海相碳酸盐岩储层地震预测技术进展及应用实效

针对碳酸盐岩储层非均质性强、平面分布复杂的特点,基于碳酸盐岩储层分布主要受大型不整合面、层间岩溶面、断裂系统、礁滩相带和膏质白云岩相带等地质要素控制的认识,通过储层测井识别和评价图版的标定,开展了地质-测井-地震一体化的碳酸盐岩储层地震预测技术攻关,形成了以储层地质模型为约束、测井储层识别和评价图版标定为基础,以台地类型/岩相、层序界面、岩溶储层、断裂系统、礁滩体、白云岩体识别为核心的6项储层地震预测技术。这些技术在塔北轮古西奥陶系潜山岩溶储层、哈拉哈塘油田奥陶系潜山内幕断溶体储层,四川盆地震旦系—寒武系礁滩储层、中二叠统栖霞组晶粒白云岩储层,鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组上组合白云岩风化壳储层的预测中取得了良好的应用实效,储层预测吻合率提高了20%以上。     

碳酸盐岩岩溶储层类型研究及对勘探的指导意义——以塔里木盆地岩溶储层为例

岩溶储层是中国海相含油气盆地重要的储层类型之一。本文基于塔里木盆地岩溶储层的实例研究,指出岩溶储层的储集空间以缝洞为主,缝洞可以发育于潜山区,也可以发育于内幕区,具不同的地质背景和成因。据此,将岩溶储层细分为四个亚类,其中,潜山(风化壳)岩溶储层又可根据围岩岩性的不同细分为灰岩潜山岩溶储层和白云岩风化壳储层两个次亚类。潜山(风化壳)岩溶储层发育于潜山区,与中长期的角度不整合面有关,准层状分布,峰丘地貌特征明显;层间岩溶储层和顺层岩溶储层发育于内幕区,前者与碳酸盐岩层系内部中短期的平行(微角度)不整合面有关,准层状分布,后者与潜山周缘的斜坡背景有关,环潜山周缘呈环带状分布,与不整合面无关;受断裂控制岩溶储层主要发育于内幕区,分布于断裂发育区,尤其是背斜的核部,与不整合面无关,受断裂控制导致缝洞发育跨度大,沿断裂呈栅状分布。岩溶储层的细分方案突破了岩溶储层只分布于潜山区的传统认识,使岩溶储层勘探由潜山区向内幕区拓展,对中国海相含油气盆地碳酸盐岩油气勘探具重要的指导作用。     

再论鄂尔多斯盆地寒武纪岩相古地理及沉积构造演化

鄂尔多斯盆地深部是目前我国石油领域研究的热点。在构造控制沉积的思想指导下,运用层序地层学理论,以野外露头观察、岩心观察、测井和地震剖面研究为基础,以单因素分析-综合编图为方法,以盆地寒武纪构造-沉积演化为主线,以储层-成藏为目标,首次编制了三级层序地层格架下的鄂尔多斯盆地寒武纪岩相古地理图。本区寒武纪具有一个由清水与浑水交替出现的碳酸盐岩缓坡向台地、局限台地演化的动态过程,而且古气候也有一个由干旱向相对潮湿演变的趋势。早期近南北分异,晚期近东西向分异。早期南部存在奥拉谷。中晚期除北部和西缘部分地区外,鄂尔多斯古陆基本被海水覆盖,完成了从陆到海的转变,形成了以陆表海浅水台地为主要特点的古地理格局。“古鄂尔多斯海”的形成是环境变化的转折点。晚期西部发生隆起,这是鄂尔多斯盆地“中央古隆起”的雏形。该隆起走向近南北,与奥陶纪中央古隆起范围基本相同。通过构造沉积-演化分析,首次明确了“中央古陆”最早的形成时间为寒武纪芙蓉世到早奥陶世,也明确了鄂尔多斯盆地寒武纪早期潮坪相为优势相带、而张夏组鲕粒滩具环陆分布特点、三山子多孔白云岩主要发生于寒武系上部,具有全区分布特点。怀远运动是寒武系顶部遭受风化剥蚀而发生岩溶作用的主因。祁连洋的俯冲作用是鄂尔多斯古陆发生变异的主要动力。怀远运动形成的寒武系顶部（包括部分下奥陶统）不整合面可能是最重要的深部勘探方向。     

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区前寒武系不整合对基底古隆起及其演化的启示

通过巴楚—麦盖提地区(巴麦地区)钻井和地震资料的详细分析,结合前寒武纪区域构造、沉积演化,将前寒武系顶面不整合划分为角度不整合、非整合、超覆不整合和平行不整合,这4类不整合分别揭示了裂谷、基底隆起、隆起斜坡和沉积坳陷等。进一步分析了不整合在平面上的分布特征,表明具有从非整合、超覆不整合向整合逐级过渡的分布规律。认为基底古隆起北缘以吐木休克断裂一带为界,南缘可能以铁克里克地区为界,其中基底古隆起的主体位于麦盖提地区和巴楚地区南缘,基底隆起的构造斜坡位于现今塔里木西南坳陷区、巴楚地区北部。基底古隆起演化上可分为前寒武纪平缓古陆阶段、前寒武纪末隆升加强阶段和早—中寒武世沉降埋藏阶段。总体上古隆起在前寒武纪具有南缓北陡特征,早—中寒武世具有南陡北缓特征,分别控制了南华纪—震旦纪和早—中寒武世地层发育和分布。     

深层海相碳酸盐岩优质储层的形成、保存和破坏机制

四川盆地震旦系—志留系碳酸盐岩普遍埋藏深度超过3〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗500 m,属深层碳酸盐岩储层范畴。宽广的潮坪相和陆棚相沉积环境从根本上决定了盆内下组合碳酸盐岩储层岩石类型主要为颗粒碳酸盐岩、晶粒结构白云岩及裂缝性灰岩。多期次的构造运动导致下组合岩溶储层发育,特别是志留纪末期的加里东运动导致从乐山—龙女寺古隆起核部由西向东依次发育震旦系、寒武系和奥陶系古岩溶带。现今下组合储层中广泛分布的沥青表明下组合曾有过广泛的油气成藏过程,形成古油藏或古气藏,亦表明下组合在油气充注时曾普遍发育优质储层。岩石学和地球化学研究表明,复杂多变、期次繁多的成岩演化和流体充注与下组合优质储层的形成、保存和破坏密切相关,总体上,对四川盆地深层海相碳酸盐岩储层而言： 1）原位沉积体系、白云岩化对震旦系和寒武系优质储层发育控制作用弱、仅对奥陶系和志留系具有较强的控制作用; 2）古隆起是优质储层发育的先决条件,表生岩溶与破裂作用为必备条件; 3）烃类流体充注和热裂解作用早期优质储层保存的主要机制,此外,适度的重结晶作用是形成优质储层的持久动力,埋藏过程中外源侵蚀性流体溶蚀作用的储层效应有限; 4）压实压溶作用、胶结充填作用是储层致密的最主要的因素。     

塔里木新元古代原型盆地与深层油气勘探意义

震旦系白云岩是当前塔里木深层油气勘探战略突破的潜在层系之一,但是受资料限制,对新元古代原型盆地和烃源岩分布仍存在较大争议.综合重磁电反演和地震解释,开展了塔里木新元古代地层分布、隆坳格局和原型盆地性质研究.地球物理位场异常和联合反演结果显示,塔西南、阿瓦提地区深层都有新元古界广泛分布.新元古代盆地呈隆-坳相间格局,塔北和中央隆起带是前寒武系继承性基底古隆起,北部裂陷带和塔西南裂陷带均以NWW向裂谷为主,纵向上呈现断-坳结构,平面上构成大型垒-堑结构,裂谷形成演化和同沉积断裂的分布与基底岩相组成以及基底断裂分布密切相关.塔里木新元古代原型盆地演化以南华纪裂谷、早震旦世断-坳转换和晚震旦世坳陷为特征,震旦纪末期柯坪运动导致短暂的地壳抬升,构造剥蚀南强北弱.在早震旦世断-坳转换过程中,由多个南华纪分散的裂谷沉降中心逐渐合拢、收缩成宽缓分布的深水凹陷区,晚震旦世伴随周缘洋盆扩张,生烃凹陷开始向大陆边缘迁移.塔西南深层古裂陷内可能发育前寒武系烃源岩,古裂陷与古隆起之间的配置关系是寒武系盐下勘探突破的关键.上震旦统台缘礁滩相和表生岩溶作用形成的规模性碳酸盐岩储集体是当前古老层系勘探的重要目标类型.     

塔里木盆地牙哈—英买力地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩储层成因类型、特征及油气勘探潜力

牙哈—英买力地区是塔北隆起上的主要油气富集区,古潜山风化壳型储层的观点一直主导着该地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩油气勘探的思路。但储层精细描述揭示了牙哈—英买力地区除古潜山风化壳型储层外,还发育有暴露浅滩型、层间古岩溶型、白云岩型储层。其中位于古潜山面之下经风化作用改造的白云岩型储层是最有勘探价值的,勘探成功率高。其次是暴露浅滩型储层,油藏类型有早成藏残留型和晚成藏型。暴露浅滩型、层间古岩溶型和白云岩型储层也是很有勘探价值的储层类型。早成藏型原生油气藏,位于寒武系—奥陶系与志留系呈假整合接触的地区,与古潜山无关。古潜山风化壳型储层可以形成晚成藏型油气藏,但目前试油结果均为水层,值得进一步探索。     

碳酸盐岩地区古风化壳岩溶储层

世界整装大油气田均以海相盆地为主,储集类型首推碳酸盐岩岩溶孔洞＋裂缝.岩溶发育的程度除相控外,层序不整合界面与区域性地层不整合面的复合面,在表生成岩作用环境下可形成碳酸盐岩古风化壳型岩溶.塔里木盆地和鄂尔多斯盆地奥陶系古喀斯特油气藏的重大突破,佐证了碳酸盐岩岩溶储层的特殊意义.我国海相盆地碳酸盐岩风化壳岩溶的形成和演化,均与加里东构造旋回中的幕次古隆起和海平面下降共耦,埋藏期和热水溶蚀的叠加可改善岩溶的储集性能.在大面积覆盖的油气田区预测古风化壳型的岩溶储层,可通过地震剖面追踪区域性地层不整合面和层序界面,圈出古岩溶的时空展布、推测古岩溶地貌以及与不同层位岩性相的关系.孔洞充填方解石与碳酸盐围岩的氧碳同位素有别,前者的Z值小于120,是反馈淡水岩溶环境的重要标志之一.     

新疆阿克苏地区震旦系风化壳古岩溶特征及其发育模式

阿克苏露头区多条震旦系地质剖面研究揭示震旦系风化壳古岩溶作用识别标志主要有区域性不整合面、大型洞穴垮塌角砾岩、溶洞、溶孔及高角度溶沟、溶缝等。震旦系风化壳古岩溶垂向分带结构以水平潜流带和深部缓流带为主,垂直渗流带发育较弱或不发育。水平潜流带以发育大型洞穴垮塌堆积体及蜂窝状溶洞群为特征,深部缓流带以发育孤立溶洞为特征。区域古岩溶特征及垂向分带结构对比表明,阿克苏露头区震旦系风化壳古岩溶模式为高潜水面缓坡型古岩溶。     

川西地区雷口坡组顶部不整合面特征及其对储层的影响

近年来,川西地区在雷口坡组顶部钻遇优质储层,取得了天然气勘探的重大突破。基于野外露头、钻井岩芯、薄片、录井、测井、常量元素和（碳、氧）同位素等资料的分析,对川西地区雷口坡组顶部不整合面特征及其对储层影响进行了研究。结果表明,不同地区雷顶储层受不整合面的影响存在差异性:彭州地区雷顶发育裂缝型灰岩储层,储层发育不受不整合面影响;新场地区雷顶发育孔隙型白云岩储层,不整合面对储层有改善作用;回龙地区雷顶发育石膏溶蚀孔、洞型岩溶储层,不整合面对储层发育起控制作用。岩性和微古地貌是影响川西地区古岩溶作用发育的决定性因素。回龙地区广泛发育的规模性岩溶储层是川西雷口坡组下一步勘探的有利目标。      

塔里木盆地中央隆起区寒武纪构造特征及主要油气领域

基于塔里木盆地中央隆起区的地震剖面以及钻井等资料,研究了中央隆起区寒武纪的构造特征及演化。从震旦纪开始,塔里木盆地进入了区域伸展的构造背景,早-中寒武世继承震旦纪的构造格局,发育一系列的箕状断陷,控制了中央隆起区小范围内地层的发育与沉积相带的展布。半地堑的分布范围与塔里木盆地的磁异常区相一致,说明半地堑的形成受基底隐伏断裂影响。早-中寒武世之后以挤压-挠曲作用为主,对箕状断洼起到重塑的作用。结合中央隆起区寒武系的基本成藏条件,指出了中央隆起区有利的油气领域,主要包括:构造圈闭领域、隆起高部位、古城墟隆起的上寒武统以及断洼沉积的岩性地层圈闭。     

塔里木盆地晚震旦世—中寒武世构造沉积充填过程及油气勘探地位

南华纪初,受罗迪尼亚（Rodinia）超级大陆裂解的影响,塔里木陆块进入强伸展构造演化阶段,陆内发育了北东—南西向裂谷体系,裂谷区与两侧高隆带构成“两隆夹一坳”古构造格局。这一古构造格局持续控制了晚震旦世至中寒武世碳酸盐岩沉积序列的充填、演化及油气成藏组合,应将受前寒武纪裂谷构造—沉积演化控制的系列碳酸盐岩台地作为一个成因整体进行系统研究。结果表明:晚震旦世—中寒武世碳酸盐岩台地先后经历了5个重要演化阶段,即晚震旦世同裂谷充填期、震旦纪末抬升剥蚀阶段、早寒武世初海侵深水缓坡型富泥质碳酸盐岩台地阶段、浅水缓坡型碳酸盐岩台地阶段,以及中寒武世蒸发潟湖占主导镶边型碳酸盐岩台地阶段。控制了两套烃源岩、两套储层及一套区域盖层的发育,即形成于震旦纪裂陷槽内潜在烃源岩和早寒武世深水缓坡阶段玉尔吐斯组烃源岩、震旦纪末期受剥蚀淋滤形成的上震旦统微生物丘滩相白云岩储层和早寒武世受岩相和早期云化联合控制的肖尔布拉克组丘滩相白云岩储层,以及中寒武统蒸发潟湖相蒸发岩盖层,构成了上、下两套有效油气成藏组合。与已获得重大突破的四川盆地同期德阳—安岳克拉通内裂陷沉积演化序列及油气成藏组合类比表明,与之具有良好的相似性,且主力烃源岩品质、直接盖层的封盖性能更优于安岳特大型气藏,认为塔里木盆地这一构造—沉积单元具有重要的勘探前景与地位,上部成藏组合更具现实勘探价值。     

塔里木盆地寒武纪构造-沉积环境与原型盆地演化

寒武系是塔里木盆地当前油气增储上产的重点层系,恢复寒武纪的盆地原型是油气勘探的重要基础。利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地寒武纪不同时期的构造-沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化模式。塔里木盆地寒武纪经历了一次完整的海侵-海退旋回,包括早寒武世早期快速海侵→中寒武世海退、晚寒武世缓慢海侵→寒武纪末海退两个次级旋回,分别对应沉积演化的2个阶段：塔西克拉通内坳陷早寒武世的碎屑滨岸-陆棚相→局限台地相→中寒武世的蒸发台地相,晚寒武世的局限台地相→寒武纪末期的台地暴露不整合;塔东克拉通边缘坳陷为深水盆地相,经历了硅质泥岩→泥岩与灰岩薄互层→碳酸盐岩的岩相演化。寒武纪塔里木原型盆地特征及演化主要受控于Rodinia超大陆的裂解,其构造-沉积格局经历了由震旦纪末的南北分异格局向中-晚寒武世的东西分异格局的演变。     

雅克拉断凸东段侏罗系-白垩系地层超覆圈闭预测

雅克拉断凸东段位于库车坳陷前缘斜坡带,侏罗系—白垩系向南超覆于前中生界凸起基底之上,形成了一系列地层超覆圈闭.由于大部分侏罗系—白垩系上超尖灭体不同程度地与前中生界区域性不整合(T50)下伏的不同地层接触,地层超覆圈闭的有效性受控于下伏地层的致密程度.利用地震属性、钻井资料和三维地震剖面相结合的方法对T50区域不整合下伏地层的分布、岩性和封堵性进行了分析,按封堵性将它们分为3种类型:下寒武统玉尔吐斯组—震旦系泥岩、泥质白云岩为封堵性底板,元古宇变质岩、中上寒武统白云岩和石炭系砂泥岩为可能封堵性底板,具溶蚀特征的中上寒武统白云岩和元古宇变质岩为渗透性储层底板.通过二维正演地质模型分析佐证了这3类不同封堵性能地层的地震识别特征.综合分析认为Jse3旋回、Kse1旋回以及Jse1旋回在DG2井附近可形成可观的、有效的地层超覆圈闭.     

裂后沉降期碳酸盐岩缓坡沉积响应及成储特征 ——以塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组为例

裂后充填阶段的碳酸盐岩缓坡沉积已逐渐成为深层油气勘探的重点领域之一。以塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组为例,基于最新拼接处理42条二维地震大测线、柯坪地区9个剖面点及12口完钻井测井及取芯等资料,系统开展了其沉积前古构造格局及岩相古地理响应特征、储层宏观分布与内部结构差异等研究。结果表明: 1）沉积期盆内发育“三隆两洼”古构造格局,对肖尔布拉克期碳酸盐岩缓坡体系（组合）内部分异产生明显控制作用,高能颗粒滩及丘滩带分布在古隆起周缘,古洋流进一步复杂化了沉积物构成,划分出塔西南古隆起北缘颗粒滩为主的坡坪式缓坡、柯坪—温宿低隆起丘滩复合体均斜型缓坡、轮南—牙哈低隆起丘滩复合体孤岛型缓坡;2）古隆起周缘中缓坡高能相带构成了肖尔布拉克组储层发育的重要载体,早期云化作用有效保存了原始孔隙,埋藏期以先期孔隙为基础进一步调整改造,预测规模储层主要分布于三大古（低）隆区周缘高能丘滩带内,面积达9×104 km2。不同类型缓坡体系的储层差异明显,其中坡坪式缓坡的颗粒滩储层以Ⅱ类储层为主、分布稳定为特点,最具规模性,可作为下一步油气勘探的重点关注区带。基于实例解剖认为,裂后沉降期碳酸盐岩缓坡体系分异具明显受构造控制特点,深化沉积前古构造格局认识是预测有利储集相带的关键,直接影响后续规模储层预测及品质评价。     

塔里木盆地乌什地区上震旦统奇格布拉克组地球化学特征及其地质意义*

塔里木盆地寒武系盐下地层资源量巨大,上震旦统奇格布拉克组是该领域风险勘探的重要层系之一,但当前该层系勘探尚未取得重大突破,其中岩相古地理格局及储集层主控因素认识不深是制约勘探突破的重要因素之一。文中以乌什地区昆盖阔坦剖面为研究对象,通过地层精细描述和104块岩石薄片分析,并优选样品开展常微量元素、稀土元素、碳氧锶同位素、白云石有序度及U-Pb同位素年龄测试,分析了奇格布拉克组沉积环境及白云岩成因。结果表明: (1)塔里木盆地乌什地区昆盖阔坦剖面奇格布拉克组厚约141 m,主要发育叠层石、凝块石、泡沫绵层石3种微生物白云岩和鲕粒、粘结颗粒2种与微生物作用相关的颗粒岩,并根据相序组合可以划分为4个段,自下而上构成碳酸盐缓坡背景下的内缓坡潮坪—微生物丘滩沉积序列;(2)地球化学分析表明,奇格布拉克组沉积时期研究区整体处于温暖、干旱气候条件下的近岸浅水环境,海水具有较高盐度、较高水温和氧化—弱氧化特征,海平面先逐渐上升后快速下降;(3)奇格布拉克组白云岩形成于准同生—浅埋藏期,白云石化流体为具有较高盐度的海水。该研究成果不仅可以为塔里木盆地晚震旦世岩相古地理研究提供依据,还可以为储集层主控因素分析提供依据。     

河北省兴隆煤田及邻区厚皮式逆冲推覆构造与隐伏煤田问题

在地质填图的基础上，确定了兴隆煤田南部逆冲推覆构造主逆冲带的平面展布特征，认为主逆冲断层在剖面上具有浅部缓深部陡的几何特征。运用平衡剖面基本原理估算出了由逆冲推覆所造成的水平缩短量约为１３７５ｋｍ。根据本区逆冲推覆构造的几何学与运动学特征，认为在推覆体下寻找到隐伏煤田的范围是极其有限的。     

塔里木盆地肖尔布拉克露头区下寒武统肖尔布拉克组沉积相模式及其勘探意义

塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组储集层主要受沉积相控制,而丘滩是储集层发育的有利相带,因此明确丘滩特征及其分布规律对该地区勘探具有重要意义。以柯坪肖尔布拉克露头区肖尔布拉克组为研究对象,实测7条剖面,基于野外露头描述和薄片观察,系统分析了肖尔布拉克组沉积特征,建立了沉积相模式。露头区肖尔布拉克组厚158~178m,主要发育层纹石、凝块石、泡沫绵层石、叠层石、核形石5种微生物白云岩和藻砂屑白云岩及粒泥白云岩,整体上为1个向上变浅的三级沉积序列。肖尔布拉克组沉积时期,研究区为发育“微生物席丘滩潮坪”沉积体系的缓坡型碳酸盐岩台地,沿温宿古隆起向盆地方向依次发育内缓坡、中缓坡和外缓坡。中缓坡是中高能微生物丘和藻砂屑滩的有利发育区,丘滩体厚度在70~85m之间,滩地比达到44%~51%,进一步佐证了塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组白云岩领域具有良好的勘探潜力。