑断裂。走滑断裂形成演化具有多期性、断裂发育具有继承性与区段性。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具有强烈的改造作用,走滑断裂破坏早期古油藏,是晚期油气运聚的主要通道,走滑断裂带造成油气分布的区段性。     

塔里木盆地中部走滑断裂系统分布格局及其成因

塔里木盆地中部(以下简称台盆区)奥陶系碳酸盐岩走滑断裂发育,控储控藏作用明显,但对于走滑断裂的成因机制尚不明晰,制约了该区油气勘探开发的进程。为此,基于三维地震解释成果,结合前人的研究成果及认识,描述了台盆区走滑断裂的总体展布格局,分析了走滑断裂的几何学特征和形成时期,并结合先存构造背景和区域构造应力场探讨了走滑断裂的形成机制,预测了潜在走滑断裂的分布规律。研究结果表明:(1)台盆区走滑断裂受控于先存构造,在其西南、东南和北部3面挤压应力作用下形成统一的大型走滑断裂系统,形成期为中奥陶世末期;(2)台盆区走滑断裂整体格局中的FⅠ5断裂最为重要,调节了东、西两侧地块的运动差异,是台盆区东、西部走滑断裂系统的分界线,而FⅠ10、FⅠ17等转换断裂则分解了南北向地层缩减,形成了断裂体系的边界,控制了断裂体系中走滑断裂的发育范围;(3)台盆区走滑断裂系统整体可以被划分为塔北隆起纯剪断裂体系、塔中凸起左行断裂体系、巴楚凸起右行断裂体系和阿满过渡带转换断裂体系共4个体系。结论认为:(1) FⅠ5、FⅠ10、FⅠ17等断裂活动强度大,对储层改造及油气疏导作用强,是目前断控区最有利的油气勘探目标;(2)预测FⅠ5断裂西侧的阿满过渡带可能发育与FⅠ10断裂对称的转换断层,巴楚凸起、塔中凸起西部可能发育北东向走滑断裂,是下一步油气勘探值得关注的对象。