塔里木盆地塔河油田TH12402井区中下奥陶统古岩溶洞穴发育模式*

塔里木盆地塔河油田TH12402井区位于志留系覆盖区,发育典型的古岩溶缝洞型储集层,是塔河油田西北部奥陶系主要的产建阵地之一。基于三维地震数据、测井和钻井资料,并结合地震属性提取技术,对该区下奥陶统岩溶发育条件和储集层发育特征进行了研究,探讨了岩溶洞穴的控制因素和发育模式。结果表明: TH12402井区处于北西向次级鼻状构造的南翼,该区发育加里东中期Ⅲ幕古岩溶作用,岩溶地形以低幅度的溶丘和洼地为主,地表水系呈南北向汇流且分支水系相对欠发育;岩溶储集空间以大型迷宫状岩溶管道和分散的孤立状洞穴为主,主要分布在不整合面以下40~100m,且以未充填为主;近东西向的走向断层、次级鼻状构造以及上奥陶统地层尖灭线联合控制了古岩溶洞穴的发育,形成了平缓岩溶地貌区走向断裂汇流型岩溶洞穴模式。上述成果为相似井区的古岩溶储集层预测和井位部署提供了理论依据。     

塔河油田浅覆盖区中—下奥陶统承压岩溶缝洞结构特征——以T738井区为例

塔河油田浅覆盖区中—下奥陶统岩溶缝洞体发育,油气开发效果较好。受上奥陶统良里塔格组和隔水层的围限,浅覆盖区中—下奥陶统缝洞体的岩溶发育特征不同于受排泄基准面控制的裸露型岩溶和岩溶水深循环的埋藏型岩溶。为了明确塔河油田浅覆盖区T738井区中—下奥陶统的洞穴成因机理和岩溶缝洞结构,利用“残厚趋势组合法”恢复了海西早期浅覆盖区的古地貌、古水系,综合测井、地震等手段识别了隔水层、岩溶洞穴层,结合油藏动态生产特征构建了浅覆盖区承压岩溶条件下的缝洞结构模式。结果表明：(1)海西早期古地貌总体北东高、南西低,发育北东—南西走向浅切割型树枝状地表水系,北部裸露区提供高水力梯度、高流量的岩溶水补给;(2)T738井区处于半开放式承压岩溶环境,中—下奥陶统发育3套隔水层围限下的2套迷宫型岩溶缝洞系统;(3)受隔水层、水动力梯度、走滑断裂等因素影响,一间房组、鹰山组上段洞穴层具有纵向水动力联系,发育侧向-上升型、孤立型、侧向型和盲端型等4类承压岩溶缝洞结构。研究成果对塔河油田浅覆盖区T738井区的缝洞型油藏开发有重要地质指导意义。     

岩溶流域的水系变迁——以塔河油田6区西北部奥陶系古岩溶为例

在现代流水地貌中,由于构造运动、岩性差异以及水流侧蚀等因素,常常出现水系袭夺,并随之伴生一系列特殊的水文地貌现象,如袭夺肘、风峡、袭夺肘以下的深切河谷、断头河和倒淌河等.基于三维地震资料,本文应用地震属性分析及地震成图等相关技术,对塔河油田中一下奥陶统顶部海西早期的岩溶古地貌和古水系进行了恢复识别,发现海西早期也存在类似的水文地貌现象.依据现代水系变迁理论,证实了塔河油田6区岩溶流域早期为南向汇流结构,而后期由于西北部侵蚀基准面下降,本区流域不断被西北部流域袭夺,并大面积倒转为北西向汇流结构,再现了本区岩溶古水系及流域的阶段性演化过程,从而为揭示塔河油田奥陶系古岩溶发育规律提供了重要依据.      

塔河油田盐体覆盖区奥陶系储层发育特征及主控因素研究

塔河盐下地区储层分布特征为奥陶系裂缝发育程度较高，溶蚀孔洞和半-未充填的高角度构造缝、溶蚀缝是本区最主要的储集空间类型．大型洞穴发育程度低于土体区，最主要的储集层类型为孔洞。裂缝型或裂缝-孔洞型储层．该区西部储层发育程度优于东部，本区有利储层多呈近NS条带状（或指状）展布；中下奥陶统上部储层发育程度高于下部；中下奥陶统储层发育程度高于上奥陶统良里塔格纽．控制盐下奥陶系储层发育与展布的主要因素是构造变形作用、加里东中期岩溶和沉积相．     

塔河油田中下奥陶统顶面岩溶古水系对接现象及其意义

塔河油田中下奥陶统,从加里东中期到海西期,经历多期构造运动及其引起的多期岩溶作用的叠加改造,岩溶缝洞系统非常发育。岩溶作用的发生,除地层的可溶性,主要依赖于岩溶水补给-径流-排泄过程中对岩石的溶解作用和侵蚀作用。因此,判断岩溶水的运动轨迹是一种非常重要的研究方法。基于三维地震资料,利用第三代相干体技术,刻画中下奥陶统顶面的岩溶古水系,发现上奥陶统覆盖区下部依然有许多地表水系存在,并且大多与上奥陶统缺失区的古水系对接。根据现代岩溶理论,划分奥陶系岩溶层组,厘定水文地质条件,分析两种不同时期岩溶古水系的形成和消亡过程,这对恢复古岩溶发育环境,划分古岩溶发育阶段,揭示古岩溶的发育规律具有重要的意义。     

T27界面与塔中隆起上奥陶统碳酸盐岩古岩溶储层

T72界面为上奥陶统桑塔木组泥岩与良里塔格组灰岩地震反射界面,是塔里木盆地塔中、塔北隆起上奥陶统内部的一个重要构造-层序转换面,是早古生代碳酸盐台地型沉积向陆源碎屑充填沉积转换的标志.过去普遍认为两个组之间为连续沉积,界面性质系海侵上超并赋予"淹没台地"的涵义.但随着近年塔河油田南部地区的勘探和塔中隆起区北缘Ⅰ号断裂带油气富集规律性的深入研究,表明T72界面是一个区域性的古暴露界面和沉积间断界面.界面之下的上奥陶统良里塔格组顶面有明显的削蚀和截切现象,残存厚度在塔北、塔中之间存在极大的差异,反映塔北隆起T72界面的构造及风化壳岩溶作用明显强过塔中隆起.古暴露和风化壳岩溶作用导致T72界面之下的良里塔格组碳酸盐岩广泛发育岩溶,是塔中低凸起北缘Ⅰ号断裂构造带的主要油气藏聚集层位;在塔河南部,形成了一套厚度最大可达300m并贯穿良里塔格组与下伏恰尔巴克组、一间房组和鹰山组的古岩溶洞穴系统,造就了塔河油田今天以南部斜坡区上奥陶统良里塔格组灰岩古岩溶洞穴系统为主要油气储层的勘探大场面.     

利用FMI资料分析塔河油田南部中—下奥陶统储层构造应力场

钻探结果表明,塔河油田南部地区上奥陶统覆盖区中—下奥陶统碳酸盐岩储层发育与分布明显地受断裂和裂缝控制。裂缝主要为构造开启缝,其次为钻井诱导缝,裂缝走向具有明显方向性,其形成与古构造应力场关系密切。利用大量中—下奥陶统钻井FMI资料进行裂缝识别、成因分类和走向统计分析,认为钻井诱导缝受现今构造应力场控制,构造开启缝主要受古构造应力场控制,裂缝走向与最大主应力方向一致。塔河油田南部地区诱导缝优势走向为北东向,现今最大主应力方向为北东向;构造开启缝优势走向主要有北北东向和北东东向两组,北北东向裂缝中可见充填缝,反映北北东向裂缝形成时间早于北东东向,其分别与加里东中期和海西早期的古构造应力场最大主应力方向相一致。     

塔里木盆地塔河油田岩溶峡谷区海西早期洞穴系统发育模式

塔河油田岩溶峡谷区发育大型岩溶洞穴型储集层,勘探效果较好。基于三维地震资料、钻井资料,并结合地震属性提取技术,对地下岩溶洞穴系统、古地貌、古水文系统进行精细刻画,探讨洞穴形成机理,进而总结洞穴发育模式。研究结果表明:(1)峡谷上游段地表水垂向侵蚀作用强烈,峡谷失去了排水功能演变为干谷,下游段水动力条件减弱。(2)峡谷区岩溶洞穴类型划分为暗河洞穴、峡谷—断裂双控型洞穴。暗河洞穴主要发育在峡谷上游段,与峡谷呈"映射"关系。峡谷—断裂双控洞穴发育于峡谷两侧,垂向上具有多层性特征。(3)综上探讨峡谷区岩溶洞穴形成机理,认为较充足的水源补给条件以及水流强烈的垂向侵蚀溶蚀作用控制了暗河洞穴发育,多期次排泄基面下降以及断裂系统共同控制峡谷—断裂双控洞穴的发育。结合现代恩施地区洞穴系统特征,提出了峡谷地区洞穴发育模式,为下一步洞穴储集层预测和勘探实践提供理论借鉴。     

塔河油田四区奥陶系古岩溶流域的倒淌河及其成因研究

在现代岩溶区,由于构造运动、岩性差异以及地貌起伏等因素,常常出现水系袭夺现象,并随之伴生一系列反常的水文地貌现象,如分水岭迁移和破坏、袭夺肘、风峡、断头河和倒淌河等。基于三维地震资料,应用层拉平技术、精细相干分析技术及相关地震成图技术,对塔河油田四区中—下奥陶统顶部海西早期的岩溶古地貌和古水系进行了恢复识别,发现也存在类似的反常水文地貌现象。借鉴现代水系袭夺理论,证实了塔河油田四区东部岩溶流域早期为南向汇流结构,而后期由于构造运动引起西北部侵蚀基准面下降,并通过地下途径对邻近南向流域北缘进行逐步袭夺,形成了大型倒淌河,再现了本区岩溶古水系及流域的阶段性演化过程,从而为揭示塔河油田奥陶系古岩溶发育规律提供了重要的依据。     

T72界面与塔中隆起上奥陶统碳酸盐岩古岩溶储层

T7^2界面为上奥陶统桑塔木组泥岩与良里塔格组灰岩地震反射界面,是塔里木盆地塔中、塔北隆起上奥陶统内部的一个重要构造-层序转换面,是早古生代碳酸盐台地型沉积向陆源碎屑充填沉积转换的标志.过去普遍认为两个组之间为连续沉积,界面性质系海侵上超并赋予“淹没台地”的涵义.但随着近年塔河油田南部地区的勘探和塔中隆起区北缘Ⅰ号断裂带油气富集规律性的深入研究,表明T7^2界面是一个区域性的古暴露界面和沉积间断界面.界面之下的上奥陶统良里塔格组顶面有明显的削蚀和截切现象,残存厚度在塔北、塔中之间存在极大的差异,反映塔北隆起T7^2界面的构造及风化壳岩溶作用明显强过塔中隆起.古暴露和风化壳岩溶作用导致T7^2界面之下的良里塔格组碳酸盐岩广泛发育岩溶,是塔中低凸起北缘Ⅰ号断裂构造带的主要油气藏聚集层位;在塔河南部,形成了一套厚度最大可达300m并贯穿良里塔格组与下伏恰尔巴克组、一间房组和鹰山组的古岩溶洞穴系统,造就了塔河油田今天以南部斜坡区上奥陶统良里塔格组灰岩古岩溶洞穴系统为主要油气储层的勘探大场面.     

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。     

塔里木盆地塔河油田岩溶峡谷区海西早期洞穴系统发育模式*

塔河油田岩溶峡谷区发育大型岩溶洞穴型储集层,勘探效果较好。基于三维地震资料、钻井资料,并结合地震属性提取技术,对地下岩溶洞穴系统、古地貌、古水文系统进行精细刻画,探讨洞穴形成机理,进而总结洞穴发育模式。研究结果表明: (1)峡谷上游段地表水垂向侵蚀作用强烈,峡谷失去了排水功能演变为干谷,下游段水动力条件减弱。(2)峡谷区岩溶洞穴类型划分为暗河洞穴、峡谷—断裂双控型洞穴。暗河洞穴主要发育在峡谷上游段,与峡谷呈“映射”关系。峡谷—断裂双控洞穴发育于峡谷两侧,垂向上具有多层性特征。(3)综上探讨峡谷区岩溶洞穴形成机理,认为较充足的水源补给条件以及水流强烈的垂向侵蚀溶蚀作用控制了暗河洞穴发育,多期次排泄基面下降以及断裂系统共同控制峡谷—断裂双控洞穴的发育。结合现代恩施地区洞穴系统特征,提出了峡谷地区洞穴发育模式,为下一步洞穴储集层预测和勘探实践提供理论借鉴。     

塔河油田西南部地区中—下奥陶统碳酸盐岩储层缝洞发育特征与分布

岩溶-裂缝是塔河油田西南部地区上奥陶统覆盖区中—下奥陶统碳酸盐岩储层主要储集空间类型。依据岩心观察、显微镜薄片鉴定、扫描电镜、钻井、深浅侧向和FMI成像测井等资料,综合识别了中—下奥陶统储层裂缝和孔洞发育段,认为该区储层缝洞发育特征与塔河油田主体区有较大的不同,其主要的储集空间类型为半充填—未充填的构造缝和溶蚀扩大缝,且以高角度斜裂缝和垂直裂缝为主,低角度裂缝较少;微裂缝和中缝发育,大裂缝和孔洞总体不发育,利用储层多因素综合评价方法指出了研究区内裂缝和孔洞发育的有利地区。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区构造演化及其油气地质意义

哈拉哈塘地区是近年塔里木盆地油气增储上产最重要的地区,开展该区构造演化研究对油气勘探开发具有重要的意义。本文利用哈拉哈塘地区新采集的三维地震资料和钻井资料,通过不整合面分析和平衡剖面恢复技术对研究区构造演化进行了分析,通过地震层拉平恢复了关键目的层中-下奥陶统碳酸盐岩顶面在不同时期的古构造形态。在此基础上,探讨了研究区构造演化对油气藏的控制作用。结果表明：哈拉哈塘地区经历6 个构造演化阶段：早加里东期稳定碳酸盐岩台地阶段、中-晚加里东期南倾斜坡、早海西期西倾斜坡、晚海西-印支期被动凹陷期、燕山-早喜山期稳定沉降期、晚喜山期-现今构造反转定型期。哈拉哈塘地区中-下奥陶统碳酸盐岩顶面从中加里东期开始,长期保持北高南低的斜坡形态,整体构造格局变化不大,只是构造轴线方向、构造高点稍有变化。晚喜山期以来,研究区发生构造反转,中-下奥陶统碳酸盐岩顶面成为西倾鼻状构造。哈拉哈塘地区构造演化控制了奥陶系岩溶储层的发育与油气的富集。中-晚加里东期古构造控制了奥陶系岩溶储层的发育,晚海西期古构造高部位与现今构造高部位叠合区控制了油气富集。     

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。     

塔河油田下奥陶统碳酸盐岩古岩溶储层研究--以塔河油田6区为例

通过对研究区FMI成像测井和XMAC，DSI测井等资料的综合，并结合该区的油气地质、地球物理资料，对下奥陶统缝洞型碳酸盐岩古岩溶储层的剖面结构及展布特征进行了较为深入地分析结果表明，研究区古岩溶储层主要分布于下奥陶统顶部不整合面之下约250m的范围内，储层垂向发育具有明显分带性，岩溶剖面的纵向分带与该区多期次岩淀旋回作用密切相关。古岩溶储层的发育与分布受多种因素控制。     

塔河油田12区海西早期岩溶作用

通过沉积学、地震学、地球化学等研究表明,塔河油田12区发育了海西早期岩溶作用,表现为中下奥陶统碳酸盐岩与下石炭统巴楚组不整合接触、溶塌角砾岩与暗河沉积的存在以及溶洞充填物Sr/Ba值存在的差异特征等识别标志,该期岩溶地貌可划分为岩溶高地、岩溶Ⅰ及Ⅱ级斜坡和岩溶盆地4类地貌单元,研究区主要处于岩溶Ⅱ级斜坡区。由于海西早期运动具有脉动式抬升的特点,因而发育了3套岩溶旋回,研究区主要发育第Ⅱ和第Ⅲ套洞穴层;该期岩溶平面上发育在上奥陶统桑塔木组尖灭线以北的地区,纵向上发育在中下奥陶统质地较纯的碳酸盐岩中,古地貌和断裂对该期岩溶具有根本的控制作用,同时岩溶作用所形成的裂缝和溶蚀孔洞是影响储层储渗性能的关键;最后综合上述成果建立了海西早期岩溶发育模式,并将其发展进程划分为快速抬升剥蚀阶段、三幕抬升岩溶发育阶段及下降改造阶段。     

塔河油田奥陶系岩溶洞穴发育特征及其与油气的关系

溶蚀孔、洞是塔河油田奥陶系油气的主要储集场所。为深入了解奥陶系的油气分布,研究了该区奥陶系岩溶洞穴的发育特征,介绍岩溶洞穴在钻井录井、岩心、测井、地震等资料上的识别标志,并识别了本区14口井的岩溶洞穴;恢复了本区海西早期的岩溶古地貌。研究发现：岩溶斜坡靠近岩溶高地和岩溶谷地一侧是岩溶洞穴发育且保存最好的所在地,岩溶洞穴主要分布在“双峰灰岩”顶面下40~80 m、110~130 m、150~190 m、230~260 m的深度范围内,多数井在岩溶洞穴发育段表现出了极好的油气生产能力。     

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。     

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。