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。     

塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统储层发育特征及控制因素

塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统碳酸盐岩具有良好油气勘探潜力,但储层发育的控制因素及分布规律不明制约了勘探进程。通过岩石学、物性测试与地化分析等手段,总结出玉北地区中-下奥陶统主要发育溶洞型、溶孔型、裂缝-溶蚀孔洞型、溶蚀孔洞-裂缝型与裂缝型等5种储层类型。溶蚀作用、白云岩化作用以及裂缝活动为储层发育的主要控制因素。早-中奥陶世相对较低的海平面,导致微古地貌高部位在准同生期反复暴露地表遭受溶蚀,形成不受单一统一暴露界面控制的小尺度溶蚀孔洞、顺层溶蚀与示顶底充填等现象。总体来看蓬莱坝组溶蚀作用强度大于鹰山组。主要发育于准同生阶段和浅埋藏阶段的白云岩化作用增强了岩石的抗压实压溶能力,有利于早期溶蚀孔洞的保存,对储层具有间接贡献。裂缝具有多期活动特征,海西晚期之前的裂缝多被方解石、白云石和硅质等流体充填,对储层贡献较少,海西晚期及喜马拉雅期裂缝经历的成岩改造较弱而成为有效裂缝。     

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。     

塔河油田下奥陶统古岩溶作用及储层特征

通过分析研究指出，塔河油田及阿克库勒凸起（轮南）下奥陶统碳酸盐岩具备古岩溶发育的有利地质条件，下奥陶统碳酸盐岩经历了多期岩溶改造作用，岩溶储层极为发育，其中发生在地表或近地表低温氧化大气水条件下的海西早期岩溶作用尤为明显和强烈，其形成的岩溶储层在平面上分布广泛，垂向上受构造抬升和基准面下降控制，表现为2－3个洞穴带，洞穴带内部结构复杂，机械填积和化学充填破坏差异显著。     

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。     

塔中地区下奥陶统岩溶风化壳储层特征与勘探领域

继在塔里木盆地塔中地区塔中I号带上奥陶统发现含油气礁滩体[资源量约(3～5)×108 t油当量]之后,又在其下奥陶统顶部风化壳获重大油气勘探突破.指出塔中地区下奥陶统风化壳岩溶为加里东中期构造运动的产物,分布广泛,溶蚀孔洞与裂缝发育,储集条件良好,呈准层状展布;上奥陶统含泥灰岩与下奥陶统岩溶储层可以构成有利的储盖组合,具有油气大规模聚集的有利地质基础.认为塔中地区北部斜坡区成藏条件较有利,资源潜力大,是近期天然气勘探的现实领域.     

哈拉哈塘地区下奥陶统烃源岩发现的地质意义

关于塔里木盆地台盆区的烃源岩问题一直有不同的看法,对奥陶系生油岩层位的认识差别更大.过去由于盆地中西部多数下奥陶统碳酸盐岩样品的有机碳含量低于0.2%,达不到工业性源岩标准,因而中西部下奥陶统的生烃潜力被低估.通过对哈6井下奥陶统鹰山组的实验数据分析,发现大多数样品有机碳含量＞0.2%,平均值0.437%,其中厚达130m的含云灰岩有机碳含量几乎全部≥0.5%,首次证实了盆地哈拉哈塘地区下奥陶统发育工业性烃源岩.这套源岩厚度较大,继承性好,推测其分布范围较大,如果和黑土凹组页岩连成一片,将形成巨大的生烃能力.鹰山组有效烃源岩的发现表明,下奥陶统有较大的油气资源潜力,从而拓宽了勘探领域.     

风化壳岩溶储层地质-地震综合预测技术与应用——以塔中北部斜坡带下奥陶统为例

塔中地区下奥陶统风化壳储层成因的多样性和地震资料的差异性造成储层地震响应特征差异大.利用地质-地震一体化数据平台直观地标定和识别了岩溶储层的地震响应特征,在储层主控因素分析基础上,建立了储层地质模型,利用分频振幅、瞬时频率、相关长度、多属性约束井-震联合反演和地质-地震多信息融合储层综合预测与评价等技术,分层次刻画了不同级别岩溶储层的分布规律,提高了储层预测的精度,有效地指导了该区的勘探生产.     

湖北宜昌地区下奥陶统碳酸盐岩成岩作用

湖北宜昌地区下奥陶统以碳酸盐岩沉积为主,成岩作用主要有胶结、压实、泥晶化、新生变形、硅化、溶解和白云石化作用,以胶结作用和白云石化作用最为广泛。成岩环境为淡水渗流带、淡水潜流带、淡水-海水混合带、海水潜流带与埋藏带。大多数成岩变化发生于淡水潜流带和混合带。     

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。     

塔中地区中下奥陶统划分与对比

根据多口新钻井的古生物、岩性、电性特征,并结合薄片、电镜等微观资料,将塔中地区中下奥陶统自上而下分为中奥陶统一间房组、中下奥陶统鹰山组与下奥陶统蓬莱坝组,鹰山组与蓬莱坝组可分别划分为4与5个段,它们在全区具有良好的可对比性。在早中奥陶世,卡塔克隆起与塘古巴斯坳陷及古城墟隆起为统一的碳酸盐岩台地,卡塔克隆起缺失一间房组,鹰山组、甚至蓬莱坝组亦有不同程度的剥蚀,与上覆地层上奥陶统或下石炭统为角度不整合接触;塘古巴斯坳陷及古城墟隆起存在一间房组,且与下伏的鹰山组为连续沉积。     

塔里木盆地塔中地区北坡奥陶系热液蚀变作用

沉积盆地超深层(>4500 m)不仅具有与浅层和中深层不同的温压条件,而且流体体制也存在显著差异。以塔里木盆地塔中地区北坡NE向走滑断裂带上的SN4井超深层的中下奥陶统碳酸盐岩硅化段为研究对象,在详细的成岩作用研究基础上,开展了成岩矿物流体包裹体、稳定O-C和Si-O同位素以及常量、微量和稀土元素等系统分析。结果表明,超深层中下奥陶统碳酸盐岩储层存在3种流体端元类型:1深成上升流热液;2外源同生卤水;3这2种热流体与储层同生海水的混合流体。其为经历2种流体-岩石相互作用体制演化的结果:1大气淡水-同生海水重力流演化体制;2火成岩活动驱动远端热液与同生卤水混合上升流演化体制。其中,上升流具有2个流体来源:1受火成岩活动驱动远端热液,具有中低温度、中高盐度、富Si质和富含CO₂和H₂S挥发份水解成强酸的特征,不仅成为缝洞型储层热液-岩石相互作用的溶剂,而且可能发生了第1期天然气充注;2来源于下伏寒武系烃源岩层的中低温、富Ca和CH₄的碱性热卤水,不仅形成了晚期裂缝刀刃状方解石脉,而且发生了第2期天然气充注成藏。依据成岩矿物组合和温度控制矿物学原理构筑其储层化学反应路径模型,结合储层物性测定结果,初步估算这种上升流热液蚀变作用对储层孔隙度的贡献达约8%。由此表明,多期火成岩活动和多期断裂活动不仅为深成上升流提供了动力和通道,而且作为一个独立因素对超深层缝洞型碳酸盐岩储层的形成和天然气的成藏起到了重要的控制作用。综上可推论,塔里木盆地中央火成岩带超深层将是这类热液蚀变缝洞型储层发育带和有利的天然气聚集带。     

塔里木盆地顺南地区中下奥陶统碳酸盐岩储层特征与主控因素

顺南地区位于塔里木盆地顺托果勒低隆的南部,目前已有多口井钻获天然气。随着勘探的推进,对储层发育规律的认识成为影响勘探评价的关键问题之一。在沉积相和构造演化背景研究的基础上,基于岩心描述、薄片鉴定、物性分析、综合录井和储层预测综合分析,对该区中下奥陶统储层进行了研究。中下奥陶统碳酸盐岩发育断控及热液改造的孔缝洞、白云岩晶间孔和晶间溶孔、灰岩颗粒内微孔隙等多尺度的储集空间,可划分为裂缝-孔隙型、断控缝洞型、热液改造孔缝洞型3种储层类型。裂缝-孔隙型分布于一间房组-鹰山组上段灰岩和鹰山组下段白云岩基质中,基质物性较差,为特低孔特低渗储层;断控缝洞型、热液改造孔缝洞型沿NE向走滑断裂带分布。多阶段发育的走滑断裂及伴生裂缝本身既可形成缝洞体储集空间,又沟通孔隙和微孔隙、晶间孔和晶间溶孔成为连通的有效储层,同时也是热液流体作用的先决条件,因而是规模有效储层的主控因素。     

塔里木盆地塔中隆起北坡鹰山组白云岩储层特征与成因

塔里木盆地塔中隆起北坡奥陶系鹰山组目前勘探发现的丰富油气资源主要蕴藏在石灰岩岩溶缝洞型储层中,这类储层受鹰山组顶部不整合面的控制。随着勘探的深入,部分探井揭示了鹰山组白云岩储层类型,其储集空间为晶间孔、超大溶孔和溶洞,部分井段物性好且厚度较大,但横向对比性差。通过岩心、薄片观察、阴极发光、稀土元素及同位素等实验分析,认为鹰山组优质白云岩储层经历了埋藏白云石化和较强溶蚀作用,后期又受到高温流体的影响。鹰山组优质白云岩储层分布面积大,其发育主要受控于地下流体活动,是塔中隆起北坡鹰山组碳酸盐岩储层的重要类型和勘探领域。     

塔里木盆地塔中29井奥陶系含笔石地层

本文对塔中29井奥陶系含笔石地层的资料作了分析研究。其含笔石地层的时代属中奥陶世和晚奥陶世早期,大致相当西欧地区卡拉道克（Caradoc）期。含笔石地层层位可与塔中28井和塔北柯坪地区相应的地层层位相对比,大致分别相当于柯坪中奥陶统的其浪─—坎岭组和上奥陶统的印干组。     

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。     

塔里木盆地巴麦地区奥陶系鹰山组孔缝型储层特征与评价

巴麦地区奥陶系鹰山组储层类型及优质储层发育主控因素是该区下步油气勘探的关键性问题。通过对巴麦地区奥陶系钻井的岩心观察、薄片分析及测井解释判别,认为目前钻遇的储层以裂缝型为主;从微量元素地球化学和碳氧同位素化验结果分析,储层为封闭的埋藏成岩条件下的裂缝和沿裂缝流动形成的溶蚀孔洞。受加里东和海西期古构造带控制的裂缝发育带是鹰山组优质储层分布的有利区;和田古隆起长期暴露形成的岩溶高地和岩溶斜坡具备发育表生岩溶储层的条件,是下步值得关注和研究的重要领域。     

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。     

塔中地区奥陶纪古地貌及其对储集层的控制作用

塔中地区奥陶系具有埋深大、中下奥陶统剥蚀前地层厚度横向展布稳定的特点。运用地震地层学法、厚度趋势法和R_o法相结合的古地貌恢复方法较准确地表征了该地区加里东运动中期的地貌特征:隆起主体为围绕Ⅱ号构造带的椭圆状区域,地势比较平缓,局部构造并不十分发育;周缘凹陷到隆起主体之间存在坡折区,在由南、北、东向中央隆起地貌渐高的同时,地貌具有凹陷→斜坡→台缘坡折区→台内洼地、缓坡→凸起渐变的特征。上奥陶统礁滩主要分布于古地貌的台缘坡折带、台内凸起缓坡区,具有随着台缘迁移而变迁的特征,古地貌对礁滩储集体的分布及纵向演化、横向迁移具有明显的控制作用。估计塔中南部塘北2井—中3井之间地区在加里东运动中晚期存在台缘相带,具有生物礁发育的有利条件。