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。     

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。     

塔河油田奥陶系古溶洞充填砂岩发育特征及成因——以塔河七区T615井为例

塔河油田奥陶系古岩溶洞穴中分布有大量的充填砂岩,它们是极好的油气储集体。通过对塔河油田七区奥陶系古溶洞充填砂岩(以T615井岩心为主要剖析对象)的岩矿分析与对比、铸体薄片观察和测井资料分析,结合对盆地西北野外相似的奥陶系露头区的对比考察,查明了塔河油田奥陶系充填砂岩的成因与发育特征。认为该充填砂岩属于晚泥盆世东河塘期无障壁海岸砂充填奥陶系地下暗河溶洞所形成。充填砂岩的成分主要是亚岩屑砂岩和石英砂岩,砂岩物性好,原生粒间孔隙和溶蚀孔隙发育,表现出极佳的油气储集特性。在未来勘探开发中,应注重充填砂岩的沉积分布、溶洞的空间展布和前石炭纪古微地貌等方面的研究,为油田高效开发提供依据。     

塔河油田奥陶系古溶洞充填砂岩发育特征及成因——以塔河七区T615井为例

塔河油田奥陶系古岩溶洞穴中分布有大量的充填砂岩,它们是极好的油气储集体。通过对塔河油田七区奥陶系古溶洞充填砂岩(以T615井岩心为主要剖析对象)的岩矿分析与对比、铸体薄片观察和测井资料分析,结合对盆地西北野外相似的奥陶系露头区的对比考察,查明了塔河油田奥陶系充填砂岩的成因与发育特征。认为该充填砂岩属于晚泥盆世东河塘期无障壁海岸砂充填奥陶系地下暗河溶洞所形成。充填砂岩的成分主要是亚岩屑砂岩和石英砂岩,砂岩物性好,原生粒间孔隙和溶蚀孔隙发育,表现出极佳的油气储集特性。在未来勘探开发中,应注重充填砂岩的沉积分布、溶洞的空间展布和前石炭纪古微地貌等方面的研究,为油田高效开发提供依据。     

塔里木盆地北部塔河油田奥陶系加里东期岩溶作用及其油气地质意义

详细的钻井地质学、地球物理和地球化学研究表明,塔河油田南部奥陶系内部和顶部发育多幕次的加里东期岩溶作用,主要表现在奥陶系内部牙形石带缺失、钻井放空和泥浆漏失、地震剖面上奥陶统反射波组底部上超和顶部削截,以及溶洞充填方解石的Sr同位素特征等方面。加里东期岩溶储层主要受不整合面、断裂、岩性和古地貌等因素控制,表现出明显的断控和层控特征。由此预测该储层发育区位于古风化壳剥蚀区、加里东期断裂发育区和滩相储层发育区的叠合部位,主要位于阿克库勒凸起的轴部倾没端和塔河西南部、东南部的北东向、近南北向断裂发育区。     

塔里木盆地北部塔河油田奥陶系加里东期岩溶作用及其油气地质意义

详细的钻井地质学、地球物理和地球化学研究表明,塔河油田南部奥陶系内部和顶部发育多幕次的加里东期岩溶作用,主要表现在奥陶系内部牙形石带缺失、钻井放空和泥浆漏失、地震剖面上奥陶统反射波组底部上超和项部削截,以及溶洞充填方解石的Sr同位素特征等方面.加里东期岩溶储层主要受不整合面、断裂、岩性和古地貌等因素控制,表现出明显的断控和层控特征.由此预测该储层发育区位于古风化壳剥蚀区、加里东期断裂发育区和滩相储层发育区的叠合部位,主要位于阿克库勒凸起的轴部倾没端和塔河西南部、东南部的北东向、近南北向断裂发育区.     

塔里木盆地北部塔河油田奥陶系加里东期岩溶作用及其油气地质意义

详细的钻井地质学、地球物理和地球化学研究表明,塔河油田南部奥陶系内部和顶部发育多幕次的加里东期岩溶作用,主要表现在奥陶系内部牙形石带缺失、钻井放空和泥浆漏失、地震剖面上奥陶统反射波组底部上超和项部削截,以及溶洞充填方解石的Sr同位素特征等方面.加里东期岩溶储层主要受不整合面、断裂、岩性和古地貌等因素控制,表现出明显的断控和层控特征.由此预测该储层发育区位于古风化壳剥蚀区、加里东期断裂发育区和滩相储层发育区的叠合部位,主要位于阿克库勒凸起的轴部倾没端和塔河西南部、东南部的北东向、近南北向断裂发育区.     

塔河油田东南斜坡区奥陶系岩溶储层形成机制与发育分布模式研究

塔河油田东南斜坡区奥陶系具一定的勘探开发潜力,岩溶储层是其主要储集类型。本文通过50余口井1 000余米奥陶系岩芯、300余块岩石薄片的观察及200余件样品的地化资料的分析整理,研究了奥陶系岩溶储层的形成机制。指出特殊岩相条件下同生期大气水溶蚀形成滩相溶蚀孔隙型储层;加里东中期与海西早期岩溶作用叠加改造形成岩溶缝孔洞型储层和岩溶洞穴型储层;海西晚期热液溶蚀作用对岩溶缝洞型储层也有一定程度改造。断裂活动控制下的岩溶及热液溶蚀作用是该区的主要储层形成机制,既受层控又受断控,表现为不同井区储层发育及分布特征不同。盐体北边界附近,受特定沉积相带和古地貌控制,多种类型储层发育;由北而南的贯穿性断裂带上,受多期次断裂活动控制,多类型、多期次储层发育;而断裂带之间,储层发育相对较差。这对于区内奥陶系储层的评价和勘探开发部署具有重要意义。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶发育模式的测井分析

构造运动控制着岩溶发育的期次。塔河油田奥陶系主要发育了加里东中期岩溶和海西早期的两期岩溶。加里东中期岩溶保留于本区南部下奥陶统,岩溶较弱,以发育小的溶孔为特征;海西早期的两期岩溶发育于北部下奥陶统,岩溶较强,以大型溶洞、地下暗河为特征。各期岩溶在纵向上可分为三个带：地表岩溶带、垂直渗沈岩溶带和水平潜流岩溶带。利用各岩溶带自然伽玛测井、井径测井、双侧向电阻率、密度测井、中子孔隙度测井、声波副井和地层檄电阻率成傈测井的响应特征,对两口典型井岩溶带进行划分。以“双峰灰岩”为标准,对两口井的岩海带进行横向对比,建立加里东中期和海西早期岩溶空间分布与发育强度的模式。     

锶同位素在古岩溶研究中的应用——以塔河油田奥陶系为例

为探讨锶同位素在古岩溶研究中的应用,系统分析了塔里木盆地塔河油田奥陶系岩溶缝洞方解石的87Sr/86Sr值。研究结果表明,加里东中期岩溶形成的方解石以低87Sr/86Sr值为特征,其锶同位素组成主要由围岩的重溶锶控制。而海西早期岩溶形成的方解石则以高87Sr/86Sr值为特征,锶同位素组成主要由壳源锶和重溶锶控制;同时,不同产状的方解石锶同位素比值也不相同,渗流岩溶带的方解石比潜流岩溶带富集87Sr,主要受控于岩溶系统的渗流机制和水岩反应。在平面上,桑塔木组覆盖区比北部地区富集87Sr,其主要原因是来源于围岩的重溶锶比重加大。87Sr/86Sr值在区域上的变化,结合区域地质背景,表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响,是奥陶系岩溶缝洞型储层的主要形成时期。另外,极低的锶同位素比值可能与幔源锶有关,早二叠纪末的火山活动是提供幔源锶的主要时期。通过塔河油田奥陶系古岩溶作用的实例研究,锶同位素具有良好的流体示踪能力,在划分古岩溶期次方面具有明显的优势。     

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。     

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。     

塔河油田十区西碳酸盐岩缝洞型油藏的宏观油水分布控制因素

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏的储层非均质性强,油水分布状况复杂。弄清其在区域尺度上(10 km×10 km)的宏观油水分布规律,对于缝洞型油藏开发过程中的控水稳油意义重大。本文以塔河油田十区西为研究区,在全方位高精度三维地震数据处理、解释和反演的基础上,对岩溶古构造和开发过程中的油水动态进行综合分析,探讨研究区碳酸盐岩缝洞型油藏的油水宏观平面分布格局的控制因素。结果表明:研究区在加里东中期第I幕岩溶发生期形成了相对均匀的古岩溶含水层,在海西早期油气充注进古岩溶含水介质以后,海西晚期发生的深部热液活动对缝洞体进行了封闭定容,造成缝洞分隔,并且奠定了目前油水在平面上的宏观分布格局。     

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。