塔里木盆地巴楚-麦盖提地区早古生代古隆起的演化及其勘探意义

利用地震和钻井资料,结合前人认识,运用叠合盆地构造解析方法,分析了塔里木盆地巴楚-麦盖提地区早古生代古隆起的形成展布及后期构造演化过程,并从油气成藏条件的角度,阐述了其油气勘探意义。认为研究区在加里东中期-海西早期具备岩溶发育的古隆起背景,奥陶系岩溶储集体值得勘探重视;麦盖提斜坡北部与巴楚隆起南缘带在早古生代为古隆起的北斜坡区,是长期的油气运移指向区,利于油气聚集;麦盖提斜坡北部的海西晚期构造带,是下一步有利的勘探区带。     

塔河地区断裂对奥陶系古岩溶的控制作用

塔河地区奥陶系发育加里东中期、加里东晚期一海西早期和海西晚期的逆断裂,断裂走向总体为NW向、NE向、EW向和SN向为主。断裂对奥陶系古岩溶地貌的形成和发育具有明显的控制作用,岩溶残丘、沟谷和古水系常沿NW向、NE向和SN向断裂发育。断裂带附近古岩溶储层尤为发育,缝洞型储层发育优势方向展布受控于断裂展布方向。     

塔里木盆地中央隆起带演化与奥陶系礁滩储集体

奥陶系生物礁滩是塔里木盆地碳酸盐岩中十分有利的油气储集体。目前已发现的礁滩主要发育在台地边缘相带、台内凸起的缓坡带。巴楚地区生物礁滩沿北东-南西向成群成带分布,总体平行于巴楚断隆与柯坪断隆的构造分界线;塔中地区生物礁滩主要集中于塔中Ⅰ号断裂带的台地边缘带,具有随台缘迁移而变迁的特征;总体上,塔里木盆地奥陶系生物礁滩主要围绕古隆起分布,以台地边缘相为主,随着构造升降,台地边缘相带逐渐向西迁移,礁滩相也随之向西迁移,说明古隆起的演化对礁滩储集体的发育具有明显的控制作用。     

塔中地区早海西期风化壳古地貌特征

塔中古隆起奠基于早奥陶世末，定型于早海西期末，是塔里木盆地寻找古生代海相碳酸盐岩岩溶型油气田的重要隆起区之一。通过厚度法对古地貌恢复，塔中地区早海西期风化壳表现为中高(古隆起)，南北低(坳陷)，东高西低。下奥陶统碳酸盐岩风化壳出露范围主要在断褶构造的高隆起部位，呈小块(潜山)或带状(潜山带)分布，单个区块面积较小，连片程度差。     

塔中地区早海西期风化壳古地貌特征

塔中古隆起奠基于早奥陶世末 ,定型于早海西期末 ,是塔里木盆地寻找古生代海相碳酸盐岩岩溶型油气田的重要隆起区之一。通过厚度法对古地貌恢复 ,塔中地区早海西期风化壳表现为中高 (古隆起 ) ,南北低 (坳陷 ) ,东高西低。下奥陶统碳酸盐岩风化壳出露范围主要在断褶构造的高隆起部位 ,呈小块 (潜山 )或带状 (潜山带 )分布 ,单个区块面积较小 ,连片程度差。     

塔里木盆地玉北地区断裂系统解析

通过三维地震资料精细解释、钻井资料和地质资料综合对比分析,认为塔里木盆地玉北地区断裂系统主体表现为逆冲断裂。断裂主要在两个层次发育：一是发育在基底,构成基底断裂带或基底软弱带;二是发育在寒武系-奥陶系碳酸盐岩中的断裂带。玉北地区断裂系统由一系列呈北东东走向的断裂带组成,主要包括玉北7断裂带、玉北1断裂带、玉东1断裂带、玉东2断裂带、玉东3断裂带、玉东4断裂带等。单个断裂带往往由一条主断裂及其伴生的一组次级断裂组成。主断裂断面倾角上陡下缓,往深层在中-下寒武统盐岩层系中发生滑脱。主断裂和次级断裂常形成背冲型断裂组合,在剖面上构成"断垒"形态。寒武系-奥陶系碳酸盐岩断裂带主要形成于加里东中期,经历了加里东中期早幕（早奥陶世蓬莱坝期）、Ⅰ幕（早-中奥陶世鹰山期）和Ⅲ幕（晚奥陶世）3个幕次的活动,海西晚期断裂活动非常微弱。断裂带具有明显的分段变形特点,断裂系统和主不整合共同制约垂向构造分层。     

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩基本特征与勘探方向

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩发育 3 套沉积旋回构造,经历了 4 次构造运动改造,形成大隆大坳的稳定构造格局,具礁滩型、不整合型、白云岩型 3 类储集层,经加里东运动期、晚海西运动期、喜马拉雅运动晚期 3 期充注形成油气藏。寒武-奥陶系碳酸盐岩次生溶蚀孔洞是主要储集空间。油气围绕古隆起广泛分布,礁滩体储集层受陡坡与缓坡型两类沉积相带控制。古生代形成的古隆起斜坡区是油气勘探的主攻方向,塔中古隆起、轮南及其周缘奥陶系是油气勘探现实领域,英买力—哈拉哈塘、麦盖提斜坡是碳酸盐岩勘探的重要接替领域,古城、塔东、轮南深层、塔中—巴楚深层寒武系白云岩是碳酸盐岩勘探的有利领域。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层与油气聚集带

塔里木盆地塔中地区早中奥陶世为局限—开阔台地相碳酸盐岩沉积,晚奥陶世早期发展为半岛式的孤立台地,发育台缘礁滩相沉积。塔中地区经历了加里东中期—海西早期的抬升改造,发育多期不同程度的表生岩溶作用。在不同期构造沉积演化分析的基础上,提出奥陶系碳酸盐岩储层受构造古地理环境、沉积相组合、成岩改造期次等多因素综合控制,发育表生岩溶型、台缘礁滩型、白云岩型及热液改造型4种类型储层。根据储层成因类型及其展布,在塔中含油气区划分出上述4种类型的碳酸盐岩油气聚集带。     

塔里木盆地寒武-奥陶系走滑断裂系统特征及其控油作用

用新三维地震资料,对塔里木盆地寒武-奥陶系海相碳酸盐岩中发育的走滑断裂系统进行了研究。研究结果认为,研究系统中主要发育着花状构造、雁列构造、拉分地堑、辫状构造、剪切断裂带等多种构造样式。晚加里东–早海西运动期受阿尔金地区强烈的斜向碰撞挤压作用,在塔中地区形成一系列北东向的左旋走滑断裂;晚海西运动期受控南天山洋的斜向闭合拼贴作用,在塔北隆起轴部发育北东东向的压扭断裂,在塔北隆起南缘发育近南北向右旋走滑断裂;印支–燕山运动期受阿尔金走滑作用,在塔东发育左旋压扭断裂;喜马拉雅运动晚期受西昆仑–帕米尔斜向挤压,在巴楚地区发育压扭–走滑断裂。走滑断裂形成演化具有多期性、断裂发育具有继承性与区段性。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具有强烈的改造作用,走滑断裂破坏早期古油藏,是晚期油气运聚的主要通道,走滑断裂带造成油气分布的区段性。     

塔里木盆地巴麦地区东段北东向走滑断裂体系特征及油气地质意义

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区(简称“巴麦地区”)东段已发现的多个奥陶系油气藏与多期活动断裂密切相关,明确断穿寒武系膏盐层的通源断层是寻找该区油气藏的关键。基于大量新地震资料的断裂构造解析,结合前人研究,对巴麦地区东段的断裂体系,特别是走滑断裂的展布和活动特征进行了再认识。结果表明,巴麦地区在古隆起迁移演化和大型逆冲断裂带活动的同时,还发育一系列起变形调节作用的北东向展布的高角度小断距走滑断层,它们共同构成了该区变形构造体系。该区发育两类走滑断层,一类与北东向和近东西向展布的寒武系盐上滑脱断褶带同时或后期叠加发育,走向与逆冲断裂带走向一致,主要分布在和田古隆起边界和内部;另一类发育于大型逆冲断裂带围限的挤压缩短区,与近东西向逆冲断裂带呈大角度相交,主要分布于和田古隆起和巴楚断隆内。前者主要形成于海西晚期,喜马拉雅晚期局部弱活动,后者主要形成于喜马拉雅晚期。走滑断层叠加上经历过加里东中晚期和海西早期岩溶改造的奥陶系碳酸盐岩,更有利于形成有效的裂缝—溶蚀孔洞型储集体;它们贯通膏盐层上、下地层,活动期与盐下深层烃源岩主要生烃期一致,更有利于输导烃源向上运移到奥陶系聚集成藏。位于源上且与两类高角度走滑断裂连通的规模储集体是奥陶系有利勘探方向。     

塔中、塔北古隆起形成演化及油气地质条件对比

塔中、塔北古隆起构造演化及油气地质条件对比结果表明:中加里东期,塔中隆升使得中奥陶统缺失,风化壳岩溶发育,上奥陶统生油岩及礁滩相储层局限于古隆起分布;而塔北还处于台地-斜坡环境,中、上奥陶统较全,台缘相灰泥丘生油岩分布广,中奥陶统礁滩相层序不整合面岩溶储层发育。中晚加里东期,塔中强烈活动而发育3个背斜构造带,仅背斜顶部碳酸盐岩出露区发育风化壳岩溶;而塔北因整体抬升,风化壳岩溶因为碳酸盐岩未出露地表而不发育。晚加里东期,塔中因古隆起已形成而大量汇聚油气;而塔北则呈零星分散充注。早海西期,塔中东部相对抬高而使古隆起呈东高西低地势,在中西部沉积东河砂岩,在东部潜山带发育多个小规模风化壳岩溶储集体;塔北地区则发生强烈隆升,碳酸盐岩在鼻凸构造上整体暴露地表而发育大型风化壳岩溶系统。早海西期以后,塔中古隆起随盆地升降而呈残留古隆起,其东高西低的地势使其可以通过Ⅰ号断裂带汇聚阿瓦提凹陷油气;而塔北地区继续强烈隆升而呈继承性古隆起,为满加尔凹陷油气运移的主要指向区。据此,认为塔北油气勘探可向南斜坡拓展;而塔中可向西斜坡拓展,其东南外围地区应以寻找晚加里东期古油藏为主。     

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。     

塔里木盆地麦盖提斜坡构造演化及油气地质意义

为分析塔里木盆地麦盖提斜坡的有利成藏条件,并提出下一步有利区带和部署建议,从地震和钻井资料入手,运用叠合盆地构造解析方法,在动态分析麦盖提斜坡形成过程的基础上,分别研究了东、西两段的构造带特征与成因,并阐述其油气勘探意义.研究认为,多期构造演化与东西差异演化是东、西两段油气成藏条件、运聚背景和重点勘探层系明显不同的关键.西段处于斜坡背景上的海西晚期构造带,保存条件好,与断裂紧邻的上倾方向的上古生界岩性体是控制油气成藏与富集的关键因素.斜坡东段位于和田古隆起,玉北1井区构造处于加里东中、晚期与海西晚期的构造应力叠加区,更有利于奥陶系岩溶缝洞型储层的发育.玉北1井东部潜山带下奥陶统暴露区上覆一定厚度的地层,对溶蚀孔、洞、缝的有效保留更有利,也值得选择性探索.     

塔中地区中晚奥陶世古潜山岩溶储集层特征

通过岩心观察、测井储集层分析等手段,识别出塔中凸起区广泛分布形成于中奥陶世晚期-晚奥陶世早期(兰代洛世-卡拉道克世早期)、发育于下奥陶统鹰山组中上部碳酸盐岩中且被上奥陶统良里塔格组覆盖的古潜山岩溶储集层,其原岩主要为开阔-半局限台地相颗粒灰岩、泥晶灰岩、藻灰岩夹白云岩。有效储集层主控因素是兰代洛世-卡拉道克世早期的岩溶古地貌及多期断裂岩溶作用,其储集空间演化主要经历了兰代洛世—卡拉道克世早期长达10×106 a以上的暴露淡水岩溶及3期(晚奥陶世-泥盆纪、二叠纪-三叠纪、古近-新近纪以来)埋藏岩溶等建设性成岩作用的改造。有利储集层主要分布于岩溶斜坡、次级岩溶高地及断裂-裂缝发育带附近。区域对比分析表明,推测巴楚凸起区特别是玛扎塔格断裂带与吐木休克断裂带之间的地区也广泛分布了该鹰山组中上部古潜山岩溶储集层,在塔北隆起区与之相当的是发育于中下奥陶统一间房组上部的古潜山岩溶储集层。这些古潜山岩溶储集层的发育是中奥陶世晚期-晚奥陶世早期波及全盆地的构造挤压运动在隆起区的表现,该期构造运动推测主要与昆仑-阿尔金岛弧与塔里木陆块的碰撞有关。     

塔中北围斜区北东向走滑断裂特征及其控油作用

塔里木盆地塔中北围斜区发育一系列北东走向的走滑断裂,主要发育花状构造、平行高陡断裂带、雁列构造等多种构造样式。加里东中期塔中Ⅰ号断裂、南缘断裂活动剧烈,北西向的逆掩岩片或滑动块体中由于差异运动而形成了北东走向的撕裂断层-调节断层。加里东末期塔中地区受到东南向强烈斜向挤压作用是走滑断裂形成的动力机制,在基底薄弱带的基础上,塔中地区发生了右旋走滑特征。在这种板内挤压转换构造背景下,形成了一些连接北西向逆冲断层的北东向走滑断裂。加里东晚期—海西早期断裂基本上沿着加里东中期的调节断层带的基础上继承发育,具有多期活动的特征。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具有强烈的改造作用,还控制了古生界碎屑岩构造圈闭的发育,并作为重要的油气运移通道。     

塔里木盆地塔中低凸起潜山区奥陶系油气成藏条件

塔中地区经历多期构造运动,导致下古生界地层抬升遭受风化剥蚀,先后形成3期古潜山,发育2套潜山岩溶储层。研究了潜山岩溶储层的发育特征及其控制因素,并对其发育的有利区进行了预测。同时,对塔中地区烃源岩、储盖条件、运聚条件及成藏过程等成藏条件进行了分析,认为奥陶系岩溶储层与其上覆的志留系、石炭系泥岩可构成良好的储盖组合,油源断裂、不整合面、岩溶孔缝洞体系构成了复杂的油气输导网络。塔中低凸起奥陶系潜山油气藏成藏过程复杂、期次多,但喜山期构造调整是最终成藏的关键。在此基础上,对勘探有利区带进行了预测,认为中央断垒带中、东段及其北部围斜地区(塔中15、16井区)和塔中低凸起东部潜山区(塔中1井区-塔中5井区-塔中48井区)为有利目标区。     

塔北草湖凹陷形成演化新认识及油气地质意义

基于二维地震剖面的精细地质解释,并结合钻井资料的分析,提出了塔北地区古生代以来草湖凹陷形成演化的新认识,认为塔北草湖凹陷东、西两侧斜坡的形成时间与形成机理存在明显的差异。凹陷西侧中-上奥陶统自东向西超覆沉积特征明显,表明西斜坡主要形成于加里东中期,形成机理是在持续区域挤压背景下,草湖地区相对沉降,阿克库勒地区相对隆升,表现出沉积型凹陷斜坡的特征;而凹陷东侧可见奥陶系、志留系等地层被强烈抬升并遭受剥蚀,角度不整合于上泥盆统-石炭系之下,后者又角度不整合于三叠系之下,表明东斜坡主要形成于加里东晚期和海西早、晚期的强烈构造变形,以海西晚期为主,表现出构造型凹陷斜坡的特征。草湖凹陷西侧有利于发育下奥陶统岩溶型地层圈闭,凹陷东侧有利于发育志留系、石炭系和三叠系超覆型岩性圈闭及中-上奥陶统不整合型地层圈闭、下奥陶统岩溶型地层圈闭,它们是下一步油气勘探的重要方向。     

塔里木盆地塔中北坡构造解析与油气勘探方向

通过塔中北坡三维地震资料的解析,对主要断裂带的变形特征、活动期次与控储控藏特征进行了研究,认为该区主要发育8排NNE或NEE走向的左行走滑断裂带,主要活动期为加里东中期（中奥陶世末）与海西早期（中泥盆世末）。海西早期张扭性走滑断裂是在加里东中期压扭性走滑断裂的基础上继承性发育的,受控于先存基底薄弱带与构造应力的不均衡作用,属于典型的被动型走滑断裂;断裂系统形成的裂缝及后期发生的热液活动,对奥陶系碳酸盐岩溶蚀孔洞-裂缝型储集体发育具有重要的控制作用。该区经历了加里东晚期、海西晚期与喜马拉雅期3个主要成藏期,古生代的构造格局与走滑断裂活动控制了本区油气纵向分布的差异与富集,形成了中下奥陶统以干气气藏为主、下志留统以油藏为主的成藏特征。塔中北坡奥陶系碳酸盐岩是寻找天然气规模储量与产量阵地的现实领域,走滑断裂附近分布的串珠状地震反射异常体是最有利的勘探目标;同时志留系柯坪塔格组中段泥岩覆盖下砂体的"甜点"发育区,是柯坪塔格组下段油藏的有利勘探区带。     

鄂尔多斯盆地乌审旗古隆起对岩溶气藏的控制机理

随着鄂尔多斯盆地北部中国石化大牛地区块一系列深井的钻探成功,发现乌审旗古隆起对奥陶系马家沟组的成藏起着重要的控制作用。在充分利用盆地北部钻井、地震和分析化验资料的基础上,研究乌审旗古隆起的形成与演化对下古生界成储和成藏的控制作用。结果表明：(1)乌审旗古隆起形成于新元古代,一直持续活动到奥陶纪末,具有“水上、水下交替发育”的特点,可分为5个演化阶段;(2)乌审旗古隆起在早古生代的持续活动造成了其东侧断裂系统发育,这些断裂为加里东期—海西期马家沟组岩溶作用提供了通道,形成深层岩溶储层;(3)乌审旗古隆起上沉积水体较浅,利于微生物岩的形成和准同生白云石化,可以形成白云岩孔隙型储层;(4)乌审旗古隆起东侧的断裂是成藏期天然气运移的主要通道,断裂沟通了多套储层,具有“三向供烃、断裂控储、立体成藏”的特征。该研究为鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系的立体勘探提供了一种新模式。