塔里木盆地中-下奥陶统岩溶水文地貌结构类型及特征

表生型岩溶储层是塔里木盆地中-下奥陶统油气勘探的重点目标。为了深入认识岩溶储层的分区差异性，基于塔里木盆地大量钻井、取心和地震资料以及柯坪地区野外露头考察资料，对塔里木盆地不同地区中-下奥陶统岩溶古地貌和古水文进行了精细刻画，并划分了岩溶水文地貌结构类型，揭示了水文地貌结构对岩溶储层发育的控制效应。研究结果表明：①塔里木盆地中-下奥陶统岩溶水文地貌结构可划分为地表-地下双重水系型、地表水系型和无地表水系型；②地表-地下双重水系型结构主要发育在石炭系覆盖区，其主要特征是岩溶水形成了丰富的岩溶地貌类型，并建立了完整的地表岩溶流域和综合性岩溶管道网络；③地表水系型结构主要出现在志留系覆盖区，其主要特征是岩溶水对地表岩溶地貌产生了重要改造，虽然形成了较为完善的地表水系，但尚未产生综合性岩溶排驱系统；④无地表水系型结构主要分布在上奥陶统覆盖区，其主要特征是岩溶水对可溶性地层尚未产生明显的切割改造，地表未形成清晰的水系网络；⑤塔里木盆地3种不同类型的水文地貌结构反映了不同的岩溶演化阶段，控制了不同地区呈巨大差异的中-下奥陶统表生岩溶储层。     

塔里木盆地塔河油田西部斜坡区中下奥陶统古岩溶洞穴发育特征

为研究塔里木盆地塔河油田西部斜坡深切曲流峡谷区中下奥陶统的古岩溶发育条件和洞穴发育特征,基于地震及钻井资料,利用层拉平法、构造趋势面、振幅异常等方法,还原了古水文地貌条件和古岩溶水系统,划分了深切曲流峡谷区岩溶洞穴类型,构建了深切曲流峡谷背景下岩溶洞穴的发育模式。结果表明：(1)研究区发育海西早期古岩溶作用,古地貌总体东高西低,岩溶地貌单元以峡谷、溶丘和洼地为主,地表主干水系深切曲流为研究区最低的岩溶水排泄基准,地下、地表分支水系由南北平台区向中心主干汇流;(2)深切曲流峡谷区地下河洞穴识别了暗河型、伏流型、穿洞型、顺河潜流型、渗流入流型等5种类型,主要分布在不整合面以下0~90 m,穿洞型、顺河潜流型溶洞易被泥质充填;(3)深切曲流峡谷、岩溶残丘和断裂联合控制了古岩溶洞穴的发育,形成了塔河岩溶盆地海西早期深切曲流峡谷区中心汇流型岩溶洞穴模式。     

塔河油田西部斜坡区加里东运动中期Ⅱ幕水文地貌特征及其对洞穴发育的控制

为了认识塔河油田西部斜坡区上奥陶统覆盖区加里东运动中期Ⅱ幕岩溶作用对岩溶洞穴发育的控制机理,选择不同方法精细刻画加里东运动中期Ⅱ幕水文地貌及地下岩溶洞穴系统。结果表明：岩溶台地以溶丘洼地为主,地表水系表现为树枝状,暗河洞穴体系发育,形成“开放型”暗河岩溶系统;岩溶斜坡以丘丛沟谷为主,强烈的垂向侵蚀作用发育深切沟谷,形成“下降型”埋藏断控岩溶系统;台缘南部岩溶盆地地势平缓,地表径流不发育,垂向侵蚀作用弱,以水平溶蚀为主,形成“上升型”埋藏断控岩溶系统。综合水文地貌发育特征,建立塔河油田西部斜坡区良里塔格组覆盖区加里东运动中期Ⅱ幕特殊水文地貌控制下的岩溶洞穴发育模式,为下一步滚动开发实践提供地质依据。     

塔河油田海西早期岩溶水文地貌特征及其演化

塔里木盆地塔河油田海西早期形成了复杂的碳酸盐岩岩溶缝洞系统,其发育规模在塔河油田东部主体区和西部外围区表现出显著的差异性。岩溶水作为岩溶发育的关键因素,在不同地质背景下表现出的水文学特征及水动力作用与岩溶缝洞系统的发育密切相关。为了深入认识和阐述东、西部岩溶储层发育机制,以现代岩溶理论为指导,基于高精度三维地震资料,利用地震属性提取技术及地震成像相关技术,对埋深5 000 m以下的古岩溶地貌和古水文网络进行了恢复。通过对东、西部水文地貌特征的精细描述,厘定了岩溶演化阶段。研究结果表明：1）东部主体区为岩溶高原区,以峰丛、溶丘等高幅差地貌为主,地表水强烈的垂向侵蚀作用形成了干谷、盲谷、伏流、峡谷、天生桥等地貌组合,同时,发育了完整的地表-地下双重水系网络。该水文地貌特征反映了东部主体区经历了一段长期稳定的岩溶作用阶段。2）西部外围区为岩溶盆地区,地形较为平缓,发育低幅度溶丘;地表水以侧向溶蚀、侵蚀为主,展现出蛇曲状网络结构,尚未形成连续的地下水系网络,说明西部外围区岩溶作用时间相对有限。综合区域构造演化史,认为塔河油田东部主体区岩溶发育阶段处于壮年期,西部外围区岩溶发育阶段处于青年期。     

古岩溶地貌及其对岩溶储层的控制——以塔里木盆地轮古西地区奥陶系为例

岩溶地貌是岩溶作用与各类地质作用综合作用的结果,不同地貌形态对岩溶储层发育又起着控制作用。以塔里木盆地轮古西地区为例,通过地震层拉平技术恢复了该区的古岩溶地貌,发现研究区岩溶地貌起伏变化很大,自东向西依次发育峰丛洼地、峰林谷地和峰林平原地貌组合。根据测井、钻井、录井等资料对不同地貌区垂向上的岩溶相带进行了划分,并在此基础上,探讨了不同古地貌区岩溶储层的发育特征,结果表明不同古岩溶地貌区、不同岩溶相带中不同类型岩溶储层发育状况存在较大差异,反映了古岩溶地貌明显控制岩溶相带的空间发育,并进一步控制了岩溶的发育。     

新疆西克尔地区下奥陶统鹰山组岩溶古地貌与古水系的关系

在塔里木盆地中，为了有效预测岩溶储层的分布，前人已总结出一些方法，其中运用最广、最有效的方法是利用恢复后的古水系的发育特征来预测岩溶储层。因此，恢复古水系并掌握其发育规律是工作的核心。许多地区岩溶现象丰富，众多学者对岩溶区的实地考察形成了系统现代岩溶理论。西克尔野外露头区发育鹰山组岩溶，岩溶地貌表现为溶丘、垄岗、岩溶洼地、嶂谷和侵蚀-溶蚀沟谷组合，利用GPS沿现存河谷定位，综合地貌特征和河谷发育的继承性规律，实现对鹰山组古水系的恢复。运用现代岩溶理论，认识到岩溶古地貌与古水系有着密不可分的关系，即:洼地控制了岩溶水系的汇流方向；岩溶水系汇流方向形成三期岩溶地貌。     

塔北哈拉哈塘加里东期多期岩溶古地貌恢复与洞穴储层分布预测

为了认识塔里木盆地北部哈拉哈塘加里东期多期岩溶作用对奥陶系碳酸盐岩储层发育的控制机理,选择不同方法对各期古地貌进行恢复。结果表明良里塔格岩溶期古地貌以丘丛洼地、谷地为主,由北向南发育了多条深切河流,地震剖面证实河流常切穿至一间房组;前志留纪岩溶期,由北向南可划分为潜山岩溶区、碎屑岩浅覆盖岩溶区和厚层覆盖岩溶区,地势北高南低,北部潜山区以微岩溶地貌为主,未发育深切河谷,南部厚层覆盖区为碎屑岩山地,由北向南的水系,汇入碎屑岩尖灭线附近岩溶湖。通过钻录井、岩心、测井解释等资料统计,总结浅覆盖区洞穴型储层主要发育在两个带：一间房组顶面以下0~30 m及50~110 m,对应层位分别为一间房组和鹰山组,厚层覆盖区洞穴型储层主要发育在一间房组顶面以下0~40 m,分带性不明显。结合断裂、古地貌、古水系等因素,认为浅覆盖区下部洞穴型储层及厚层覆盖区洞穴储层主要受控于良里塔格岩溶期径流带岩溶作用,该期南部深切河流为排泄点,控制了储层发育规模及走向。而浅覆盖区上部洞穴型储层受控于前志留纪岩溶期径流带岩溶作用,岩溶湖为径流排泄区,控制了上部洞穴储层发育。     

塔里木盆地阿克库勒凸起奥陶系海西晚期古岩溶特征

基于三维地震和钻井资料,结合现代岩溶学,探讨了塔里木盆地阿克库勒凸起于奇和轮南地区海西晚期古岩溶特征。研究结果表明,于奇地区主要表现为准平原特征,发育溶沟、洼地等岩溶地貌,明显受断裂的控制,地表水系呈多期特征。于奇地区准平原的形成与构造部位、地层产状、古气候和侵蚀基准面等因素密切相关。轮南地区抬升幅度较高,夷平作用不完全,仍残留部分峰丛地貌。海西早期古岩溶形成的是大型峰丛—洼地岩溶地貌,地表和地下水系较为发育,与海西晚期存在较大差异。同时,于奇地区与海西晚期古岩溶作用相关的缝洞储集体主要沿断裂带分布,而轮南地区整体发育,缝洞储集体发育分布受侵蚀基准面、断裂和准平原化程度控制。     

塔中隆起中-下奥陶统岩溶水文地貌条件及控储机制

塔里木盆地塔中隆起中-下奥陶统古岩溶储层是深层碳酸盐岩油气勘探的重点目标。基于地震数据分析和地震属性提取,对塔中隆起的岩溶古地貌和古水文结构进行了精细刻画;通过钻井和成像测井对比、岩心和岩石学薄片观察,揭示了古岩溶储层空间分布的差异性;探讨了水文地貌条件对储层发育的控制作用。研究结果表明：①塔中隆起的中央主垒带位于古地形平坦的岩溶高地,发育以裂隙-扩散流为代表的流场结构;北斜坡带位于地势相对陡的岩溶斜坡,有利于形成顺层-径流的水流样式。②中央主垒带储层以裂缝-孔洞系统为主,为表层岩溶带的产物,其平面分布受控于NE和NWW向断裂;北斜坡带发育规模不一的孤立洞穴和多层溶蚀孔洞,其岩溶垂向结构相对完整。③由于水文地貌条件的差异,中央主垒带和北斜坡带分别形成了"裂隙-渗流"和"顺层-径流"表生岩溶储层发育模式,为储层预测提供了理论依据。     

塔里木盆地轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层特征及表征技术

在古岩溶标志识别和成因分析基础上,综合利用残厚法、印模法和趋势面法等技术手段,对轮古地区奥陶系古岩溶地貌进行了恢复,共划分出4个二级平面岩溶地貌单元和4个垂向岩溶分带,并对细分的古岩溶地貌分区内的岩溶地貌及储层发育特征进行了剖析。研究认为:不同岩溶带普遍发育裂缝、孔洞和洞穴,但在不同岩溶地貌分区内储集类型具有明显的差异性;表层岩溶带以裂缝孔洞型、裂缝型储层为主,横向叠合连片展布;垂直岩溶带以孔洞型、垂直洞穴型储层为主,纵向连通性较好;径流岩溶带以孔洞型、水平洞穴型储层为主,横向连通性好。     

塔中地区北坡中-下奥陶统早成岩岩溶作用及储层形成模式

高频层序界面下发育的多种类型早成岩岩溶与埋藏阶段沿着断裂带发育的深成岩溶叠加作用,成为深层-超深层碳酸盐岩储层发育的关键要素。在梳理岩溶作用概念的基础上,通过对塔中地区北坡顺南地区深层-超深层中-下奥陶统岩心、薄片岩石学和阴极发光观察以及流体包裹体和稳定氧、碳同位素分析,结合3D地震均方根振幅和古地貌恢复,不仅从微观上识别出了高位体系域上部同生岩溶和层间岩溶作用类型,并从宏观上建立了这种早成岩岩溶储层“准层状”发育模式,认为受控于古地貌和断裂的早成岩岩溶型储层因后续碳酸盐胶结物充填严重,平均残留孔隙度仅约2.0%,但叠加深成岩溶改造了的储层的最高平均孔隙度可达约19%。因此,早成岩岩溶叠加深成岩溶型储层将成为研究区深层-超深层下古生界斜坡带勘探的重要目标。     

南堡凹陷奥陶系碳酸盐岩岩溶残丘圈闭勘探潜力及意义

通过岩心描述、露头观察、成像测井解释、试油资料统计及地震剖面解释,结合区域地质资料分析,借鉴鄂尔多斯盆地、塔里木盆地及渤海湾盆地下古生界碳酸盐岩潜山岩溶储层形成及成藏模式,深入研究了南堡凹陷奥陶系碳酸盐岩潜山岩溶储层的特征及主控因素、发育模式,提出南堡凹陷奥陶系潜山岩溶残丘圈闭是该区下古生界潜山油气勘探的潜在新领域。南堡凹陷奥陶系潜山岩溶储层主要是缝洞型储层,垂向上主要分布于水平潜流带及垂直渗流带,有利储层主要分布于潜山不整合面之下<100 m的范围内、少数也可深达200 m以上。该储层的形成主要受控于喜马拉雅期暴露大气淡水溶蚀作用,当时的岩溶古地貌及断裂-裂缝的发育控制了奥陶系潜山岩溶储层的发育与分布,南堡凹陷中南部总体处于岩溶斜坡并形成了优质的潜流带缝洞储层,仅其中的次级高地因发育风化残积层及垂直渗流带较厚等原因导致储层变差。亮甲山组顶部及下马家沟组顶部分别发育1套厚达20~30 m的膏溶角砾岩,因其泥质含量高可作为油气盖层/隔层,与上覆古近系-白垩系区域盖层及下马家沟组、上马家沟组2套潜山岩溶储层形成2套有利储盖组合,并在南堡凹陷中南部斜坡区形成多个岩溶残丘地层-成岩岩性圈闭,成为南堡凹陷下古生界潜山有利油气勘探新领域。类似潜山岩溶残丘圈闭在渤海湾盆地其他地区如冀中坳陷、黄骅坳陷大港油田探区及济阳坳陷也有分布,可作为渤海湾盆地下古生界潜山油气勘探的新领域,值得深入研究与探索。     

塔北隆起中西部地区古岩溶与油气聚集

塔里木盆地北部哈拉哈塘和英买力地区的奥陶系古岩溶非常发育,随着勘探程度的提高和地质认识的深入开始引起重视。研究认为,古岩溶是塔北中西部地区奥陶系油气成藏的重要控制因素,沿塔北隆起南翼呈宽幅带状连片分布,与轮南凸起一起构成一套大型复合古岩溶储集体系。奥陶系岩溶发育的主要控制因素有隆升作用、层间平行不整合、断裂系统、岩石物理性质和高能相区等,平面上可以划分出隆控岩溶区、层控-断控岩溶区及局限岩溶区,多种成因的岩溶彼此之间可以复合叠置。此外,该区古岩溶具有分期多次发育的特点,主要期次有四个:加里东、海西、印支—燕山和燕山等,并存在多期叠置的特征。塔北隆起中西部地区具备形成大型古岩溶油气藏的条件,塔北复合古岩溶体系有望整体连片含油,沿中上奥陶统碎屑岩尖灭线两侧是寻找大规模古岩溶油气藏群的有利地区。图4参15     

塔里木盆地哈拉哈塘油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩储层岩溶类型及特征

近年来,塔里木盆地缝洞型碳酸盐岩因持续发现超深层资源潜力而备受关注,但该类储层存在成因和特征不明确以及勘探方向缺乏有效指导等问题.基于地震资料解释,结合资料调研、野外露头考察、岩心及薄片观察、地球化学分析和生产特征分析等手段,对哈拉哈塘地区奥陶系缝洞型碳酸盐岩的岩溶类型和特征进行了深入研究.哈拉哈塘地区发育表生岩溶和热...     

塔里木盆地顺南地区中-下奥陶统深成岩溶特征

基于热液运移通道低连续弱振幅和热液作用区高连续强振幅“串珠体”两种截然相反的地震反射特征,建立振幅地震属性分级-断裂体系解释-拾取-三维刻画-融合技术,有效刻画热液运移通道和热液作用区二者空间耦合关系,进而建立深成岩溶的发育模式。通过对塔里木盆地塔中SN4井鹰山组上段深成岩溶系统的刻画,认识到热液作用区（深成岩溶系统发育区）的形成与分布和热液运移通道系统具有密切关系。①热液运移通道系统一般由主干断裂、次生断裂以及横向输导层（近地表岩溶系统、孔隙层以及孔洞层）组成,其中主、次断裂合成树枝状形态构成垂向运移通道。深部热液先沿垂向运移通道运移,接着沿横向输导层运移,形成“纵横结合”的热液运移通道系统。②深部热液在次生断裂的顶部汇聚后加剧,沟通了先存的“单串珠”状的近地表岩溶系统,使得原先“单串珠”点状分布的近地表岩溶系统沟通演变成连片分布的“串珠体”深成岩溶系统,呈现“枝状疏导、层状分布、指状交互”特征。     

塔里木盆地奥陶系缝洞型碳酸盐岩岩溶储层成因及勘探启示

以岩心薄片、实验分析数据、钻录井、测井、地震等资料为基础,按照储层成因机理对塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩岩溶储层进行了分类,并对各类储层的分布、储集空间类型及主控因素进行了系统分析。研究结果表明：(1)塔里木盆地奥陶系缝洞型岩溶储层按成因可划分为5类,分别为（准）同生岩溶储层、层间岩溶储层、顺层岩溶储层、潜山（风化壳）岩溶储层和受断裂控制岩溶储层。(2)（准）同生岩溶储层分布于台缘或台内礁滩相,有效储层在台缘连片发育,在台内零星分布,由颗粒灰岩因海平面下降而短期暴露淋溶形成,基质孔和溶缝、溶洞均发育,通常叠加后期层间岩溶作用或潜山岩溶作用,从而形成复合型岩溶储层。(3)层间岩溶储层发育于内幕区,与碳酸盐岩层系内部中短期的平行或微角度不整合面相关,呈准层状分布,储集空间以洞穴型为主,裂缝-孔洞型和孔洞型次之。(4)顺层岩溶储层与潜山周缘的斜坡背景、先存孔隙和裂缝有关,环潜山周缘呈环带状分布,以洞穴型和裂缝-孔洞型为主,90%以上的溶蚀孔洞及洞穴通过断裂及裂缝相连通。(5)潜山（风化壳）岩溶储层发育于潜山区,与中长期的角度不整合面相关,受断裂和裂缝影响大,准层状分布,峰丘地貌特征明显,根据围岩...     

塔河油田似层状储集体的发现及勘探方向

自2001年以来,塔河油田南部下奥陶统一间房组的油气突破证实了对存在似层状储集体的推测.加里东期表生岩溶和深溶作用的发育及其在成藏中的作用,启发人们应以网络状和似层状储集体并重的思路,以"大岩溶"(成藏过程中多期表生和深溶岩溶)和"大隆起"(与最大侵蚀期侵蚀基准面以上的整个古隆起及其演化过程)的观点去开拓塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探.     

塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系储层成因与分布

岩心、薄片、钻井及成像测井资料综合研究表明,塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系储集空间以裂缝、孔洞为主,不同区带储层发育程度差异大,玉北地区东部储层最好,发育2套优质储层。按成因将储层类型划分为3种：潜山缝洞型、不整合面岩溶型、顺层深潜流岩溶型。鹰山组缝洞型储层受古地貌与裂缝控制,蓬莱坝组具备发育顺层深潜流带岩溶条件,建立了不同类型储层发育的地质模式。以此为指导,结合地震储层预测成果,预测了麦盖提斜坡不同类型储层分布,指出玉北地区东部断褶翼部及断洼区、中西部岩溶残丘带为有利储层勘探区。     

玉北地区中下奥陶统储层主控因素分析

玉北地区奥陶系鹰山组和蓬莱坝组作为主要储层,发育有裂缝型、裂缝-孔洞型和孔洞型3类储层,在空间展布上具有＂东西分异、上下分层＂特征。在岩心观察、成像测井、薄片及物性等资料分析基础上,结合扫描电镜、碳氧同位素测定结果,深入探讨玉北地区中下奥陶统储层的主控因素,结果表明：断裂、裂缝作为重要的疏导体系促进地层内幕岩溶储层发育,古地貌控制岩溶储层发育的有利相带,东西差异的断裂活动和岩溶相带分布决定了区域上东西分异的储层特征;原岩性质对鹰山组上下段发育不同储层类型起到了关键性作用,深部热液活动在早期基底断裂的疏导作用下对蓬莱坝组储层起到了良好的改造作用;原岩性质和热液活动的共同作用致使奥陶系储层出现上下分层的特征。最后综合多种储层受控因素,对玉北地区中下奥陶统储层发育模式进行探讨。