塔里木盆地轮古西地区奥陶系古潜山岩溶作用机理与发育模式

轮古西地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储集空间主要为溶蚀孔、洞、缝,岩溶储层类型可分为裂缝型、孔洞型、裂缝—孔洞型、洞穴型4种,具有极强的非均质性;不同地貌单元岩溶缝洞系统具有明显的垂向分带特征,应用薄片分析法对不同类型岩溶作用机理进行研究,在此基础上分析轮古西地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育模式。认为:东部轮古7井区区域位置最高,为轮南潜山区域补给区;轮古西地区岩溶台地为该区补给区,大气降水以下渗、径流为主,溶蚀孔洞及溶蚀裂缝发育,泥质、方解石充填;岩溶坡地为地下水径流区,地下水以水平径流为主,岩溶暗河管道系统发育,岩溶角砾岩、泥质充填;岩溶盆地为排泄区,其排泄基准面决定了岩溶发育规模。     

塔里木盆地塔中北坡奥陶系碳酸盐岩岩溶储层的形成机理

塔里木盆地塔中北坡奥陶系碳酸盐岩储层已成为该盆地油气勘探的重要目标之一,目前对于该岩溶储层的溶蚀机制尚存在争议。为此,基于沉积、层序与储层综合研究成果,结合微观分析测试与宏观地震资料分析结果,将该区碳酸盐岩岩溶储层划分为石灰岩溶蚀孔洞型、白云岩孔洞型和硅质岩裂缝孔洞型3种类型,并分别探讨了其形成机理。结果表明:(1)石灰岩溶蚀孔洞型储层纵向上分布在中奥陶通鹰山组上段和一间房组,而白云岩孔洞型储层主要发育在下奥陶统蓬莱坝组和鹰山组下段且厚度较大;(2)石灰岩溶蚀孔洞型储层形成于三级层序界面(低位期)岩溶作用,而白云岩孔洞型储层则主要形成于受三级层序界面岩溶作用控制的深埋藏白云石化作用,两者均分布在三级层序界面之下的高位体系域;(3)该区硅质岩储层的发育明显受断裂控制,是深部热液沿断层对石灰岩改造的结果,硅质岩储层及其热液溶蚀缝洞系统分布在断裂附近。进而推测:塔中北坡奥陶系除了发育上述3种储层类型以外,还发育台地边缘礁滩型储层。     

塔北哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩浅覆盖区岩溶储层特征与形成机理

哈拉哈塘奥陶系浅覆盖区发育缝洞型储层,勘探效果较好。基于地震层位数据、钻井资料对该区进行古地貌恢复及古水系刻画,表明良里塔格岩溶期古地貌以丘丛洼地为主,南部发育了多条切穿至一间房组河流(河流深度大于50m);前志留纪岩溶期以微岩溶地貌为主,水系由北往南汇入岩溶湖。利用钻井、岩心、测井、地震剖面等资料,总结浅覆盖区储层有3种类型:洞穴型、孔洞型和裂缝-孔洞型;垂向上分布两套储层:上部一间房组裂缝-孔洞储层,下部鹰山组洞穴储层;横向上上部储层分布于浅覆盖区,下部储层分布可延至桑塔木组覆盖区。综上探讨浅覆盖区岩溶储层形成机理,认为下部储层带形成于良里塔格岩溶期径流带岩溶,南部深切河流为径流排泄点控制了储层发育;而上部储层带形成于前志留纪岩溶期径流带岩溶,南部岩溶湖为径流排泄区,控制了上部储层带发育。结合现代美国猛犸洞穴系统的特征,提出哈拉哈塘浅覆盖下碳酸盐岩两类岩溶模式,为下一步储层预测和勘探实践提供理论借鉴。     

塔里木盆地塔河地区奥陶系储层形成的控制因素与复合-联合成因机制

对塔河油田442口钻遇奥陶系井的岩溶型储层段的研究表明,塔河地区中-下奥陶统碳酸盐岩地层受到了加里东中期和海西早期两期岩溶作用的改造,岩溶作用主要发生在地表或近地表的低温大气水条件下,受控于构造（原型盆地、构造变形）、层序（结构、样式）、岩相（沉积相、成岩相）、流体（地表、地层、深源）和时间等5种因素,形成了储集类型多样、非均质性强、分带性明显的岩溶缝洞储集体。北带以大洞、大缝为主,中带为孔-洞-缝型,南带为局部有孔、洞的裂缝型储层。不同地区和层系主控因素各不相同。塔河北部地区在长期和多期的暴露过程中,发生了多期岩溶旋回的叠加,储层形成受控于以表生岩溶为主的单因素多期复合作用,形成了3套洞穴型储层;在上奥陶统覆盖较厚的南部地区,由于暴露时间短,岩溶作用相对较弱,有利储层的发育同时受古地形及暴露时间、高能相带、断裂裂缝分布和后期埋藏溶蚀等多因素的联合作用所控制。     

塔里木盆地塔河油田加里东期古岩溶特征及其意义

塔河油田位于塔里木盆地北部沙雅隆起阿克库勒凸起,是迄今为止我国已发现的最大的碳酸盐岩油气藏。勘探实践表明,塔河油田主力油层奥陶系油藏储集空间以碳酸盐岩岩溶孔、洞、缝为主,因此岩溶作用及其发育程度对奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型储集体的发育及油气成藏必然具有重要的控制作用。多种资料表明,本区除发育海西期岩溶外,还存在加里东期岩溶。原岩性质、断裂、裂缝发育强度、古地貌形态、古气候、古水系是控制岩溶发育的因素,其中古地貌形态、断裂裂缝发育强度是主要的控制因素。加里东期岩溶对该区奥陶系碳酸盐岩缝洞系统的形成具有重要作用,对上奥陶统桑塔木组覆盖区之下的中—下奥陶统一间房组、鹰山组和上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩的油气勘探具有重要意义,从而扩大了该区的油气勘探前景。      

渤海海域奥陶系碳酸盐岩岩溶储层特征及主控因素——以石臼坨凸起427构造带为例

石臼坨凸起是渤海海域重要的潜山油气勘探和开发目标。基于现有的钻井、取心、岩屑、测井及分析化验资料,分析了石臼坨凸起427构造带下古生界奥陶系碳酸盐岩储层的岩石类型、储集空间类型及物性特征,并对影响奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育的主控因素进行了综合分析。427构造带奥陶系碳酸盐岩储层岩石主要以灰岩、白云岩为主,储集空间以缝洞为主,晶间孔、溶蚀孔次之,储层类型有孔隙-裂缝性及裂缝-孔隙性两类。该区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育主要受岩性、构造破裂作用、岩溶相带、古地貌等多方面因素控制:①岩性是储层形成的基础,有利储集层主要发育在局限台地相;②构造破裂作用是岩溶储层形成的关键,受边界大断层长期活动的影响,可形成构造缝且更易形成溶蚀扩大缝,是岩溶作用发育最有利的场所;③427构造带奥陶系可划分出2个岩溶带,即垂向渗流带和水平潜流带;④岩溶古地貌中的岩溶高地和宽缓的岩溶斜坡2个二级岩溶带是最有利于溶蚀作用发育的部位。     

塔河地区断裂对奥陶系古岩溶的控制作用

塔河地区奥陶系发育加里东中期、加里东晚期一海西早期和海西晚期的逆断裂,断裂走向总体为NW向、NE向、EW向和SN向为主。断裂对奥陶系古岩溶地貌的形成和发育具有明显的控制作用,岩溶残丘、沟谷和古水系常沿NW向、NE向和SN向断裂发育。断裂带附近古岩溶储层尤为发育,缝洞型储层发育优势方向展布受控于断裂展布方向。     

塔中地区礁滩体风化壳岩溶及其对储集层的影响

塔中地区上奥陶统碳酸盐岩未经中-深埋藏成岩环境就直接暴露,矿物未经过完全稳定转化,因此其风化壳岩溶兼具晚成岩近地表岩溶及准同生岩溶特点：发育非组构选择性溶蚀的溶缝、大型溶洞及组构选择性溶蚀的孔洞、铸模孔、粒内溶孔。风化壳岩溶垂向上可分为表层岩溶带、垂向渗滤溶蚀带、径流溶蚀带和潜流溶蚀带,作用厚度一般小于100 m,其发育程度受礁滩体微地貌和海平面变化的控制。风化壳岩溶作用进一步扩大了早期成岩作用形成的孔洞层规模,并在顶部形成了一系列新的缝洞体,使得良里塔格组礁滩型古地貌高点及距顶100 m 范围内为优质储集层发育层位。     

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。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区碳酸盐岩富油模式与主控因素

哈拉哈塘地区奥陶系是塔里木盆地超深层海相碳酸盐岩石油增储上产的重要领域,但内部断裂发育、油气分布极为复杂,仅在局部区块形成高产稳产井组,开展油气富集模式及其主控因素的研究对于该区油藏高效开发具有重要意义。综合钻井、岩心、岩石薄片、生产实践等资料和走滑断裂构造分析、岩溶储层分析,探讨了哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩走滑断裂对储层发育和油气成藏的控制作用。哈拉哈塘地区奥陶系发育NE向和NW向“X”型共轭走滑断裂,其中,NE向走滑断裂在海西晚期、燕山期—喜马拉雅早期继承性活动,分段性强,有利于多期油气运聚。奥陶系碳酸盐岩缝洞体储层是主要储层类型,发育断控、断裂-岩溶共控、岩溶作用控制形成的3类缝洞体储层,在断裂与岩溶作用叠加部位最为发育。受控于断裂的方位、期次与分段性,哈拉哈塘地区奥陶系油藏主要沿NE向走滑断裂带的局部区段分布,发育断裂-潜山型、断裂-岩溶共控型和断控型3类富油模式。基于断控油藏富油模式,2020年以来新钻井的效益井比例明显提高,勘探效率明显提升。研究认识揭示了超深层致密碳酸盐岩走滑断裂带发育规模成藏、差异富集机理,可以为超深层断控复杂油藏的高效开发提供参考和新思路。     

四川盆地安岳气田震旦系气藏叠合岩溶发育模式与主控因素

通过对四川盆地安岳气田震旦系气藏岩溶储层发育特征和完钻气井测试产能综合分析,从碳酸盐岩岩溶储层发育机制出发,提出叠合岩溶概念和发育模式,明确了叠合岩溶发育主控因素及其对完钻气井产能的控制作用。利用岩心、成像资料,考虑储集空间类型、大小以及缝洞搭配关系,将灯影组四段（灯四段）岩溶储层划分为缝洞型、孔洞型和孔隙型3种类型,缝洞型和孔洞型是灯四段优质储层。受原始沉积体岩性、物性及岩溶期古地貌特征差异影响,岩溶风化溶蚀深度、优质储层垂向发育位置及平面展布范围等特征存在差异。建立了“差异溶蚀”的叠合岩溶发育模式,指出丘滩体沉积特征、两期风化壳叠合程度、岩溶期断裂系统发育规模以及构造翻转的地质过程综合控制了叠合岩溶储层发育,同时叠合岩溶发育强度控制气井产能分布。叠合岩溶发育区是气藏开发优先目标,其储层发育模式与主控因素的研究对于安岳气田震旦系气藏开发评价、建产区筛选和井位部署具有重要的指导意义。     

塔中北部斜坡带古岩溶发育特征及演化模式

塔中地区北部斜坡带加里东运动中期古岩溶在上奥陶统吐木休克组沉积后开始发育,至上奥陶统良里塔格组良四段沉积后结束,古岩溶作用时间长,岩溶特征丰富而明显,可通过地质、钻井、常规测井、成像测井和地震等特征综合识别。古岩溶垂向结构自上而下可划分为表层岩溶带、垂向渗滤带、径流岩溶带和深部缓流带,其中径流岩溶带可进一步分为上、下两个亚带及过渡带。随着古地貌地势的降低,上部的岩溶带有减薄甚至不发育的趋势。古岩溶形成的缝洞体系的储集性能受古地貌及海平面变化控制,岩溶斜坡为有利勘探区带,垂向上以径流岩溶带和表层岩溶带储集性能最好,因而研究区下-中奥陶统鹰山组勘探潜力巨大。     

塔中北斜坡奥陶系鹰山组岩溶型储层发育模式与油气勘探

塔中北斜坡奥陶系鹰山组顶部的不整合面发育大规模岩溶缝洞型优质储层,目前已探明油气储量约2×10⁸t。岩溶型储层以大型缝洞储集空间为主,贯穿于不整合面以下200 m范围内,具有非均质变化的缝洞叠置连片且呈带状展布。这套储层既与岩溶古地貌相关,又受多成因、多期次成岩溶蚀、断裂裂缝、埋藏溶蚀叠加的综合控制,其中断裂和裂缝网络是岩溶水的主要渗滤通道,不整合岩溶控制了储层的横向展布规模,埋藏溶蚀是优化储集性能的关键。通过储层主控因素的深入分析,建立了储层叠合发育演化模式,综合预测了储层发育的有利区带,指出在勘探中要注重不同井区之间的储层类型和主控因素之差异性,优选主控因素以对勘探进行指导。     

塔里木盆地塔河10区奥陶系断裂特征及对岩溶储层的控制作用

随着塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩油藏勘探与开发的进展,断裂对碳酸盐岩岩溶储层的控制作用越来越受到关注。通过岩心、薄片、钻井和测井等资料,分析溶蚀洞穴型、溶蚀孔缝型和裂缝型3类储集体特征;从构造演化特征方面对断裂进行分期,根据断裂期次、规模及对岩溶储层的控制作用将断裂分为Ⅱ级、Ⅲ1级和Ⅲ2级,并系统探讨了断裂对岩溶储层的发育和油气成藏的控制作用。综合分析结果表明,塔河油田10区奥陶系主要发育加里东中晚期、海西早期和海西晚期3期断裂,其中海西期断裂对岩溶储层的形成和发育起着决定作用,Ⅱ级和Ⅲ1级断裂对岩溶储层发育和油气成藏控制作用最为重要。断裂不仅促使表层岩溶作用发生和岩溶储层形成,控制古地貌的形态、古水系分布和热液岩溶作用的发生,促进深部岩溶作用发生和裂缝的发育,同时断裂对油气运移和聚集也起着重要的控制作用。该认识对碳酸盐岩油气进一步勘探开发具有重要的参考作用。     

构造运动对塔河油田奥陶系碳酸盐岩的影响

塔河油田奥陶系碳酸盐岩经历了多期构造运动的改造。其中最重要的是加里东中期和海西早期，前者使塔里木盆地性质改变而结束了塔河油田早古生代碳酸盐台地的发育，并对塔河油田中奥陶统一间房组滩、礁相溶蚀孔隙型储层及上奥陶统良里塔格组藻丘、藻礁相溶蚀孔隙型储层的形成具重要作用，后者则使早古生代碳酸盐岩发生了最主要的喀斯特化，从而对塔河油田北部奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型储层形成具重要意义。     

塔河油田西部斜坡TH10421 井区中—下奥陶统 迷宫型缝洞结构特征

为了明确塔河油田上奥陶统厚覆盖区TH10421 高累产井区的古岩溶洞穴成因及缝洞结构关系,利用古地貌恢复、地震属性提取、缝洞体雕刻等方法,厘清研究区地表水系分布特征、断裂特征、洞穴空间结构,首次识别出塔河油田TH10421 井区的缝洞系统为洪水成因迷宫型洞穴系统,并结合油藏动态生产特征分析迷宫型洞穴系统的缝洞体连通关系。研究结果表明：TH10421 井区发育共轭型次级走滑断裂网络,网格状断裂为迷宫型洞穴提供初始溶蚀通道;加里东运动中期Ⅱ幕地表岩溶湖泊提供高流量岩溶水补给,岩溶水沿网格状断裂下渗注入一间房组形成迷宫型洞穴;岩溶水顺断裂的溶蚀表现为同时性、选择性特点,造成TH10421 井区迷宫型洞穴在不同方向断裂和不同深度上的溶蚀程度差异较大,东部浅层洞穴管道的连通性好,西部浅层洞穴管道的连通性较差,深层缝洞的连通性好。     

断裂系统对碳酸盐岩储层的控制作用——以塔里木盆地塔中Ⅲ区奥陶系为例

塔里木盆地塔中Ⅲ区断裂发育,从塔里木盆地区域应力场入手,利用三维地震资料,在断裂精细刻画的基础上,探讨了塔中Ⅲ区断裂系统对奥陶系碳酸盐岩储层的控制作用。塔中Ⅲ区主要发育4期断裂,分别是寒武纪—早奥陶世拉张断裂、中晚奥陶世挤压走滑断裂、志留纪—泥盆纪北东左旋扭张走滑断裂和二叠纪岩浆刺穿导致的断裂,断裂性质有逆冲、挤压走滑以及扭张走滑3类。勘探证实塔中Ⅲ区奥陶系主要发育颗粒滩相储层与缝洞型储层。利用均方根振幅属性结合断裂体系的精细解释,从平面上刻画了桑塔木组低部颗粒灰岩的平面展布,进而得到了下伏良里塔格组沉积相带的平面展布。利用振幅属性和AFE技术分别得到了奥陶系储层与断层破碎带的平面分布。断裂系统、沉积相、断层破碎带与储层的平面展布关系表明储层的发育与断裂密切相关:中晚奥陶世挤压走滑断裂控制了上奥陶统颗粒滩相带分布,挤压走滑断裂附近是有利的颗粒滩相储层发育区。多期走滑断裂控制断裂破碎带及岩溶带的发育,对碳酸盐岩储层的改造作用最为显著。走滑断裂及其伴生的破碎带附近裂缝比较发育,增加了储层的连通性和渗透性,并成为热液流体的优势运移通道,明显改善了缝洞型储层的储集能力。     

塔里木盆地塔中南坡奥陶系礁滩储层特征和控制因素

基于塔中南坡中2井钻探资料,对奥陶系碳酸盐岩储层特征进行了系统研究,明确了储层发育特征和控制因素。中、下奥陶统以台地相碳酸盐岩沉积为主;上奥陶统良里塔格组为台缘礁滩相沉积。储集空间以裂缝和溶蚀孔、洞为主,储层物性受沉积、成岩和构造作用控制,生物礁相储层物性明显优于滩相储层。奥陶系碳酸盐岩经历了两期溶蚀作用,对储层物性具有较好的改善作用,多期构造作用致使良里塔格组裂缝型储层发育。     

构造对塔中奥陶系礁滩型储集层的控制作用

塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统台缘带的构造与储集层地质综合分析表明,缺乏改造作用的奥陶系古老礁滩体只能形成低孔低渗储集层,构造作用控制了高产油气储集层的发育。良里塔格组台缘礁滩体沉积末期,东部构造抬升形成强烈的暴露岩溶作用,发育大型溶洞,造成东部储集层优于西部。断裂带是地震剖面上具有“串珠”响应的大型缝洞发育的主体部位,埋藏期溶蚀形成的缝洞体主要受控于断裂。裂缝对后期溶蚀作用及储集层渗透性具有建设性作用,也是油气高产的重要因素。塔中Ⅰ号坡折带构造的差异性造成礁滩体的分布、储集层的发育具有分段性:东部台缘带高陡狭长,风化壳岩溶与构造作用形成的缝洞储集层发育,有利于油气高产稳产;西部断裂欠发育区台缘带宽缓,以孔隙型储集层为主。     

塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统储集体断裂与裂缝特征

通过薄片、岩心观察结合成像测井以及三维地震等资料对玉北地区鹰山组海相碳酸盐岩储层进行了研究,认为此区域虽然剥蚀严重,大范围缺失上奥陶统,但并非典型的风化壳型储层,具有明显的断控型岩溶储层特征.储集空间主要为小型溶蚀孔洞-裂缝,且区域上明显受到断裂系统控制.文章从宏观角度分析了玉北地区断裂发育的期次和构造样式以及有效缝的走向,之后转入微观裂缝特征的研究,最后探讨裂缝与储层改造的关系.研究认为地表水沿断裂下渗溶蚀是储层改善的关键,埋藏环境下的成岩作用(深部热液溶蚀、有机酸作用)对储层存在影响,但并非储集空间形成的主要因素.玉北地区奥陶系全井段裂缝型储层都发育,尤其在顶部风化壳和底部云灰岩性过渡段裂缝发育,其东部断褶区中构造层发育的北东向盖层滑脱型逆冲推覆断裂系统,与下构造层中发育的北东向直立走滑断裂带位置相近,在东部断垒带共同构成了油气运移通道,使之成为玉北地区裂缝-孔洞型储层发育的优势地区.