长庆气田前石炭纪岩溶古地貌恢复方法及其在气田产能建设井位优化中的应用效果

长庆气田为岩性－地层圈闭类型,储层为奥陶系下统马家沟组马五段岩溶型碳酸盐岩风化壳;风化壳期岩溶控制储层储集空间的发育程度;本文通过对气田前石炭纪风化壳岩溶古地貌形态恢复方法的评价和选取,成功再现了古地貌形态,分析了各地貌单元对储层储集空间发育程度的影响;并将其应用于气田产建井位优化之中,且获得了极好的符合率和经济效益。     

鄂尔多斯盆地构造演化与古岩溶储层分布

利用地层残余厚度法,恢复了鄂尔多斯盆地不同时期的古构造面貌,结合奥陶系岩溶储层的分布特征,分析了古构造演化过程对岩溶储层发育的影响。鄂尔多斯盆地奥陶系沉积时期为中部高、东西低,西陡东缓的古构造面貌,东部缓坡带发育含膏白云岩沉积相带,为古岩溶储层的发育奠定了物质基础。自奥陶系沉积后,缺失了大约1.3×10 12 a的沉积,古构造面貌继承发育,中部古隆起东斜坡带在古地貌上隶属于岩溶斜坡区,水流集中,径流活跃,为风化壳岩溶储层的发育创造了有利条件。自石炭纪本溪期重新接受沉积后,至早、中三叠世奥陶系顶部剥蚀面始终保持了中部高、东西低的古构造面貌,古隆起带是地下活动性流体运移的有利指向区,隆起斜坡带在早期风化壳岩溶的基础上,更有利于埋藏期岩溶的形成。     

鄂尔多斯盆地东南部奥陶系岩溶古地貌与储层分布规律

为研究鄂尔多斯盆地东南部岩溶古地貌发育特征及储集空间分布规律,依据岩心、测井、露头、地震、分析化验等资料,采用古地质图法、残余厚度法、印模法、地球物理属性法等方法进行综合分析,得出鄂尔多斯盆地东南部奥陶系岩溶古地貌形态为:"西与西南为高地,高中可见鞍与台,台间洼地汇流水,水流沿坡向东流,坡中形成丘与台,丘台间有若干沟,沟沟相汇进入盆,盆中可见洼与丘"。研究认为,岩溶斜坡中残丘、岩溶高地与岩溶台地转换部位、古沟槽两侧上倾方向的斜坡带岩溶作用强烈,溶蚀孔隙发育。由于受后期压实、胶结、交代、溶蚀等成岩作用影响,原生孔隙保留很少,储层储集空间以纳米级晶间孔为主,其次为微米级的溶蚀孔。根据岩溶古地貌与古沟槽网络分布规律及储层储集空间分布特征,认为古沟槽控制的斜坡带及残丘区、岩溶高地的地貌单元转换带是勘探开发的重点区域。     

川中乐山-龙女寺古隆起奥陶系风化壳古地貌恢复方法及其特征

风化壳古地貌与岩溶储层、古地貌圈闭密切相关。碳酸盐岩风化壳岩溶作用的发展及演化明显受控于当时的古地貌形态,而古地貌又控制着地表和地下岩溶水流的流向,进而控制了碳酸盐岩风化壳岩溶作用带内的孔洞发育。川中乐山-龙女寺古隆起经历加里东到海西期120Ma的风化剥蚀,岩溶作用十分发育,奥陶系储层储集空间均由次生溶蚀改造而成。结合本区地层特征,选取适当的层位用"印模"法进行岩溶古地貌恢复,并划分出岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地三种地貌单元及次级单元,分析了各个分区特征。     

鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩天然气勘探领域

通过对鄂尔多斯盆地奥陶系沉积特征、烃源岩条件、储层类型及成藏主控因素的综合分析,认为奥陶系存在盆地中东部风化壳、古隆起周边白云岩体、台缘相带和盆地东部奥陶系盐下四大成藏区带。结合天然气勘探最新进展,优选出奥陶系岩溶风化壳作为勘探的现实目标;同时认为古隆起周边白云岩体、台缘相带及盆地东部奥陶系盐下等三大领域发育多类有效储层及圈闭,成藏潜力巨大,是盆地海相碳酸盐岩天然气勘探的接替领域。     

川中乐山-龙女寺古隆起奥陶系风化壳古地貌恢复方法及其特征

风化壳古地貌与岩溶储层、古地貌圈闭密切相关。碳酸盐岩风化壳岩溶作用的发展及演化明显受控于当时的古地貌形态，而古地貌又控制着地表和地下岩溶水流的流向，进而控制了碳酸盐岩风化壳岩溶作用带内的孔洞发育。川中乐山一龙女寺古隆起经历加里东到海西期120Ma的风化剥蚀，岩溶作用十分发育，奥陶系储层储集空间均由次生溶蚀改造而成。结合本区地层特征，选取适当的层位用“印模”法进行岩溶古地貌恢复，并划分出岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地三种地貌单元及次级单元，分析了各个分区特征。     

鄂尔多斯盆地奥陶系顶面演化与岩溶储层

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩的风化淋滤带与油气运聚关系密切，古岩溶孔洞是其主要储层。为此，通过恢复鄂尔多斯盆地奥陶纪古构造、风化裸露期古地貌及奥陶系顶面在二叠纪本溪期、太原期、山西期、石盒子期、石千峰期的起伏形态，分析了奥陶系岩溶储层的演化过程。奥陶纪“三隆两鞍一坳陷”的古构造格局控制了沉积相带的展布，是岩溶储层发育的基础；风化裸露期岩溶古地貌格局有利于岩溶储层的进一步发育；奥陶系顶面在本溪期一早中三叠世的起伏形态决定了岩溶储层的后期改造，其在沉积演化过程中，始终处于中部高、东西低的构造格局。分析认为：东部坳陷与中部隆起之间的斜坡带为岩溶储层展布的有利区域，是下古生界油气勘探的重点；东部坳陷中的岩溶残丘为岩溶储层发育的次级有利区，存在较大的勘探潜力。     

鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳岩溶储层研究

鄂尔多斯盆地在奥陶系顶部发育大面积的风化壳岩溶储层.不整合面、溶蚀孔洞缝、岩溶地貌是其区别于其它储层的特殊标志.复杂多变的溶蚀孔、洞、缝及其组合,构成了风化壳岩溶储层的储集空间.该类储层受岩性、沉积相带、古地貌形态、成岩作用改造等因素控制.     

鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶古地貌气藏特征及勘探进展

依据古岩溶和碳酸盐岩成藏地质理论,系统分析了鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩天然气成藏地质背景及非常规隐蔽性大型岩溶古地貌气藏的烃源、储层、盖层、圈闭及运聚规律等基本特征,提出了稳定地台区海相碳酸盐岩储层与圈闭是成藏要素中的关键因素。并以此为重点,深入研究了古岩溶成因和岩溶古地貌的发育特征,揭示了古风化壳孔、洞、缝网络与气藏圈闭形成的机制和分布规律。并通过古地貌模式的建立及其在实践中的应用,使奥陶系古风化壳天然气勘探不断取得了进展。     

乌审旗—志丹地区奥陶系岩溶古地貌与马五_4~1气水分布关系

鄂尔多斯盆地乌审旗—志丹地区奥陶系岩溶古地貌的形态对区内气水的分布具有控制作用。运用补偿厚度印模法(毛儿沟灰岩至本溪组底地层厚度)恢复了研究区奥陶系岩溶古地貌,其形态包括岩溶高地、岩溶斜坡及岩溶盆地等二级古地貌,并进一步识别出台地、浅洼、残丘、沟槽及洼地等三级古地貌。整体上,乌审旗—吴起一带属于岩溶高地,乌审旗东侧—靖边—志丹一带属于岩溶斜坡,横山—安塞一带以东属于岩溶盆地。通过典型气藏剖面分析及古地貌与气水分布的叠合,发现研究区的水主要分布于岩溶高地,气主要分布于岩溶陡坡或残丘部位。研究认为:岩溶高地虽具有良好的储集空间,但后期因盆地构造演化,气水重新分异运移导致地层水较富集;岩溶斜坡处于岩溶高地与岩溶盆地的过渡区域,岩溶水排泄畅通,伴随强烈的膏溶作用,充填作用与胶结作用均不发育,从而形成良好的孔、洞、缝等储集空间,具有良好的天然气富集条件;岩溶高地与岩溶斜坡的过渡带及残丘部位也均具有良好的天然气富集条件。     

歧口凹陷北大港构造带奥陶系潜山储层特征、主控因素及发育模式

奥陶系碳酸盐岩潜山是歧口凹陷重要的油气勘探对象,由于其储层的非均质性强,勘探进展缓慢。在分析宏观构造背景、钻井、录井、常规测井、成像测井、试油和地震等资料的基础上,明确了北大港构造带奥陶系潜山的储层特征和储层主控因素,提出了多期次岩溶发育模式。北大港构造带潜山储层的岩性主要为白云岩和膏溶角砾岩,储集空间以溶洞、粒间溶孔、晶间孔和裂缝为主,储层发育主要受控于岩性组合,以及晚加里东期-早海西期、印支期-燕山期和喜马拉雅期3期古岩溶的综合改造。基于恢复的岩溶古地貌、试油表现、溶洞充填物和构造背景,建立了3期古岩溶改造模式,即晚加里东期-早海西期的准平原化岩溶残丘-斜坡-洼地改造模式、印支期-燕山期总体岩溶斜坡背景下的次级残丘-洼地模式、喜马拉雅期的断裂岩溶改造模式。其中,晚加里东期-早海西期是北大港构造带最重要的储层改造阶段,印支期-燕山期古岩溶储层的改造作用仅在千米桥潜山带较明显,而喜马拉雅期的古岩溶改造仅发育于古近系凹陷的边界断裂带,改造了晚加里东期-早海西期的古岩溶地层。     

塔中北斜坡奥陶系鹰山组岩溶作用与储层分布

塔中北斜坡奥陶系碳酸盐岩储层在很大程度上受岩溶作用的控制,深入总结古岩溶作用与储层分布的相关性对油气勘探开发具有重要意义。通过对岩心、薄片、阴极发光、测井及地化分析等资料综合研究,识别出在鹰山组顶部不整合面剥蚀残留地层中存在风化壳岩溶和埋藏岩溶2种类型的古岩溶作用。风化壳岩溶作用是形成优质储层的关键因素,受其控制的储层在垂向上主要局限在不整合面以下150 m深度范围内的表层岩溶带和径流岩溶带,平面上主要发育于岩溶斜坡区,又以岩溶残丘为最有利微地貌单元;埋藏岩溶与酸性流体、温度、地层压力、热液及断裂构造有关,是储层优化改造的关键因素,为碳酸盐岩盆地深部的油气勘探开拓了新领域。     

鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩天然气成藏主控因素及勘探进展

1989年,在鄂尔多斯盆地钻探的陕参1、榆3井获高产工业气流,发现了当时我国最大的海相碳酸盐岩气田--靖边气田,证实了该盆地下古生界海相碳酸盐岩沉积层系具有巨大的天然气勘探潜力。为了推进“西部大庆”的早日建成并为该气田下一步勘探工作提供技术支持,对该盆地海相碳酸盐岩天然气成藏主控因素及勘探技术思路进行了总结。通过对鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系沉积特征、烃源岩条件、储层类型及天然气成藏组合的综合分析,认为该区奥陶系海相碳酸盐岩发育盆地中东部奥陶系风化壳、古隆起东侧白云岩、盆地西部岩溶缝洞体等3大勘探领域;近年开展的地质研究和勘探技术攻关,明确了上述3大勘探领域的成藏主控因素,形成了岩溶古地貌精细刻画与风化壳储层预测、白云岩储层地震预测及含气性检测、岩溶缝洞体识别及储层预测等先进的勘探配套技术,天然气勘探取得了新的进展：①靖边气田含气面积不断扩大,天然气储量规模增长近2倍,是中国石油长庆油田公司天然气增储上产的现实目标;②古隆起东侧白云岩发现多个含气富集区,天然气储量规模接近1 000×10⁸ m³,是现实接替领域;③在鄂尔多斯盆地西部岩溶缝洞体发现新苗头,是下一步天然气勘探的新领域。     

古岩溶地貌与古岩溶储层岩溶效应分析——以鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳为例

以鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳为对象,以大量地质录井及实验分析资料为依据,密切结合古岩溶储层岩性和物性分析,综合探讨了古岩溶地貌与古岩溶储层的岩溶效应特征。研究结果表明,盆地东部奥陶系风化壳储层岩石类型可归纳为白云岩类、次生灰岩类、石灰岩类、云化灰岩类等四大成因组合。古岩溶地貌不同,则与储层的岩性效应不同,石灰岩及云化灰岩类是斜坡台地及残丘和盆地残台及残丘发育的标志性岩类;白云岩及次生灰岩类则是斜坡台缘、斜坡阶坪及盆地洼地发育的基础岩类。古岩溶地貌不同,则与储层的物性效应不同,斜坡台缘效应最好,斜坡阶坪中等,斜坡台地及残丘中下,盆地残台及残丘较差,盆地洼地最差。斜坡台缘与斜坡阶坪分界为盆地东部古岩溶效应的重要转折点,居其两侧的小层渗透率随古岩溶地貌的变迁而逆向增减,发育红色和蓝色2种不同的效应模式。小层物性效应则与白云岩类和次生灰岩类的含量密切相关,其效应模式呈现出此消彼长同时又互为补充的特点。如果储层岩类组成过于单一、或者某类组分含量过低或过高,都将对古岩溶地貌发育产生重要的影响;适度比率的岩类组合或者混合岩化对古岩溶储层的物性效应更为有利。     

巴楚地区寒武系碳酸盐岩白云石化机制

通过系统取样进行地球化学分析,研究塔里木盆地巴楚地区寒武系碳酸盐岩地球化学特征,在此基础上对盐上白云岩、盐间灰岩及盐下白云岩的白云石化成因进行对比研究。盐间灰岩中的白云石δ18O值大于6‰,δ13C值一般大于1‰,87Sr/86Sr值略低于古海水,Mn和Na元素富集,表明白云石化作用发生在沉积早期,系萨布哈成因;盐上白云岩以中—粗晶白云岩为主,δ13C值偏负,δ18O值偏负但均大于9‰,87Sr/86Sr值趋同于古海水,反映形成于浅埋藏环境;盐下白云岩以粉—细晶白云岩为主,δ13C值偏正,δ18O值偏负,87Sr/86Sr值大,Fe和Sr元素富集,形成于局限台地的超盐度蒸发环境中,系渗透-回流成因,并受后期深埋藏高温环境影响。     

鄂尔多斯盆地奥陶系储层演化与油气运聚

鄂尔多斯盆地奥陶系沉积时期处于“三隆二鞍一坳陷”的古构造格局,3个隆起共同控制着奥陶系的沉积体系,同时也控制着有利储层的最初展布状态。奥陶系沉积之后,鄂尔多斯盆地经历了长达1.3亿年的沉积间断,形成了广泛发育的风化壳岩溶储层。本溪期-早中三叠世,奥陶系顶面始终处于“中部隆、东西坳”的构造面貌,在中部隆起与东部坳陷之间存在一陡坡带,这一陡坡带对岩溶储层的后期演化具有决定性作用。晚三叠世,奥陶系顶面处于西北高、东南低的构造格局,最初生成的油气向盆地西北方向运移。中侏罗世,盆地东部逐步抬升,奥陶系顶面构造格局主要表现为东部高、西部低,生成的油气主要向盆地东部运移,早期生成的油气进行重新调整。     

鄂尔多斯盆地奥陶系顶面形成演化与储集层发育

从奥陶系顶面在不同地质历史时期的演化、反转入手,探讨构造演化对鄂尔多斯盆地奥陶系不同类型储集体发育的控制作用,研究碳酸盐岩储集层形成演化机理。鄂尔多斯盆地奥陶系顶面为一重要的层序界面,其既代表了下部海相碳酸盐岩沉积建造与上部碎屑岩沉积建造之间的构造沉积转换,又代表了加里东晚期—海西早期漫长风化剥蚀造成的区域性地层沉积间断。该界面在地质历史时期经历了3次重大的构造格局演变,直接影响了奥陶系储集层的发育及后期保存。盆地东、西部奥陶系顶部岩性差异控制了发育的储集空间类型,形成了不同类型的溶蚀孔洞储集体;而后期层序界面构造倒转则造成盆地东部地区岩溶孔洞型储集空间被充填,影响了有效储集层的空间展布范围。     

塔里木盆地塔河油田西部斜坡区中下奥陶统古岩溶洞穴发育特征

为研究塔里木盆地塔河油田西部斜坡深切曲流峡谷区中下奥陶统的古岩溶发育条件和洞穴发育特征,基于地震及钻井资料,利用层拉平法、构造趋势面、振幅异常等方法,还原了古水文地貌条件和古岩溶水系统,划分了深切曲流峡谷区岩溶洞穴类型,构建了深切曲流峡谷背景下岩溶洞穴的发育模式。结果表明:(1)研究区发育海西早期古岩溶作用,古地貌总体东高西低,岩溶地貌单元以峡谷、溶丘和洼地为主,地表主干水系深切曲流为研究区最低的岩溶水排泄基准,地下、地表分支水系由南北平台区向中心主干汇流;(2)深切曲流峡谷区地下河洞穴识别了暗河型、伏流型、穿洞型、顺河潜流型、渗流入流型等5种类型,主要分布在不整合面以下0~90 m,穿洞型、顺河潜流型溶洞易被泥质充填;(3)深切曲流峡谷、岩溶残丘和断裂联合控制了古岩溶洞穴的发育,形成了塔河岩溶盆地海西早期深切曲流峡谷区中心汇流型岩溶洞穴模式。      

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。     

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鄂尔多斯盆地具有形成隐蔽油气藏的良好地质条件。本文应用古构造、古地理、古地质、古地貌、古水文、古岩溶、古运移和今构造相结合的综合研究方法,重塑了鄂尔多斯盆地中东部奥陶系风化壳古地貌成藏模式及气藏序列,取得了大中气田勘探的重大突破,并对目前的天然气勘探有着现实的指导意义。