塔里木盆地北部露头区与井下古岩溶充填物包裹体特征对比研究

塔里木盆地奥陶系储层经历多期水-岩作用改造,其分布发育规律异常复杂,古岩溶充填物中包裹体特征对古岩溶作用环境和期次具有较好的指示性。本文通过对塔里木盆地北部露头区和井下古岩溶充填物中包裹体进行测试,系统总结了两个地区包裹体的物理、化学特征,从一个新的角度开展露头区和井下岩溶发育规律对比研究。结果表明,研究区以单液相、气液相的盐水包裹体为主,仅塔河主体区井下样品中含有少量烃质包裹体;包裹体的物理特征反映了埋藏期岩溶作用的环境特征;按盐度与均一温度的交互关系划分出5种包裹体类型;根据古地温梯度计算出包裹体形成于浅埋藏、中埋藏、深埋藏3种环境;奥陶系碳酸盐岩经历了风化壳期岩溶、浅埋藏期岩溶、中埋藏期岩溶(早、晚)、深埋藏期岩溶等4期岩溶作用,岩溶储层的充填主要发育在中埋藏期。     

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.     

利用流体包裹体评价碳酸盐岩储层埋藏孔洞充填强度的新方法:以塔里木盆地为例

海相碳酸盐岩已经成为我国油气资源的重要接替领域,岩溶孔洞等次生储集体是碳酸盐岩重要的储层空间。但是,深埋条件下岩溶储层的难以预测性是影响碳酸盐岩油气勘探的重要难题之一。碳酸盐岩水岩反应的溶解-沉淀平衡原理指示,溶解或溶解-沉淀平衡区域不形成或很少形成流体包裹体,而沉淀区域伴随着新矿物的产生多形成流体包裹体,包裹体发育期次代表了地质历史中流体活动期次。据此原理推断,流体包裹体发育期次越多的区域,早期岩溶填充作用越强,储层埋藏孔洞保存越差,反之则好。文中基于溶解-沉淀平衡原理,利用塔里木盆地塔中和塔北地区奥陶系孔、洞和裂缝充填物流体包裹体数据,结合地质埋藏史,对研究区埋藏填充作用时空发育史进行还原,确定不同程度充填区,采用逆向思维圈定无充填或弱充填的有利孔洞保持区。此方法在塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层中的应用实践表明,其结果与岩心及钻测井工程方法结果吻合,证实了其可行性,对埋藏期岩溶孔洞保存条件较好的区域能够做出有效预测。流体包裹体分析为我们提供了一种切实可行的埋藏期孔洞充填强度评价的新方法,对正确评价埋藏岩溶储层质量具有重要的理论和实际意义。     

矿物包裹体特征对古岩溶作用的指示性

碳酸盐岩溶蚀孔缝中充填矿物包裹体特征对古岩溶作用环境和期次具有较好的指示性。黄骅坳陷奥陶系充填矿物包裹体物理特征反映古岩溶作用环境为埋藏型,包裹体化学特征显示了古岩溶作用与有机质熟化程度有关。包裹体各项特征指标的明显差异性与古岩溶作用的多期性相对应：3种盐度类型反映了浅埋藏、中等埋藏和深埋藏3种环境;4个均一温度段与古岩溶发育的4个期次相吻合。     

塔中奥陶系碳酸盐岩流体包裹体特征及其对成岩作用和深部流体作用的指示意义

塔中地区奥陶系碳酸盐岩经历了多期构造运动,具有复杂的埋藏史和地热史,且受深部流体作用改造,成岩作用比较复杂。本文通过对塔中地区6El井奥陶系碳酸盐岩样品开展详细的显微镜岩矿鉴定、流体包裹体岩相学研究及包裹体均一温度和盐度的测定,结合塔中地区构造、地层埋藏史及热演化史等资料,对塔中地区奥陶系成岩作用及深部流体作用进行了探讨。塔中地区奥陶系包裹体大致可以分为4期：第1期包裹体形成于晚加里东一早海西期早成岩期的同生一准同生或表生暴露阶段,温度接近地表温度,包裹体均一温度〈60℃;第2期形成于晚海西期浅埋藏阶段,包裹体均一温度为90～105℃;第3期包裹体形成于波动埋藏一深埋藏阶段,包裹体均一温度变化范围较大,为120～186oC;第4期包裹体均一温度较高,多分布在192～235℃之间,这期高温流体包裹体的形成应该与岩浆．火山或深部热流体作用有关。另外,包裹体的盐度随均一温度升高而发生变化,这可能反映了塔中地区奥陶系在后期受深部热流体影响。     

塔里木盆地新垦地区奥陶系层间岩溶储层形成机制与控制因素

塔里木盆地新垦地区奥陶系层间岩溶地区缝洞发育,是塔北油气勘探的有利地区。通过储层发育特征分析,发现该区储层主要以裂缝-孔洞及溶洞型储层发育为主,纵向上主要发育在一间房组顶面以下100 m范围内;根据沉积环境、古地貌恢复、岩溶作用条件分析,认为台地相沉积的较纯灰岩是岩溶的基础,多期岩溶作用是优质缝洞储层发育的主要因素,其中一间房暴露期岩溶形成了早期的孔隙,而在这基础上,良里塔格暴露期地下水顺层区域径流岩溶,形成了一间房组、鹰山组大型缝洞空间,该期岩溶是层间岩溶区优质储层形成的最主要时期。在岩溶过程中,断裂或深切河谷控制了地下水径流、排泄方向,即控制了岩溶缝洞储层的分布。根据以上结果,建立了新垦地区层间顺层岩溶模式,以此指导该区奥陶系油气勘探。      

轮南奥陶系潜山表层岩溶储层的分布特征

轮南古潜山位于塔里木盆地塔北隆起轮南低凸起中部地区,主要岩溶层位是奥陶系鹰山组与一间房组,轮南古潜山的形成条件和表生岩溶作用时间与中国南方的桂林岩溶存在极其相似之处。本文通过研究轮南地区古风化壳表层岩溶带发育分布特征及其形成影响因素,认为:表层岩溶带主要分布于距古风化面以下0～40m范围内,此带范围内岩溶缝洞系统相对比较发育,岩溶缝洞系统具有一定连通性,属岩溶储层较为发育的部位,岩溶储层有效储集空间主要是溶蚀孔洞、小规模溶洞和溶蚀裂缝;表层岩溶带发育与古岩溶地貌及古水动力条件具有密切关系,岩溶地貌类型或水动力条件不同,表层岩溶带发育厚度、岩溶形态与岩溶缝洞系统发育规模、岩溶缝洞系统充填特征也不同。      

冀中坳陷前第三系碳酸盐岩岩溶发育模式

冀中坳陷前第三系碳酸盐岩沉积演化经历了多期岩溶地质作用,根据古岩溶形成的时间、成因以及形态特征共识别出5种模式,即同生期层间岩溶、暴露期不整合岩溶、暴露期断裂岩溶、压释水岩溶和热液岩溶。前三者属于表生期岩溶,受构造运动及相对海平面变化控制,是岩溶储集层发育的基础;后两者属于埋藏期岩溶,与酸性流体和地下热液的溶蚀作用有关,该两期岩溶作用对前期古风化壳岩溶的残余孔洞进行了进一步改造,是储层建设的主导和直接因素。多期次岩溶作用的叠加控制了区内岩溶缝洞系统的发育与分布,对碳酸盐岩储集物性的改造有着重要的地质意义。      

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.      

高桥地区奥陶系马家沟组马五_(1-2)亚段岩溶作用与孔隙演化

为了解鄂尔多斯盆地高桥地区奥陶系马家沟组马五1-2(Ma51-2)亚段岩溶作用与储层孔隙演化规律,采用岩心观察、铸体薄片及扫描电镜、能谱等测试分析方法进行了研究。结果表明:研究区Ma51-2亚段碳酸盐岩经历了3期古岩溶作用:(准)同生期岩溶、表生期岩溶和埋藏期岩溶。受加里东中、晚期—早海西期构造运动的影响,碳酸盐岩储层先后经历了准同生期成岩、表生期成岩、浅埋藏成岩、中-深埋藏成岩阶段,相应地,孔隙演化经历了原生孔隙形成—缩减期、缝洞发育期、缝洞缩减充填期和裂缝、埋藏溶蚀—充填期4个阶段。     

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。     

塔中地区奥陶系鹰山组埋藏岩溶期次及其对储层的贡献

利用岩心、薄片、测井以及地化分析测试资料,研究塔中地区奥陶系鹰山组深部碳酸盐岩的埋藏岩溶作用特征、期次及对储层分布的控制机理。研究表明,在鹰山组中共识别出三期不同发育规模、程度和缝洞发育特征的埋藏岩溶作用。第一期发生于晚加里东期至早海西期,在全区均有分布,但其溶蚀作用较弱;第二期发生于晚海西期至印支期,受构造作用、先期孔洞层和有利沉积相带的控制明显,并且可能与晚海西期岩浆热液活动有关,形成的缝洞多为方解石和萤石充填;第三期发育于喜山期,受走滑断裂和裂缝发育的控制,形成的缝洞多为轻质原油和天然气充填;整体上深部埋藏溶蚀作用常与有机质热演变过程中伴随的酸性流体及热液溶蚀碳酸盐矿物有关,主要沿先期孔洞层及断裂发生溶蚀作用,具有期次多、规模不等、近端溶蚀及远端胶结等特性,形成的溶蚀孔洞具有对原有缝洞系统的继承性,是储层形成及优化改造的关键因素。     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶作用与储层分布

在塔里木盆地奥陶系海相碳酸盐岩中识别出同生岩溶、风化壳岩溶、埋藏岩溶三种不同类型的古岩溶作用,综合分析认为它们是控制奥陶系碳酸盐岩储层形成的关键要素。同生期大气淡水选择性溶蚀颗粒碳酸盐岩所形成的粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔等,为储层提供了基质孔隙,储层分布受大气成岩透镜体控制,通常呈透镜体沿台地边缘高能相带断续分布。与风化壳岩溶作用有关的碳酸盐岩储层在区域上主要展布于奥陶系碳酸盐岩裸露的古潜山分布范围内,垂向上则局限于奥陶系碳酸盐岩侵蚀不整合面以下200 m深度范围内。根据风化壳岩溶的垂向与横向发育特征,指出其储层垂向上主要分布于地表岩溶带的覆盖角砾岩、垂直渗流岩溶带和水平潜流岩溶带内,平面上主要发育于岩溶高地边缘、岩溶斜坡区、岩溶谷地上游区、岩溶残丘等古地貌单元。埋藏岩溶作用常与有机质热演化过程中伴生的有机酸溶蚀碳酸盐矿物有关,往往沿原有的孔缝系统进行,具有期次多、规模不等的特点,是碳酸盐岩储层优化改造的关键因素之一。     

塔里木盆地英买力—哈拉哈塘地区奥陶系岩溶储集层成岩作用及孔隙演化

塔里木盆地英买力—哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶型储集层获得勘探突破,对研究区成岩作用及孔隙演化的研究具有重要意义。通对对大量的岩心、薄片、阴极发光、成像测井及测试分析等资料进行综合研究,认为研究区岩溶储集层经历了多期多类复杂的成岩作用,其中溶蚀(或岩溶)作用、破裂作用、压溶作用使原岩产生大量次生孔隙从而改善其储集性,为建设性成岩作用;胶结充填作用和硅化作用降低了碳酸盐岩的原生和次生孔隙度,为破坏性成岩作用;热液作用具有双重作用。岩溶储集层经历了(准)同生期和早成岩期海底成岩、近地表成岩及浅埋藏成岩阶段,后受加里东中、晚期—早海西期构造运动影响,遭受了几期长短不一的暴露溶蚀,其后经历了中、晚海西期的波动性埋藏及中、新生代的浅—深埋藏成岩阶段,构成了中期间隙开启型成岩演化系统。相应地,孔隙演化经历了原生孔隙形成—缩减期、缝洞发育期、缝洞缩减充填期和裂缝、埋藏溶蚀—充填期4个阶段。原生孔和早期溶孔大部分被胶结充填,不构成有效储集空间;加里东中、晚期—海西早期岩溶作用对研究区储集空间的形成具有决定性作用,溶蚀孔、洞、缝和构造破裂缝构成了英买力—哈拉哈塘地区碳酸盐岩岩溶储集层主体;深埋溶蚀作用对先期储集层改造调整,进一步增加了储集层的非均质性。     

中古8井区断裂与鹰山组岩溶储层成因关系

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩地层中蕴藏丰富的油气资源,多期次不同类型岩溶作用叠加改造是形成塔中古岩溶储层的主要动因,断裂是影响岩溶储层发育的重要因素。中古8井区加里东期发育北西-南东逆冲断裂带,海西期发育北东-南西向走滑断裂带,组成网状断裂系统。岩溶储层发育于鹰山组顶面0～120 m深度范围内,类型细分为:孔洞型、洞穴型、裂缝型和裂缝—孔洞型4种,以裂缝-孔洞型和孔洞型为主。加里东至海西期多期、多组断裂及伴生的裂缝网状系统形成良好的流体运移通道,促进缝洞系统的形成与埋藏溶蚀作用及内幕白云岩化的发生,改善了储层的储集性能,形成碳酸盐岩孔－洞－缝复合型储集体。      

轮南低凸起油气输导体系格架及输导样式

多源多灶的生烃背景导致轮南地区的油气成藏过程高度复杂化.基于油气成藏动力学理论,综合运用钻井、地震以及地球化学等资料对轮南低凸起关键时期油气输导体系格架及典型油气藏输导样式的研究表明,由于志留系沥青砂盆地级的分布特征有力地证实了加里东晚期奥陶系岩溶缝洞体尚未形成,因此志留系砂体是加里东晚期源自寒武系烃源岩的烃类向轮南低凸起横向输导的主要通道;其次,海西早期的强烈抬升及长时间的暴露剥蚀导致表生岩溶作用深度改善了轮南地区碳酸盐岩层系的储集效能,而潜山风化壳之下的奥陶系岩溶缝洞储集体是这一时期源自满加尔坳陷内奥陶系烃源岩烃类的横向运载层;喜山期油气成藏的实质为海西晚期奥陶系整装油气藏形成后的调整改造过程,包括过量干气的气洗改造以及不同尺度断裂的垂向调整.轮南油田、桑塔木油田以及解放渠东油田三叠系油气藏的形成均受控于深大断裂的垂向输导.同时,上覆盖层的强制性封闭将喜山期干气的横向输导路径束缚于奥陶系内部,奥陶系油藏经气洗相分馏改造转变为次生的饱和凝析气藏.而由于桑塔木断垒带地区连接奥陶系与石炭系的层间断裂以及轮古东地区奥陶系层内断裂活动所诱发的泄压相分馏改造,不仅在石炭系圈闭形成了纯气相的不饱和凝析气藏,还直接控制了轮古东油田凝析气藏及其流体性质的分布.      

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。      

中国油气田古岩溶与油气储层

在我国油气田勘探中,与不整合面有关的碳酸盐岩古岩溶储层普遍发育,并占有十分重要的地位。着重讨论我国鄂尔多斯盆地奥陶系、塔里木盆地轮南潜山奥陶系和四川盆地震旦系等典型油气田古岩溶储层发育特征与油气关系,指出我国油气田古岩溶储层具有以下几个特征:(1)古岩溶垂向分带明显,地表残积带、垂直渗流-水平潜流带等发育齐全。(2)储集空间主要由岩溶作用形成的半充填或未充填残余溶蚀孔洞缝组成。优质储层类型以裂缝溶蚀孔洞型储层为主,为各大油气田高产、稳产的最重要储层和主力产气层。(3)储层受古岩溶地貌和断层裂缝的控制明显。古岩溶斜坡和断裂发育区,古岩溶发育强烈,是溶蚀孔洞层和储层发育的有利地区。(4)埋藏有机溶蚀作用形成的次生孔隙为有效孔隙,它的发育与烃类的形成、演化和运聚相匹配。(5)古风化壳岩溶作用和埋藏有机溶蚀作用的多期次叠加和改造,是古岩溶储层及油气藏形成的最佳组合模式。古岩溶储层为中国深层油气勘探提供了一个新的勘探领域。     

塔里木盆地轮南古岩溶

累南地区奥陶系古岩溶包括风化壳岩溶、构造岩溶和埋藏岩溶三种类型,可划分为四套。风化壳岩溶是轮南地区古岩溶的主体,也是本区主要含油气储集体。古岩溶表现为地震低速带,各类岩溶和岩溶带在约束反演地震剖面上都有明显识别标志。轮南古岩溶具有两个基本特征（１）岩溶体系的主体风化壳岩溶是在海进过程中形成的;（２）岩溶期后经过了挤压碎裂变形改造,形成地垒、断块林立的景观格局。它既不同于海退过程中形成的风化壳岩溶,     

塔河油田于奇地区奥陶系碳酸盐岩岩溶作用研究

塔河油田北部于奇地区经多期构造运动,岩溶储层发育不均。从岩心观察、薄片鉴定、钻井和录井资料及测井、地震资料等方面进行分析解释,论述于奇地区奥陶系碳酸盐岩多期岩溶作用的存在依据和发育特征,总结同生、表生期大气水裸露风化壳型岩溶作用和侵蚀埋藏岩溶作用模式。结果表明:研究区西南部岩溶斜坡集中发育岩溶缝孔洞和洞穴,北部岩溶高地溶蚀作用不强,岩溶缝孔洞相对较少。于奇地区主要经历了加里东中晚期表生大气水岩溶作用、海西早期同生岩溶作用及海西期埋藏岩溶作用。