碳酸盐岩盖层封闭性讨论——以塔里木盆地塔中北斜坡奥陶系为例

在统计分析录井及测井资料、运用实验测试手段的基础上,对塔中北斜坡奥陶系3套盖层的封闭条件或封闭机理进行研究发现,上奥陶统桑塔木组泥岩覆盖整个塔中北斜坡,厚度大,具有很好的封盖作用。下奥陶统良里塔格组良3-5段碳酸盐岩盖层泥质含量差别明显,油气分布层位也不同,说明泥质含量是影响良3-5段盖层封闭性的重要因素,且泥质含量对应的自然伽马测井响应值达到20 API时,良3-5段泥灰岩段可作为有效盖层。由于受到充填作用、胶结作用和大气降水选择性溶蚀作用的影响,鹰山组内部形成了致密高阻层,主要靠压力差封闭机理来遮挡油气,即高阻层与下伏储层的排替压力差在1.5 MPa以上时,高阻层可作为局部盖层,对鹰山组内部油气具有一定的封闭作用。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩封盖性能

利用5口区探井碳酸盐岩的矿物组成、微孔特征和测井资料等对塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩封盖性能进行了研究。结果表明,塔中奥陶系良里塔格组和鹰山组位于中成岩A-B亚段和晚成岩A亚段。良里塔格组中颗粒灰岩的突破压力为1.81～29.76 MPa,突破半径为13.89～77.35 nm,变化较大;泥灰岩的突破压力为14.33 MPa,突破半径为9.77 nm;含泥质条带泥晶灰岩的突破压力为3.15～5.41 MPa,突破半径为25.90～44.51 nm。鹰山组灰云岩的突破压力为0.98～10.35 MPa,突破半径为13.52～142.60 nm。因此,良里塔格组泥灰岩、部分颗粒灰岩及鹰山组云灰岩均有一定的封盖能力,其连续厚度大于5 m,突破压力大于5 MPa,突破半径介于10～20 nm,孔喉半径小于0.1μm。塔中鹰山组内分布稳定、厚4～10 m的高电阻含云灰岩构成的致密层段可作为局部封盖层,是中1井奥陶系鹰山组上油、下气油气分布的主要原因之一。     

塔里木盆地轮古东地区奥陶系碳酸盐岩储层评价和预测

在构造破裂作用和成岩作用共同控制下,轮古东地区奥陶系碳酸盐岩储层类型主要为溶洞裂缝体系,储层以裂缝型储层为主,裂缝孔洞型储层次之。奥陶系不同层位储层发育特征不同,鹰山组上部-一间房组-吐木休克组下部有效储层厚度分布段有260-300m;有效储层主要发育在滩相颗粒灰岩带内,呈层状分布。良里塔格组有效储层主要分布在良里塔格组的礁滩体灰岩带内,成透镜状分布。储层分布图表明岩溶作用在该地区表现为顺层岩溶造成某些层段的溶洞非常发育,而构造断裂作用于奥陶系碳酸盐岩表现为沿大断裂和平移断层带附近储层裂缝非常发育。     

深层碳酸盐岩差异成岩作用对油气分层聚集的影响——以塔里木盆地塔中隆起北斜坡鹰山组为例

塔中隆起北斜坡鹰山组碳酸盐岩厚度大、埋藏深,经历了多期、多种成岩作用改造。基于岩心和岩石薄片观察、测井资料解释及地震属性反演识别裂缝,结合录井和试油资料统计分析,发现鹰山组岩溶储集层段经历了多期溶蚀作用和构造破裂作用,储集空间建设性改造强烈,相对应的胶结-充填作用相对较弱;相邻致密段的形成主要源于强烈的胶结作用和充填作用,而相对应的溶蚀作用明显偏弱,该段的电阻率明显高于相邻储集层段,故称为“高阻层”,构成识别致密层的重要标志。相邻碳酸盐岩储集层段与致密盖层段在成岩作用方面存在着显著的差异,正是差异成岩作用导致了厚层碳酸盐岩内幕多套储-盖组合的形成。垂向上多个缝洞发育段（储集层）与致密段（盖层）间互,形成叠置分布的多套储-盖组合,由此导致厚层碳酸盐岩内幕发育多个含油气层段。横向上,受制于碳酸盐岩的非均质性以及走滑断裂的分割作用,岩溶储集层段及致密高阻层延展性受到制约。因此,鹰山组油气分布不仅具有纵向分层,同时具有横向分区的特点。     

塔河南部地区碳酸盐岩油气预测技术研究

塔河南部地区奥陶系存在3套碳酸盐岩储层:中下奥陶统鹰山组、中奥陶统一间房组和上奥陶统良里塔格组。其中,中奥陶统一间房组是塔河南部地区主力产油层段,鹰山组试油以出水为主,良里塔格组因储层物性较差,试油井很少。基于小波变换的频谱分析技术主要反映频率域与流体有关的各种频率参数和能量参数,针对研究区储层的沉积特点,分别探索其油气检测技术。由于高频成分被吸收导致高频能量衰减的衰减梯度属性技术能够较好地反映一间房组、鹰山组油气水分布特征;85%能量对应的频率属性参数对于良里塔格组油气预测有较好地显示。其中,衰减梯度属性技术在一间房组经过70多口井的验证(包括油层、油气层、油水同层、含油水层、油气显示、水层和干层等),可有效排除干层,即储层不发育地区,对于区分油气层和水层,预测效果在70%以上。     

塔中北斜坡奥陶系鹰山组三、四段碳酸盐岩优质储层形成机制及分布规律

奥陶系深层(鹰山组三、四段—蓬莱坝组)碳酸盐岩是塔里木台盆区重要勘探领域之一。2018年,塔中北斜坡G70井在奥陶系鹰四段测试获高产工业气流,塔中北斜坡奥陶系深层展示出广阔的勘探潜力。但目前对制约奥陶系深层勘探选区和目标优选的关键问题——深层优质储层特征尚不清楚,成储机制与储层分布也不明确。采用塔中北斜坡单井录井、测井、试油试井动态资料,综合利用地震资料开展塔中北斜坡鹰山组三、四段储层主控因素与优质储层分布。研究发现塔中北斜坡鹰山组三、四段岩石类型多样,包括石灰岩类、云灰过渡岩类、白云岩类,储集空间类型为洞穴、孔洞、裂缝,洞穴型、裂缝—孔洞型储层是研究区主要的储集类型;溶蚀组构选择性、岩溶地貌和走滑断裂作用共同控制了优质储层分布,并据此建立了层间岩溶叠加走滑断裂控储模式。依据优质储层地震反射特征,指出研究区鹰山组三、四段最有利储层发育区主要集中在塔中10号带以北岩溶斜坡叠加走滑断裂羽状破碎带发育区,为下步勘探优选区带。     

哈拉哈塘地区良里塔格组沉积特征分析

综合运用录井、测井、岩心、薄片及地震等资料,对塔里木盆地哈拉哈塘地区上奥陶统良里塔格组的岩石类型、沉积特征及台缘滩展布进行了研究。结果表明：良里塔格组沉积时期,研究区主体处于碳酸盐岩台地边缘相带,平面上由北向南依次发育台缘洼地、台缘滩、台地前缘斜坡及盆地相（亚相）,沉积物以 瘤状灰岩夹砂屑灰岩为主。其中,台缘滩亚相砂屑灰岩呈东西向展布,厚度较大,横向连续性较好,可作为该区有利的储层。     

塔中地区良里塔格组连续型碳酸盐岩油气藏地质特征与成因机制

根据102口探井油气测试数据以及测井、录井、岩心等资料,并结合区域地质背景和典型油气藏剖析,塔中地区良里塔格组碳酸盐岩油气藏具有储层整体致密、甜点局部发育、目的层叠置连片、油气广泛分布4大地质特征.源-储大面积紧密接触是油气近源充注机制的基础,控制了油气纵向叠置发育;断裂带是储层局部高孔渗分布的关键,控制了油气的局部高产富集;盖层普遍发育为油气藏保存提供条件,控制了油气平面广泛连片分布.综合研究表明,塔中地区良里塔格组油气藏油气来源于多套烃源岩,经过多期成藏与构造调整改造,属于构造调整改造作用下形成的叠复连续型油气藏.     

走滑断裂与盖层复合成藏模式——以塔中东部中古51井区鹰山组为例

塔中地区东部中古51井区鹰山组碳酸盐岩油、气、水分布复杂。为探求鹰山组油气分布及成藏特征,通过对现有油、气、水勘探成果、断裂特征及储盖组合进行分析,应用常规测井、成像测井、地震及地化等多种方法开展研究。研究表明,该井区鹰山组储层以孔洞型和裂缝-孔洞型为主,沿不整合面准层状分布。走滑断裂有着明显的控藏作用,油气井多分布在距离主干走滑断裂0.5~4.0 km范围内,产量随着离断裂距离的减少有增加的趋势;油气各地化性质距离走滑断裂也呈规律性的变化,呈现出“近断裂气远断裂油”的平面分布局面。良里塔格组良三—良五段联合鹰山组内部数套高阻层组成多套封隔盖层,垂向上多套储盖组合相互叠置,油气多层聚集。早期油藏受后期气侵影响,使得垂向上具有“上油下气”的特点。油气在盖层及走滑断裂的联合控制下,在有利的构造圈闭和岩性圈闭内成藏。     

南堡凹陷馆陶组火山岩盖层封闭能力定量评价

为探讨南堡凹陷馆陶组三段火山岩盖层之下天然气的分布规律,在掌握了馆陶组三段火山岩发育及分布特征的基础上,利用地震数据及油气井实测资料,开展了针对其封气机理、封闭能力和对天然气聚集与分布控制作用的研究,结果表明:南堡凹陷馆陶组三段火山岩整体破碎程度较高,对油气运聚未能起到有效遮挡作用,但火山喷发期次多、强度大,且具轻微含泥蚀变作用,导致垂向上玄武岩与泥岩及玄武质泥岩频繁互层,层段内的泥岩及泥质岩含量较高,泥质岩含量与单井天然气日产量呈良好的线性正相关关系,说明真正对下伏天然气起到封闭作用的是馆陶组三段火山岩盖层内的泥质岩夹层,且封闭能力与泥地比呈正相关关系。通过井震结合的方法,预测得到研究区内馆陶组三段盖层泥地比由凹陷西南端向东北缘逐渐减小,表明其封闭能力也由凹陷西南端向凹陷东北边部逐渐减小。进一步对凹陷内天然气垂向分布特征、盖层厚度及泥岩含量的拟合和分析可确定,泥质体积分数30%是馆陶组三段盖层封闭住下伏天然气的下限值,另外考虑到断裂对盖层的破坏作用,划定断接厚度大于180 m的区域为馆陶组三段有效封盖区,结合泥质含量下限值与断接厚度下限值,可给出馆陶组三段盖层厚度与泥地比互补关系的定量公式。根据上述参数与指标,刻画出南堡凹陷内馆陶组三段火山岩盖层下的天然气成藏分布有利区。     

塔里木盆地塔中隆起北坡鹰山组白云岩储层特征与成因

塔里木盆地塔中隆起北坡奥陶系鹰山组目前勘探发现的丰富油气资源主要蕴藏在石灰岩岩溶缝洞型储层中,这类储层受鹰山组顶部不整合面的控制。随着勘探的深入,部分探井揭示了鹰山组白云岩储层类型,其储集空间为晶间孔、超大溶孔和溶洞,部分井段物性好且厚度较大,但横向对比性差。通过岩心、薄片观察、阴极发光、稀土元素及同位素等实验分析,认为鹰山组优质白云岩储层经历了埋藏白云石化和较强溶蚀作用,后期又受到高温流体的影响。鹰山组优质白云岩储层分布面积大,其发育主要受控于地下流体活动,是塔中隆起北坡鹰山组碳酸盐岩储层的重要类型和勘探领域。      

致密砂岩气田盖层封闭能力综合评价——以四川盆地广安气田为例

致密砂岩气作为一种非常规油气资源,具有良好的勘探开发前景,其成藏保存条件问题越来越受到研究人员的关注。在前人研究的基础上,筛选出与盖层封闭能力密切相关的评价参数,如盖层厚度、排替压力、气藏压力系数、断裂对盖层的破坏程度及垂向封堵性,并结合盖层封闭能力有效性概念,建立了盖层封气能力综合评价方法。对我国致密砂岩大气田储量丰度及盖层属性数据进行了统计,厘定了高储量丰度大气田形成所需的各盖层评价参数下限作为其各自均一化标准值。以四川盆地广安气田须家河组五段区域盖层为例,研究发现盖层厚度为30~200 m,排替压力为5.5~9.5 MPa,气藏压力系数为1.05~1.50,断裂活动性较强,断层垂向封闭能力较弱,但盖层封气有效性好;最后,利用综合评价公式计算后得到须五段盖层能够封盖特低储量丰度的气田,盖层封闭能力综合评价指标为0.04~0.24,在工区内总体表现为西高东低的展布特征。该方法预测保存有利区与目前须四段气藏的勘探现状较吻合。     

塔中北斜坡奥陶系鹰山组碳酸盐岩高阻层分布特征及其意义

塔里木盆地奥陶系油藏储集层具有很强的非均质性,其油气水分布规律复杂。综合钻井、录井、测井等资料对鹰山组高阻层段岩性、厚度进行了统计分析,并在此基础上根据单井柱状图建立了各井区及内外带的连井剖面图,总结了其分布特征规律。结果表明,鹰山组高阻层岩性主要为泥晶灰岩,且在成像测井图像上呈亮黄色成层性特征,空间上具有"横向分布不稳定,纵向叠置"的分布特征。通过实验手段对高阻层段岩石矿物铸体薄片进行鉴定,初步认为高阻层的成因机制主要包括机械-化学充填作用和大气降水选择性溶蚀作用。高阻层厚度与其下伏原油的物性、油气日产量及气油比显示出较好的相关性,即随着高阻层厚度增大,其下伏油气的日产量及气油比逐渐增大,而油气的密度及粘度却逐渐减小。高阻层对下伏油气的分布具有一定的控制作用。由此推断,鹰山组高阻层可以作为一套或多套隐蔽"盖层",与下伏储层可能形成良好的"储-盖"组合配置关系。     

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩大油气田勘探实践与展望

通过回顾塔里木盆地下古生界碳酸盐岩大油气田的勘探历程,总结了经验与教训,剖析了顺南气藏成藏地质条件,展望了台盆区下古生界碳酸盐岩的勘探潜力,以期对寒武系-奥陶系碳酸盐岩领域勘探提供借鉴.大油气田发现的勘探实践表明,理论创新、勘探思路转变和技术进步密切相关.塔里木盆地下古生界碳酸盐岩领域经历了潜山(残丘)圈闭勘探、岩溶缝洞型圈闭勘探及内幕缝洞型圈闭勘探3个阶段.顺南气藏的顺南4井在鹰山组发现了多成因内幕缝洞型圈闭,测试获高产气流,气藏类型为干气藏,标志着下古生界碳酸盐岩领域进入多成因内幕缝洞型圈闭勘探阶段.沙雅隆起南坡、塔中隆起北坡和中央隆起区南坡是今后大油气田勘探的主要地区.     

塔里木盆地塔中地区奥陶系鹰山组碳酸盐岩孔洞发育规律研究

孔洞是碳酸盐岩储层最基本的储集空间类型,对其发育特征和分布规律的研究一直是油气勘探研究的重点和难点。塔里木盆地塔中地区奥陶系鹰山组发育大型层间岩溶裂缝孔洞型储层,目前在该区已发现亿吨级大型凝析气田,具有良好的勘探潜力,但对于碳酸盐岩孔洞发育规律还缺乏深入的认识。根据岩心观察、成像测井分析以及地震属性提取,详细论述了塔中地区鹰山组碳酸盐岩孔洞发育特征、控制因素及分布规律。鹰山组碳酸盐岩孔洞较为发育,洞穴大多分布在距鹰山组顶部以下120m的范围之内,且洞穴发育具有明显的井区差异性;中小型溶蚀孔洞纵向上叠置,横向上具有良好的层位性和成层性,平面上大面积分布,在局部具有较强的非均质性和穿层性。孔洞发育主要受岩性岩相、层间岩溶、埋藏岩溶、构造断裂作用的叠合影响,尤其是层间岩溶和埋藏岩溶作用,能导致孔洞发育层位差异性。孔洞的发育为塔中地区鹰山组油气藏提供良好的储集空间,不仅能形成孔洞型储层和洞穴型储层,而且发育的孔洞与裂缝相连通,形成该地区重要的裂缝孔洞型储层。     

塔中隆起西北部中奥陶统一间房组地层识别对比及地质意义

塔中隆起西北部中古15井区奥陶系的油气突破促进了对中奥陶统一间房组的新认识,因此该套地层在塔中隆起区—斜坡区的分布特征备受地质勘探者的关注。基于旋回地层学、生物地层学、同位素地层学、层序地层学理论与技术,结合地层岩电特征、沉积特征、暴露溶蚀特征,从不同角度论证了塔中隆起西北部一间房组的存在;进而,通过钻井地层对比,阐述了一间房组的空间分布;并基于精细地震层位追踪与解释,厘定了一间房组尖灭线的范围。认为INPEFA测井旋回分析和小波分析技术是识别塔中隆起西北部一间房组地层界面的有效手段;一间房组主要分布在顺西地区和中古15井区,厚度为110~190 m,自北向南依次减薄并上倾尖灭。一间房组及其尖灭线的厘定对于区域性地层分布、中—下奥陶统构造演化过程、岩溶储层分区评价等方面的认识具有重要意义。