碳酸盐岩表牛岩溶与埋藏溶蚀比较——以塔北和塔中地区为例

表生岩溶与埋藏溶蚀是碳酸盐岩储层发育的最重要成岩作用，两者受岩石等内在因素的影响基本相同，但所受的外部主控因素差异显著。表生岩溶受构造不整合面、古构造等影响较大；埋藏溶蚀主要受断裂与深部流体控制。表生岩溶主要表现为垂向分带性明显的复杂孔洞缝网络结构，而埋藏溶蚀主要呈受断裂—裂隙控制的“V”形洞穴样式或与断裂有关的阶梯状分布。表生岩溶发育一些标型特征，如钙质壳，古土壤，铝土矿，淡红色方解石晶体，溶蚀沟、坑、天坑，新月形状、悬垂和纤维状渗滤砂或胶结物，岩溶角砾及与地下暗河有关的机械流水沉积；埋藏溶蚀往往发育与中低温热液有关的异形铁白云石、萤石、闪锌矿、磁黄铁矿等密西西比河谷型矿物以及塌陷构造、裂隙结构、不规则的角砾（化）岩体等。塔里木盆地塔北地区主要发育表生岩溶作用；塔中地区西北部不具备发育大规模表生岩溶的地质条件，以发育埋藏溶蚀作用为主。     

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。     

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。     

兴文县溶洞特征、成因及演化研究

兴文县位于四川省东南部山地,县内拥有大量溶洞资源,结合兴文县溶洞资源调查与保护规划项目野外调查,对区内溶洞数量、规模、分布、形态、洞穴沉积物、地质背景、发育方向、分布高程等进行了统计和研究。该地区溶洞数量多,洞穴规模中等;溶洞空间分布与发育规模受地层与岩性控制;溶洞发育方向受构造影响明显,具体每个溶洞的发育方向主要受构造裂隙与岩石层面裂隙控制;区内中小型溶洞发育演化主要集中在沿节理裂隙的岩溶早期阶段和顺层岩溶作用的岩溶中期阶段,大型溶洞则表现为水平溶蚀与垂向溶蚀交替出现的岩溶中晚期阶段。     

四川南江地区灯影组白云岩优质储层的形成与演化

南江地区震旦系灯影组白云岩优质储层主要为潮坪或粒屑滩环境成因的藻白云岩、粒屑白云岩和重结晶成因的粉-细晶白云岩,现存储集空间都是与溶解作用和重结晶作用相关的晶间（溶）孔、粒间溶孔、特大溶孔、缝合线溶孔和残余岩溶孔洞等。通过对原生和后生控制因素研究表明,灯影组优质储层是经过5个演化阶段后的最终产物,主控因素为表生期大气淡水岩溶作用及深埋期埋藏溶蚀作用。原始的沉积微相和岩石类型控制着岩溶作用的强度,埋藏溶蚀作用主要是对岩溶孔洞进行溶蚀扩大或充填破坏。     

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。     

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。     

鲁中南地区古近系朱家沟组水文地质特征及富水模式

朱家沟组集中分布在鲁中南坳陷盆地边缘地带,为一套陆源碎屑沉积的灰质砾岩。以汶口盆地、新汶盆地朱家沟组为研究对象,通过1∶50000水文地质调查、水文地质钻探、地球物理勘探、抽水试验、水质分析等技术方法,分析其水文地质特征。研究结果表明:朱家沟组裂隙岩溶形态以溶蚀裂隙、溶孔、溶洞为主,主要发育在150 m以浅;富水性受断裂控制明显,裂隙岩溶发育段单井涌水量可超过300 m3/d,具有显著实际供水意义;朱家沟组富水模式为断裂型灰质砾岩裂隙岩溶蓄水构造模式,以断裂构造为主控因素,该模式在鲁中南地区具有普遍性和适用性,对于寻找新的供水目标含水层及找水定井工作具有指导意义。     

塔河油田上奥陶统良里塔格组储层特征及控制因素

塔河油田勘探表明,上奥陶统良里塔格组是潜在勘探层位.通过岩心、测井、薄片、物性、钻井和生产测试等资料综合分析,认为良里塔格组具两套岩性组合,顶部和底部为浅水高能沉积,中间为深水低能沉积,物性比中下奥陶统差,渗透率非均质性较强,主要受泥质条带和裂缝影响.储集空间主要包括溶蚀孔隙、溶蚀孔洞和裂缝3类.储层类型有孔隙-裂缝型和孔洞-裂缝型两类,后者是主要储层类型.储集空间形成主要受同生期和表生期岩溶作用、埋藏溶蚀作用和断裂作用4个因素控制,其中断裂作用是良里塔格组储层形成和分布的主控因素.     

广西东兰-凤山地区石炭纪-二叠纪碳酸盐岩洞穴发育特点及其控制因素

碳酸盐岩次生溶蚀孔洞是优质的储集空间,为油气的运聚提供条件。为研究溶洞发育的控制因素,选取广西东兰-凤山地区石炭纪-二叠纪碳酸盐岩溶蚀特征进行分析。镜下显示,研究区岩石类型为亮晶生屑灰岩、颗粒灰泥灰岩、含颗粒灰泥灰岩、晶粒灰岩和灰泥颗粒灰岩等,孔隙类型主要为粒间溶蚀孔、粒内溶蚀孔、晶间孔和微裂缝。研究发现,影响洞穴发育的主要因素有构造、岩组类型、流体性质、气候及岩溶古地貌。构造控制洞穴发育规模,在构造破碎带及其附近容易发育大规模洞穴;目的层大套灰岩是溶蚀的物质基础,力学强度较大的亮晶生屑灰岩易于形成大型洞穴,当岩石含较多灰泥或发生重结晶时,溶蚀难度增加;酸性流体、温暖潮湿气候和岩溶斜坡地貌,为洞穴发育的有利条件。其中,构造对洞穴发育的控制作用最大。     

古老碳酸盐岩层系油气储层地质特征

对研究程度较高的北美奥陶系碳酸盐岩油气田特征参数作了统计和分析,对比中国下古生界碳酸盐岩油气田,分析了古老碳酸盐岩油气储层的特点及主要控制因素。北美大陆奥陶纪沉积环境以环潮坪—浅水陆棚为主,储集岩可简单地划分为四种岩相类型,包括泥晶灰岩、粒泥灰岩、泥粒灰岩以及颗粒灰岩。晶间孔、角砾岩相关孔隙及溶蚀孔隙是最主要的孔隙类型,其中尤以晶间孔最为普遍。中国下古生界碳酸盐岩油气储层的演化更为复杂,原生孔隙损失殆尽。北美和中国的研究都表明,岩溶储层和白云岩储层是主要的有效储层。当埋深超过3000m时,白云岩是主要的储层岩石类型。在埋深增大的情况下白云岩保持更好的储集性能,这是一个基本的趋势。中国下古生界碳酸盐岩埋深较大,所以白云岩储层是一个特别值得关注的领域。     

构造和古地理控制下的碳酸盐岩储集体旋回和集群性探讨:以四川盆地为例

四川盆地海相碳酸盐岩油气勘探突破不断,多个大气田群已初具雏形,并呈现出储集体集群分布的特点,而储集体集群结构及时空分布尚待探讨.在前人研究基础上,结合对四川盆地海相碳酸盐岩沉积储层等综合研究,系统探讨了四川盆地构造古地理演化控制下的碳酸盐岩旋回及集群类型、结构以及主控因素.以稳定碎屑岩层系和大型不整合面等为界,划分出8个垂向碳酸盐岩旋回,各旋回储集体构成具有差异性.总体而言,震旦系-下奥陶统、中二叠统-中三叠统的多个包含白云岩的储集体旋回更为有利;结合构造、古地理及储集体的时空配置,划分出板块边缘稳定的台缘礁滩储集体集群、持续迁移型古隆起及周缘岩溶和颗粒滩白云岩储集体集群、板块内部潮坪背景下的藻云岩和台内滩储集体集群、板块内部断裂相关的台缘和台洼礁滩相白云岩储集体集群、缓坡型灰岩致密型及岩溶型储层储集体集群等类型.稳定白云岩的存在对储集体集群起到了重要的控制作用,早期油气充注对白云岩储层保存影响明显;不同储集体集群受到了构造、海平面变化及岩相古地理的联合影响,表生岩溶、TSR、热流体活动成为特定地区储集体形成的影响因素.      

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏溶洞发育规律

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层为该区最重要的油气生产层段.依据地质岩心(屑)、录井、钻井、测井、地震等多种资料,运用由点到线再到面的方法,探讨了塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏的溶洞发育规律.由区内溶洞充填砂泥岩的伊利石K-Ar同位素定年,得出其形成时间在369.33～451.90Ma,古溶洞的形成时间应该早于该时段或与该...     

Hydrocarbon Accumulation Conditions of Ordovician Carbonate in Tarim Basin

<正>Based on comprehensive analysis of reservoir-forming conditions,the diversity of reservoir and the difference of multistage hydrocarbon charge are the key factors for the carbonate hydrocarbon accumulation of the Ordovician in the Tarim Basin.Undergone four major deposition-tectonic cycles, the Ordovician carbonate formed a stable structural framework with huge uplifts,in which are developed reservoirs of the reef-bank type and unconformity type,and resulted in multistage hydrocarbon charge and accumulation during the Caledonian,Late Hercynian and Late Himalayan. With low matrix porosity and permeability of the Ordovician carbonate,the secondary solution pores and caverns serve as the main reservoir space.The polyphase tectonic movements formed unconformity reservoirs widely distributed around the paleo-uplifts;and the reef-bank reservoir is controlled by two kinds of sedimentary facies belts,namely the steep slope and gentle slope.The unconventional carbonate pool is characterized by extensive distribution,no obvious edge water or bottom water,complicated oil/gas/water relations and severe heterogeneity controlled by reservoirs. The low porosity and low permeability reservoir together with multi-period hydrocarbon accumulation resulted in the difference and complex of the distribution and production of oil/gas/water.The distribution of hydrocarbon is controlled by the temporal-spatial relation between revolution of source rocks and paleo-uplifts.The heterogenetic carbonate reservoir and late-stage gas charge are the main factors making the oil/ gas phase complicated.The slope areas of the paleo-uplifts formed in the Paleozoic are the main carbonate exploration directions based on comprehensive evaluation.The Ordovician of the northern slope of the Tazhong uplift,Lunnan and its periphery areas are practical exploration fields.The Yengimahalla-Hanikatam and Markit slopes are the important replacement targets for carbonate exploration.Gucheng,Tadong,the deep layers of Cambrian dolomite in the Lunnan and Tazhong-Bachu areas are favorable directions for research and risk exploration.     

塔里木盆地塔河奥陶系碳酸盐岩储层埋藏成岩和构造-热流体作用及其有效性

对层状风化壳模式的认识一度支撑着塔里木盆地下古生界深层碳酸盐岩油气勘探,但这类深层碳酸盐岩储层显示出的强烈非均质性使得勘探风险愈来愈大。研究以塔里木盆地塔河地区中—下奥陶统碳酸盐岩储层为典型实例,重点论述了成岩作用和构造—热流体复合作用对储层的制约,并结合表生岩溶等其它要素开展了储层分布综合解释。研究认识到:①奥陶系碳酸盐岩正常深埋藏成岩作用的主要效应是碳酸盐的沉淀而不是碳酸盐的溶解,建设性改造主要与表生岩溶作用（古喀斯特）或构造—热流体作用有关,并导致了碳酸盐岩储层强烈的非均质性。②从中下奥陶统到上奥陶统,下部碳酸盐岩地层热流体活动迹象明显优于上部地层。③奥陶系碳酸盐岩构造—热流体的建设性改造作用主要发生在中—晚泥盆世与二叠纪叠加改造的断裂构造交汇区,以及中—晚奥陶世、前石炭纪形成的表生岩溶发育区;有效储层与高能沉积相带关系有限。为此,提出了奥陶系碳酸盐岩构造—流体作用与储层形成概念模式,这为进一步认识储层的形成分布规律提供了新的线索。     

塔中地区碳酸盐岩与碎屑岩储层物性差异及主控因素

通过对塔里木盆地塔中地区55口探井的岩心观察及200多张铸体薄片的鉴定,分析了92口探井的孔渗、岩石压汞及测井解释成果,及其石炭系—志留系碎屑岩储层与奥陶系碳酸盐岩储层之间物性特征的差异,结合地质背景讨论了造成这些差异的主控因素。结果表明研究区碎屑岩储层总体为低孔低渗—中孔中渗,碳酸盐岩储层总体为低孔低渗—特低孔特低渗,两类储层的孔隙度、渗透率和孔喉半径三个物性特征参数之间的相关性完全不同。原始沉积作用是两类储层物性差异形成的基础,宏观上体现在储层沉积相带的不同,微观上体现在储层矿物组分、结构的差异;后期成岩作用,包括压实、溶蚀、胶结及构造裂缝改造是两类储层物性差异形成的关键,相对于碎屑岩储层物性参数大小的改变,碳酸盐岩储层物性受溶蚀、胶结、构造裂缝改造的影响较大,相对而言受压实作用的影响较小。两类储层物性差异主控因素的对比研究表明碎屑岩储层应侧重于优质沉积相带中原生孔隙油气勘探;碳酸盐岩储层应侧重于次生孔隙油气勘探。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层成因类型、特征及油气勘探潜力

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩油气探明储量近1.5×108t,而且仍有巨大的勘探潜力,储层属性一直被认为是礁相储层。通过76口探井的岩心观察,完井地质报告、试油成果的分析,铸体薄片的鉴定,尤其是对有工业产能的20多口探井试油井段近500个铸体薄片的详细鉴定和复核,指出塔中地区奥陶系碳酸盐岩有效储层类型复杂多样,有泥亮晶棘屑灰岩、层间古岩溶和古潜山风化壳型储层,分别与沉积间断面、平行不整合面、角度不整合面相关。虽然发育了小规模的礁丘体,但不是有效储层,更不可能形成规模效益储量。储层属性的重新认识对塔中地区勘探潜力的重新评估和勘探理念的转变均具重要的指导意义。     

Characterization of Architectural Elements of Ordovician Fractured-cavernous Carbonate Reservoirs,Tahe Oilfield,China

A new method for characterizing architectural elements of fractured-cavernous carbonate reservoirs was proposed, with application to an Ordovician reservoir in the Tahe Oilfield, Tarim basin. The new method integrates observations from outcrop analogs and concepts from modern karst theory for the mapping and modeling of fractured-cavernous reservoirs. In this paper, fractured-cavernous reservoirs were divided into 4 architectural element types—underground river caverns, sinkholes, discrete internal caverns, and faults. Architectural elements of the Ordovician reservoir in Tahe oilfield were identified and characterized by integrating well logs and seismic data. A new method constrained by faults, karst zones, and seismic acoustic impedance data, was introduced to build a 3D model of architectural elements of fractured-cavernous reservoir in the S48 unit of Tahe Oilfield. A porosity model was then derived from the architectural element model using facies-constrained method. The research provides a work-flow for the characterization of fracturedcavernous reservoirs and determining optimal methods for maximizing oil recovery in the study area or in similar areas.     

渤海海域沙垒田凸起西北部奥陶系碳酸盐岩储层发育主控因素与分布预测

基于岩心、薄片观察以及同位素、稀土元素等分析资料,明确了渤海海域沙垒田凸起西北部奥陶系碳酸盐岩潜山储层岩性主要为白云岩,储集空间包括溶蚀孔、洞、缝,储层类型为裂缝-孔隙型,裂缝是沟通孔洞的重要通道。储层演化机制上,碳酸盐岩白云石化作用、岩溶作用和构造作用是储层发育的主控因素:白云石化作用是储层发育的基础,岩溶作用是储层发育的重要保障,构造作用是储层发育的关键。地震地质储层综合预测表明研究区西南部为风化壳岩溶储层发育的有利地区。     

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。