塔里木盆地海相油气成藏研究进展

近年来塔里木盆地超深层海相油气勘探取得了丰硕成果,顺北奥陶系、塔中寒武系、塔河深层等油气新发现,为塔里木盆地海相油气成藏研究提供了丰富的基础资料。塔里木盆地海相油气主要分布于台盆区,油气藏类型多样,原油物性变化大,显示出成藏的复杂性。通过对大量的实际样品分析和模拟实验及大量的地质、地球化学综合分析,结合构造演化、层序地层学、沉积相与沉积环境等研究成果,在烃源岩分布及其演化、油气地球化学特征、海相油气藏分布特征等方面取得了显著进展。一是明确了塔里木台盆区海相油气主要来源于强还原环境下形成的下寒武统-中下奥陶统烃源岩,特别是台盆区下寒武统玉尔吐斯组,并明确了超深层海相油藏后生改造主要有TSR、热裂解2种类型,提出了相应的判识指标;二是在建立玉尔吐斯组缓坡型优质烃源岩沉积发育模式的基础上,通过井震标定、正演模拟和区域测线地震相解释、三维区属性分析与地震反演,预测了玉尔吐斯组烃源岩的展布,并明确其演化特征:燕山期以来长期低地温背景下的"高压生烃演化抑制模式"延缓了顺托果勒低隆寒武系烃源岩热演化,顺托果勒地区仍具晚期高成熟液态烃形成条件;三是通过台盆区油气成藏特征对比,明确了奥陶系油气分布特征,进一步明确在台盆区寻找以下寒武统玉尔吐斯组原地烃源岩与燕山期以来晚期活动走滑断裂相匹配的、以晚期供烃为主的轻质油藏-天然气藏,是塔里木台盆区超深层碳酸盐岩领域油气勘探的重要方向。      

塔里木盆地震旦系—寒武系万米超深层天然气成藏条件与有利区带优选

塔里木盆地超深层碳酸盐岩具有良好的油气勘探潜力,明确震旦系-寒武系万米超深层碳酸盐岩油气成藏条件及有利勘探区带分布规律对于开展塔里木盆地超深层油气勘探具有重要指导意义。塔里木盆地南华系-寒武系烃源岩发育,分布面积广;储层以礁滩相白云岩为主,中寒武统大面积发育的膏盐湖-膏/泥（云）坪沉积有利于油气保存及聚集,空间上构成多种有利的油气成藏生-储-盖组合。综合烃源岩、储层、有利盖层的分布规律,优选塔中隆起北斜坡与温宿凸起周缘的寒武系盐下台内滩、轮南低凸起-满加尔凹陷西部盐下礁后滩、轮南低凸起-古城低凸起台缘带及塔北隆起-满加尔凹陷西部-塔中隆起中寒武统盐间滩相储层分布区是塔里木盆地寒武系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达9.7×10⁴km²;塔北隆起南斜坡与塔中隆起北斜坡的台内滩储层分布区为震旦系超深层有利勘探区带,其中埋深小于10 km的有利勘探面积达3.1×10⁴km²。研究认识对于开展塔里木盆地震旦系-寒武系超深层天然气勘探具有重要理论和现实意义。     

四川盆地东部深层盐下震旦系—寒武系天然气成藏条件与勘探方向

基于四川盆地东部(川东)周缘野外露头与钻井资料综合分析,通过对区内逾6×104 km2地震资料进行深层构造精细解释,刻画川东中下寒武统膏盐岩层平面展布,探讨川东深层盐下震旦系—寒武系天然气成藏条件,指出近期有利勘探方向。川东深层中下寒武统发育两套区域展布含膏盐岩层,其是川东区域性滑脱层,滑脱层之上发育断层相关褶皱,之下发育宽缓背斜;盐下发育6~7排北北东、北东向展布大面积构造圈闭。川东深层盐下具备良好天然气成藏条件,生储盖空间配置好:发育陡山沱组、灯三段与水井沱组3套烃源岩,以水井沱组为主;发育灯二段、灯四段与石龙洞组3套风化壳岩溶与颗粒滩型储集层;发育中下寒武统膏盐岩与水井沱组区域性盖层。川东深层盐下勘探应首选灯四段,石龙洞组与灯二段居次,首选油气运聚指向区、埋深适中且远离盆缘区域,红花店—华蓥山北、凉水井—蒲包山—雷音铺、大天池等3排构造是近期最有利勘探区带。     

“大埋深、高压力”条件下塔里木盆地超深层油气勘探前景

随着塔里木盆地超深层油气勘探技术日益完善，烃源岩在高压力下的热演化已成为超深层油气资源评价及成烃理论研究的焦点。通过对国内外温压控制下烃源岩生烃模拟实验和成果的研究，结合塔里木盆地顺托果勒低隆"大埋深、高压力"的地质条件，探讨了塔里木盆地海相烃源岩高压生烃演化抑制模式。顺托果勒低隆寒武系烃源岩在燕山期以来仍具有形成高成熟液态烃的地质条件，其热演化受抑制的边界条件为:①构造长期稳定的封闭体系；②烃源岩埋深大于6 500 m，流体压力长时间持续大于60 MPa，晚期低地温场背景（地温梯度小于2.0℃/hm）；③烃源岩母质类型为Ⅰ、Ⅱ₁型。塔里木盆地超深层寒武系海相烃源岩以Ⅰ型、Ⅱ₁型干酪根为主，在高压条件下抑制程度更明显，其生油窗范围及潜力远高于传统的理论计算值，因此超深层油气勘探潜力巨大。      

塔里木盆地顺托果勒北部地区超深层现今地温场特征

塔里木盆地顺托果勒低隆起北部(顺北地区)发育超深层轻质油藏,这与传统生烃理论认识相矛盾。为了更合理地解释顺北地区超深层油气相态的分布规律,对研究区现今温度场及油气地球化学特征开展了系统研究。顺北地区现今大地热流为32.2～42.1 mW/m²,不同埋深的同一地层温度表现出与大地热流相似的平面分布模式,由北向南逐渐增大。埋深为9 km和10 km的地层温度分别为154～208℃和164～226℃。顺北地区下寒武统玉尔吐斯组烃源岩现今温度为168～248℃,中奥陶统一间房组储层温度为128～178℃,烃源岩的地层温度与气油比和原油成熟度具正相关性,与原油密度和黏度呈负相关性。顺北地区深部地层温度场受控于岩石热导率与岩石圈热结构,而温度场最终控制了油气在储层中的相态展布特征。自北向南,顺北地区深部温度场逐渐增大,依次与发育的轻质油藏、挥发性油藏、凝析气藏和干气藏相匹配,该研究认识对超深层油气勘探与资源评价具有指导意义。     

龙门山山前复杂构造带双鱼石构造栖霞组超深层整装大气田的形成

以往在四川盆地西北部龙门山山前复杂构造带以冲断推覆带的勘探为主且主要集中在中深层,近期该区中二叠统天然气勘探取得重大突破,发现了双鱼石构造栖霞组超深层整装大气田,并且揭示出一个油气规模成藏的勘探新领域——冲断掩伏带与前缘背冲带原地构造超深层。为了给下一步油气勘探部署提供依据和参考,基于对生储盖组合以及圈闭等油气成藏要素的分析,总结了双鱼石构造栖霞组气藏的形成机制与模式。研究结果表明：(1)该区栖霞组储层受台地边缘滩微相的控制,叠合早成岩期岩溶与白云石化作用改造,形成以溶蚀晶间孔为主要储集空间的孔隙型储层;(2)栖霞组气藏天然气的来源包括下寒武统筇竹寺组泥页岩和中二叠统栖霞组、茅口组泥灰岩,该区规模发育下寒武统与中二叠统优质烃源岩,为气藏形成提供了充足的气源;(3)栖霞组储层与寒武系、二叠系烃源岩组成“下生上储”和“自生自储”的近源高效源储组合,烃源断层有效沟通源岩和储层,其上发育茅口组泥灰岩直接盖层和三叠系膏岩区域盖层,生、储、盖组合良好;(4)受龙门山推覆构造挤压作用以及双滑脱层夹持的影响,双鱼石构造栖霞组以层内原地背冲背斜构造为特征,与晶粒白云岩共同作用并形成了构造—岩性复合圈闭,...     

塔里木盆地顺托果勒隆起奥陶系碳酸盐岩超深层油气突破及其意义

塔里木盆地顺托果勒隆起形成于加里东中期,早寒武世早期发育玉尔吐斯组斜坡—陆棚相烃源岩,早寒武世—中奥陶世发育了厚达3000m的碳酸盐岩沉积建造,多期海平面变化有利于形成暴露溶蚀型储层,同时加里东—海西期多期断裂发育,有利于裂缝发育和流体改造形成多类型储层,晚奥陶世沉积的巨厚泥岩可以作为区域盖层。该隆起下古生界发育完整的生储盖组合,是油气成藏有利地区。前期油气勘探主要集中在沙雅隆起与卡塔克隆起区,对深埋的顺托果勒隆起认识不足。通过深化基础研究,认识到顺托果勒隆起长期处于低地温背景,下寒武统烃源岩在喜马拉雅期仍处于凝析油—天然气生成阶段,具备形成晚期成藏的大型油气田的有利条件,寒武系—中下奥陶统碳酸盐岩是最主要的目的层系。在沙漠地区超深层地震技术攻关基础上优选目标实施钻探,取得了重大突破,勾勒出顺托果勒隆起大油气田的轮廓,有望实现塔中—塔北连片含油气格局。     

塔里木盆地顺北超深层碳酸盐岩油气田勘探开发实践与理论技术进展

基于塔里木盆地顺北超深层碳酸盐岩油气田勘探开发实践,系统总结"十三五"期间勘探开发理论技术进展,为拓展该区勘探领域和国内外超深层海相碳酸盐岩勘探开发提供借鉴和启示.整体、动态剖析古老叠合盆地"成烃-成储-成藏"关键地质要素,指出顺北地区下寒武统玉尔吐斯组优质烃源岩在长期低地温背景下晚期持续生烃,是超深层赋存大规模液态烃...     

深层-超深层碳酸盐岩储层理论技术进展与攻关方向

中国碳酸盐岩油气勘探不断向深层和超深层推进,发现了越来越多的油气资源,成为世界超深层领域油气勘探开发最活跃的地区.围绕深层-超深层碳酸盐岩储集体成因机理、地质模式、地球物理预测和储层精细建模等方面,取得了重要进展.在深层优质碳酸盐岩储集体的成因研究上初步形成了一些共识:原始高能相带和早期白云岩化作用是优质储集体发育的基...     

塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布及封闭性评价

塔里木盆地中寒武统发育膏盐岩,其分布及封闭性对深层油气勘探具有重要意义。基于录井和测井资料、地震资料、测试资料,分析了塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布特征,并根据岩石类型（如盐岩、膏岩、含膏岩）、埋藏深度和构造变形强度,对膏盐岩盖层品质进行评价。研究结果表明：塔里木盆地中寒武统膏盐岩沉积序列由盐岩、膏岩、含膏岩、白云岩、石灰岩和泥岩组成,主要分布在塔里木盆地中部地区,盐岩分布范围小,位于中心部位,膏岩分布范围稍大,含膏岩分布范围最大,具有牛眼式沉积特点;北部坳陷中西部、中央隆起中西部大部分地区、西南坳陷西部北斜坡发育好膏盐岩盖层,中央隆起中部部分地区和西南坳陷东部西北构造带北部发育中等膏盐岩盖层,塔北隆起中部和西南坳陷东部西北构造带南部发育差膏盐岩盖层。     

川中深层—超深层多次波识别和压制技术——以高石梯—磨溪连片三维区为例

川中地区前震旦系勘探程度不高,远远满足不了深层地质研究的需求。现今主要依据地震资料研究前震旦系,但由于地层年代久、地层压力大、波阻抗差异小,导致地震波能量衰减大、有效信号能量弱,中、浅层存在的强反射界面容易掩盖深层有效的弱反射能量,大大降低了深层地震资料的信噪比,影响地震成像的真实性和可靠性,从而造成构造或地层假象,误导地质解释。为此,在详细分析川中深层地震资料特点的基础上,分析了深层的地震反射特征,认为深层寒武系和震旦系地震资料存在强多次波,超深层前震旦系的连续层状反射结构主要源于中、浅层强反射层产生的多次波,致使深层和超深层信噪比很低。基于多次波的认识和压制难点,确定了叠前和叠后联合、组合压制多次波的思路,应用层控速度分析、高分辨率抛物线Radon变换、优势炮检距叠加和叠后F-X域滤波压制残余多次波等关键技术压制多次波。高石梯—磨溪三维地震资料处理结果表明,提高了深层地震数据和测井合成记录相关性,超深层低角度席状多次波强反射能量得到有效压制,地层结构特征更为清楚,地震成像质量显著改善。     

塔里木盆地顺南-古城地区奥陶系鹰山组天然气气源与深层天然气勘探前景

顺南-古城地区处于在塔里木盆地顺托果勒低隆起(阿满低隆)、卡塔克隆起(塔中隆起)和古城墟隆起(古城低隆)3个构造单元的汇聚部位.近3年来,在顺南-古城地区的中-下奥陶统鹰山组或中奥陶统一间房组-中、下奥陶统鹰山组(以鹰山组为主)及其毗邻的塔中隆起塔中1号构造下寒武统肖尔布拉克组的碳酸盐岩中,已经有11口探井获得天然气流,天然气产量最高可达165.8×10⁴ m³/d (顺南5井无阻流量)和107.8×10⁴ m³/d (古城9井),显示顺南-古城地区丰富的天然气资源潜力.对顺南-古城地区以及塔中1号构造的11口探井的天然气烃类组分与稳定碳同位素组成的气-气对比表明:天然气干燥系数C₁/C_1-5值达0.99~1.00,属于过成熟干气范畴;天然气碳同位素组成δ¹³C₁-δ¹³C₄值均大于-42.5‰,与塔里木盆地台盆区不同源的典型天然气对比,确认天然气源自寒武系气源层.以顺南4井为例,采用流体包裹体测温-单井地层埋藏史数值模拟-实测地层R_o(镜质体反射率)剖面校正热史的集成技术,厘定中奥陶统一间房组-中、下奥陶统鹰山组(以鹰山组为主)气藏属于一期成藏,天然气充注时间为22～10 Ma(中新世),属于晚期成藏,有利于天然气资源的保存.     

塔中隆起区中-下奥陶统顶不整合面油气运移分析和勘探潜力评价

将塔里木盆地中央隆起区中-下奥陶统顶不整合面作为目标层系,选择对该层有油气贡献的中-下寒武统烃源岩和中-下奥陶统烃源岩,针对两套烃源岩分别建立运移模式。其中,中-下寒武统烃源岩距离中-下奥陶统顶不整合面的垂向距离较远,运移模式以垂向为主,且主要是沿着断裂分布;而针对中-下奥陶统烃源岩则应用侵入逾渗理论模型来模拟其对中-下奥陶统顶不整合面的贡献,分析表明中-下奥陶统烃源岩对中-下奥陶统顶不整合面的油气贡献以侧向运移为主。最后,综合两套烃源岩的油气贡献分析认为塔中地区为最好的油气潜力区。     

塔北地区寒武纪深层白云岩构造-岩相古地理特征及勘探方向

由于塔北地区寒武系深层白云岩资料点少,有效恢复岩相古地理成为制约寒武系深层白云岩勘探领域优选的关键地质要素之一。 利用有限的 14 口钻井和 4 个野外露头地质资料点以及地震资料,探讨了塔北地区寒武纪深层白云岩岩相古地理特征,精细刻画了台地类型及台缘特征,并尝试刻画台内沉积分异。塔北地区寒武纪总体发育轮南断控陡坡型台缘和北部沉积缓坡型台缘 2 种类型的台缘,台内滩、膏云坪、膏盐湖及台内洼地等沉积单元分异明显。 台缘特征及台内沉积分异控制了储盖组合的配置,由此得出长期继承性隆起上的寒武系台缘礁滩、礁后滩白云岩与蒸发盐湖相膏盐岩和蒸发潮坪相膏泥质白云岩形成的优质储盖组合为有利的勘探方向。塔北地区寒武系具有 2 个现实的有利勘探区带：轮南陡坡型台缘带和北部缓坡型台缘带,其中,轮南台缘带后侧、泻湖靠海一侧的礁后滩储层上覆致密碳酸盐岩盖层;北部台缘带藻丘及滩体复合型白云岩储层上覆中、下寒武统泥晶白云岩、膏质白云岩及含泥白云岩等致密盖层。北部缓坡型台缘带储盖组合要优于轮南陡坡型台缘带,勘探前景更为乐观。     

塔里木盆地塔中隆起走滑断裂的三层结构模型及其形成机制

塔中隆起位于塔里木盆地中央隆起带中部,为塔里木盆地油气勘探的重点区块之一。以塔中隆起高品质三维地震资料精细解释为基础,开展塔中隆起走滑断裂的剖面和平面几何学特征、断裂的活动期次和断裂形成机制研究。地震资料显示塔中走滑断裂于石炭纪之前定型,少数走滑断裂的活动持续到了石炭纪之后,断穿基底到志留系和泥盆系,断面直立,但是在不同层位断层的几何特征存在明显差异性,主要分为3层结构：深层中、下寒武统断裂平面上呈线性展布,中、下寒武统在断裂两侧上拱;深部断裂向上继续切穿上寒武统和奥陶系,并在碳酸盐岩顶面发育许多分支断裂,剖面上表现为正花状构造,平面上组合为斜列断裂;浅层走滑断裂发育在上奥陶统-志留系和泥盆系内,剖面上常以负花状构造样式出现,平面上表现为该层特有的北西向雁列断层。这3层断裂在垂向上叠置,形成复杂的空间形态,将塔中隆起走滑断裂的演化阶段划分为3期：中寒武世塔中地区存在构造反转事件,在压扭应力作用下发育规模较小的走滑断裂;晚奥陶世走滑断裂复活,形成正花状构造;志留纪—泥盆纪走滑断裂持续活动。塔中隆起走滑断裂的形成受周缘构造环境控制,在中寒武世局部压扭应力、晚奥陶世压扭环境和志留纪—泥盆纪的压扭环境下形成演化。     

塔里木盆地深层碳酸盐岩缝洞储集层地震响应特征

以塔里木盆地古生界碳酸盐岩缝洞储集层为例,借助弹性波波动方程正演模拟技术,从礁滩体储集层、风化壳岩溶储集层及断裂相关岩溶储集层发育影响因素入手,探讨了各类碳酸盐岩储集层的地震响应特征。分析结果表明：礁滩体储集层地震响应主要为古地貌高部位的丘状、片状地震反射、弱反射、杂乱反射及串珠状强反射等;风化壳岩溶储集层地震响应主要为顶界片状反射、顺层片状反射、弱—强串珠状反射及弱反射等;断裂相关岩溶储集层地震响应主要为纵向长串珠、纵向多串珠状反射,片状、串珠状及杂乱反射复合,断裂交会处串珠状反射等。从储集层控制因素出发进行碳酸盐岩储集层地震响应特征分析是一种可行的方法,对深层碳酸盐岩储集层地震识别、储集层预测方法选择、勘探潜力分析及目标选择具有一定的参考价值。     

塔中北斜坡塔中45井奥陶系油藏成藏史浅析

塔中45井奥陶系原油与塔与10井石炭系，塔中11井，塔中35井志留系原油的甾烷、萜烷分布及生物标志物组成特征有差异，表明塔中45井奥陶系原油与其它原油来自不同的油源层系，油、烃源岩对比结果表明，塔中45井奥陶系原油主要来自寒武系，根据萤石的赋存，构造形态，结合油源对比结果，可以推断萤石的形成与Ⅰ号断裂加里东期构造活动有关，塔中45井中，上奥陶统油藏可能存在3期油气充注；加里东期末－海西早期，海西晚期和印支－燕山期。满加尔凹陷中西部及塔中低凸低北斜坡台地相的寒武系烃源岩在海西晚期所形成的油气构成现今油藏的主体。图3参6（林青摘）。