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。     

鄂尔多斯盆地南缘下奥陶统马家沟组马六段成藏潜力分析

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马六段在盆地南缘广泛分布,从北向南厚度增大。岩性为含藻石灰岩、云斑灰岩、粉晶白云岩和颗粒白云岩。从早奥陶世华北地台南缘大地构造背景出发,分析了鄂尔多斯盆地南缘下奥陶统马家沟组马六段的沉积环境和沉积模式。综合露头剖面与井下岩心分析资料及岩性组合特征,探讨了马六段成藏要素及其空间配置关系,指出马六段以局限洼地和白云质石灰岩台坪沉积为主,局部层段发育礁滩相沉积,经后期成岩白云岩化可形成有效的白云岩储层,与上覆富含泥质的平凉组共同形成上生下储型成藏组合,具有一定的资源潜力。     

中国海相油气田勘探实例之十二 塔里木盆地轮南奥陶系油气田的勘探与发现

轮南奥陶系海相碳酸盐岩油气田位于塔北隆起轮南低凸起中部,是中国第一个海相碳酸盐岩特大型油气田。油气田发现于1988年,至2008年底控制+探明油气地质储量为18.78×108t。塔里木盆地长期构造沉积演化形成了轮南奥陶系碳酸盐岩大型古潜山及内幕背斜,潜山背斜具有古隆起控油,岩溶斜坡油气富集及准层状油气藏等特征。油气田区域性盖层为中—上奥陶统、下石炭统、上三叠统泥岩,主力烃源岩为寒武系—下奥陶统与中—上奥陶统碳酸盐岩及泥灰岩,主要目的层为奥陶系石灰岩顶面之下200m范围内的潜山岩溶缝洞型储集体与内幕层间岩溶缝洞型储集体。通过缝洞系统预测评价、酸压储层改造、稠油掺稀开采等技术攻关,勘探开发一体化管理,创新了复杂碳酸盐岩勘探开发理论与配套技术,实现了轮南奥陶系油气产量储量的快速增长。论述油气田勘探与发现的历程,剖析了取得勘探突破的实践与认识。     

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。     

中国海相油气田勘探实例之十五 塔里木盆地塔中北斜坡鹰山组凝析气田的发现与勘探

塔里木盆地塔中北斜坡中—下奥陶统鹰山组凝析气田发现于2006年,至2010年底探明石油地质储量3.81×108t(油当量)。气藏的储层为受层间岩溶缝洞型储集体控制的鹰山组大型准层状优质碳酸盐岩,主力烃源岩为中—下寒武统白云岩和上奥陶统碳酸盐岩及泥灰岩,油气主要分布于奥陶系不整合面之下0~200 m范围内。论述了气田的勘探历程、主要地质特征、勘探的技术创新,以及对海相碳酸盐岩凝析气田勘探的启示。     

构造和古地理控制下的碳酸盐岩储集体旋回和集群性探讨:以四川盆地为例

四川盆地海相碳酸盐岩油气勘探突破不断,多个大气田群已初具雏形,并呈现出储集体集群分布的特点,而储集体集群结构及时空分布尚待探讨.在前人研究基础上,结合对四川盆地海相碳酸盐岩沉积储层等综合研究,系统探讨了四川盆地构造古地理演化控制下的碳酸盐岩旋回及集群类型、结构以及主控因素.以稳定碎屑岩层系和大型不整合面等为界,划分出8个垂向碳酸盐岩旋回,各旋回储集体构成具有差异性.总体而言,震旦系-下奥陶统、中二叠统-中三叠统的多个包含白云岩的储集体旋回更为有利;结合构造、古地理及储集体的时空配置,划分出板块边缘稳定的台缘礁滩储集体集群、持续迁移型古隆起及周缘岩溶和颗粒滩白云岩储集体集群、板块内部潮坪背景下的藻云岩和台内滩储集体集群、板块内部断裂相关的台缘和台洼礁滩相白云岩储集体集群、缓坡型灰岩致密型及岩溶型储层储集体集群等类型.稳定白云岩的存在对储集体集群起到了重要的控制作用,早期油气充注对白云岩储层保存影响明显;不同储集体集群受到了构造、海平面变化及岩相古地理的联合影响,表生岩溶、TSR、热流体活动成为特定地区储集体形成的影响因素.      

塔里木盆地HD23井区中奥陶统生物礁滩体的识别与研究

礁滩体储层是中国目前碳酸盐岩勘探的重点。塔里木盆地奥陶系礁滩复合储集体发育,中奥陶统生物礁发育层位主要在一间房组,发育区集中分布在塔北、巴楚等地,并以开阔台地台内点礁方式出现。HD23井区内共有奥陶系探井4口,其中HD17井、HD13井、YW2井在中奥陶统一间房组都钻遇了托盘类瓶筐石（Calathium）障积礁,礁的厚度约5 m,礁的上下地层均为砂屑鲕粒灰岩和砂砾屑灰岩等滩相沉积,形成礁滩复合体。文中通过钻井资料和地球物理资料,深入研究了HD23井区礁滩体的特征与分布。三维地震解释显示一间房组地层中存在一个厚度异常体,经分析认为该异常体就是局部异常发育的瓶筐石生物礁滩复合体,该生物礁滩体横向连片,有一定的分布范围和规模。对该井区内中奥陶统一间房组的生物礁滩体加以研究,将为下一步奥陶系的油气勘探提供依据。     

物理调整油气藏的类型与成藏机制研究——运用三维荧光定量研究塔里木盆地轮南三叠系油气藏调整机制

轮南隆起是塔里木盆地海相油气最为富集的复式含油气区,从奥陶系到白垩系均发现工业油气流,均来源于中-上奥陶统海相烃源岩。中生界砂岩是海相油气成藏系统的"末端",目前发现的油气均来自奥陶系油气藏的调整。其中,轮南地区三叠系油气藏油气性质复杂、相态多样,不同地区的油气调整期次和成藏过程均不一致。激光诱导三维荧光定量分析技术也可以分析古油水界面变化,在确定古油柱高度,反映油气水变迁等方面发挥重要作用。根据三维荧光定量研究,划分出垂向调整、侧向运移和油气混合三种调整类型:轮南断垒带三叠系仅发生一期油气充注,奥陶系油气发生垂向调整聚集成藏;中部平台区喜马拉雅山期三叠系地层发生翘倾,油气主要通过不整合发生侧向运移调整;晚期的构造运动不仅是油气调整的动力机制,而且构造高部位是早期油气调整和后期油气汇聚的有利区域。根据三种油气调整成藏模式的油气地质特征分析认为,垂向调整油气藏分布范围受断层断开层位和组合形式限制;侧向运移的油气沿不整合面和层状砂体调整距离较远,分布范围较广,在局部岩性或构造圈闭聚集成藏,但油气丰度较低;油气混合型调整油气藏形成于多期构造作用的叠加区,现今构造高部位有利于多期油气汇聚,形成油气性质复杂、相态多样的油气藏。     

塔里木原型盆地叠加成油特征

塔里木盆地具有多种盆地原型叠加复合的特征，不同盆地原型控制着盆地油气组成，原型盆地的特点决定了奥陶－寒武系，石炭－二叠系，三叠系－侏罗系主要油源层的分布，演化，原型盆地叠加演化同时亦控制着油气藏形成，演化，破坏，构造了一个动态成藏系统，经过长期而且复杂的演化，塔里木盆地油气藏具有多源，多期次，多方痊，非均等的油气与分布的特色。     

轮古油田奥陶系潜山地下河发育特征及其与油气的关系

轮古油田奥陶系缝洞型储层的发育特征及主控因素,一直是影响钻井成功率的一个主要因素,而广泛发育的地下河又是破解此难题的一把钥匙。以现代岩溶和古岩溶的地质理论为指导,通过野外地质建模及井震结合的综合分析,刻画出塔里木盆地轮古油田奥陶系碳酸盐岩潜山地下河系统22个。研究表明:地下河的发育主要受构造、古地貌、断裂和地表明河水系的控制;地下河的岩石类型主要是中下奥陶统一间房组和鹰山组的石灰岩,包括砂屑灰岩、生物碎屑灰岩和泥晶灰岩;储集空间类型主要为大型溶洞和裂缝,它们发育于地下河主河道、分支河道及洞顶缝等位置。由于地下河内部结构复杂,与主河道相关的厅堂洞、天坑等储集体规模大,是油气最富集的位置。地下河的形成早期处于高连通状态,而晚期由于淤塞点的存在及地下河低部位的充填,仅在局部的独立区块连通。     

川西北地区下二叠统栖霞组白云岩分布与成因探讨

四川盆地川西北地区下二叠统栖霞组主要以灰—灰黑色灰岩及生物碎屑灰岩、白云岩为主,沉积相以深和浅缓坡相为主,局部发育浅水生屑滩体。该区内栖霞组白云岩集中发育于栖霞中上部。通过野外、钻井岩心及镜下观察,结合阴极发光、X衍射、碳氧同位素等分析,认为川西北地区下二叠统栖霞组白云岩主要经历了准同生期的混合水白云化过程,而后由于东吴运动的影响,叠加了成岩作用后期的混合水白云化过程和埋藏白云化作用。     

Dolomite-rock textures and secondary porosity development in Ellenburger Group carbonates (Lower Ordovician), west Texas and southeastern New Mexico

Pervasive early- to late-stage dolomitization of Lower Ordovician Ellenburger Group carbonates in the deep Permian Basin of west Texas and southeastern New Mexico is recorded in core samples having present-day burial depths of 1.5–7.0 km. Seven dolomite-rock textures are recognized and classified according to crystal-size distribution and crystal-boundary shape. Unimodal and polymodal planar-s (subhedral) mosaic dolomite is the most widespread type, and it replaced allochems and matrix or occurs as void-filling cement. Planar-e (euhedral) dolomite crystals line pore spaces and/or fractures, or form mosaics of medium to coarse euhedral crystals. This kind of occurrence relates to significant intercrystalline porosity. Non-planar-a (anhedral) dolomite replaced a precursor limestone/dolostone only in zones that are characterized by original high porosity and permeability. Non-planar dolomite cement (saddle dolomite) is the latest generation and is responsible for occlusion of fractures and pore space. Dolomitization is closely associated with the development of secondary porosity; dolomitization pre-and post-dates dissolution and corrosion and no secondary porosity generation is present in the associated limestones. The most common porosity types are non-fabric selective moldic and vuggy porosity and intercrystalline porosity. Up to 12% effective porosity is recorded in the deep (6477 m) Delaware basin. These porous zones are characterized by late-diagenetic coarse-crystalline dolomite, whereas the non-porous intervals are composed of dense mosaics of early-diagenetic dolomites. The distribution of dolomite rock textures indicates that porous zones were preserved as limestone until late in the diagenetic history, and were then subjected to late-stage dolomitization in a deep burial environment, resulting in coarse-crystalline porous dolomites. In addition to karst horizons at the top of the Ellenburger Group, exploration for Ellenburger Group reservoirs should consider the presence of such porous zones within other Ellenburger Group dolomites.     

四川盆地奥陶系岩相古地理与勘探潜力

在前人研究基础上,依托露头和钻井资料,以沉积相分析为核心,结合四川盆地构造演化,采用单因素分析多因素综合法,以"组"为单元编制了奥陶纪岩相古地理图。奥陶纪四川盆地及邻区总体呈现西高东低的古地理格局,自西向东发育滨岸相、混积潮坪相、局限台地相、开阔台地相和斜坡相—盆地相。从岩相古地理视角对成藏条件的分析表明:奥陶系五峰组沉积期四川盆地主体属于局限海环境,发育了一套优质烃源岩,此外,与奥陶系临近的上覆志留系龙马溪组和下伏寒武系筇竹寺组烃源岩在有断层沟通的情况下可提供有效气源;奥陶系碳酸盐岩总体致密,白云石化、表生溶蚀和裂缝的存在是储层形成的关键因素,对应发育了桐梓组—红花园组颗粒滩白云岩储层、岩溶储层和宝塔组裂缝储层等三类储层;奥陶系发育下部(下生上储)和上部(上生下储)两套成藏组合,具有较好的勘探潜力。     

中国天然气碳酸盐岩储层形成的成岩模式

碳酸盐岩储层形成和成岩环境密切相关，本文根据我国实际情况将成岩环境划分为海洋、埋藏和表生三种环境。碳酸盐岩储气层的形成主要为白云岩化作用和岩溶作用。对次生孔隙的储集空间成因，提出了白云岩化形成白云岩溶孔的机制。岩溶作用是在地壳抬升的表生环境作用下，碳酸盐岩发生溶解、溶蚀、坍塌等作用的总和。提出了碳酸盐岩储层形成的成岩模式，明确指出在成岩过程中有三次储集层形成，每次伟层的形成，都可形成气田。并论证了储集层形成的地质条件、变化因素、形成时间以及对储层条件评价。     

塔里木盆地下奥陶统白云岩类型及其成因*

下奥陶统白云岩是塔里木盆地最现实的重点勘探领域。文中在分析塔里木盆地早奥陶世构造、沉积及古气候等地质背景的基础上,以前人对白云岩的结构分类为基础,从白云岩发育产状出发,将塔里木盆地下奥陶统白云岩划分为灰岩中零散白云石、灰岩中斑状白云石、层状白云岩和沿断裂分布白云岩4类,白云石含量层位上自下而上具有总体减少的趋势。各类白云岩在岩石学特征和发育分布上具有较为明显的差异,局部可重叠出现。灰岩中零散白云石和斑状白云石的岩石学和地球化学及发育分布特征均反映其主要由浅埋藏白云石化作用形成;层状白云岩和沿断裂分布白云岩形成于中深埋藏白云石化作用;各类白云岩的产状特征差异受控于沉积期海平面变化、海水性质及埋藏条件等因素。沿断裂分布白云岩的形成和分布与断裂密切相关,是重要的储集岩石类型。白云岩储集层的形成主要是后期改造的结果,埋藏白云石化作用并未对大规模白云岩储集层的形成起到建设性作用,伴生或后期流体再运移导致的溶蚀作用为其主要成因。     

鄂西桐梓组一段碳酸盐台洼重力流沉积特征及其研究意义

鄂西秭归、长阳、巴东等地奥陶系桐梓组一段中碳酸盐台洼重力流沉积主要有４种类型：塌积角砾岩、碎屑流砾屑灰岩、颗粒流含砾砂屑灰岩、近源浊积灰岩。沉积特征和时空分布情况表明它们发生在两河口期早期海侵背景下（ＴＳＴ）。最初的岩崩塌积沉积受控于被动大陆边缘板内应力作用产生的构造事件,后来的重力流沉积旋回明显受渐进式海侵海平面升降波动的影响。台洼重力流沉积提供了早奥陶世华南被动大陆边缘向前陆盆地演变之前奏幕式事件在碳酸盐台地内的地层记录。讨论鄂西乃至上扬子区奥陶纪两河口期碳酸盐台洼重力流沉积的背景、成因、受控因素及研究意义。     

靖边气田马五1-4亚段沉积微相和成岩作用研究

鄂尔多斯盆地靖边气田马五1~4亚段属于陆表海蒸发碳酸盐潮坪相。潮上带（含）石膏结核白云岩和潮间带上部的含石膏晶模白云岩最有利于形成储层。马五1－4亚段碳酸盐岩经历了复杂的成岩作用,准同生期白云石化和膏化作用奠定了储层的物质基础;表生岩溶期选择性溶解作用构筑了储层的轮廓;埋藏期溶解作用和各种矿物充填作用,决定早期溶孔能否保存和储层最终状况。引入“负胶结物孔隙度”概念,更直观地反映了沉积作用对马五1－4亚段储层发育的控制作用。将沉积微相和成岩相研究有机地结合在一起,以简约的方式,用一套数字组合符号半定量地表达沉积微相和成岩相,在开发区块储层评价和预测上获得了良好效果。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段沉积特征及其控储效应*

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段(简称“马四段”)是下古生界天然气风险勘探的重点层位。文中基于岩心、薄片观察,结合地层对比、沉积结构描述等,并运用岩石结构组分测井解释和井震结合古地貌恢复等手段,对鄂尔多斯盆地马四段沉积时期古地貌、沉积特征和储集层展布进行了详细分析。结果表明: (1)受控于沉积期隆坳相间的古地貌格局,马四段发育大量台地内丘滩微相,其易于发生准同生溶蚀和白云石化作用,是储集层发育的有利相带;(2)马四段储集层以(藻)砂屑白云岩和粉—细晶白云岩为主,储集空间主要为粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等;(3)纵向上,储集层主要分布于马四₂亚段和马四₁亚段;平面上,马四段储集层主要分布于台地内低凸起带和台缘带;(4)储集层的发育受控于3个因素,其中古隆起部位发育的有效丘滩体是储集层形成的物质基础,高频层序控制的准同生溶蚀作用是储集层形成的关键,白云石化是储集层后期保存的重要因素。马四段沉积时期碳酸盐岩台地内隆坳相间的古地貌控制了丘滩相带和白云岩储集层的展布,这一新认识为鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探提供了有力支撑,也为碳酸盐岩台地沉积储集层的研究提供了新思路。     

四川盆地北部下三叠统飞仙关组层序地层分析

为了探讨礁滩储集岩的分布规律,以层序地层学理论与方法系统研究了四川盆地北部下三叠统飞仙关组地层。通过露头、岩芯、测井、地震数据综合分析,识别出两个三级层序及四个准层序组,确定蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘滩、斜坡和盆地相六类沉积类型。层序划分及层序界面的确定,依据陆上暴露和向上变浅两个方面的识别标志。暴露界面表现为泥岩表面干裂,淡水选择性溶蚀、白云化现象,白云岩、石膏,伽玛曲线高值。向上变浅层序有向上变厚、变粗序列,向上变细、变泥、变红序列,向上γ值变低序列。对比发现高水位体系域后期发育台地边缘鲕滩和台地内鲕滩。广泛白云岩化作用的台地边缘鲕滩相,具有很好的孔渗性,成为最有利的储集层。对指导进一步的勘探与开发具有重要意义。