塔里木盆地塔河地区中下奥陶统沉积特征及其演化模式

沉积环境对岩溶型储层的发育起着基础性作用,影响着岩溶体的规模和强度,加强沉积环境研究有助于优质岩溶储层的勘探与预测。为深入认识塔河地区中下奥陶统沉积特征,在野外调查基础上,结合岩石颜色、类型、组合、结构、构造、古生物、地球化学特征等岩石学和岩相学标志,利用岩心、测录井、地震和区域宏观沉积资料,对中下奥陶统沉积环境进行了精细识别和划分。结果显示,研究区岩石类型主要为颗粒灰岩、泥晶灰岩、生物灰岩和过渡岩类;共发育5种沉积环境,蓬莱坝组以局限—半局限台地为主,鹰山组以半局限台地、开阔台地为主,一间房组以开阔台地、台地边缘、淹没台地为主;共发育11种地震相,与各类沉积相带具有较明显的对应关系。总的来说,研究区以台地相为主,时空演化差异明显。纵向上,自蓬莱坝组至一间房组沉积水体逐渐加深,沉积环境由局限逐渐变为开阔;横向上,研究区主体以开阔台地、台地边缘为主,向东、向南至研究区外部逐渐过渡为斜坡、盆地相。综合前人资料,建立了研究区自下奥陶统蓬莱坝组局限台地→半局限台地→中下奥陶统鹰山组开阔台地→中奥陶统一间房组台地边缘→一间房组晚期、吐木休克组淹没台地的演化模式。

塔里木盆地顺北地区中下奥陶统流体改造与油气充注耦合关系

为明确顺北地区中下奥陶统流体改造与油气充注耦合关系,通过对方解石充填物进行阴极发光、流体包裹体显微镜下观察和油包裹体及其伴生盐水包裹体均一温度测试分析,结合方解石微区原位U-Pb同位素定年开展顺北地区中下奥陶统流体改造期次及序列、油气充注期次和时期及流体改造与油气充注耦合关系研究。结果表明:一间房组和鹰山组上段均经历多期流体改造,形成了具有不同阴极发光特征的多期方解石充填物,两者区别在于鹰山组地层未经历大气水改造;油包裹体荧光显示呈现蓝绿色-蓝白色,指示原油成熟度较高,且一间房组与油包裹体共生的盐水包裹体均一温度分布范围为84~98℃,平均均一温度为92.49℃和113~130℃,平均均一温度为119.91℃、鹰山组上段均一温度分布范围91.2~104℃,平均均一温度为96.1℃和112.7~128.1℃,平均均一温度为119.97℃,表明存在加里东晚期和海西晚期-印支期两期油气充注,主成藏期为海西晚期-印支期。烃类包裹体宿主矿物方解石微区原位U-Pb测试表明,其主要形成于加里东中晚期[(466.8±8)~(470.6±4.5)Ma],揭示油气充注发生在加里东晚期混源流体改造形成的具备红色-橙红色阴极发光特征方解石之后。

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。

塔里木盆地顺南地区中下奥陶统碳酸盐岩储层特征与主控因素

顺南地区位于塔里木盆地顺托果勒低隆的南部,目前已有多口井钻获天然气。随着勘探的推进,对储层发育规律的认识成为影响勘探评价的关键问题之一。在沉积相和构造演化背景研究的基础上,基于岩心描述、薄片鉴定、物性分析、综合录井和储层预测综合分析,对该区中下奥陶统储层进行了研究。中下奥陶统碳酸盐岩发育断控及热液改造的孔缝洞、白云岩晶间孔和晶间溶孔、灰岩颗粒内微孔隙等多尺度的储集空间,可划分为裂缝—孔隙型、断控缝洞型、热液改造孔缝洞型3种储层类型。裂缝—孔隙型分布于一间房组—鹰山组上段灰岩和鹰山组下段白云岩基质中,基质物性较差,为特低孔特低渗储层;断控缝洞型、热液改造孔缝洞型沿NE向走滑断裂带分布。多阶段发育的走滑断裂及伴生裂缝本身既可形成缝洞体储集空间,又沟通孔隙和微孔隙、晶间孔和晶间溶孔成为连通的有效储层,同时也是热液流体作用的先决条件,因而是规模有效储层的主控因素。

塔里木盆地塔河油田中下奥陶统鹰山组内幕储层成因机理

塔里木盆地塔河油田中下奥陶统顶部风化壳缝洞型储集体是主力产层,在其下部依然发育规模性储集体,为探讨这套储集体的成因机理,在A井区开展了碳氧同位素、锶同位素、稀土元素和阴极发光等分析测试工作。洞穴和构造裂缝方解石的δ^(18)O和δ^(13)C值明显比灰岩背景值偏负,具有δ^(18)O不变而δ^(13)C可变的趋势,δ^(18)O_(PDB)均值为-14.74‰,为脱气作用形成的大气水方解石线。洞穴和构造裂缝方解石的^(87)Sr/^(86)Sr比值介于0.709622~0.709968之间,明显高于背景值,主要受壳源锶的影响;稀土元素中Ce和Eu元素无正异常,表明缺乏热液流体的参与。洞穴和构造裂缝方解石胶结物主要发橘黄色和暗棕色光,代表的是弱氧化—弱还原环境。研究认为,A井区中下奥陶统鹰山组缝洞储集体形成于海西早期大气淡水深部缓流带环境,该岩溶环境具有承压、水流缓慢、不受排水基准面控制的特点。

塔河油田中下奥陶统岩溶缝洞方解石碳、氧、锶同位素地球化学特征

为了探讨塔河油田中下奥陶统古岩溶产物的地球化学特征以及评价不同期次古岩溶作用的影响区域,系统分析了中下奥陶统岩溶缝洞方解石的碳、氧、锶同位素.不同产状的方解石碳、氧同位素具有明显的大气水岩溶特征,早期岩溶产物以富集13C和低87Sr/86Sr比值为特征,而海西早期岩溶产物以δ13C分布较宽和高87Sr/86Sr比值为特征,两者的δ18O值分布均较宽.桑塔木组覆盖区比北部地区富集13C,来自围岩的13C比重加大,另一个原因是早期岩溶产物的δ13C值较高;桑塔木组覆盖区岩溶产物具有高87Sr/86Sr比值特征,说明有壳源锶的注入,主要是受海西早期岩溶作用的影响,并且高87Sr/86Sr比值特征比北部地区低,其原因是来源于围岩的重溶锶比重加大.δ13C和87Sr/86Sr在区域上的变化,结合区域地质背景,表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响,是塔河油田中下奥陶统碳酸盐岩的主岩溶期,也是其储层的主要形成时期.

塔里木盆地顺托果勒地区中下奥陶统鹰山组与一间房组沉积相与旋回地层

塔里木盆地中下奥陶统地层主要由碳酸盐旋回组成。分析顺托果勒地区钻井资料和沉积相,识别研究区沉积相类型;根据藻屑颗粒结构比例,划分沉积旋回;根据垂向岩相、旋回叠置样式和可容纳空间变化,识别研究区旋回层序。结果表明:研究区识别两种主要的沉积相类型,分别是半局限潮下带和开阔潮下带,在顺北和顺南地区进一步分别划分为7种(LF1~LF7)和10种(L1~L10)岩石微相;识别两种类型的旋回,分别是半局限浅水—中潮下旋回和开阔中—深水旋回,第一种旋回发育于鹰山组上段和一间房组下段地层,第二种旋回主要发育于一间房组上段地层;识别8个三级层序(Sq4—Sq11),由下部海进域和上部高位域组成,可以进一步划分为下部稳定/海侵段和上部海侵段两段。该结果对研究塔里木盆地顺托果勒地区沉积演化过程具有指导意义。

塔中地区中下奥陶统划分与对比

根据多口新钻井的古生物、岩性、电性特征,并结合薄片、电镜等微观资料,将塔中地区中下奥陶统自上而下分为中奥陶统一间房组、中下奥陶统鹰山组与下奥陶统蓬莱坝组,鹰山组与蓬莱坝组可分别划分为4与5个段,它们在全区具有良好的可对比性。在早中奥陶世,卡塔克隆起与塘古巴斯坳陷及古城墟隆起为统一的碳酸盐岩台地,卡塔克隆起缺失一间房组,鹰山组、甚至蓬莱坝组亦有不同程度的剥蚀,与上覆地层上奥陶统或下石炭统为角度不整合接触;塘古巴斯坳陷及古城墟隆起存在一间房组,且与下伏的鹰山组为连续沉积。

古城地区中下奥陶统白云岩碳氧同位素特征及成因

为深入研究古城地区奥陶系白云岩的成因,以钻井岩心以及井壁取心的岩石学观察和分析为基础,将古城地区中下奥陶统基质白云岩划分为4类,充填胶结白云石划分为3类,进行了碳氧同位素以及白云石有序度的测试分析。研究表明:该区白云岩类型以粉晶、粉细晶为主,白云石有序度低,白云化作用主要发生在浅地表的同生—准同生阶段;粉细晶白云岩的碳氧同位素在纵向上受沉积以及成岩环境的影响,具有明显的差异性,白云化作用发生于浅埋藏阶段;细中晶白云岩以及白云石充填胶结物形成于中—深埋藏条件,与深部热液活动有关。该认识对该区白云岩储层的进一步研究具有指导意义。

顺北地区中下奥陶统埋深碳酸盐岩储集体特征及成因

为明确储集体特征及其成因,利用岩心及薄片观察、X衍射、物性测试、阴极发光和Sr同位素测试等技术手段对塔里木盆地顺北地区不同断裂带位置典型井碳酸盐岩储集体储集空间影响因素进行分析。研究表明,储集体岩性以砂屑泥晶灰岩、泥晶砂屑灰岩和泥晶灰岩为主,储集空间类型包括洞穴、裂缝和孔洞,充填物类型主要为方解石、沥青和石英。其中:方解石胶结最为常见、分布广泛,存在2~3期胶结;沥青和石英在不同储集空间内差异明显,前者仅在裂缝系统内充填,后者几乎全部充填于溶蚀孔洞内。顺北地区一间房组和鹰山组上段储集体类型主要为裂缝型和裂缝-孔洞型,储集体形成主要受断裂-裂缝体系和流体性质、来源及规模影响。断裂-裂缝体系直接控制裂缝型储集体的发育,可提高储集体渗透性并为流体或油气的充注提供通道,是储集体发育的主要控制因素;在断裂通道背景下,流体对储集体的溶蚀作用也会影响储集体的发育,其中碱性富钙流体对研究区储集体发育影响最大,酸性富硅和成烃流体总体规模有限,仅在局部对储集体进行改造。

塔中地区中下奥陶统鹰山组表生岩溶分布特征及主控因素

塔中地区中下奥陶统鹰山组主要经历加里东中期—海西早期多期构造运动,形成多个不整合面,发育多期表生岩溶,目前对影响鹰山组多期岩溶分布特征的主控因素的分析不够深入。为此,在鹰山组古地貌岩溶层识别与对比的基础上,对岩溶分布的影响因素进行分析,总结其主控因素。研究区中下奥陶统为稳定的台地沉积,利用残余厚度等时间图恢复鹰山组岩溶古地貌,并划分为岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地3个地貌单元。通过对塔里木盆地表生岩溶洞穴层发育深度的分析,将研究区表生岩溶发育深度定为不整合面以下180 m内。综合应用钻井、岩心、测井和地震等资料识别岩溶层,在岩溶层对比分析的基础上研究发现,3个岩溶台面对应发育3个岩溶层,并且岩溶层主要发育在岩溶斜坡上,影响表生岩溶分布特征的主控因素为岩性和构造。

塔里木盆地古城地区中下奥陶统白云化流体性质厘定-来自稀土元素的证据

为明确古城地区中下奥陶统白云岩成因,在岩石学研究基础之上,对塔里木盆地古城地区6口井中下奥陶统蓬莱坝组及鹰山组的基质白云岩、泥晶灰岩及充填白云石进行了稀土元素分析。结果表明,不同类型基质白云岩之间的ΣREE差异性小,细中晶白云岩的ΣREE略低于粉晶及粉细晶白云岩。基质白云岩稀土分配模式总体具有LREE富集、HREE亏损,Ce负异常,La正异常的特征,与泥晶灰岩分配模式一致,反映了沉积及成岩流体主要为孔隙间残留海水。部分粉细晶岩与细中晶白云岩具有Eu轻微正异常表明在后期成岩过程中受到了热液作用的改造。充填白云石ΣREE显著高于基质白云岩,具有最高的ΣLREE/ΣHREE值,显著的Eu正异常,属于典型的热液成因,热液流体可能为寒武系地层热卤水。

下扬子烃源岩新层位——中下奥陶统

中下奥陶统通常主要作为储层看待,然而皖南地区的下奥陶统宁国组主要为一套富含笔石的灰黑色—黑色薄层硅质、碳质泥岩,属广海陆棚相至深海盆地相沉积;而中奥陶统胡乐组主要为一套同样富含笔石的深灰色薄层粉砂质泥岩和中厚层硅质泥岩,属深海陆棚相至盆地相沉积。二者分布范围相当,但宁国组厚度明显大于胡乐组。下奥陶统宁国组6个样品的岩石热解数据显示,恢复后的TOC均值为1.24%。根据上升流的识别标准,宁国组和胡乐组的岩性和岩相特征以及宁国组地球化学测试结果,推测皖南地区中下奥陶统可能是一套受上升流影响的中—好烃源岩。鉴于南黄海是下扬子的主体,建议加强南黄海中下奥陶统烃源岩的研究。

塔中北斜坡中下奥陶统鹰山组沉积相类型及分布研究

塔中北斜坡下奥陶统鹰山组具有较好的油气勘探前景,以区域沉积背景研究为基础,通过岩心精细描述、薄片鉴定、测井资料分析,认为该区下奥陶统鹰山组主要发育斜坡相、台地边缘相和开阔台地相。通过对沉积相序、沉积相纵横变化特征、沉积相平面分布特征的研究,揭示出塔中北斜坡下奥陶统鹰山组沉积时期斜坡-台缘的沉积相平面展布特征,其中台地边缘相带是最有利的勘探区带。高能沉积相带的发现对于扩大该区的油气勘探领域具有重要的指导意义。

塔河油田8区中下奥陶统洞穴型储层发育特征及控制因素

为了探讨塔河油田中下奥陶统古岩溶洞穴型储层的发育特征及储层发育的控制因素,通过储层识别、连井对比、地震剖面分析、古地貌恢复等手段,对塔河油田8区岩心、钻井、录井、测井、地震等资料进行了系统的研究。研究表明,区内海西早期不整合面下发育三套洞穴层,对应着三个岩溶旋回,单井剖面上存在着六种组合;洞穴层发育上受海西早期不整合面控制,不整合面下0～200米为洞穴密集发育区,越靠近不整合面,洞穴被充填概率越高;平面分布上受断裂因素影响,多发育于断裂带或断裂较发育地区,多组断裂的交汇部位易形成大型洞穴;古地貌控制了储层的优势发育范围,洞穴井主要沿古地貌缓坡分布。结合区域地质背景,认为区内岩溶洞穴型储层具有极强的非均质性和旋回性,不整合面、区域断裂及岩溶古地貌为岩溶储层发育的主要控制因素。

新疆西克尔露头区中下奥陶统塌体特征及成因分析

通过对塔里木盆地柯平隆起西克尔地区中下奥陶统露头21号点塌体几何尺度的观测、岩性和岩相的观察描述、断裂(裂隙)系统的分析、塌体与围岩地层及围岩地层之间的关系分析,结果表明该塌体不具岩溶垮塌的特征,而具有山体滑坡的性质,具体表现为塌体水平向运动的剪切帚状节理及与围岩间的边界断裂、山体整体运动滑塌的地层完整性、山体崩塌-倒塌、滑塌的似角砾岩及不同围岩间的地层产状的变化。对山体成因的分析表明,山体在滑坡过程中经历了崩塌-倒塌、滑塌作用。其滑坡可能原因是塌体位于古岩溶洼地的一端,这为滑坡提供了地质条件;而加里东期走滑断裂的后期活动成为山体滑坡的触发因素。

塔中地区中下奥陶统白云岩特征及成因

塔里木盆地塔中地区中下奥陶统的白云岩是塔里木盆地天然气勘探的重要后备领域。关于其白云岩的成因一直存在着一些分歧。在总结前人研究成果的基础上,结合笔者研究的实际情况,通过岩心及显微镜下观察将塔中中下奥陶统的白云岩划分为4种类型。通过对其岩性特征、阴极发光、微量元素、碳氧稳定同位素、锶同位素的分析,认为存在热液、浅埋藏、渗透回流和大气水—海水混合白云石化机制。

塔里木盆地古城低凸起中下奥陶统白云岩稀土元素地球化学特征及其成因

中下奥陶统白云岩是塔里木盆地古城低凸起主要的天然气储集层,按结构特征将其分为粉-微晶白云石、粉-细晶级他形脏白云石、粉-中晶级自形白云石、中-粗晶脏白云石、中-粗晶干净白云石和鞍形白云石等6种类型,对不同类型白云岩的稀土元素分析结果表明,研究区样品的ΣREE总体含量偏低,与La_N/Yb_N、LREE/HREE大致呈正相关,与δEu、δCe的相关性较差。不同类型白云石稀土元素配分曲线差别不大,均为总体平缓、略向右倾,显示轻稀土略微富集。不同类型白云石成因类型略有不同,主要为同生期蒸发泵成因、同生期渗透回流成因、浅埋藏成因和热液成因等4种成因类型。

塔里木盆地塔中北围斜中下奥陶统顶部暴露剥蚀的证据探讨

塔里木盆地塔中北围斜地区中下奥陶统顶部是否存在暴露剥蚀,对明确该地区的储层发育主控因素及下一步勘探方向至关重要。通过对新三维地震剖面反射特征、已钻井R o热演化剖面及裂缝充填方解石δ13C、δ18O同位素特征的分析,初步认为受加里东中期Ⅰ幕构造运动的影响,塔中北围斜地区中下奥陶统顶部遭受了不同程度的暴露剥蚀,临近塔中Ⅰ号断裂带的地区剥蚀程度增大,这将会提升该地区加里东中期Ⅰ幕风化壳岩溶领域的油气勘探潜力。

草湖北部寒武系-中下奥陶统烃源岩研究

草湖凹陷位于塔里木盆地满加尔坳陷北部,钻探和地化分析证明草湖地区下古生界寒武系-中下奥陶统发育一套海相烃源岩,岩性为暗色灰岩和暗色泥岩。通过有机质丰度、有机质类型及有机质成熟度的分析,指出了该地区油气的勘探前景。