海平面波动中的岩溶响应——以塔里木盆地牙哈-英买力地区下古生界为例

岩溶成因碳酸盐岩油气储层的展布预测,是全球石油地质家一直在探索的热点问题之一。下古生界岩溶型碳酸盐岩储层是盆地内极有潜力赋存大油气田的储集体。本文以岩溶类型研究为基础、以海平面波动史构建为切入点、以塔里木盆地下古生界为例,开展了海平面波动中的岩溶响应研究。分析表明,塔里木盆地早古生代海平面下降期均发育了准同生岩溶。准同生岩溶为埋藏岩溶和风华壳岩溶提供了良好的溶蚀介质输导孔隙。地球物理资料显示,塔北下奥陶统的两期风化壳岩溶叠加于先期的准同生岩溶作用之上。海平面波动史的重建及岩溶格架分析表明,塔里木地区早古生代海平面波动与岩溶发育呈现良好的耦合关系。海平面变化是控制塔里木盆地下古生界岩溶储层发育的一个重要的因素。     

塔里木盆地塔中-巴楚地区上奥陶统良里塔格组米兰科维奇旋回性沉积记录研究

通过露头、钻井岩芯沉积相观察及高频旋回识别,结合全岩碳氧同位素旋回、自然伽玛能谱测井ln(Th/K)值频谱分析及地震反射特征,研究了塔里木盆地塔中—巴楚地区分布的上奥陶统良里塔格组开阔台地及外缓坡相碳酸盐岩中发育的四～六级高频层序(旋回)特征及其叠置关系。认为其六级米级旋回、五级准层序及四级准层序组可能分别与20～40ka、100ka及400ka周期的Milankovitch日-地轨道气候旋回有关,并识别出该区良里塔格组由11～12个400ka周期的准层序组构成。提出海相碳酸盐岩全岩或生物壳碳同位素值可作为反映全球海平面相对变化的指标及识别形成三级层序的主控因素(全球海平面变化、地区性构造沉降-抬升运动)的方法——碳同位素-沉积旋回对比分析法。晚奥陶世良里塔格组沉积时期,塔中台地北缘总体表现为向上变浅的加积型沉积叠置型式,主要与塔中I号断裂活动控制形成的高陡型镶边台地边缘有关;巴楚台地西北缘则表现为向上变浅的加积-进积复合型沉积叠置型式,主要与其断裂活动弱、受沉积作用控制为主的缓坡台地边缘有关。塔中-巴楚台地良里塔格组表现为一个完整三级层序的形成与演化,主要受控于该台地的构造(沉降-抬升)运动而不是全球海平面变化,属于典型的地区性构造层序及不具有全球对比意义。     

塔里木盆地肖尔布拉克剖面下丘里塔格组层序地层及其油气勘探意义

塔里木盆地晚寒武世台地沉积区发育大量的白云岩,其中蕴涵着大量白云岩储层。以柯坪地区肖尔布拉克剖面为例,首次提出了以地层单层厚度为划分依据划分层序地层的方法,结合岩石学分析结果,确定了肖尔布拉克剖面寒武系下丘里塔格组白云岩的层序地层四分方案,塔中地震资料表明该四分方案可能适用于塔里木盆地整个西部台地区。根据肖尔布拉克剖面下丘里塔格组白云岩的岩石学分析,埋藏岩溶作用产生的溶蚀空间为该白云岩段的主要储集空间,因此可将下丘里塔格组白云岩储层定义为"埋藏岩溶型白云岩储层",该储层发育位置与层序界面有密切关系,一般沿层序界面之下发育。根据上寒武统白云岩的层序地层四分方案,与层序地层对储层的控制作用,提出了塔里木盆地西部台地区上寒武统"埋藏岩溶型复式白云岩储层"概念,并给予了阐释。     

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。     

塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系一间房组岩溶储集层地震识别与控制因素

哈拉哈塘地区位于塔里木盆地北部隆起轮南低凸起奥陶系潜山背斜西翼上,其中奥陶系一间房组碳酸盐岩岩溶储集层具有成因复杂、非均质性强和识别困难等特点。以该地区现有钻井资料、地震解释成果为基础,在现代岩溶研究成果的指导下,利用分时窗提取、断裂属性(Fault Fracture Attribute,FFA)裂缝预测等特色技术,详细刻画了一间房组孔洞、裂缝型储集层空间分布特征。利用地层CT扫描古河道识别、残厚法古地形恢复、基于优化算法的构造识别体断裂精细刻画等特色技术开展了岩溶储集层控制因素分析,指出古地形较高、水系发达、小断裂发育等是一间房组岩溶储集层发育的有利控制因素。面对现有碳酸盐岩岩溶储集层勘探难题,以现代岩溶理论为指导,钻井—地震结合,综合利用多种地震预测技术是开展研究区碳酸盐岩岩溶储集层识别和控制因素分析的重要手段。     

成藏过程对天然气地球化学特征的控制作用

克拉2和阿克1天然气都具有组分明显偏干、碳同位素明显偏重的特征,如克拉2和阿克1天然气的干燥系数都接近于1.0,克拉2天然气的δ13C₁为-27.3‰～-31.1‰,阿克1天然气的δ13C₁为-21.9‰～-25.2‰,从“源控”的角度似乎这些天然气应该属于过成熟煤成气,这样计算所得到的天然气成熟度远大于实测和模拟计算的源岩成熟度。因此在解释克拉2和阿克1天然气数据的时候,除了“源控”的因素外,更应强调成藏过程的影响。分析认为晚期阶段聚气是造成克拉2和阿克1天然气都具有组分明显偏干、碳同位素明显偏重的主要因素。     

聚集过程对克拉2气田天然气地球化学特征的影响

西方学者认为生成过程中的分馏是控制烃类气体组成的主要因素(如Clayton等,1991;Cramer等,1998),但是另一些学者则详述了后生分馏作用的重要性,强调扩散过程中的分馏作用(如Bondar,1987;Krooss等,1992,1998)。我国学者在天然气成因及源岩类型方面深入研究了天然气组分和碳同位素的变化(戴金星等,1992;徐永昌等,1994),其中     

塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系一间房组岩溶储集层地震识别与控制因素*

哈拉哈塘地区位于塔里木盆地北部隆起轮南低凸起奥陶系潜山背斜西翼上,其中奥陶系一间房组碳酸盐岩岩溶储集层具有成因复杂、非均质性强和识别困难等特点。以该地区现有钻井资料、地震解释成果为基础,在现代岩溶研究成果的指导下,利用分时窗提取、断裂属性(Fault Fracture Attribute,FFA)裂缝预测等特色技术,详细刻画了一间房组孔洞、裂缝型储集层空间分布特征。利用地层CT扫描古河道识别、残厚法古地形恢复、基于优化算法的构造识别体断裂精细刻画等特色技术开展了岩溶储集层控制因素分析,指出古地形较高、水系发达、小断裂发育等是一间房组岩溶储集层发育的有利控制因素。面对现有碳酸盐岩岩溶储集层勘探难题,以现代岩溶理论为指导,钻井-地震结合,综合利用多种地震预测技术是开展研究区碳酸盐岩岩溶储集层识别和控制因素分析的重要手段。     

埋藏岩溶洞穴垮塌深度定量图版及其在碳酸盐岩缝洞型储层地质评价预测中的意义

通过对岩溶洞穴垮塌的岩石力学原理及塔里木盆地奥陶系实钻资料的分析,基本明确了洞穴埋藏垮塌的控制因素是岩石抗弯强度、洞穴尺度、洞穴距风化暴露面的距离等,并得到了洞穴垮塌深度的定量图版。该图版对于钻前预测现今埋藏于地下的碳酸盐岩洞穴是否已经垮塌、洞穴埋藏演化史精确恢复以及对裂缝—洞穴型储层的评价预测具有较强的实践意义。     

塔里木盆地西北缘奥陶系碳酸盐岩中两种来源热流体的地质与地球化学证据

塔里木盆地西北缘西克尔-巴楚-柯坪地区处于巴楚-柯坪断隆带活动区,构造活动强烈.该区出露的中下奥陶统鹰山组发育大量的热液蚀变现象,既有溶蚀形成的大小孔洞、疏松灰岩层,也有各类充填的脉体,如萤石矿、硫磺石膏矿等.通过野外露头观察和采样,并对受热流体作用的样品进行了包裹体测温测盐、微量元素和硫同位素分析.结果显示研究区主要有两种流体来源:岩浆热液和地层热液.研究表明:(1)岩浆热液主要影响研究区南西段,形成萤石、重晶石、方铅矿等矿物,流体包裹体盐度低(0.5％ ～7.5％ NaCleqv)、均一化温度相对较高(142 ～ 283℃);地层热液作用范围则主要位于研究区北东段,生成白云石、方解石、石英等矿物,流体包裹体盐度高(16％ ～ 23.3％ NaCleqv)、均一化温度低(70～ 138℃);而研究区中段同时受到两种来源热液的混合作用,包裹体盐度(7.5％～18.3％ NaCleqv)和均一化温度(142 ～ 163℃)介于前两者之间;(2)热液硬石膏、硫磺的硫同位素富含32S,δ4S平均为-9.57％,说明硬石膏是H2S气体与灰岩反应的产物,硫化氢很可能来自有机物的热裂解.