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。     

北大港潜山奥陶系碳酸盐岩储集层发育的主控因素及其分布规律

北大港潜山奥陶系储集层主要为碳酸盐岩岩溶储集层.探索岩溶储集层形成的控制因素与储集层分布规律.对潜山油气勘探具有重要意义。通过对岩溶储集层的形成机理及其发育模式研究.认为储集层的发育主要受控干构造作用、岩性与沉积环境以及表生期岩溶作用等因素。储集层分布在平面上取决于岩溶古地貌和断裂走向.岩溶斜坡和岩溶洼地处储集层较为发育.裂缝和断层发育的部位特别是大断层两侧最有利于岩溶储集层发育;纵向上受岩性和风化壳发育程度控制.白云岩和膏岩层段易溶蚀.有利于储集层发育.距风化壳顶面距离越近.储集层发育程度越高.该区有利储集层主要发育在风化壳以下50~250m范围内。     

川中地区中二叠统断溶体发育特征及形成机制

川中地区中二叠统碳酸盐岩经历了多期构造变形和岩溶作用,并沿溶蚀断裂带形成了各种不规则的断溶体。为了明确断溶体形成及发育特征,预测断溶体发育区,对断溶体类型及形成机制进行研究。根据岩心、薄片、测井和地震资料,在川中地区识别出溶洞—裂缝型、裂缝型和裂缝—溶洞型3种类型的断溶体,断溶体类型受断裂和岩溶储层发育规模和期次控制。溶洞—裂缝型断溶体主要是同沉积断裂带叠加茅口组暴露剥蚀的岩溶洞而形成的;裂缝型断溶体是加里东期及海西期形成的深大断裂在后期复活后受到大气淡水溶蚀、热液溶蚀以及有机酸溶蚀共同作用下形成的;而裂缝—溶洞型断溶体是加里东期和海西运动产生的次生断裂在大气淡水和有机酸溶蚀中二叠统颗粒滩形成的断控复合面状溶蚀体。断溶体作为一个复合的储集体为油气提供了良好的储集空间,其主要分布于深大断裂带及其伴生的次生断裂带溶蚀面,且叠加颗粒滩的裂缝—溶洞型断溶体为最有利的储集体。     

四川盆地东部黄龙组古岩溶特征与储集层分布

综合地表地质,钻井资料和碳、氧、锶同位素地球化学特征,详细描述古岩溶的鉴别标志,并进一步分析古岩溶作用垂向分带性和平面分区性以及岩溶强度与储集层发育的关系.研究表明,岩溶角砾岩是识别古岩溶作用最直接的标志;不同成因类型和溶蚀强度的岩溶岩与胶结物的稳定同位素地球化学特征各异,其形成和演化规律明显受流体来源、性质及同位素分馏效应影响;小型针孔型储集层测井曲线与大型洞缝型储集层具有明显区别.古岩溶储集层的发育与分布规律主要受构造,古气候、岩性和岩相等因素控制,最有利于储集层发育的岩性是黄龙组二段的白云岩,最有利于储集层发育的层位是黄龙组二段的上部溶蚀段和下部溶蚀段,最有利于储集层发育的位置是岩溶高地和岩溶斜坡中残丘及坡地等微地貌单元.     

塔北地区奥陶系碳酸盐岩储层岩溶作用

塔北地区奥陶系碳酸盐岩油气藏在很大程度上受岩溶型储层发育的控制,深入总结储层的岩溶作用类型及形成机制对油气勘探开发具有重要意义。通过对大量岩心、薄片、阴极发光、成像测井、地震及测试分析等资料的综合研究认为,原始沉积作用、岩溶作用和构造断裂作用是形成该区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层的主要机制。其中,储层的原生孔隙和沉积相带是次生孔隙形成的基础;岩溶作用是控制储层发育的主要因素,(准)同生岩溶作用、层间岩溶作用、顺层岩溶作用、潜山岩溶作用、埋藏溶蚀作用是奥陶系岩溶储层发育的最主要成因,各种岩溶作用多期叠加、改造形成复合型优质岩溶储层;构造运动产生的裂缝是促进岩溶发育、控制储集体发育分布的关键因素。     

塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系储集层类型与分布

塔里木盆地麦盖提斜坡区奥陶系碳酸盐岩主要发育2套储集层：中上奥陶统灰岩为裂缝型储集层,主要受多期断裂活动及断裂相关岩溶作用控制,有利储集层主要分布在断裂发育区;下奥陶统白云岩为裂缝-孔洞型储集层,主要受埋藏重结晶作用、埋藏岩溶（有机酸与热液）作用控制,该类型储集层在Q5井三维区、S1井三维区及盆地西部台地区均有分布,地震反射特征为“串珠状”。储集层分布规律表明,下奥陶统白云岩领域是斜坡区奥陶系寻找油气的突破口。     

塔北南缘奥陶系层序地层对岩溶储层的控制作用

通过对塔北南缘奥陶系层序地层研究与地质背景、岩石力学性质和水文学进行综合分析,探讨了内幕区岩溶储层的形成和发育分布规律.认识到研究区碳酸盐岩岩溶储层类型多样、特征复杂,但是发育分布上具有较为明显的纵向成层性和平面分带性,并沿断裂富集的规律.同时,认识到层序地层在演化过程中通过对沉积和地层结构等方面的控制,影响了构成岩溶流体渗滤通道和溶蚀场所的孔隙和裂缝带的发育,间接地控制了岩溶储层的形成和发育分布.其主要表现在以下3个方面:①层序地层控制的礁滩体构成了岩溶储层的物质基础;②层序演化对地层结构的控制决定裂缝发育密度;③二级层序界面为大气水或埋藏流体运移的指向区,有利后期岩溶作用改造.这些认识将规律性强的层序地层和非均质性强的岩溶储层建立了关系,对非潜山型岩溶缝洞储层的勘探开发具有重要意义.     

缝洞型碳酸盐岩油藏储层结构表征方法——以塔里木盆地塔河S67单元奥陶系油藏为例

为表征缝洞型碳酸盐岩油藏古岩溶储集体成因类型多样、储层结构复杂的特点,综合考虑主控因素和成因关系将古岩溶划分为表层岩溶、断控岩溶和地下河系统3类。表层岩溶主要受风化淋滤作用形成,分布范围广,结构类型以小型溶洞、溶蚀孔、裂缝等小缝洞体为主;断控岩溶主要沿断裂带溶蚀扩大形成,结构类型以复杂断裂、大型断控溶洞、溶蚀孔缝为主;地下河系统主要受控于潜水面,经长期水流冲刷溶蚀形成,规模大,结构类型以岩溶管道、厅堂洞及沿河的溶蚀孔缝为主。针对不同成因岩溶分布规律特征,采用地震振幅谱梯度属性结合序贯指示模拟表征表层岩溶分布,基于波阻抗反演结合梯度结构张量刻画断控岩溶特征,利用分频能量属性结合基于目标的方法构建地下河系统模型,综合测井、地质、动态等多学科资料表征古岩溶连通、充填及物性特征,并通过融合建立三维地质模型。结果表明：该方法能够有效表征此类油藏储层缝洞结构复杂、非均质性强的特点。塔河油田S67单元结构类型及连通样式多样,表层岩溶缝洞体尺度较小,局部连片近似层状分布,厚度在0~50 m,物性及连通性较好;断控岩溶缝洞体尺度较大,沿断裂带呈多种分布样式,物性差异大,顺断裂方向连通性好;地下河系统较为发育,存在上、下2层河道,充填严重,物性及连通性较差。基于融合模型落实并细化了单元储量构成,模型应用于油藏数值模拟及开发方案调整效果显著。     

塔北隆起英买2井区碳酸盐岩储层特征及岩溶模式

中国海相碳酸盐岩储层具有鲜明的非均质性特征及复杂的形成机理。应用三维地震、岩心、成像测井、薄片等资料对英买2井区储层特征进行了研究,认为该区域储层并非典型的风化壳型岩溶储层,而属于断裂岩溶或断控岩溶储层,储集空间以方解石半充填或未充填的裂缝、小型溶蚀孔洞-裂缝为主,且分布受到断裂系统的强烈控制。结合构造活动背景以及包裹体盐度综合分析,认为该区断裂岩溶先后经历了地表水沿断裂向下溶蚀和深部热液沿断裂向上溶蚀2个阶段。前者以建设性作用为主,后者以破坏性作用为主。塔北地区油气勘探过程中,应突破以风化壳岩溶储层为主体的勘探思路,寻找多种类型的储层目标,其中断裂（控）岩溶储层可望成为该区域未来重要的勘探领域。     

中国岩溶储集层分类与特征及相关的理论问题

中国岩溶储集层分布广泛,可建立地质、录井、测井和地震综合识别标志,并可应用不整合面、洞穴碎屑充填物岩性及其古生物和元素地球化学等方法定时断代.其成因类型包括潜山、礁滩体,内幕、顺层深潜流、垂向深潜流和热流体岩溶,前3个属于基准面岩溶,受不同级别的层序界面控制;后3个为非基准面岩溶,主要受构造和断裂控制.岩溶相带划分应充分考虑基准面、非基准面岩溶的内在联系和深部湍流带的存在以及岩溶成因类型.含油气盆地碳酸盐岩层系溶蚀流体的复原及溶蚀孔洞缝和大型溶洞溶蚀机理分析对油气储集层评价和预测至关重要.岩溶发育的控制因素方面,强调在进一步深化非地带性内营力研究的同时,应加强对地带性外营力的研究.     

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...     

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。     

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。     

四川盆地磨溪地区灯四段风化壳岩溶储层特征

近年来,四川盆地磨溪地区灯四段的油气勘探取得了重大突破,为研究磨溪22井区灯四上亚段优质岩溶储层特征及分布规律,开展了岩心分析、物性测试、地震资料解释、测井分析和有利岩溶储层发育区预测等工作。结果表明：①岩溶储层的岩性主要为藻云岩类、砂屑云岩类和结晶云岩类,储集空间主要为溶蚀孔、溶洞和裂缝;②溶蚀作用包括同生期大气淡水的溶蚀作用、埋藏期深部热液溶蚀作用和有机酸的溶蚀作用、表生期大气淡水的溶蚀作用;③表生期的溶蚀作用控制了优质储层的分布,多发育于垂直渗流带附近和水平潜流带上部区域,平面上优质储层的分布受控于沉积相带和古地貌特征,以丘滩相和溶丘斜坡较好。该研究成果为磨溪地区下一步勘探指明了方向。     

碳酸盐岩岩溶储层多井评价方法及地质应用

多井评价是建立在单井精细解释对比分析基础上的预测储层及含油气性平面分布规律的技术方法,而常规测井资料无法区分碳酸盐岩岩溶储层,因而利用多井评价结果确定岩溶发育程度在平面上的分布规律就显得十分重要。为此,在岩心标定成像测井的基础上,对四川盆地高石梯—磨溪地区15口井的成像测井岩溶发育特征进行分析,建立了中二叠统茅口组岩溶发育各分带的标准成像图版,利用交会图及直方图分析各分带的常规测井响应特征,在此基础上形成了电成像测井刻度常规测井识别岩溶发育带的新方法。研究结果表明:①高石梯—磨溪地区茅口组岩溶带自上而下可划分为风化壳残积带、垂直渗流岩溶带、水平潜流岩溶带以及受岩溶作用较弱的基岩;②风化壳残积带在成像测井图像显示为"暗—亮—暗"条带状模式,垂直渗流岩溶带为垂直线状与暗色斑状组合模式,水平潜流岩溶带为水平线状—层状与斑状组合模式,基岩整体显示为亮色块状模式偶见线状或斑状特征;③有效储层主要发育在垂直渗流带和水平潜流带的顶部;④该区茅口组岩溶发育主要受裂缝发育控制,而裂缝发育又与断层关系密切。结论认为,该新方法对碳酸盐岩岩溶储层的多井评价具有普遍适用性,为四川盆地中二叠统风险探井的部署提供了技术支撑。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶相形成和演化

岩溶储层极为复杂、研究难度大,采用注重控制因素和形成过程的岩溶相分析可以提供更可靠的地质依据。通过塔河油田主体区奥陶系岩溶储层精细描述,发现该区在岩溶期的塔北隆起挤压走滑背景下,呈一系列河流—落水洞—岩溶湖形成的峰丘—高地、残丘—谷地、岩溶湖泊—洼地等岩溶相带:形成了S74(NE向)和S48(近SN向)2个带状峰丘—高地,这两个峰丘—高地将研究区与其他岩溶相带系统隔离开来,河流穿过峰丘—高地以瀑布形式进入喇叭口状残丘—谷地,部分河流通过落水洞进入渗流岩溶带和径流岩溶带形成驻水洞和地下河,部分流入下游的岩溶湖泊—洼地。通过分析峰丘—高地和残丘—谷地岩溶相带的断层—裂缝特征、缝洞溶蚀作用、缝洞充填等岩溶相标志,并引入湖南现代岩溶相带形成过程分析,提出了岩溶相带模式,阐明了地表河与地下河及其缝洞储集空间的分布规律。研究结果为碳酸盐岩缝洞型储层预测评价和地质建模提供了岩溶地质依据。     

厚层灰岩油藏岩溶纵向分带研究——以塔河油田四区油藏为例

塔河油田四区主要含油层系为奥陶系鹰山组,岩性为质纯厚层海相碳酸盐岩,主要储集空间类型为次生孔隙,包括岩溶作用形成的溶蚀孔、缝及溶洞,原生孔隙不发育。依据现代岩溶水动力单元研究成果,建立岩溶概念模型,划分出渗流岩溶带(包括渗入亚带和渗流亚带)、潜流岩溶带和缓流岩溶带3个古水动力单元。应用随机地震反演技术,描述储层展布,揭示了储集层纵向上主要受控于古岩溶分带,平面上受控于岩溶古地貌单元的规律,研究成果通过实际钻井得到了验证。     

断控岩溶主控的缝洞型碳酸盐岩内部溶蚀相带表征——以塔河油田10区奥陶系油藏为例

以塔河油田10区的典型井组为研究对象,在明确断裂主控岩溶的背景下,分析岩溶作用过程与缝洞空间分布的关系,揭示了研究区缝洞体内幕结构及油气生产差异机理。通过对钻井、地震、示踪剂等动态和静态资料的分析,将研究区缝洞储集体划分为洞穴型、孔洞型、裂缝-孔洞型和裂缝型4种类型。结合地球物理描述与相似露头观察,分析断控岩溶作用下溶洞的发育过程,并建立基于成因演化的缝洞空间分布模式。岩溶作用下储层的发育具有分带性,依据该模式从内向外划分出4个溶蚀相带,分别是大型溶洞带、溶蚀孔洞密集区、缝洞联合发育体以及最外围的裂缝破裂带。不同的溶蚀相带其发育的主要储集体类型、储集物性、井震特征以及储量和产能情况有较大差异。在此基础上,结合生产动态资料所揭示的不同井之间的响应和连通情况,明确了研究区不同钻井分别钻遇了不同发育程度或演化阶段的缝洞溶蚀相带,且主要存在溶洞连通、缝洞连通和裂缝连通3种沟通方式。通过对缝洞溶蚀相带空间配置关系的有效刻画,采用确定性建模方法建立岩溶储层三维地质模型,并取得较好的数值模拟效果。