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。     

塔河碳酸盐岩油藏岩溶古地貌研究

塔河油田奥陶系油藏属于多期构造和岩溶作用形成岩溶型碳酸盐岩油藏,缝洞系统受控于岩溶作用,岩溶作用强烈程度明显受控于古地貌形态。利用层序地层学理论的层序界面等时性研究古地貌,提出利用两个等时界面进行岩溶古地貌恢复。但仅仅利用钻井恢复的古地貌结果是不够的,同时针对目前塔河油田埋藏深、井点数据较少,不足以反映岩溶古地貌的细节,提出了地震和钻井资料相结合,采用ESE 方法(又称误差模拟) 研究思路再现古地貌。通过层序地层学和ESE 方法建立了塔河油田海西运动早期古地貌模型。划分出岩溶高地、岩溶斜坡等,进而预测次生孔隙发育区块。     

塔河油田4区古地貌对储层分布的影响

摘要：碳酸盐岩储层预测一直为世界性难题。塔河油田4区奥陶系碳酸盐岩储层以岩溶、构造运动形成的溶蚀孔洞和裂缝系统为主,具有埋藏深,非均质性强的特点。基于三维地震资料,通过构造的精细解剖,认识到断层纵横向展布控制油气成藏,断裂发育的地区溶蚀孔洞发育;通过对中-下奥陶统顶部海西早期岩溶古地貌的恢复,发现塔河4区奥陶系潜山储层分布主要受岩溶古地貌影响,并明确了缝洞储层有利发育区。综合分析认为,在后期开发方案调整中应该避开古地形低洼区;而在储层精细描述中,应根据古地貌特征调整属性预测参数。通过古地貌恢复,为油藏精细方案调整和有效开发奠定了基础。该思路和方法对塔河油田其它相似区块的研究和寻找奥陶系油气高产区具有借鉴意义。     

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。      

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层特征及成藏条件

石油地质和地球物理综合研究及油气勘探实践表明,塔河油田是在长期发育的古隆起基础上形成的下奥陶统碳酸盐岩岩溶-缝洞型大型油气田.碳酸盐岩形成于开阔-局限海台地环境,由于经历了后期多期次的构造运动、岩溶作用和成岩作用的叠加改造,因而呈现出基质孔渗性低、并受构造和岩溶作用控制的强烈非均质性的岩溶-缝洞型储层特征.塔河岩溶-缝洞型油气藏主要分布于古岩溶斜坡地带、距风化壳不整合面200m范围内.岩溶残丘、岩溶缝洞、断裂、不整合面和输导层共同构成了塔河油气区复杂的多幕式油气成藏动力学系统.     

塔河油田油气运移与聚集规律

通过对塔河油田油气地球化学特征、流体包裹体特征、储层沥青、储层自生粘土矿物、今古水动力场和今古流体势的分析以及油气输导条件等与油气运移与聚集关系的研究,认为塔河油田油气总体存在着“三期五次”油气充注期,即海西晚期(第一次)、印支—燕山期(第二次)和喜马拉雅期(第三、四、五次),其主成藏期为海西晚期和喜马拉雅晚期。海西晚期油气运移方向总体为由南向北,喜马拉雅期油气运移方向总体为由南向北、由东向西。研究认为,规模巨大的寒武—奥陶系主力烃源岩,为多期供烃、多期成藏提供了可靠的资源保障;处于古隆起、古斜坡有利区域构造位置,是油气长期运移的指向区;大型不整合面、岩溶输导网络、断裂带是塔河油田油气成藏的重要输导条件;多套储层、多套储盖组合、多种圈闭类型以及大型碳酸盐岩岩溶—缝洞型储集体发育是形成塔河大型复式油气田的重要条件;“早期成藏改造、晚期充注调整”是塔河油田奥陶系油藏重要的成藏机制,成藏封闭条件的形成与演化是塔河油气成藏的重要控制因素。      

塔北哈拉哈塘油田奥陶系岩溶储层发育模式

针对碳酸盐岩缝洞型储层发育随机性强的特点,通过对哈拉哈塘油田哈601井区进行详细解剖,在充分认识不同时期古地貌及构造运动背景的基础上,通过动、静态多类型储层预测,以塔北奥陶系古岩溶露头认知为指导,将储集体细分为暗河管道厅堂洞、断裂明河双控洞穴、断控洞穴、早期裂缝-孔洞和微裂缝-孔洞共5种成因类型;并依据储集体形态规模及发育规律,明确了研究区最重要的岩溶发育地质控制因素为良里塔格组古地貌古水系、地层岩性、加里东中期和加里东晚期-海西早期断裂。各缝洞系统先后经历了加里东中期断裂发育、良里塔格组水系下切、晚加里东期-早海西期断裂发育3个主要过程,经过后期一定程度改造形成了现今缝洞体形态。同时明确了岩溶内幕区不同缝洞系统对于油井产能的控制,为类似区块的井位部署及开发提供了地质依据。     

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。     

塔河油田中下奥陶统顶面古构造演化及油气关系

奥陶系是塔河油田的主要产层。构造演化及古构造研究认为,中下奥陶统在加里东Ⅱ幕期表现为一北东向较宽缓的鼻凸,高点在现今轮台断裂附近;海西早期构造轴向转为北北西,海西晚期—喜马拉雅早期,表现为一由近北西向、北东向斜坡组成的、轴向为北东向的缓顶式直角状凸起;喜马拉雅晚期到现今,该区受西部应力作用和区域翘倾结果,南部轴线保持呈北东向不变,而北部轴线由西往东迁移,构造高点也由北向南迁移。加里东中晚期构造、岩溶及成岩等作用,为塔河油田第一次油气成藏提供了储集空间;受海西早期构造运动的强烈影响,先期油藏被破坏并在局部地区形成重质油藏,同时为海西晚期的油气充注提供了储集空间;印支期以来,该区的成藏系统主要以整体调整为主。      

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。     

塔里木盆地塔河油田中下奥陶统鹰山组内幕储层成因机理

塔里木盆地塔河油田中下奥陶统顶部风化壳缝洞型储集体是主力产层,在其下部依然发育规模性储集体,为探讨这套储集体的成因机理,在A井区开展了碳氧同位素、锶同位素、稀土元素和阴极发光等分析测试工作。洞穴和构造裂缝方解石的δ18O和δ13C值明显比灰岩背景值偏负,具有δ18O不变而δ13C可变的趋势,δ18O_PDB均值为-14.74‰,为脱气作用形成的大气水方解石线。洞穴和构造裂缝方解石的87Sr/86Sr比值介于0.709 622～0.709 968之间,明显高于背景值,主要受壳源锶的影响;稀土元素中Ce和Eu元素无正异常,表明缺乏热液流体的参与。洞穴和构造裂缝方解石胶结物主要发橘黄色和暗棕色光,代表的是弱氧化—弱还原环境。研究认为,A井区中下奥陶统鹰山组缝洞储集体形成于海西早期大气淡水深部缓流带环境,该岩溶环境具有承压、水流缓慢、不受排水基准面控制的特点。      

塔河油田碳酸盐岩油气输导体系与勘探方向

根据塔河油田区域地质情况,结合已有的研究成果,对塔河油田碳酸盐岩输导体系进行了深入系统的研究。认为塔河油田碳酸盐岩油气输导体系分为断裂与构造裂隙输导体系、不整合面与风化壳输导体系、奥陶系岩溶孔、缝、洞输导体系。断层及其伴生的构造裂隙和强烈的岩溶作用所形成的岩溶裂缝网络构成了塔河油田主体区的油气输导格架,断层及其伴生的构造裂隙与长期南倾的不整合面构建了塔河油田外围区油气的输导格架。根据油气输导要素特征和输导体系在空间上的配置关系,提出3个有利的油气勘探目标:塔河油田三区北部裂缝—岩溶型油气藏、塔河主体区地层不整合—岩溶型油气藏和塔河油田南部盐下奥陶系岩溶—裂缝型油气藏。      

塔里木盆地阿克库勒地区奥陶系碳酸盐岩成藏条件及勘探前景

塔里木盆地阿克库勒地区在奥陶系碳酸盐岩找到了塔河3,4,5号和轮古潜山等油气田(藏)。油气分布:纵向上在潜山风化淋滤岩溶带、渗流岩溶带和潜流岩溶带内,厚约250m左右;横向上在孔、洞、缝发育的古岩溶高地、古岩溶斜坡及不同走向断裂缝交汇处。碳酸盐岩储集层体为裂缝、孔、洞、穴型,断裂缝是流体通道,孔、洞、穴是储集空间。石炭系泥岩是下奥陶统的直接盖层,下奥陶统致密灰岩可作为非渗透性封挡层体。海西晚期是圈闭形成的主要时期。油气藏类型为潜山风化壳与裂缝、孔、洞、穴复合型底水油气藏。全面勘探开发该区,有望实现石油工业“稳定东部、发展西部”的战略目标。     

塔里木盆地阿克库勒地区奥陶系碳酸盐岩成藏条件及勘探前景

塔里木盆地阿克库勒地区在奥陶系碳酸盐岩找到了塔河3,4,5号和轮古潜山等油气田(藏)。油气分布:纵向上在潜山风化淋滤岩溶带、渗流岩溶带和潜流岩溶带内,厚约250m左右;横向上在孔、洞、缝发育的古岩溶高地、古岩溶斜坡及不同走向断裂缝交汇处。碳酸盐岩储集层体为裂缝、孔、洞、穴型,断裂缝是流体通道,孔、洞、穴是储集空间。石炭系泥岩是下奥陶统的直接盖层,下奥陶统致密灰岩可作为非渗透性封挡层体。海西晚期是圈闭形成的主要时期。油气藏类型为潜山风化壳与裂缝、孔、洞、穴复合型底水油气藏。全面勘探开发该区,有望实现石油工业“稳定东部、发展西部”的战略目标。     

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。