塔里木盆地塔中地区下古生界二次生烃的类型及其特征

塔中地区下古生界碳酸盐岩烃源岩中的干酪根、吸附有机质、包裹体有机质和晶包有机质,可以成为二次生烃的物质来源。该地区存在两类二次生烃——构造运动二次生烃和碳酸盐岩深埋二次生烃,二者所形成的包裹体在类型、数量、大小、气液比、荧光颜色及强度等方面均有明显不同。通过对塔中地区多口探井和人工井的埋藏史和生烃史研究,表明塔中北斜坡下古生界碳酸盐岩可以二次生烃,面积约9000km^2,生烃时代主要为中新生代。此外,还利用逐级升温爆破—气相色谱方法,测定了高过成熟碳酸盐岩烃源岩中吸附有机质、包裹体有机质以及晶包有机质的数量和释放过程,以评价高过成熟碳酸盐岩烃源岩的生烃能力。研究塔中地区的二次生烃,对深部油气勘探有着重要的现实意义。     

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.     

徐州地区下古生界碳酸盐岩的碳、氧同位素研究

在已有的对徐州地区下古生界碳酸盐岩详细岩石学研究基础上，系统测试了碳酸盐岩方解石和白云石的碳、氧同位素组成特征；地球化学和岩石学研究相结合，综合提取了碳酸盐岩碳、氧同位素组成的沉积、成岩地质信息；初步探讨了同位素组成的地层变化及其意义。研究结果表明：碳酸盐岩碳同位素组成特征可以指示沉积环境及其演化，开阔陆表海、灰质障壁砂坝、局限陆表海、潮下带、潮渠、藻坪诸沉积相间碳酸盐岩的δ^13C值表现出规律性变化，碳同位素组成变化曲线上的显著正偏移与海侵有关；碳酸盐岩氧同位素组成对成岩环境及其演化有明显响应，淡水成岩环境、潮上成岩环境、潮间成岩环境、潮下成岩环境和埋藏成岩环境具有不同的碳酸盐岩氧同位素组成特征；徐州地区大北望寒武系剖面地层界线附近都有碳、氧同位素组成变化的特征显示，研究工作证实了徐州地区下古生界同位素地层划分的可行性。     

塔东地区下古生界天然气成藏主控因素及勘探领域

利用岩心、分析化验及地球物理资料对塔东地区下古生界烃源岩和储集层进行了综合分析。研究认为寒武系—奥陶系烃源岩已处于高—过成熟阶段,原油裂解气是主要气源,并圈定裂解气有效供气范围主要集中在古城以北的地区。储层主要为颗粒灰岩和白云岩,颗粒灰岩的孔隙类型主要为裂缝及与之伴生的溶蚀孔洞,分布在古城台地边缘带和罗西台地边缘带的奥陶系中;白云岩主要发育溶蚀孔,在塔东地区广泛分布。结合区域构造演化史分析,指出古城鼻隆及其西北地区是最有利的勘探区带,其次为英东构造带及满加尔凹陷、英吉苏凹陷内的其他隆起区。     

塔中地区碳酸盐岩高含量二氧化碳的产生及研究意义

塔中碳酸盐岩天然气样品中CO_2含量及其碳同位素值的分析表明,CO_2既有有机成因也有无机成因,而烃气则全为有机成因。样品对比表明,塔中碳酸盐岩天然气中的CO_2含量一般在5%以下,而高含量的CO_2则是酸化压裂时由人工注入的强酸与碳酸盐岩地层反应产生的。酸化压裂产生的CO_2含量与注入地层的酸量正相关,与求产时间负相关;据此建立了最高CO_2含量—酸量—时间相关关系图版。酸化压裂可使气样中的CO_2含量增加,但对N_2和H_2S的含量没什么影响。增高的CO_2会使和CO_2含量有关的参数受到影响,但不会影响和CO_2含量无关的研究参数。对天然气分析数据的使用提出了相关建议。     

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。     

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气藏特征及其分类

塔里木盆地下古生界寒武系-奥陶系碳酸盐岩油气藏复杂多样,依据圈闭类型可划分为构造类、地层岩性类、复合类等三大类油气藏.其中地层岩性油气藏还可分为风化壳型、礁滩型、白云岩型三个亚类.根据圈闭与储层特征,三大类油气藏可进一步细分为12个类型.构造类油气藏受局部构造圈闭控制,储层发育,横向连通性好,油气分布比较均一,油气水界...     

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.     

河道发现对塔中地区碳酸盐岩勘探的启示

塔中地区鹰山组为大型岩溶风化壳型油气藏。上奥陶统良里塔格组与中下奥陶统鹰山组地层暴露时间短,导致表层岩溶作用弱,古岩溶河流欠发育。利用地震沉积学（地震切片技术）以及三维立体雕刻等技术,在鹰山组内发现了2套岩溶古河道系统,根据河道发育古地貌以及河道的形态将河道分为明河、暗河。通过岩性以及测井资料确定了不同类型河道的充填物,并对本区储层进行了综合评价:明河相关的储层,在暴露期大部分被泥岩充填,明河相关的储层发育区为不利区;暗河相关储层发育区,储集空间充填程度低、具有完整的储盖组合,结合已钻结果,证实为有利储层发育区。河道的发现为塔中地区碳酸盐岩储层成因提供了新的解释。     

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%。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系构造-沉积模式与碳酸盐岩裂缝储层预测

奥陶系碳酸盐岩是塔中地区油气勘探的重要目的层。本文在讨论塔中地区奥陶纪区域构造背景和奥陶系岩性段划分的基础上,建立了塔中地区奥陶系构造 -沉积模式,并用三维有限元数值模拟方法对塔中地区有利碳酸盐岩裂缝储层发育区进行了预测,以期指导塔中地区碳酸盐岩的油气勘探。     

塔里木盆地塔中地区上奥陶统储层岩石学及储集空间特征

应用野外工作和室内研究相结合的方法,从储层的岩石学和储集空间等角度对塔中地区储层特征进行了研究。研究表明,研究区内良里塔格组灰岩段岩性主要为颗粒灰岩、骨架礁灰岩、藻粘结灰岩、泥晶灰岩、岩溶角砾岩等,其中颗粒灰岩大多经历了多期多成因成岩作用改造,裂缝较为发育;泥晶灰岩中多期压溶作用和白云石化作用较为常见;藻粘结灰岩受成岩作用改造相对最弱。宏观储集空间主要包括大型溶洞、孔洞及裂缝,其中孔洞多呈孤立、稀疏并沿裂缝分布;构造缝是裂缝的主要类型。微观储集空间主要包括溶孔和微裂缝,其中溶孔主要发育在亮晶颗粒灰岩中,可细分为粒内溶孔、粒间溶孔、晶间溶孔、铸模孔、溶蚀骨架孔、残余粒间孔及沿裂缝扩溶形成的溶孔,粒间溶孔所占比例最高。埋藏期溶蚀作用发育期次多,规模大,分布广泛,对储层物性的改善和油气聚集的影响最为明显。     

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。     

塔中地区碳酸盐岩与碎屑岩储层物性差异及主控因素

通过对塔里木盆地塔中地区55口探井的岩心观察及200多张铸体薄片的鉴定,分析了92口探井的孔渗、岩石压汞及测井解释成果,及其石炭系—志留系碎屑岩储层与奥陶系碳酸盐岩储层之间物性特征的差异,结合地质背景讨论了造成这些差异的主控因素。结果表明研究区碎屑岩储层总体为低孔低渗—中孔中渗,碳酸盐岩储层总体为低孔低渗—特低孔特低渗,两类储层的孔隙度、渗透率和孔喉半径三个物性特征参数之间的相关性完全不同。原始沉积作用是两类储层物性差异形成的基础,宏观上体现在储层沉积相带的不同,微观上体现在储层矿物组分、结构的差异;后期成岩作用,包括压实、溶蚀、胶结及构造裂缝改造是两类储层物性差异形成的关键,相对于碎屑岩储层物性参数大小的改变,碳酸盐岩储层物性受溶蚀、胶结、构造裂缝改造的影响较大,相对而言受压实作用的影响较小。两类储层物性差异主控因素的对比研究表明碎屑岩储层应侧重于优质沉积相带中原生孔隙油气勘探;碳酸盐岩储层应侧重于次生孔隙油气勘探。     

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。