塔里木盆地哈拉哈塘地区碳酸盐岩油气地质特征与富集成藏研究

塔里木盆地塔北隆起哈拉哈塘地区奥陶系由于现今构造位置低,埋深在6500~8000m,长期以来一直将其作为塔北隆起的一个次级凹陷单元,并认为是一个海相油气的生烃凹陷,制约了哈拉哈塘的油气勘探。本文通过对哈拉哈塘构造解析和沉降演化过程恢复,发现哈拉哈塘地区是从石炭纪才开始转为负向构造单元,加里东-早海西期,它属于轮南大型古潜山的西斜坡部位;奥陶系鹰山组-一间房组碳酸盐岩经历了多期岩溶的叠加改造,风化岩溶缝洞体储层发育。通过最新钻井资料及油气地球化学分析数据,证实哈拉哈塘奥陶系沉积时期不是生烃凹陷,不发育烃源岩,哈拉哈塘及其以北地区的油气是来自南部满西地区的中、上奥陶统烃源岩。油气藏解剖表明,哈拉哈塘地区在晚海西期成藏;三叠系沉积前北部构造抬升,导致奥陶系油藏遭受局部破坏和降解。自三叠纪沉积以来,奥陶系油藏一直处于持续深埋过程,盖层不断加厚,油藏基本保持了晚海西期成藏时的形态,因此,哈拉哈塘地区是一个古老的油气系统。油气成藏条件分析表明,哈拉哈塘地区油气成藏条件优越,生储盖条件配置良好,奥陶系碳酸盐岩岩溶储层广泛分布,并处在油气向古隆起高部位运移的有利路径上,具有大面积、准层状富集油气的特征。     

塔里木盆地塔中I号断裂带西缘奥陶系油气成藏与主控因素研究

塔中低凸起是塔里木盆地油气资源最丰富的地区之一,而塔中I号断裂带西缘也在多个层系中见到了不同程度的油气显示,并在上奥陶统良里塔格组获得了高产工业油气流,在下奥陶统鹰山组获得了低产油气流.本文通过油源对比、油气水物性对比、包裹体均一温度分析等方法并结合前人的研究成果,探讨了塔中I号断裂带西缘塔中86井区-塔中45井区奥陶系的油气成藏过程,认为该区奥陶系有过三期油气充注,即晚加里东期、晚海西期和燕山期-喜马拉雅期.晚加里东期的油气来自于寒武系-下奥陶统烃源岩,晚海西期的油气来自于中-上奥陶统烃源岩,两期油气均自塔中88井沿碳酸盐岩岩溶储层侧向运移而来;燕山期-喜马拉雅期主要以天然气为主,成因复杂.另外,认为该区油气富集的主控因素主要有3点:多源多期油气充注、优质的碳酸盐岩岩溶储层及各种成藏要素的优质配置.     

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区古构造演化及其对奥陶系储层发育的控制作用

依据2D和3D地震资料解释及钻井分层数据得到的不同时代地层的残余厚度图和现今埋深图,在对主要构造不整合面剥蚀量恢复和去压实校正的基础上,采用古构造、古地貌恢复方法,利用盆地模拟软件(PetroMod10)计算了不同地层的在不同构造时期的古埋深和古厚度,系统深入研究了巴楚-麦盖提地区古构造演化历史,阐明了巴楚隆起与和田古隆起构造演化关系及迁移规律,结合奥陶系岩溶储层发育特征,探讨了古隆起演化与岩溶储层发育之间关系,建立了岩溶储层发育的构造演化模式,预测了奥陶系有利岩溶储层分布地区.结果表明:巴楚-麦盖提地区古构造演化经历了加里东期、海西期、印支-燕山期和喜山期等4个构造旋回阶段;不同时期古构造面貌受控于不同构造期的区域构造应力场变化,巴楚隆起是海西早期开始发育,显现出隆起的雏形,到喜山中期开始大幅度隆升,并最终定型.构造演化经历了二个阶段,即海西运动的隆起形成和喜山运动强烈隆升改造阶段,隆起位置迁移不明显,主要表现在隆起规模上的变化.而和田古隆起则是在加里东期-海西期发育的一个大型古隆起,现今呈现为一个向南倾斜的大型麦盖提斜坡带;构造演化经历了早加里东运动雏形形成、加里东中期-海西早期运动持续隆升、海西运动中晚期的沉降埋藏、印支-喜马拉雅运动期的掀斜消失等四个阶段,且古隆起位置在平面上发生了明显逆时针方向的迁移.受和田古隆起构造演化的控制,奥陶系发育了加里东中期、晚期和海西早期等三期风化壳岩溶,其中以海西早期岩溶最发育;玉北地区遭受了三期构造抬升剥蚀,为三期岩溶的叠置区,是巴楚-麦盖提地区岩溶储层发育的最有利地区.     

塔里木盆地塔中Ⅰ号断裂带西缘奥陶系油气成藏与主控因素研究

塔中低凸起是塔里木盆地油气资源最丰富的地区之一,而塔中I号断裂带西缘也在多个层系中见到了不同程度的油气显示,并在上奥陶统良里塔格组获得了高产工业油气流,在下奥陶统鹰山组获得了低产油气流。本文通过油源对比、油气水物性对比、包裹体均一温度分析等方法并结合前人的研究成果,探讨了塔中I号断裂带西缘塔中86井区—塔中45井区奥陶系的油气成藏过程,认为该区奥陶系有过三期油气充注,即晚加里东期、晚海西期和燕山期—喜马拉雅期。晚加里东期的油气来自于寒武系—下奥陶统烃源岩,晚海西期的油气来自于中—上奥陶统烃源岩,两期油气均自塔中88井沿碳酸盐岩岩溶储层侧向运移而来;燕山期—喜马拉雅期主要以天然气为主,成因复杂。另外,认为该区油气富集的主控因素主要有3点:多源多期油气充注、优质的碳酸盐岩岩溶储层及各种成藏要素的优质配置。     

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。     

塔河油田西北部加里东中期古水系特征及其地质意义

塔河地区奥陶系中下统碳酸盐岩主要经历了加里东中期-海西期古岩溶作用,前人对海西期岩溶特征研究作了大量工作,并取得了一些共性认识,但加里东中期岩溶作用与古水系的发育特征研究较为薄弱。利用三维地震资料和相关技术,对塔河地区西北部奥陶系古水系进行识别和刻画,并结合区域地层沉积和构造演化等,尤其是不整合面上覆地层接触关系,发现奥陶系上统良里塔格组顶面和桑塔木组顶面分别存在相互独立的水文体系,实现了对加里东中期Ⅱ幕和Ⅲ幕岩溶古水系归属的厘定,首次提出了良里塔格组末期的加里东中期Ⅱ幕运动具有优越的岩溶发育条件,初步探索了加里东中期古岩溶发育模式,从而为深入研究塔河地区奥陶系加里东中期构造特征和古岩溶作用奠定了基础。      

塔里木盆地塔北地区中-下奥陶统顶面多期剥蚀过程与油气关系

剥蚀量恢复是古构造演化恢复的基础,对于恢复盆地沉积地层格架,研究盆地隆坳格局迁移、油气分布聚集关系等具有重要意义。我国最大沉积盆地塔里木盆地的塔北地区中-下奥陶统地层油气资源丰富,在经历多次构造运动后,抬升剥蚀严重。本文按照“同层多期”的思想识别了对塔北地区油气勘探举足轻重的中-下奥陶统顶面经历剥蚀的5个主要构造期,采用“地震地层综合法”,在精细地震资料解释的基础上计算了其在5个主要构造期的剥蚀量。通过分析剥蚀过程,认为中-下奥陶统顶面从加里东中期到喜山期剥蚀范围依次减小,剥蚀厚度在加里东中期最大剥蚀可达915 m,位于现在的英买1井附近。海西早期剥蚀最大厚度达892 m,位于现今两北地区北部一带;海西晚期最大剥蚀厚度位于现今的齐古1井附近,剥蚀量可达690 m;印支—燕山期最大剥蚀厚度可达546 m,位于现今阿北1井附近;喜山期对中-下奥陶统顶面的影响已经不如前几期,最大剥蚀厚度仅338 m,位于现今的沙雅6井附近。就5期总剥蚀厚度而言,最大可达936 m,位于顺13井附近。油气运聚的总体趋势是在塔北地区北部不断抬升遭受广泛剥蚀的前提下,油气沿着以中-下奥陶统顶面为核心辐射出的立体复杂疏导体系向高部位的塔北隆起运移成藏。油气有利勘探区应在阿克库勒凸起和“两北”地区的古斜坡位置,正如塔北地区满深1井（沙雅县境内）获得高产油气流的勘探实践所印证。     

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。     

塔里木盆地古隆起演化特征及油气勘探

在构造解析方法结合区域构造背景分析的基础上,探讨塔里木盆地古隆起构造演化及勘探方向。发现塔里木盆地古隆起经历多期构造运动与变迁,主要有前寒武纪基底隆起雏形期、早奥陶世末期古隆起形成期、奥陶纪末期古隆起定型期、志留纪-泥盆纪古隆起改造期、二叠纪末古隆起调整期、中生代古隆起差异沉降期6个阶段的构造活动,形成了以下古生代碳酸盐岩为主的塔中、塔北、塔西南等三大古隆起,古隆起构造演化具有阶段性、继承性与迁移性。古生代形成的古隆起控制了台盆区油气的分布,多旋回构造运动与多期成藏配置形成多层系含油的复式成藏格局,古隆起斜坡区是大油气田的主要勘探方向。古隆起形成演化分析表明麦盖提斜坡区发育喜山晚期才沉没的塔西南早古生代大型古隆起,石炭系泥岩盖层与奥陶系碳酸盐岩古岩溶储层形成优质储盖组合,具有海西期成油、喜山期注气的油气成藏史,是台盆区继塔北、塔中古隆起大油气田之后的有利勘探接替领域。     

塔里木盆地塔中礁滩体大油气田成藏条件与成藏机制研究

中国海相碳酸盐岩油气勘探近年来进展很快,发现了一批大型油气田。塔中地区是塔里木盆地的重点勘探区和富油气区,奥陶系蕴藏了丰富的油气资源。奥陶系良里塔格组受塔中I号坡折带的控制发育陆棚边缘礁滩体,储层性质为低孔-特低孔、低渗灰岩储层,埋深在4500~6500m。储层的形成和分布受早期高能沉积相带、溶蚀作用和断裂作用等因素的控制,有效储层的空间展布控制了油气的分布与大面积成藏。油源对比认为,塔中良里塔格组礁滩体油气藏的原油主要来自于中上奥陶统烃源岩,并混有寒武系烃源岩成因的原油;天然气主要来自于寒武系油裂解气,沿塔中I号坡折带断裂向内充注。成藏过程分析表明,塔中地区曾存在三期主要成藏期,第一期为加里东晚期成藏,油气来自于寒武系-下奥陶统烃源岩,但早海西期的构造运动,对该期油气破坏严重,造成大范围油藏破坏。第二期成藏期是晚海西期,也是塔中地区最重要的油气充成藏期,油气来自于中上奥陶统烃源岩。第三期成藏期是晚喜山期,受库车前陆冲断影响,台盆区快速沉降,埋深急速增大,寒武系原油裂解气形成,沿深部断裂向浅部奥陶系充注,对油藏进行气洗改造,从而形成大面积分布的凝析气藏。     

塔里木盆地顺北地区奥陶系油气充注过程分析

综合油气地球化学、流体包裹体和构造演化资料,对塔里木盆地顺北地区奥陶系不同断裂带油气性质差异性、成藏期次及油气充注过程进行研究。地球化学分析表明,顺北地区不同断裂带油气物性和成熟度存在差异,由西向东从7号断裂带向1号断裂带原油密度变小,西部的7号带和5号带北段油气成熟度低,5号带南段和1号带油气成熟度高。包裹体分析结果表明,顺北地区奥陶系油气藏存在加里东晚期、海西晚期及喜马拉雅期多期油气充注过程。自西向东不同断裂带上主成藏期存在差异,西部的7号及5号断裂带油气成藏期为加里东晚期和海西晚期,东部的顺北1号断裂带多了一个晚期油气成藏即喜马拉雅期成藏。顺北地区多期油气充注成藏是导致该区油气成熟度变化的主要原因。研究区奥陶系成藏期古构造对断裂带的油气充注具有控制作用。加里东晚期,研究区走滑断裂带构造均处于充注有利区;海西晚期,顺北11号断裂带及其以西地区充注来自东部满加尔的油气概率较低。喜马拉雅期,仅顺北1号断裂带及其以东获得高熟油气充注。     

塔里木盆地哈得逊油田断裂特征与油气运移

通过断裂分析及构造演化,并结合油气地化指标,综合研究认为,哈得逊油气的总体运移特征为“多期充注,晚期成藏”,即有垂向又有横向。海西末期-喜山期主干断层继承性活动,形成断穿石炭系底部的复活断层及伴生断层,沟通寒武系、奥陶系油源。晚加里东期、晚海西期来自寒武-奥陶系的油气沿羊屋2 井区深大断裂纵向运移,哈得逊石炭系整体南倾,未发育有效圈闭,两期油气均未有效成藏。晚喜山期受南北向造山运动影响,石炭系地层发生翘倾作用,形成有效圈闭。同时,古生界的深大油源断裂复活,聚集在奥陶系古油藏中的油气沿断裂垂向调整至石炭系东河砂岩,并在北倾斜坡的背景下,油气自北向南短距离侧向运移,聚集于哈得逊石炭系圈闭中,形成现今哈得逊油藏。     

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.      

塔里木盆地巴楚隆起东段北东向走滑断裂特征

通过对塔里木盆地巴楚隆起东段地震资料的精细解释,发现研究区发育一系列NE、NEE走向的走滑断裂及逆冲滑脱断裂。主要构造样式有花状构造、平行高陡断裂带、滑脱逆冲叠加走滑断裂等。主要有4期构造活动:加里东中期压扭走滑、海西早期张扭走滑、海西晚期继承压扭走滑、喜山期继承活动。其中,加里东中期Ⅰ幕,开始形成NE走向的撕裂断层-调节断层。加里东中期Ⅲ幕,NE向走滑断裂大规模的沿先存NE向基底薄弱带和NE走向的撕裂断层-调节断层基础上开始发育,同时形成了几组NEE向压扭断裂带。加里东晚期海西早期,沿先存走滑断裂继承发育了一系列负花状走滑断裂。海西晚期、喜山期,部分NE向断裂再次开启继承发育。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具强烈的改造作用,具备发育多种圈闭类型的潜力,是油气藏保存和再调整的关键因素。     

塔里木盆地巴楚隆起构造格架及形成演化

巴楚隆起是塔里木盆地重要的油气勘探地区之一。文中基于新的地震、航磁、重力等资料解释结果和区域构造演化剖面,重新分析了巴楚隆起的构造格架及形成演化。研究认为:巴楚隆起在剖面上为压扭性断裂控制的"两断夹一隆"构造样式,在平面上具有"东西分区、南北分带"的构造格局。此与塔里木盆地断裂构造体系的展布、基底结构与构造、地壳深部地质背景及古构造应力场演变等关系密切。该隆起是一个从震旦纪开始发育演化的继承性活动型古隆起,其形成演化经历了加里东构造旋回阶段(Z—D2)、海西构造旋回阶段(D3—P)、印支—燕山构造旋回阶段(T—K)和喜马拉雅构造旋回阶段(E—Q)。这一新认识对巴楚地区的油气勘探部署和潜力评价均具有重要指导作用。     

塔里木盆地西北缘巴楚-乌什露头区奥陶系沉积相特征

奥陶纪是塔里木盆地及其周缘地区受中加里东运动影响,构造和沉积演化发生强烈转化的时期,盆地西北缘的巴楚、柯坪和乌什露头区岩性、岩相和生物相开始分异,沉积环境变化显著,基本特征如下:①中下奥陶统鹰山组是在拉张背景下形成的具有远端变陡的缓坡型碳酸盐岩沉积体系,平面上由南向北可分为内缓坡、中缓坡和外缓坡(斜坡)相沉积,垂向上由下到上水体缓慢加深,至顶部快速变浅;②中上奥陶统一间房组-吐木休克组沉积期是沉积转换和构造转换的关键时期,阿满台槽(盆)形成,沉积格局由弱镶边缓坡沉积体系演化为匀斜缓坡沉积体系,巴楚-乌什地区整体表现为“南缓北陡”的沉积格局;③在阿满台槽(盆)中沉积的萨尔干组黑色页岩向阿瓦提凹陷延生,在这套良好生油岩的两侧,为油气勘探的有利区域.     

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。