塔里木盆地巴楚-麦盖提地区古构造演化及其对奥陶系储层发育的控制作用

依据2D和3D地震资料解释及钻井分层数据得到的不同时代地层的残余厚度图和现今埋深图,在对主要构造不整合面剥蚀量恢复和去压实校正的基础上,采用古构造、古地貌恢复方法,利用盆地模拟软件(PetroMod10)计算了不同地层的在不同构造时期的古埋深和古厚度,系统深入研究了巴楚-麦盖提地区古构造演化历史,阐明了巴楚隆起与和田古隆起构造演化关系及迁移规律,结合奥陶系岩溶储层发育特征,探讨了古隆起演化与岩溶储层发育之间关系,建立了岩溶储层发育的构造演化模式,预测了奥陶系有利岩溶储层分布地区.结果表明:巴楚-麦盖提地区古构造演化经历了加里东期、海西期、印支-燕山期和喜山期等4个构造旋回阶段;不同时期古构造面貌受控于不同构造期的区域构造应力场变化,巴楚隆起是海西早期开始发育,显现出隆起的雏形,到喜山中期开始大幅度隆升,并最终定型.构造演化经历了二个阶段,即海西运动的隆起形成和喜山运动强烈隆升改造阶段,隆起位置迁移不明显,主要表现在隆起规模上的变化.而和田古隆起则是在加里东期-海西期发育的一个大型古隆起,现今呈现为一个向南倾斜的大型麦盖提斜坡带;构造演化经历了早加里东运动雏形形成、加里东中期-海西早期运动持续隆升、海西运动中晚期的沉降埋藏、印支-喜马拉雅运动期的掀斜消失等四个阶段,且古隆起位置在平面上发生了明显逆时针方向的迁移.受和田古隆起构造演化的控制,奥陶系发育了加里东中期、晚期和海西早期等三期风化壳岩溶,其中以海西早期岩溶最发育;玉北地区遭受了三期构造抬升剥蚀,为三期岩溶的叠置区,是巴楚-麦盖提地区岩溶储层发育的最有利地区.     

岩溶作用对沙雅隆起奥陶系碳酸盐岩储集层的控制作用

沙雅隆起经历了多期构造活动和长期岩溶作用的改造，形成分布极不均匀的裂缝、孔洞系统，构成了奥陶系碳酸盐岩储层的主要储集空间，在沙雅隆起奥陶系碳酸盐岩地层沉积、成岩之后，以历了加里东期－印支期－燕山期多次构造抬升、暴露、剥蚀和岩溶作用，形成了区内广泛分布的风化壳型岩溶作用。研究区至少发育4期岩溶作用，即加里东中晚期，海西早期，海西晚期和印支期－燕山期，其中海西早期和海西晚期是岩溶发育的主要时期，岩溶作用对奥陶系碳酸盐岩储层的形成和分布具有重要的控制作用，其储层发育层段限制在岩溶作用影响深度范围内。     

塔河油田奥陶系油藏古岩溶表生作用期次划分

岩溶缝洞型碳酸盐岩储层是塔河油田奥陶系最重要的储层类型,深入研究古岩溶类型、发育期次和发育模式对认识储层的发育规律具有重要意义。根据岩溶水的特点,可分为大气水和非大气水岩溶两类,大气水岩溶主要发育在表生条件下。结合塔河油田奥陶系古岩溶发育的地质特点,可以将其表生作用过程大致分为5个阶段,分别是加里东中期Ⅰ幕、Ⅱ幕、Ⅲ幕,海西早期和海西晚期。针对各个阶段的岩溶发育特点,建立了相应的岩溶发育模式。     

塔河油田奥陶系海西早期、加里东中期岩溶对比研究

塔河油田为我国第一个、第一大古生界海相大油田,奥陶系是最主要的层位,产量占塔河油田总产量的75%以上,海西早期、加里东中期岩溶作用对塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层的形成和分布具有重要的控制作用。通过岩溶的平面分布、缝洞充填物类型、古生物、锶同位素、碳、氧同位素、稀土元素、包裹体、荧光等可以区分海西早期岩溶和加里东中期岩溶;海西早期岩溶古地貌起伏较大,对储层具有明显的控制作用,加里东中期岩溶古地貌总体起伏较小,对储层的控制作用不明显。海西早期岩溶主要受构造、不整合面、古地貌和岩性的控制,其中构造是最重要的因素;加里东中期岩溶主要受构造、加里东中期Ⅰ、Ⅱ幕不整合面、岩性的控制,具有明显的断控和层控特征,最后对海西早期、加里东中期岩溶有利储层分布区进行了预测。     

塔里木盆地巴楚隆起东段北东向走滑断裂特征

通过对塔里木盆地巴楚隆起东段地震资料的精细解释,发现研究区发育一系列NE、NEE走向的走滑断裂及逆冲滑脱断裂。主要构造样式有花状构造、平行高陡断裂带、滑脱逆冲叠加走滑断裂等。主要有4期构造活动:加里东中期压扭走滑、海西早期张扭走滑、海西晚期继承压扭走滑、喜山期继承活动。其中,加里东中期Ⅰ幕,开始形成NE走向的撕裂断层-调节断层。加里东中期Ⅲ幕,NE向走滑断裂大规模的沿先存NE向基底薄弱带和NE走向的撕裂断层-调节断层基础上开始发育,同时形成了几组NEE向压扭断裂带。加里东晚期海西早期,沿先存走滑断裂继承发育了一系列负花状走滑断裂。海西晚期、喜山期,部分NE向断裂再次开启继承发育。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具强烈的改造作用,具备发育多种圈闭类型的潜力,是油气藏保存和再调整的关键因素。     

塔里木盆地中央隆起带断裂活动及其对海相克拉通解体的作用

在地震剖面地质构造解释的基础上,深入分析了塔里木盆地断裂系统在中央隆起带的形成演化及塔里木海相克拉通盆地演化过程中的作用.研究表明,塔里木盆地中央隆起带主要发育中加里东I幕(早奥陶世末)、II幕(晚奥陶世末)和喜马拉雅运动中晚期(中新世末以来)共3期大规模断裂系统.这些断裂系统的活动控制了中央隆起带构造演化过程和隆坳格局的变迁,其中巴楚隆起经历了加里东中晚期隆后斜坡和海西-燕山期前隆,至喜马拉雅运动中晚期最终定型为挤压断隆.塔中隆起形成于中加里东I幕构造运动,至中加里东II幕构造运动定型,而塔东隆起则形成于中加里东II幕构造运动并基本定型;将塔里木古生代海相克拉通盆地的演化过程划分为海相克拉通盆地的形成、解体和消亡(即陆内前陆和挤压坳陷形成)3个演化阶段,认为中加里东两期断裂系统的形成是塔里木海相克拉通解体的重要原因.      

塔河油田西北部加里东中期古水系特征及其地质意义

塔河地区奥陶系中下统碳酸盐岩主要经历了加里东中期-海西期古岩溶作用,前人对海西期岩溶特征研究作了大量工作,并取得了一些共性认识,但加里东中期岩溶作用与古水系的发育特征研究较为薄弱。利用三维地震资料和相关技术,对塔河地区西北部奥陶系古水系进行识别和刻画,并结合区域地层沉积和构造演化等,尤其是不整合面上覆地层接触关系,发现奥陶系上统良里塔格组顶面和桑塔木组顶面分别存在相互独立的水文体系,实现了对加里东中期Ⅱ幕和Ⅲ幕岩溶古水系归属的厘定,首次提出了良里塔格组末期的加里东中期Ⅱ幕运动具有优越的岩溶发育条件,初步探索了加里东中期古岩溶发育模式,从而为深入研究塔河地区奥陶系加里东中期构造特征和古岩溶作用奠定了基础。      

塔北地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶类型、期次及叠合关系

古岩溶作用是塔里木盆地北部地区奥陶系海相碳酸盐岩储层形成的关键要素之一.本文以岩石学、地球物理资料及测试分析资料为基础,将塔北地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶划分为准同生岩溶、埋藏岩溶、风化壳岩溶三大类及若干亚类.准同生岩溶作用控制早期碳酸盐岩储层的形成与分布,埋藏岩溶作用一般沿原有的孔缝系统进行,是碳酸盐岩储层优化改造的关键因素之一,风化壳岩溶作用是奥陶系碳酸盐岩储层形成的关键作用.塔里木叠合盆地的多旋回构造演化特点,形成了塔北奥陶纪不同阶段、不同类型碳酸盐岩6期古岩溶作用的叠加、改造关系,其中对于塔北地区奥陶系古岩溶储层起重要作用的为早加里东期Ⅱ幕.加里东中期Ⅰ幕、Ⅱ幕和海西早期.塔北地区奥陶系各类岩溶具有复杂而显著的叠合关系,准同生期岩溶为后期的埋藏岩溶提供了成岩介质通道,随后发育的埋藏及风化壳岩溶则是继承并叠加早期准同生岩溶通道的发育,最终成为潜在的优质储层.     

千米桥古潜山岩溶地貌演化及占岩溶洞穴发育特征

运用印模法和残厚法以及地震相位追踪对比等古地貌分析法研究揭示．千米桥古潜山岩溶地貌的演化形成先后经历了加里东-海西暴露发育期、印支-燕山暴露改造期、喜马拉雅埋藏定形期等演化阶段。古岩溶洞穴的发育和分布不仅受地貌形态及潜水面的控制,而且与岩性组合、古水文环境及断裂构造密切相关。加里东-海西暴露期地壳的持续抬升和区域潜水面的不断下移,造成古岩溶洞穴的多旋回层状分布．孔洞多被砂泥质充填,有效孔洞保存较少;印支-燕山暴露期发育的古岩溶洞穴受断裂体系影响,分布具有一定随机性,并且多被埋藏期化学半充填,成为目前古潜山油气储层的主要储集空间。利用钻井和测井信息及洞穴充填物,可在生产现场识别古岩溶洞穴的存在及分布,为古潜山油气储层的综合评价提供依据．     

塔里木盆地多期改造-晚期定型复合构造与油气战略选区

受关键构造变革期制约,叠合盆地具有分期差异变形特征。从变形角度分析,塔里木盆地可以追溯出5期主要的构造改造作用,即加里东中期、加里东晚期-海西早期、海西晚期、印支-燕山期和喜马拉雅期,并影响塔里木盆地的发展演化历史。通过对塔北、塔中和库车已知油气聚集区解剖表明:古生代多期改造形成的断裂、褶皱、隆升、剥蚀和岩溶作用,对台盆区巨型海相碳酸盐岩古岩溶油气藏的形成具有重要的控制作用;中、新生代多期改造过程,对前陆褶皱-冲断带大规模油气聚集成藏具有重要的控制作用;这些已知油气聚集区带都是在喜马拉雅晚期最终定型的,总体构成多期改造-晚期定型复合构造油气聚集模式。综合分析了塔里木新区分期差异构造变形特征,在此基础上,依据叠合盆地多期改造-晚期定型构造模式,对塔里木新区进行了区块评价和油气战略选区,认为巴楚隆起、麦盖提斜坡和西昆仑山前褶皱-冲断带是近期油气勘探突破的首选地区,塔东地区、塘古巴斯坳陷和阿瓦提断陷具有良好的油气勘探前景。     

塔里木盆地古城低凸起古-中生界构造演化特征与油气成藏关系

古城低凸起是塔里木盆地东部地区的重要勘探领域,古城6、8、9井的相继成功证实了其良好的勘探前景。塔里木盆地多年勘探实践表明,断裂对储层的形成和成藏有着重要的控制作用,对于油气发现具有重要意义。本文立足于本区二、三维地震资料,从分析断裂剖面的几何特征入手,建立了古-中生代的断裂发育样式,结合多窗口倾角扫描技术识别了隐蔽走滑断裂的平面特征,系统剖析了不同演化阶段断裂的变形机制,详细研究了构造演化对油气成藏的影响。研究表明：古城地区主要发育7类不同断层的构造样式,包括张性正断层、张扭性负花状构造、正"Y"字形构造、反"Y"字形构造、压扭性正花状构造、近直立的共轭走滑断层及张扭性走滑正断层;平面上主要发育NW向、NE向和NNE向3个方向的断裂。根据断裂的几何要素和动力特征,将断裂活动期次分为早加里东期、中加里东期、晚加里东-早海西期和印支-燕山期。其中：中加里东期断层奠定了本区堑垒相间的构造格局,是油气和下部流体向上运移重要通道;印支-燕山期形成的"羽状"断裂带是晚加里东-早海西期断裂再次活化形成的,距离其在3.0 km以内的井普遍钻探效果较差,对成藏有着重要的破坏作用。     

塔里木盆地巴楚隆起断裂差异活动特征及成因演化

巴楚隆起是塔里木盆地重要的含油气构造单元,因其断裂构造特征与演化异常复杂,严重制约了对该地区构造特征及演化的认识和油气勘探工作。本文通过对地震资料精细构造解释,并结合塔里木盆地构造演化背景及最新的钻井、露头等资料,阐明了巴楚隆起断裂活动具有明显的分期差异性和分区、分带、分段及分层差异性。巴楚隆起断裂构造主要经历了4期差异活动,即加里东早期发育张扭性断裂、海西晚期断裂挤压反转、喜马拉雅山中期断裂强烈压扭逆冲与分区差异变形、喜马拉雅山晚期西南缘断裂带分段分层差异改造与叠加。断裂演化主要受控于加里东早期、海西晚期和喜马拉雅山中-晚期构造运动及对应时期塔里木古陆周缘洋盆开合与造山作用,喜马拉雅山中期是巴楚隆起断裂活动关键期,因受西昆仑和西南天山强烈挤压,隆起西段发生“屈服型”冲断隆升与走滑旋转,东段相应发生“受限型”弧形逆冲与向南掀斜,喜马拉雅山晚期断裂主要活动表现在隆起西北缘和西南缘,特别在西南缘断裂带发生了强烈的分段、分层差异叠加改造,其成因与西昆仑强烈隆升和向北挤压密切相关。     

塔里木盆地断裂构造分期差异活动及其变形机理

本文的目的是探讨塔里木盆地断裂构造分期差异活动过程及其变形机理.在地震剖面解释、钻井资料和地质资料综合分析的基础上,通过编制塔里木盆地不同时期断裂系统图,提出控制塔里木盆地断裂构造形成和演化主要构造活动期次为:加里东早期、加里东中期、加里东晚期-海西早期、海西晚期、印支期、燕山期和喜马拉雅期.加里东早期断裂活动受伸展环境制约,沿先存基底断裂带形成张性正断层.加里东中期、加里东晚期-海西早期断裂活动以逆冲作用为主,在塔东、塔中、塘古巴斯、巴楚和麦盖提地区最为发育.海西晚期断裂活动也是以逆冲作用为特征,并从早期断裂强烈活动的塔中、塘古巴斯、玛东等地区,迁移到塔北隆起和东部地区.印支、燕山和喜马拉雅期,前陆地区断裂构造发育,形成叠瓦冲断带、褶皱-冲断带、双重构造、盐相关构造等;但在盆内稳定区,断裂构造不发育,活动性弱.古生代断裂构造发育分布的控制机理,主要与区域大地构造环境的变化和构造转换、先存基底断裂带、大型区域性不整合、滑脱带等要素密切相关.区域大地构造环境的变化和构造转换主要受控于塔里木周缘洋盆的伸展裂解、俯冲消减和洋盆闭合的时限和强度.先存基底断裂带或基底构造软弱带往往控制着后期断裂的发育位置和展布方向.大型区域性不整合和滑脱带控制着断裂构造的发育和分布层位.中、新生代断裂构造发育分布的控制机理,与区域大地构造环境及其构造转换、区域构造位置有关.中、新生代塔里木断裂构造主要分为三种环境,即前陆构造环境、盆内稳定区构造环境和隆升剥蚀区构造环境.盆内稳定区断裂构造不发育,活动性较弱.中、新生代断裂构造主体发育在前陆构造环境中,主要受控于周缘造山带强烈隆升、挤压冲断、走滑-逆冲或逆冲-走滑作用,同时与喜马拉雅晚期盆-山耦合作用及滑脱层的发育有关.     

塔河油田盐下地区奥陶系成岩作用与孔隙演化

在55口井岩心、300片薄片观察的基础上,结合地球化学分析资料,系统研究了塔河油田南部盐下地区碳酸盐岩储层的成岩作用类型。研究表明:研究区存在胶结作用、溶蚀(或岩溶)作用、压溶作用、硅化作用、破裂作用、白云化作用和重结晶作用等多种成岩作用类型。溶蚀作用(或岩溶)分为4期,依次为同生期大气水溶蚀、加里东中期大气水岩溶、海西早期大气水岩溶以及海西晚期埋藏热液溶蚀作用,其中加里东中期大气水岩溶作用及海西早期大气水岩溶作用对改善区内碳酸盐岩储层物性具有重要意义。在此基础上,进一步分析了研究区成岩作用序列及孔隙演化。     

塔河油田加里东期岩溶储层特征及分布预测

岩溶储层是塔河油田奥陶系碳酸盐岩的主要储层，是海西早期与加里东期岩溶作用的结果。海西期岩溶储层主要发育在石炭系直接覆盖于中下奥陶统之上的地区，上奥陶统覆盖区的岩溶储层主要是加里东期岩溶作用形成的。地震剖面奥陶系反射波组底部上超、顶部削切特征，牙形剌化石带的缺失、志留系层序地层对比均证实奥陶系在加里东中期有过隆升剥蚀，说明塔河油田具备有加里东岩溶作用的地质条件，锶同位素特征证实了加里东期岩溶洞穴的存在。在上奥陶统覆盖区，岩溶储层主要发育于加里东不整合面(T47和T27)下300 m之内，岩溶储层中，岩溶洞穴高度主要为0～30 m之间，最大可达75 m，显然是加里东中期岩溶作用的产物。加里东期断裂控制了加里东岩溶储层的发育，由此预测了加里东期岩溶储层的发育区带。     

第四纪洞庭盆地赤山隆起与安乡凹陷升降运动的沉积记录

通过地表地质调查和钻井资料,对第四纪洞庭盆地南部赤山隆起及其西侧安乡凹陷的沉积和地貌特征进行研究,进而探讨二者的升降过程。赤山隆起为居于洞庭盆地南部的小型抬升断块,主要受东、西边界正断裂所控制,长约18 km,宽4~5 km。隆起内早更新世汨罗组和中更新世新开铺组、白沙井组组成多级阶地。安乡凹陷内充填200~300 m厚的河流和湖泊相沉积,自下而上依次为早更新世华田组、汨罗组,中更新世洞庭湖组,晚更新世坡头组,全新世湖积、冲积等。地貌与沉积特征表明,早更新世—中更新世中期赤山隆起总体表现出抬升期与稳定期交替的脉动式抬升,而安乡凹陷则表现出缓慢与快速沉降交替的幕式沉降特征;前者构造较稳定期和构造抬升期分别对应于后者缓慢沉降期和快速沉降期。中更新世晚期二者因区域构造反转而整体抬升并遭受剥蚀。晚更新世—全新世安乡凹陷在拗陷背景下接受沉积。上述第四纪早期赤山隆起脉动式抬升与安乡凹陷幕式沉降的对应关系,为洞庭盆地与周边隆起的盆—山耦合过程提供了约束,同时暗示盆地断陷活动可能与地幔上隆导致中地壳物质自凹陷向周边迁移有关。     

塔东南隆起沉积－构造特征及其演化历史

基于地震剖面、岩心、测井和露头剖面等资料分析,运用平衡剖面复原技术,论述了塔里木盆地塔东南隆起带古生代以来的沉积-构造特征及其演化历史.在地震剖面上识别出6个地层不整合界面,划分了5个主要地层构造层序.指出塔东南隆起形成于晚奥陶世加里东运动,经历了加里东、海西、印支、燕山和喜山多次构造运动,在中生代以陆内变形为主,受到南北两条主边界断裂的控制,于中生代早期发生伸展断陷,并遭受晚新生代喜山运动的强烈挤压改造,形成了现今两凹两凸的构造格局.