塔里木-卡拉库姆地区的油气地质特征与区域地质演化

本文系统归纳总结与对比分析了塔里木盆地、北阿富汗-南塔吉克斯坦盆地和卡拉库姆盆地的油气地质特征,并在此基础上探讨了该地区古生代以来地质演化对盆地演化和油气地质特征的控制作用。塔里木盆地奠基在前南华系结晶基底之上,中亚两个盆地奠基在南天山洋闭合之后形成的前二叠系褶皱基底之上。塔里木盆地的盖层沉积明显受到了南侧“原特提斯(北昆仑)”、古特提斯和新特提斯的影响,由于北昆仑带向西尖灭于北帕米尔, 中亚两个含油气盆地的中-新生界则主要受到南侧古特提斯和新特提斯的影响。中亚两个盆地的海陆交互相和礁灰岩相侏罗系向东到塔西南相变为陆相,这从烃源岩的角度决定了塔西南与中亚两个盆地中-新生界不同的含油气性。塔里木盆地中-新生界有利的油气生储盖组合主要存在于前陆盆地的陆相地层中,它与下伏古生界含油气层系的叠加作用提高了其油气潜力。

塔里木盆地哈拉哈塘-哈得地区三叠系克拉玛依组地震沉积学研究

塔里木盆地哈拉哈塘-哈得地区三叠系作为油气显示富集有利层位之一,目前仅对三叠系进行了盆地级的研究,而区带认识不清,层序内部沉积演化不明,对区块勘探指导针对性不强,急需开展区带化研究。利用覆盖全区的高分辨率三维地震资料和岩心、测井资料的基础之上,运用地震沉积学研究方法分析地震属性结构,识别出面积达18000 km^(2)的哈拉哈塘-哈得地区克拉玛依组沉积相类型和沉积相平面展布范围,从而较准确的描述出其沉积相演化特征,为后续结合区域构造背景和断层分布来预测岩性油气藏分布提供依据。分析表明:塔里木盆地哈拉哈塘-哈得地区三叠系克拉玛依组整体为湖泊-三角洲沉积体系,上下段差异明显。下段砂体由北东向南西逐渐减少,反映河道影响作用减小,牙哈古隆起斜坡处发育三角洲平原亚相,向南西展布依次发育三角洲前缘亚相和湖泊相。克拉玛依组上段湖盆收缩,广泛发育三角洲平原亚相,向南西-西方向过渡为三角洲前缘亚相和湖泊相。其中,在三角洲平原亚相中发育下切谷沉积体系。

塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区中生界物源转换及沉积充填响应

通过矿物成分分析、砂地比计算、地震属性分析及测井响应特征识别等技术手段,对塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区中生界典型沉积时期的古地貌形态、沉积体系展布、地层及砂体发育特征等进行了研究。研究结果表明:(1)塔里木盆地哈拉哈塘—哈得地区三叠系物源主要来自东北部的天山造山带,其ZTR系数由东北部向凹陷中央逐渐增大;侏罗系和白垩系物源主要来自东南部和南部的昆仑山造山带,其ZTR系数由北部、南部向凹陷中央逐渐增大。(2)三叠纪晚期,随着古特提斯洋的增生,研究区北部天山的隆升强度减弱与南部昆仑山的隆升强度增大是此次物源转换的主要原因。(3)三叠纪,研究区的沉降-沉积中心位于南部,主要发育了一套北东—南西向的辫状河三角洲—深水湖泊沉积;侏罗纪和白垩纪,沉降-沉积中心则跃迁到研究区北部,主要发育了一套南东—北西向和南—北向的辫状河三角洲—浅水湖泊沉积。(4)三叠纪,砂体叠置样式的前积方向主要为北东—南西方向;侏罗纪和白垩纪,砂体叠置样式的前积方向主要为南东—北西方向和南—北方向。(5)三叠系岩性油气藏主要发育于研究区西南部,侏罗系和白垩系岩性油气藏主要发育于研究区西北部和北部。

塔里木盆地塔中-巴楚地区早二叠世岩浆岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

运用阴极发光和LA-ICP-MS U-Pb法对塔里木盆地塔中-巴楚地区岩浆岩中的锆石年龄进行了测试。结果显示,玄武岩年龄275±13Ma,凝灰岩年龄291±10Ma,辉长岩年龄274±15Ma,辉绿岩年龄272±6Ma,正长岩年龄282±3Ma,英安斑岩年龄286±4Ma,均属于早二叠世。

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区古构造演化及其对奥陶系储层发育的控制作用

依据2D和3D地震资料解释及钻井分层数据得到的不同时代地层的残余厚度图和现今埋深图,在对主要构造不整合面剥蚀量恢复和去压实校正的基础上,采用古构造、古地貌恢复方法,利用盆地模拟软件(PetroMod10)计算了不同地层的在不同构造时期的古埋深和古厚度,系统深入研究了巴楚-麦盖提地区古构造演化历史,阐明了巴楚隆起与和田古隆起构造演化关系及迁移规律,结合奥陶系岩溶储层发育特征,探讨了古隆起演化与岩溶储层发育之间关系,建立了岩溶储层发育的构造演化模式,预测了奥陶系有利岩溶储层分布地区。结果表明:巴楚-麦盖提地区古构造演化经历了加里东期、海西期、印支-燕山期和喜山期等4个构造旋回阶段;不同时期古构造面貌受控于不同构造期的区域构造应力场变化,巴楚隆起是海西早期开始发育,显现出隆起的雏形,到喜山中期开始大幅度隆升,并最终定型。构造演化经历了二个阶段,即海西运动的隆起形成和喜山运动强烈隆升改造阶段,隆起位置迁移不明显,主要表现在隆起规模上的变化。而和田古隆起则是在加里东期-海西期发育的一个大型古隆起,现今呈现为一个向南倾斜的大型麦盖提斜坡带;构造演化经历了早加里东运动雏形形成、加里东中期-海西早期运动持续隆升、海西运动中晚期的沉降埋藏、印支-喜马拉雅运动期的掀斜消失等四个阶段,且古隆起位置在平面上发生了明显逆时针方向的迁移。受和田古隆起构造演化的控制,奥陶系发育了加里东中期、晚期和海西早期等三期风化壳岩溶,其中以海西早期岩溶最发育;玉北地区遭受了三期构造抬升剥蚀,为三期岩溶的叠置区,是巴楚-麦盖提地区岩溶储层发育的最有利地区。

塔里木盆地巴-麦地区古生界油气盖层动态演化评价

为实现动态评价经历过多旋回构造变动的海相油气盖层,基于塔里木盆地古生界大量盖层样品的实验测试结果和盖层空间分布特征分析,以地质演化为主线,综合考虑其宏观变化、物性演化、应力应变特征,探讨和重建自形成至今其封盖性能的演化过程。结果显示,巴-麦地区多期差异隆-拗演变对盖层封盖性能演化具有明显控制作用。在海西晚期,大部分地区石炭系泥岩盖层具有封油能力。但因差异抬升,埋深浅于2 100 m的西北区域为差盖层区。之后,石炭系泥岩盖层封盖性能在西北部不断变差,东南部变好。中-下寒武统膏盐岩盖层在早奥陶世开始具备封油能力。玉北地区西南部,在海西早期因埋深浅于其封闭能力形成的初始埋深1 230 m而评价为差盖层区。结合其他油气成藏条件,提出了石炭系巴楚组泥岩是重要的区域性盖层,多套盖层对油气聚集起控制作用。麦盖提斜坡、巴楚南缘构造带及隆起大型断裂带间的区域是油气好保存区。

塔里木盆地顺北地区中-下奥陶统“断控”缝洞系统划分与形成机制

碳酸盐岩地层普遍发育各类成因机制的非均质性缝洞储层,其孔隙系统的形成演化受岩石的地质演化控制。一般情况下,这类非均质性缝洞储层的形成与地层流体系统中各种不饱和性流体的热化学作用方式和所能带走的物质体积总和有关。但是,塔里木盆地顺北地区发现的"断控"缝洞储层未经历不饱和性流体的溶蚀改造作用,其空间展布明显受到断裂带边界约束,勘探证实可以形成商业价值储层。因此,断裂活动能否发生大规模的物质体积调整,形成完整的缝洞储集系统,需要引起重视。通过应用三维地震、钻井异常工况、测井、元素录井、压恢试井、干扰试井和生产动态资料等,综合表征"断控"储层特征,反演"断控"缝洞单元和储集系统。针对走滑断裂活动过程中的岩石物理特性、构造增容机理和流体改造机制,开展了脆性岩层应变方式、断层封闭性控制因素、水-岩作用方式等研究,提出断裂带内部受岩体错动、破碎及力学-热化学作用而发生的物质体积调整是顺北地区"断控"缝洞储层形成的主导因素,其孔隙系统的形成、演化与断裂活动关系密切。当"断控"缝洞系统形成、演化过程中无法忽视流体影响时,可依据流体性质和作用方式等,细分出"岩溶型"和"热溶型"亚类,作为"断控"储层概念的理论衍生。

塔里木盆地塔中-巴楚地区侵入体温度场演化特征及其与油气储层的关系

通过对塔中-巴楚地区奥陶系钻遇侵入体的岩石学、地球化学分析以及数值模拟等的详细研究，探讨了其热效应及对碳酸盐岩储层发育的影响。研究发现，塔中-巴楚地区碳酸盐岩中的层状侵入体为紫苏辉长岩和辉绿岩，紫苏辉长岩主要矿物有拉长石和紫苏辉石，副矿物有磷灰石等，辉绿岩主要矿物组合以单斜辉石和基性斜长石为主。地球化学分析表明，辉长岩的Si02含量介于44．58％-45．39％，K2O＋Na2O含量为3．91％-4．67％，Na20／K20含量比为2．16～4．23，属碱性系列；稀土元素配分模式属轻稀土元素富集型，LaN／YbN比值为5．010～5．980，铕异常参数8Eu值为0．910—1．002，Eu负异常很弱甚至没有Eu异常。塔中-巴楚地区层状侵入体热能传输理论模型与计算表明，层状侵入体温度的影响范围是有限的，侵入体对碳酸盐岩储层的热影响范围与其厚度密切相关，厚度越大影响范围越大。

塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统储层发育特征及控制因素

塔里木盆地玉北地区中-下奥陶统碳酸盐岩具有良好油气勘探潜力,但储层发育的控制因素及分布规律不明制约了勘探进程。通过岩石学、物性测试与地化分析等手段,总结出玉北地区中-下奥陶统主要发育溶洞型、溶孔型、裂缝-溶蚀孔洞型、溶蚀孔洞-裂缝型与裂缝型等5种储层类型。溶蚀作用、白云岩化作用以及裂缝活动为储层发育的主要控制因素。早-中奥陶世相对较低的海平面,导致微古地貌高部位在准同生期反复暴露地表遭受溶蚀,形成不受单一统一暴露界面控制的小尺度溶蚀孔洞、顺层溶蚀与示顶底充填等现象。总体来看蓬莱坝组溶蚀作用强度大于鹰山组。主要发育于准同生阶段和浅埋藏阶段的白云岩化作用增强了岩石的抗压实压溶能力,有利于早期溶蚀孔洞的保存,对储层具有间接贡献。裂缝具有多期活动特征,海西晚期之前的裂缝多被方解石、白云石和硅质等流体充填,对储层贡献较少,海西晚期及喜马拉雅期裂缝经历的成岩改造较弱而成为有效裂缝。

塔里木盆地塔中-巴楚地区志留系柯坪塔格组成岩作用及成岩相

塔中-巴楚地区志留系柯坪塔格组是塔里木盆地重要的勘探目的层之一。在对该区柯坪塔格组沉积背景认识的基础上,通过铸体薄片、扫描电镜、电子探针及X射线衍射等分析方法对储层成岩作用进行了系统的研究,认为研究区砂岩主要经历了压实-压溶作用、胶结作用、溶解作用,目前已达到了晚成岩A期的末期。塔中地区与巴楚地区柯坪塔格组成岩作用的差异主要是原始沉积环境导致的物质成分差异所致,并最终导致了物性的差异。依据成岩作用对物性的影响,划分出4种成岩相,其中早期碳酸盐胶结物强溶解与晚期弱-中等充填成岩相为最有利储集相带,强石英次生加大成岩相、碳酸盐强烈胶结成岩相和强烈压实成岩相不利于孔隙的发育。

塔里木盆地巴麦地区寒武-奥陶系圈闭类型及其油气勘探意义

巴麦地区寒武-奥陶系圈闭划分为构造、地层岩性和复合型三个大类和背斜、断背斜、岩溶缝洞型、构造-岩溶复合型圈闭四个亚类。圈闭的发育和分布受控于断裂、不整合面的发育分布,具有多期次、多层位特点,平面上具有明显的分带性,垂向上不同时期的圈闭相互叠置。巴楚地区的构造圈闭和麦盖提斜坡玉北地区的岩溶缝洞型圈闭是今后勘探的主要目标和方向。

塔里木盆地巴楚—柯坪地区南北向断裂系统的空间对应性研究

巴楚隆起和柯坪冲断褶皱带是塔里木盆地西北部的两个构造单元。前者的断裂以南北向为主 ,这些断裂在平面上向北切入到柯坪东西走向的冲断带内部 ,并与之成近于正交的关系。对柯坪冲断褶皱带内部早期南北向断层的研究发现它们与巴楚隆起的断层存在着逐一对应的联系 ,在此基础上进一步确定出色力布亚断裂—皮羌断裂的连续对应型关系、阿恰断裂—萨拉姆布拉克背斜南部断裂叠加改造对应型关系和一间房断裂—一间房北断裂隐伏对应型关系。不同的对应关系与断裂的规模和活动性有紧密的联系。断裂对应性的研究指出巴楚与柯坪构造带早期属于塔里木盆地内部同一个构造单元。

塔里木盆地英买力—哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶型储层特征及成因

塔里木盆地近期获得重大突破的英买力—哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩油气藏在很大程度上受岩溶型储层发育的控制,深入总结其储层特征及成因机制对油气勘探开发具有重要意义。通过大量的岩芯、薄片、阴极发光、常规测井、成像测井及测试分析等资料进行综合研究,认为该区储层的基质孔渗极差,难以形成有利的储集空间,而次生孔隙(溶蚀孔洞、洞穴、裂缝等)构成了该区的主要储集空间。裂缝—孔洞型、孔洞型储集层优势发育,是最有勘探价值的储集层。(准)同生岩溶作用、层间岩溶作用、顺层岩溶作用、潜山岩溶作用、埋藏溶蚀作用是英买力—哈拉哈塘地区奥陶系岩溶储层发育的最主要成因,各种岩溶作用多期叠加、改造形成复合型优质岩溶储层。通过对岩溶作用过程的分析,认为储层的原生孔隙和沉积相带是次生孔隙形成的基础条件,岩溶作用是控制储层发育的主要因素,构造运动产生的裂缝是促进岩溶发育、控制储集体发育分布的关键因素。

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层主控因素

利用岩心物性及岩心照片对比分析研究区两类锗层的储集性能和储集空间特征，并通过储层纵横向分布及油气水赋存状态研究寻找优质储集体发育的主控因素：研究发现，受沉积相带和断裂活动显著控制的上奥陶统礁滩复合体储层呈现明显的层位性和分段性；而以不整合岩溶和断裂活动为主控因素的下奥陶纥岩溶风化壳储昙集中发育于不整合面下40～200m深度范围内，分层性明显。综合对比两类优质储层发现，两类储层发育的关键作用不同，但储层总体呈现“横向连片，纵向叠置”的分布特征，锫集性能相当：连一步分析认为，碳酸盐岩优质储层是在沉积一改造双控作用下发育的。塔中西部平台区和塔中I号带内带的岩溶坎高地与岩溶上斜坡，具有优质储层发育的有利条件，是油气聚集的有利区带，勘探可继续向西、向内拓展．

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区油气运聚与成藏

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区有效烃源岩为寒武系—中下奥陶统和石炭系,巴楚隆起和麦盖提斜坡2套烃源岩演化历史有较大的差异。该区油气运移疏导系统主要为储层孔隙和裂缝系统、断裂系统与不整合面;主要有3期成藏,即加里东晚期—海西早期、海西晚期和喜马拉雅期。其中加里东晚期—海西早期油藏多被破坏;海西晚期油藏保存有好有差,后期又有调整;喜马拉雅期主要为气藏形成与古油藏调整期。根据主要成藏时期及成藏条件的配置关系、源岩及储层的关系,认为巴楚—麦盖提地区大致存在4种成藏模式:早期成藏他生、早期成藏次生、早期成藏—破坏—晚期成藏和晚期成藏。

塔里木盆地雅—轮地区断层封堵性研究

塔里木盆地雅—轮地区大部分圈闭及油气藏的形成与断裂作用密切相关,对断层封堵性的综合研究已成为该地区油气勘探的重要因素。应用地质定性分析、Allen剖面分析及断层涂抹量计算等方法,通过对研究区4个典型断层封堵油气藏的系统解剖研究,建立雅—轮地区断裂封堵性评价标准,对雅—轮地区断层的封堵性进行综合评价。雅—轮地区断层整体封堵效果良好,断层在圈闭形成和油气聚集过程中起着重要的控制作用,形成一系列沿断层带状分布的油气藏。亚南断裂的封堵效果东部要优于西部,下部要优于上部。轮台断裂在不同部位、不同深度均存在着不同的封堵性能,封堵非均质性明显,总体显示断裂东部地区(也根附近)的封堵性要好于西部雅南地区。

塔里木盆地巴楚中奥陶统一间房组生物礁-滩发育模式和储集物性

依据精细的露头写实及室内分析,对塔里木盆地巴楚一间房露头区中奥陶统一间房组生物礁-滩沉积体系发育模式及储集性能进行研究。结果表明:一间房组自下而上共划分为5个三级层序,每个层序均由TST和HST构成,生物礁-滩沉积体系主要发育于层序1至层序3中,由生物礁、生物碎屑滩和台缘背景沉积3种成因相组合构成;层序1和层序2的HST内发育进积型生物礁-滩沉积体系,以沉积高能带向盆地方向迁移为特点;层序3的TST内发育退积型生物礁-滩沉积体系,以沉积高能带向台地方向迁移为特点,其中早期为海侵追补型,晚期为海侵并进型;在生物礁-滩沉积体系中,礁前内侧砂质滩和礁后内侧砂质滩具有相对较好的储集性能,是潜在的优质储层。

塔里木盆地孔雀河地区东南部寒武—奥陶系稀土元素特征及其地质意义

采集了塔里木盆地孔雀河斜坡地区东南部寒武—奥陶系砂岩、泥岩及泥灰岩等沉积岩样品,对其稀土元素地球化学特征进行了系统研究,结果表明:研究区样品稀土含量总体表现正常.稀土元素配分模式轻稀土段曲线明显"右倾",重稀土段则较为"平坦",总体为轻稀土富集、重稀土亏损型,且受成岩作用影响不明显.根据稀土元素组合及其比值特征,结合研究区构造运动的影响,综合分析了孔雀河斜坡东南部寒武—奥陶系沉积岩源岩,源岩以北部沉积岩为主,少部分来自构造活动导致的花岗岩侵入体.与不同构造环境杂砂岩的稀土元素特征的对比结果及δCe的特征表明,孔雀河斜坡地区东南部寒武—奥陶系源区属性为大陆边缘背景.

塔里木地区寒武纪中期古地理与沉积环境

寒武纪中期(相当于第三世的第五期、鼓山期和古丈早期)是塔里木地区重要的盐岩、膏盐岩盖层沉积期。对该阶段塔里木地区古地理与沉积环境的研究将有助于其油气赋存条件及分布规律的认识。本文在前人研究的基础上,野外调查和收集分析了13个露头区、17口钻井的地质剖面资料,并参考部分地震勘探成果,重塑了塔里木地区寒武纪中期古地理轮廓,绘制了古构造-沉积环境图。研究表明:(1)寒武纪中期的古地理格局基本承袭了寒武纪早期的特征,但南天山洋盆、北昆仑洋盆和库鲁克塔格—满加尔拗拉槽半深海-深海盆地范围明显扩大,而塔里木陆表海(浅海)盆地范围有所缩小;(2)寒武纪中期,塔里木地区气候干燥炎热,形成了面积达23×104 km2的蒸发台地,沉积数百米厚膏盐岩地层为油气的储存提供了优质封盖条件。

塔里木盆地顺南地区中——下奥陶统正演沉积数值模拟

利用正演沉积数值模拟,恢复了塔里木盆地顺南地区中—下奥陶统沉积演化过程。综合分析基础地质条件,以Dionisos软件为平台,建立了塔里木顺南地区中—下奥陶统正演沉积数值模拟的初始模型。通过调整构造沉降、海平面变化、沉积物产率、波浪强度和方向等参数及模型校验,以正演方法再现了该地区三维沉积演化过程,并分析了沉积旋回演化、关键界面特征和内部沉积格局。早中奥陶世,塔里木盆地顺南地区发育四个沉积旋回,四次相对海平面下降形成了中—下奥陶统蓬莱坝组下段、蓬莱坝组上段、鹰山组下段、鹰山组上段等顶面多个局部或区域短期暴露面,形成了非断裂控制的短期暴露岩溶。