塔里木盆地轮古西地区奥陶系古岩溶储层发育特征研究

在区域地质背景研究及大量文献调研的基础上,结合地质地震资料,通过单井分析及连井对比研究,探讨了研究区古岩溶的形成机理和控制因素、储层的空间发育及岩溶洞穴的充填特征。认为轮古西地区经历多期地壳抬升,奥陶系古潜山发育两期岩溶旋回,纵向上形成了四套与洞穴有关的古岩溶储层,其中第Ⅱ岩溶层主要分布在岩溶斜坡区,洞穴广泛发育,充填程度低且位于构造高部位,是最有利的油气聚集层段。     

塔河油田碳酸盐岩油藏古岩溶洞穴层状结构与形成机理

随着岩溶型碳酸盐岩油藏开发实践的不断深入,层状洞穴储层结构特征和流体同层连通特点逐渐被学者重视。层控岩溶结构、形成要素和过程等是本类油藏有效开发的关键。通过原始地层组构对比和野外溶洞特点,认为:塔河奥陶系岩溶层具较好的对比标志层和岩性差异,为层状岩溶洞穴发育奠定了物质基础;野外顺水平层理多层溶洞和受控于层理缝的管道型古暗河等地质现象,证实了层控岩溶普遍存在。在岩溶洞穴单井识别、连井测井对比、单井动态及地震波形特征的基础上,以典型溶洞带为例,识别出3个主要洞穴层,建立了全新的3层洞穴储集体地质结构剖面:第1层洞穴以砂砾岩充填为主要特点,第2层洞穴呈现洞穴规模大且泥质充填严重,第3层规模较小,主要发育于岩溶地貌高地。运用现代岩溶理论,探讨了层控岩溶的形成机制:碳酸盐岩原岩组构差异是岩溶作用的物质基础和主控因素之一;潜流带岩溶水(饱含CO₂)控制着岩溶洞穴的横向发育,岩溶古地貌控制同层洞穴的横向差异;平缓地层条件下的潜水面水位垂向带迁移控制洞穴的岩溶期次及层状结构。基于各岩溶要素认识,构建了层状岩溶储层发育模式。     

轮古西奥陶系潜山洞穴型岩溶储层发育特征与充填规律

洞穴型岩溶储层是塔里木盆地轮古油田缝洞型碳酸盐岩油藏的主要储集空间类型,多数高效井均钻遇大型洞穴型岩溶储层。依据轮古西奥陶系潜山大量单井资料分析,洞穴型岩溶储层可分为充填洞穴、半充填洞穴和未充填洞穴三种类型。结合古地貌精细刻画与岩溶垂向分带成果,认为古地貌位置由岩溶台地向岩溶缓坡和岩溶盆地逐渐降低,而洞穴发育和充填程度在逐渐增高。未充填与半充填洞穴主要发育在岩溶台地和岩溶缓坡的溶峰边坡、溶丘边坡及沟槽谷洼地边坡等地貌单元。表层岩溶带、径流溶蚀带洞穴型岩溶储层发育频率最高,其次为垂直渗滤带和潜流溶蚀带。未充填与半充填洞穴型岩溶储层主要发育在表层岩溶带。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层特征几点新认识

塔河油田奥陶系发育有洞穴型、风化裂隙型、构造裂隙型、裂隙—孔洞型、溶蚀孔隙型五类性质有别的储层。其中洞穴型储层发育具有普遍性,纵向上往往表现为两个洞穴型储层带的发育,两个洞穴型储层的形成与两个岩溶旋回的潜流溶蚀带相对应;有效洞穴型储层发育是油气高产、稳产的关键。风化裂隙型储层主要集中在海西早期不整合侵蚀面附近及洞穴层上下,其储层的孔隙度和渗透率相对较高,可具有较高的油气产能。区内发育五期构造裂隙,其中第Ⅳ期部分充填裂隙和第Ⅴ期未充填裂隙具有储集意义。     

海平面周期性升降变化与岩溶洞穴层序次关系探讨

层序地层学理论为全球或跨地区的等时地层对比提供了理论和技术方法,它对洞穴层的跨地区对比及序次分析同样适用。从洞穴层的发育期总是与水平面稳定期对应关系出发,通过水平面周期性升降变化与岩溶洞穴层序次关系研究,探索层序地层学与岩溶学交叉学科研究领域中的一些基本问题。认为同一个水平面稳定期发育的所有水平洞穴可形成一个跨地区对比的洞穴层,岩溶旋回应包括侵蚀基准面上升和下降两种旋回,在海平面的间歇性上升(或下降)过程中可以发育多个水平洞穴层及下老上新(或上老下新)的洞穴层序列。在总结前人研究成果及美国YATE油田、四川峨眉山剖面、塔河油田实例分析基础上,概括了3种受海平面间歇性上升(或下降)变化控制的洞穴层序次模式,包括层序地层内部同生期岩溶形成的下老上新的洞穴层序次,以及碳酸盐岩陆块近地表风华壳岩溶形成的上老下新和下老上新的洞穴层序列。利用塔河油田早海西期古岩溶地质条件、洞穴充填结构等直接和间接证据,求证该洞穴系统的洞穴层序次,指出该特大洞穴系统为晚泥盆-早石炭世海平面间歇性上升过程中形成的下老上新的洞穴层序列,并由此推测塔里木盆地早海西期大规模岩溶的时代。指出利用水平洞穴层同时期形成的沉积地层等地质体可以确定洞穴层的形成年代,预测洞穴的发育分布。     

塔河油田奥陶系岩溶型碳酸盐岩油藏储集空间发育特征及地质模式探讨

碳酸盐岩表生岩溶作用控制着塔河油田奥陶系油藏缝洞系统的发育及分布。塔河油田奥陶系油藏经历了加里东期和海西早期两次岩溶作用,造成了储层极强的非均质性。通过塔河油田岩溶作用演化及发育期次的研究,将塔河油田奥陶系垂向岩溶带划分为地表岩溶带、纵向渗滤岩溶带和水平潜流岩溶带,平面上发育岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地3个地貌单元。通过对野外露头、岩心、钻井、测井、地震及生产动态资料的综合研究,认为溶洞、溶蚀裂缝及蜂窝状孔洞等连续孔隙是该区有效储集空间,基质作为不渗透（低渗）层对缝洞系统有一定的隔挡作用。结合表生岩溶洞穴的原理及对孔隙状态的控制作用,将塔河油田溶洞储集体根据不同成因分为落水洞、潜流洞和小溶洞,按溶洞充填物类型分为垮塌充填洞、机械充填洞和化学充填洞,同时建立了不同类型孔洞系统的识别特征及地质模式。结合塔河油田洞穴储层发育特征及生产实际,最终建立了塔河油田岩溶储集空间展布模式。     

塔里木盆地轮南地区下奥陶统碳酸盐岩岩溶储层特征及形成模式

轮南地区是塔里木盆地重点产油气地区之一,对其下奥陶统碳酸盐岩储层性能及分布的研究具有重要的实际意义。通过对研究区岩溶、裂缝发育、沉积和洞穴充填物分析研究,认为具渗透可溶性碳酸盐岩及温暖潮湿、多大气降水是岩溶储层形成的必要条件,构造裂缝的发育为岩溶储层发育创造了有利条件。根据裂缝性质及充填程度,本区裂缝可分为方解石完全充填张裂缝、方解石半充填张裂缝、泥质充填扭压性裂缝、未充填微细裂缝和缝合线5种,其中方解石半充填裂缝和缝合线对储层岩溶发育起重要作用。本区岩溶具明显的垂直分带性,可分为垂直渗流岩溶带、水平潜流岩溶带和过渡带,其中垂直渗流带底部及水平潜流岩溶带上部储集物性最佳。轮南地区发育的两期岩溶与石炭纪两次较大的海侵时间相一致。作者还研究了充填物的沉积特征,探讨了储层的演化模式。     

塔中西部奥陶系鹰山组古岩溶特征及主控因素

为明确塔中西部奥陶系鹰山组古岩溶储层发育及主控因素,总结鹰山组古岩溶特征及发育条件,划分了岩溶层组类型。在鹰山组古地貌恢复基础上,通过钻井、取心、测井等资料,分析丘状岩溶台地、上丘状岩溶缓坡地和下丘状岩溶缓坡地典型井岩溶缝洞特征。结合大量钻井资料分析了上述3类古地貌单元岩溶缝洞储层发育规律及主控因素。对岩溶缝洞储层发育深度分析表明,岩溶缝洞发育段主要在鹰山组顶面以下0~180 m,受3期海平面控制,发育多层缝洞。表层溶洞主要发育在0~50 m,泥质充填较强,测井GR值较高,溶洞规模多小于2 m。岩溶台地区岩溶缝洞形成受微地貌、水动力条件控制,以小规模溶洞、溶蚀孔洞、溶蚀裂缝为主,缝洞后期易充填。岩溶缓坡地岩溶缝洞形成受岩溶层组、水动力条件控制,以小溶蚀孔洞、溶蚀裂缝为主,后期不易充填。滨岸岩溶带及岩溶岛屿发育海水、混合水岩溶作用,溶蚀作用及冲蚀、侵蚀作用使该区域形成较大洞穴。     

岩溶洞穴型油藏描述中的几种方法——以塔北轮古西油田为例

以塔里木盆地北部轮古西奥陶系碳酸盐岩岩溶洞穴型油藏为例,针对几个制约油田高效开发的重要问题,采用了相应的油藏描述技术对策:(1)在分析岩溶成因的基础上,对三维地震数据进行岩溶洞穴分层解释,描述不同洞穴层发育特征;(2)采用岩溶沟谷趋势面法确定油水界面,指导避水开发;(3)通过岩石物理分析,确定了用于识别泥质充填洞穴的泥质指示因子,然后运用地震反演技术,筛选出未被泥质充填的有效储层。通过这三项技术方法的实施,弄清了四层洞穴储层的分布特征以及它们与供油的关系;厘清了油水在洞穴储层中的赋存特征;发现岩溶斜坡的充填程度高于岩溶台地;最后评价出三类残丘含油单元。三项技术对策在岩溶洞穴型油藏描述方面具有较强适用性,可为相同类型油藏的高效开发提供技术借鉴。     

塔河油田奥陶系油藏的储层特征和成因机理探讨

本文通过岩心、录井、测井、测试资料的综合研究，在塔河油田奥陶系碳酸盐岩剖面上识别出5类性质有别的储层（洞穴型、风化裂隙型、构造裂隙型、滩相颗粒灰岩溶蚀孔隙型、地表残积带裂隙-孔隙型），阐述了各类储层的储集性能及发育分布特征，并对碳酸盐岩古岩溶作用机制及岩溶洞穴型的发育控制因素进行了探讨。指出在不整合面下0～250m的深度内，区域性发育3套洞穴型储层，洞穴型储层的发育是油气高产、稳产的关键，风化裂隙型储层主要集中在海西早期不整合侵蚀面附近及洞穴层上下；构造裂隙型储层发育分布具有普遍性，海西早期构造裂隙发育状况与洞穴层发育状况之间有着良好的匹配关系，滩相颗粒灰岩溶蚀孔隙性储层具有相控和层控的特征，主要发育在塔河油田南平台-间房组上部（礁）滩相储集体中，岩溶洞穴层发育主要受岩溶地貌及裂缝发育程度控制，岩溶缓坡（特别是其上的丘丛）与阿克库勒凸起轴部的叠合部位是岩溶最发育的地区。     

塔河油田于奇西地区奥陶系洞穴充填程度预测与应用

塔河油田于奇西地区奥陶系碳酸盐岩储层类型以岩溶缝洞型为主,工区中大型洞穴较发育,但由于经历了多期构造运动和岩溶作用,使储层的储集性能遭受破坏,相当部分的洞穴储集空间被充填。洞穴型储层油气产量的高低主要受控于洞穴的充填程度,其中仅中低充填程度的洞穴储集性能较好、油气产量较高。因此,识别、评价预测充填程度较低的岩溶缝洞型储层成为该区寻找高效富集区的关键。本文以洞穴储层发育模式为指导,针对于奇西地区已钻遇洞穴特征,设计不同大小的缝洞体和不同充填程度的地质模型,以波动方程正演模拟为基础,基于属性分析优选出对洞穴大小和充填程度敏感的属性。洞穴充填程度和敏感属性值存在线性关系,通过相关性分析拟合出反映二者关系的曲线量版,以此预测洞穴的充填程度。运用该方法在于奇西地区预测的充填程度结果与实际较吻合,说明该方法在识别未充填和部分充填洞穴型储层中具较好的可靠性,对于奇西洞穴型储层有利区的寻找具积极的推动作用。     

塔里木盆地塔河油田主体区海西早期岩溶台面划分及洞穴层对比*

在现代岩溶地质考察中,岩溶区因多期次幕式构造抬升运动而形成多级岩溶台面,每级岩溶台面的排泄基准面(潜水面)控制一期洞穴发育。塔河油田海西早期形成了复杂的碳酸盐岩岩溶洞穴系统,纵向上呈现多层性特征,是油气勘探的重点。因此,为了深入认识和阐述洞穴层发育机制,以现代岩溶理论为指导,基于三维地震资料,采用水系汇流点法、侵蚀阶地法、上超终止法并结合地貌特征,对塔河油田主体区海西早期岩溶台面进行划分,并在岩溶台面约束下进行洞穴层对比。研究结果表明:(1)塔河油田主体区发育4级岩溶台面。岩溶台面1形成时代最早,台面3面积最大。(2)主要发育3套洞穴层,具有明显的层状分布特征,台面3的洞穴层规模最大。3套洞穴层在垂向上并不构成大范围重叠,仅台面3控制的洞穴溯源侵蚀穿越台面向上游发育,说明洞穴层形成时的构造稳定期长。其他台面洞穴层并未穿跨台面发育,说明洞穴层形成时的构造稳定期短,潜水面控制下洞穴溯源侵蚀范围比较有限。     

千米桥古潜山岩溶地貌演化及古岩溶洞穴发育特征

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。     

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．     

塔里木盆地早海西期多期次风化壳岩溶洞穴层

洞穴层是识别多期次岩溶旋回的标志,是岩溶旋回连接沉积旋回及周期性海平面变化的纽带。本文通过古地貌恢复,将从钻井剖面中识别的洞穴层归位到早石炭世古地貌剖面中,根据洞穴层总是沿稳定古潜水面发育的特点划分对比洞穴层。通过洞穴层的形成条件、充填结构分析,推断洞穴层发育序次、洞穴层与其同时期形成的沉积地层的时空对应关系,并据此对洞穴层进行盆地范围内跨地区对比、总结斜坡及岛屿两种不同的洞穴层发育模式。研究结果表明,在早海西期,塔北、塔中、和田古隆起中、下奥陶统碳酸盐岩陆块内部发育了3个期次的风化壳岩溶洞穴层,其序次为下老上新,它们是在早石炭世间歇性海平面上升过程中形成的,其同时期形成的沉积地层分别为下石炭统东河砂岩段、生屑灰岩段、下泥岩段中上部。洞穴层内部多旋回“坍塌角砾-地下河沉积”组合是斜坡内陆区潜流面的迟后上升效应,洞穴层与洞穴等时层的时空对应关系对于大型古岩溶事件的断年及洞穴层的分布预测具有重要意义。     

塔北哈拉哈塘地区奥陶系潜山岩溶储层发育特征及控制因素

哈拉哈塘地区奥陶系潜山岩溶缝洞型储层是哈拉哈塘油田的主力产层。通过对岩溶地质背景、区域构造分析,利用本区钻录井、薄片、岩芯等资料研究岩溶型储层特征,探讨储层分布规律及岩溶作用对储层的控制。结果表明哈拉哈塘地区奥陶系潜山岩溶储层的主体发育于一间房组和鹰山组。垂向上潜山区存在两套储层:上部表层岩溶带储层及下部径流溶蚀带储层。表层岩溶带储集类型主要为孔洞型和裂缝—孔洞型储层,主要受一间房组沉积末期的岩溶作用及桑塔木组沉积末期岩溶作用共同控制;径流溶蚀带储层类型主要为洞穴型、裂缝-孔洞型储层,岩溶缝洞系统以岩溶管道系统为主,储层形成受良里塔格期及桑塔木组沉积末期岩溶作用等多期岩溶作用控制。岩溶层组、岩溶作用期次、古地貌、古水系及断裂等控制了岩溶储层的分布发育,形成了复杂的缝洞体。      

塔北南缘中奥陶统顺层岩溶储层特征及成因

塔北南缘中奥陶统地层序列完整,其上无长期暴露的不整合面,但是钻井揭示其中岩溶储层发育。以上奥陶统桑塔木组剥蚀线为界,塔北隆起可划分为潜山区和内幕区两部分,潜山区以洞穴型、裂缝+孔洞型储层为主;内幕区以裂缝+孔隙+孔洞型储层为主,孔隙+孔洞型储层和洞穴型储层也有发育。岩溶储层总体上呈层状分布,集中发育于中奥陶统顶面以下100 m范围内;平面上自潜山区向内幕区储层发育程度逐渐减弱,局部沿断裂集中分布。通过岩心、薄片、成像测井、水化学等资料和地质背景的分析认为,内幕区上奥陶统富泥质地层隔挡了潜流带地下水外泄地表,致使潜水面处于非完全稳定状态,其下"缓流带"具较高水势,为内幕区地下水运移提供了动力,从而在中奥陶统发生顺层岩溶作用。古隆起及斜坡背景为顺层岩溶储层的发育提供了地质背景,渗透性好的颗粒灰岩和裂缝系统为顺层岩溶作用提供了有效的流体通道,顺层岩溶作用则是各类储集空间形成的关键。     

论古岩溶洞穴型储层三维地质建模——以塔河油田四区奥陶系储层为例

古岩溶洞穴型储层是一种后期改造形成的特殊碳酸盐岩储层,储层发育复杂,非均质性很强.开展洞穴型储层建模研究对该类储层的三维定量表征以及数值模拟、储量计算等后续工作有重要意义.在古岩溶洞穴型储层成因特征分析的基础上,针对储层建模的几个关键环节开展了讨论,包括建模策略、模拟随机性控制方法以及数学方法等方面.并以塔河油田四区奥陶系储层为例进行了实践应用,在地貌分区、岩溶分带的地质框架下,以井孔数据为基础,优选能够反映洞穴发育概率的波阻抗反演信息及相干信息作为模拟的井间约束条件,选取具有趋势的同位协同序贯指示模拟方法整合多类信息建立了洞穴型储层三维地质模型,并提出了研究区分块设置局部变差函数的思路,取得了较好的效果.     

塔中北斜坡奥陶系鹰山组岩溶储层特征及古岩溶发育模式

塔中北斜坡奥陶系鹰山组碳酸盐岩古岩溶发育,油气资源丰富,具有广阔的勘探开发前景。本次利用岩石化学分析、岩芯钻井、地震测井及成像测井资料,对岩溶储层发育规律及岩溶缝洞发育模式进行研究。认为:鹰一段和鹰二段发育质纯厚层灰岩地层,属强岩溶层组,溶蚀孔,溶蚀裂缝及溶洞均发育,后期古岩溶作用是该区油气聚集的主要场所。垂向岩溶缝洞系统主要发育在鹰山组顶面以下0~50 m及80~180 m范围。同时,溶洞在该区发育,洞穴型岩溶是该区优质岩溶储层,钻井过程常伴有放空、水漏失现象。结合古地貌特征,建立了ZG18~ZG22井区古岩溶缝洞系统发育模式,为岩溶储层预测及勘探开发井位部署提供地质依据。      

桂林岩溶洞穴发育的古老性及热带岩溶发育历史的探讨

通过不同高程上岩溶洞穴、溶隙、洼地内充填和残存的不同时代的地层实际资料，结合对本区热带岩溶发育历史的研究认为，桂林热带岩溶发育可上推到中三叠世初期的桂西运动就开始了，岩溶洞穴发育最古老者也可上推到中三叠世。在热带岩溶地貌发育上，贡献最大的时期，一是中、晚三叠世，二是第三纪。前者奠定了本区热带岩溶地貌轮廓雏形；后者基本上形成了现代热带岩溶地貌的总形态。岩溶洞穴的发育，最发育时期是中、晚三叠世、第三纪，其它时期主要是利用、改造前期洞穴，只在有利部位发育一些新生小洞穴，在新生大型洞穴方面无重要贡献。现垂向上的岩溶洞穴，是不同时代发育形成的一个混杂体，不存在传统认识上的成层性。