塔里木盆地寒武系层序界面特征及其油气地质意义

以塔里木盆地寒武系为研究对象,通过对盆地西北缘柯坪塔格地区、东北缘库鲁克塔格地区及西南缘寒武系野外剖面详细观测及盆内TS1井,YQ6井等钻井岩心详细观察,根据各类测试分析成果,共识别出6种类型的层序界面,它们分别是:①古风化壳.②渣状层,③古喀斯特作用面,④超覆面,⑤岩性、岩相转换面,⑥最大海泛面.在各类层序界面特征详细研究基础上,将上述界面归结为4种成因类型,分别是:造山侵蚀层序不整合界面,隆升侵蚀层序不整合界面,海侵上超层序不整合界面和陆上暴露层序不整合界面.层序界面成因类型不仅反映了海平面升降速度与构造沉降的耦合关系,而且还反映这两者耦合作用之下形成的物质响应和它们两者之间的本质差别,以及形成这些差别的盆地性质及动力学机制.最后,根据层序界面特征及成因意义,详细论述了层序界面的研究意义,具体表现为:(1)反映盆地性质与演化;(2)控制储层的发育,包括控制岩溶储层和白云岩储层的发育;(3)控制油气的运移;层序界面与裂缝、断裂共同组成了沟通孔隙流体流动的输导系统.     

华北寒武系层序地层格架及碳酸盐台地演化

华北寒武系包括两大套岩系，即辛集组至徐庄组以碎屑岩与碳酸盐岩交互沉积为特征的岩系，代表碳酸盐台地的发展阶段；张夏组至上寒武统的碳酸盐岩系，代表台地的成熟阶段，其中张夏组代表平顶型台地发育阶段，晚寒武世地层形成缓坡型台地的发育阶段。在岩性、岩相、相序研究的基础上，在寒武纪地层中识别出８个三级层序，它们在碳酸盐台地不同的发育阶段，具有不同的相序特征，以及由不同的相序组构代表的、不同的地层堆积作用特点。     

多资料约束下的塔里木盆地寒武系层序地层划分与对比

塔里木盆地寒武系露头分布局限、钻井数量少,给开展盆地尺度的层序地层学研究带来困难。以肖尔布拉克露头为基础,根据岩相发育特征及叠置样式完成了寒武系层序地层格架的建立。寒武系共发育8个Ⅲ级层序,18个Ⅳ级层序。井下录井岩性剖面精度低,难以满足层序划分的要求,基于Fisher判别分析,综合利用岩心及测井资料完成岩性识别;利用GR曲线的最大熵谱分析完成对泥质含量变化趋势的识别;利用地震资料上可识别的削截特征进行层序界面的识别。在多资料的综合约束下完成了井下层序划分。利用贯穿盆地东西向和南北向两条剖面上具代表性的10口钻井和1个露头剖面的资料,完成了台—盆尺度的高频层序对比,分析了等时格架下的地层沉积样式与岩相变化特征。认为总体上寒武纪地层由早至晚沉积速率逐渐增大,沉积中心向盆地方向迁移。层序类型不同,储层发育特征亦不同,层序界面处常发育优质储层。     

塔里木盆地北部坳陷寒武系烃源岩特征及热演化史模拟

寒武系烃源岩是塔里木盆地北部地区海相油气最为主要的来源,长期以来—对这套烃源岩发育特征研究多停留在全盆地或单一区块分析,给油田资源评价带来了诸多不确定性.利用野外露头和新井钻探取心,在分析寒武纪沉积环境及构造格局基础上,总结北部凹陷寒武系烃源岩的发育及分布特征,对所采样品选取多参数进行评价,然后通过盆地模拟软件模拟寒武...     

柯坪地区肖尔布拉克寒武系层序及沉积演化

实测肖尔布拉克寒武系剖面,其厚度达870.9m.在对剖面寒武系沉积相、露头层序地层学等方面分析的基础上认为,该剖面由下至上可以识别出9个三级层序,每个层序均由海侵体系域和高水位体系域构成,由于寒武系时期研究区处于碳酸盐台地环境,缺少低水位体系域.该剖面主要发育碳酸盐台地沉积体系.海平面的升降变化是控制该区沉积相发育和分...     

湖南寒武系第三统混积岩沉积特征与成因探讨

湖南地区寒武系第三统发育大量的混积岩及混积层系,其沉积特征、成因及时空分布,对研究寒武纪中上扬子地区东南缘的沉积环境及碳酸盐台地的形成演化具有重要的意义。本文采用野外观察、微观岩石学分析方法对混积岩时空分布、沉积特征、矿物组分进行了研究,首次系统总结了湖南地区寒武系第三统发育的混积层系类型与组合方式,及其分布的6类不同的岩相分区,并按照成分分类依据划分出4种混积岩类型。研究表明,混积岩分布在湘西北地区及湘中地区,靖州—涟源—隆回—宁乡一线以北的区域。混积层系的沉积特征表明,其形成于受周期性强风浪、风暴作用影响的浅水混积陆棚环境或风暴浪基面以下的深水混积陆棚环境,主要成因为机械成因的相缘渐变沉积混合及事件突变沉积混合。混积陆棚的存在,表明寒武纪第三世时期,中上扬子东南缘湘西北地区不发育台缘相带,未建立起完整的镶边碳酸盐台地模式,而为相对平缓的碳酸盐岩为主的浅海混积陆棚模式,混有碎屑岩沉积物。     

塔里木盆地寒武系与蒸发岩相关的白云岩储层特征及主控因素

塔里木盆地寒武系广泛发育白云岩,其中中寒武统地层沉积了巨厚的蒸发岩,蒸发岩和白云岩可以构成很好的储盖组合,该领域也是塔里木盆地未来勘探的新领域。萨布哈白云岩和渗透回流白云岩是两种与蒸发岩相关的白云岩,其储层发育的主控因素也都与蒸发岩存在着直接或间接的联系。通过对大量岩芯、薄片、主量元素、稀土元素、碳、氧稳定同位素及锶稳定同位素等地球化学测试和测井资料的细致研究,系统总结了它们的岩石学特征、地球化学特征。萨布哈白云岩储层的岩性以含石膏的泥 粉晶白云岩为特征,孔隙类型主要为膏模孔和溶塌角砾砾间孔,萨布哈白云石化作用及伴生石膏的沉淀作用和准同生期大气淡水溶蚀作用是该类储层的主控因素;渗透回流白云岩储层的岩性以保留原岩颗粒或藻（丘）格架结构的粉晶白云岩为特征,孔隙类型主要为粒间孔、铸模孔、格架孔,渗透回流白云石化作用和大气淡水溶蚀作用是该类储层的主控因素。两者主要发育于塔里木盆地干旱气候背景下的中-下寒武统地层,其分布规律主要受沉积相控制。     

塔里木盆地东部寒武系碳酸盐深水重力流沉积及其储集性能

通过野外露头、钻井岩心薄片的观察,在塔里木盆地东部辨识出寒武系大量碳酸盐深水重力流沉积,并划分出斜坡角砾岩、高密度钙屑浊积岩、低密度钙屑浊积岩等三种类型。通过单井厚度标定、地震相分析和区域成图,平面上沿斜坡发育较大规模碳酸盐深水重力流沉积,宽度达40~80 km,厚度达50~150 m。分析测试和测井解释资料表明,重力流(特别是高密度浊积岩)可以发育厚度较大的良好储层。塔东寒武系斜坡区碳酸盐深水重力流油气显示丰富,是值得深入探索的勘探领域。     

塔里木盆地北部地区奥陶系层序地层格架与沉积演化*

应用层序地层学和沉积岩石学的原理与方法,深入分析塔里木盆地北部地区(塔北地区)轮南、哈拉哈塘和英买力3个构造单元逾百口钻井的岩心、薄片、测井等资料,结合主要构造运动及海平面变化的研究,建立塔北地区奥陶系层序地层格架,阐述格架内沉积特征及演化。根据区域性不整合界面划分2个二级层序(SSQ1,SSQ2),SSQ1包括下奥陶统—中奥陶统,SSQ2包括中奥陶统—上奥陶统;再根据岩性岩相转换面划分11个三级层序(OSQ1—OSQ11);进一步根据主要海泛面,划分海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)。塔北地区奥陶纪沉积环境主要为浅海台地,经历了局限台地—开阔台地—淹没台地—台地边缘的演化过程,最终因陆源碎屑的注入破坏了台地的沉积环境,晚奥陶世塔北地区转为混积台地环境。     

细粒浊积岩特征、分布及发育机制:以川北唐家河剖面寒武系郭家坝组为例*

细粒浊积岩是一类较为特殊的浊积岩类型,与可用鲍马序列解释的完整经典浊积岩相比,其颗粒粒径明显偏细,小于63μm的颗粒含量超过50%。通过对四川盆地北部唐家河剖面寒武系第二统郭家坝组上部地层的系统研究发现,Stow细粒浊积岩序列发育广泛。该序列下部(T0-T3)主要为极细砂、粉砂与泥质纹层互层,发育微弱冲刷构造和泄水构造等软沉积物变形构造;中部(T4-T6)为泥质层段夹断续粉砂质纹层;上部(T7-T8)转变为均质泥岩段,生物扰动构造发育,整体序列具有正粒序特征。浊积岩序列中碎屑颗粒主要为石英、岩屑和云母,长石少见,杂基含量高;粒度频率分布曲线(直方图)显示颗粒分选性比传统浊积岩好,且自下而上各砂质纹层内颗粒粒径变细;概率值累计曲线表现为“一段式”和“上凸的折线式”2种,且悬浮组分占据了绝大优势;C-M图以平行于“C=M”基线为特征,但受碎屑颗粒粒级偏小的影响,投点整体沿C=M基线向左下偏移,显示该序列具有浊流递变悬浮沉积的特点。结合筇竹寺阶(第二统)沉积背景,认为靠近研究区西北侧的摩天岭古陆为浊积岩发育的主要物源区,台内地形的遮挡为细粒浊积岩的发育提供了良好的地形条件,悬浮搬运和阵发性环境事件(如风暴、洪水等)搬运为细粒沉积物主要的搬运机制。以唐家河剖面为代表的寒武系郭家坝组细粒浊积岩的广泛发育,对于认识四川盆地北缘古地理格局和非常规油气勘探具有重要意义。     

塔里木盆地塔东凸起西部中上奥陶统地震层序与海底扇沉积

根据区域地震资料研究塔里木盆地塔东凸起西部中上奥陶统层序地层格架及沉积演化, 在中上奥陶统识别出了2个地震层序, 发现了叠置的丘状前积反射地震单元, 综合岩心观察、岩屑录井和薄片资料, 确认为海底扇沉积体.海底扇沉积主要由块状砂、砾岩, 递变层理砂岩, 平行层理砂岩, 砂纹层理粉砂岩, 变形或包卷层理粉砂岩, 水平层理泥质粉砂岩或粉砂质泥岩, 块状或递变的粉砂质泥岩和泥岩等岩相组成, 形成于中扇和外扇环境, 物源来自研究区南部的岛弧带.海底扇的发现对于塔东凸起乃至整个塔里木盆地中上奥陶统油气勘探具有重要意义.      

塔里木新元古代盆地演化与下寒武统烃源岩发育的构造背景

下寒武统优质烃源岩的分布一直是塔里木盆地油气勘探的难点问题。在区域构造演化背景分析基础上,利用露头和新的钻井、地震资料,通过地层对比、构造解释和古地貌恢复,探讨了塔里木新元古代盆地原型、古构造及下寒武统烃源岩发育的构造背景。研究认为塔里木盆地西缘的柯坪和叶城地区,新元古代经历了陆内断陷到初始被动大陆边缘的盆地演化序列,而在塔东北的库鲁克塔格地区,主要以裂谷及其衰退期的拗陷为特征。地震反射特征进一步显示在塔里木陆内也具有相似的成盆作用,南华纪断陷具有清楚的垒、堑结构,震旦纪以后以拗陷阶段的均衡沉降为主。发生在晚震旦世末的柯坪运动造成全区抬升,奠定了塔里木盆地寒武系沉积前的构造古地貌,总体表现为西高东低,南高北低,控制了下寒武统烃源岩的形成、分布。塔西台地内中-下寒武统出现大面积增厚,可能与晚震旦世以后继承性的沉降作用有关,形成有利于玉尔吐斯组类型的碳酸盐质陆棚相烃源发育的沉积环境。而西山布拉克-西大山组类型的深水陆棚-盆地相的泥质烃源岩不仅在满加尔坳陷内发育,还可能在阿瓦提坳陷内分布。尽管中央隆起带大部分地区不利于优质烃源岩发育,但不能排除局部地区仍可能存在下寒武统泻湖相烃源岩。与盆地北部高碳酸盐岩含量的烃源岩不同,塔里木南缘改造边界附近具有形成高碎屑岩含量的深水泥质烃源岩的构造-沉积环境。     

塔里木盆地寒武纪构造-沉积环境与原型盆地演化

寒武系是塔里木盆地当前油气增储上产的重点层系,恢复寒武纪的盆地原型是油气勘探的重要基础。利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地寒武纪不同时期的构造-沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化模式。塔里木盆地寒武纪经历了一次完整的海侵-海退旋回,包括早寒武世早期快速海侵→中寒武世海退、晚寒武世缓慢海侵→寒武纪末海退两个次级旋回,分别对应沉积演化的2个阶段：塔西克拉通内坳陷早寒武世的碎屑滨岸-陆棚相→局限台地相→中寒武世的蒸发台地相,晚寒武世的局限台地相→寒武纪末期的台地暴露不整合;塔东克拉通边缘坳陷为深水盆地相,经历了硅质泥岩→泥岩与灰岩薄互层→碳酸盐岩的岩相演化。寒武纪塔里木原型盆地特征及演化主要受控于Rodinia超大陆的裂解,其构造-沉积格局经历了由震旦纪末的南北分异格局向中-晚寒武世的东西分异格局的演变。     

塔里木盆地北部塔河油田奥陶系加里东期岩溶作用及其油气地质意义

详细的钻井地质学、地球物理和地球化学研究表明,塔河油田南部奥陶系内部和顶部发育多幕次的加里东期岩溶作用,主要表现在奥陶系内部牙形石带缺失、钻井放空和泥浆漏失、地震剖面上奥陶统反射波组底部上超和顶部削截,以及溶洞充填方解石的Sr同位素特征等方面。加里东期岩溶储层主要受不整合面、断裂、岩性和古地貌等因素控制,表现出明显的断控和层控特征。由此预测该储层发育区位于古风化壳剥蚀区、加里东期断裂发育区和滩相储层发育区的叠合部位,主要位于阿克库勒凸起的轴部倾没端和塔河西南部、东南部的北东向、近南北向断裂发育区。     

塔里木盆地北部塔河油田奥陶系加里东期岩溶作用及其油气地质意义

详细的钻井地质学、地球物理和地球化学研究表明,塔河油田南部奥陶系内部和顶部发育多幕次的加里东期岩溶作用,主要表现在奥陶系内部牙形石带缺失、钻井放空和泥浆漏失、地震剖面上奥陶统反射波组底部上超和顶部削截,以及溶洞充填方解石的Sr同位素特征等方面。加里东期岩溶储层主要受不整合面、断裂、岩性和古地貌等因素控制,表现出明显的断控和层控特征。由此预测该储层发育区位于古风化壳剥蚀区、加里东期断裂发育区和滩相储层发育区的叠合部位,主要位于阿克库勒凸起的轴部倾没端和塔河西南部、东南部的北东向、近南北向断裂发育区。     

塔里木盆地寒武系层序地层格架

通过露头、钻测井及地震层序地层特征综合分析,建立了塔里木盆地寒武系三级层序地层格架,将寒武系划分出6个可全盆地追踪与对比的三级层序。结合反映全球海平面相对变化的全岩碳同位素旋回与反映沉积古水深相对变化的沉积旋回的对比分析,可将塔里木盆地寒武系三级层序分为主要受全球海平面变化控制形成的全球海平面层序(层序CSQ2、CSQ4、CSQ5、CSQ6)及主要受地区性构造沉降作用控制形成的构造层序(层序CSQ1、CSQ3)2类。塔北轮南地区寒武系台地边缘总体呈现由早寒武世的缓坡向中—晚寒武世的镶边台地的演变以及由西向东的进积叠置型式,推测主要与寒武纪全球海平面总体微弱下降及塔里木盆地基底沉降速率总体稳定且较小有关。     

塔里木盆地寒武系烃源岩的研究新进展

塔里木盆地的勘探程度较低,下古生界不同烃源岩的特征及其展布仍是困扰地质家的重大问题。通过详细分析已钻揭的寒武系烃源岩,深入探讨了寒武系烃源岩的地球化学特征。结果表明由于不同地区寒武系烃源岩的沉积环境存在差别,因此不同地区有机质的丰度、甾萜烷的分布特征以及“三芴”组成均存在一定的差异,因此进行寒武系的油源对比时应考虑到这种差别,以提高油源对比的精度。总体来讲,寒武系烃源岩的标志性特征主要包括甾烷中的C28含量较高（>25%）、伽马蜡烷的含量较高（峰高与C31H接近,G/C31H22R>0.89）、碳同位素比值偏重（δ13C饱重于-30‰,δ13C芳接近或重于-28‰）,三芳甾烷的分布特征也明显区别于中—上奥陶统烃源岩。     

一个典型的寒武系油藏:塔里木盆地塔中62井油藏成因分析

塔里木盆地志留系沥青砂岩广泛发育,主要原因是来源于寒武系的原油在进入志留系储层后区域性的抬升剥蚀使油藏遭到严重破坏,但到目前为止,究竟是寒武系烃源岩还是中上奥陶统烃源岩或是两者都对现今的志留系沥青砂岩中的有机质有贡献还不清楚.对塔中62井原油的化学组成和油源的分析表明,其甾萜类组成具有寒武系烃源岩的组成特征,反映该油藏原油主要来源于寒武系.另一方面,塔中62井砂岩透镜体被泥岩圈闭,油藏具有较好的保存条件,且后期中上奥陶统生成的烃类难以充注进入油藏.塔中62井志留系油藏破坏作用较弱、保存较好,是塔里木盆地在志留系发现的第一例来源于寒武系的油藏.     

塔河油田奥陶系海西早期、加里东中期岩溶对比研究

塔河油田为我国第一个、第一大古生界海相大油田,奥陶系是最主要的层位,产量占塔河油田总产量的75%以上,海西早期、加里东中期岩溶作用对塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层的形成和分布具有重要的控制作用。通过岩溶的平面分布、缝洞充填物类型、古生物、锶同位素、碳、氧同位素、稀土元素、包裹体、荧光等可以区分海西早期岩溶和加里东中期岩溶;海西早期岩溶古地貌起伏较大,对储层具有明显的控制作用,加里东中期岩溶古地貌总体起伏较小,对储层的控制作用不明显。海西早期岩溶主要受构造、不整合面、古地貌和岩性的控制,其中构造是最重要的因素;加里东中期岩溶主要受构造、加里东中期Ⅰ、Ⅱ幕不整合面、岩性的控制,具有明显的断控和层控特征,最后对海西早期、加里东中期岩溶有利储层分布区进行了预测。