古岩溶与油气运移和成藏关系浅析

发育于碳酸盐岩中的古岩溶构成了重要的油气储集体，溶蚀水源、水化学场和水动力场是影响古岩溶发育的3个主要因素。对长庆油田、川中磨溪气田和塔河油田碳酸盐岩岩溶储层的研究表明，压释水作为溶蚀水源在岩溶形成和油气运秽聚集过程中发挥着重要的作用；古岩溶的发育受后期构造活动的影响，古岩溶的演化控制了磨溪气田L1^1储层岩溶气藏的储集特征；古构造、古断裂、古水文系统和古岩溶地貌是造成古洞穴型碳酸盐岩储层平面非均质性的主要因素，储集性能较好的古洞穴型碳酸盐岩储层为未充填洞穴储层和大型洞穴充填孔隙型砂岩储层。随着岩溶型储层概念和含油气系统理论的提出，古水文地质分析工作在储层预测研究中将发挥更大的作用。     

古洞穴型碳酸盐岩储层特征研究——以塔河油田奥陶系古洞穴为例

古洞穴型碳酸盐岩储层都具有显著的非均质性和预测难度大的特点。通过对比巴楚五道班野外露头剖面上的洞穴,结合岩溶理论建立了古洞穴型储层的地质模型。以塔里木盆地塔河油田奥陶系古洞穴型储层为例,系统分析和归纳了该类储层在钻井、录井、测井、试井、地震等资料上的响应特征和识别标志。在垂向上,可将洞穴划分为洞穴顶部相、洞穴充填相与下部垮塌相,其中洞穴顶部相和下部垮塌相对油气储集十分有利。而多层洞穴的发育则主要受控于构造抬升和海平面升降。影响古洞穴碳酸盐岩储层的平面非均质性的主要因素有古构造、古断裂、古水文系统、古岩溶地貌等,其中与古岩溶地貌关系最为密切。研究结果表明,储集性能较好的古洞穴型碳酸盐岩储层为未充填洞穴储层和大型洞穴充填孔隙型砂岩储层。     

渤海海域渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层特征及形成机制

碳酸盐岩潜山是渤南低凸起潜山中重要的油气勘探和开发目标,运用钻井、地震、岩心、薄片、测井等资料,以BZ28-1碳酸盐岩潜山油气田为例,对碳酸盐岩储层特征及形成机制进行了综合分析。渤南低凸起碳酸盐岩潜山包括风化壳岩溶型储层和内幕溶蚀型储层2套储集系统,岩性主要为白云岩,其次为灰岩,储集空间主要为晶间孔、裂缝和溶蚀孔隙。物性分析表明,白云岩中的不等粒白云岩、粉—细晶白云岩和粉晶白云岩物性最好,且普遍好于灰岩。渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层的形成主要受沉积相、岩溶作用和构造破裂作用的控制:(1)沉积相是储层形成的基础,有利的储层主要分布在局限海、潮间坪和潮坪中的白云岩和部分灰岩中;(2)岩溶作用是储层形成的关键,风化壳岩溶型储层和内幕溶蚀型储层主要分布在不整合面顶部以下0~250 m和0~150 m的范围内,岩溶古地貌中的岩溶高地和宽缓的岩溶斜坡相带是岩溶储层发育最有利的部位;(3)构造破裂作用是储层形成的纽带,在不整合面附近的半充填或未充填的构造缝和溶蚀缝,既可作为油气的储集空间和渗流通道,也可与溶蚀孔隙复合,形成裂缝—孔隙型和孔隙—裂缝型储层,大大改善了储集性能。     

塔里木盆地轮古西地区奥陶系古潜山岩溶作用机理与发育模式

轮古西地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储集空间主要为溶蚀孔、洞、缝,岩溶储层类型可分为裂缝型、孔洞型、裂缝—孔洞型、洞穴型4种,具有极强的非均质性;不同地貌单元岩溶缝洞系统具有明显的垂向分带特征,应用薄片分析法对不同类型岩溶作用机理进行研究,在此基础上分析轮古西地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育模式。认为:东部轮古7井区区域位置最高,为轮南潜山区域补给区;轮古西地区岩溶台地为该区补给区,大气降水以下渗、径流为主,溶蚀孔洞及溶蚀裂缝发育,泥质、方解石充填;岩溶坡地为地下水径流区,地下水以水平径流为主,岩溶暗河管道系统发育,岩溶角砾岩、泥质充填;岩溶盆地为排泄区,其排泄基准面决定了岩溶发育规模。     

塔河油田奥陶系岩溶分带及缝洞结构特征

塔河油田是中国发现的储量最大的碳酸盐岩油田,其岩溶储层埋藏深度大、储集空间复杂。通过古今岩溶地质考察,查明了塔北隆起奥陶系岩溶层序中古地貌与岩溶分带及缝洞系统;通过不同岩溶带缝洞成因分析,提出表层岩溶带由地表河、落水洞等缝洞组成,渗流岩溶带缝洞由驻水洞和渗流井组成,径流岩溶带缝洞由厅堂洞、干流洞、支流洞和末梢洞组成;通过岩溶期地表河与地下河沉积、埋藏期垮塌、钙华及热液化学充填作用分析,查明了岩溶缝洞充填特征与缝洞单元的形成。研究结果表明,缝洞系统是由流水溶蚀碳酸盐岩所形成,其始于岩溶高地或岩溶斜坡的落水洞,终于岩溶洼地地下河出水口;一旦缝洞系统部分地被地下河沉积、垮塌和化学充填后,可以形成一个或多个缝洞单元。通过缝洞结构和充填特征分析,认为岩溶期古地貌、潜水面升降和埋藏期的断层活动控制了缝洞单元的形成。研究综合利用地震、测井和地质资料建立缝洞类型和充填物类型识别方法,统一了不同成因类型缝洞的描述术语,为油田开发地质模型的建立提供了详尽的依据。     

碳酸盐岩古岩溶相的发育模式,演化特点及储层类型

碳酸盐岩古岩溶有着良好的油气储集性能,世界上许多高产油气田均与其有关。本文介绍了近年来石油地质界对古岩溶相的发育模式、古岩溶相的演化和保存条件以及古岩溶相的储层类型的研究成果。     

轮古油田奥陶系潜山洞穴型储层发育特征及油气分布控制因素

塔里木盆地轮古油田奥陶系油藏属于典型的非均质碳酸盐岩潜山油藏。采用补偿厚度印模法和残留厚度法进行古地貌恢复,将轮古油田二级古地貌自西向东划分为岩溶缓坡、岩溶台地、岩溶高地、峰丛谷地和岩溶盆地共5种类型。研究区奥陶系岩溶储层以洞穴型储层为主,可细分为山高洞大型和暗河连通型2种;目前已勘探开发的洞穴型储层主要发育于奥陶系潜山面以下0~135 m,不同埋深、不同区块洞穴型储层的充填特征存在较大差异,洞穴充填相可划分为化学沉积相、搬运型岩相、垮塌型岩相和渗流充填相4种类型;洞穴充填模式可划分为峡谷区顺河潜流型洞道充填模式、峡谷区伏流型洞道洪水回泛及深潜型洞道垮塌充填模式、顺河潜流垮塌落水洞充填模式和深潜流型竖井未充填模式4种。油气主要富集于轮古油田奥陶系潜山残丘高部位,沟谷趋势面指示原始的油水界面,不同井区控制油水界面的沟谷存在差异。     

塔河奥陶系碳酸盐岩油藏缝洞系统发育模式与分布规律

塔河奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏是以缝洞为主要储集空间的特殊型油藏。区域构造演化与古岩溶发育关系密切,塔河地区奥陶系碳酸盐岩经历了加里东中期及海西早期岩溶作用,海西早期裸露风化壳岩溶作用是塔河岩溶储集体发育的主要因素。塔里木盆地北缘一间房、硫磺沟、三道班和五道班等地区奥陶系古岩溶露头地质调查及塔河油田储集体发育特征揭示该区奥陶系碳酸盐岩存在地下河系统型、岩溶洞穴型和溶蚀孔缝型3大类型的缝洞系统发育模式。地下河系统和岩溶洞穴是最主要的储集体类型。断裂带附近是缝洞系统发育的密集带;古地貌控制了缝洞系统的平面分布,岩溶台地内的峰丛洼地区溶洞最发育,其次以岩溶缓坡内的丘峰洼地区和丘丛垄脊槽谷区古岩溶缝洞系统发育程度高;垂向上溶洞发育具有明显分带性,表层岩溶带是最重要的岩溶发育段。     

碳酸盐岩古岩溶储层模式及其特征

碳酸盐岩古岩溶与油气关系密切，其岩溶孔洞是油气富集的重要场所。为寻找与古岩溶有关的油气藏，除要了解古岩溶的埋藏部位和成因等因素外，还必须了解古岩溶孔洞的分布与古岩溶类型的关系。为此，通过研究，根据岩溶发育时岩层的产状和岩石团结程度，将碳酸盐岩古岩溶分为水平型古岩溶和褶皱型古岩溶两大类，进而根据溶岩类型将其分为水平型灰岩古岩溶、水平型白云岩岩溶和褶皱型灰岩古岩溶、褶皱型白云岩古岩溶等四种类型。为探索不同类型古岩溶储层的特征及其分布规律，在讨论了控制古岩溶储层发育的古气候、古地貌、岩性和古大地构造等条件的基础上，根据不同古岩溶类型的特点及其主控因素，归纳出了古岩溶储层分布的四种模式，并列举实例，论述了各种模式岩溶孔洞发育的类型、特征和分布规律。     

缝洞型碳酸盐岩油藏储层结构表征方法——以塔里木盆地塔河S67单元奥陶系油藏为例

为表征缝洞型碳酸盐岩油藏古岩溶储集体成因类型多样、储层结构复杂的特点,综合考虑主控因素和成因关系将古岩溶划分为表层岩溶、断控岩溶和地下河系统3类。表层岩溶主要受风化淋滤作用形成,分布范围广,结构类型以小型溶洞、溶蚀孔、裂缝等小缝洞体为主;断控岩溶主要沿断裂带溶蚀扩大形成,结构类型以复杂断裂、大型断控溶洞、溶蚀孔缝为主;地下河系统主要受控于潜水面,经长期水流冲刷溶蚀形成,规模大,结构类型以岩溶管道、厅堂洞及沿河的溶蚀孔缝为主。针对不同成因岩溶分布规律特征,采用地震振幅谱梯度属性结合序贯指示模拟表征表层岩溶分布,基于波阻抗反演结合梯度结构张量刻画断控岩溶特征,利用分频能量属性结合基于目标的方法构建地下河系统模型,综合测井、地质、动态等多学科资料表征古岩溶连通、充填及物性特征,并通过融合建立三维地质模型。结果表明：该方法能够有效表征此类油藏储层缝洞结构复杂、非均质性强的特点。塔河油田S67单元结构类型及连通样式多样,表层岩溶缝洞体尺度较小,局部连片近似层状分布,厚度在0~50 m,物性及连通性较好;断控岩溶缝洞体尺度较大,沿断裂带呈多种分布样式,物性差异大,顺断裂方向连通性好;地下河系统较为发育,存在上、下2层河道,充填严重,物性及连通性较差。基于融合模型落实并细化了单元储量构成,模型应用于油藏数值模拟及开发方案调整效果显著。     

塔河油田奥陶系缝洞充填序列及其测井响应

碳酸盐岩缝洞充填对缝洞型储集层有重要影响,准确识别缝洞充填物类型,建立充填模式,有利于更好地识别与评价缝洞型储集层的发育情况.通过观察岩心,将缝洞充填物划分为砂泥质充填物、角砾岩充填物、化学充填物和未充填;利用测井信息标定各类充填物的测井响应特征,基于岩溶形成的主控因素将缝洞充填体分为地下暗河型、断控岩溶型及表层岩溶型...     

塔里木盆地玉北地区奥陶系鹰山组储层特征及岩溶模式

通过岩心观察、孔洞缝统计、测井、成岩演化等综合研究,指出玉北地区不同构造带之间奥陶系鹰山组风化壳储集空间类型及其性能存在较大差异,其中玉北NE向构造带鹰山组风化壳叠加多期岩溶,发育洞穴、孔洞、裂缝等多种储集空间,储集性能较好;平台区、玉东断洼区仅发育加里东中期Ⅰ幕岩溶,储集性能较差且多以裂缝+弱溶蚀孔为主;而鹰山组下部岩溶内幕在白云岩化作用下,发育大量顺层状溶蚀孔洞和裂缝性储层,但孔洞呈孤立状,连通性较差,未—半充填(油或方解石)。建立了该地区鹰山组岩溶储层发育模式,指出加里东中晚期—海西早期构造运动是控制古地貌、影响岩溶储层发育的主要原因。     

塔北隆起中西部地区古岩溶与油气聚集

塔里木盆地北部哈拉哈塘和英买力地区的奥陶系古岩溶非常发育,随着勘探程度的提高和地质认识的深入开始引起重视。研究认为,古岩溶是塔北中西部地区奥陶系油气成藏的重要控制因素,沿塔北隆起南翼呈宽幅带状连片分布,与轮南凸起一起构成一套大型复合古岩溶储集体系。奥陶系岩溶发育的主要控制因素有隆升作用、层间平行不整合、断裂系统、岩石物理性质和高能相区等,平面上可以划分出隆控岩溶区、层控-断控岩溶区及局限岩溶区,多种成因的岩溶彼此之间可以复合叠置。此外,该区古岩溶具有分期多次发育的特点,主要期次有四个:加里东、海西、印支—燕山和燕山等,并存在多期叠置的特征。塔北隆起中西部地区具备形成大型古岩溶油气藏的条件,塔北复合古岩溶体系有望整体连片含油,沿中上奥陶统碎屑岩尖灭线两侧是寻找大规模古岩溶油气藏群的有利地区。图4参15     

塔中地区北坡中-下奥陶统早成岩岩溶作用及储层形成模式

高频层序界面下发育的多种类型早成岩岩溶与埋藏阶段沿着断裂带发育的深成岩溶叠加作用,成为深层-超深层碳酸盐岩储层发育的关键要素。在梳理岩溶作用概念的基础上,通过对塔中地区北坡顺南地区深层-超深层中-下奥陶统岩心、薄片岩石学和阴极发光观察以及流体包裹体和稳定氧、碳同位素分析,结合3D地震均方根振幅和古地貌恢复,不仅从微观上识别出了高位体系域上部同生岩溶和层间岩溶作用类型,并从宏观上建立了这种早成岩岩溶储层“准层状”发育模式,认为受控于古地貌和断裂的早成岩岩溶型储层因后续碳酸盐胶结物充填严重,平均残留孔隙度仅约2.0%,但叠加深成岩溶改造了的储层的最高平均孔隙度可达约19%。因此,早成岩岩溶叠加深成岩溶型储层将成为研究区深层-超深层下古生界斜坡带勘探的重要目标。     

济阳坳陷下古生界潜山储集体特征

依据岩溶及裂缝的发育状况,济阳坳陷下古生界潜山储集体可分为拱张褶皱型、断裂块断型、风化残丘型和多期构造复合型 4种类型。第一、二类主要储集空间为裂缝溶蚀孔洞,储层段双侧向电阻率较低,声波时差常出现跳波现象;第三类的储集空间为岩溶残丘;第四类具有上述复合组成的特征。在济阳坳陷下古生界,拱张褶皱型储集体主要发育于褶皱山风化壳,岩溶作用垂直分带现象明显。断裂块断型储集体在有上古生界覆盖的情况下,岩溶带大面积成层发育、依次递进;在无覆盖时,风化壳岩溶带的溶蚀孔、洞、缝极为发育。风化残丘型储集体在整个残丘山均有发育。多期构造复合型的露头区是储层发育的有利区,岩溶带垂直发育。     

中国岩溶储集层分类与特征及相关的理论问题

中国岩溶储集层分布广泛,可建立地质、录井、测井和地震综合识别标志,并可应用不整合面、洞穴碎屑充填物岩性及其古生物和元素地球化学等方法定时断代.其成因类型包括潜山、礁滩体,内幕、顺层深潜流、垂向深潜流和热流体岩溶,前3个属于基准面岩溶,受不同级别的层序界面控制;后3个为非基准面岩溶,主要受构造和断裂控制.岩溶相带划分应充分考虑基准面、非基准面岩溶的内在联系和深部湍流带的存在以及岩溶成因类型.含油气盆地碳酸盐岩层系溶蚀流体的复原及溶蚀孔洞缝和大型溶洞溶蚀机理分析对油气储集层评价和预测至关重要.岩溶发育的控制因素方面,强调在进一步深化非地带性内营力研究的同时,应加强对地带性外营力的研究.     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶相形成和演化

岩溶储层极为复杂、研究难度大,采用注重控制因素和形成过程的岩溶相分析可以提供更可靠的地质依据。通过塔河油田主体区奥陶系岩溶储层精细描述,发现该区在岩溶期的塔北隆起挤压走滑背景下,呈一系列河流-落水洞-岩溶湖形成的峰丘-高地、残丘-谷地、岩溶湖泊-洼地等岩溶相带：形成了S74（NE向）和S48（近SN向）2个带状峰丘-高地,这两个峰丘-高地将研究区与其他岩溶相带系统隔离开来,河流穿过峰丘-高地以瀑布形式进入喇叭口状残丘-谷地,部分河流通过落水洞进入渗流岩溶带和径流岩溶带形成驻水洞和地下河,部分流入下游的岩溶湖泊-洼地。通过分析峰丘-高地和残丘-谷地岩溶相带的断层-裂缝特征、缝洞溶蚀作用、缝洞充填等岩溶相标志,并引入湖南现代岩溶相带形成过程分析,提出了岩溶相带模式,阐明了地表河与地下河及其缝洞储集空间的分布规律。研究结果为碳酸盐岩缝洞型储层预测评价和地质建模提供了岩溶地质依据。     

和田河气田碳酸盐岩储集层的岩溶作用

和田河气田是塔里木盆地最近探明的大型碳酸盐岩气田，主要储集层为奥陶系潜山灰岩和石炭系生屑灰岩，岩溶作用十分发育，根据各类岩溶发生的时间，机理和部位的研究认为，岩溶作用主要发育有三种：层间岩溶，风化壳岩溶和埋藏岩溶，层间岩溶和风化壳岩溶由大气淡水作用形成，奥陶系潜山灰岩藏岩溶由有机酸作用而成，而炭系生屑灰岩埋藏岩溶由硫酸溶蚀形成，岩溶作用主要受控于岩性，构造，古地貌和古气侯，岩溶作用可提高储集层孔隙度和渗透率。     

塔河奥陶系岩溶古暗河充填特征研究

塔河油田岩溶古暗河系统形成于古风化壳的内幕,受古潜水面控制,是潜流带形成演化的结果。岩溶古暗河的结构类型呈多样性,几何特征存在较大差异。在后续海侵掩覆和埋藏下,容易被晚期沉积物填实,或陆续发生塌陷,很少能完整保存下来。充填物类型和结构不清楚等问题的存在,造成古暗河的储集体分布特征认识不清,一直制约着古暗河油藏的开发。在岩心、常规测井、成像测井和钻录井资料综合分析的基础上,将奥陶系洞穴充填物可以分为4种充填相:搬运型岩相、垮塌型岩相、化学充填相及渗流充填相四种充填相。在单井充填相识别的基础上,共识别出顶部未充填型、多期方解石充填型和多期砂泥质充填型等3种纵向充填结构,指出响应的潜力储层段,为后续的精细开发提供地质依据。