塔里木盆地塔中低凸起内部构造变形特征

根据地震剖面解释成果,分析了塔里木盆地塔中低凸起内部主要构造变形特征。塔中地区构造变形以层内滑脱和基底卷入并存,伸展、逆冲、反转与走滑相伴生为主要特征,主要构造样式可分为挤压构造、走滑构造、拉张构造、反转构造和塑性流动构造等5大类,进一步可细分为多个亚类。受早期构造背景和区域动力学机制变化影响,塔中地区不同构造样式分布具有一定规律性,NW向和NE向断裂分别具有挤压逆冲和走滑性质,拉张构造发育在深部中、下寒武统和浅部三叠系内,而反转构造主要发育在深部寒武系和奥陶系内。

塔里木盆地塔中低凸起滑脱构造与分层构造变形

塔中低凸起作为古生代形成的凸起,是油气运移聚集的有利指向区,研究其构造变形特征对油气勘探具有重要的意义。应用地震和钻井资料,在地震资料解释和分层构造复原基础上,研究认为:(1)除塔中Ⅰ号断裂带部分段为基底卷入式外,塔中低凸起主要逆冲断裂以滑脱式为主,主逆冲断裂多在中、下寒武统膏盐层系滑脱;(2)盐上地层变形特征与盐下地层变形特征不同,盐上地层构造变形强度总体上大于盐下地层构造变形强度;(3)膏盐层系在分层构造变形过程中起到协调变形作用;(4)塔中低凸起分层构造变形主要受控于俯冲造山及膏盐层系滑脱作用。

塔中地区下奥陶统油气地球化学特征及成因

通过多种地球化学分析方法,对塔中地区下奥陶统油气地球化学特征与成因进行详细研究,结果表明,下奥陶统原油是以低分子量轻质馏分为主、生物标志物含量极低的高-过成熟原油,以芳烃中含有高-超高丰度的含硫芳烃-二苯并噻吩(DTBs)而显著不同于中上奥陶统等上部层系。依据单体烃碳同位素特征,结合烃类组成与分布,认为下奥陶统原油为来自寒武系-下奥陶统和中上奥陶统的混源油,前者的贡献总体高于后者。下奥陶统原油中较高丰度的硫醇化合物、丰富的四氢噻烷、高含量H2S(近10%)伴生气以及超高丰度的含硫芳烃的存在,表明其经历了硫酸盐热化学还原作用、热化学作用等复杂的油气成藏后作用,这些作用改造了油气藏中的烃类并对油气藏的保存可能产生重要的影响。

塔中低凸起北斜坡奥陶系碳酸盐岩储层特征及其勘探意义

塔中地区的构造演化史大致为:中加里东旋回晚期,塔中演化为前陆盆地的前缘隆起,形成了鹰山组顶部历时约12.8Ma的风化壳,NW走向的塔中Ⅰ号断裂带及相关次级断层开始活动,并伴随右行压扭,而且具有同沉积性质,控制了良里塔格组碳酸盐岩的生长,形成了桑塔木组和良里塔格组之间的淹没不整合;晚加里东运动期—早海西运动期,NE走向的右行走滑断裂继续活动;到二叠纪时期,塔里木盆地火山活动频繁,在塔中47井以及塔中35井区形成了两个规模较大的岩株,并伴随有NW走向的岩浆侵入。伴随构造演化过程在奥陶系碳酸盐岩中形成了三种受构造影响的储层类型——与走滑断裂相关的岩溶塌陷储集体、与同沉积逆断裂相关的良里塔格组台内滩储层、与岩浆热液相关的储集体。构造活动是形成碳酸盐岩优质储层的基础,这三类储集体是不同构造活动的不同表现形式,它们在时间上继承,在空间上叠置甚至重合,相互影响,最终形成一种相对独立的碳酸盐岩岩溶缝洞系统,具有重要的勘探价值。

塔里木盆地塔中地区北坡奥陶系热液蚀变作用

沉积盆地超深层(>4 500 m)不仅具有与浅层和中深层不同的温压条件,而且流体体制也存在显著差异。以塔里木盆地塔中地区北坡NE向走滑断裂带上的SN4井超深层的中下奥陶统碳酸盐岩硅化段为研究对象,在详细的成岩作用研究基础上,开展了成岩矿物流体包裹体、稳定O-C和Si-O同位素以及常量、微量和稀土元素等系统分析。结果表明,超深层中下奥陶统碳酸盐岩储层存在3种流体端元类型:1深成上升流热液;2外源同生卤水;3这2种热流体与储层同生海水的混合流体。其为经历2种流体-岩石相互作用体制演化的结果:1大气淡水-同生海水重力流演化体制;2火成岩活动驱动远端热液与同生卤水混合上升流演化体制。其中,上升流具有2个流体来源:1受火成岩活动驱动远端热液,具有中低温度、中高盐度、富Si质和富含CO2和H2S挥发份水解成强酸的特征,不仅成为缝洞型储层热液-岩石相互作用的溶剂,而且可能发生了第1期天然气充注;2来源于下伏寒武系烃源岩层的中低温、富Ca和CH4的碱性热卤水,不仅形成了晚期裂缝刀刃状方解石脉,而且发生了第2期天然气充注成藏。依据成岩矿物组合和温度控制矿物学原理构筑其储层化学反应路径模型,结合储层物性测定结果,初步估算这种上升流热液蚀变作用对储层孔隙度的贡献达约8%。由此表明,多期火成岩活动和多期断裂活动不仅为深成上升流提供了动力和通道,而且作为一个独立因素对超深层缝洞型碳酸盐岩储层的形成和天然气的成藏起到了重要的控制作用。综上可推论,塔里木盆地中央火成岩带超深层将是这类热液蚀变缝洞型储层发育带和有利的天然气聚集带。

塔中隆起下古生界断裂差异变形特征及控制机理

塔中隆起断裂差异分段、分期变形特征及其控制机理是学者们关注的重大问题,但一直以来缺乏较为详细的研究。本文在详细的地震解释基础上,分析了塔中隆起主要断裂的分段差异特征,甄别断裂活动期次,进一步探讨了塔中隆起断裂差异变形的控制机理。塔中逆冲断裂多具有分段差异变形特征,体现为沿断裂走向基底卷入和膏盐层滑脱型并存;加里东早期,塔中逆冲断裂在局部构造段存在伸展正断层的活动证据;加里东中期Ⅲ幕,NW向逆冲变形最为强烈,同时大规模发育以NE向走滑断裂;海西早期之后逆冲变形仅存在于部分断裂的局部构造分段。本文研究表明,塔中地区基底构造具有横向差异性,这可能是其下古生界差异变形特征的基础;此外,塔中隆起变形强度也存在分段差异性,其横向差异收缩作用是主要断裂变形差异和活动差异的主控因素,也可能是北东向走滑调节断裂的形成原因。

塔中隆起中—下奥陶统岩溶水文地貌条件及控储机制

塔里木盆地塔中隆起中—下奥陶统古岩溶储层是深层碳酸盐岩油气勘探的重点目标。基于地震数据分析和地震属性提取,对塔中隆起的岩溶古地貌和古水文结构进行了精细刻画;通过钻井和成像测井对比、岩心和岩石学薄片观察,揭示了古岩溶储层空间分布的差异性;探讨了水文地貌条件对储层发育的控制作用。研究结果表明:(1)塔中隆起的中央主垒带位于古地形平坦的岩溶高地,发育以裂隙—扩散流为代表的流场结构;北斜坡带位于地势相对陡的岩溶斜坡,有利于形成顺层—径流的水流样式。(2)中央主垒带储层以裂缝—孔洞系统为主,为表层岩溶带的产物,其平面分布受控于NE和NWW向断裂;北斜坡带发育规模不一的孤立洞穴和多层溶蚀孔洞,其岩溶垂向结构相对完整。(3)由于水文地貌条件的差异,中央主垒带和北斜坡带分别形成了“裂隙—渗流”和“顺层—径流”表生岩溶储层发育模式,为储层预测提供了理论依据。