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.     

塔中与塔河地区奥陶系岩溶储层形成条件的差异

对比研究表明,塔中、塔河地区奥陶系岩溶型储层存在显著差异,塔中奥陶系白云岩储层以小型岩溶孔洞为特征,而灰岩储层以发育局限的岩溶洞穴型储层为特征;塔河地区岩溶洞穴型储层以大面积、多层系、叠置连片的分布为特征。造成塔中、塔河地区奥陶系岩溶型储层差异的主要原因是构造演化、古地理岩相和可溶岩岩石类型之间的差异。加里东中期塔中地区冲断褶皱强烈发育,可溶的白云岩或灰岩地层呈窄条带状分散出露,岩溶斜坡发育局限;塔河地区构造活动微弱。海西早期塔河地区整体抬升幅度大,地层强烈剥蚀夷平,可溶的灰岩地层大面积平缓出露,岩溶斜坡发育,大气水沿先前的裂隙系统流动并呈管状流溶蚀改造裂隙,形成大型洞穴系统,多套洞穴储层大面积多层系叠置连片分布;塔中地区构造活动却相对平缓。因此,塔中地区以加里东期岩溶为主,塔河地区以海西期岩溶为主。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶发育特征与主控因素

塔河油田中-下奥陶统缝洞型储层是加里东中期-海西早期多次构造运动引起的多期岩溶作用叠加改造的结果。结合地质、地球物理和地球化学等分析方法,论述了塔河油田奥陶系碳酸盐岩多期岩溶发育特征及其主控因素,揭示了加里东中期第一幕、第二幕、第三幕和海西早期4个主要岩溶发育阶段,解析了岩溶储层成因演化过程及改造历史,研究认为海西早期及加里东中期第一、第二幕为主要岩溶时期,特别是海西早期最为重要,岩溶发育的主控因素是古构造、岩溶地貌及古水系地质环境。     

卡塔克隆起西北部鹰山组岩溶风化壳储层特征及控制因素

卡塔克隆起位于塔里木盆地中部的沙漠腹地,是加里东中期形成的继承性古隆起。研究认为鹰山组风化壳岩溶是加里东中期构造运动时发育、在后期构造变形中得到加强的产物,分布广泛,溶洞和裂缝发育;钻井揭示岩溶储层发育区主要分布在古地貌及今构造的高部位和斜坡部位,与北东向调节断裂关系密切。风化壳岩溶储层受控于加里东中期栺幕古地貌及后期的构造变形。综合以上分析,并结合卡1区块鹰山组处于古地貌高部位、构造变形强烈、成藏条件有利,认为卡1区块勘探突破重点要加强断裂精细解释和储层识别。     

塔中、塔北古隆起形成演化及油气地质条件对比

塔中、塔北古隆起构造演化及油气地质条件对比结果表明:中加里东期,塔中隆升使得中奥陶统缺失,风化壳岩溶发育,上奥陶统生油岩及礁滩相储层局限于古隆起分布;而塔北还处于台地-斜坡环境,中、上奥陶统较全,台缘相灰泥丘生油岩分布广,中奥陶统礁滩相层序不整合面岩溶储层发育。中晚加里东期,塔中强烈活动而发育3个背斜构造带,仅背斜顶部碳酸盐岩出露区发育风化壳岩溶;而塔北因整体抬升,风化壳岩溶因为碳酸盐岩未出露地表而不发育。晚加里东期,塔中因古隆起已形成而大量汇聚油气;而塔北则呈零星分散充注。早海西期,塔中东部相对抬高而使古隆起呈东高西低地势,在中西部沉积东河砂岩,在东部潜山带发育多个小规模风化壳岩溶储集体;塔北地区则发生强烈隆升,碳酸盐岩在鼻凸构造上整体暴露地表而发育大型风化壳岩溶系统。早海西期以后,塔中古隆起随盆地升降而呈残留古隆起,其东高西低的地势使其可以通过Ⅰ号断裂带汇聚阿瓦提凹陷油气;而塔北地区继续强烈隆升而呈继承性古隆起,为满加尔凹陷油气运移的主要指向区。据此,认为塔北油气勘探可向南斜坡拓展;而塔中可向西斜坡拓展,其东南外围地区应以寻找晚加里东期古油藏为主。     

塔河油田艾丁地区奥陶系油气藏特征与成藏期

塔河油田艾丁地区发育加里东运动中期和海西运动早期岩溶。其中加里东运动中期3次幕式抬升形成了多套岩溶洞穴系统。储集层岩溶缝洞发育,储集类型以裂缝-溶蚀孔洞型为主,平面上具有“南北分带”的发育特征,油气藏具有连片整体含油特征,为超稠、超重残余古油藏。宏观分析与微观特征研究表明,艾丁地区油气成藏较早,为加里东运动晚期—海西运动早期成藏,又以后期调整改造为主。     

塔中北斜坡鹰山组碳酸盐岩层间岩溶储集层特征

塔中北斜坡鹰山组大规模发育层间岩溶型储集层,岩溶作用深度贯穿不整合面以下180 m范围内。但是不同区块储集层特征差异大、主控因素认识不清等成为制约鹰山组勘探的瓶颈。通过对层间岩溶概念的重新厘定,详细分析塔中井下岩溶型储集层特征,结合构造演化与海平面变化特征,认为塔中鹰山组层间岩溶形成于加里东中期Ⅱ幕构造运动期,暴露时间相对较短,没有形成完整的岩溶体系,大型洞穴不发育,多为孤立的小型洞穴,储集层类型以孔洞型、裂缝-孔洞型为主;暴露时鹰山组地层倾角较小,岩层面与潜水面接近平行,使岩溶作用局部顺层溶蚀,储集层呈准层状分布,但区域上具有穿层性;3期海平面变化与潜水面相对停滞期使鹰一段—鹰二段共发育5套储集层。通过上述分析及储集层分布模式建立,综合预测了有利勘探区块。     

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。     

应用层序地层学方法恢复加里东期古地貌——以济阳坳陷沾化地区为例

加里东期风化壳发育的程度直接影响了相关储层的发育,而古地貌对次生孔隙的发育起决定作用。针对加里东期古风化面的重要性,文中把古地貌分为岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地3个古地貌单元,并分析了原有古地貌恢复方法(残余厚度法、标准法等)存在的4个缺点,在此基础上提出了以具有等时性的区域性不整合面为核心内容的层序地层学恢复古地貌方法。作者应用该方法对济阳坳陷沾化地区加里东期古地貌进行了恢复,并分析了该地区处于岩溶高地的991潜山和处于岩溶洼地的孤岛潜山两个不同古地貌单元的岩溶发育特征。结果表明,层序地层学方法能准确地恢复加里东期古地貌,进而能准确地预测次生孔隙发育带,并最终指导与岩溶有关的油气勘探。      

塔河油田加里东中期第Ⅲ幕岩溶作用

对塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶期次的研究一直处于从未间断和不断更新的状态.通过岩石学、沉积学、地震学等研究表明,塔河油田存在加里东中期第Ⅲ幕岩溶作用.其表现为在桑塔木组顶面发育近南北走向的古河流侵蚀沟谷、志留系覆盖区内桑塔木组地层的残留厚度呈现为北薄南厚等一系列识别标志.该幕岩溶的主要作用层位为中一下奥陶统纯灰岩地层,主要作用区域为西北部古地貌高处,在桑塔木组尖灭线以北地区呈现为暴露风化壳岩溶,以南地区则主要表现为沿断裂发生的岩溶作用.     

鄂尔多斯盆地中、南部古岩溶发育差异性分析

鄂尔多斯盆地加里东期古岩溶作用改造的碳酸盐岩是古岩溶型气田勘探开发的有利层位,盆地中部已取得成功,盆地南部虽有优裕的碳酸盐岩,但尚未取得突破性进展。分析比较盆地中部、南部古岩溶特征,它们之间存在差异：中部溶孔发育而南部溶缝见长,且中部较南部岩溶结构明显,保存相对完整。这种差异源于碳酸盐岩物质基础及加里东期古地貌的不同：岩溶机理表明盆地中部泥微晶灰质云岩和含膏泥微晶云岩有利于溶孔的发育而盆地南部岩性条件不利,其溶孔主要发育在成岩改造的粉细晶云岩层段;盆地中部位于岩溶斜坡,风化壳易于保存,而盆地南部由于处于岩溶高地,易于形成垂直溶缝,且保存不佳。物质基础受控于沉积微相和成岩作用,有利的微地貌有赖于古地貌准确详细的刻画,因此加强盆地南部沉积微相以及成岩作用的研究,准确详细地刻画盆地南部古岩溶微地貌形态,在沉积微相和古岩溶微地貌双重有利的区域寻找突破口是盆地南部勘探开发的关键。     

陕甘宁盆地中部大气田古岩溶储层特征与含气性

陕甘宁盆地中部气田的主要储气层段为奥系马五段的古岩溶层。该区有两个岩溶旋回期，相应形成折两个岩溶层：第Ｉ岩溶层（即马五＾１１￣３储渗体）分布在靖边古潜台的高部位，是陕甘宁盆地中部大气田的主力气层；第Ⅱ岩溶层（即马五＾４１顶部储渗体）主要分布在城川岩溶平台和靖边古潜台内的侵蚀谷（窗）附近，为局部发育的储气层。     

靖边潜台西侧马五4亚段岩溶储层发育特征

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组地层由于受加里东运动影响而隆起抬升遭受风化,形成良好的岩溶油气储层。该文从靖边潜台西侧马五4亚段的岩石学特征、古地貌、岩溶机质着手对古岩溶储层发育特征进行深层次的刻画。确定了研究区西高东低的古地貌形态,进一步将岩溶地貌划分为岩溶高地和岩溶斜坡两大地貌,而岩溶斜坡中又包含多个岩溶洼地和残丘。通过对古岩溶机制的研究得出了古岩溶的溶蚀模式,即是由多个渗流带-潜流带-缓流带所组合形成的多旋回的岩溶组合特征。最后分析了影响岩溶储层的各重要因素及孔隙组合类型,以期今后在该区寻找有利储层提供一定的地质依据。     

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通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光显微镜观察、岩心CT图像分析、测井解释等手段，以揭示山东埕岛油田埕北30区块潜山油气藏下古生界碳酸盐岩储层储集空间类型、裂缝发育特征、古岩溶等为目的开展工作，得到以下认识：储层具有裂缝—孔隙复合储集空间类型，发育溶孔、溶洞、晶簇孔洞、晶间孔隙、构造缝、风化破裂缝、缝合线等。下古生界发育5个裂缝频数高值带，风化壳以下150～250 m范围内为最有利的储集层段，地层总孔隙度可达15％以上，裂缝孔隙度一般大于0.5％。碳酸盐岩古岩溶作用是控制储层发育的主要因素，它分为加里东早期同生—近地表成岩早期溶蚀作用、加里东晚期—印支期风化壳溶蚀作用、燕山期浅埋藏溶蚀作用和喜山期深埋藏溶蚀作用等四期，受其影响储层具有强烈角砾化和非均质性严重等特点。应用该成果为油气田新增石油地质储量228×104 t、溶解气地质储量4.31×108 m3。     

塔河油田隐蔽油气藏岩溶型储层成因研究

在大量地球化学分析、孢粉等研究的基础上提出了塔河油田奥陶系古岩溶成因机理。塔河油田奥陶系岩溶作用主要是在地表或近地表低温氧化大气水条件下,受多期岩溶作用改造。但主要发生在海西早期,在海西早期受构造抬升影响下形成3期岩溶旋回,发育三套洞穴型储层,其中上部洞穴形成早。同时,也发现了加里东期岩溶作用的证据,在此基础上建立了本区奥陶系岩溶型储层成因预测模式。     

塔里木盆地中央隆起带油气突破领域与勘探方向

塔里木盆地中央隆起带以发育多套烃源层系、多种储集类型、多类圈闭与油气藏、多期油气充注、多种成藏组合为基本特征,是典型的大型油气聚集带。基于当前钻井与地震勘探等资料以及地质综合研究,推论塔里木盆地中央隆起带油气新突破与新发现的主要领域是奥陶系礁滩相和加里东期古岩溶、志留系和泥盆系"不整合三角带"、寒武系盐下白云岩等。在加强重点勘探的同时,要进一步强化上述领域的针对性研究和做好勘探技术配套攻关,形成行之有效的综合勘探技术。     

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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。     

走滑断裂特征对油气勘探方向的选择——以塔中北坡顺1井区为例

通过三维地震精细解释,运用断距分析、断层生长指数等方法,探讨了塔中北坡顺1井区走滑断裂的几何学特征、活动期次及其成因机制。该区走滑断裂及其伴生构造具有明显的分层特征,同时又具有分段差异:西段构成基底走滑卷入的"负花状"构造,东段则表现为盖层滑脱型。加里东中期(Ⅲ幕)基底走滑断裂已开始活动;海西早期,走滑断裂再次活动,上奥陶统桑塔木组厚层泥岩起到滑脱层的作用,基底走滑断裂剪切引起的盖层变形,在志留系发育伴生雁列正断层及其地堑、地垒组合;海西末期,挤压应力沿NE走向释放减弱而出现构造分异,基底走滑断裂西段再次复活,并与雁列正断裂上下贯通构成"负花状"构造;之后在印支期持续活动,发育断层相关褶皱等。海西末期-印支期,基底卷入型走滑断裂油气运移通道的开启、志留系等构造圈闭的定型与主成藏期具备良好的时空配置关系,走滑断裂附近可发育奥陶系岩溶。     

东秦岭—大别造山带南侧加里东期古隆起特征及油气地质意义

加里东期在东秦岭—大别造山带南侧江汉平原地区存在一个继承性古隆起,前人所称的"鄂中古陆"是其具体的表现."鄂中古陆"在时间上存在于晚震旦世末—中寒武世,在平面上主要展布于江汉平原北部神农架—保康—荆门—京山及以北地区,向北东越过现今的青峰—襄樊—广济断裂带,其后古隆起继承性发展,控制了中扬子地区加里东期北高南低的古地貌特征.加里东期古构造可划分为东秦岭堑垒带、中扬子北部隆起带、中扬子中部斜坡带、中扬子南部坳陷带等4个单元.东秦岭—大别造山带南侧加里东期古隆起对油气成藏条件具有明显的控制作用,古隆起是早期液态烃运移聚集的有利指向区,是目前江汉平原地区震旦系—下古生界油气勘探突破的有利地区.