塔里木盆地塔河油田奥陶系油气成藏演化过程研究

塔河油田奥陶系油气藏主产层为中下奥陶统灰岩,储层类型为岩溶缝洞型,岩溶形成期与演化对油气成藏演化起着重要影响.通过奥陶系岩溶储层特征、油气分布特征、油气成藏期等研究,结合构造、圈闭等成果,认为塔河油田奥陶系油气藏具有多期充注成藏特征,其演化过程可概括为"加里东晚期-海西早期油气聚集与改造-海西晚期油气充注与调整改造-喜马拉雅晚期油气充注及再调整";加里东晚期-海西早期大规模油气成藏遭受破坏后残存的古油藏,是现今塔河油田奥陶系稠油藏的基础,经历后期的油气充注与调整改造,造就现今奥陶系油气分布的复杂面貌.      

塔河油田及塔北碳酸盐岩油藏特征与成藏主控因素

塔河油田奥陶系油气藏为缝洞储集为主、多期成藏改造的复杂油气藏。塔河油田及塔北奥陶系油气藏具有以下共同特征:(1)多期岩溶,特别是加里东古构造格局及岩溶古地貌为油气运移提供了运移通道和储层发育条件,储层相对发育区成为油气运移优势通道和富集有利部位;(2)奥陶系自身储盖组合是奥陶系油气藏最主要储盖组合之一;(3)岩溶不整合形成区域性通道,并通过断裂、裂隙与输导层连接,构成输导体系;(4)成藏后的保存条件制约了古油气藏分布范围,后期成藏油气在构造高部位相对富集;(5)成藏始于加里东晚期,经历多期充注调整改造。      

对塔河油田油气成藏地质研究若干问题的思考

通过对塔河油田油气成藏地质研究中存在的涉及烃源岩、稠油成藏期以及油气运移成藏输导体系格架等问题进行简要分析和思考,列出了塔河油田成藏重要事件顺序表,从新的角度提出了塔河油田多烃源岩、3套区域性输导层和4套纵向运移调整"高速通道",旨在建立塔河复式油气田成藏地质研究的系统格架,以期在新的勘探形势下整体认识塔河油田多期成藏、多期调整以及复式油气藏分布。      

塔里木盆地北部塔河油田油气藏成藏机制

从储层沥青、流体包裹体、油气藏饱和压力/露点压力等研究认为,塔河油田及邻区油气藏的形成主要有4期,海西早期以破坏为主;海西晚期成藏与改造并存;燕山-喜马拉雅早期以正常油藏为主;喜马拉雅晚期保存条件最好,以轻质油和气藏为主。塔河油田油气藏成藏机制为:(1)海西期以来下古生界长期持续供油,为塔河油田多期成藏及油气的叠加、复合改造提供了条件;(2)塔河地区长期处于斜坡区,在不同的地史时期始终是古生界海相油气的运移必经之地,是大规模油气聚集和多期成藏的重要条件;(3)多层位有效储盖组合及在时间、空间上分布的差异,是塔河油田多期成藏及成藏后油气性质变化的重要原因;(4)成藏封闭系统的演化对油气保存、破坏和改造的作用巨大,早期封闭系统的形成与破坏,为寻找重质海相原生油藏指明了方向,晚期封闭系统的重建,为寻找次生、原生轻质油气藏及天然气指明了勘探方向。      

塔河油田奥陶系油气成藏期次及年代学

多旋回叠合盆地油气成藏期次和成藏时期研究对油气运聚与圈闭时空匹配关系具有十分重要的意义.文章首先综合运用原油/油包裹体分子地球化学、单个流体包裹体荧光特性和显微测温等油气成藏期次划分方法,获得了塔河油田奥陶系发生了3期成藏的认识;接着,运用流体包裹体间接定年及Re-Os和K-Ar直接定年方法,构筑了其奥陶系油气成藏年代学格架.结果表明,塔河油田第一期成藏发生在加里东中-晚期(463.2~414.9 Ma),第二期成藏发生在海西晚期(312.9~268.8 Ma),第三期成藏发生在喜马拉雅期(22~4.8 Ma).其中,塔河主体发生了3期成藏,而塔河外围仅发生了第一期和第2期两期成藏.深入剖析阿克库勒凸起受差异构造演化控制的成藏期次和成藏时期在空间上表现出的非均质性,对塔里木盆地下古生界其它构造带的勘探同样具有借鉴意义.     

塔里木盆地玉北地区奥陶系鹰山组油藏成藏特征及主控因素

油气成藏主控因素不明是目前制约玉北地区油气勘探的主要原因。玉北1断裂带成藏特征研究表明,玉北1井区奥陶系鹰山组油藏为受不整合控制的、与碳酸盐岩古岩溶有关的岩溶-缝洞型油气藏。鹰山组碳酸盐岩发育孔隙、孔洞、裂缝3类储集空间,从而形成裂缝-溶蚀孔洞型、裂缝型、孔洞型3类储层,其中裂缝-溶蚀孔洞型储层是该区最重要的储层类型。油藏范围主要受分布不均一的岩溶缝洞储集体控制,储层非均质性极强,具有大面积叠置连片和不均匀含油特点。鹰山组油藏经历多期成藏,海西晚期为主成藏期。油气成藏主控因素研究表明,玉北地区油气聚集成藏主要受油源、储层、输导体系和盖层的综合控制。油源是该区油气成藏的基础;断裂、不整合面构成的立体输导网络,为油气运移提供了优质的运移通道;储层发育程度控制了油气藏的形成及规模;巴楚组下泥岩段、中泥岩段等区域性盖层为油气保存提供了保障。在成藏特征和成藏主控因素分析的基础上建立了"断裂通源,网状输导,储层控富,海西晚期成藏,后期调整"的玉北地区奥陶系鹰山组油气成藏模式。     

塔里木盆地塔中地区输导体系及成藏效应

利用地震、测井和分析测试资料对塔中地区的输导体系进行了分析,认为断层、裂缝、不整合、岩溶和砂体是构成塔中地区油气运移输导系统的基本元素.不同构造期、不同层序界面输导体系的平面分布特征和纵向演化特征显著不同.输导体系与烃源灶配置网络的有效性决定了塔中地区的成藏效果.区内断裂和不整合非常发育,断裂和不整合是塔中地区油气运移的主要途径;塔中地区具有多期成烃、多运移通道、多期成藏特征,加里东晚期、海西早期和海西晚期是塔中海相油藏的主要成藏期.     

塔里木盆地塔河油田成藏史与成藏机制

通过对塔河油田不同区块、层位油气藏的圈闭形成期、油气注入期进行分析,认为塔河油田不同性质的原油。成藏期始于海西运动晚期,延续至喜马拉雅运动期,分为海西运动晚期、燕山-喜马拉雅运动早期和喜马拉雅运动晚期三个阶段。归纳出塔河油田的成藏机制具有长期持续供油、多层位有效储盖组合匹配、多期成藏、油气面貌复杂的特点。     

塔河油田天然气特征对比与成因分析

塔河油田东西部奥陶系天然气地球化学特征存在明显的差异.依靠多年勘探开发及研究积累的大量天然气分析测试数据,结合塔河油田油气成藏地质条件与主要油气成藏期次,从天然气组分特征及碳、氢同位素特征等方面进行研究,认为塔河油田西部地区奥陶系储层天然气以溶解气或伴生气为主,以甲烷碳同位素较轻为特征,其成因主要为原油初期裂解.塔河中部主体区奥陶系储层天然气主要以伴生气为主,部分是凝析气,为与原油同期次充注的成熟-高成熟天然气.塔河东部地区奥陶系储层天然气具有高干燥系数和甲烷碳、氢同位素较重的特征,成熟度高于塔河中、西部地区,部分天然气出现甲烷、乙烷碳同位素倒转,表明天然气具两期充注成藏特征.第一期天然气充注成藏时间与塔河中部主体区油气成藏时间一致;第二期充注以过成熟裂解气为主,为原油裂解气与干酪根裂解气的混合气,充注成藏期为喜马拉雅期晚期.不同成因的天然气及不同期次天然气的混合叠加,是形成塔河油田不同地区天然气特征差异的主要因素.     

塔河油田深层能量场特征及其与油气运聚关系

以塔河油田深层能量场为研究对象,通过系统分析能量场特征来探讨其与油气运聚的关系。研究认为,多期构造应力作用是塔河油田现今断裂发育形态的主控因素,现今区域应力场特征表明塔河油田是油气运移的有利指向区;奥陶系现今压力场整体上属于略偏低异常的压力系统,流体势特征显示油气运移存在东部自东向西局部性运移趋势以及南部由南向北区域性运移趋势;奥陶系现今地层水离子构成符合典型的CaCl2型水特征,地层水地化指标显示塔河主油区具有良好的封闭性,是油气聚集保存的有利区;盐水包裹体均一温度测试结果主要集中在80~100℃、120~130℃和150~170℃等3个温度段,前两个温度段分别对应于塔河油田2次大规模的油气成藏期:海西早期和喜马拉雅期,而最后一个温度段主要受控于构造变动和二叠系岩浆活动,代表了一期局部油气成藏事件。图7参22     

塔河油田奥陶系储层流体包裹体研究

塔河油田奥陶系储层经历过多次构造运动的改造,具有多期油气充注特征.对采自该油田10口井的105块奥陶系岩心样品的流体包裹体进行了系统分析,揭示了这种复杂的油气充注过程.对各期次流体包裹体的均一温度、盐水包裹体的盐度以及油包裹体的荧光强度等测试结果的综合分析表明,塔河油田奥陶系储层经历过5期热流体活动,且分别对应于曾发生过的4期油充注和1次晚期天然气充注过程.结合埋藏史分析可知,4期油充注分别发生于海西晚期、印支—燕山期、喜山早期和喜山中期,天然气充注发生于喜山晚期.根据原油物化性质和分布特征,最终确定出塔河油田奥陶系储层的主成藏期为海西晚期.     

塔河油田中下奥陶统顶面古构造演化及油气关系

奥陶系是塔河油田的主要产层。构造演化及古构造研究认为,中下奥陶统在加里东Ⅱ幕期表现为一北东向较宽缓的鼻凸,高点在现今轮台断裂附近;海西早期构造轴向转为北北西,海西晚期—喜马拉雅早期,表现为一由近北西向、北东向斜坡组成的、轴向为北东向的缓顶式直角状凸起;喜马拉雅晚期到现今,该区受西部应力作用和区域翘倾结果,南部轴线保持呈北东向不变,而北部轴线由西往东迁移,构造高点也由北向南迁移。加里东中晚期构造、岩溶及成岩等作用,为塔河油田第一次油气成藏提供了储集空间;受海西早期构造运动的强烈影响,先期油藏被破坏并在局部地区形成重质油藏,同时为海西晚期的油气充注提供了储集空间;印支期以来,该区的成藏系统主要以整体调整为主。      

塔河油田艾丁地区奥陶系油气藏特征与成藏期

塔河油田艾丁地区发育加里东运动中期和海西运动早期岩溶。其中加里东运动中期3次幕式抬升形成了多套岩溶洞穴系统。储集层岩溶缝洞发育,储集类型以裂缝-溶蚀孔洞型为主,平面上具有“南北分带”的发育特征,油气藏具有连片整体含油特征,为超稠、超重残余古油藏。宏观分析与微观特征研究表明,艾丁地区油气成藏较早,为加里东运动晚期—海西运动早期成藏,又以后期调整改造为主。     

塔北隆起英买 2 地区奥陶系油气成藏特征及富集规律

为厘清英买 2 地区奥陶系碳酸盐岩油气成藏史与主成藏期,探索油气富集规律,借助流体包裹体岩相学及温度特征分析,从油气主成藏期、构造、断裂及储层研究入手,解剖油气富集成藏主控因素间的时空匹配关系。 研究表明,英买 2 地区奥陶系储层发育晚加里东-早海西期、晚海西期和喜马拉雅期等3 期烃包裹体,反映储层经历了 3 次不同期次、不同强度的油气充注,且以晚海西期的中质油气充注为主;研究区油气富集受控于主成藏期构造背景下断裂与储层的时空匹配;北北西向、北西向走滑断裂带及北东向逆冲走滑断裂带对储层发育和油气运移与调整均起到了重要的控制作用; 3 组不同期次断裂带交会区是油气富集区,其优质储层和优势输导体系等成藏控制因素与主成藏期匹配良好。 在此基础上,对油气富集接替区进行了预测。     

塔中东部奥陶系烃包裹体特征及成藏意义

在塔中东部局部地区奥陶系碳酸盐岩储集层中发现一期（第Ⅲ期）发强棕红色荧光的烃包裹体,在荧光特征、组分特征上都有其独特性,预示塔中东部成藏的独特性。将这3 期对区域成藏有意义的烃包裹体分期进行组分提取、组分分析、相图分析、温度压力分析,分析认为,第Ⅱ期形成于海西运动晚期源于中上奥陶统的正常油得以保存;第Ⅳ期形成于喜马拉雅运动晚期由寒武系原油分解的凝析油气大量充注,使整个塔中地区奥陶系的原油具有中上奥陶统源油和寒武系原油混源特征;第Ⅳ期凝析油气的大规模充注,是塔中地区油气藏普遍存在25-降藿烷系列的原因,也是塔中地区凝析油气藏的重要贡献者;第Ⅲ期形成于燕山-喜马拉雅运动早期源于寒武系高成熟油只在塔中东部地区的中下奥陶统及寒武系充注,这就是只在塔中地区东部发现油藏,而在其他地区主要为凝析油气藏的原因。     

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区油气运聚与成藏

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区有效烃源岩为寒武系—中下奥陶统和石炭系,巴楚隆起和麦盖提斜坡2套烃源岩演化历史有较大的差异。该区油气运移疏导系统主要为储层孔隙和裂缝系统、断裂系统与不整合面;主要有3期成藏,即加里东晚期—海西早期、海西晚期和喜马拉雅期。其中加里东晚期—海西早期油藏多被破坏;海西晚期油藏保存有好有差,后期又有调整;喜马拉雅期主要为气藏形成与古油藏调整期。根据主要成藏时期及成藏条件的配置关系、源岩及储层的关系,认为巴楚—麦盖提地区大致存在4种成藏模式:早期成藏他生、早期成藏次生、早期成藏—破坏—晚期成藏和晚期成藏。      

塔里木盆地于奇地区奥陶系碳酸盐岩成藏条件及成藏模式

塔里木盆地阿克库勒凸起北部于奇地区是塔河油区外围重要的油气勘探区。以成盆、成烃和成藏理论为指导，应用盆地分析、储集层预测、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中、下奥陶统鹰山组（O1＋2y）碳酸盐岩油气成藏条件，建立了油气成藏演化模式。研究结果表明，区内油源主要来自阿克库勒凸起南部寒武系一下奥陶统烃源岩，油源充足，资源潜力较大；O1＋2y储集层类型为洞穴型、裂缝-孔洞复合型和裂缝型，储集层物性中等，最有利的储集层分布区位于YQ3井-S104井一带，盖层的区域封盖和直接封盖能力较好，但海西晚期构造运动对本区油气保存影响最大。于奇地区至少有4个油气注入成藏期，其中最重要的油气注入期为海西晚期和喜马拉雅期；成藏模式为自烃源区侧向排烃、多期成藏，其演化经历了4个阶段。图4表1参13     

固相流动对垂直气井井筒压降影响的数值模拟

结合非常规油气特点,评价中国非常规油气资源潜力,总结中国非常规油气勘探开发技术进展,阐述中国非常规油气勘探开发前景与未来的发展战略。研究表明,中国非常规油气资源丰富,发展潜力大,其中致密气可采资源量为8.8×1012～12.1×1012m3,页岩气可采资源量为15×1012～25×1012m3,煤层气可采资源量为10.9×1012m3,致密油可采资源量为13×108～14×108t,可回收页岩油资源量为160×108t,油砂也具有一定资源潜力。目前已形成了全数字地震勘探技术、低渗低阻气层识别技术等一系列关键技术,且应用效果显著。致密气和致密油是中国目前最为现实的待开发非常规油气资源,煤层气与页岩气的开发利用正在起步。未来10～20年,中国非常规油气产量将显著增长,在弥补常规油气产量短缺中扮演日益重要的角色。     

塔里木盆地寒武系超深层含油气系统盆地模拟

针对塔里木盆地寒武系超深层含油气系统复杂的成藏特征,采用动力学模拟技术探讨了寒武系“源-圈-藏”的演化过程,揭示了超深层含油气系统油气“生成-运移-聚集-调整”的演化历史。塔里木盆地台盆区烃源岩的生烃史模拟显示：下寒武统烃源岩的热演化存在4个关键时刻,分别为加里东中期、加里东晚期—海西早期、海西晚期、喜马拉雅晚期;发育3种热演化模式,即盆地坳陷区持续热演化模式、盆地斜坡区接力热演化模式和盆地周缘山前带快速热演化模式。烃源岩的成熟度恢复显示：塔北斜坡带、顺托果勒低隆起和麦盖提斜坡带烃源岩的整体成熟度低于2%,处于高成熟阶段,目前仍然具有较好的生烃潜力。超深层含油气系统的混合流模拟表明：加里东期和海西期断裂对塔里木盆地原生油气藏的运聚较为重要,而喜马拉雅期断裂对次生油气藏的运聚影响较大。塔里木盆地台盆区寒武系上、下两套含油气系统流体的流线变化和运聚趋势具有明显的继承性,隆起带和斜坡区的优势运移通道是油气运聚的有利区,其中,卡塔克隆起和巴楚隆起西侧具有多源充注汇聚的特征,巴楚隆起东侧和塔北隆起受单一含油气系统持续充注,是较有利的油气富集区。盆地模拟对塔里木盆地超深层含油气系统的研究具有一定的...