塔河油田碳酸盐岩大型隐蔽油藏成藏机理探讨

塔河碳酸盐岩隐蔽油藏是目前中国最大的海相整装油田,油藏类型以大型岩溶缝洞型隐蔽油藏为主,平面上油气分布具有大面积叠置连片不均匀含油特点,纵向上主要富集于奥陶系顶面不整合面之下400m范围之内,无统一油水界面,主要受非均质性极强的次生孔洞缝储集体发育程度控制。其成藏主控因素为：①多期多旋回岩溶(古表生、深埋)及断裂作用形成的孔、洞、缝网络状储集体与上覆有效盖层尤其是石炭系巴楚组泥岩及膏泥岩有效配置是油气成藏的关键;②长期继承性发育的大型阿克库勒凸起及多期断裂系统限制了岩溶储层发育范围,并控制了油气运移、聚集与成藏;③多源长期供烃,早期成藏遭受改造。晚期再次充注调整是塔河重要成藏机制。     

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。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞储层油气成藏动力学与油田水体类型

塔河油田是大型的碳酸盐岩不整合—古岩溶缝洞型奥陶系油气藏。由塔河油田主体往南,油气驱替程度逐渐降低,缝洞系统中含水量逐渐增加。油水界面分布总体上由潜山顶部向周围斜坡波动中降低。塔河油田的区域构造背景、储层缝洞系统以及成藏动力学过程导致了流体分布的非均质性。根据储层孔隙结构特征、油气驱替过程、开发过程中产出水的化学—动力学响应,塔河奥陶系缝洞油藏的水体类型可以区分出三种:洞穴底部油气驱替残留水、洞穴周缘小缝洞系统驱替残留水、储层下部层间水。不同水体类型的出水时间、水体能量、含水率、水化学性质等会呈现出不同的变化规律。     

对塔河A区碳酸盐岩油藏注水开发试验的几点思考

塔河奥陶系碳酸盐岩油田是一个与“古风化壳有关”的“岩溶洞穴裂缝型油藏”的组合体，由于碳酸盐岩受“多期岩溶作用叠加改造”，古风化壳以下300m范围内，溶蚀孔、洞、缝发育且具强烈的非均质性。     

古今湿热气候条件下典型碳酸盐岩缝洞系统结构模式及发育特征

碳酸盐岩地层在湿热气候条件下可形成典型的裂缝-溶洞系统。塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩存在3大构造隆起,与上覆志留系、石炭系地层存在沉积间断,具备了岩溶缝洞形成的基础条件;在泥盆纪、志留纪时塔里木古陆位于低纬度地区,具有与现代中国南方相似的热带、亚热带湿热海洋性气候条件,岩溶作用强烈,为大型岩溶缝洞储层的形成提供了水热条件。为了更好地揭示塔河油田岩溶缝洞储层的发育和分布规律,文章基于对塔北露头区古岩溶的调查分析,结合地震、岩心、测井等资料,并与我国西南岩溶区现代岩溶研究成果相比较,总结了古今湿热气候条件下典型碳酸盐岩缝洞系统的空间结构和发育特征,将其划分为地下河、岩溶洞穴、溶蚀孔洞、溶蚀缝等4种缝洞类型,地下河又细分为单支管道、多支管道、廊道型管道3个亚类,洞穴细分为厅堂型、溶洞型和竖井型洞穴3个亚类,分别建立了这些缝洞类型的地质结构模式,并对其发育特征和地球物理响应特征进行了归纳,为深入认识岩溶缝洞储层油气富集规律和油田地质建模提供科学依据。      

塔里木盆地塔河奥陶系碳酸盐岩储层埋藏成岩和构造-热流体作用及其有效性

对层状风化壳模式的认识一度支撑着塔里木盆地下古生界深层碳酸盐岩油气勘探,但这类深层碳酸盐岩储层显示出的强烈非均质性使得勘探风险愈来愈大。研究以塔里木盆地塔河地区中—下奥陶统碳酸盐岩储层为典型实例,重点论述了成岩作用和构造—热流体复合作用对储层的制约,并结合表生岩溶等其它要素开展了储层分布综合解释。研究认识到:①奥陶系碳酸盐岩正常深埋藏成岩作用的主要效应是碳酸盐的沉淀而不是碳酸盐的溶解,建设性改造主要与表生岩溶作用（古喀斯特）或构造—热流体作用有关,并导致了碳酸盐岩储层强烈的非均质性。②从中下奥陶统到上奥陶统,下部碳酸盐岩地层热流体活动迹象明显优于上部地层。③奥陶系碳酸盐岩构造—热流体的建设性改造作用主要发生在中—晚泥盆世与二叠纪叠加改造的断裂构造交汇区,以及中—晚奥陶世、前石炭纪形成的表生岩溶发育区;有效储层与高能沉积相带关系有限。为此,提出了奥陶系碳酸盐岩构造—流体作用与储层形成概念模式,这为进一步认识储层的形成分布规律提供了新的线索。     

碳酸盐岩潜山储层垂向分带及油气藏流体分布规律

从古岩溶形成的基本条件出发，提出可溶性岩石和具溶蚀性的流动水是岩溶发育的基本条件，古岩溶与古风化壳常共生．受储层结构的非均质性、构造圈闭分割性、流体分布不完善性及高地温场等因素影响，流体在古潜山奥陶系储层的分布很复杂，孔、洞、缝发育程度及搭配好坏是决定油气产量的核心，圈闭条件与流体分布也密切相关．     

塔河油田盐体覆盖区奥陶系储层发育特征及主控因素研究

塔河盐下地区储层分布特征为奥陶系裂缝发育程度较高，溶蚀孔洞和半-未充填的高角度构造缝、溶蚀缝是本区最主要的储集空间类型．大型洞穴发育程度低于土体区，最主要的储集层类型为孔洞。裂缝型或裂缝-孔洞型储层．该区西部储层发育程度优于东部，本区有利储层多呈近NS条带状（或指状）展布；中下奥陶统上部储层发育程度高于下部；中下奥陶统储层发育程度高于上奥陶统良里塔格纽．控制盐下奥陶系储层发育与展布的主要因素是构造变形作用、加里东中期岩溶和沉积相．     

塔河油田下奥陶统碳酸盐岩储层对比及储层剖面模型

塔河油田奥陶系储层为岩溶缝洞型的碳酸盐岩储层，缝洞储层的形成与古岩溶作用密切相关，风化壳期岩溶作用对储集空间的发育程度有明显的控制作用。不同的储集空间类型受控于不同的岩溶古地貌单元。裂缝性储层主要分布于风化壳型岩溶不发育地区，或褶皱和断裂构造较发育的变化强烈部位；裂缝-孔洞型储层的分布与古岩溶发育带和岩溶斜坡地区密切相关；裂缝-溶洞型储层其分布与裂缝及古岩溶发育带密切相关，常常是在古岩溶高地边缘或部分岩溶斜坡区，多位于多组构造线的交汇处及褶皱的轴部等。为进一步探讨研究区缝洞型碳酸盐岩储层的空间展布规律，根据暴露区淡水岩溶作用发育特点，依据碳酸盐岩储层的波阻抗响应特征、测井曲线、测试成果及开发动态资料，在恢复古岩溶地貌的基础上，对塔河油田（6区）的岩溶值得层进行了划分与对比。研究结果显示高产井多位于古岩溶地貌相对较高部位，而产量较少或没有出油气的井，则位于岩溶地貌相对较低部位。表明早期的古地貌形态对奥陶系碳酸盐岩溶蚀孔洞的发育具有明显的控制作用。岩溶储层的垂向发育和分布主要受碳酸盐岩古岩溶风化壳垂向分带性的影响，纵向上由风化壳顶面向下储层发育逐渐变差。以奥陶系古风化壳顶面为界，向下每60m为单位，对深度0-60m、60-120m、120-180m、180-240m岩溶储层的纵横向分布特征进行了分析，并建立了相应的储层剖面结构模型。     

利用多级相控-多点统计法建立碳酸盐岩缝洞储层地质模型

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏储层的空间展布规律性差,非均值性极强,储层发育主要受控于断裂、构造、岩溶水系。塔河油田T739条带,井区岩溶主要受控于断裂,纵向上多套储层发育,油气主要富集在表层两套储层。首先,利用地震、地质、测井、完井测试等资料,进行纵向上储层分段,建立构造模型。其次,借鉴多级相控的思路,将不同地震属性融合预测岩溶发育有利区域,建立岩溶发育区域模型;在岩溶优势发育区域模型的严格约束下,分析溶洞、裂缝类岩溶相的形成的叠置规律,通过训练图形确定岩溶相模式,采用多点统计法建立储层相模型。最后,在储层相模型的基础上,利用序贯高斯方法建立物性模型。     

塔河油田奥陶系岩溶油藏溶洞储集体成因及演化

古岩溶作用形成的溶洞、溶孔、裂缝构成了塔河油田奥陶系缝洞型油藏的重要储集体,控制油气分布。塔河油田奥陶系古岩溶发育主要经历了加里东期和海西早期岩溶作用的改造,通过对塔河油田岩溶作用演化及发育期次的研究,认为O3s尖灭线以北为海西早期岩溶及加里东期岩溶共同作用的结果,以南区域主要为加里东期岩溶发育区。利用岩心、钻井、录井、测井、地震等资料相结合的方法,将塔河油田溶洞储集体从成因上划分为侵蚀型溶洞、异地沉积物充填型、原地沉积物充填型、塌陷型溶洞4种类型。结合塔河油田岩溶储层发育特征,建立了塔河油田奥陶系岩溶洞穴型储层的纵向分布模式和平面分布模式。     

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。     

塔河油田奥陶系岩溶洞穴发育特征及其与油气的关系

溶蚀孔、洞是塔河油田奥陶系油气的主要储集场所。为深入了解奥陶系的油气分布,研究了该区奥陶系岩溶洞穴的发育特征,介绍岩溶洞穴在钻井录井、岩心、测井、地震等资料上的识别标志,并识别了本区14口井的岩溶洞穴;恢复了本区海西早期的岩溶古地貌。研究发现：岩溶斜坡靠近岩溶高地和岩溶谷地一侧是岩溶洞穴发育且保存最好的所在地,岩溶洞穴主要分布在“双峰灰岩”顶面下40~80 m、110~130 m、150~190 m、230~260 m的深度范围内,多数井在岩溶洞穴发育段表现出了极好的油气生产能力。     

新疆塔里木盆地塔中地区奥陶系古潜山型油气藏成藏条件

塔中古隆起的早海西期风化壳岩溶发育,是塔里木盆地寻找古生代海相碳酸盐岩岩溶型油气田的重要隆起区之一。本文研究了风化壳型岩溶的发育特征和控制因素,在烃源、生储盖和成藏条件分析基础上预测了奥陶系风化壳岩溶发育的有利区带,认为奥陶系岩溶储层与其上覆的石炭系泥岩可构成良好的储盖组合,油源断裂、不整合面、输导层与汇烃脊构成了复杂油气输导网络。本区潜山型油气藏成藏过程复杂、期次多,但喜山期构造调整是最终成藏的关键,中央断隆带和塔中隆起南斜坡是两个有利的勘探区带。     

塔里木盆地塔河大油田形成的地质条件及前景展望

塔里木盆地北部塔河大油田是我国第一个古生界大油田.它是1990～1997年发现的,2002年已控制含油气面积约1000km2,已获探明油气储量为2 5×108t.它的发现对塔里木盆地乃至全国寻找这一类型油气田具有重要指导意义,笔者论述了塔里木大油田的沉积是属古克拉通盆地坳陷型的海相碳酸盐岩;它处于克拉通古隆起沙雅隆起上,而且断裂和区域性不整合十分发育,有利于油气富集;由于它南邻满加尔生油坳陷,成为油气运移的指向区;经海西期两次构造运动造就了本区奥陶系古岩溶十分发育,形成了孔-洞-缝良好的储集体.并有4期油气运聚和成藏过程等是形成大油气的基本条件.预测该油田可形成8×108～10×108t的特大型油田.     

塔河油田奥陶系油田水特征离子及意义

塔河油田奥陶系油田水的可溶物质主要成分与海水一致,表明其主要为海相成因.油田水中不同的离子组成、浓度及离子参数指示特定的地质意义:塔河7号区块与其他区块处于不同的水文系统;塔河油田奥陶系碳酸盐岩层中存在着大量的粘土矿物和胶结物,造成溶液具有相对高钙和低钠现象;钠氯系数、碳酸盐平衡系数、脱硫系数等在井间分布具有一定的规律性,总体上从南东向北西方向变化,反映了油气从满加尔坳陷向塔北地区运移的趋势.     

塔河油田加里东期岩溶储层特征及分布预测

岩溶储层是塔河油田奥陶系碳酸盐岩的主要储层，是海西早期与加里东期岩溶作用的结果。海西期岩溶储层主要发育在石炭系直接覆盖于中下奥陶统之上的地区，上奥陶统覆盖区的岩溶储层主要是加里东期岩溶作用形成的。地震剖面奥陶系反射波组底部上超、顶部削切特征，牙形剌化石带的缺失、志留系层序地层对比均证实奥陶系在加里东中期有过隆升剥蚀，说明塔河油田具备有加里东岩溶作用的地质条件，锶同位素特征证实了加里东期岩溶洞穴的存在。在上奥陶统覆盖区，岩溶储层主要发育于加里东不整合面(T47和T27)下300 m之内，岩溶储层中，岩溶洞穴高度主要为0～30 m之间，最大可达75 m，显然是加里东中期岩溶作用的产物。加里东期断裂控制了加里东岩溶储层的发育，由此预测了加里东期岩溶储层的发育区带。     

阿克库勒凸起于奇地区YQ3井奥陶系碳酸盐岩油气成藏研究

于奇地区是塔河油区外围重要的油气勘探地区．以成藏理论为指导，应用荧光薄片及流体包裹体分析等技术和方法，综合研究分析了于奇地区YQ3井区中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩油气成藏条件及成藏主控因素．研究结果表明，YQ3井区鹰山组储层类型为洞穴型、裂缝．孔洞复合型和裂缝型，洞穴、溶蚀孔隙和中小型裂缝普遍发育，但洞穴充填相当严重；区域封盖和直接封盖能力较好，但海西晚期构造运动对本井区油气保存影响较大；至少发生了4次油气注入成藏期。即海西晚期、燕山期、喜山早期和喜山中期，其中最重要的油气注入成藏期为海西晚期和喜山期；油气藏形成主要受到3种因素的控制，即油气源区是控制本井区油气分布和富集的主要因素，盖层等保存条件是控制本井区油气分布和富集的关键因素，有效储集体发育程度是控制本井区油气分布和富集的重要因素．     

轮南低凸起油气输导体系格架及输导样式

多源多灶的生烃背景导致轮南地区的油气成藏过程高度复杂化.基于油气成藏动力学理论,综合运用钻井、地震以及地球化学等资料对轮南低凸起关键时期油气输导体系格架及典型油气藏输导样式的研究表明,由于志留系沥青砂盆地级的分布特征有力地证实了加里东晚期奥陶系岩溶缝洞体尚未形成,因此志留系砂体是加里东晚期源自寒武系烃源岩的烃类向轮南低凸起横向输导的主要通道;其次,海西早期的强烈抬升及长时间的暴露剥蚀导致表生岩溶作用深度改善了轮南地区碳酸盐岩层系的储集效能,而潜山风化壳之下的奥陶系岩溶缝洞储集体是这一时期源自满加尔坳陷内奥陶系烃源岩烃类的横向运载层;喜山期油气成藏的实质为海西晚期奥陶系整装油气藏形成后的调整改造过程,包括过量干气的气洗改造以及不同尺度断裂的垂向调整.轮南油田、桑塔木油田以及解放渠东油田三叠系油气藏的形成均受控于深大断裂的垂向输导.同时,上覆盖层的强制性封闭将喜山期干气的横向输导路径束缚于奥陶系内部,奥陶系油藏经气洗相分馏改造转变为次生的饱和凝析气藏.而由于桑塔木断垒带地区连接奥陶系与石炭系的层间断裂以及轮古东地区奥陶系层内断裂活动所诱发的泄压相分馏改造,不仅在石炭系圈闭形成了纯气相的不饱和凝析气藏,还直接控制了轮古东油田凝析气藏及其流体性质的分布.