塔里木盆地塔河油田塔深5井震旦系原油地球化学特征及地质意义

塔深5(TS5)井于2021年完钻,井深9 017 m,是目前亚洲第一深井,同时也是塔里木盆地台盆区第一口在8 780~8 840 m的上震旦统白云岩段获得油气突破的钻井,也是继轮探1井寒武系盐下突破后,超深层白云岩领域的又一重大发现。为了探究其油气成因,分别对TS5井震旦系凝析油和上部奥陶系重质油,及其邻区寒武系挥发油和奥陶系凝析油进行了有机地球化学特征对比。结果表明,TS5井震旦系凝析油和白云岩储层氯仿抽提物的正构烷烃系列均分布完整,指示了其生烃母质形成于强还原环境;其与奥陶系正常油-超重质油和雅克拉地区凝析油总体具有相似的生物标志化合物和碳同位素分布特征,反映均具有相似的油源;其等效镜质体反射率(Rc)值为1.7%,成熟度高于奥陶系重质油、寒武系挥发油,与邻区凝析油相当,处于高成熟阶段。综合生物标志化合物和碳同位素证据,推测TS5井震旦系油气源来自下寒武统玉尔吐斯组,其与上覆玉尔吐斯组泥页岩构成良好的储盖组合,喜马拉雅晚期来自周边较低部位玉尔吐斯组生成的高成熟凝析油气,沿斜坡运移至震旦系白云岩构造圈闭内形成了一定规模的凝析气藏。TS5井震旦系油气突破,发现了新的含油气层系,丰富了超深层油气成藏过程,为塔里木盆地超深层勘探指明了新的探索方向。

塔河油田走滑断裂与古岩溶耦合关系研究及其对奥陶系储层发育的影响

走滑断裂与古岩溶作用耦合关系方面的研究报道较少。本文通过对TH12518走滑断裂在奥陶系一间房组地层内构造样式时空叠加改造特征和不同期岩溶作用的研究,明确不同期次走滑断裂内幕结构与古地貌、古水系间的耦合关系。在TH12518走滑断裂在多期构造活动改造下,一间房组地层构造样式多次差异叠加,形成5种分段类型:Ⅰ型,拉分+平移+拉分段;Ⅱ型,拉分+平移+平移段;Ⅲ型,平移+挤压+拉分段;Ⅳ型,平移+挤压+平移段;Ⅴ型,逆冲推覆改造段。即加里东中期Ⅰ~Ⅲ幕形成平移段和拉分段;加里东晚期形成平移+挤压段、拉分+平移段、逆冲推覆段3种样式;海西早期发生“弯曲效应”,形成平移+挤压+平移段、拉分+平移+平移段、平移+挤压+拉分段、拉分+平移+拉分叠加构造样式。不同期岩溶地貌差异大。加里东中期Ⅰ幕岩溶台地水系欠发育;加里东中期Ⅱ-Ⅲ幕,北部抬升形成岩溶准平原,南部岩溶斜坡区发育近南北向地表水系及暗河;加里东晚期,岩溶斜坡区发育多组水系,沿北东东向断裂新形成北东东向暗河和地表水系。海西早期,岩溶斜坡发育大型曲流河。一间房组地层在不同岩溶期,不同区域不同类型段的岩溶作用不同。加里东中期Ⅰ幕整体发育开发式裸露型岩溶,沿断裂带下渗溶蚀,北北东向断裂拉分段溶蚀较强。加里东中期Ⅱ-Ⅲ幕北部发育开发式裸露型岩溶,南部为半开放式承压型岩溶,拉分段溶蚀进一步增强,Ⅱ幕还发育“下降型”埋藏断控岩溶。加里东晚期发育开发裸露型岩溶、半开放承压岩溶和“下降型”埋藏断控岩溶,北部受岩溶基准面控制,向下在寒武系顶面白云岩岩性界面岩溶作用受阻。南部不受基准面控制,向下至少溶蚀至寒武系阿瓦塔格组顶面,纵向上岩溶缝洞体分层明显。海西早期,发育半开放式承压型岩溶,除弯曲效应拉分段外,岩溶作用较弱。在空间上存在某一区域储层由某一期或多期关键岩溶期和关键岩溶方式控制决定,如覆盖区加里东中期Ⅱ幕“下降型”埋藏断控岩溶作用是奥陶系一间房组顶面缝洞型储层形成的关键因素。研究成果有助于为滚动开发实践提供地质依据。

塔河油田下寒武统烃源岩生排烃史差异演化及成藏效应

针对塔河奥陶系油藏多相态油气富集主控因素认识不清的问题,采用盆地模拟技术再现了塔河油田下寒武统烃源岩热演化史、生烃史及典型剖面油气运聚过程。研究表明:塔河地区下寒武统烃源岩从加里东早期进入成熟阶段,目前处于高成熟—湿气阶段,发育断续埋藏、持续埋藏和长期浅埋藏3种热演化模式,分别对应油气并举双峰型、油强气弱型、单峰型3种生烃模式。烃源岩热演化差异致使奥陶系油气发育多期充注、垂向疏导、侧向调整改造的演化历史,油气相态呈现轻质油藏—中质油藏—重质油藏的有序分布格局。塔河地区不同构造带下寒武统烃源岩热演化具有由北西向南东递增的趋势,与油气相态差异呈现明显的正相关性,体现出“源控”特征,喜山期控制了现今油气藏分布。研究发现,塔河油田盐下、托甫台生烃强度高,喜山期生烃总量相对较大,可作为下一步勘探开发的有利区。研究结果对塔河油田深层油气资源和目标评价有一定指导意义。

塔里木盆地塔河油田逆冲背斜区奥陶系古暗河系统发育特征

塔里木盆地塔河油田古暗河系统研究尚处于初始阶段,主要从暗河的深浅分布、结构样式等特征开展暗河洞穴的划分,较少从构造、断裂、古地貌、地下水位等地质方面综合分析复杂暗河系统的空间发育规律,致使暗河的主次从属关系、空间叠置样式、原始连通关系难以厘清,从而制约了塔河油田开发后期的综合治理研究。为了明确塔河油田主体区逆冲背斜区奥陶系古暗河系统发育特征,利用构造断裂解析、古地貌恢复、地震属性刻画、纵断剖面解读等方法进行了S67井区古暗河的类型识别、系统划分和地质成因研究,尤其首次识别并剖析了潜流回流暗河。结果表明,S67井区处于塔河主体区岩溶台原南缘的低地势区,发育幅差较小的峰丛洼地、溶丘洼地,地表水系下切深度较浅;逆冲背斜为低角度逆冲推覆构造样式,逆冲背斜之上的网格状断裂为多层状暗河系统提供有利溶蚀通道。研究区奥陶系发育相对独立的、树枝状结构的地下水位暗河系统和潜流带暗河系统,地下水位型暗河可分为主干型、支流型和废弃型,潜流回流暗河可分为上升型、对称型。控制逆冲背斜区古暗河发育的主要因素有古地貌、地下水位、逆冲背斜构造和次级断裂网络等。

塔河油田良里塔格组迷宫型岩溶洞穴系统发育特征

为了明确塔河油田上奥陶统良里塔格组迷宫型岩溶洞穴系统的样式和结构,利用古地貌恢复、古水系刻画、测井地层对比、构造断裂解析、地震属性刻画等方法,进行了塔河油田11区的古水文地貌恢复、岩溶层组格架构建、岩溶洞穴识别和成因模式分析。结果表明:塔河油田南部加里东运动中期Ⅱ幕古地貌西北高、东南低,发育北北西—南南东向树枝状地表深切沟谷,良里塔格组发育近水平状分布、闭合管道结构及溶蚀强度较高的迷宫型岩溶洞穴系统;良里塔格组岩溶洞穴系统与澳大利亚Judbarra地区Bullita洞穴系统成因相似,属于典型的表生岩溶扩散下渗型迷宫型岩溶洞穴系统;上奥陶统恰尔巴克组泥岩段为隔水层,控制了良里塔格组迷宫型岩溶洞穴系统的侧向溶蚀作用;沟通地表水系的断裂为岩溶水主要下渗溶蚀通道,随着区域基准面下降,岩溶水沿断裂下渗进入中奥陶统,中奥陶统一间房组形成断溶体。塔河油田加里东运动中期Ⅱ幕表生岩溶“双层”迷宫型岩溶洞穴系统的认识对上奥陶统油藏开发具有重要意义。

塔河油田KZ区块白垩系成藏特征

KZ区块白垩系过路井补孔改层均表现出良好的生产能力,具备一定的开发潜力,但目前补孔改层措施潜力论证以单井测井资料为主,缺乏系统研究。通过对KZ区块白垩系开展构造描述、精细地层对比、储层展布特征及油气分布规律研究,结果表明:KZ区块白垩系主要发育断鼻圈闭,“反向”断层更容易形成断层遮挡油气藏,微幅度构造控制油气的富集,油气成藏模式为他源断控、垂向及侧向输导。

叠合盆地深层海相油气差异富集历史的动态模拟——以塔河油田下古生界含油气系统为例

以塔里木盆地塔河油田下古生界含油气系统为例,针对叠合盆地深层海相油气复杂的差异富集历史,采用成藏动力学模拟方法进行深层油气的生排烃、运聚和调整改造的历史恢复。研究表明:①塔河油田下寒武统烃源岩的热演化史反映出不同构造带的生排烃过程及其强度具有明显不同,是导致深层油气相态差异的主要原因。②走滑断裂和不整合面等构成的复合输导体系控制深层油气早期运移聚集和后期调整,中寒武统台内膏盐岩阻止深层油气的垂向运聚,致使深层油气呈现明显的“断控”特征,其中北东向走滑断裂带和深层油气运移低势区叠加有利于汇聚成藏,且主要沿北东向走滑断裂带呈串珠状分布。③成藏动态模拟揭示“源-断-缝-膏-保”时空配置控制塔河深层油气的差异富集,奥陶系经历多期充注、垂向运聚、侧向调整改造的成藏历史,深层油气一直处于运移聚集和逸散的动态平衡中。④油气残留量统计显示塔河油田深层奥陶系鹰山组和蓬莱坝组仍具有较好的勘探开发潜力,超深层中上寒武统具有一定的油气资源前景。研究为塔里木盆地深层油气的动态定量评价提供了参考依据,也可以为古老克拉通盆地碳酸盐岩相关油气成藏演化的研究提供借鉴。

碳酸盐岩缝洞型油藏注水井储量损失原因及治理对策——以塔河油田A区为例

注水替油为塔河油田缝洞型油藏稳产的重要方式之一,近年来,注水替油失效井占比逐年提升,注水井储量损失问题日益凸显。根据单井生产特征和地质特征,通过能量指示曲线、注水指示曲线定量化分析各阶段储量变化,动静态结合并融合数模、建模一体化技术,分析了储量损失的本质原因,并针对不同储量损失类型提出不同的治理对策,恢复失控储量,提高产能。储量损失主要分为远端储量损失和体内储量损失两大类,其中,针对远端储量损失以恢复远端供液为目标,针对体内储量损失以扩大井周动用为目标。实际治理效果与数模预测方案吻合,治理效果显著。

碳酸盐岩沉积微相特征及储层控制因素——以塔河油田东南缘X井中—上奥陶统为例

为明确碳酸盐岩沉积微相与储层物性关系,根据塔河油田东南缘X井中—上奥陶统的岩心、薄片和测井等资料,分析储层岩石类型及沉积微相特征,研究储层物性及控制因素。结果表明:塔河油田X井中—上奥陶统发育泥晶生屑灰岩、亮晶生屑灰岩、含球粒亮晶藻鲕灰岩、具鸟眼构造的泥晶灰岩、含钙质绿藻生屑泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩、亮晶集合粒灰岩、含集合粒亮晶鲕粒灰岩、泥晶砂屑生屑灰岩、亮晶砂屑灰岩和泥晶灰岩11种岩石类型;发育砂屑滩、生屑滩、鲕粒滩、滩间海、藻鲕滩和灰坪6种沉积微相;发育溶洞型、裂缝—溶洞型和裂缝型3种储层。研究区孔隙度、渗透率的差异主要受沉积微相和后期溶蚀改造的影响,砂屑滩、生屑滩、鲕粒滩和藻鲕滩的储层物性相对较好,为裂缝—溶洞型储层,是发育优质储层的有利相带。该结果为塔河油田东南缘奥陶系碳酸盐岩储层勘探提供参考。

塔里木盆地塔河油田S80走滑断裂发育特征及其对奥陶系储层的控制作用

综合运用岩心资料、测井资料、单井漏失段宽度和漏失量数据,利用高精度三维地震数据,结合多层相干属性开展塔里木盆地塔河地区S80走滑断裂带精细解析,厘定了其空间展布特征、活动强度特性及活动期次,探讨了S80走滑断裂对奥陶系储层的控制作用。研究结果表明:①S80走滑断裂带沿走向可分为西带、中带和东带,3个分带整体具有纵向上由寒武系至奥陶系叠接段数量显著增多、段长和段宽明显增加的特点,平面上由SW向NE张扭段规模减小、压扭段规模增强、平移段逐渐消失。具有“中带断裂活动强、两侧断裂活动弱”的特征。②S80走滑断裂带活动主要经历了加里东中期、加里东晚期—海西早期、海西晚期和印支期—喜马拉雅早期4个阶段。加里东中期和加里东晚期—海西早期为主要活动期。为“前两期左行,后两期右行”的走滑性质。③围绕S80走滑断裂带发育洞穴型、复合型(裂缝-孔洞型、孔洞-裂缝型)以及裂缝型3类储层。溶蚀孔洞的发育与走滑断裂分段性活动密切相关,活动性强的压扭段、平移段及活动性弱的张扭段主干断裂周缘是溶蚀孔洞发育的有利部位。④中奥陶统一间房组压扭段裂缝线密度高,中奥陶统一间房组至中-下奥陶统鹰山组纵向上裂缝线密度显著降低,溶蚀能力局限性大。中奥陶统一间房组张扭段裂缝线密度适中,中奥陶统一间房组至中-下奥陶统鹰山组在纵向上裂缝均较发育,溶蚀孔洞数量和规模相对更大,为储层的有利发育区。

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层裂缝表征与主控因素分析

文章利用岩心、薄片、扫描电镜和成像测井等资料,系统研究了塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层天然裂缝的发育特征,深入分析了该地区天然裂缝发育的主控因素。研究结果表明:塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层天然裂缝可分为构造裂缝(张性裂缝、剪切裂缝)、表生裂缝(风化缝)、成岩裂缝(缝合线、层理缝)和复合成因裂缝(构造风化裂缝、构造成岩裂缝)4大类7小类,其中构造裂缝在天然裂缝占据主导地位。裂缝走向以NE-SW、NW-SE和NNE-SSW向为主,倾向为NNW、NE和SEE倾,倾角多为大于70°,线密度介于1.5~3.5条/m之间。根据裂缝充填特征和交切关系可以将裂缝分为3期,第1期充填裂缝中的微裂缝镜下荧光反应强烈,证实充填裂缝并非完全无效的裂缝,内部微裂缝的发育依旧可以使其具有有效性。第2期裂缝内部被大量沥青质充填,有效性较差。第3期裂缝开度大、有效性强,但其内部并无荧光显示。碳酸盐岩储层裂缝的形成和发育受构造应力场、断裂、岩性和岩溶作用4个因素的控制。裂缝形成期构造应力场的大小和方向决定了裂缝的形成规模及分布模式。在走滑断裂的显著影响下,断层伴生裂缝大量发育,裂缝产状同走滑断裂带基本一致。距断裂带2048.56 m为单条走滑断裂带控缝作用的最大有效影响范围,其中0~308.25 m属于断控裂缝强发育区,超过308.25 m断控裂缝强发育程度显著降低。走滑断裂张扭段和断裂带端部裂缝发育程度好,主动盘裂缝密度高,油气充注更丰富。裂缝发育程度同脆性矿物含量呈明显正相关趋势,并显著受控于杨氏模量和泊松比值的影响,白云岩裂缝发育程度最高,灰岩小类中砂屑灰岩裂缝发育程度最好。岩溶地貌中以岩溶台地下的丘从洼地无论浅层及纵向上均有较强的裂缝发育规模,平均裂缝线密度在2.67条/m,对储层的改善效果强。

塔河油田西南部地区下奥陶统蓬莱坝组沉积相研究

塔河油田奥陶系是塔河油田近几年油气勘探的重要领域,但是其沉积相类型及展布特征的研究仍旧比较薄弱,制约了下一步的勘探进程。结合沉积相识别标志,对研究区沉积相及其展布特征进行分析。结果显示:研究区下奥陶统蓬莱坝组为局限台地相沉积,发育潮坪、台内滩、潟湖三种亚相,可细分为云坪、灰云坪、灰质湖、云灰湖、砂屑滩5个微相;研究区整体以潮坪沉积为主,蓬莱坝组上段发育潟湖沉积,台内滩发育规模小,孤立分布,纵向上分布于蓬莱坝组上段,平面上自西向东数量逐渐增加。

塔河油田托甫台北区块断裂特征研究

主要开展研究区断裂空间解析与测试,明确不同尺度断裂的空间展布特征与发育规律;在前期解释成果的基础上,对研究区内典型走滑断裂解释模式进行梳理,在此基础上完善走滑断裂以及次级断裂的解释模式,确定研究区不同级别断裂空间特征,阐述不同尺度断裂的空间展布特和发育规律。

塔河油田某区块A#计转站就地分水工程节能降耗效果评价

目前塔河油田某采油厂负责的主体区块产出液均输至A号联集中处理,超负荷严重,污水处理水质不达标,系统运行稳定性差,存在运行成本高及安全环保风险。为了应对产出液上升趋势及水处理系统超负荷等问题,某采油厂通过对A号联上游各区块实施就地分水,减少A号联进站水量,将A号联进站水量控制在其处理能力范围内。目前已在A-1计转站、B-1计转站、C-1计转站实施就地分水,节能降耗效果显著。本文以新建A#计转站就地分水建设工程为例,详细阐述就地分水工程在节能降耗、降低安全环保风险方面的优势以及带来的显著经济效益。

塔河油田碳酸盐岩小尺度缝洞体的预测识别技术研究及应用

针对塔河油田小尺度缝洞体分布零散、种类复杂、识别动用难度大的特点,常规缝洞体检测技术如反演阻抗、分频振幅、杂乱度等方法不能很好刻画小尺度缝洞体。基于绕射波识别的方法原理,从小尺度缝洞正演模拟分析入手,运用绕射波分离技术,在地震数据中去除反射波,对绕射波进行单独成像。实际资料应用表明,绕射波分离成像技术提高小尺度缝洞体的横向分辨能力,对小尺度缝洞有明显聚焦成像效果,提升小尺度缝洞体的预测精度,提高缝洞型储层的油气藏识别能力,实现对有利储层发育区的有效预测。

塔河油田三叠系井壁失稳影响因素分析研究

此次以塔里木盆地塔河油田三叠系为主要研究对象,基于对研究区广泛覆盖的地质、工程资料的分析研究,从钻井液密度、API滤失量、高温高压滤失量、氯根离子以及狗腿度的研究角度来综合探讨塔河油田三叠系井壁失稳的影响因素,明确塔河油田不同区块影响井壁稳定性的主次因素,为下阶段钻井液的优化提供参考。通过充分的文献调研和现场钻井资料总结分析,分析跃满、果勒、鹿场、哈得及富源五个区块近五年已钻井的井径扩大率与钻井液密度、氯根含量、钻井液API滤失量、高温高压滤失量及狗腿度之间的相关系数,分析井壁稳定性与这些因素之间的相关性大小,找出影响井壁稳定性的主次因素。为油气钻探技术的发展提供理论支持,为安全、优质、高效的钻井提供基础理论,最终实现油气高效、经济开发。

塔河油田碳酸盐岩缝洞型油藏井网优化

碳酸盐岩缝洞型油藏具有储集体规模差异大、空间离散性强,井间缝洞连通结构复杂、流体流动模式多样等特征。缝洞控制程度低,储量动用不均衡,生产效果差异大,常规砂岩油藏规则和不规则井网部署方式均不适用,需要建立一种匹配油藏特点的井网构建与优化方法。将物理模拟实验和理论分析相结合,采用“立体化”、“系统化”的井网构建思路,丰富空间结构井网的理论内涵,深化重力驱替理论在空间结构井网构建中的根本性认识。建立以缝洞结构、连通关系、储量动用、能量状况和注采结构为主线的井网设计方法和六步法井网构建流程。总之,流体密度差是重力置换的主导因素,缝洞连通结构的位势差是纵向驱替的重要驱动力,主次通道的驱替速度差是垂向平衡的关键,是缝洞型油藏空间结构井网提高采收率的增效机制。

塔河油田岩溶峡谷区伏流坍塌型古暗河缝洞系统

为研究塔河油田中—下奥陶统古岩溶发育特征,通过恢复海西运动早期古地貌和古水系,划分了岩溶峡谷区洞穴类型,构建了塔河油田岩溶峡谷区伏流坍塌型缝洞成因演化模式。研究结果表明:研究区发育海西运动早期古岩溶作用,岩溶古地貌总体北东高南西低,微地貌以低幅度溶丘、溶峰和洼地的组合为主,古水系主要为峡谷明流、伏流、暗河与干谷的组合;主干水系具有南段深切曲流峡谷、中段峡谷和北段伏流-天窗的分段结构,分支水系为树枝状暗河网络;伏流坍塌型地下河洞穴可识别,划分为暗河型、伏流型、顺河潜流型和穿洞型4种类型;研究区古暗河系统发育演化可分自由曲流型、伏流-深切曲流型和坍塌天窗伏流型。

塔河油田奥陶系古岩溶洞穴充填物时代鉴别特征及其储集意义

洞穴充填物的充填时代分析能够帮助认识洞穴的形成过程、充填结构序列和储集空间发育规律。塔河油田奥陶系岩溶洞穴受到物理充填作用的显著影响,其充填物的时代鉴别特征及其对储集空间发育的影响缺乏系统的分析。基于塔河油田奥陶系地质背景、岩心、测井、测年及产能资料的分析,认为:(1)灰绿色层理构造钙质砂岩和泥质粉砂岩为搬运充填成因,与裂缝共生的灰绿色泥质粉砂岩为渗流充填成因,它们的充填时代为海西早期,杂色砾岩的砾石成分复杂,磨圆分选较好,颗粒支撑,也为搬运充填成因,但充填时代为加里东晚期;(2)角砾岩的角砾成分一致,磨圆分选差且被灰绿色渗流泥充填,为海西早期洞穴掩埋时垮塌充填的结果,无渗流泥充填的角砾岩,裂纹化且多含方解石或沥青,多发育在洞穴顶部,为深埋藏阶段垮塌作用的结果;(3)岩溶洞穴缝洞储集体控制因素十分复杂,洞穴掩埋期的搬运、渗流与垮塌作用多产生泥质充填,储集性差;深埋藏期垮塌作用,产生次级裂缝且无泥质充填,储集性好,洞穴顶部及上部为有利储层发育位置。本研究为岩溶洞穴形成过程和油气藏高效开发提供有价值的参考。

塔河油田缝洞型储集层类型综合识别

为了实现塔河油田连通缝洞结构的识别,以大尺度储集层地震雕刻成果为参考,基于钻井、录井、测井、示踪剂等资料,识别井周和井间储集层类型;通过静态和动态监测方法,确定缝洞型储集层识别方法的特征参数,提高了缝洞单元内储集层类型识别的可靠性。综合静态和动态方法识别的储集层类型,按照空间位置关系构建连通的缝洞结构。在X缝洞单元内的单井缝洞结构识别中,相较单一静态或动态的储集层类型识别方法,该方法提高了缝洞结构识别的可靠性。