轮南地区奥陶系原油特征及其控制因素

轮南地区油气相态分布非常复杂,奥陶系油气藏平面上具有西油东气的特点。西部轮古西油田、塔河油田和轮南1井区油族成熟度略低且有生物降解痕迹,主要以重油形式分布;东部地区油族成熟度略高,主要以轻质油、凝析油形式存在;中间地段桑塔木断垒带、中部平台区和轮南断垒带发生混合作用形成了中一高蜡油。各地区油气在垂向上变化很大,东部地区奥陶系和石炭系为凝析油气,三叠系又为正常油分布区;西部地区奥陶系为稠油,三叠系为正常油。轮南地区奥陶系在纵向上可能受控于岩溶和储层的发育程度,横向上受控于断裂作用。轮南地区油气成藏时间较早,不同物性的原油都是古油藏多期供油的结果。     

轮南低凸起气洗作用响应及定量评价

自喜山期, 过量干气自东向西对轮南低凸起原始油藏的大规模侵入、冲刷, 诱发本区持续性气洗分馏作用的发生.在各组分气液溶解平衡的格架下, 气洗作用将导致残余油中正构烷烃的大量损失以及次生凝析气藏的形成.地球化学研究表明, 残余油与凝析油中轻烃组分(C₆-C₈) 的变化趋势具有典型的气洗分馏特征.同时, 基于气洗作用模型, 通过对各层系原油正构烷烃相对蒸发量(Q) 的计算, 定量描述了轮南地区气洗作用的强度.计算结果显示, 奥陶系的油气藏曾遭受强烈的气洗作用, 原油中正构烷烃的相对蒸发量由东向西表现出依次递减的特征.其中, 轮古东地区Q值高达97%;位于轮南低凸起中部的轮古2井以及轮古18井地区, 正构烷烃相对蒸发量较小(Q=20%~76%); 而在更加靠近西部的轮古17及轮古100井, 其原油中正构烷烃分布正常(Q=0), 并未发生气洗分馏作用.另一方面, 石炭系以及三叠系的油气藏均表现出未遭受气洗作用的特征, 证实了喜山期大量干气的优势运移通道被限制于海西早期运动所形成的奥陶系岩溶缝洞体系中的事实.因此, 奥陶系, 尤其是位于临近气源区的轮古东地区, 是轮南地区气藏的有利靶区.      

塔里木盆地古城墟隆起奥陶系油气成藏特征及主控因素

古城墟隆起奥陶系海相碳酸盐岩地层近年来相继发现了一些出油气井,已经成为塔里木盆地的重点勘探目标区。目前已证实古城墟隆起存在奥陶系一间房组顶部灰岩与鹰山组内幕灰质白云岩两套含油气层系。奥陶系主要为正常压力、高温的干气气藏,但顺南1井一间房组顶部的原油属低硫、低蜡轻质油,表现出典型的凝析油特征。综合油气性质、生物标志化合物特征及烃包裹体发育特征,认为该区主要存在两期油气充注过程:第一期油气充注发生在加里东晚期—海西早期,以来自寒武系—下奥陶统烃源岩的原油为主;第二期油气充注发生在喜马拉雅期,以寒武系过成熟的干气为主,气侵改造导致该区以纯气藏和凝析气藏为主。古城墟隆起已钻井均见到不同级别的油气显示,并且不含水,初步研究认为优质的碳酸盐岩储层是油气成藏的最关键因素,同时北东向断裂对油气成藏有重要影响。     

塔中隆起海相碳酸盐岩大型凝析气田成藏特征与勘探

多次资评与勘探实践表明塔中隆起成藏条件优越,海相碳酸盐岩油气资源丰富,奥陶系油气藏集中赋存于上奥陶统礁滩体与下奥陶统风化壳储层中,缝洞系统控制了大型凝析气藏纵向多套叠置-横向准层状分布规律。多学科、动静态一体化研究表明,形成塔中海相碳酸盐岩大型凝析气田主力烃源岩为寒武-奥陶系两套碳酸盐岩,原油具有明显的混源特征,天然气主要来源于中-下寒武统高成熟度原油裂解气。奥陶系海相碳酸盐岩凝析气藏是古油藏在喜山期被寒武系来源的原油裂解气气侵的结果,经历了三期成藏过程,即中晚加里东期、晚海西期原油充注,喜山期注气。两套烃源岩长期供烃是形成塔中奥陶系海相碳酸盐岩大型凝析气田的物质基础,构造作用、岩溶作用是形成了塔中奥陶系多套优质碳酸盐岩储集体的主控因素,断裂、不整合面、缝洞发育带构建的网状油气输导体系是塔中海相碳酸盐岩复式聚集混源成藏的重要保障。塔中奥陶系海相碳酸盐岩具备10亿吨当量的油气资源潜力。     

塔里木盆地巴楚地区油气运移的控制因素分析

影响巴楚地区油气运移的因素有断裂、不整合面及输导层.断裂是油气进行垂向运移的主要通道,而不整合面和输导层是油气进行侧向运移的主要通道.断裂的3次形成期为加里东期、华力西晚期和喜山期.后两期断裂规模较大、组合样式以背冲式为主,对油气的垂向运移、聚集成藏起到重要作用.3期较大的不整合面有T74界面、T70界面和T60界面.不整合面与上下地层之间存在3种接触关系:平行接触、削截接触和超覆接触,其中超覆接触关系具有最强大的输导能力.输导层有石炭系和志留系底部的连通砂体及下奥陶统顶部的岩溶.巴楚地区3次构造运动决定3次油气成藏,华力西晚期和喜山期的构造运动对加里东期形成的油气藏进行调整形成现今的油气分布格局.     

塔里木盆地阿克库勒凸起油气输导体系类型与演化

阿克库勒凸起受多期构造叠加影响,具有长期生烃、多期供烃的烃源特征,油气输导体系复杂。在分析输导路径、输导能力及作用的基础上,将输导系统分成断裂型、不整合型、输导层型及复合型4类。利用地震和钻井资料恢复古构造格局,分析输导体系的演化及配置关系,认识油气运移的动态过程,指出区域性深大断裂是油气垂向运移的主要通道,而输导层和不整合面(中-下奥陶统顶面、奥陶系顶面和志留系顶面)的叠置是油气侧向运移的关键因素,并且油气成藏关键时刻输导体顶面的几何形态,尤其是古构造脊线的展布特征,决定了油气优势运移的方向和路径。由断层—不整合面—岩溶网络组成的"层—面—网"复式输导系统相互匹配,沿构造脊线呈立体网状阶梯式运移是研究区油气输导体系最鲜明的特点。     

塔里木盆地麦盖提斜坡玉北地区奥陶系油气输导体系与成藏期

对玉北地区输导体系进行研究, 分析其油气运聚过程, 研究结果表明, 玉北地区油气基本输导介质主要分为: 断层、不整合、输导层, 其中玉北中部地区输导能力较强, 而玉北东部地区的输导能力较差.对玉北地区奥陶系3口井25块样品的有机和无机包裹体进行了分析, 分析结果表明, 玉北地区奥陶系油藏主要发生了两期成藏: 第1期发生在海西晚期262~252 Ma期间, 主要为发黄色荧光的低成熟油充注; 第2期发生喜山晚期12.5~0 Ma, 主要为发蓝白色荧光的高成熟度油充注.玉北地区奥陶系油藏有效烃源岩为下寒武统和上寒武统-下奥陶统两套烃源岩, 且发育储盖组合为: 下石炭统巴楚组泥岩、泥灰岩盖层与中-下奥陶统风化岩溶型储层组成的不连续层间组合.      

我国古生代海相碳酸盐岩成藏理论的新进展

近年来在中国古生界新发现大中型油气田40多个,其中大型油气田16个。在长期研究中国古生代海相沉积特征的基础上,总结归纳近几年来新发现的海相烃源岩,提出对碳酸盐岩有效烃源岩的新认识。从有效烃源岩、古岩溶储集体、油气成藏期次和成藏模式等四个方面概述油气成藏理论方面的新进展;根据油气成藏史研究,结合区域构造演化史、生烃史等,提出塔河油田奥陶系有四个成藏期:加里东中晚期至海西早期;海西晚期;燕山期-喜马拉雅早中期;喜马拉雅晚期。     

塔里木盆地和田古隆起对奥陶系油气成藏的控制作用

和田古隆起作为塔里木盆地三大古隆起之一,随着勘探程度的加大,古隆起演化及其对油气成藏控制作用的研究尤显不足.基于对构造、锆石定年、油气包裹体等资料分析,揭示和田古隆起经历了多期构造叠加改造阶段,并控制了寒武系烃源岩的生排烃、奥陶系储层的形成和油气的运聚.在加里东中期-海西早期,和田古隆起控制了奥陶系碳酸盐岩储层的发育;玉北1井于奥陶系鹰山组风化壳中油包裹体成熟度资料表明,鹰山组风化壳存在至少两次油气充注;在加里东晚期-海西早期,存在一期成藏,残留为沥青.烃类包裹体以及与其共生的气液两相盐水包裹体均一温度处于100~110 ℃,结合埋藏史判定包裹体捕获时间为海西晚期.海西晚期,和田古隆起进入埋藏阶段,下伏寒武系烃源岩此阶段达到生烃高峰,奥陶系圈闭定型,油气沿不整合及断裂运移充注,在和田古隆起高部位及岩溶斜坡区有利于油气聚集,构成了和田古隆起的主成藏阶段;在喜山期,和田古隆起发生反转,奥陶系古油藏调整、改造,油气向北运移,麦盖提斜坡奥陶系构造枢纽带是油气成藏的有利区带,玉北地区中西部成为油气的有利靶区.      

塔里木盆地凝析气田的地质特征及其形成机制

塔里木盆地凝析油气资源丰富,已发现了二十余个凝析气田,包括库车坳陷的陆相油气来源的凝析气田和台盆区海相烃源岩来源的凝析气田;储层有碎屑岩,也有碳酸盐岩;时代自奥陶系至新生代均有分布。这些凝析气田的气油比分布在600~19900m³/m³,凝析油含量40~750g/m³;储层温度在78~155℃;地层压力在37~111MPa。研究认为,塔里木盆地凝析气藏的成因类型可以分为原生凝析气藏和次生凝析气藏。其中,以库车坳陷迪那2凝析气田为代表的煤系烃源岩在高演化阶段(镜质体反射率Ro为1.2%~2.0%),即凝析油和湿气生成带所形成的原生腐植型凝析气藏或煤成型凝析气藏。次生凝析气藏包括两类:陆相油气来源的多期充注,晚期干气对早期油藏发生混合改造,形成了以牙哈为代表的陆相油气成因的次生凝析气藏;以海相油气来源,多期油气充注与晚期干气气侵,造成蒸发分馏,在运移、聚集和成藏过程中烃体系分异、富化,发生反凝析作用,从而导致次生凝析气藏的形成。随着塔里木盆地勘探向深层转化,地层的温度和压力逐渐增高,烃类演化程度的升高,不同生烃阶段的烃体系混合也将更为普遍,次生凝析气藏也将更为普遍,因此,以海相油气来源的次生成因型凝析气藏将成为勘探的主体。     

塔里木盆地轮南地区奥陶系沉积储层研究新进展

近期轮南奥陶系沉积储层研究取得了几个方面的重要进展:发现了两期三套风化壳岩溶储集系统,其中海西期一套,存在于奥陶系顶部,加里东期两套,存在于奥陶系内部;确定了轮古东奥陶系储集层为风化壳岩溶缝洞性储层;发现了桑塔木组礁滩相储集层。桑塔木组沉积早期轮南地区具有成礁环境,局部发育有小型生物礁;修正了以往对奥陶系沉积相的划分,将奥陶系碳酸盐台地边缘的位置东移30km;提出了奥陶系内部风化壳储层形成的热沉降机制,认为晚奥陶世早期塔里木盆地存在一次热升降运动,该运动使轮南地区发生不均衡抬升,奥陶系良里塔格组出露剥蚀,形成轮南地区广泛分布的风化壳岩溶储集系统,从而揭示了轮南地区奥陶系更为良好的勘探前景。     

塔里木盆地古生界不同成因斜坡带特征与油气成藏组合

塔里木盆地古隆起和古斜坡控制油气富集已为勘探实践所证实。古生界广泛分布的斜坡带按其成因特点可分为3类:即地层形成期的沉积建造斜坡、构造变革改造期的侵蚀地貌斜坡和构造抬升翘倾作用形成的构造斜坡。不同类型的斜坡带发育了不同的油气成藏组合:沉积建造斜坡带发育了以礁滩体为主要储层、致密碳酸盐岩或上奥陶统泥岩为主要盖层的成藏组合;岩溶斜坡带发育了不同层系岩溶储层(中、下奥陶统岩溶储层、上奥陶统岩溶储层和寒武系白云岩储层)与不同层系泥岩盖层(上奥陶统泥岩盖层、志留系泥岩盖层和石炭系下泥岩段盖层)构成的成藏组合;地层超覆斜坡带在志留系和上泥盆统—石炭系形成了以地层超覆圈闭为主、构造-地层(或岩性)圈闭为辅、泥岩段为盖层的成藏组合。     

塔里木盆地北部奥陶系油气相态及其成因分析

塔里木盆地北部地区奥陶系是最重要的勘探层系,油气资源丰富;同时油气相态复杂多样,既有凝析气藏、正常油藏,也有稠油油藏、沥青等。通过对油气藏形成演化与保存过程的系统分析,结合油气地球化学和流体包裹体等分析数据,发现油气相态的多样性与油气多期次充注与次生蚀变作用有关。提出塔北隆起的东部奥陶系存在三期油气充注过程,分别发生在加里东运动晚期-海西早期、海西运动晚期、喜马拉雅运动晚期,原油主要来源于中、上奥陶统烃源岩,天然气主要来自与寒武系烃源岩有关的液态烃的裂解;塔北隆起的中西部奥陶系的油气充注主要发生在海西运动晚期。塔北奥陶系油藏形成以后,经历了三期明显的调整改造过程:海西早期构造抬升导致志留-泥盆系遭受剥蚀,东部源自寒武系油气的古油藏遭受破坏,形成沥青;三叠系沉积前的晚海西运动,使得奥陶系生源的油藏大范围遭受降解稠化;晚喜山期,来自于满加尔坳陷的天然气自东向西充注,致使隆起东部早期形成的油藏发生强烈的气侵改造,形成次生凝析气藏。而中西部奥陶系油藏在三叠系沉积前遭受降解稠化后,一直处于沉降深埋过程,油藏得到有效保存;由于成藏时间较早,轻质组分散失较多,气油比极低,油质较稠。研究认为,油气相态的多样性主要受晚海西期构造运动的抬升造成的生物降解作用和喜马拉雅晚期构造运动造成的天然气自东向西大规模充注对油藏进行气洗改造两大过程的控制。     

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。     

塔里木盆地轮西地区奥陶系潜山油藏:一个海西期充注并降解的稠油油藏成藏实例分析

塔北隆起的轮西地区具有以裂缝、溶蚀裂缝和溶洞为主的下奥陶统潜山储集体,且继承型古隆起一直成为油气运移和聚集的指向区,因此具有较为优选的成藏地质条件。海西晚期是轮西地区稠油藏的主要成藏期,海西末期石炭-二叠系地层遭受强烈剥蚀使海西晚期聚集的奥陶系潜山原油降解,成为重质稠油油藏,并不受印支晚期至喜马拉雅期运动的影响。印支晚期之后Ⅰ级断裂活动停滞,使轮西地区奥陶系潜山以稠油为主的油藏基本上未受晚期油气充注的影响。对轮西奥陶系潜山油藏研究得到的重要启示是:应加强塔里木盆地克拉通地区早期成藏勘探潜力的认识。     

Accumulation and Reformation of Silurian Reservoir in the Northern Tarim Basin

Silurian sandstone in Tarim Basin has good reservoir properties and active oil and gas shows, especially thick widely-distributed bituminous sandstone. Currently, the Silurian was found containing both bitumen and conventional reservoirs, with petroleum originating from terrestrial and marine source rocks. The diversity of their distribution was the result of "three sources, three stages" accumulation and adjustment processes. "Three sources" refers to two sets of marine rocks in Cambrian and Middle-Upper Ordovician, and a set of terrestrial rock formed in Triassic in the Kuqa depression. "Three stages" represents three stages of accumulation, adjustment and reformation occurring in Late Caledonian, Late Hercynian and Late Himalayan, respectively. The study suggests that the Silurian bitumen is remnants of oil generated from Cambrian and Ordovician source rocks and accumulated in the sandstone reservoir during Late Caledonian-Early Hercynian and Late Hercynian stages, and then damaged by the subsequent two stages of tectonic uplift movements in Early Hercynian and Pre-Triassic. The authors presumed that the primary paleo-reservoirs formed during these two stages might be preserved in the Silurian in the southern deep part of the Tabei area. Except for the Yingmaili area where the Triassic terrestrial oil was from the Kuqa Depression during Late Himalayan Stage, all movable oil reservoirs originated from marine sources. They were secondary accumulations from underlying Ordovician after structure reverse during the Yanshan-Himalayan stage. Oil/gas shows mixed-source characteristics, and was mainly from Middle-Upper Ordovician. The complexity and diversity of the Silurian marine primary properties were just defined by these three stages of oil-gas charging and tectonic movements in the Tabei area.     

塔里木盆地和田河气田碳酸盐岩储层的多期次多来源油气聚集特征

高成熟度演化地区的海相碳酸盐岩储层易受到油气演化的影响 ,油气的聚集在储层中都留下了踪迹 ,既有对储层储集性能的改善有利的一面 ,也有对储层形成伤害的一面。对和田河气田的碳酸盐岩储层薄片观察、凝析油气的地球化学分析和储层沥青分析表明 ,主要有 3期油气运移 ,分别为 :晚加里东期—早海西期、晚海西期和喜山期。前两期都是寒武系来源的油气 ,均被生物降解或散失 ,喜山期是天然气的关键聚集时期。第一期以油相运聚的油气被降解 ,形成的沥青对储层造成了伤害 ,第二期以气相运移的油气多散失 ,仅在储层中留下凝析油 ,第三期油相运移的石炭系来源的油受到后期转移上来的寒武系干气的气侵 ,产生沥青质沉淀 ,使得寒武系凝析油被封堵 ,储层产出的凝析油的地球化学特征更接近石炭系源岩。     

塔里木盆地塔中隆起构造演化与油气关系

笔者结合塔里木盆地形成的构造背景对塔中隆起的主要构造演化过程进行了研究，并具体分析了各构造演化阶段与志留系油气的关系。研究表明，塔中隆起源于早古生代拉张背景下的正断层，寒武-奥陶纪为其烃源岩形成的重要时期；早奥陶世末-晚奥陶世末的构造反转是塔中隆起的主要形成期，同时也为志留系的形成及复合圈闭提供了古地理背景；泥盆纪末塔中鼻状隆起基本定型，古油藏遭受破坏，形成了沥青砂岩；早二叠世晚期的构造变形使古油藏遭受进一步的破坏；二叠纪后构造变动主要以调节为主。伴随整个构造的演化，志留系的油气聚集也是分期次、不同规模的进行。