塔里木盆地寒武系沉积模式与烃源岩发育

综合利用露头、钻井和地震资料,解剖了塔里木盆地中下寒武统沉积特征,并建立其沉积模式,预测烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武系发育缓坡和台地-陆棚2种沉积模式,沉积演化总体上呈台地前缘斜坡由缓至陡、坡度由小到大的变化趋势。结合寒武系沉积格局以及烃源岩的沉积构造、岩性组合、矿物成分与成烃生物特征,认为寒武系有效烃源岩主要形成于深水陆棚环境。成烃生物与深水陆棚沉积环境协同演化,表现为深水陆棚泥质区以底栖藻生物相占优势,而深水陆棚钙质区以浮游藻生物相占优势。深水陆棚相在整个寒武纪期间不断发生空间上的变迁,形成了纵向上叠置、平面上交错的烃源岩分布特征。肖尔布拉克组下部黑色薄层泥质灰岩发育于深水陆棚相,沉积环境暗示这套岩性组合可能是塔里木盆地西部地区一套有效的烃源岩。     

塔里木盆地东部寒武系沉积特征及优质白云岩储层成因

英东2井、米兰1井在塔里木盆地东部寒武系发现的优质白云岩储层是目前在该区下古生界勘探中发现的最有利储集层,该优质白云岩储层主要发育于碳酸盐浅缓坡沉积。通过碳氧同位素、白云石包裹体均一温度和白云石有序度测定及分析后指出,塔东地区优质白云岩储层属于早期回流渗透白云岩化后又叠加高温热液白云岩化形成;在该地区的2种主要成因模式中(渗透回流白云岩化和高温热液白云岩化),高温热液白云岩化模式对优质白云岩储层的形成起决定作用。     

塔里木盆地巴楚—塔中地区寒武系层序地层特征

伴随塔里木盆地深层碳酸盐岩的油气勘探,寒武系地层已经成为研究的重点。该文主要通过对岩石地层、测井地层、生物地层、地震地层等资料的综合分析,将塔里木盆地巴楚—塔中地区寒武系地层划分为3个二级层序,SSQ1对应下寒武统,SSQ2对应中寒武统,SSQ3对应上寒武统。其中,巴楚地区3个二级层序发育完整,塔中地区塔参1井为基底隆起高部位,只发育SSQ2和SSQ3。二级层序的形成受控于构造演化的周期性,反映了寒武系3次大的海进—海退,在沉积演化上经历了3个阶段,即早寒武世的潮坪—局限台地—蒸发台地、中寒武世的开阔台地—蒸发台地、晚寒武世的局限台地的沉积序列。     

塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布及封闭性评价

塔里木盆地中寒武统发育膏盐岩,其分布及封闭性对深层油气勘探具有重要意义。基于录井和测井资料、地震资料、测试资料,分析了塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布特征,并根据岩石类型（如盐岩、膏岩、含膏岩）、埋藏深度和构造变形强度,对膏盐岩盖层品质进行评价。研究结果表明：塔里木盆地中寒武统膏盐岩沉积序列由盐岩、膏岩、含膏岩、白云岩、石灰岩和泥岩组成,主要分布在塔里木盆地中部地区,盐岩分布范围小,位于中心部位,膏岩分布范围稍大,含膏岩分布范围最大,具有牛眼式沉积特点;北部坳陷中西部、中央隆起中西部大部分地区、西南坳陷西部北斜坡发育好膏盐岩盖层,中央隆起中部部分地区和西南坳陷东部西北构造带北部发育中等膏盐岩盖层,塔北隆起中部和西南坳陷东部西北构造带南部发育差膏盐岩盖层。     

塔里木盆地中西部寒武系盐下烃源岩再认识

前人研究认为塔里木盆地中西部下寒武统盐下主力烃源岩为玉尔吐斯组泥质烃源岩,但对肖尔布拉克组碳酸盐岩作为烃源岩的可能性甚少提及。本文通过野外露头和钻井岩心观察,结合岩石热解分析,证实肖尔布拉克组泻湖相碳酸盐岩横向分布更稳定,厚度更大,同样具备较高的有机碳含量和较好的有机质类型,且成熟度高,亦可作为下寒武统盐下主力烃源岩。     

塔里木盆地寒武系盐下领域勘探关键问题与攻关方向

寒武系盐下是塔里木盆地目前勘探潜力最大的战略接替领域,但是多年来一直未获得实质性突破,该领域仍然存在一些关键问题需要继续攻关解决。通过总结回顾塔里木盆地寒武系重点探井取得的成果,研究了寒武系盐下领域成藏条件,指出了有利勘探区带和下步工作方向。研究认为,塔里木盆地寒武系盐下领域具备良好烃源岩、储层和盖层等基本成藏地质条件,但在不同区带,成藏要素配置存在差异。综合来看,寒武系盐下领域存在“原地烃源岩、垂向运聚成藏”和“异地烃源岩、侧向运聚成藏”两种成藏模式。指出了面向满加尔方向的塔中隆起区、面向麦盖提斜坡区的色力布亚-海米罗斯-玛扎塔格构造带和塔北隆起阿克库勒凸起是下步勘探的重点区带,并逐一提出重点研究攻关方向。     

塔里木盆地寒武系——奥陶系碳酸盐岩层序地层特征

层序顶部边界的研究在碳酸盐岩层序研究中非常重要,碳酸盐岩层序顶部边界可分为暴露—整合层序边界和弱暴露—整合层序边界。弱暴露—整合层序边界称为A型层序边界,其层序称为A型层序。暴露—整合层序边界称为B型层序边界,其层序称为B型层序或AB型层序。通过野外露头观察、岩心观察、钻/测井层序分析以及地震资料的综合解释,建立了塔里木盆地寒武系—奥陶系层序地层格架:寒武系划分8个层序,奥陶系划分9个层序。寒武系—中下奥陶统以及上奥陶统吐木休克组、良里塔格组为碳酸盐台地沉积,碳酸盐岩层序包括基准面上升半旋回和基准面下降半旋回的沉积,将这些层序划分为A型层序、B型层序和AB型层序。     

塔里木盆地寒武系台缘结构特征及其演化

塔里木盆地寒武系因具重大的油气资源潜力而成为目前油气勘探的目标,其台缘斜坡带以发育优质礁滩体储层并控制台地内部沉积相带发育而备受关注。综合分析地震、露头、钻/测井资料,明确了寒武系各层组发育时期台缘斜坡带的特征及其控制的台地沉积环境。研究发现,早寒武—中寒武世早期各层组均发育缓坡型台缘斜坡带,中寒武世晚期—晚寒武世发育镶边型台缘斜坡带。受海平面升降变化和碳酸盐岩产率的控制,不同地区各层组台缘斜坡带叠加样式不同:塔西南地区为缓坡的退积—加积型,塔中地区为缓坡—镶边的进积—加积型,塔北地区为镶边的进积型。台缘斜坡带整体呈一向柯坪地区收敛的"U"形,塔北—塔中地区台缘带逐渐向东部盆地方向迁移,塔西南地区则向北部台地方向迁移。台地边缘类型及其迁移不仅控制了台缘礁、滩的发育,也控制了台内沉积相的构成及展布规律。     

塔里木盆地寒武系碳酸盐岩层序地层特征

运用碳酸盐岩层序地层学理论,通过野外露头观察、钻井资料分析及地震剖面综合解释技术,开展塔里木盆地下古生界碳酸盐岩层序地层研究,识别层序边界,建立地层格架。对塔里木盆地寒武系碳酸盐岩识别出的8个层序特征进行刻画,除层序SQ1为基准面上升半旋回型层序外,其他层序均为基准面下降半旋回型层序,其中层序SQ5,SQ6,SQ7,SQ8为重点勘探层序。在轮南地区,层序SQ6,SQ7,SQ8为今后构造-岩性复合圈闭重点勘探层序。建立了塔里木盆地寒武系碳酸盐岩层序发育模式,指出了有利于碳酸盐岩储层发育的层序样式,为寻找地层-岩性圈闭发育有利部位提供了依据。     

塔里木盆地库车坳陷与膏盐岩相关的油气聚集

塔里木盆地库车坳陷在上第三系和下第三系都发育巨厚的膏泥（盐）岩,这两套膏泥（盐）层对于该坳陷的油气聚集有着十分重要的影响。与膏泥（盐）岩有关的圈闭发育了３套储盖组合：①白垩系厚砂岩与其上覆下第三系膏盐岩层;②上第三系吉迪克组砂岩与上覆膏泥岩;③盐上康村组─库车组的砂泥岩互层段。库车坳陷构造变形比较强烈,圈闭类型多与断层有关。与膏盐层有关的圈闭主要有两类：①盐层之下挤压型的（断）背斜圈闭,具备储集条件的层位有三叠系、侏罗系、白垩系以及下第三系底砂岩;②盐层之上的引张型（断）背斜圈闭,具备储集条件的层位有康村组和库车组。在盐层上、下存在两种不同的油气运聚模式,即盐上拱张背斜油气藏和盐下挤压背斜气藏,而断层是源于三叠－侏罗系烃源岩的油气进入储集层的重要通道,并且盐下以天然气聚集为主。     

塔里木盆地柯坪地区寒武系玉尔吐斯组沉积环境分析

塔里木盆地柯坪地区出露的寒武系底部玉尔吐斯组为层状硅质岩-黑色泥页岩-白云岩沉积组合。在露头实测的基础上,通过层序地层、岩石学、成烃生物组合及地球化学研究,剖析其沉积环境,为盆地内部早寒武世早期岩相古地理和烃源岩预测提供依据。玉尔吐斯组下部层状硅质岩与中部黑色泥页岩构成三级层序SQ1,受控于早寒武世早期海侵和上升流作用,准层序为退积式叠置;上部中薄层白云岩与肖尔布拉克组下部白云岩构成另一三级层序SQ2,是海退背景下进积型沉积组合。2个三级层序的沉积环境经历了浅水陆棚-深水陆棚-浅水陆棚的演变,其中SQ1黑色泥页岩段为深水陆棚缺氧环境沉积,是烃源岩发育的有利相带。     

塔里木盆地东部上寒武统白云岩沉积特征

通过岩心观察和薄片鉴定,确定塔东寒武系白云岩以次生白云岩为主,分为交代白云岩和胶结白云岩两类,发育在上寒武统的突尔沙克塔格组,分布在塔东东部和西部的构造带上。地球化学分析表明,塔东寒武系白云岩经历了超盐度、埋藏和热液 3 种白云岩化环境,揭示了研究区的渗透回流白云岩化、埋藏白云岩化和热液白云岩化 3 种模式;塔东白云岩优质储集层主要受到碳酸盐岩沉积相带展布和白云岩成因叠加模式的控制。地震相分析和沉积相研究表明：塔东西部为台地边缘-台地边缘斜坡,中部为深海盆地,东部为中缓坡-外缓坡;西部的台地边缘和东部的中缓坡白云岩的分布厚度大;储集性能好的白云岩主要为渗透回流白云岩化叠加埋藏白云岩化或者热液白云岩化作用而形成。     

塔里木盆地西部康克林组沉积期沉积相及相模式

塔里木盆地西部石炭一二叠系发育具有良好油气勘探前景的生物礁滩体。在对塔西地区康克林组沉积期沉积体进行深入研究的基础上，详细分析了该区康克林组沉积期的岩性、岩相、沉积序列及相带的横向展布规律，建立了碳酸盐岩缓坡沉积模式。认为：塔西地区康克林组沉积期可划分出台地边缘礁滩、局限台地、潮坪3个沉积相带；塔西地区康克林组沉积早期与晚期具相异的沉积环境，区域相带的迁移特征反映了海平面升降变化和古地形对沉积格局的控制；康克林组沉积期礁滩体发育，横向上具良好的可对比性，分布范围广阔，是塔里木盆地西部重要的勘探目标层系之一。图6表1参11     

塔里木盆地巴楚隆起中、下寒武统高精度层序地层与沉积特征

针对塔里木盆地寒武系埋深大、钻井少的问题,以层序地层学、沉积学理论为指导,对巴楚隆起中下寒武统膏盐岩、碳酸盐岩、红褐色泥岩互层发育的特殊岩性组合开展了深入研究,提出该沉积体系中GR泥质含量高低不能反映相对海平面升降,精细沉积相划分是识别基准面旋回升降变化的关键。以此为依据,将寒武系划分为3个超层序,7个三级层序,其中中、下寒武统发育4个三级层序,上寒武统发育3个三级层序,并分析了各层序发育特征,建立寒武系等时地层对比格架。巴楚隆起中、下寒武统属蒸发台地-局限台地沉积体系,可识别出2种相、5种亚相、19种微相,其中下寒武统以发育局限台地相灰坪、灰云坪、膏云坪、云坪沉积为主,东西沉积存在差异,西部以膏云坪沉积为主,东部主要为云坪沉积,而中寒武统以发育蒸发台地相潮间坪和盐湖沉积为主,巴3井-巴1井一线以西为潮上坪沉积,以东主要为潮间坪和盐湖沉积。     

塔里木盆地寒武系烃源岩沉积环境再认识

寒武系烃源岩是塔里木盆地海相油气最主要的来源之一,长期以来对该套烃源岩发育的沉积环境表述多样,对于极少资料控制的烃源岩预测带来诸多不确定性。利用露头和新的钻井、地震资料,在震旦纪—寒武纪成盆作用分析的基础上,通过沉积结构及成烃生物组合研究寒武系烃源岩发育的沉积环境,进而约束下寒武统烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武纪西“台”东“盆”的沉积格局,经历了早寒武世缓坡到中-晚寒武世弱镶边台地的演化,下寒武统泥质烃源岩主要分布于中-外缓坡。与盆地东部下寒武统西山布拉克组烃源岩一样,盆地西部下寒武统玉尔吐斯组-肖尔布拉克组下段烃源岩的成烃生物组合表现为由底栖藻类占优向浮游藻类占优的转变,与早寒武世海进-海退沉积序列相对应。塔里木盆地寒武系烃源岩主要发育于深水陆棚环境,可进一步划分为陆棚相泥质烃源岩和陆棚相碳酸盐质烃源岩,前者以底栖藻类生物相占优势,后者以浮游藻类生物相占优势,海平面升降变化导致两类烃源岩具有叠加、交错的分布特征。     

中国华南地区下寒武统烃源岩沉积环境、发育模式与分布预测

早寒武世是地史中生命爆发的重要时期,海侵作用导致全球广泛发育富含有机质的黑色页岩,将其成就为全球油气最为重要的勘探层系之一。中国华南地区虽然也广泛发育下寒武统黑色页岩,但是由于受古地貌、沉积相、后期构造变动等因素影响,导致烃源岩空间分布差异大、非均质性强,给油气勘探带来风险。在前人大量基础研究工作的基础上,通过对华南地区11个露头剖面和3口钻孔资料的调研收集、以及新观察采集1个剖面的样品测试分析,综合运用主微量元素、铁组分、有机碳含量、古生物等分析资料,系统研究了华南地区寒武系烃源岩的地质地球化学特征与成因机制。发现下寒武统烃源岩在纵向上具有自下而上水体从硫化到还原再到弱氧化、TOC逐渐降低、烃源岩质量逐渐变差的特点,微量元素和铁组分数据揭示了古海洋环境演变对优质烃源岩形成的控制作用;平面上自西向东烃源岩质量变好、TOC逐渐增高、厚度增大,表明沉积相对烃源岩分布具有控制作用,揭示了斜坡相和台地相裂陷槽内烃源岩的质量最好。基于大量分析资料和剖面对比,认为烃源岩厚度和质量明显受控于古裂陷和沉积环境。结合露头和钻井资料,对华南地区下寒武统烃源岩厚度分布开展预测,明确了深层油气和页岩气富集的有...     

塔里木盆地沙雅隆起星火1井寒武系烃源岩特征

在对塔里木盆地北部星火1井寒武系玉尔吐斯组灰黑、黑色碳质泥岩进行一系列有机地球化学特征测试分析的基础上,从有机碳、氯仿沥青“A”、生烃潜量、热解峰温、海相镜状体反射率、烃源岩可溶抽提物和饱和烃色质特征等方面着手,对该烃源岩的有机质丰度、成熟度及类型进行分析。结合前人研究成果,讨论了这套烃源岩与以往报道的寒武系烃源岩的异同,并开展了与塔河原油的油—岩对比分析。结果表明,该套烃源岩有机质丰度高,而且已达高成熟热演化阶段,与柯坪露头肖尔布拉克剖面下寒武统玉尔吐斯组烃源岩特征类似;星火1井下寒武统黑色碳质页岩有机质地化特征与塔河油田原油具亲源性。     

川南地区金页1井早寒武世烃源岩沉积地球化学特征

为了深入研究四川盆地南部下寒武统麦地坪组-筇竹寺组烃源岩发育环境及源岩沉积地球化学特征,通过分析川南井研-犍为地区金页1井麦地坪组与筇竹寺组烃源岩岩矿组成、有机碳含量、成烃生物组合、氧化还原性指标及各项指标之间的内在联系,发现麦地坪组与筇竹寺组烃源岩岩矿组成与成烃环境存在很大差别:麦地坪组烃源岩为含硅质云岩,有机碳丰度中等,δU大于1.7,指示超强还原环境,其成烃生物主要为具有浅水生活习性的小壳生物形成的微生物席,推测其强还原性可能与大量繁盛并死亡的小壳生物迅速消耗海底水中氧气有关,并非由深水相环境造成,虽还原性很强,但烃源岩有机碳丰度并不高,各种沉积地球化学参数关联性分析认为麦地坪组应形成于潮坪沉积环境。筇竹寺组烃源岩主要由硅质与粘土质页岩组成,下、上两段有机碳丰度高低不一,成烃生物以无定形絮状有机聚集体为主,δU指数0.8～1.7,有机碳含量与氧化还原性之间对应关系明显,沉积环境应为氧化至较强还原环境的浅水-深水陆棚相。川南地区早寒武世时期的构造-沉积-岩相古地理环境、原始生物类型、岩石矿物质组成等多种因素共同决定了烃源岩品质的优劣及其沉积地球化学特征。