塔里木盆地塔河油田奥陶系油气成藏演化过程研究

塔河油田奥陶系油气藏主产层为中下奥陶统灰岩,储层类型为岩溶缝洞型,岩溶形成期与演化对油气成藏演化起着重要影响.通过奥陶系岩溶储层特征、油气分布特征、油气成藏期等研究,结合构造、圈闭等成果,认为塔河油田奥陶系油气藏具有多期充注成藏特征,其演化过程可概括为"加里东晚期-海西早期油气聚集与改造-海西晚期油气充注与调整改造-喜马拉雅晚期油气充注及再调整";加里东晚期-海西早期大规模油气成藏遭受破坏后残存的古油藏,是现今塔河油田奥陶系稠油藏的基础,经历后期的油气充注与调整改造,造就现今奥陶系油气分布的复杂面貌.      

塔里木盆地塔河油田成藏史与成藏机制

通过对塔河油田不同区块、层位油气藏的圈闭形成期、油气注入期进行分析,认为塔河油田不同性质的原油。成藏期始于海西运动晚期,延续至喜马拉雅运动期,分为海西运动晚期、燕山-喜马拉雅运动早期和喜马拉雅运动晚期三个阶段。归纳出塔河油田的成藏机制具有长期持续供油、多层位有效储盖组合匹配、多期成藏、油气面貌复杂的特点。     

扬子地块中、新生代构造演化对海相油气成藏的制约

扬子地块中、新生代宏观构造演化和动力学的差异制约着中、古生界海相油气成藏。通过对扬子地块印支期以来构造演化的分析和扬子地块不同段典型油气藏的解析,显示差异的构造演化造成扬子地块不同段的主要烃流体源、保存环境和成藏演化的不同。上扬子地块的烃流体源以油裂解气和干酪根裂解气为主,海相地层中整体封闭环境发育,存在古油藏-早期气藏-晚期气藏的成藏演化系列,具有早期成藏、后期转化、晚期聚气的成藏模式。中、下扬子地块的烃流体源主要为二次生烃和海相早期原生油气源,在陆相地层与海相地层中均存在封闭体系,具有反复的成藏、改造、成藏、破坏的成藏演化过程,在断陷反转区具有下生上储、原生残余油气藏以及二次生烃等成藏模式,而在反转断块区可能的成藏模式包括原生残余成藏和晚期次生成藏。     

塔河油田及塔北碳酸盐岩油藏特征与成藏主控因素

塔河油田奥陶系油气藏为缝洞储集为主、多期成藏改造的复杂油气藏。塔河油田及塔北奥陶系油气藏具有以下共同特征:(1)多期岩溶,特别是加里东古构造格局及岩溶古地貌为油气运移提供了运移通道和储层发育条件,储层相对发育区成为油气运移优势通道和富集有利部位;(2)奥陶系自身储盖组合是奥陶系油气藏最主要储盖组合之一;(3)岩溶不整合形成区域性通道,并通过断裂、裂隙与输导层连接,构成输导体系;(4)成藏后的保存条件制约了古油气藏分布范围,后期成藏油气在构造高部位相对富集;(5)成藏始于加里东晚期,经历多期充注调整改造。      

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。      

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根据南方多期构造改造及油气演化复杂性的特点，将南方中、古生界古今油气藏分布原生、次生及再生烃油气藏3类。原生及次生油气藏的分布主要受生烃凹陷邻近的古隆起及古斜坡控制，再生烃油气藏分布主要受“二次生烃”或晚期生烃中心控制。南方现存的中、古生界工业性油气藏特别是天然气藏的成藏期均较晚，以第三纪为主；南方中、古生界烃源岩存在早期－晚期的多期生烃、多期成藏，而勘探的重点应该是晚期生烃及晚期成藏的油气藏。晚侏罗世－早白垩世燕山运动对南方中、古生界原生油气藏的保存与破坏起到了决定性的作用，它控制了现今南方中、古生界主要油气藏成因类型－－次生型及再生烃型油气藏的分布。上扬子地区主要考虑次生气藏的勘探，中、下扬子地区主要考虑再生烃油气藏的勘探。指出了具体油气勘探有利区并已经得到苏北盆地盐城凹陷朱家墩气田及江汉盆地沉湖地区南部开先台西含油构造勘探发现的证实。     

下扬子句容地区上古生界油气成藏模式及控制因素

基于下扬子句容地区海相上古生界油气成藏要素与时空配置关系,通过区域地质分析及重点探井成藏过程的研究,探讨了研究区上古生界可能的油气成藏模式及油气成藏主控因素。研究认为:（1）下扬子句容地区上古生界存在以龙潭组、青龙组为源,以印支期不整合面碳酸盐岩缝洞、龙潭组致密砂岩为储层,葛村组、浦口组泥岩为盖层的生储盖组合。典型钻井构造史与成藏史表明,多期的构造运动使得圈闭处在不断形成和调整的过程中,喜马拉雅晚期的构造抬升作用对油气藏破坏十分明显,长期抬升造成了句容地区油气大量散失。（2）典型油藏解剖表明,研究区主要发育次生残留型、原生保存型及晚期重建型3种油气藏。油气的保存条件是句容地区3种类型油气成藏的关键。另外,青龙组在印支期、燕山期遭受剥蚀、淋滤,形成大量的溶洞、裂缝,是控制不整合面碳酸盐岩缝洞型油藏油气（晚期重建型）分布的另一个重要因素。      

晚期调整再成藏——塔里木盆地海相油气藏形成的一个重要特征

塔里木盆地海相油气具有多期成藏，晚期调整的特点，晚期调整再成藏是塔里木盆地海相油气藏形成的一种重要方式，其形成的次生油气藏是塔里木盆地海相油气藏的一大类型，喜马拉雅运动期是早期油藏发生调整的主要时期，古隆起顶部是调整再成藏的主要部位，已发现的喜马拉雅运动期海相油藏主要是由晚海西运动期油藏调整再形志的次生油藏，它们主要分布于塔北隆起中生界以及塔中隆起中央断垒带石炭系，因此，寻找大中型海相原生油气藏，应以构造相对稳定的继承性古隆起特别是古斜坡区为重点，隆起高部位则是寻找次生油气藏的主要地区。     

塔里木古生界克拉通盆地海相油气富集规律与古隆起控油气论

塔里木古生界克拉通盆地海相油气分布十分复杂,大油气田形成及分布主要受古隆起、有效烃源岩分布以及后期构造变动三大因素控制。其中最重要的是古隆起及其斜坡,原因是古隆起及其斜坡是克拉通盆地各种成藏条件的最佳耦合区。塔里木克拉通古隆起可划分为继承型、残余型、叠加型、衰亡型4种类型。长期发育的大型继承性古隆起与残余古隆起及其斜坡是油气最富集的地区。古隆起控油、斜坡富集,隆起高部位油气易发生调整破坏、斜坡部位有利于富集保存,这是塔里木克拉通区油气藏形成和分布的重要规律。多期成藏、多期调整是塔里木克拉通区油气藏形成的重要特点。晚加里东-早海西期是克拉通区原生油藏最主要的成藏时期;晚海西期既是原生油气藏形成的主要时期,又是早期油气藏发生调整形成次生油气藏的重要时期;燕山期,特别是喜马拉雅期则是早期油气藏发生调整改造、定型定位及破坏的主要时期。据此认为,"晚期成藏论"并不适用于塔里木多旋回古老海相克拉通盆地。因此,古隆起及其斜坡,特别是大型继承性古隆起与残余古隆起及其斜坡是寻找大、中型油气田的最有利地区。据此提出了"古隆起控油气论"。     

塔里木盆地顺北地区东西部海相油气成藏差异

塔里木盆地顺北地区东西部海相油气成藏差异明显,自东向西油气主要表现为由富到贫,勘探风险明显加大。通过对满加尔坳陷西缘的顺北东部和阿瓦提坳陷东缘的顺北西部油气成藏的分析,对比海相油气成藏条件的差异性,明确二者成藏差异的原因。以顺北1、4、8号断裂带东北段为代表的顺北东部近年来不断获得高产,油气多期成藏,油气富集特征明显;但阿瓦提坳陷东缘的顺北西部钻探结果不理想,表现为以早期成藏为主,且油气成藏规模不大。顺北东西部存在烃源层分布条件、生烃演化史、烃源资源规模、成藏期及成藏模式等差异,主要表现为东部多源多期成藏和西部单源单期成藏。顺北东部紧邻满加尔生烃坳陷区,长期处于四源供烃条件,属于多源多期成藏;而顺北西部要么是本地的寒武系玉尔吐斯组烃源岩早期成藏,要么是阿瓦提坳陷奥陶系烃源岩晚期成藏,属于单源单期成藏。阿瓦提东缘英买力油田及近年来英西1井奥陶系的突破表明,阿瓦提海相油气以海西晚期成藏为主,喜马拉雅期成藏为辅。阿瓦提坳陷周缘烃源岩发育相对较差,海相油气藏分布局限,油气资源规模也有限。     

塔里木盆地塔中低隆起构造演化对油气藏的控制

塔里木盆地塔中低隆起在其演化过程中经历了多期构造运动的改造，使该区经历了“4次拉张、4次挤压”，对应于盆地4次大的沉降和抬升。其中加里东早、中、晚期和海西早、晚期运动是该区最重要的构造事件。受构造演化的控制，形成了该区加里东—早海西及燕山—喜山期2个重要的成藏期和多套有利的生、储、盖组合，同时对不同构造带不同层系油藏的形成、保存、破坏与调整有看同样重要的控制作用。从而形成该区石炭系东河砂岩块状、志留系层状油藏及沥青、奥陶系灰岩内幕及风化壳等多种油气藏。受构造运动影响，在塔中Ⅰ号构造带和北部斜坡带形成油气富集带。塔中低隆起西北围抖区构造相对稳定，油气破坏性小，具备形成大型油气田的石油地质条件，是下一步油气勘探的新领域和新方向。     

塔河油田塔深3井区奥陶系深层油气成藏的地球化学证据

塔深3井是塔河油田首次在奥陶系深层获得油气突破的探井,在奥陶系中-下统鹰山组上段获得高产油流。塔深3井区奥陶系深层的原油物性和该区顶部风化壳型油藏一致,均为高凝固点、高硫、高蜡、高黏度的超重质原油。原油中正构烷烃系列分布完整,但色谱基线出现不同程度的抬升;原油中普遍含有25-降藿烷系列;饱和烃和沥青质的碳同位素出现明显的“倒转”现象,这些特征均表明该区至少经历了2期油气充注成藏作用。同时,在塔深3井鹰山组的储层方解石中检测到发黄色、黄绿色、蓝色荧光的油包裹体和气包裹体,根据包裹体的均一温度判断存在3期油气充注,分别为:加里东晚期-海西早期、海西晚期及喜马拉雅晚期。结合井区原油现今的物性（超重质油）及成熟度（成熟油）分析,应以第一期原油充注为主。      

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。     

塔里木盆地台盆区油气成藏条件与勘探方向

塔里木盆地台盆区含油气层系众多,目前探明储量主要分布于奥陶系、泥盆系和三叠系。台盆区经历了多期构造运动,形成3个大型古隆起。通过塔河、哈德逊及塔中11井油气田(藏)的剖析,烃源岩的分布、生烃史与古隆起、古斜坡之间的匹配关系是控制油气藏形成与分布的主要因素。台盆区油气藏具有多期成藏和调整的特点,海西晚期是现存古生界油藏的主要形成时期,喜山期是早期油藏发生调整、形成次生油气藏的主要时期。区域盖层之下、不整合面上下、断裂带周围油气较为富集。在分析塔河、哈得逊、塔中11油气藏成藏特征及条件的基础上,指出了下古生界碳酸盐岩潜山、泥盆系、石炭系和志留系及三叠系碎屑岩油气藏是下步勘探的主攻方向。     

中国南方中、古生界油气勘探的思路

中国南方改造型盆地的特点,决定了其油气成藏的复杂性和多样性.以成藏的基础、关键、归宿特殊性的分析、论证为基点,根据:(1)现今油气藏的定位不决定于原型盆地,而与晚期改造,再分配烃源控制的空间有关;(2)主导成藏模式应为早期聚集晚期成藏、晚期聚集晚期成藏两种类型;(3)油气的高演化和晚期成藏的特点,决定了南方应以找气为主;(4)晚期重建整体封存体系的优劣是能否成藏并保存的关键,其核心是建造与改造的统一;(5)南方天然气的储集以多层系、多类型为特点,应坚持"有主要目的层,而不唯主要目的层”,多层兼顾,立体勘探和"二次生烃,多层储集、动态成藏,整体封存”的勘探思路.     

准噶尔盆地马桥凸起异常高压成因及油气成藏模式

准噶尔盆地马桥凸起下侏罗统三工河组上部流体压力封闭层呈等深（顶部深度为４．４７０～４．４８５ｋｍ）分布，其以上为正常流体压力系统，以下为异常高压流体系统（压力系数可达１．９～２．１）。压力封闭层的形成除与储集层物性因素有关之外，还与地层水运移过程中的矿化热液沉淀作用有关。晚白垩世以来，封闭层与其下伏的三工河组中、下部及八道湾组共同阻挡了深部地层水及油气进一步向上运移，成为马桥凸起区的区域性盖层，使二叠系烃源岩早期（晚三叠世末至侏罗纪）生成的石油与晚期（白垩纪以来）生成的油气相分隔，并阻止下侏罗统煤系烃源岩生成的天然气向中侏罗统运移。据此认为，在马桥凸起区，中侏罗统发现的石油是深部油气藏早期部分破坏而形成的次生油藏；下侏罗统异常高压油气藏为多源油气多期混合成藏，因储集层物性差，大规模成藏的可能性较小；深部石炭系、二叠系和三叠系的圈闭有良好的成藏条件，应有较好的油气勘探前景。图４参３（梁大新摘）     

塔河油田奥陶系储层流体包裹体研究

塔河油田奥陶系储层经历过多次构造运动的改造,具有多期油气充注特征.对采自该油田10口井的105块奥陶系岩心样品的流体包裹体进行了系统分析,揭示了这种复杂的油气充注过程.对各期次流体包裹体的均一温度、盐水包裹体的盐度以及油包裹体的荧光强度等测试结果的综合分析表明,塔河油田奥陶系储层经历过5期热流体活动,且分别对应于曾发生过的4期油充注和1次晚期天然气充注过程.结合埋藏史分析可知,4期油充注分别发生于海西晚期、印支—燕山期、喜山早期和喜山中期,天然气充注发生于喜山晚期.根据原油物化性质和分布特征,最终确定出塔河油田奥陶系储层的主成藏期为海西晚期.