塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏岩溶成因类型

塔河油田位于塔里木盆地北部沙雅隆起中段的阿克库勒凸起上。该凸起自加里东中晚期到海西早期的多次构造抬升运动使奥陶系碳酸盐岩地层长期出露于地表,受到强烈的大气淡水淋滤溶蚀作用。该地区还经历了加里东中期海侵和石炭纪海侵以及二叠纪火山作用。以塔河油田主体区内11口井的33份砂泥质充填物为基础样本,作了硼、矾、镓、铷等微量元素和包裹体分析等地球化学的研究,证实研究区内以大气淡水岩溶作用为主,存在后期的淡水-海水混合岩溶作用和热水岩溶(溶蚀)作用。大气淡水岩溶纵向上主要分为三个带,溶洞充填物的伊利石K—Ar同位素定年揭示其呈上老下新的时序性。海水入侵所改造的为浅层第一、二个岩溶带,热水岩溶(溶蚀)改造的为深部第三个岩溶带。     

方解石充填物对于深层古岩溶洞穴保存的独特意义--以塔河地区奥陶系为例

塔河油田奥陶系古岩溶洞穴埋藏深度之大在世界范围内罕见,但对其为何没有垮塌殆尽的原因却知之甚少。为了探究其保存机制,对比了Fort Worth盆地奥陶系深埋洞穴,发现大量缝、洞充填方解石是塔河地区洞穴中常见且特有的充填物。在统计和综合分析缝洞方解石充填物地球化学数据的基础上,以洞穴充填方解石成因类型为切入点,详细分析了构造运动背景、热液活动、油气充注、方解石的产状以及洞穴受力情况,通过与Fort Worth盆地深埋洞穴埋藏史的对比和分析,提出塔河地区深埋岩溶洞穴的一种保存机制。研究区岩溶洞穴方解石主要是长期浅埋阶段,以大气淡水成因为主,海水成因为辅形成,深埋过程还受到了溶蚀性流体（岩浆热液和有机酸）后期改造。方解石充填物增加了洞穴的抗压性,岩溶洞穴内部充填的方解石在埋藏过程中支撑了洞穴;岩溶洞穴顶部裂纹中充填的方解石还“愈合”了洞穴周边的裂纹,强化了洞穴的顶板,增加了洞穴整体的稳定性。充填的方解石在垮塌前占据了部分洞穴空间,在埋藏后,高温有机酸、CO₂、H₂S和岩浆热液沿着深大断裂等通道对奥陶系碳酸盐岩改造溶蚀作用明显,也对处于优势通道和良好储集性能的洞穴充填方解石进行了改造,恢复了部分洞穴空间。因而认为地表、近地表方解石充填过程是碳酸盐岩洞穴型储层的“保持性成岩作用”。     

广西环江凹陷深部岩溶缝洞充填物碳氧同位素特征及古环境意义

深部岩溶是碳酸盐岩地区深部油气资源勘探中不可避免的问题。深部岩溶发育期次的确定是岩溶储层地质的技术难题。广西环江凹陷在页岩气钻井中发现大量深部溶洞且充填物丰富多样,成为深部岩溶发育期次研究的良好素材。文章对HD1-4钻井揭露的深部岩溶缝洞充填物及地表岩溶缝洞充填物进行碳氧同位素分析,揭示出环江地区的4种不同岩溶环境:同生期或准同生期岩溶环境、表生期大气淡水岩溶环境、中浅埋藏岩溶环境、深埋藏或热液岩溶环境,环江地区深部岩溶发育为4期不同岩溶环境叠加的效果,主要受到热液岩溶环境和大气淡水岩溶环境的影响。      

川东邻水-渝北地区石炭系古岩溶储层稀土元素地球化学特征

石炭系黄龙组岩溶岩系是川东邻水-渝北地区天然气藏最重要的储层类型之一,依据岩溶岩的结构特征,将黄龙组岩溶岩系划分为弱溶蚀岩溶岩、中等溶蚀多孔状岩溶岩、强溶蚀角砾状岩溶岩和强溶蚀交代次生灰质岩溶岩等4种类型.岩溶岩中发育有淡水方解石和淡水白云石2种胶结物类型,以及再埋藏期沉淀的热液异形白云石.稀土元素分析结果表明,不同岩石结构、成分和不同溶蚀强度的岩溶岩及其胶结物的地球化学特征有显著差异,证明稀土元素的迁移、配分、富集和异常效应不仅可以判别岩溶过程中的流体性质和古水文条件,同时也可作为评价和预测古岩溶储层的重要标志之一.     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏溶洞充填物特征

塔河油田奥陶系缝洞型储层是该区最重要的油气生产层段,古岩溶作用产生的大量溶洞作为油气的存储空间,具有举足轻重的意义。通过对11口井充填溶洞的岩心观察,划分出化学沉(淀)积岩相、搬运型岩相、垮塌型岩相、渗流充填相4大类溶洞充填相。搬运型岩相为溶洞的早期充填产物,当地表岩溶的溶蚀作用发展到一定程度时岩石会发生崩落,崩落的结果就产生了垮塌型岩相,后期的渗流充填相以填隙物的形式充填在垮塌型岩相里。据区内Ta井的典型溶洞充填特征,归纳出其充填序列为上部的溶洞破裂相、中部的塌陷相及下部的海水侵入充填相。溶洞充填物中微量元素、稀土元素等的地球化学特征,证实区内存在海水-淡水混合岩溶,对油田的开发生产具有很好的指导意义。     

断裂对碳酸盐岩地层储集空间的影响〖KH*9〗 ——以塔里木盆地轮古东地区奥陶系碳酸盐岩地层为例

轮古东地区主要发育两期断裂,断裂使碳酸盐岩地层形成了以大型溶洞占主导,网状构造裂缝和孔洞相辅的溶洞裂缝储集空间体系。早期断裂主要控制了瘤状灰岩尖灭线西北的潜山高地岩溶,形成深切峡谷式沟壑相连的古地貌,流体溶蚀裂缝形成溶洞为主的储集空间。晚期断裂一方面形成新的储集空间并将早期形成的未充填或半充填的裂缝和溶蚀孔洞沟通; 另一方面,为大气淡水进入下部岩层提供了通道,形成在奥陶系下部地层发育的水平潜流带和深部缓流带岩溶体系。此外,火山热液沿两期断裂进入碳酸盐岩地层,对通道附近的碳酸盐岩产生显著的溶蚀,主导了深部的岩溶作用。     

断裂对碳酸盐岩地层储集空间的影响——以塔里木盆地轮古东地区奥陶系碳酸盐岩地层为例

轮古东地区主要发育两期断裂,断裂使碳酸盐岩地层形成了以大型溶洞占主导,网状构造裂缝和孔洞相辅的溶洞裂缝储集空间体系。早期断裂主要控制了瘤状灰岩尖灭线西北的潜山高地岩溶,形成深切峡谷式沟壑相连的古地貌,流体溶蚀裂缝形成溶洞为主的储集空间。晚期断裂一方面形成新的储集空间并将早期形成的未充填或半充填的裂缝和溶蚀孔洞沟通;另一方面,为大气淡水进入下部岩层提供了通道,形成在奥陶系下部地层发育的水平潜流带和深部缓流带岩溶体系。此外,火山热液沿两期断裂进入碳酸盐岩地层,对通道附近的碳酸盐岩产生显著的溶蚀,主导了深部的岩溶作用。     

碳酸盐岩岩溶作用的元素地球化学表征--以塔河1号的S60井为例

通过对塔河地区奥陶系碳酸盐岩及其胶结物方解石的化学成分及方解石晶体微形貌研究后认为 :塔河一号S6 0井埋深 5 433.2 0～ 5 435m发育的岩溶角砾灰岩,属于高度大于 2m的大型古岩溶洞穴沉积;而埋深 5 435m中晶洞中的方解石是地表岩溶带的早中期的淡水与海水的混合带的产物。在本文中,作者指出碳酸盐岩矿物学及地球化学可有效地应用于表生岩溶作用中的深度、强度、期次以及成岩序列及古沉积环境判别等项研究中。     

塔里木盆地塔中Ⅰ号带西北部上奥陶统碳酸盐岩同生期岩溶——以顺2井为例

在对塔中Ⅰ构造带西北部的顺2井奥陶系碳酸盐岩详细岩心观察和室内研究基础上,通过对岩溶作用中的泥质和方解石充填物的矿物组成、粘土成分、常量与微量元素和碳氧同位素的综合研究认为:顺2井良里塔格组碳酸盐岩取心井段显示出小型的潜流-缓流带及渗潜带岩溶结构,发育厚度为几十米(20～60m);具有块(粒)状结构、不发光泥微晶颗粒和裂隙充填方解石等大气水成岩特征及等粒镶嵌状结构、环带结构等埋藏或混合成岩作用特征;泥质充填物含稳定石英、钾长石、斜长石及代表埋藏早期未压实的标型矿物菱铁矿,相对高的CaO、K2O、Sr/Ba、B、F和相对低的Sr具负铈异常等;泥岩充填物中碳酸盐岩δ13C>0,中低负值的δ18O和Z>120;反映其形成于海相或处于海水-淡水混合带,代表了与沉积间断面有关的同生期表生岩溶的特征,后经历了成岩埋藏阶段的热液(水)作用改造。     

塔里木盆地塔中西北部多期、多成因岩溶作用地质-地球化学表征--以中1井为例

中1井是一口在塔中西北部的奥陶系碳酸盐岩中取得工业油气流突破的重要发现井。对中1井岩心观察、过井的地震剖面、古生物分析和溶蚀-胶结作用成因的矿物学、岩石学及地球化学研究表明中1井T₇0(相当于志留系底)、T₇4(相当于上奥陶统底)存在两至三个构造削截-沉积间断面,与加里东中晚期岩溶有关;奥陶系碳酸盐岩储层方解石充填物的铁、锰、锶和钡含量相对较低、δ18_OPDB为-6.4‰~-4.5‰,δ13_OPDB为-1.4‰~0.5‰,87Sr/86Sr平均为0.7092;而石炭系巴楚组膏岩、东河砂岩、志留系碎屑岩中的方解石胶结物δ18_OPDB为-10.5‰~-16.1‰、平均为-13.9‰,δ13_OPDB为-1.5‰~-9.6‰、平均为-4.8‰;87Sr/86Sr为0.7090(志留系)、0.7091(石炭系);研究表明奥陶系碳酸盐岩具有准同生期、浅埋条件下混合水以及较短暴露期下大气淡水下的表生溶蚀的多种复合成因,而志留系和石炭系具有大气淡水溶蚀-充填或埋藏成岩作用特征,海西晚期发生了热液-热水交代有关的溶蚀作用;87Sr/86Sr均低于0.7100,表明中1井区经历的大气淡水条件下暴露期相对较短,陆源物质影响较小,因而不具备沙雅隆起海西早期发生的大规模表生岩溶地质条件。     

塔河油田奥陶系原油有机地球化学特征及其油藏成因

塔河油田是我国迄今为止发现的早古生界最大的海相碳酸盐岩型油气田,其油气地球化学特征及成因备受关注,但目前仍然存在诸多争议.通过系统采样和高精度GC-MS分析,精细研究了塔河油田原油的生物标记化合物分布特征,进行了油源对比并探讨了其成因.研究表明:塔河油田原油其具有相似的成因类型,其母质类型为菌藻类;浮游绿藻和宏体褐藻对...     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层流体包裹体研究

本文在充分收集整理前人研究资料和成果的基础上,以流体包裹体技术方法为主要研究手段,展开对塔河油田流体包裹体研究,结果表明:所研究储层流体包裹体主要分为H2O包裹体、有机质包裹体、有机质-H2O包裹体3类;塔河油田奥陶系储层经历过5期热流体活动;得出3个盐度值;流体密度变化范围从0.90～1.15g/cm3;系统阐述了塔河油田奥陶系碳酸盐岩流体包裹体在成岩环境、高温热水作用、低温多旋回、油气成熟度及油气充注等多方面的应用。     

塔里木盆地塔河油田原油与源岩对比研究

塔河油田是我国迄今为止在古生界海相碳酸盐岩层系中发现的最大的油气田,但是原油的油源目前仍然是一个有争异的问题。对塔河油田原油和寒武系、奥陶系烃源岩进行了地球化学分析,研究了生物标志化合物组成和分布特征,进行了油源对比。原油和烃源岩中正构烷烃、类异戊二烯烃、甾烷和萜烷组成及分布特征,显示了塔河油田原油与寒武系、奥陶系烃源岩具有亲缘关系,这与塔河油田长期成藏和多期成藏,从而允许寒武系、奥陶系烃源岩持续供油的地质事实相符合。研究认为,塔河油田原油与寒武系、奥陶系烃源岩中一些生物标志化合物组成的差异,可能与它们起源于有机质不同演化阶段有关,这一点应在研究具有高演化有机质特征的油源对比时予以重视。     

塔河油田开发方式初探

开发方式对于尚处开发早期的油田尤为重要，针对塔河油田缝洞交错非均质极强、具有底水的地层不整合块状潜山油气藏特征，在前人对塔河油田的地质构造储层和开发等基本情况的研究基础上，通过调研国内外碳酸盐岩油田开发实例，从储渗介质、驱动类型、油藏类型等几方面进行详细对比，寻找适合塔河油田的开发方式并针对塔河油田早期开发提出了可供参考的建设性方案。     

Types of Karst-fractured and Porous Reservoirs in China''s Carbonates and the Nature of the Tahe Oilfield in the Tarim Basin

Almost all the oil and gas reservoirs developed in marine sedimentary strata of China have undergone processes of multi-phase reservoir formation and later modification. The irregular reservoirs are classified into three types as the Naxi, Tahe and Renqiu ones, increasing successively in the development degree of karstificated pores and fissures and the connection degree of independent reservoirs. In these reservoirs, the unity in the fluid feature, pressure and oil-gas-water interface also increases successively from the Naxi to the Renqiu type. The main body of Ordovician reservoirs of the Tahe Oilfield in the Tarim Basin is a network pool rather than a stratified, massive, stratigraphically-unconformed or weathering-crust one. The fluid nature of oil, gas and water, the interface positions and the pressures, as well as the dynamic conditions of fluids within the reservoirs during the production are all different from those in stratified or massive oil and gas reservoirs. Carbonates in the Akekule upli     

Types of Karst-fractured and Porous Reservoirs in China''''s Carbonates and the Nature of the Tahe Oilfield in the Tarim Basin

Almost all the oil and gas reservoirs developed in marine sedimentary strata of China have undergone processes of multi-phase reservoir formation and later modification. The irregular reservoirs are classified into three types as the Naxi, Tahe and Renqiu ones, increasing successively in the development degree of karstificated pores and fissures and the connection degree of independent reservoirs. In these reservoirs, the unity in the fluid feature, pressure and oil-gas-water interface also increases successively from the Naxi to the Renqiu type. The main body of Ordovician reservoirs of the Tahe Oilfield in the Tarim Basin is a network pool rather than a stratified, massive, stratigraphically-unconformed or weathering-crust one. The fluid nature of oil, gas and water, the interface positions and the pressures, as well as the dynamic conditions of fluids within the reservoirs during the production are all different from those in stratified or massive oil and gas reservoirs. Carbonates in the Akekule upli     

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。     

塔河油田古近系陆相油气地球化学特征及其远距离成藏模式

通过对塔河油田古近系油气藏油气物理性质、饱和烃色谱、分子标志化合物及碳同位素等地球化学特征研究,发现塔河 古近系油气藏油气均表现出陆相油气地球化学特征,与塔河油田海相油气特征形成鲜明对比。结合前人对塔北地区烃源岩研 究成果分析,认为塔河古近系油气来源于库车坳陷三叠系-侏罗系烃源岩。库车坳陷充足的油气源是塔河油田古近系油气成 藏的物质基础。喜马拉雅期塔河中新生界区域北倾构成了油气由北向南运移的构造背景,库车坳陷烃源岩在新近纪康村组沉 积晚期-库车组沉积早期达到高成熟期,其所生油气沿南翼斜坡的输导系统向南运移至古近系圈闭成藏。塔北地区古近系与 白垩系之间的不整合是北部陆相油气远距离侧向运移的重要通道,油气向南侧向运移直线距离超过100 km。塔北地区古近系泥 岩是良好的区域盖层,多种成藏要素相互配合造就了塔河古近系远距离油气聚集模式,该模式较为合理的解释了塔河地区古近 系油气藏分布特征,丰富了对塔河碎屑岩油气成藏规律认识,有助于塔河地区新生界碎屑岩油气勘探领域的进一步拓展。     

Types of Karst-fractured and Porous Reservoirs in China＇s Carbonates and the Nature of the Tahe Oilfield in the Tarim Basin

Almost all the oil and gas reservoirs developed in marine sedimentary strata of China have undergone processes of multi-phase reservoir formation and later modification. The irregular reservoirs are classified into three types as the Naxi, Tahe and Renqiu ones, increasing successively in the development degree of karstificated pores and fissures and the connection degree of independent reservoirs. In these reservoirs, the unity in the fluid feature, pressure and oil-gaswater interface also increases successively from the Naxi to the Renqiu type. The main body of Ordovician reservoirs of the Tahe Oilfield in the Tarim Basin is a network pool rather than a stratified, massive, stratigraphically-unconformed or weathering-crust one. The fluid nature of oil, gas and water, the interface positions and the pressures, as well as the dynamic conditions of fluids within the reservoirs during the production are all different from those in stratified or massive oil and gas reservoirs. Carbonates in the Akekule uplift and the Tahe Oilfield are assemblages of various types of reservoirs, which have an overall oH-bearing potential and obvious uneven distribution. Testing and producing tests are the major means to evaluate this type of reservoirs and acid fracturing improvement is a key link in petroleum exploration and development.     

塔河奥陶系油藏断裂对古岩溶的控制作用

通过对塔河地区奥陶系断裂特征的系统统计分析表明,塔河地区的大型溶洞或分布在T₇⁴界面以下较深的溶洞,多数明显受到中-大型断裂的控制作用。分析结果表明,这些断裂主要形成于海西早期,断裂带控制了海西早期溶洞的形成。根据断裂与溶洞发育之间关系,提出了"控洞断裂"、 "洞控断层"的概念,并指出塔河地区中-大断裂主要为"控洞断裂",控制了深部岩溶洞穴分布,而小型不协调"毛毛断裂"多数为"洞控断层"。根据岩溶期次及断裂分布及"控洞断裂"的认识,建立了塔河地区奥陶系古岩溶作用时期深部洞穴形成的"断裂环"岩溶的模式。研究成果为塔河及外围地区奥陶系溶洞型油藏的勘探提供了重要依据。