华北地区东部寒武系—奥陶系沉积相特征及其对烃源岩的控制作用

华北地区东部下古生界寒武系-奥陶系发育潮坪相、局限碳酸盐台地、开阔碳酸盐台地、浅海陆棚、鲕粒滩和风暴沉积等沉积相类型；同时发育下寒武统的泥质烃源岩及中、下奥陶统的碳酸盐岩类烃源岩。这些烃源岩在纵向演化上受沉积相带变迁的控制，即在不同的沉积相带中烃源岩的发育不同，泥质烃源岩主要形成于浅海陆棚相；碳酸盐岩类烃源岩中的自云岩类烃源岩形成于云坪环境，灰岩类烃源岩形成于局限碳酸盐台地环境。研究区烃源岩分布特征分析表明，泥质烃源岩主要分布于合肥盆地，白云岩类烃源岩的分布则以东濮坳陷和临清坳陷为最好，灰岩类烃源岩的分布以黄骅坳陷和冀中坳陷为最好。     

塔里木盆地台盆区中上奥陶统烃源岩排烃史

通过对台盆区中、上奥陶统烃源岩空间展布及地质、地球化学特征的研究, 根据吸附作用模型计算烃源岩排烃效率, 建立了中、上奥陶统烃源岩的排烃史模型, 并计算了台盆区中、上奥陶统烃源岩在各地质历史时期的排烃强度和排烃量。台盆区中、上奥陶统烃源岩排油量与排气量分别为325.10×108 t 和610.25×1011m3, 总排烃量811.35×08 t,主要排烃期为中、晚奥陶世与志留-三叠纪2 个阶段; 灰质烃源岩排烃中心主要分布在北部凹陷隆起区、塔中隆起、巴楚隆起南部以及麦盖提斜坡部分地区, 泥质烃源岩排烃中心主要分布在满加尔凹陷与阿瓦提凹陷。     

鄂尔多斯盆地海相烃源岩系发育特征与勘探新领域

鄂尔多斯盆地油气勘探已进入储量发现高峰期,围绕延长组烃源岩的石油资源和来自上古生界煤系地层的天然气资源基本探明。随着盆地油气勘探的深入,急需寻找新的油气勘探接替领域。研究认为,古老海相烃源岩发育2套：即中上奥陶统海相碳酸盐岩烃源岩系和中上元古界海相碎屑岩烃源岩系。中上奥陶统海相烃源岩在不同海域有不同的特征。中奥陶统海相烃源岩发育于盆地东部华北海台内盐坳周边,以泥灰岩为主,单层厚度薄,但层系多,有机质丰度差-中等,高成熟度,有规模生烃潜力,对奥陶系盐下自源气藏有重要贡献。上奥陶统海相烃源岩主要发育于盆地西部和南部“L”型秦祁海槽斜坡相带,以泥页岩、泥灰岩为主,有机质丰度中等,累计厚度大,在天环凹陷上达到高-过成熟生气阶段,分布范围有限,在盆地西缘逆冲带上盘处于成熟生油阶段,生烃潜力较大。而中上元古界海相泥岩烃源岩系在邻区为有效烃源岩,以泥板岩为主,厚度大,有机质丰度中等,高过成熟度。在盆地本部甘陕裂陷槽新钻井中也有部分揭示。围绕2套海相烃源岩系分布的奥陶系海相碳酸盐岩和中上元古界深层海相层系是未来天然气勘探的2个新领域,其中5个有利勘探区带天然气勘探潜力大,有望形成天然气勘探接替区带。     

塔里木盆地塔东地区寒武系烃源岩分布及有利区带评价优选

塔里木盆地塔东地区寒武系烃源岩是近年来诸多学者研究的热点,对其分布及认识还存在一定的分歧,已成为制约寒武系勘探及区带优选的重要因素。基于野外露头及盆地内钻井资料的认识,分析塔里木盆地寒武系烃源岩的沉积环境;根据沉积环境和形成年代,将塔东地区寒武系烃源岩分为缓坡型烃源岩和陡坡型烃源岩。缓坡型烃源岩是玉尔吐斯组同时期沉积的烃源岩,该类型烃源岩沉积主要受控于前寒武系古地貌,厚度中心位于满加尔坳陷西北侧,烃源岩厚度约为20～40 m;陡坡型烃源岩是早寒武世晚期—晚寒武世台缘斜坡—盆地沉积环境发育的烃源岩,主要发育在满西地区轮南—古城弧形条带内,最大厚度约为150 m。结合塔东地区2类烃源岩的分布特征,优选轮南地区盐下白云岩及古城低凸起北部中上寒武统台缘带为塔东地区有利勘探区带。     

塔里木盆地沙雅隆起与柯坪露头中上奥陶统地层对比及烃源岩分布

柯坪露头奥陶系地层是塔里木盆地大型碳酸盐岩台地的西延部分,两者经历了相同的沉积演化过程。以古生物资料为基础,通过碳同位素地层对比,认为沙雅隆起中奥陶统一间房组发育的中达瑞威尔阶碳同位素正漂移(MDICE)和上奥陶统良里塔格组内发育的凯迪阶早期古登伯格碳同位素正漂移(GICE),分别对应于柯坪露头萨尔干组下部和其浪组中下部的正漂移,推测其浪组上部存在加里东中期Ⅱ幕构造运动的不整合面,不整合面之上的其浪组和印干组地层对应于沙雅隆起上奥陶统桑塔木组。受早-中奥陶世全球海平面上升的影响,塔里木盆地北部中下奥陶统台地东侧表现为陡坡,台地厚度向西北逐渐减薄,沙雅隆起西北地区和阿瓦提-柯坪北部地区属于斜坡-盆地沉积体系。萨尔干组海相烃源岩主要由达瑞威尔阶中晚期凝缩段沉积构成,结合露头和沙雅隆起钻井电性特征,认为该套烃源岩在阿瓦提和沙雅隆起西北地区也有分布。良里塔格组沉积时期,柯坪、塔中和沙雅隆起小型碳酸盐岩台地之间的凹陷是GICE对应的良里塔格组烃源岩有利发育地区。印干组烃源岩分布范围最广,在阿瓦提和沙雅隆起均有分布。      

鄂尔多斯盆地古隆起西侧奥陶系烃源岩评价及成藏模式

基于鄂尔多斯盆地古隆起西侧奥陶系有效烃源岩评价,证实了在该地区斜坡低部位发育有源自奥陶系内部烃源岩的气藏新类型。根据11口钻井347块烃源岩样品分析,中上奥陶统台地边缘斜坡相带发育良好烃源岩。乌拉力克组和克里磨里组烃源岩有机质TOC含量高,泥灰岩TOC含量平均值分别为0.33%和0.39%,泥质岩类TOC含量平均值分别为0.51%和0.65%,有效烃源岩累计厚度分别在12~40 m和7~14 m,局部烃源岩厚层发育区,生气强度达（14.0~15.5）×10⁸ m³/km²,证实具有较好的生烃潜力。研究区奥陶系气藏主要经历两期成藏过程：早期为中侏罗世,奥陶系烃源岩生烃形成古油藏,晚期为晚侏罗世—早白垩世,古油藏裂解形成油型气。晚期气烃包裹体甲烷碳同位素平均值在-38.84‰,证实晚期具有油型气充注特征。古隆起西侧斜坡高部位普遍发育煤成气气藏,在克里磨里组斜坡低部位大量发育碎屑钙质角砾岩,与上覆中上奥陶统有效烃源岩近距离接触,侧向上远离奥陶系顶面风化壳,能够形成自生自储型气藏类型,如余探1井气藏。台缘斜坡带低部位发育的岩溶缝洞体,是寻找该类气藏的有利勘探目标区。     

塔里木盆地玉北地区上奥陶统碳酸盐岩沉积微相及沉积环境

采用微相分析的方法，对玉北地区12口钻井上奥陶统恰尔巴克组、良里塔格组碳酸盐岩的微相类型和沉积环境进行了研究。通过在显微镜下对其颗粒成分、生物组合、基质类型及结构特征等进行深入观察，划分出8种碳酸盐岩微相类型。依据各微相类型组合特征，并结合钻测井、地震剖面、古生物及地球化学等资料，认为玉北地区上奥陶统碳酸盐岩主要形成于开阔台地、台地边缘与台缘斜坡3种沉积环境，晚奥陶世的沉积相带呈东西向分异：大致以玉北5-胜和2-皮山北2井南一线为界，东部为台缘斜坡-陆棚相，中西部为碳酸盐岩台地相。玉北地区晚奥陶世纵向沉积演化为开阔台地-台地边缘-台缘斜坡-陆棚，其沉积环境的演变主要受控于区域构造运动。     

塔中卡塔克隆起南北坡上奥陶统礁滩地震识别与储层预测

卡塔克隆起上奥陶统良里塔格组沉积时期为大型碳酸盐岩孤立台地。通过地震地质解剖并结合钻、测井成果,其南、北坡的地震相—沉积相模式可划分为陆棚—盆地→台缘斜坡→台地边缘→开阔台地沉积体系。在台地边缘区可识别出生物礁、粒屑滩和礁间洼地亚相,礁滩体具有纵向多个叠置"塔式"结构、横向退积—加积迁移特点,表明海平面升降控制了礁滩体的阶段性生长。采用模式识别、古地貌识别、属性识别等多种方法可进一步圈定礁滩体分布范围。预测结果认为,北坡西部为台地缓坡边缘主要以生屑、砂屑滩、鲕粒滩相发育,中部台缘高陡斜坡生物礁相发育,而南坡于卡2区块西北部及卡1区块南部台缘礁丘和浅滩发育,具有形成串珠带状分布的生物礁滩型油气田(藏)条件。     

哈拉哈塘地区下奥陶统烃源岩发现的地质意义

关于塔里木盆地台盆区的烃源岩问题一直有不同的看法,对奥陶系生油岩层位的认识差别更大.过去由于盆地中西部多数下奥陶统碳酸盐岩样品的有机碳含量低于0.2%,达不到工业性源岩标准,因而中西部下奥陶统的生烃潜力被低估.通过对哈6井下奥陶统鹰山组的实验数据分析,发现大多数样品有机碳含量＞0.2%,平均值0.437%,其中厚达130m的含云灰岩有机碳含量几乎全部≥0.5%,首次证实了盆地哈拉哈塘地区下奥陶统发育工业性烃源岩.这套源岩厚度较大,继承性好,推测其分布范围较大,如果和黑土凹组页岩连成一片,将形成巨大的生烃能力.鹰山组有效烃源岩的发现表明,下奥陶统有较大的油气资源潜力,从而拓宽了勘探领域.     

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。     

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。     

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四川盆地上二叠统是发育在下二叠统侵蚀面上的一套海侵沉积。其碳酸盐岩沉积主体在川东及鄂西地区，沉积环境属碳酸盐缓坡。该沉积体系包括碳酸盐浅缓坡（海陆交互带）、碳酸盐深缓坡（细分为外带和内带）、海槽（盆地）和环海槽陆棚边缘带。这些沉积相带自四川盆地西南向东北大致呈同心弧状顺次展布，并随海侵的发展逐渐向西南方向迁移。至长兴期，受南秦岭裂陷洋强烈拉张的影响在川东北部形成开江—梁平碳酸盐海槽，并在陆棚边缘带和深缓坡带分别发育了陆棚边缘礁和点礁，由此开始了由碳酸盐缓坡向碳酸盐台地转化的过程。陆棚边缘礁带是生物礁发育的有利相带。陆棚边缘礁的个体明显大于缓坡内的点礁，分布密度大，是形成大中型生物礁气藏的有利相带。到长兴期末，这些陆棚边缘礁仍未能相互连接构成连续的障壁，致使四川盆地晚二叠世的沉积环境未能最终由碳酸盐缓坡转变为碳酸盐台地。     

塔里木盆地海相碳酸盐岩与油气

塔里木盆地碳酸盐岩主要分布于台盆区寒武系-奥陶系，它既可以作为油气的储层和源岩。也可以作为油气的盖层或遮挡体。碳酸盐岩主要发育于碳酸盐岩台地相和斜坡相之中，其中开阔台地及台地边缘坡折带的生物碎屑滩和砂屑滩、局限台地的自云岩坪是主要的储集相带。潜山溶孔溶洞型自云岩、石灰岩及礁滩复合体中的生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩、礁灰岩以及潮坪自云岩是主要的储集岩。寒武系-下奥陶统、中-上奥陶统都发育有较好的碳酸盐岩烃源岩。根据油气的分布与聚集特点，对碳酸盐岩油气藏作了分类。论述了塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探的前景和重要目标。     

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。     

波形分类技术在川东生物礁气藏预测中的应用

川东地区生物礁主要发育于上二叠统的长兴组，是勘探高产油气藏的理想目标，但由于地质特点的多样性和复杂性，对生物礁的地震预测难度很大。为此，探讨了波形分类技术的原理、波形分类的关键参数及神经网络波形分类的处理流程和关键环节，总结了生物礁的特殊地震反射特征，运用神经网络波形分类技术对川东地区三维地震资料进行了波形分类。根据波形分类结果划分的3个地震相带与前人研究的区域沉积相带，即海槽相、陆棚边缘相和碳酸盐岩台地相，有非常好的对应关系，划分出的沉积相带边界更加准确；在陆棚边缘相（生物礁有利发育相带）内准确地预测了生物礁的分布范围。     

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。     

塔里木盆地东部中-上奥陶统却尔却克组海相碎屑岩中的有效烃源岩

对塔里木盆地东部中 上奥陶统却尔却克组碎屑岩中多个泥岩样品的热解有机碳分析、英东2井岩心详细描述及多条二维地震剖面的综合解释表明,在巨厚的却尔却克组碎屑岩地层的中下部存在一套累计厚度约100m的海相烃源岩。这套烃源岩总有机碳含量可达1.23%;具有较高的自然伽马值和低电阻率值;在地震剖面上具明显的强相位反射特征。该套烃源岩在塔里木盆地东部均有分布,向东、西两方向分别超覆尖灭于罗西台地边缘和古城-轮古东台地边缘,在南北方向上,分别断失在车尔臣断裂、孔雀河断裂发育处,其中西北缘超覆在孔雀河斜坡处。却尔却克组海相烃源岩是在海侵背景下,大规模海底扇发育间歇期,水体相对安静时沉积的一套深水陆棚-盆地相泥岩。     

塔里木盆地上奥陶统沉积及古地理特征

晚奥陶世是塔里木盆地沉积—构造重要的转换时期,在寒武—中奥陶世西浅东深的古地理基础上,叠加了南北向隆坳相间的格局,形成了塔里木盆地中西部的混积陆棚沉积体系和东部的深海槽盆沉积体系。由于构造运动的不均衡,中西部的混积陆棚沉积体系无论在纵向和横向上都有很大变化。纵向上呈现出由早期有较多内源碳酸盐沉积到晚期以大量陆源物为主的变化。早中期发育以恰尔巴克组为代表的碳酸盐缓坡沉积(塔北南部和巴楚唐王城一带)和以良里塔格组为代表的碳酸盐台地沉积,形成了塔中、塔北及巴楚唐王城3个碳酸盐台地;晚期则发育以碎屑岩为主的桑塔木组斜坡—潮坪沉积。横向上,远离周边隆起的深坳地区发育却尔却克组混积外陆棚深水盆地浊积沉积(混积陆棚东部)和混积外陆棚深水盆地静水泥岩沉积(柯坪、沙西、阿瓦提一带)。水体较浅、海底坡度较缓的巴楚断隆地区则为混积内陆棚沉积。东部深海槽盆为超补偿深海浊积沉积,与中西部陆棚之间仍保持着地形陡变的坡折带,与外陆棚沉积比较,其浊积层序更发育,粗碎屑也明显增多。