塔里木盆地塔中地区奥陶系油气成藏主控因素及勘探选区

通过对塔中地区钻遇奥陶系的60余口探井油气成藏及失利原因的综合分析,提出该区奥陶系油气成藏的主控因素为:①中、上奥陶统(相当于黑土凹组—萨尔干组的层位)主力烃源岩控制了塔中地区的油气分布,其主要分布于塔中凸起北部斜坡区;②4套碳酸盐岩储层(志留纪—泥盆纪古潜山岩溶储层、中奥陶世晚期—晚奥陶世早期古潜山岩溶储层、上奥陶统良里塔格组棚缘礁滩体埋藏溶蚀储层及下奥陶统内幕白云岩储层)的分布及其非均质性对成岩—岩性圈闭油气藏的形成起到了至关重要的作用;③二叠纪—早三叠世是塔中地区现今工业性油藏的主要成藏期;④圈闭及其封盖—保存条件决定了油气藏的规模。针对塔中地区奥陶系油气勘探选区及勘探步骤,提出具体的勘探工作可分3个层次进行:①近期主攻塔中I号断裂带南侧良里塔格组棚缘礁滩体成岩圈闭特大型岩性油气藏,兼探中央断垒带东段(塔中401—塔中9井区)下奥陶统古潜山岩溶储层油气藏;②对塔中10号构造带及其与中央断垒带之间的中奥陶世晚期—晚奥陶世早期形成的下奥陶统鹰山组中上部古潜山岩溶储层油气藏及塔中1—塔中7—塔中48井区下奥陶统古潜山岩溶储层油气藏进行勘探;③在存在沟通油源断裂的前提下,对满加尔凹陷区上奥陶统浊积砂岩—陆棚—三角洲—滨岸潮坪砂岩的构造及岩性圈闭油气藏进行勘探。     

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。     

塔里木盆地奥陶系边缘相分布及储层主控因素

通过对塔里木盆地奥陶系层序地层及其沉积相、碳酸盐岩储层等方面的研究,探讨了盆地奥陶系台地边缘相分布及储层的主控因素。识别出分布位置不同的下奥陶统下部蓬莱坝组、下奥陶统上部-中奥陶统下部鹰山组、中奥陶统中上部一间房组及上奥陶统中部良里塔格组4期台地边缘高能相带。认为该边缘相带碳酸盐岩形成有效储层的主控因素为:高能滩相颗粒灰岩是有效储层发育的主要物质基础,而障积礁与灰泥丘次之;高频与三级海平面下降造成的同生暴露所产生的淡水溶蚀作用、混合水白云石化作用及混合水溶蚀作用是有效储层的主要建设性成岩作用;志留纪-泥盆纪期间奥陶系边缘相碳酸盐岩的古潜山岩溶作用进一步造就了次生溶孔洞;二叠纪期间的深部埋藏有机酸溶蚀作用和岩浆热液流体溶蚀作用以及与主压应力平行或低角度斜交的开启断裂-裂缝带对奥陶系边缘相碳酸盐岩有效储层的形成具有建设性改造作用。     

断裂系统对碳酸盐岩储层的控制作用——以塔里木盆地塔中Ⅲ区奥陶系为例

塔里木盆地塔中Ⅲ区断裂发育,从塔里木盆地区域应力场入手,利用三维地震资料,在断裂精细刻画的基础上,探讨了塔中Ⅲ区断裂系统对奥陶系碳酸盐岩储层的控制作用。塔中Ⅲ区主要发育4期断裂,分别是寒武纪—早奥陶世拉张断裂、中晚奥陶世挤压走滑断裂、志留纪—泥盆纪北东左旋扭张走滑断裂和二叠纪岩浆刺穿导致的断裂,断裂性质有逆冲、挤压走滑以及扭张走滑3类。勘探证实塔中Ⅲ区奥陶系主要发育颗粒滩相储层与缝洞型储层。利用均方根振幅属性结合断裂体系的精细解释,从平面上刻画了桑塔木组低部颗粒灰岩的平面展布,进而得到了下伏良里塔格组沉积相带的平面展布。利用振幅属性和AFE技术分别得到了奥陶系储层与断层破碎带的平面分布。断裂系统、沉积相、断层破碎带与储层的平面展布关系表明储层的发育与断裂密切相关:中晚奥陶世挤压走滑断裂控制了上奥陶统颗粒滩相带分布,挤压走滑断裂附近是有利的颗粒滩相储层发育区。多期走滑断裂控制断裂破碎带及岩溶带的发育,对碳酸盐岩储层的改造作用最为显著。走滑断裂及其伴生的破碎带附近裂缝比较发育,增加了储层的连通性和渗透性,并成为热液流体的优势运移通道,明显改善了缝洞型储层的储集能力。     

塔里木盆地下古生界白云岩储层油气勘探前景

综合研究表明,塔里木盆地下古生界白云岩储层的形成是多期次、多类型地质作用的综合结果,有利的原始沉积相带、多期白云岩化作用、多种类型的溶蚀作用、断裂作用及其伴生裂缝是该类储层形成的关键。其中溶蚀作用包括深埋条件下白云石的自身溶解、多期供烃携带的有机酸溶蚀作用、岩浆热液溶蚀作用、硫酸盐热化学还原反应所产生酸性流体的溶蚀作用、层序界面和不整合面岩溶作用等。白云岩储层综合评价及油气成藏条件系统分析表明,塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩储层非常发育,且具备较好的成藏条件,其中有效盖层及后期较为稳定的构造环境是油气成藏的关键。英买力—雅克拉地区、塔中主垒带和玛扎塔格构造带的白云岩潜山储层、阿克库勒和塔中地区的下奥陶统—上寒武统白云岩内幕储层以及塔中和巴楚地区的中寒武统盐下白云岩储层是下一步勘探的3个重要领域。     

塔里木盆地下古生界白云岩储层油气勘探前景

综合研究表明,塔里木盆地下古生界白云岩储层的形成是多期次、多类型地质作用的综合结果,有利的原始沉积相带、多期白云岩化作用、多种类型的溶蚀作用、断裂作用及其伴生裂缝是该类储层形成的关键。其中溶蚀作用包括深埋条件下白云石的自身溶解、多期供烃携带的有机酸溶蚀作用、岩浆热液溶蚀作用、硫酸盐热化学还原反应所产生酸性流体的溶蚀作用、层序界面和不整合面岩溶作用等。白云岩储层综合评价及油气成藏条件系统分析表明,塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩储层非常发育,且具备较好的成藏条件,其中有效盖层及后期较为稳定的构造环境是油气成藏的关键。英买力—雅克拉地区、塔中主垒带和玛扎塔格构造带的白云岩潜山储层、阿克库勒和塔中地区的下奥陶统—上寒武统白云岩内幕储层以及塔中和巴楚地区的中寒武统盐下白云岩储层是下一步勘探的3个重要领域。     

古城低凸起构造演化及有利勘探方向

古城低凸起是大庆油田塔东区块下古生界碳酸盐岩油气勘探的主力地区。利用最新的地震资料系统研究了古城地区的构造特征及演化过程。古城低凸起寒武系—中下奥陶统为北西倾伏的碳酸盐岩大型宽缓鼻状构造,被北东向断裂切割成堑垒相间的断块构造格局。寒武纪—早奥陶世古城地区为继承性伸展环境下稳定的碳酸盐岩台地;在中奥陶世发生构造反转沉积格局产生明显差异;至晚奥陶世台盆格局消亡古城地区结束了碳酸盐岩沉积,沉积环境由台地相转变为盆地相沉积,晚奥陶世末受车尔臣断裂与塔中断裂带双重构造作用影响遭受隆升剥蚀;志留纪—泥盆纪受南北双向强烈挤压整体抬升遭受最大一期剥蚀,经印支运动后最终定型,后期构造作用对古城地区影响微弱。研究表明:古城低凸起下古生界寒武系—中下奥陶统碳酸盐岩油气成藏条件优越,断裂对储层起到建设性改造且沟通下部烃源岩,构造作用控制油气藏的分布,油气勘探应避开南部碳酸盐岩强烈变形区,立足北部保存条件好、储层发育区。     

渤海海域渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层特征及形成机制

碳酸盐岩潜山是渤南低凸起潜山中重要的油气勘探和开发目标,运用钻井、地震、岩心、薄片、测井等资料,以BZ28-1碳酸盐岩潜山油气田为例,对碳酸盐岩储层特征及形成机制进行了综合分析。渤南低凸起碳酸盐岩潜山包括风化壳岩溶型储层和内幕溶蚀型储层2套储集系统,岩性主要为白云岩,其次为灰岩,储集空间主要为晶间孔、裂缝和溶蚀孔隙。物性分析表明,白云岩中的不等粒白云岩、粉—细晶白云岩和粉晶白云岩物性最好,且普遍好于灰岩。渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层的形成主要受沉积相、岩溶作用和构造破裂作用的控制:(1)沉积相是储层形成的基础,有利的储层主要分布在局限海、潮间坪和潮坪中的白云岩和部分灰岩中;(2)岩溶作用是储层形成的关键,风化壳岩溶型储层和内幕溶蚀型储层主要分布在不整合面顶部以下0~250 m和0~150 m的范围内,岩溶古地貌中的岩溶高地和宽缓的岩溶斜坡相带是岩溶储层发育最有利的部位;(3)构造破裂作用是储层形成的纽带,在不整合面附近的半充填或未充填的构造缝和溶蚀缝,既可作为油气的储集空间和渗流通道,也可与溶蚀孔隙复合,形成裂缝—孔隙型和孔隙—裂缝型储层,大大改善了储集性能。     

桩海地区下古生界古潜山碳酸盐岩储层非均质特征及成因

桩海地区下古生界潜山碳酸盐岩储层表现出极强的非均质性。主要表现为储集空间构成、储层与非储层配置关系和储集能力等方面。研究表明,岩性是研究区储层非均质性的基础;早期的溶蚀孔隙和潜山内幕储层与多级不整合面古岩溶作用密切相关;深埋藏溶蚀作用对碳酸盐岩次生孔隙的后期溶蚀及太古界与下古生界统一油水界面和二者相同的溶蚀特征的形成具重要影响;构造运动和埋藏溶蚀作用则能够合理解释下古生界古潜山带"上缝下洞"的储集空间分布特征及下古生界井段泥浆放空与标准风化壳模型中的孔隙度模式不匹配情况;地层条件下压力和温度对碳酸盐岩储层物性的影响导致研究区白云岩储集能力远高于灰岩。     

塔里木盆地雅克拉断凸及周缘前中生界白云岩储层成因与勘探潜力

钻井岩心、薄片观察和物性资料分析表明,塔北雅克拉断凸及周缘地区前中生界白云岩至少发育3种类型的白云岩储层:风化壳岩溶型、暴露浅滩型和埋藏岩溶型。风化壳岩溶型储层主要受控于古潜山形态,是本区勘探最主要的储层类型;暴露浅滩型储层主要受沉积微相控制,台内滩环境、早期大气淡水淋滤及埋藏成岩环境有机酸的溶蚀是这类储层形成的关键因素;埋藏岩溶型储层主要受埋藏期流体和成岩环境控制。本区白云岩储层形成具有多期次、多类型地质作用的特征,有利的古构造位置和原始沉积相带、建设性成岩作用(白云化作用、溶蚀作用)和断裂及裂缝的发育是白云岩储层形成的关键要素,上覆盖层特别是舒善河组的发育程度是本区白云岩储层油气成藏的关键因素。     

塔里木盆地卡塔克隆起西北倾没端良里塔格组碳酸盐岩储层发育特征与影响因素

钻探揭示塔里木盆地卡塔克隆起西北倾没端上奥陶统良里塔格组发育碳酸盐岩缝洞型储层。综合岩心、薄片以及测井资料,分析了储层发育特征及影响因素,研究认为加里东中期Ⅱ幕风化壳岩溶作用、准同生岩溶作用、埋藏溶蚀作用及构造破裂作用对储层发育有影响。准同生期岩溶作用及与热液有关的埋藏溶蚀作用对现存储集空间的贡献有限,研究区储层发育主控因素的研究尚需进一步深入。     

塔里木盆地塔中北坡奥陶系碳酸盐岩岩溶储层的形成机理

塔里木盆地塔中北坡奥陶系碳酸盐岩储层已成为该盆地油气勘探的重要目标之一,目前对于该岩溶储层的溶蚀机制尚存在争议。为此,基于沉积、层序与储层综合研究成果,结合微观分析测试与宏观地震资料分析结果,将该区碳酸盐岩岩溶储层划分为石灰岩溶蚀孔洞型、白云岩孔洞型和硅质岩裂缝孔洞型3种类型,并分别探讨了其形成机理。结果表明:(1)石灰岩溶蚀孔洞型储层纵向上分布在中奥陶通鹰山组上段和一间房组,而白云岩孔洞型储层主要发育在下奥陶统蓬莱坝组和鹰山组下段且厚度较大;(2)石灰岩溶蚀孔洞型储层形成于三级层序界面(低位期)岩溶作用,而白云岩孔洞型储层则主要形成于受三级层序界面岩溶作用控制的深埋藏白云石化作用,两者均分布在三级层序界面之下的高位体系域;(3)该区硅质岩储层的发育明显受断裂控制,是深部热液沿断层对石灰岩改造的结果,硅质岩储层及其热液溶蚀缝洞系统分布在断裂附近。进而推测:塔中北坡奥陶系除了发育上述3种储层类型以外,还发育台地边缘礁滩型储层。     

Depositional architecture of the late Ordovician drowned carbonate platform margin and its responses to sea-level fluctuation in the northern slope of the Tazhong region, Tarim Basin

The Tazhong Uplift of the late Ordovician is a drowned rimmed carbonate platform. The carbonate rock of the late Ordovician Lianglitage Formation in the northern slope of the Tazhong region is one of the significant petroliferous intervals. Based on petrofacies, depositional cycles, natural gammaray spectrometry and carbon/oxygen isotope data from the Lianglitage Formation, one 2nd-order, three 3rd-order and several 4th-order sequences have been recognized, and the late Ordovician relative sealevel fluctuation curve has been established. The sequences O₃l-1 and O₃l-2 on the platform are composed of highstand and transgressive systems tracts, but lack the lowstand systems tract. The sequence O³l-3 is a drowning sequence. The sequence O₃l-1 overlapped the eroded slope and pinched out to the northwest and landward. The highstand systems tract in the sequence O₃l-2 consists of low-angle sigmoid and high-angle shingled progradation configuration. Major sedimentary facies of the Lianglitage Formation include reef and shoal in the platform margin and lagoon, which can be subdivided into coral-sponge-stromatoporoid reef complex, sand shoal, lime mud mound, and intershoal sea. Reefs, sand shoals and their complex are potential reservoir facies. The reefs and sand shoals in the sequence O₃l-1 developed in the upper of its highstand systems tract. In the sequence O₃l-2, the highstand systems tract with an internal prograding configuration is a response to the lateral shifting of the complex of reef and sand shoal. The transgressive systems tract, in particular the sand shoals, developed widely on the slope of the platform margin and interior. The reefs in the sequence O₃l-3 migrated towards high positions and formed retrograding reefs in the western platform and low relief in the platform interior. Basinward lateral migration of the reefs and pure carbonate rock both characterize highstand systems tract and show that the rise of the relative sea-level was very slow. Shingled prograding stacking pattern of the 4th-order sequences and reefs grow horizontally, which represents the late stage of highstand systems tract and implies relative sealevel stillstand. Reefs migrating towards high land and impure carbonate rock both indicate transgressive systems tract and suggest that the relative sea-level rose fast. Erosional truncation and epidiagenetic karstification represent a falling relative sea-level. The relative sea-level fluctuation and antecedent palaeotopography control the development and distribution of reef complexes and unconformity karst zones. Currently, the composite zone of epidiagenetic karstic intervals and high-energy complexes of reefs and sand shoals with prograding configuration is an important oil and gas reservoir in the northern slope of the Tazhong carbonate platform.     

鄂尔多斯盆地苏里格地区奥陶系古岩溶储层成岩作用

鄂尔多斯盆地苏里格地区奥陶纪主要沉积环境为水下凸起—隆间洼地和(内)陆棚盆地。奥陶系由原始沉积的碳酸盐岩和岩溶角砾岩组成。溶蚀孔是最主要的孔隙类型,裂缝是重要的储集空间;孔隙度为0.02%～16.70%,平均为2.19%;渗透率为(0.0014～706.35)×10-3μm2,平均为 1.90×10-3μm2。奥陶系碳酸盐沉积物(岩)经历的成岩作用有压实、白云石化、胶结、交代、溶蚀和去白云石化作用。全岩白云石样品较低的δ18O值和较高的Mn,Fe含量以及明显低的Sr含量说明白云石受到淡水淋滤和埋藏作用的影响,不低的δ13C值说明碳来自原始沉积物中的CaCO₃。白云石胶结物较全岩白云石具有较低的δ18O和δ13C值,说明白云石胶结物形成于裸露期的风化壳岩溶作用阶段。岩石经历了早期成岩作用、表生成岩作用和晚期成岩作用。低孔、低渗是该储层的特点,原因是岩溶作用强度不够和埋藏较深。      

塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系储集层类型与分布

塔里木盆地麦盖提斜坡区奥陶系碳酸盐岩主要发育2套储集层：中上奥陶统灰岩为裂缝型储集层,主要受多期断裂活动及断裂相关岩溶作用控制,有利储集层主要分布在断裂发育区;下奥陶统白云岩为裂缝-孔洞型储集层,主要受埋藏重结晶作用、埋藏岩溶（有机酸与热液）作用控制,该类型储集层在Q5井三维区、S1井三维区及盆地西部台地区均有分布,地震反射特征为“串珠状”。储集层分布规律表明,下奥陶统白云岩领域是斜坡区奥陶系寻找油气的突破口。     

塔里木盆地塔河油田下奥陶统油藏特征及成藏条件分析

地质综合研究和勘探实践表明,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。该油田主力产层下奥陶统碳酸盐岩发育孔、洞、缝3类储集空间,组成裂缝型、孔洞-裂缝型、裂缝-孔洞型和生物礁(滩)相孔隙型4类储层。长期生烃、多期构造运动和多期岩溶作用使塔河油田不同区块原油性质有一定差异。下奥陶统油气聚集成藏主要受阿克库勒凸起、碳酸盐岩溶蚀孔洞缝发育程度和石炭系巴楚组泥岩覆盖等多种因素综合控制。      

鄂尔多斯盆地中部气田中奥陶统马家沟组岩溶型储层特征

鄂尔多斯盆地中部气田目前累计探明地质储量3377.3×10⁸m³。其中,中奥陶统马家沟组碳酸盐岩油气藏储量占总探明储量的80%以上,而岩溶型储层贡献最大。在对大量起控制作用的钻井岩心进行系统、详细的描述和研究的基础上,结合镜下铸体薄片研究,提出了研究区奥陶系岩溶作用的形成环境、成因类型、作用机理及岩溶型储层的特征。特定环境中沉积的具含量不一晶间孔隙的粗粉晶白云岩和含硬石膏结核白云岩是储层发育的物质基础,表生成岩期和埋藏成岩期岩溶作用所形成的次生孔、缝、洞的发育和保存程度是能否形成良好储层的关键,埋藏成岩期岩溶作用和构造裂隙主要在表生成岩裸露期形成的孔隙系统上叠加发育。储集类型可细分为裂缝-溶孔(洞)型,裂缝-孔隙-溶孔型和孔隙型,其中裂缝-溶孔(洞)型对储层贡献最大。优质储层纵向上主要分布在硬石膏结核粉晶白云岩发育的马五₁³、马五₁²小层,平面上分布在中部的硬石膏结核盆缘坪相带。     

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。