中国西部叠合盆地油气藏形成、演化与分布预测

中国西部叠合盆地经历了多期构造变动和多旋回的油气成藏作用,研究叠合盆地油气藏的形成、演化和分布预测具有重要的意义。叠合盆地指不同时期形成的不同类型的沉积盆地或地层在同一地理位置上的叠加和复合,具有地层沉积不连续、地层构造不连续、地层应力应变作用不连续等三大标志性特征,依据构造剖面上地层年代的关联性,将叠合盆地分为五种类型,即连续沉积型叠合盆地、中晚期地层叠合盆地、早晚期地层叠合盆地、早中期地层叠合盆地、长期暴露型叠合盆地。叠合盆地普遍发育复杂油气藏,三种作用（剥蚀作用、断裂作用、褶皱作用）六种机制（渗漏、扩散、溢散、氧化、降解和裂解）形成复杂油气藏,依据成因特征分为五类,原成型油气藏,圈闭调整型油气藏,组分变异型油气藏,相态转换型油气藏,规模改造型油气藏。研究表明,复杂油气藏中天然气的地下产状特征和分布特征与地表产状特征和分布特征有很大差异。中国西部叠合盆地油气分布主要受烃源灶、古隆起、沉积相、断裂带、构造变动和区域盖层等六大因素的控制。其中烃源灶（S）、古隆起（M）、沉积相（D）和盖层（C）等四大要素控制着油气成藏的形成和分布,并建立了多要素匹配（T-CDMS）成藏模式,用以预测有利成藏领域。油气藏形成之后,多期的构造变动对早成的油气藏进行调整、改造和破坏,主要受构造变动强度、构造变动时间、构造变动次数、构造变动时盖层的封油气性能等四大要素控制,并以此建立了多期构造变动破坏油气藏后剩余潜力评价模型,利用这一模型可以预测出有利勘探区带并评价出有利勘探区带中的剩余资源潜力。油气藏经过改造,表现出晚期成藏效应,并受相势耦合作用的控制最后定位,利用晚期成藏效应和相势耦合理论可以预测有利勘探目标,并指出潜在有利勘探目标。     

塔里木盆地塔中1井藻纹层白云岩与竹叶状白云岩成因——基于岩石学、元素与同位素地球化学的厘定

塔里木盆地寒武系—奥陶系底部发育了大量的白云岩, 白云岩中赋存丰富的油气资源, 但是由于塔里木盆地白云岩研究基础薄弱,限制了塔里木盆地白云岩型油气藏的勘探。本文选择塔中地区塔中1井下奥陶统藻纹层白云岩与夹层竹叶状白云岩作为对象,应用岩石学与地球化学方法对其成因问题进行了研究。藻纹层白云岩与夹层竹叶状白云岩的宏观构造与微观结构指示其可能形成于高能的潮坪环境;低有序度值（0.6）与塔北地区中寒武统阿瓦塔格组潮坪同沉积白云岩(有序度值0.61)特点一致,指示该白云岩结晶速率较快;同时,高Fe、Mn含量与低U、Mo含量也与氧化环境的潮坪相一致。藻纹层白云岩与夹层竹叶状白云岩δ18O值非常集中, 变化在-7.4‰～-5.8‰;87Sr/86Sr组成变化很小,在0.709015～0.709276之间,与前人报道的晚寒武世－早奥陶世海水同位素特征一致,同时白云岩的稀土元素配分模式也与下奥陶统泥晶灰岩一致,指示了白云岩的沉积/成岩物质来源于蒸发海水;白云岩δ13C值变化从-2.5‰～+1.6‰,并有着随深度增加而升高的变化规律,可能指示了古海洋的碳同位素氧化。藻纹层白云岩与夹层竹叶状白云岩的构造特点具有原生沉积特征,同时白云岩CaO与MgO含量的正相关关系也支持该白云岩原生沉积特点。因此,塔里木盆地塔中1井钻遇的下奥陶统藻纹层白云岩与夹层竹叶状白云岩为潮坪环境下,从蒸发海水中快速沉积形成的。     

库车坳陷的地质结构及其对大油气田的控制作用

库车坳陷是在晚二叠世之前的古生代褶皱基底上历经晚二叠世-三叠纪的前陆盆地、侏罗-古近纪的伸展坳陷盆地和新近纪-第四纪陆内前陆盆地的演化而形成的。基底中的软弱层、侏罗系煤层和古近系库姆格列木组与新近系吉迪克组膏盐(泥)岩构成了自山前向盆地内部逐渐抬升的滑脱面,与自山前向盆地内部逐渐趋缓的地表面构成楔形体。该楔形冲断体的内部结构具有"垂向分层、横向分带与纵向分段"特点,NW向的阿瓦特-喀拉玉尔滚和NE向的库车横向构造转换带将其分割为乌什、拜城与阳霞3个构造区段。构造层发育特点决定了库车坳陷发育三叠-侏罗系的区域展布的有效烃源岩和(侏罗系、)白垩系-第三系储盖组合;分层变形特点导致盐下层形成叠瓦冲断构造组合,冲断层成为油源断层;叠瓦式的冲断层相关褶皱背斜组合导致了复式天然气聚集区带的形成,即在大北-克拉苏式的构造带上每一冲断层相关褶皱背斜带独立成藏,复合连片形成复式油气聚集(区)带,目前拜城北、克深、克拉苏背斜带已呈现这种趋势;撕裂断层则决定着构造带上具体的油气富集区段。库车坳陷油气资源丰富,地质结构特点决定了不同类型油气田分布的分区性。     

塔里木盆地肖尔布拉克剖面下丘里塔格组层序地层及其油气勘探意义

塔里木盆地晚寒武世台地沉积区发育大量的白云岩,其中蕴涵着大量白云岩储层。以柯坪地区肖尔布拉克剖面为例,首次提出了以地层单层厚度为划分依据划分层序地层的方法,结合岩石学分析结果,确定了肖尔布拉克剖面寒武系下丘里塔格组白云岩的层序地层四分方案,塔中地震资料表明该四分方案可能适用于塔里木盆地整个西部台地区。根据肖尔布拉克剖面下丘里塔格组白云岩的岩石学分析,埋藏岩溶作用产生的溶蚀空间为该白云岩段的主要储集空间,因此可将下丘里塔格组白云岩储层定义为"埋藏岩溶型白云岩储层",该储层发育位置与层序界面有密切关系,一般沿层序界面之下发育。根据上寒武统白云岩的层序地层四分方案,与层序地层对储层的控制作用,提出了塔里木盆地西部台地区上寒武统"埋藏岩溶型复式白云岩储层"概念,并给予了阐释。     

中国海相油气田勘探实例之五 塔中奥陶系大型凝析气田的勘探和发现

塔中奥陶系碳酸盐岩的勘探始于1989年,直至2005年发现塔中Ⅰ号坡折带奥陶系碳酸盐岩凝析气田,探明加控制石油地质储量1.5×108t(油当量),是我国目前发现的第一个奥陶系生物礁型大油气田。油气的主力产层位于上奥陶统良里塔格组上部,储层为受坡折带控制的陆棚边缘礁滩体石灰岩。油气沿坡折带呈带状展布,为整体含油的大型准层状岩性油气藏。论述了塔中碳酸盐岩大油气田的勘探历程、主要地质特征,以及对海相碳酸盐岩勘探的启示。     

初论塔里木盆地砂岩储层中SiO2的溶蚀类型及其机理

根据显微镜观察,塔里木盆地砂岩储层中SiO₂溶蚀分为石英颗粒边缘溶蚀、次生加大边溶蚀和交代溶蚀。通过对石英颗粒和加大边溶蚀特征及其与粘土矿物组合、与碳酸盐胶结、与古油藏破坏以及现今油田水中Si离子含量等关系的综合研究,这些SiO₂溶蚀可能存在两种机理:碱性环境下的SiO₂溶蚀和有机酸(烃类微生物降解产生的有机酸以及有机质成熟产生的有机酸)引起的SiO₂溶蚀。第一种溶蚀类型较普遍,但程度微弱;第二种溶蚀类型主要发生在古油藏破坏和有机质成熟过程中,这种溶蚀较强烈但很局限。SiO₂的溶蚀作用可以为油气提供一定量的储集空间,这对于深埋的时代较老的志留-泥盆系储层具有重要意义。在古油藏中尽管烃类已经充注储层孔隙,但只要孔隙中存在有机酸或碱性孔隙水,SiO₂的溶蚀和石英次生加大的胶结等作用仍可进行。     

塔里木盆地西北缘二叠系礁灰岩的时空分布特征及其油气地质意义

对塔里木盆地西北缘二叠系礁灰岩的岩石、岩相、沉积演化和油气地质特征的分析表明,生物礁主要发育于中二叠统栖霞阶昆克拉契组和巴立克立克组,以亮晶藻粘结灰岩为主,具有堤礁的特点。二叠系礁灰岩较大的厚度表明,当时礁体生长速率与礁基沉降（或水体加深）的速率匹配较好,具有进积型沉积的特点,这与当时塔里木地块内部的退积型沉积特点是不一致的。礁灰岩的原生孔隙较小,可以作为中等烃源岩,在哈拉峻盆地的东南侧和乌什凹陷北缘的覆盖区之下可能构成与礁灰岩相关的油气远景区。     

中国海相油气田勘探实例之十三 塔里木盆地东河塘海相砂岩油田勘探与发现

东河塘油田位于新疆库车县,构造上隶属于塔里木盆地塔北隆起轮台凸起东河塘断裂构造带,是我国发现的第一个高产高丰度海相砂岩油田,它的发现是中国海相砂岩油气勘探理论和实践的一次重大突破。油田发现于1990年7月,至1994年探明石油地质储量3323.13×104t,天然气地质储量15.5×108m3,至2009年底累计产原油825.75×104t。石炭系东河砂岩油藏是东河塘油田的主体,其储层东河砂岩段是一套滨岸相砂体,具有厚度巨大、埋深大、储集性能好的特点;其油藏类型为块状底水背斜油藏,产能高,储量丰度高。论述了东河塘油田勘探与发现的历程,剖析了取得勘探成功的实践认识与意义。     

塔里木盆地寒武系层状硅质岩与硅化岩的元素、δ30Si、δ18O地球化学研究

塔里木盆地寒武系发育层状硅质岩和硅化岩,层状硅质岩主要发育于塔东下寒武统深水沉积相区;硅化岩发育于塔东上寒武统斜坡沉积区与西部台地区寒武系白云岩中。根据显微结构特征,可将硅化岩分为放射状硅化岩与交代残余结构硅化岩两种。分析结果表明,层状硅质岩在Al—Fe-Mn三元图中位于正常海水沉积硅质岩区内,在微量元素平均地壳标准化图解上显示平缓右倾的特征;层状硅质岩Si同位素组成护。δ30Si为0．99‰～1．4‰,O同位素组成δ18O为21．4‰～24．4‰,与沉积型硅质岩相吻合,指示了正常海水沉积成因。硅化岩区别于层状硅质岩的典型特征是具有高U异常的特征;罗西斜坡放射状硅化岩具有较高的微量元素和稀土元素含量（∑REE为18．8～96．9μg／g）与较低的Si、O同位素值（δ18O和δ30Si值分别为15．8‰和1．7‰）;西部台地区交代残余结构硅化岩具有较低微量元素和稀土元素含量（∑REE为0．58～2．61μg／g）与较高的δ30Si（1．0‰～3．8‰）、δ18O（21．6‰～27．0‰）值特征。盆地东西部硅化岩的地球化学差异可能与硅化流体的温度差异有关,罗西斜坡放射状硅化岩硅化温度相对更高;另一方面,硅化过程对h430SiO4选择性较高,因而形成的交代石英具有较高的铲勘值。根据古城4井硅化岩包裹体均一温度与交代石英的O同位素值计算得到交代流体的δ18O值为9．1‰,该值与酸性岩浆水的δ18O值相似,指示了硅化流体可能来自于岩浆或变质水;以δ18O值（9．1‰）作为西部台地区硅化流体的O同位素值,计算得到西部台地区硅化岩硅化流体温度为101．3～158．5℃。根据石英O同位素温度计计算的硅化流体温度呈东高西低的趋势,指示了硅化流体可能来自台地东部。     

塔中北斜坡碳酸盐岩岩溶储层油气差异富集特征

塔中北斜坡下奥陶统岩溶储层基本为低孔低渗储层,主要的储集空间为溶蚀孔、洞和断裂活动产生的裂缝。储层呈现“横向连片,纵向分层”特点,优质储层主要呈层状叠合分布在不整合面下0~200m范围内的垂直渗流带和水平潜流带。岩溶储层具有大面积、多储集段含油气的特点,平面上整体表现为“西油东气,内油外气”的分布特征。鹰山组直接盖层良3—5段致密灰岩平面上具有“东厚西薄,北厚南薄”的分布特点,剖面上呈现“块状分布,横向相连,纵向叠置”的展布特征。鹰山组内部多套高阻层相互叠置,与下伏含油气层构成良好的配置关系,形成一套或多套储盖组合,控制油气的分层聚集。塔中北斜坡发育着一系列NE向左行走滑断裂,以之为边界,可以分为若干个构造区块。区块内油气水正常分异,相对高的部位聚集油气、低部位出水。块体内部油气多富集在距主干走滑断裂0.5~4.0km范围内。