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。     

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气成藏特征

沙参2井实现了塔里木盆地下古生界碳酸盐岩的首次重大突破,推动了塔中油田、塔河油田及和田河气田的相继发现和大油气田勘探理论的持续创新,逐步建立起盆地下古生界海相碳酸盐岩油气成藏理论.对盆地下古生界成藏地质条件与典型油气藏综合研究表明,稳定的古隆起古斜坡、多套非均质碳酸盐岩储集体、充足的油源供给与多期成藏等要素的配置控制了大型碳酸盐岩油气田的形成与分布;塔北沙雅隆起南坡受加里东-海西期岩溶叠加改造形成了复式的缝洞成藏系统,受满加尔、阿瓦提两大生烃坳陷多期的油气充注改造形成了复杂的油气藏类型,单个缝洞型油气藏具有相对独立的油-气-水系统,平面上叠合连片含油气、不均匀富集;塔中卡塔克隆起下古生界具有典型的复式成藏特征,从寒武系往上部层系气/油比逐渐降低,油气富集规律相比塔北更复杂,总体表现出"平面分块、纵向分层、多点充注、相对高点富集"的特点;和田古隆起是具有优越成藏条件的早古生代三大古隆起之一,已发现了受不均一岩溶缝洞体控制、不均匀含油的玉北奥陶系油藏,但近期的勘探进程表明该区成藏条件及油气富集规律尚不明朗.塔北沙雅隆起南坡及围斜区、卡塔克隆起及北坡顺南-古城地区是奥陶系油气勘探的现实领域,而顺托果勒低隆、麦盖提斜坡、塘古巴斯坳陷玛东冲断带和塔北、塔中-巴楚寒武系-奥陶系深层是重要的接替领域.     

塔里木盆地塔北隆起油气勘探领域

塔北隆起南坡阿克库勒凸起具有志留系-侏罗系碎屑岩和寒武-奥陶系碳酸盐岩两大套含油层系、构造和地层两大圈闭类型。在开拓构造圈闭领域时要重视非构造应力的形变作用和断裂破碎带的影响,加强对碳酸盐岩内幕构造的探索;对地层圈闭要重视开拓碎屑岩系中的勘探领域,实施岩溶缝洞网络型储集体和次生溶孔似层状储集体并举的勘探方针。对阿克库勒乃至整个塔北隆起区都要以“大岩溶”和“大隆起”的思路全面认识各勘探领域,立体勘探。     

塔里木盆地奥陶系油气成藏规律与勘探方向

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩油气显示普遍,但发现的油气田(藏)少.针对目前在塔里木已经发现的一批以奥陶系为主要产层的油气田(藏),总结油气成藏规律和富集主控因素,有利于分析有利勘探方向和领域.从塔里木盆地奥陶系地层结构、储层类型、盖层条件和含油气系统(烃源岩、主要生排烃期、含油气系统划分)分析入手,解剖了目前已发现奥陶系油气藏油气平面分布和纵向分布特征,认为塔里木盆地奥陶系以碳酸盐岩缝洞型油气藏为主,具有大面积连片或成带分布的特征.进一步结合前人认识总结了塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩成藏规律为:与烃源岩生排烃期相匹配的、发育在古隆起、古斜坡背景上的岩溶缝洞储集体,或受深大断裂带控制的多成因类型的缝洞型储集体,具有大范围富集成藏的特征,储集体发育程度是控制油气成藏差异的关键因素.同时提出,需要用动态的视角认识奥陶系的成藏过程和用辩证的思维优选碳酸盐岩勘探领域与目标.在此认识下综合分析认为,塔河油田奥陶系深层和顺南-古隆地区奥陶系是当前发现大、中型油气田(藏)的最现实目标.     

塔里木盆地油气勘探若干地质问题

从塔里木盆地演化的特殊性入手,分析了克拉通盆地的活动性和前陆盆地的再生特点;通过油源对比认为,塔里木盆地是我国唯一在下古生界找到海相成因工业性油藏（而不仅是气藏）的地区,提出了海相油藏“多期成藏,晚期保存”的观点;并对塔里木盆地油气资源气多于油作了总体估计;分析了前陆区和台盆区寻找大油气田的主要难点,指出非构造圈闭勘探和碳酸盐岩储集层预测是制约台盆区油气勘探的两大因素;强调塔里木盆地寻找大油气田的努力要坚持下去     

塔里木台盆区碳酸盐岩成藏模式与勘探实践

油气成藏模式的认识与勘探思路、勘探方向密切相关。通过对塔里木盆地勘探成果及认识回顾，建立和丰富了塔里木台盆区油气成藏模式，展现了勘探思路和认识的转变过程。台盆区勘探经历了从潜山构造型向古隆起（古斜坡）岩溶缝洞型的转变，通过解析成藏条件和成藏特征，建立了塔河油田“古隆起—古斜坡岩溶缝洞型复式成藏模式”，形成了塔里木盆地海相碳酸盐岩油气成藏理论；顺北油气田的发现和扩大，与“超深断溶体复式成藏模式”的建立有关，实现了从古隆起（古斜坡）向低部位“禁区”的空间拓展和勘探突破；通过解析定义超深断溶体油气藏，创新形成了超深断溶体油气成藏理论，建立了塔里木盆地台盆区的隆起—斜坡+腹部断溶体的海相油气复式成藏的完整模式，丰富了中国海相碳酸盐岩油气成藏理论，为明确下步油气勘探指明了方向。      

塔中顺南沙漠区碳酸盐岩天然气藏三维地震勘探技术

塔中顺南沙漠区地表沙丘起伏大,地震信号吸收衰减剧烈,深层奥陶系碳酸盐岩目的层非均质性强,导致碳酸盐岩缝洞体及小断层成像精度不高、储层预测与圈闭落实难度大.为此,在该区统筹开展三维地震采集、目标处理、综合解释等一体化勘探技术攻关.首先,基于碳酸盐岩缝洞体目标优化采集方案设计,优化激发接收参数的采集技术,提高了采集数据质量;其次,在保幅、保真的前提下,形成了叠前时间偏移和逆时叠前深度偏移(RTM)成像技术等对奥陶系缝洞型储层反映敏感的关键参数及流程组合,提高了缝洞体及小断层的成像精度;再次,依据奥陶系碳酸盐岩储层类型及反射结构特征,分组段建立储层地震识别模式,开展储层敏感属性分析,形成了针对内幕缝洞型储层、一间房组储层及裂缝型储层的一系列储层预测及烃类检测技术;最终,建立了"断裂分区带、属性定边界"的圈闭落实与描述技术及"定类型、定控因、定模型、定技术、定目标"的"五定"目标优选与评价技术.多口钻井在该区实现天然气重大突破,证实了顺南沙漠区碳酸盐岩地层天然气藏的三维地震勘探技术的有效性及适用性.     

我国海相碳酸盐岩大油气田油气藏类型及分布特征

基于对塔里木、四川及鄂尔多斯三大盆地海相碳酸盐岩大油气田的解剖研究,将我国碳酸盐岩圈闭和油气藏划分为构造型、岩性型、地层型及复合型等4大类21种类型。其中,岩性圈闭可划分为生物礁圈闭、颗粒滩圈闭及成岩圈闭;地层圈闭可分为块断古潜山圈闭、准平原化侵蚀古地貌圈闭、残丘古潜山缝洞体圈闭、似层状缝洞体圈闭、地层楔状体圈闭及地层上超尖灭圈闭。我国陆上海相碳酸盐岩大油气田主要由中低丰度地层型和岩性型油气藏群构成。台缘带发育的生物礁油气藏与颗粒滩油气藏沿台缘带呈"串珠状"分布;准平原化侵蚀古地貌油气藏群呈"团块状"分布;缝洞油气藏群受缝洞储层发育层位控制,呈"似层状"大面积分布。大型古隆起及斜坡带、台缘带是岩性、地层油气藏集群式分布的有利区,油气勘探潜力大。     

塔里木盆地KDKZ3区块奥陶系成像处理关键技术应用

塔里木盆地KDKZ3区块主要目的层奥陶系构造复杂、缝洞体及断裂发育,地震资料信噪比低,成像难度大。为提高地震资料的成像精度,通过微测井约束层析静校正技术、基于低频有效信号保护处理技术、奥陶系碳酸盐岩精细成像的高精度深度域速度建模技术、逆时偏移等技术的应用,提高了奥陶系内幕复杂地质构造的成像精度,突出了中下奥陶统–上寒武统碳酸盐岩各类圈闭的反射特征,为进一步落实古生界奥陶系缝洞型储层分布提供了可靠的地震资料。     

鄂尔多斯盆地奥陶系中组合成藏特征及勘探启示

下古生界碳酸盐岩是鄂尔多斯盆地天然气勘探的重要层系,20世纪末在盆地中部下古生界发现并探明的靖边气田,就是发育在奥陶系顶部的碳酸盐岩古风化壳气藏,也是该盆地目前的主力气田之一。中国石油长庆油田公司近期通过对碳酸盐岩成藏机制的不断深化研究和不懈勘探探索,在鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧地区发现了奥陶系中组合岩性圈闭的碳酸盐岩含气新类型,其在储层发育特征、圈闭成藏机理及气藏分布规律等方面均明显有别于靖边地区的古风化壳气藏：①储层类型主要为白云岩晶间孔储层,其发育受控于颗粒滩沉积微相及古隆起东侧特殊的白云岩化作用条件;②圈闭类型主要为岩性圈闭,成因受控于短期海侵形成的区域岩性相变和燕山期盆地东部抬升的构造背景;③气藏呈现出环中央古隆起区域性分布的特征,形成多层系叠合含气、大范围带状展布的岩性圈闭有利成藏区带。对奥陶系中组合成藏新领域研究认识的深化,推动了天然气勘探思路的转变,对于今后鄂尔多斯盆地新领域研究、勘探方法、勘探方向等都具有重要的启示。     

塔里木盆地顺南地区奥陶系油气富集与勘探潜力

塔里木盆地顺南地区位于卡塔克隆起塔中Ⅰ号断裂下盘北部斜坡区,临近满加尔烃源灶,区域盖层良好,长期处于斜坡,是油气运移的指向区,发育多组北东向断裂,有利于发育储层和油气聚集,具备形成大油气田的油气地质条件.加里东期-海西期多期构造运动控制着奥陶系碳酸盐岩多层系、多类型储层发育.受构造运动和海平面升降的影响,奥陶纪碳酸盐岩经历了多期暴露,具备岩溶储层发育的背景,多期断裂发育有利于表生及深部流体对储层进一步改造形成缝洞型为主储层,储集体发育程度控制了油气聚集规模,断裂带是油气富集的有利区带.通过地球化学分析结果认为顺南地区天然气为干气,成熟度高,成藏期为喜马拉雅期.顺南地区的天然气ln(C₁/C₂)值变化较大而ln(C₂/C₃)值变化不大,明显区别于原油裂解成因气.多井包裹体以甲烷气包裹体为主,少见含沥青气相包裹体和沥青包裹体,呈现以干酪根裂解成因气为主.通过钻井测试资料分析,奥陶系碳酸盐岩气藏可能是一个叠合连片含气、具有气柱高度大、受储层非均质性控制的大型缝洞型天然气藏群.     

鄂尔多斯盆地延安气田南部岩溶古地貌分级识别及有利区预测

延安气田南部地区古地貌研究程度较差,难以满足精细勘探要求。综合利用钻井、测井、录井、二维地震资料,对延安气田南部下古生界奥陶系顶部风化壳岩溶古地貌进行精细恢复,结合钻井试气成果,明确了岩溶古地貌对气藏分布的控制作用,并划分有利目标区。研究结果表明:研究区划分为西部岩溶台地、中部岩溶斜坡以及东部岩溶盆地3个二级古地貌单元,在二级古地貌单元上进一步分级识别出三级古地貌单元;沟槽两翼及高地洼地转换地岩溶作用强烈,储层物性较好,为最有利目标区,沟槽、洼地以及远离沟槽处物性较差。具体优选吴起志丹部分地区、甘泉地区、西南部黄陵富县西地区为有利岩溶储层区。该研究可有效提高钻井成功率,为后期气田增储上产提供有力支撑。     

Formation and distribution characteristics of Proterozoic–Lower Paleozoic marine giant oil and gas fields worldwide

There are rich oil and gas resources in marine carbonate strata worldwide.Although most of the oil and gas reserves discovered so far are mainly distributed in Mesozoic,Cenozoic,and upper Paleozoic strata,oil and gas exploration in the Proterozoic–Lower Paleozoic(PLP)strata—the oldest marine strata—has been very limited.To more clearly understand the oil and gas formation conditions and distributions in the PLP marine carbonate strata,we analyzed and characterized the petroleum geological conditions,oil and gas reservoir types,and their distributions in thirteen giant oil and gas fields worldwide.This study reveals the main factors controlling their formation and distribution.Our analyses show that the source rocks for these giant oil and gas fields are mainly shale with a great abundance of type I–II organic matter and a high thermal evolution extent.The reservoirs are mainly gas reservoirs,and the reservoir rocks are dominated by dolomite.The reservoir types are mainly karst and reef–shoal bodies with well-developed dissolved pores and cavities,intercrystalline pores,and fractures.These reservoirs arehighly heterogeneous.The burial depth of the reservoirs is highly variable and somewhat negatively correlated to the porosity.The cap rocks are mainly thick evaporites and shales,with the thickness of the cap rocks positively correlated to the oil and gas reserves.The development of high-quality evaporite cap rock is highly favorable for oil and gas preservation.We identified four hydrocarbon generation models,and that the major source rocks have undergone a long period of burial and thermal evolution and are characterized by early and long periods of hydrocarbon generation.These giant oil and gas fields have diverse types of reservoirs and are mainly distributed in paleo-uplifts,slope zones,and platform margin reef-shoal bodies.The main factors that control their formation and distribution were identified,enabling the prediction of new favorable areas for oil and gas exploration.     

塔中地区北坡中-下奥陶统早成岩岩溶作用及储层形成模式

高频层序界面下发育的多种类型早成岩岩溶与埋藏阶段沿着断裂带发育的深成岩溶叠加作用,成为深层-超深层碳酸盐岩储层发育的关键要素。在梳理岩溶作用概念的基础上,通过对塔中地区北坡顺南地区深层-超深层中-下奥陶统岩心、薄片岩石学和阴极发光观察以及流体包裹体和稳定氧、碳同位素分析,结合3D地震均方根振幅和古地貌恢复,不仅从微观上识别出了高位体系域上部同生岩溶和层间岩溶作用类型,并从宏观上建立了这种早成岩岩溶储层“准层状”发育模式,认为受控于古地貌和断裂的早成岩岩溶型储层因后续碳酸盐胶结物充填严重,平均残留孔隙度仅约2.0%,但叠加深成岩溶改造了的储层的最高平均孔隙度可达约19%。因此,早成岩岩溶叠加深成岩溶型储层将成为研究区深层-超深层下古生界斜坡带勘探的重要目标。     

塔里木盆地塔中隆起南坡油气勘探领域

通过分析塔里木盆地塔中南坡中下寒武统地震相特点,结合台盆区主要钻井中下寒武统沉积相与TOC的关系,认为塔中南坡中下寒武统沉积相与塔里木盆地中央隆起相同,主要发育蒸发台地膏盐（泥）坪—局限台地云坪相沉积,生烃潜力比满加尔斜坡盆地相深水欠补偿沉积的深灰—黑色泥（页）岩差。解剖塔中隆起主要油气藏成藏富集特点,分析南坡潜山领域近20口钻井未获油气突破的原因,提出隆起上断裂带具有控储控藏控富特点。NW与NE向断裂的交会区、塔中Ⅰ号“Y”形断裂带内、靠近NE走滑断裂（<1 km）和通源断裂断距大（T₈1）及NE走滑断裂的断堑—张扭破碎带为塔中隆起奥陶系油气富集场所;塔中南坡潜山勘探领域应由潜山圈闭高部位向靠近主断层的白云岩潜山圈闭高部位转变;近油源、通源断裂发育、储盖组合好的大型背斜构造圈闭的高部位是寒武系盐下油气成藏富集有利区。      

渤海湾盆地南堡凹陷深层碳酸盐岩潜山地质特征与勘探实践

渤海湾盆地南堡凹陷深层碳酸盐岩潜山广泛分布,经历了多期构造演化,具有洼隆相间的构造格局,在多个构造带多个层系均获得勘探发现。近年来随着勘探的深入,在斜坡带和下倾部位部署的多口探井落空,深层潜山勘探陷入停滞。为进一步明确潜山勘探潜力与勘探方向,在提高地震资料品质基础上,从供烃窗口与供烃方式、优质储层类型、圈闭类型三大成藏要素入手,开展成藏条件再评价与成藏主控因素再认识。南堡凹陷深层古生界碳酸盐岩潜山发育多套储盖组合,储层物性好,优质烃源岩发育,油气成藏条件优越。油气富集受供烃方式和供烃窗口、圈闭类型和储层等多重因素控制,油气藏类型多样。供烃窗口控制油气成藏,圈闭类型决定油气藏类型,受多期岩溶作用产生的断裂裂缝—表生岩溶和裂缝—埋藏岩溶形成优势储层控制富集高产。通过成藏条件的综合评价,明确了南堡1、2号构造带斜坡区和洼槽区残丘潜山、南堡2号和南堡3号构造带寒武系内幕潜山是下步重要勘探方向。通过地质研究与勘探技术的集成应用,分类评价了一批有利勘探目标,南堡凹陷碳酸盐岩潜山勘探获得了整体突破,取得了较好勘探成效。      

塔里木斜坡带类型、特征及其与油气聚集的关系

根据斜坡带的形成和演化特点,将塔里木盆地古生界斜坡带划分为3类,即同沉积古斜坡、构造斜坡和叠合斜坡。按照沉积物的补偿特征,斜坡又可分为上斜坡和下斜坡。前者是台地的的延伸,后者是盆地区的延伸。塔里木盆地沉积斜坡在盆地的不同沉降阶段都有发育,主要形成于古生代,特别是寒武纪和奥陶纪。沉积期台缘上斜坡带是碳酸盐岩高能相带发育区,台缘下斜坡是碎屑岩地层-岩性圈闭发育区。沉积古斜坡带发育了以礁滩体为主要储层、以致密碳酸盐岩或上奥陶统泥岩为主要盖层的成藏组合。构造斜坡是指受区域构造运动或局部构造隆升作用形成的,上部以剥蚀为主,下部沉积埋藏的斜坡区。斜坡环绕古隆起周缘分布,离古隆起区越近,剥蚀作用越强。对于碎屑岩沉积体系而言,构造斜坡上、下斜坡过渡区,是地层-岩性的变化带,也是各类地层-岩性圈闭发育的有利区带。对于碳酸盐岩地层来说,不整合面的发育对下伏地层改造作用强烈,有利于岩溶作用的发育和缝洞型储层的形成。构造斜坡发育的岩溶储层与不同层系泥岩盖层构成有利的成藏组合。综合塔里木油气田特征得出结论,多期叠合、同向叠合斜坡和枢纽带是油气分布最有利的区域。     

塔里木盆地古城地区奥陶系天然气勘探重大突破及其启示

2012年位于塔里木盆地古城低凸起上的古城6井奥陶系获高产稳产天然气流,发现了塔里木盆地继塔中、塔北之后的又一个碳酸盐岩增储上产领域。古城低凸起的勘探经历了由海相碎屑岩勘探向奥陶系坡折带台缘礁滩体勘探,再向奥陶系台内层间岩溶领域勘探的3个阶段:①1995—2003年,以东河砂岩海湾岩性圈闭、志留系超覆岩性圈闭与上奥陶统浊流沉积体为主要目标的海相碎屑岩勘探阶段;②2003—2006年,以坡折带台缘礁滩体为主要目标的勘探阶段,古城4井见到了油气发现的曙光;③2007—2009年深化了层间岩溶勘探认识,突出地震攻关,优选有利区带,打破常规超前部署三维地震为油气突破奠定了重要基础,2009—2012年,精细研究,部署古城6井,取得了油气勘探的重大突破。古城6井的重大突破,证实了古城地区下古生界碳酸盐岩地质条件优越,油气勘探前景广阔,为油气勘探带来了3点重要启示:①地质认识的突破,是获得勘探突破的前提;②攻克瓶颈技术,部署三维地震,是获得勘探突破的重要保障;③解放思想、坚持探索是实现新区勘探突破的关键。