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。     

塔中奥陶系储层硫化氢成因及主控因素

塔中奥陶系储层内硫化氢广泛分布,由于其剧毒、易溶于油水中、腐蚀性强,给勘探开发工作带来一定难度。为了弄清奥陶系储层的硫化氢成因及分布规律,在分析现有关储层中H₂S来源研究成果的基础上,结合塔中地区奥陶系碳酸盐岩中的矿物组分、H₂S及其硫碳同位素分析来探讨其H₂S原因。结果表明：三期方解石交代硫酸盐矿物,且硫酸盐未被TSR还原;奥陶系内硫化氢硫同位素普遍比寒武系内硫化氢硫同位素低;奥陶系内硫化氢硫同位素和地层水硫酸根硫同位素具有伴生关系,TSR发生在烃水过渡带;TSR反应物与硫化氢含量无相关关系,并出现了沥青质碳同位素值的负偏;甲烷碳同位素值与硫化氢含量无相关关系,甲烷并未参与TSR。奥陶系与寒武系内硫化氢为不同阶段各自的产物;硫化氢生成时期为奥陶系良里塔格组（O₃l）和鹰山组（O_1-2y）内TSR发生在晚燕山期-喜山期,寒武系内TSR发生在晚海西期和晚燕山期-喜山期。总体上,奥陶系内硫化氢为原地TSR成因,受控于走滑断裂注入寒武系高矿化度、富镁地层水和油气,以及沿I号断裂运移的贫硫化氢干气稀释作用。     

塔西南寒武系—奥陶系斜坡带特征与油气成藏条件分析

综合利用露头、岩心及地震资料,剖析了塔西南寒武系-奥陶系碳酸盐岩台缘斜坡带的发育特征及其迁移变化规律,在此基础上,揭示了该区寒武系-奥陶系烃源岩、储层与盖层的匹配关系,并分析了有利的成藏组合。结果表明:塔西南寒武系-奥陶系发育优质烃源岩且油源充足,台缘沉积相带以及台地内部发育多种类型的碳酸盐岩优质储层,加之优越的盖层封闭条件和良好的油气运移通道,在研究区内形成了上部、中部和下部3套成藏组合。塔西南寒武系-奥陶系台缘斜坡带的礁滩体沉积、下斜坡带的滑塌体沉积、台地内的深埋白云岩以及不整合面附近的缝洞型碳酸盐岩均为储集性能良好的潜在储层,其中,中部成藏组合由于储层最发育,且可以兼顾来自下伏的中下寒武统与上覆的上奥陶统烃源岩所生成的油气,是塔西南最具勘探开发前景的成藏组合。     

黄骅坳陷孔西斜坡区奥陶系原生油气藏成藏过程及模式

黄骅坳陷孔西斜坡区经历了多期构造运动,上古生界煤系烃源岩多次生排烃,奥陶系储层发生两期油气充注。该斜坡区具有较大的油气资源潜力。针对该地区成藏过程与成藏模式认识不清的问题,通过三维地震解释、测录井资料分析、岩心观察、薄片鉴定、流体包裹体测温、气相色谱分析等方法,结合埋藏史-生烃史模拟,以孔西斜坡区构造演化过程为基础,开展了下古生界奥陶系碳酸盐岩油气藏储层特征、成藏过程及模式的综合研究。结果表明：储集空间分为孔隙型和裂缝型两类,其中多期次半充填裂缝是最主要的储集空间类型。加里东运动导致华北地区大规模抬升,奥陶系长期差异性剥蚀形成岩溶储层,早、中三叠世三叠世孔西斜坡区广覆式生烃,油气向下进入奥陶系的岩溶储层,古油藏形成;早中侏罗世晚期孔西斜坡区在构造应力作用下形成西高东低的逆冲带,古油气藏向构造高部位调整,原油被水洗、氧化等破坏;古近纪早期孔西地区普遍接受沉积,至始新世地势发生反转,逆冲带深埋,深洼区煤系烃源岩二次生烃,油气通过逆断层及裂缝进入奥陶系储层;逆冲带奥陶系油气藏顶部和侧部地层以泥岩为主,具有良好的封堵条件,使油气聚集成藏,盖层及侧向封堵层不利的斜坡区高部位和凸起区,油气难以保存...     

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。     

塔里木盆地海相碳酸盐岩与油气

塔里木盆地碳酸盐岩主要分布于台盆区寒武系—奥陶系,它既可以作为油气的储层和源岩,也可以作为油气的盖层或遮挡体。碳酸盐岩主要发育于碳酸盐岩台地相和斜坡相之中,其中开阔台地及台地边缘坡折带的生物碎屑滩和砂屑滩、局限台地的白云岩坪是主要的储集相带。潜山溶孔溶洞型白云岩、石灰岩及礁滩复合体中的生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩、礁灰岩以及潮坪白云岩是主要的储集岩。寒武系—下奥陶统、中—上奥陶统都发育有较好的碳酸盐岩烃源岩。根据油气的分布与聚集特点,对碳酸盐岩油气藏作了分类。论述了塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探的前景和重要目标。     

塔里木盆地西部玛东冲断带构造特征与形成演化

玛东冲断带属典型的后展式叠瓦冲断带,前三排断裂冲断作用形成于桑塔木组沉积之前,第④和第⑤排断层形成于奥陶纪末。冲断带南部位于和田古隆起岩溶斜坡,奥陶系岩溶储层充填程度低,前三排构造在海西晚期内有活化特征,有助于缝洞型储层形成。冲断带南部中寒武统膏盐层厚度比北部小,断裂活化与中下寒武统烃源岩主生烃期配合良好,油气垂向输导能力大于北部,奥陶系风化壳油气丰度大于北部。整个冲断带由于寒武系膏盐层封盖作用,滑脱断层向上输导油气的数量有限,大部分油气仍滞留在中下寒武统中,具较大勘探潜力。     

塔西南地区海相碳酸盐岩勘探突破新领域:寒武系白云岩

塔里木盆地西南地区近期勘探方向集中在奥陶系的碳酸盐岩,但成效不大,勘探也陷入迟滞。基于钻井解剖及成藏关键要素分析认为:塔西南地区奥陶系碳酸盐岩不仅储层欠发育,而且油气充注欠佳;中下寒武统白云岩储层优于奥陶系石灰岩储层,而且盐膏层盖层发育,基底卷入断裂欠发育,盐下油气保存条件较优越,有利于形成大规模的寒武系自生自储油气藏;塔西南古隆起北斜坡长期稳定发育的古构造是勘探突破的主攻方向,和田河气田周缘的古隆起斜坡区中下寒武统成藏条件优越,有望获得新的大发现。     

塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组储层成因

在深层—超深层碳酸盐储层仍有大量油气出现,但优质储层成因尚不明确。通过对塔里木盆地寒武系肖尔布拉克组典型井和露头样品进行岩石学观察,总结出主要发育四类岩石类型：微生物岩、颗粒云岩、晶粒云岩和泥晶灰岩。根据阴极发光、流体包裹体测试、碳酸盐矿物碳氧同位素测试,认为上述白云岩基质形成于弱氧化海水;近地表—浅埋藏环境下则主要形成细晶白云石胶结物;深埋藏条件发育中粗晶白云石胶结物和鞍形白云石。随着埋深增大,白云石δ18O呈现降低的趋势,反映形成温度升高,但都具有较正的δ13C。方解石由于烃类并入,具有负偏的δ13C(-4.07‰±0.92‰),为热化学硫酸盐还原（TSR）成因。原位微量稀土测试显示成岩流体从早期到晚期：从具有海水特征的配分曲线逐步演化为中稀土富集,最终变为轻稀土富集的模式,反映了从海水为主的孔隙水演化为热流体为主的孔隙水的过程。定量统计表明热液溶蚀可提高储层3%的面孔率,最大孔隙度达10%。根据沉积—成岩改造类型,划分出三类优质储层：热液/大气水改造的凝块石储层、热液/TSR改造的浅滩相颗粒云岩储层、TSR改造的膏盐相关白云岩储层。该研究为塔里木盆地寒武系碳酸盐岩油气勘探提供了有...     

大港千米桥潜山储层形成对油气分布的控制

位于黄骅坳陷北大港构造带之下的千米桥潜山是一个深埋的奥陶系碳酸盐岩潜山油气藏。潜山形成经历了中—新生代褶皱抬升—埋藏改造等复杂的地质过程,碳酸盐岩储层成因复杂,有效孔隙分布具有极强的非均质性,严重影响了晚期油气的充注。对碳酸盐岩储层成岩过程的解析表明,中生代强烈构造变形事件之后的大气水岩溶作用形成了潜山储层基本格架,而第三纪埋藏过程中发生的选择性溶蚀与胶结作用则使储层结构复杂化,储集空间分割性进一步加强。在潜山油气充注过程中,缝洞系统与供烃窗口的对接关系决定着油气主疏导网络分布,而疏导网络与储集空间的连通与否则控制潜山油气分布。千米桥潜山油气藏应属于成岩封闭的裂缝性油气藏,而非块状油气藏。     

古潜山裂缝储层预测新方法

平南潜山油气藏属于"新生古储"型组合,主要为奥陶系、寒武系碳酸盐岩。裂缝是储层内油气的主要储集空间,寻找岩层内的裂缝是潜山油气藏勘探的关键。根据裂缝在几何属性上的表现,提出了用多种几何属性预测与描述储层中的裂缝体系,定量刻画裂缝的分布,取得了较好的效果,与实际钻井资料相吻合。     

塔里木盆地部分来自寒武系烃源岩贡献的原油富集~(13)C同位素的成因探讨

<正>近年来发现塔里木盆地典型来自于寒武系-下奥陶统烃源岩的原油具有富集13C的特征,其稳定碳同位素比值基本上集中在-28‰左右。比如:塔东2井寒武系储层中的原油明显具有寒武系-下奥陶统烃源岩成因原油的生标分布特征,被认为是寒武系自生自储的一个古油藏,其全油稳定碳同位素比值为-28.283‰,但相应的烃源岩干酪根同位素比值在-31‰左右;塔中62井志留系储层的原油被认为是一典型来自于寒武系烃源岩的透镜体油藏,其全油稳定碳同位素比值为-28.606‰;另外被认为来自于寒武系-     

塔里木盆地塔中隆起志留系油气成藏及分布特点

塔里木盆地塔中隆起志留系油气成藏具有两源三期的成藏特点,"两源"是指油气来源于寒武系、中、上奥陶统两套烃源岩;"三期"是指从沥青到可动油的形成经历了加里东晚期、海西晚期、燕山—喜山期三个成藏期,沥青的形成是早期油气运移聚集过程中遭破坏的结果,目前所发现的可动油是以中、上奥陶统油气源为主的晚期成藏的结果。发育三种油气藏类型,即背斜构造、地层岩性以及火山岩遮挡型。塔中隆起志留系油气聚集受三大因素控制,一是隆起构造背景,围绕古隆起构成多种圈闭类型组合的复合油气聚集区;二是有效盖层,志留系中的油气显示十分活跃,包括沥青、稠油和正常油,沥青和稠油分布在红色泥岩段以下,而可动油集中分布在灰色泥岩段之下;三是优质储层,砂岩储层分布广泛,储层储集空间有次生-原生孔隙型、原生-次生孔隙型、微孔隙型三种类型,孔隙度3.3 %～17.4 %,渗透率(0.1 ～667.97)×10-3μm2。     

塔中地区奥陶系储层烃包裹体特征及成藏分析

利用新发明的不同期次烃包裹体组份提取仪器"多功能烃包裹体取样机",分别提取了塔中地区5期烃包裹体组份,并成功地分析出组份生物标志化合物,论证了5期烃包裹体油气的来源:第Ⅰ期烃包裹体来源于满加尔坳陷的寒武系海相碳酸盐岩烃源岩、第Ⅱ期烃包裹体来源于满加尔凹陷的中奥陶系烃源岩、第Ⅲ期烃包裹体来源于塔中下部寒武系海相碳酸盐岩烃源岩、第Ⅳ期烃包裹体是由寒武系海相碳酸盐岩原油分解而成、第Ⅴ期烃包裹体来源于塔中上奥陶统良里塔格组烃源岩。其形成时间分别为:早海西期约383Ma、晚海西期约240~260Ma、燕山-早喜山期早期、23Ma喜山运动二幕、喜山运动晚期到现在。塔中奥陶系储层中不是每一个圈闭都含有以上5期烃包裹体,有的圈闭只含其中的一期或二期或三期。第Ⅰ期主要是油气运移的 "足迹",仅路过奥陶系,未成藏。第II、IV、V期成藏普遍影响塔中奥陶系,是油气成藏的"历史",使奥陶系的原油具有中奥陶统油源(第II期)、上奥陶统油源(第V期)和寒武系油源(第IV期)混源特征,第Ⅱ、Ⅳ期烃包裹体大量存在是塔中Ⅰ号坡折带凝析油气高产的"标志"。 第Ⅲ期包裹体的发育可能预示在塔中东部地区中下奥陶统及寒武系形成大油藏,塔中东部地区是找原生大型油藏的重要靶区。     

塔里木盆地下古生界海相碳酸盐岩油气的特殊性

勘探开发资料的综合分析表明,塔里木盆地寒武系—奥陶系以石灰岩储层为主的碳酸盐岩油气藏复杂多样,不同于世界典型的中新生界海相碳酸盐岩。塔里木盆地下古生界碳酸盐岩在地质条件方面存在四大特性:(1)小克拉通多旋回构造运动,构造改造强烈;(2)烃源岩古老,海西晚期石油资源与喜马拉雅晚期天然气资源造成盆地富油也富气;(3)石灰岩为主的次生改造型储层非均质性极强;(4)埋深大,储盖组合较差。塔里木盆地海相碳酸盐岩油气藏具有四大特性:(1)以非构造油气藏为主;(2)经历多期油气充注与调整改造,流体性质复杂多变;(3)大面积、中低储量丰度的小型油气藏叠置连片;(4)油气水产出复杂,油气产量主要来自少量高效井。     

塔里木盆地塔北地区具有寒武系特征原油的分布及其成因

塔里木盆地塔北地区油气资源十分丰富,油气成因复杂。海相原油主要来自于寒武系或奥陶系烃源岩,或者二者混源。其中,对混源油定性研究多、定量研究少。随着勘探的深入和精细,需要定量回答油气的混源比例。本文根据不同端元油的人工混源配比实验,发现生物标志化合物具有随混源比例变化的特征,建立了混源比例与生标参数之间的关系式,并对塔北地区混源油中寒武系原油比例做了定量计算,进而研究了其分布规律与成因机制。研究认为,塔北地区原油主要来自于中、上奥陶统烃源岩,寒武系烃源岩有少量贡献。从空间分布上来看,具有从西到东、从浅至深,混源油中寒武系烃源岩来源的原油比例具有逐渐增高的特点,高比例寒武系来源原油的混源油主要分布在轮南低凸起的桑塔木断垒带东侧和轮东断裂周围,明显受烃源岩分布、输导体系和成藏过程等因素控制,该研究对进一步认识塔北地区油气生成、运移、聚集规律,以及指导油气勘探都具有重要意义。     

塔中地区奥陶系喜马拉雅山期S干气充注的证据

塔中地区奥陶系天然气成因多样;Ⅰ号坡折带中东部奥陶系天然气以高干燥系数、 甲烷同位素值重为特征;与塔深1井寒武系原油裂解气接近;应主要来自寒武系原油裂解气成因。寒武系贫H₂S、 高成熟原油裂解气在喜马拉雅山期时;气侵奥陶系油气藏;得到了以下主要证据的支持: 1）天然气甲烷δ¹³C值大多比Chung et al.（1988）天然气模式甲烷δ¹³C值计算值高3‰以上;2）干燥系数与甲烷δ¹³C值大体上具有正相关关系;3）天然气干燥系数与H₂S含量大体上具有负相关关系。这些特征表明;存在贫H₂S、 相对富¹³C甲烷为主的干气与富H₂S、 相对贫¹³C甲烷的湿气混合作用。奥陶系中H₂S-δ³⁴S 值为14‰～20‰;远低于中深1井寒武系原地热化学硫酸盐还原作用（TSR）成因的H₂S（33‰）;支持了奥陶系中H₂S并不是来源于寒武系古油气藏。于是提出;来自寒武系贫H₂S的干气在喜马拉雅山期对良里塔格组和鹰山组油气藏发生了气洗;油气藏的气/油比值增大、 导致了原油蜡含量增高、 甲烷δ¹³C值发生正偏移。     

中国陆上叠合盆地中下组合油气成藏条件及勘探潜力

简要阐述了中国陆上主要叠合盆地中下组合烃源岩、储层和油气藏分布等基本油气地质特征,指出了进一步勘探的领域。认为:叠合盆地中下组合普遍发育有利烃源岩,成熟度普遍较高,因而以生气为主;具有多期成藏特点,且以晚期为主;叠合盆地中下组合发育碳酸盐岩、火山岩、砂砾岩与变质岩四大类储层,它们的储集物性受埋深影响较小,在较大埋深下仍可发育优质储层;叠合盆地中下组合油气藏以岩性、地层及复合型为主,相态复杂,是多期成藏的结果;叠合盆地中下组合油气分布与古隆起发育、沉积或火山相带以及断裂带、不整合面发育密切相关;叠合盆地中下组合是中国陆上含油气盆地未来勘探的重点领域之一。     

塔中地区海相油气来源与相对贡献量正演评价

塔里木盆地经历了多期油气充注和多期调整改造,使得已发现海相油气的确切来源层位与相对贡献量不明。虽然油-源对比研究揭示中上奥陶系烃源岩是这些油气的主要来源,但中上奥陶统内高TOC源岩层分布局限,不足以解释海相油气的大规模分布;并且塔中地区已发现的天然气储量已经远超3次资评结果,以上反映了叠合盆地油气成藏的复杂性与地化反演方法用来进行油源判别研究的局限性。根据叠合盆地混源油气藏的特点,基于正演研究思路,对源岩层生排运聚油气过程进行研究,从源岩总生烃量中依次扣除残留烃量、无效相态损失量、运移损失烃量、构造破坏烃量等4部分,得到最终的远景资源量,并以此计算各源岩层的相对贡献。结果表明,对于塔中地区而言,寒武系-下奥陶统源岩层相对贡献量高于中上奥陶统烃源岩,两者比率约为63%比37%;高TOC源岩层的相对贡献量高于低TOC源岩层,两者比率约为68%比32%。奥陶系已发现油气藏的规模比预期评价较大原因可能是部分油气来自下部的寒武系烃源岩或者其内部低TOC源岩层也对油气成藏有所贡献。     

全球前寒武—寒武系含油气盆地石油地质特征及成藏主控因素

前寒武—寒武系油气作为我国中西部含油气盆地未来油气勘探的重要接替领域,近年来受到广泛关注。本文以阿曼和东西伯利亚盆地为例,阐述全球典型前寒武—寒武系古老含油气盆地石油地质特征及成藏主控因素,为国内前寒武—寒武系油气勘探取得进一步突破提供参考。阿曼和东西伯利亚盆地烃源岩主要发育在盆地初始裂陷作用区,受埋深及地温梯度控制,在志留纪或泥盆纪之前就已大量生油;储集层岩性以砂岩为主,分布面积广,受表生风化淋滤、胶结物溶蚀及构造裂缝改造等后期作用影响,可形成优质区域性储层;优质的区域性盖层是前寒武—寒武系古老油气藏得以保存的关键性因素,盆地膏盐岩累计厚度都超过1 000m。塔里木盆地寒武系盐下深层含油气层系,同国外古老含油气盆地相比,同样具有多套高丰度优质烃源岩生烃、厚层区域性膏盐岩封堵及长距离运移、多层系成藏特征,具有良好的油气勘探潜力。