塔北与塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层成因对比研究

通过储层发育层段、储层类型、沉积演化、岩溶作用等方面的对比,发现塔北与塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层在发育层位、沉积演化及岩溶期次上既有相似性,也有差异性。在塔中地区的油气勘探中,应注意下奥陶统古风化壳岩溶发育与塔北地区的差异性,加强对上奥陶统礁滩储集体的勘探。     

塔北哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育特征及主要岩溶期次

位于塔北隆起中部的哈拉哈塘地区,具有良好的油气成藏条件,是近期塔北油气勘探的突破新区,勘探的主要目标是奥陶系碳酸盐岩岩溶储层。本文通过对区域沉积、构造演化背景的分析,利用钻井、岩芯、地震等资料,对本区岩溶型储层的沉积和成岩作用特征进行了研究,探讨了储层发育的主要岩溶阶段、岩溶模式及主控因素。结果表明哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层的主体在一间房组和鹰山组一段,储集空间主要为近层状分布的溶蚀孔洞/洞穴和裂缝,岩溶储层的发育主要受控于一间房组沉积末期的准同生期岩溶和志留系沉积之前的表生期(潜山+顺层)岩溶。前一期岩溶具有区域分布较均匀、规模较小的特点;后一期岩溶在前期岩溶的基础上发育,并根据古地貌的差异在平面上分为4个区:北部Ⅰ区一间房组直接暴露,发育古潜山岩溶;Ⅱ区一间房组之上覆盖了厚度不等的吐木休克组、良里塔格组和桑塔木组,岩溶主要受控于河流和断裂的下切及由北部Ⅰ区地表水补给的地下水顺层岩溶;南部的Ⅲ区和Ⅳ区发育顺层及沿断裂的岩溶和淡水与南部海水的混合水岩溶。在以上两期主要岩溶作用的影响下,哈拉哈塘一间房组和鹰山组一段地层发育近层状岩溶洞穴、孔洞、角砾孔和裂缝,形态多变,具有极强的非均质性。     

断裂对塔北地区哈拉哈塘油田奥陶系非暴露岩溶缝洞型储集层的控制作用*

塔里木盆地海相碳酸盐岩缝洞型储集层形成机理复杂,非均质性极强。当前以塔河油田为代表的潜山风化壳缝洞型储集层是碳酸盐岩地层暴露地表受到大气淡水淋滤所形成的,而在塔北地区哈拉哈塘油田奥陶系发育的非暴露区仍存在大量非暴露岩溶缝洞型储集层。在充分认识该油田区域构造背景的基础上,选取油田非暴露区典型区块,应用岩石学、地球化学等资料,对非暴露岩溶缝洞型储集层进行研究。研究认为:(1)大气淡水是非暴露区岩溶作用最关键的岩溶流体,岩溶储集层的形成并不受热液影响;(2)非暴露区存在“三期三级”构造缝和“两期三级”走滑断裂,断裂及伴生构造裂缝是非暴露区岩溶缝洞型储集层发育的必要条件;(3)从断裂对岩溶的控制出发将缝洞型储集层细分为早期断裂和明河双控洞穴、晚期断控洞穴、早期裂缝孔洞和晚期微裂缝孔洞4类;(4)非暴露区非暴露缝洞型储集层先后经历了加里东中期断裂发育、良里塔格组水系下切溶蚀、晚加里东—早海西期断裂发育3个主要过程。此研究深化了非暴露缝洞型储集层的形成机理,并在一定程度上拓宽了非暴露区岩溶储集层勘探开发的思路。     

塔里木盆地奥陶系古潜山碳酸盐岩岩溶储层评价与预测——以轮古7井区以东为例

塔里木盆地奥陶系古潜山碳酸盐岩岩溶储层具有埋藏深、非均质性强的特点。岩溶储集空间主要为后期溶蚀孔、溶洞和溶缝为主。通过古地貌恢复及岩溶垂向分带研究,结合油藏开采动态,对轮古7井区以东地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层评价与预测。研究认为:高产高效井主要位于岩溶缓坡地的峰丘洼地、丘峰洼地及岩溶峰丛谷地的溶丘、溶峰及其边坡部位。垂向上表层岩溶带和垂向渗滤带的上部,开发效果较好,多发育裂缝-孔洞型、洞穴型储层;径流溶蚀带、潜流溶蚀带岩溶发育相对较弱,局部发育小规模溶洞或岩溶管道,岩溶储层以裂缝型或孔洞型为主。在此基础上预测出五个高产高效油气储层岩溶区,为油气勘探与开发提供依据。      

断裂和不整合面对古岩溶的控制作用

在古岩溶的形成演化过程中，断裂和不整合面对它起着十分重要的控制作用。这两种构造并不相互独立，在构造比较活跃的地区，它们通常相互并存，对古岩溶的控制作用可相互叠加，而且互为促进。断裂带的非封闭性、构造应力以及热能等因素从不同的角度影响古岩溶的发育。断裂的非封闭性越强，大气淡水越畅通，对断裂带及其两侧的岩溶作用越强烈。在流体运移的过程中，断裂的垂向运移作用和不整合面的侧向运移作用相结合，使大气淡水、深部热液流体等在碳酸盐岩地层中形成环流体系，从而组成良好的岩溶系统，使岩溶分布具有垂向分带、侧向连片的特征。一般情况下，越靠近断裂或不整合面附近的区域，岩溶体系越发育，储层的孔隙度和渗透率越高。     

塔里木盆地塔河油田奥陶系断控型大气水岩溶储层结构研究

古岩溶作用能够形成极具潜力的油气储层。以断控型大气水岩溶储层结构为切入点,在塔里木盆地北缘奥陶系相似露头区调查的基础上,从形态及成因角度明确了4种结构单元,并以塔河油田四区S48单元为例,开展了地下研究。研究表明,主要形成于饱水带的地下河型洞穴规模最大,纵向发育型洞穴与孤立洞厅的差别在于高度直径比是否大于1;三者有多种组合方式,控洞断裂是重要的连接途径,3类洞穴与断裂的匹配数分别达到了2.5、1.9和1.7,洞穴发育与断裂分布有良好的耦合关系;此外,古地貌也在一定程度上控制着岩溶的发育。     

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。     

岩溶作用对沙雅隆起奥陶系碳酸盐岩储集层的控制作用

沙雅隆起经历了多期构造活动和长期岩溶作用的改造,形成分布极不均匀的裂缝、孔洞系统,构成了奥陶系碳酸盐岩储层的主要储集空间,在沙雅隆起奥陶系碳酸盐岩地层沉积、成岩之后,经历了加里东期—印支期—燕山期多次构造抬升、暴露、剥蚀和岩溶作用,形成了区内广泛分布的风化壳型岩溶作用。研究区至少发育4期岩溶作用,即加里东中晚期,海西早期,海西晚期和印支期—燕山期,其中海西早期和海西晚期是岩溶发育的主要时期。岩溶作用对奥陶系碳酸盐岩储层的形成和分布具有重要的控制作用,其储层发育层段限制在岩溶作用影响深度范围内。     

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。     

碳酸盐岩表生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。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层裂缝发育特征及主控因素

主要依据塔中地区40多口钻井的奥陶系岩心裂缝观察、深浅侧向测井和FM I成像测井的响应特征等综合识别裂缝和获得裂缝特征参数。研究认为塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层构造裂缝大量发育,以高角度缝和微裂隙最为发育,大、中缝较少,有近一半裂缝为未被充填的有效缝;平面上沿断裂带由西向东裂缝线密度变大,有效性增强;纵向上发育上奥陶统裂缝段、中—下奥陶统顶部100 m内裂缝段和深部裂缝段,中—下奥陶统顶部100 m内为裂缝集中发育段;裂缝发育程度与断裂构造和岩性关系密切,在断层发育密集区或多组断裂交汇处裂缝最发育,距离主断层或次级断层越近裂缝越发育,白云岩裂缝发育程度好于灰岩;好的裂缝发育区位于塔中地区东部多组断裂带交汇的部位。     

Logging Evaluation of the Ordovician Carbonate Reservoir Beds in the Lungudong Region,Tarim Basin

<正>In recent years,great progress has been made constantly in oil and gas exploration in the Lungudong region of the Tarim Basin.However,progress has been slow in the evaluation of its main oil-producing horizons-the Ordovician carbonate reservoir beds.Based on previous researches and on the various data such as drilling,geology and oil test,in combination with the interpretation of each single-well imaging and conventional logging data,and through analysis and comparison,the identification methods in imaging and conventional logging for four types of carbonate reservoir beds in this region are summarized in this paper.Calculation formulas for four reservoir bed parameters,i. e.shale content,porosity,permeability and oil saturation in this region are proposed;and reservoir beds in this region are divided into three levels(Ⅰ,ⅡandⅢ) by combining oil test data and logging data,The lower limits of the effective porosity of reservoir beds and the fracture porosity of effective reservoir beds are determined as 1.8%and 0.04%,respectively.The physical property parameters are calculated by conventional logging curves,and the most advantageous areas for reservoir development are predicted comprehensively.On the plane,the high-value zones of reservoir bed parameters are mainly concentrated in the N-S-trending strike-slip fault,the Sangtamu fault horst zone and near the LG38 well area;vertically,the reservoir bed parameters of the Yijianfang Formation are better than those of the Yingshan and Lianglitage formations.     

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。     

塔里木盆地塔中西部地区奥陶系岩溶作用及对油气储层的制约

塔中西部地区下奥陶统一上奥陶统良里塔格组.发育了巨厚的、多种岩性的海相碳酸盐岩地层.根据对该区钻井岩芯、测井和地质化验分析资料综合研究结果,奥陶系存在同生岩溶、风化壳岩溶、埋藏岩溶等三种不同的岩溶作用类型.同生岩溶沿上奥陶统良里塔格组台地边缘相带分布,大气成岩透镜体发育频繁,但规模较小;风化壳岩溶主要分布于中奥陶世中1低隆起及塔中Ⅱ号构造带;埋藏岩溶主要存在3期,在断裂构造带及火成岩区较为发育.岩相和沉积相、岩溶作用、构造裂缝等是奥陶系岩溶储层发育的主要控制因素,制约了不同层段、不同部位岩溶储层发育.     

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.     

Effect of Faulting on Ordovician Carbonate Buried-Hill Reservoir Beds in Hetianhe Gas Field,Tarim Basin

Ordovician carbonate buried-hill reservoir beds in the Hetianhe (和田河) gas field,located in the Mazhatage (玛扎塔格) structural belt on the southern margin of the Bachu (巴楚) faulted uplift,southwestern Tarim basin,were studied.Based on field survey,core and slice observation,the general characteristics of carbonate buried-hill reservoir beds and specifically Ordovician carbonate buried-hill reservoir beds in the Hetianhe gas field were discussed.The karst zone of the reservoir beds in Hetianhe gas field was divided into superficial karst zone,vertical infiltration karst zone,lower subsurface flow karst zone,and deep sluggish flow zone from top to bottom.The effects of faulting on Ordovician carbonate buried-hill reservoir beds in the Hetianhe gas field were obvious.The faulting intensified the karstification and increased the depth of denudation.Faulting and subsequent fracture growth modified the reservoir beds and improved the physical property and quality of the reservoir beds.Moreover,faulting enhanced the development of the dissolution holes and fractures and increased the thickness of the effective reservoir beds.Meanwhile,faulting made the high porosity-permeability carbonate belts,which created conditions for the hydrocarbon accumulation,develop near the fault zone.     

碳酸盐岩断裂相分类特征——以新疆塔里木盆地柯坪露头为例

断裂相的概念为断裂带的内部结构研究提供了新的思路与建模方法,通过塔里木盆地柯坪露头断裂带的分析,碳酸盐岩断裂相特征有别于碎屑岩.柯坪露头碳酸盐岩断裂带不连续构造以滑动面、裂缝带和变形带发育为特征.根据形态识别出平直截切型、弯曲起伏型、渐变条带型三种类型滑动面.破碎带中裂缝带发育,裂缝充填少,是良好输导通道;断层核部存在...