断控碳酸盐岩油气藏开发地质认识与评价技术——以塔里木盆地为例

塔里木盆地奥陶系海相碳酸盐岩油气资源丰富,但油气藏地质条件与油气分布复杂、油气产出极不稳定、油气开发难度极大。近年来通过油气藏评价与开发攻关研究及实践,取得了走滑断裂断控油气藏勘探开发的重大突破,实现了碳酸盐岩油气藏的效益开发。为此,在分析该盆地碳酸盐岩油气藏特征的基础上,归纳总结了碳酸盐岩走滑断裂断控油气藏开发地质理论认识与开发技术。研究结果表明:(1)发现了面积为9×10~4km~2的环满西走滑断裂系统,建立了碳酸盐岩走滑断裂断控油气藏理论;(2)研发了基于高精度地震采集处理的断控油气藏描述技术,主要包括高密度地震采集处理技术、走滑断裂精细识别技术、断裂带缝洞体储层地震刻画技术;(3)形成了断控油气藏开发方法与关键工程技术,主要包括评价单元—储量单元—油气藏单元的3级评价方法、断裂破碎带水平井开发技术、水平井碳酸盐岩储层分段改造技术、断控油气藏合理开采方法技术等。结论认为,研究创新形成的走滑断裂断控油气藏的地质理论及其评价开发技术,突破了传统的"古隆起控油"与"相控准层状"油气藏理论认识,取得了坳陷区超深层断控大油气田的重大发现,实现了塔里木盆地复杂碳酸盐岩油气藏效益开发与规模建产,为超深层断控油气藏评价开发提供了理论与技术支撑。     

走滑断裂对碳酸盐岩储层和油气藏的控制作用——以塔里木盆地北部坳陷为例

塔里木盆地奥陶系油气勘探前期以塔北隆起、塔中凸起、塔中凸起斜坡区碳酸盐岩岩溶储层类型为主,并且发现了多个碳酸盐岩油气藏。但是塔北隆起与塔中凸起之间的北部坳陷却未获得油气发现,对储层发育机制及油气成藏模式认识不足制约了其油气勘探进程。为此,通过对该盆地北部坳陷走滑断裂的解释攻关,在识别走滑断裂的基础上,开展了断裂分层、分段研究,明确了走滑断裂对储层和油气藏形成的控制作用。研究结果表明:(1)北部坳陷走滑断裂活动较弱,双重滤波基础上提取振幅变化率属性,可以大幅度提高走滑断裂识别精度,并在北部坳陷识别出走滑断裂34条;(2)走滑断裂具有纵向分层的特征,形成寒武纪—奥陶纪以高角度线性走滑为主、志留纪—二叠纪以线性构造半花状构造为主、三叠纪—古近纪以雁列构造为主的3套断裂组合;(3)走滑断裂在平面上具有3分段特征,即形成于构造高点呈正花状的压扭段、明显地堑特征呈负花状的张扭段和断裂活动强度最弱的平移段;(4)走滑断裂控储控藏特征明显,平面上油气藏主要沿断裂带呈条带状分布,纵向上油气沿断裂带呈多层段分布,形成了9种油气藏模式。结论认为,基于叠后地震资料解释性处理的走滑断裂综合刻画技术实现了对弱走滑断裂的精细解释;上述9种油气藏模式有效地指导了该盆地北部坳陷的油气勘探部署,实现了该区油气的高效开发。     

塔里木盆地超深层走滑断裂断控大油气田的勘探发现与技术创新

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩经历了潜山构造—礁滩相控—层间岩溶—断控缝洞体的勘探历程,近10年来在断控油气藏领域取得了勘探理论认识和技术创新.(1)创新形成超深层海相碳酸盐岩断裂控储成藏地质理论,建立坳陷区走滑断裂破碎带连片规模成储、分段差异富油的油藏模式,丰富和发展了碳酸盐岩油气成藏类型和富集规律认识,实现了坳陷区超深...     

塔里木盆地塔北地区X区块断溶体刻画方法与效果

塔里木盆地塔北地区碳酸盐岩储层发育区是塔里木盆地台盆区的主要油气富集区及目标勘探区,其主要目的层为中奥陶统一间房组,目的层岩性以碳酸盐岩为主,这些碳酸盐岩经历多期构造运动与岩溶作用叠加,形成了沿溶蚀断裂带呈不规则分布的强非均质性储层。经过前人长期研究,在对塔北碳酸盐岩油气藏分布规律和断裂控储控藏认识的基础上形成了以"断溶体"理论为核心的碳酸盐岩储层描述及井位部署技术。本文针对塔北地区走滑断裂断距小、平面断裂样式组合难度大、断溶体平剖边界确定难等问题,综合利用GeoEast解释系统中的构造解释、储层预测和地震属性融合等技术对塔北地区某区块进行断溶体描述与精细刻画研究,形成了一套基于GeoEast平台的断溶体解释流程,对提取断溶体圈闭和井位部署起到了一定的指导作用。     

塔里木盆地北部地区超深断控油藏关键成藏期

塔里木盆地北部地区奥陶系碳酸盐岩发现了埋深大于6 000 m的断控型特大油田,关键成藏期厘定对油气成藏研究与勘探开发具有重要意义。在岩相学精细分析基础上,开展12口井断裂充填方解石的流体包裹体组合（FIA）测试分析,并结合烃源岩及其生油期、断裂与圈闭形成期研究断控油藏成藏期。结果表明,(1)FIA类型多样,主要存在坳陷区黄色荧光与隆起区黄绿色荧光2类不同成熟度油包裹体,指示2期石油充注;(2)FIA中盐水包裹体均一温度多遭受升温作用的影响,与油包裹体共生的盐水包裹体最小温度值更接近成藏期温度;(3)黄色荧光的FIA都检测到低于50℃的均一温度,黄绿色荧光的FIA均检测到70～90℃的温度数据,揭示中晚加里东期与晚海西期的2期石油成藏期;(4)中晚奥陶世为走滑断裂、奥陶系碳酸盐岩缝洞体储集层与圈闭的关键形成期;(5)下寒武统主力烃源岩的生油高峰期为晚奥陶世,坳陷区以晚奥陶世成藏为主,隆起区以早二叠世成藏为主。研究认为,塔里木盆地北部地区超深断控油藏关键成藏期为加里东晚期,坳陷区保存了加里东期的原生古油藏,隆起区发育晚海西期从坳陷区调整过来的次生油藏;保存条件是该区走滑断裂带石油富集的关键...     

塔里木盆地满深1井奥陶系超深断控碳酸盐岩油气藏勘探重大发现及意义

位于塔里木盆地北部坳陷的满深1井在奥陶系一间房组获得重大突破。通过对满深1井成藏条件、油藏特征及富集规律的深入研究,总结了塔里木盆地北部坳陷断控岩溶区高产井油气成藏模式和富集规律。塔里木盆地海相碳酸盐岩主要发育潜山岩溶、层间岩溶、礁滩岩溶和断控岩溶4种不同的岩溶类型,满深1井钻遇断控岩溶;满深1井是迄今为止断控岩溶油气藏埋藏最深、单井产量最高的发现井,在埋深7535m的奥陶系一间房组测试折日产油624m~3,折日产气37.13×10~4m~3;建立了断控岩溶油气藏3种富集模式,即线性走滑上倾高部位、张扭侧向高部位、压扭局部高部位。满深1井的成功钻探,是以断裂为核心的碳酸盐岩断控岩溶油气藏勘探思路的成功实践,实现了塔北隆起与塔中凸起之间的鞍部油气勘探的突破,对整个塔里木盆地深层—超深层油气勘探具有重大意义。     

塔里木盆地富满油田成藏地质条件及勘探开发关键技术

塔里木盆地超深层海相碳酸盐岩油气资源丰富,已发现中国最大的风化壳型油田和最大的凝析气田,但勘探开发长期局限在古隆起及斜坡部位.近年来,随着勘探上突破"古隆起控油、斜坡富集"的传统理论认识以及地震、钻井与开发配套技术进步,在坳陷区发现了超深层(大于7500 m)走滑断裂断控型油田——富满油田.富满油田的勘探开发实践与研究...     

断溶体油气藏成因、成藏及油气富集规律——以塔里木盆地哈拉哈塘油田塔河南岸地区奥陶系为例

基于构造、断裂演化、岩心、测井、地震、钻录井、生产动态等资料分析,对塔里木盆地哈拉哈塘油田塔河南岸地区跃满区块奥陶系断溶体油气藏的储集空间特征、展布形态、成因进行系统研究,并结合开发实践,对断溶体油气藏的成藏与油气富集进行系统分析。研究结果表明,断溶体油气藏以"体"的形式呈不连续、非均质、不规则性分布,其形成主要受控于断裂的发育程度,建立沿主干深大通源断裂溶蚀、沿次级通源断裂溶蚀和沿次级内幕断裂溶蚀3种断溶体油气藏形成模式;断溶体油气富集受控于成藏期与断裂活动时空上的匹配关系、断裂的级别和断裂的分段性质。研究结果可有效指导哈拉哈塘油田塔河南岸地区奥陶系碳酸盐岩井位部署,实现断溶体油气藏高效开发。图9表2参25     

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。     

塔里木盆地顺北特深碳酸盐岩断溶体油气藏发现意义与前景

塔里木盆地顺北地区埋深7 000 m以下特深碳酸盐岩领域获得重大油气突破。通过对顺北特深油气田的构造演化、储层、油气藏特征与油气富集规律等的综合分析,认为该类油气藏为断溶体油气藏,具有沿断裂带整体含油、不均匀富集的特点。走滑断裂多期活动与流体溶蚀改造作用在中-下奥陶统碳酸盐岩层系形成良好的洞穴、裂缝及沿缝溶蚀孔洞型储集体;断裂带外围致密碳酸盐岩作为侧向封挡构成了物性圈闭。上覆巨厚却尔却克组泥岩作为区域封盖层,源自下寒武统的油气沿走滑断裂垂向运移聚集,以晚期成藏为主,断裂既是油气运移通道又是油气富集场所。该类型油气藏的发现展现了一种新的特深层油气富集成藏模式。目前,顺北油气田已发现落实了18条走滑断裂带,资源规模达17×10⁸ t油当量,展示了顺北地区良好的勘探开发前景。     

库车坳陷东段走滑断裂发育特征及石油地质意义

综合应用三维和二维地震资料、钻井资料、地质露头资料、卫星照片及重磁电等信息,对塔里木盆地库车坳陷东段走滑断裂发育特征进行了研究。通过对库车坳陷东段花状构造、雁列褶皱、海豚效应等走滑断裂标志性构造样式的识别,综合其他资料系统解释了库车坳陷东段三大走滑断裂的发育位置及特征;库车东部在走滑断裂和东西向挤压断裂互相改造作用下,逐渐形成了东西分块、南北分带的网格状构造格局和断裂展布特征;在油气成藏过程中,库车坳陷东段走滑断裂的发育为迪那气田群、迪北气藏等油气藏的形成提供了有利的排烃、运移和储层改造条件。     

富满油田超深碳酸盐岩油气藏走滑断裂带有利储层发育区研究

塔里木盆地富满油田超深海相碳酸盐岩油气资源丰富。受埋藏深度大、构造活动强的影响，其碳酸盐岩有利储层难以预测，严重制约富满油田的勘探开发。该文利用地震资料、测录井及试油资料，明确了走滑断裂纵向分层、平面分段的特征，结合走滑断裂破碎带的结构，探讨了不同特征走滑断裂带下有利储层的发育位置。研究表明：压扭段断裂有利储层发育在主干断裂中部；张扭段断裂有利储层位于两条主干断裂之间垂向断距较大一侧；走滑平移段断裂有利储层位于整个主干断裂带；复合段断裂有利储层为主干断裂附近垂向断距较大一侧。勘探结果证实，四种类型走滑断裂有利储层的发育位置与研究结果一致。该研究对富满油田碳酸盐岩有利储层的预测和井位部署具有借鉴意义。     

一种新型圈闭：断控缝洞型圈闭

近年来,中国石化西北油田分公司在塔里木盆地顺托果勒低隆起超深层碳酸盐岩中发现了10×10⁸ t级油气田——顺北油气田。顺北油气田的圈闭为新发现的断控缝洞型圈闭。在走滑断裂作用下,顺北地区中-下奥陶统碳酸盐岩地层因构造破裂产生了大量裂缝、孔洞与洞穴,形成了沿走滑断裂带展布的碳酸盐岩缝洞型储集体。这些储集体在上覆泥质岩区域盖层和致密碳酸盐岩局部盖层封挡条件下,形成了断控缝洞型圈闭。根据走滑断裂构造样式、破碎程度和内部储层分布特征等控制因素分析,将断控缝洞型圈闭划分为压扭型、平移型、张扭型及复合型等4个亚类。断控缝洞型圈闭的发现进一步丰富了海相碳酸盐岩油气成藏理论,为深层-超深层碳酸盐岩领域油气勘探开发提供了科学依据。     

塔里木盆地塔中隆起缝洞型碳酸盐岩油气藏三级描述与效益开发

针对塔中隆起缝洞型碳酸盐岩油气开发面临开井率低、单井累计产量低、高效井比例低等生产问题,依据高精度三维地震资料开展大型断裂构造解析,深化了北东向深大走滑断裂控储控藏地质认识,创新性形成缝洞型碳酸盐岩油气藏三级描述技术。攻关发现不同断裂带活动强度差异大,油气藏开发特征差异大,同一断裂带可划分为一个开发单元;同一断裂带不同段储层展布、油气性质差异大,分段特征明显,同一段可分为一个地质储量单元;一个地质储量单元内具有同一流体性质、同一油水界面、同一压力系统可分为一个油气藏单元。缝洞型碳酸盐岩油气藏三级精细描述技术创新,强力支撑了井位部署、储量评价及老井治理,推动了缝洞型碳酸盐岩油气藏效益开发。     

塔里木盆地超深层千吨井油气地质与高效区分布规律

断控缝洞型碳酸盐岩油气资源潜力巨大,但其控储控藏控富机理十分复杂,超深领域勘探开发难度更大、成本更高,培育高产井、高效井是推动超深领域资源优势转化为效益优势的重要途径。基于地球物理、油气地质、油层物理、地球化学等多学科动静态结合研究,阐明了多源流体、多期溶蚀、叠加复合的断控岩溶缝洞体形成机理与走滑断裂、不整合面为输导格架的多期成藏机理,构建了塔里木盆地富满油田超深断控缝洞型碳酸盐岩油气成藏地质模型,揭示了以Ⅰ级断裂破碎带为主线、大型缝洞体为主体、正地貌为背景的高效井分布规律;同时,创新形成了定断裂带、定富集段、定目标井、定井型与选位置、选靶点、选靶层、选靶向的“四定+四选”井位部署配套技术。据此部署的具有“主干断裂+正地貌+长串珠”特征的一批井点均获高产或成为千吨井,大幅提高了单井产量与最终可采储量（EUR）,指导了勘探开发领域向纵深挺进,发现落实富满油田10×108 t油气储量并建成300×104 t级大油气田。     

深层—超深层碳酸盐岩储层形成机理新进展

深层—超深层碳酸盐岩领域是否存在规模有效储层长期存在争议。随着一批规模大、产量高的深层—超深层碳酸盐岩油气藏的发现,结束了是否存在有效储层的争议,但深层—超深层优质规模性储层的形成、保持机理又成为新的关注焦点。通过对普光气田上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组深层优质碳酸盐岩储层进行研究,提出了沉积—成岩环境控制早期孔隙发育、构造—压力耦合控制裂缝与溶蚀、流体—岩石相互作用控制深部溶蚀与孔隙保存的"三元控储"成因模式。随着勘探的推进和研究的深入,相继在塔里木盆地和四川盆地又发现了一些新类型储层。研究结果表明,四川盆地雷口坡组微生物岩储层与早期沉积组构密切相关,与鲕滩、生物礁等高能环境控制的储层有一定差异;塔里木盆地顺北地区存在多期活动的走滑断裂,在其影响下形成了断控洞穴、裂缝及沿缝溶蚀的断控储集体,与裂缝-孔隙型储层差别明显;塔里木盆地顺南4井发现了一套以缝洞和石英晶间孔为主要储集空间的热液硅化碳酸盐岩储层,其成因与大气淡水、有机酸、TSR等已发现的成岩流体溶蚀作用无明显关系。这些新类型储层的成因机理与"三元控储"成因模式的核心思想契合,但其现象与经典实例存在一定差异。这些新发现拓展了"三元控储"成因模式的内涵。     

塔里木盆地台盆区走滑断裂控储控藏作用及勘探潜力

塔里木盆地台盆区下古生界碳酸盐岩油气资源十分丰富。早期研究认为碳酸盐岩油气受控于礁滩体与风化壳岩溶储层,油藏呈准层状大面积分布,但近期的评价和开发实践发现油气富集与断裂带密切相关。立足新采集的三维地震等资料,阐明了台盆区的走滑断裂具有构造样式多样性、纵横结构分段性、形成演化多期性与继承性等特点,构建了走滑断裂带油气复式成藏地质模型。最新钻探发现,受走滑断裂控制,大型碳酸盐岩缝洞体呈线状、带状和羽状集中分布于走滑断层1.5 km范围内的破碎带上,且走滑断裂规模越大,缝洞体越发育。生产动态数据剖析与成藏分析表明,走滑断裂带上分布着90%以上的高效井,在大型走滑断裂及其分支断裂的顶端、走滑断裂张扭部位油气更为富集。在塔里木盆地台盆区超深层海相碳酸盐岩的油气勘探开发中,形成的"聚焦断裂带、突出富集段,横向扩边、纵向拓层"勘探开发一体化思路是推动油气藏效益开发的关键。     

塔里木盆地顺北油气田奥陶系断控缝洞型储层特征及成藏模式

顺北油气田为塔里木盆地重要的产油气区。根据钻井动态、岩心分析、测井、地震等资料,结合酸化压裂曲线及试井资料等对塔里木盆地顺北油气田奥陶系断控缝洞型储层的特征及成藏模式进行了研究。研究结果表明：(1)顺北油气田奥陶系断控缝洞型储层是伴随走滑断裂发育的一类特殊储层,垂直于断裂带发育,由基岩-裂缝带-洞穴带有序排列组成的多组缝洞集合体,洞穴带和裂缝带是其主要的储集空间,地震上的识别特征为断裂-串珠-杂乱强反射。(2)研究区规模较大的断控缝洞型储层的改造曲线具有初始泵压低、最大压降大,停泵压力低等特征,北东断裂体系的(1)号、(4)号、(8)号断裂带的钻井压力恢复曲线均呈“W”-箱形形态。(3)按照地震响应特征和试井压力恢复曲线形态可将研究区的断控缝洞型储层划分为洞穴型和裂缝型两大类,按试井压力恢复曲线形态可细分为裂缝-多洞穴型、裂缝-洞穴型、洞穴-裂缝型和裂缝型4类。(4)研究区断控缝洞型油气藏油源来自于玉尔吐斯组,沿走滑断裂运移,以孔洞和裂缝为储集空间,盖层为致密碳酸盐岩和巨厚泥岩。     

塔中地区奥陶系走滑断裂体系解剖及其控储控藏特征分析

与常规构造和岩性油气藏相比,塔里木盆地碳酸盐岩缝洞型油气藏非常复杂和特殊,具有一洞一藏的特征。目前在断溶体研究思路指导下的储层钻遇率和投产成功率进一步提高,其中基于地震资料的断裂体系精细解剖发挥着至关重要的作用。但是,在塔中地区低地震资料信噪比情况下,基于常规地震解释方法和断裂模式认识,无法有效提升断裂解释精度和深化油气藏的认识。通过分析走滑断裂体系不同发育阶段的特征,建立了适合塔中地区走滑断裂解剖的两类三种模式,即右行走滑断裂模式和左行走滑断裂模式两类,局部主要发育"菱形"破碎模式、羽状破碎模式和马尾破碎模式三种,再结合对地震资料的叠前-叠后"串联式"解释性处理和对计算地震属性时多参数的"并联式"优化,提升基于地震数据的断裂的可解释性,指导了塔中地区断裂体系的细化,并分析不同模式的差异及优劣,有效地指导并深化研究区断裂控储、控藏的认识,按地震剖面特征及断裂分型、分段研究成果将断溶型油气藏划分为"灌木形态、直立形态、选择扩溶型"三种类型,支持了研究区油气藏效益开发。应用表明,该研究结果在塔中地区油气藏开发实践中取得了非常好的效果,有力支持了油田产能建设。     

塔里木盆地台盆区走滑断裂控储控藏作用及勘探潜力

塔里木盆地台盆区下古生界碳酸盐岩油气资源十分丰富。早期研究认为碳酸盐岩油气受控于礁滩体与风化壳岩溶储层，油藏呈准层状大面积分布，但近期的评价和开发实践发现油气富集与断裂带密切相关。立足新采集的三维地震等资料，阐明了台盆区的走滑断裂具有构造样式多样性、纵横结构分段性、形成演化多期性与继承性等特点，构建了走滑断裂带油气复式成藏地质模型。最新钻探发现，受走滑断裂控制，大型碳酸盐岩缝洞体呈线状、带状和羽状集中分布于走滑断层1.5 km范围内的破碎带上，且走滑断裂规模越大，缝洞体越发育。生产动态数据剖析与成藏分析表明，走滑断裂带上分布着90%以上的高效井，在大型走滑断裂及其分支断裂的顶端、走滑断裂张扭部位油气更为富集。在塔里木盆地台盆区超深层海相碳酸盐岩的油气勘探开发中，形成的"聚焦断裂带、突出富集段，横向扩边、纵向拓层"勘探开发一体化思路是推动油气藏效益开发的关键。