利用石油包裹体烃组分信息恢复塔中地区油气成藏过程

为恢复塔中地区油气成藏过程,利用改进的石油包裹体烃组分分析方法进行了详细的研究。结果表明塔中地区储层油和包裹体油的组分差异明显。包裹体油和下奥陶统储层油中伽马蜡烷和C28甾烷相对丰度较高,来源于寒武系-下奥陶统烃源岩,其他储层油中伽马蜡烷和C28甾烷相对丰度较低,来源于中-上奥陶统烃源岩。储层油的成熟度高于对应层位的包裹体油,表明高成熟度的石油再次充注。石炭系和志留系包裹体油和储层油中存在25-降藿烷系列,表明石油成藏后遭受了生物降解作用。恢复了塔中地区3期油气成藏过程,第1期和第2期分别为志留纪末期和二叠纪末期来源于寒武系-下奥陶统烃源岩的油气成藏,第3期为二叠纪末期来源于中-上奥陶统烃源岩的油气成藏。     

塔中奥陶系碳酸盐岩中流体包裹体特征及其在油气成藏中的应用

塔里木中央隆起是油气勘探的重要地区。本文采用包裹体的分布特征统计、荧光分析、温度测量、流体势分析和爆裂油气含量测定等方法分析了塔中地区奥陶系的油气成藏史。研究表明,奥陶系亮晶方解石中有机包裹体以气烃包裹体和沥青质包裹体为主。均一温度主要为70~100℃。该区喜马拉雅期曾有大量油气运移,油气成熟度较高。油气丰度较高的井多集中于中部地区,西北部与东南部局部有高值区。TZ60井在喜马拉雅期曾有大量油气存在,后来因为构造运动而散失殆尽。     

塔里木盆地塔中低凸起中古43井区碳酸盐岩油气属性分布特征及成藏模式

塔中地区中古44和中古10两条走滑断裂切割了塔中低凸起中古43井区,它们对油气输导具有控制意义。油气从中—下寒武统沿两条走滑断裂向上运移后,在下奥陶统鹰山组内向两侧输导,呈"T"字形的油气充注方式。从断裂向两侧,V/Ni值呈减小趋势,原油密度、黏度、含硫量和含蜡量等物性参数,距离断裂由近到远,均表现为逐渐变大的趋势,这些都证明油气是由走滑断裂向两侧运移的。水、油、气井的目的层海拔分别为-4 700 m以下、约-4 600～-4 500 m和-4 500 m以上;出油气层位在海拔-4500 m以上的井,平均气油比较高,在海拔-4 500 m以下的井,平均气油比较低。研究井区油气开发的连通半径平均约600 m,小于油气成藏的连通半径。在开发和成藏两种时间尺度下隔挡层的物性上限有着显著差别。     

塔中奥陶系碳酸盐岩流体包裹体特征及其对成岩作用和深部流体作用的指示意义

塔中地区奥陶系碳酸盐岩经历了多期构造运动,具有复杂的埋藏史和地热史,且受深部流体作用改造,成岩作用比较复杂。本文通过对塔中地区6El井奥陶系碳酸盐岩样品开展详细的显微镜岩矿鉴定、流体包裹体岩相学研究及包裹体均一温度和盐度的测定,结合塔中地区构造、地层埋藏史及热演化史等资料,对塔中地区奥陶系成岩作用及深部流体作用进行了探讨。塔中地区奥陶系包裹体大致可以分为4期：第1期包裹体形成于晚加里东一早海西期早成岩期的同生一准同生或表生暴露阶段,温度接近地表温度,包裹体均一温度〈60℃;第2期形成于晚海西期浅埋藏阶段,包裹体均一温度为90～105℃;第3期包裹体形成于波动埋藏一深埋藏阶段,包裹体均一温度变化范围较大,为120～186oC;第4期包裹体均一温度较高,多分布在192～235℃之间,这期高温流体包裹体的形成应该与岩浆．火山或深部热流体作用有关。另外,包裹体的盐度随均一温度升高而发生变化,这可能反映了塔中地区奥陶系在后期受深部热流体影响。     

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。     

塔中地区奥陶系海相碳酸盐岩储层的溶解动力学特征

选取塔中地区奥陶系海相碳酸盐岩样品进行了模拟实验,以研究其在表生岩溶作用下的溶解动力学特征.实验分别在30,50℃下,用pH值为3～6的盐酸溶液,恒温水浴加热进行.结果表明:4种样品溶解速率的相对大小依次为:灰白色灰岩＞砂屑灰岩＞粗晶白云岩＞中粗-细晶白云岩,且溶解速率均随着温度的升高而增大,随着pH值的增大而减小.但随着外界环境的变化,溶解速率的变化略有差异.造成这种差异的原因可能是样品中的硅酸盐杂质、晶体颗粒的大小以及实验过程中产生的CO2的影响.由实验结果推测可知,对于塔中地区以表生岩溶作用为主形成的奥陶系海相碳酸盐岩储层,灰岩储层的储集性能可能优于白云岩储层;对于以埋藏岩溶作用为主形成的奥陶系海相碳酸盐岩储层,白云岩储层的储集性能可能优于灰岩储层.     

油气包裹体在成藏年代学研究中的应用实例分析

本文介绍了烃类流体包裹体在油气成藏期次、成藏年代和成藏史研究方面的应用，讨论了该方法在成藏年代学研究中存在的一些问题。指出在运用流体包裹体均一温度进行成藏年代分析时，一般应采用共生盐水包裹体的均一温度。认为流体包裹体均一温度确定成藏年代的准确性，一方面取决于储层埋藏史和热史模型的可靠性，另一方面后期构造热事件也是可能的影响因素。后期热事件可能使包裹体最初形成时的均一温度发生再平衡，造成所测的均一温度高于成藏时实际的古地温，由此确定的成藏年代将比实际的成藏年代偏晚。     

塔中117井储层烃包裹体研究及油气成藏史

将一个烃包裹体视为一个小小的“油气藏圈闭”。若已知油气藏烃组分,应用PVTpro4．0油藏烃类流体相态平衡软件,可以获取油气藏圈闭的组分PVT相图及捕获压力参数。本文首先对TZ117井盐水包裹体和烃包裹体进行观察分析,将TZ117烃包裹体分成三期,然后在-170℃条件下利用喇曼测定烃包裹体中烃组分的相对含量,并输入PVTpro4．0油藏烃类流体相态平衡软件中做出烃包裹体PVT相图,确定烃包裹体捕获压力。根据烃包裹体捕获压力,恢复三期烃包裹体形成时的深度。结合TZ117埋藏史,研究TZ117井油气成藏史。     

塔中地区奥陶系烃源岩测井定量识别及评价

基于测井进行烃源岩的定量研究,可以弥补传统基于岩心、岩屑以实验分析为手段的不足,是测井地质研究的一种重要方面。通过对塔中地区奥陶系烃源岩测井响应特征的分析,建立了基于图版法、双孔隙度法、声波时差电阻率重叠法的烃源岩定量识别图版和方法,为塔中地区奥陶系灰岩和白云岩类烃源岩有机碳含量,建立了测井定量计算公式。各种定量识别及评价方法,通过单井上的应用表明了具有一定的适应性和吻合度,可以在塔中地区奥陶系地层烃源岩的定量研究中进行广泛应用。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩埋藏溶蚀特征及初步预测

塔中地区奥陶系碳酸盐岩发育多种形式岩溶作用,其中埋藏溶蚀是形成有利储层的重要机制之一.录井岩心分析化验资料及宏观地质背景分析表明,塔中地区奥陶系碳酸盐岩主要发育4期埋藏溶蚀,其中Ⅰ、Ⅱ期溶蚀孔洞基本已被充填,Ⅲ期残留部分孔隙和Ⅳ期溶蚀孔洞为现今储层有效储集空间.上奥陶统良里塔格组现今未被充填的粒内溶孔及铸模孔可能主要形成于埋藏溶蚀,并非准同生溶蚀.埋藏溶蚀发生的流体介质主要为有机质演化过程中形成的有机酸和CO2,在更深部或经历更高热史经历的区域,H2S对储层的形成可能会有较大贡献,热水-热液溶蚀对储集空间贡献有限.初步分析表明,卡塔克隆起西北部埋藏溶蚀孔隙较发育,塔中南部台地边缘带可能是埋藏溶蚀另一相对较发育地区.     

流体包裹体烃类组成特征及对天然气成藏示踪作用——以鄂尔多斯盆地西北部奥陶系为例

通过对鄂尔多斯盆地西北部奥陶系克里摩里组和马四储层溶孔中充填的方解石以及重结晶作用形成的白云石中烃类包裹体鉴定和组成分析认为该区奥陶系储层中气态烃包裹体比较丰富,占30％～40％,以甲烷含量占绝对优势,甲烷含量一般分布在49．2％mol～61．7％mol之间,重烃含量很低,表明该区曾经发生过天然气的运移聚集。应用热爆裂法打开包裹体对气态烃碳同位素进行了分析,包裹体中甲烷碳同位素比值分布在-34．7‰～-40．0‰,平均为-37．1‰,乙烷碳同位素比值分布在-29．0‰～-31．0‰之间,平均为-30．1‰,包裹体气体碳同位素比较轻,可能主要为高演化阶段的油型气。另外,该区的古地温史模拟数据和测定的包裹体均一温度分布对比研究表明天然气充注期在早白垩世。     

塔里木盆地塔中低凸起奥陶纪油气成藏体系

国外含油气系统的概念和方法在国内的含油气盆地研究中的应用存在着局限, 应用油气成藏体系的理论方法对塔中低凸起奥陶系油气成藏过程进行了分析.塔中低凸起奥陶纪油气成藏体系的源岩为寒武系及下奥陶统烃源岩; 满加尔坳陷中的砂体和不整合面是油气侧向运移的输导体, 同时深部断裂是油气垂向运移的输导体; 圈闭类型主要为古隆起背景上的地层型圈闭和构造型圈闭.塔中Ⅰ号断裂构造带是最为有利的油气聚集区, 塔中北坡次之, 中央断垒带最差.塔中Ⅰ号断裂带依然是下一步勘探的重中之重.      

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.     

塔中地区古生界碎屑岩成岩作用及其对储层的影响

通过取心井常规薄片、铸体薄片、扫描电镜、X衍射等资料的分析,研究了塔里木盆地塔中地区古生界碎屑岩成岩作用及其对储层发育的影响。研究结果显示,研究区碎屑岩储层处于中成岩A期,且经历的主要成岩作用有压实与压溶作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用和重结晶作用等。另外,这些成岩作用对储集层孔隙发育及储层性质具有明显的影响：压实与压溶作用、交代、胶结作用、石英长石的次生加大以及重结晶作用使储层孔隙体积减小、物性变差,如压实与压溶作用使本区储层孔隙度损失14.1%~25.3%,交代、胶结作用使孔隙度损失13.9%;溶蚀作用是增加储集空间、改善储层物性最重要的成岩作用,如石英、长石及岩屑颗粒的溶蚀作用使储层产生次生孔隙,导致本区储层孔隙度平均增加6%~8%。     

塔中地区油气运聚特征

塔中地区主要受塔中Ⅰ号、Ⅱ号及Ⅲ号三条大断层控制 ,形成巨型复式背斜 ,隆起高部位地层遭受了强烈的风化剥蚀。背斜之上 ,断裂和局部构造发育。可划分出两个主要成藏期 :第Ⅰ成藏期为寒武系—下奥陶统烃源岩成熟生烃运移期 ,生排烃高峰为志留纪 ;第Ⅱ成藏期为中—上奥陶统烃源岩在燕山期—喜马拉雅期成熟生烃运聚。第Ⅰ成藏期形成的油藏有两个特征 :在塔中Ⅰ号断裂带、北部斜坡带油气注入奥陶系及志留系圈闭中 ,形成原生油气藏 ;构造高部位 (如中央断垒带 )的油气藏在后期构造运动中遭受破坏。第Ⅱ成藏期形成的油藏可分为两类 :对早期油藏的再次充注 ;聚集形成新油藏。塔中地区的油气运移通道主要有断裂和不整合面 ,油气的分布也主要受断裂和不整合面所控制。塔中Ⅰ号构造带和北部斜坡带是较为有利的勘探区带     

塔里木盆地塔中地区上奥陶统古构造应力场模拟与裂缝分布预测

塔里木盆地塔中地区上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩构造裂缝是区内油气显示十分活跃的有效储集空间,其发育和分布主要受古构造应力场的控制。依据塔中地区上奥陶统地震资料的断裂构造解释和钻井、测井裂缝特征分析等成果,在声发射地应力测量、岩石力学参数和单轴抗拉强度测试的基础上,考虑断裂对裂缝形成的影响,采用三维有限元法对塔中地区上奥陶统加里东中期Ⅱ幕裂缝形成期的古构造应力场进行了数值模拟,预测了裂缝的分布。结果表明,裂缝形成期地应力最大主应力有效值为47.9～58.3MPa,平均值为51.97MPa,抗张强度为5.13～6.91MPa,平均值为5.81MPa。有效张应力的高值区是构造裂缝发育的有利地区,主要分布在塔中东部大的断裂带交会处和断裂带的部分区段内,与实际钻井统计的上奥陶统高裂缝线密度和油气井分布区基本吻合,可以为研究区的油气勘探提供新的地质依据。     

塔里木盆地塔中地区上奥陶统古构造应力场模拟与裂缝分布预测

塔里木盆地塔中地区上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩构造裂缝是区内油气显示十分活跃的有效储集空间,其发育和分布主要受古构造应力场的控制。依据塔中地区上奥陶统地震资料的断裂构造解释和钻井、测井裂缝特征分析等成果,在声发射地应力测量、岩石力学参数和单轴抗拉强度测试的基础上,考虑断裂对裂缝形成的影响,采用三维有限元法对塔中地区上奥陶统加里东中期Ⅱ幕裂缝形成期的古构造应力场进行了数值模拟,预测了裂缝的分布。结果表明,裂缝形成期地应力最大主应力有效值为47.9～58.3MPa,平均值为51.97MPa,抗张强度为5.13～6.91MPa,平均值为5.81MPa。有效张应力的高值区是构造裂缝发育的有利地区,主要分布在塔中东部大的断裂带交会处和断裂带的部分区段内,与实际钻井统计的上奥陶统高裂缝线密度和油气井分布区基本吻合,可以为研究区的油气勘探提供新的地质依据。     

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。