塔里木盆地富满油田富东1井奥陶系重大发现及意义

位于塔里木盆地阿瓦提凹陷—满加尔凹陷过渡带的富东1井在奥陶系鹰山组2段台缘高能滩获得重大突破,对碳酸盐岩内幕区成藏具有重要意义。通过对富东1井成藏条件、储层特征、油气来源的深入研究,明确了富满油田东部深层寒武系玉尔吐斯组供烃、台缘高能滩成储、上覆致密碳酸盐岩成盖的生储盖组合,并建立了“寒武系供烃、次级网状断裂沟通油源、纵向输导、断控台缘高能滩复合油气成藏”新模式。富东1井的成功钻探,证实了台缘高能滩叠合次级网状断裂改造具备成储成藏能力,突破了早期认为的8000m以下超深层碳酸盐岩高能滩的勘探禁区,拓展了断控碳酸盐岩油气藏模式。同时,也是以台缘高能滩体+次级网状断裂油气藏为勘探思路的成功实践,打开了轮南—富满台缘带勘探新局面,有望引领塔里木盆地超深层复杂海相碳酸盐岩的勘探。

塔里木盆地富满油田F_(Ⅰ)19断裂发育特征及演化模式

富满油田目前是塔里木盆地断控缝洞型储层油气开发热点区块,F_(Ⅰ)19断裂带属于目前重点增储上产区,但断裂发育特征及形成机制尚不明确。利用相干、最大似然及储层振幅变化率等多种地震属性,对新采集处理的三维地震进行精密解释,厘定断裂平剖发育特征,表征断裂空间展布结构;基于地层垂向升降幅度及断裂破碎带宽度,反映断裂活动强度;结合断裂变形特征与周缘造山带活动规律,分析了断裂演化期次并建立了断裂发育模型;叠加储层发育特征与断裂展布规律,初步分析了断裂对储层的控制作用。研究结果表明,断裂具有显著平面分段特征,依据走向变化由北往南可大致划分为3段,北段、中段和南段;垂向上依据断裂变形特征,由下往上,可划分为下构造层(T∈3以下)、中构造层(T∈3—TO3t)以及上构造层(TO3t以上)。断裂的形成与演化具有多期性,F_(Ⅰ)19断裂的演化过程可大致划分为三个阶段:加里东早期(中晚寒武世末)、加里东中期(奥陶纪)及加里东晚期(志留纪),且在该区域的主要活动阶段为加里东中期,具有多幕性。储层平面上集中分布于走滑断裂破碎带内,沿F_(Ⅰ)19断裂走向储层发育强度存在显著差异,整体上由南往北逐渐减弱,与断裂活动强度相关。受加里东中期断裂发生多幕活动影响,奥陶系碳酸盐储层分布具有垂向多层分布的特征。受塔北断裂体系与塔中断裂体系的共同影响,加里东早期研究区最大主应力由南往北发生逆时针偏转,逐渐由NNE向过渡至近南北向,发育了两组X型小角度相交断裂,并奠定了研究区内F_(Ⅰ)19断裂展布形态。

塔里木盆地走滑断裂发育演化特征精细解析及其地质意义:以富满油田F_(Ⅰ)17断裂为例

塔里木盆地台盆区走滑断裂具有“控储、控藏、控富”的特点,但因其发育于超深层且活动强度较弱,断裂的精细解析及演化特征分析是目前研究的重点和难点。为深化走滑断裂构造精细解析流程及探讨断裂活动的地质意义,以富满油田F_(Ⅰ)17断裂为例,基于新采集的高精度三维地震资料,结合相干、最大似然及储层振幅变化率等多种地震属性,分析断裂的空间展布规律、活动特征、演化过程,并结合储层发育特征初步分析断裂控储特征。通过恢复研究区前寒武纪基底结构特征,对断裂平面走向偏移的发育机制进行初步分析。研究结果表明,研究区内F_(Ⅰ)17断裂平面发生多次转向,走向由南往北发生逆时针偏转;基于断裂的走向变化特征,可将断裂划分为北(NE8°)、中(NE33°)、南(NE50°)三段。断裂具有垂向分层变形的特征,依据断裂变形特征,可划分为以直立走滑为特征的深部构造变形层(TO_(3)t之下)和发育雁列式正断层的浅部构造变形层(TO_(3)t之上)。断裂在深部构造变形层中具有“分层开花”的特征,垂向上发育多个花状构造,主要分布于上寒武统底面(T∈_(3))及一间房组顶面(TO_(3)t)附近。浅部构造层垂向发育三组雁列式正断层,由下往上分布于TO_(3)t—TS、TS—TC以及TC—TT。断裂的演化具有多期性,演化过程可划分为5个阶段:加里东早期、加里东中期Ⅰ幕、加里东中期Ⅲ幕、加里东晚期—海西早期、海西中—晚期。前寒武纪基底裂谷结构影响了上覆走滑断裂的发育与连接,造成断裂平面走向发生偏移。

塔里木盆地富满油田凝析气藏成因

基于塔里木盆地FD1井及周围主干走滑断裂钻探成果,从沉积-层序、台内滩储集层和油气成因等方面分析,以揭示超深主干走滑断裂带间中—上奥陶统台内滩储集性能及成藏条件。取得以下地质研究成果和认识:主干走滑断裂带间鹰山组台内滩叠加低序次断裂带构成一种新的成藏组合类型,下寒武统玉尔吐斯组烃源岩生成的油气首先由主干走滑断裂带垂向输导运移至鹰山组2段,然后发生侧向运聚成藏;FD1井少量原油是玉尔吐斯组成熟阶段生成的,而大量的天然气主要为超深油藏原油裂解气,从而形成高气油比的干气(干燥系数为0.970)和混合型次生凝析气藏。这种“台内滩+低序次断裂带”成藏组合新类型预示富满地区有望形成含油气连片局面并将进一步横向拓展富满油田超深领域的油气勘探空间。

逆冲断裂对富满油田哈得区块油气成藏的控制作用

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩是我国深层油气勘探开发的重点领域。近年来,富满油田断控油气藏成为油气勘探开发的重点目标,走滑断裂具有控储层、控圈闭、控富集的作用。但在富满油田哈得区块发育的逆冲断裂对油气成藏的控制作用认识不清,制约了该区油气藏的高效开发。为此,文章在分析塔里木盆地富满油田地质背景的基础上,系统总结了哈得区块逆冲断裂及走滑断裂的展布特征,明确了两者平面展布、纵向切割关系和活动时期。结合区域油气成藏期次研究,明确了逆冲断裂对油气成藏的控制作用。研究结果表明:(1)富满油田走滑断裂形成于中奥陶世末期,即中加里东期,逆冲断裂主要活动期在海西期,晚于走滑断裂形成期;(2)富满油田主要为3期成藏(晚加里东期、晚海西期和喜山期),逆冲断裂可对晚海西期、喜山期充注成藏造成影响;(3)逆冲断裂与走滑断裂具有3种组合模式,在此基础上建立了哈得区块受逆冲断裂影响的3种油气成藏输导模式。结论认为,逆冲断裂与油源走滑断裂交汇点在上寒武统一间房组时,对油气成藏最为有利,具有多源供烃、多期成藏特点,对同类型油气藏勘探开发具有一定的指导意义。

塔里木盆地富满油田东部走滑断裂发育特征与油气成藏

富满油田东部走滑断裂是塔里木盆地奥陶系超深层碳酸盐岩油气藏勘探的重点目标。该走滑断裂活动较弱,识别解译难度较大,需要深入研究其发育、演化及控藏特征。基于富满油田最新采集的三维地震数据,选取并精细解译了3条典型主干断裂(F_(Ⅰ)10,F_(Ⅰ)12和F_(Ⅰ)17),明确了富满油田东部走滑断裂活动特征及主要活动期次。在此基础上,结合油气性质及成藏期次,分析了断裂活动特征与油气成藏的关系,加深了对该区域断裂发育特征与油气分布规律的认识,进一步明确了断裂演化与油气成藏的耦合关系对油气性质的影响。研究表明,富满油田内走滑断裂具有垂向分层差异变形特征,可划分出4个构造变形层,由下往上分别为盐下基底构造层(T∈_(2)之下)、盐构造层(T∈_(2)—T∈_(3))、碳酸盐岩构造层(T∈_(3)—TO∈_(3)t)和碎屑岩构造层(TO∈_(3)t之上)。研究区断裂活动期次整体可划分为加里东早期、加里东中期Ⅲ幕和加里东晚期—海西期3个阶段,其中加里东中期Ⅲ幕是区域内断裂主要活动阶段。结合油气性质差异、油井生产动态、断裂活动特征与油气成藏期的耦合关系认为,断裂活动影响了垂向运移通道的开启,控制了油气垂向运移;断裂持续活动时间长,使油气运移通道保持开启,有利于晚期高成熟油气的持续充注,造成断控油气藏具有油气充注强度大、成熟度高及气/油比高的特征。

塔里木盆地富满油田F_(Ⅰ)16断裂发育特征及其对油气分布的影响

利用三维地震、多层相干分析、振幅变化率、储层岩心分析及油气分布特征等资料,对塔里木盆地富满油田F_(Ⅰ)16断裂的空间展布特征、活动强度及期次进行了分析,并探讨了断裂的控储控藏作用。研究结果表明:①富满油田F_(Ⅰ)16断裂具有平面分段、垂向分层的特征。平面上由北往南可划分为3段,北段沿NE 10°展布,发育似马尾状构造;中段沿NE 20°展布,处于断裂走向转换部位,主要发育左阶斜列;南段沿NE 30°展布,具有强线性延伸特征,以右阶斜列为主;垂向上可划分为上寒武统底面以下的深部构造变形层和上寒武统底—奥陶系一间房组顶面浅部构造变形层,深层断裂活动较弱,分支发育较少,仅局部发育花状构造,浅层断裂活动强,花状构造普遍发育,且垂向上存在“多花叠置”及破碎带内地层同沉积的现象。②F_(Ⅰ)16断裂在富满油田的活动主要发生于加里东早期和加里东中期,加里东中期为主要活动期,强度较大且具有多幕次特征;活动强度在平面上表现为“北强南弱”,在垂向上表现出“浅层上拱、深层下降”的特征,浅层断裂活动更强烈。③研究区储层以断控缝洞型为主,受断裂破碎作用控制,平面上沿F_(Ⅰ)16断裂带呈条带状分布,垂向上具有深浅分层叠置的特征;受中寒武统膏盐岩的分布影响,F_(Ⅰ)16断裂带的油气分布具有“南油北气”的特征。

富满油田超深碳酸盐岩油气藏走滑断裂带有利储层发育区研究

塔里木盆地富满油田超深海相碳酸盐岩油气资源丰富。受埋藏深度大、构造活动强的影响,其碳酸盐岩有利储层难以预测,严重制约富满油田的勘探开发。该文利用地震资料、测录井及试油资料,明确了走滑断裂纵向分层、平面分段的特征,结合走滑断裂破碎带的结构,探讨了不同特征走滑断裂带下有利储层的发育位置。研究表明:压扭段断裂有利储层发育在主干断裂中部;张扭段断裂有利储层位于两条主干断裂之间垂向断距较大一侧;走滑平移段断裂有利储层位于整个主干断裂带;复合段断裂有利储层为主干断裂附近垂向断距较大一侧。勘探结果证实,四种类型走滑断裂有利储层的发育位置与研究结果一致。该研究对富满油田碳酸盐岩有利储层的预测和井位部署具有借鉴意义。

超深断控缝洞型储层迭代反演方法——以富满油田为例

塔里木盆地塔河南岸富满油田超深层奥陶系灰岩地层缝洞型油藏现如今是油田产能建设的核心靶区。研究区储层是受走滑断裂作用控制地层破裂形成的大量溶蚀孔洞,非均质性强。而常规波阻抗反演的低频模型是由层位、断裂和测井数据建立起来的,不能表征储层的断控非均质性。为此,提出以“断裂破碎带相”为约束的迭代反演方法来预测储层,其技术流程是先对原始地震数据进行解释性处理,得到能反映储层断裂破碎带特征的属性体,将其与常规波阻抗反演得到的优质储层空间轮廓数据和初始低频模型进行比例融合,生成新的非均质性低频模型,进而开展多轮次迭代反演。反演结果可真实地刻画非均质储层断裂破碎带特征,10口井的预测吻合率可达92.86%。应用表明,该方法改善了储层预测效果,提高了断控储层的预测精度,有效地支撑了研究区的工作。

富满油田超深井井身结构优化技术与应用

随着富满油田勘探开发的推进,对钻井事故复杂的认识更深入,前期采用的塔标Ⅲ三开和塔标Ⅰ四开井身结构难以满足安全钻井和高效开发的需要。在提质增效活动中,分析了现有井身结构存在的不足,优化解决了塔标Ⅲ二开Ф200.03 mm套管下深极限和塔标Ⅰ二开Ф244.50 mm套管强度、钻机资源矛盾,拓展了超8 000 m井深的井身结构,形成了三套井身结构设计方案。通过对优化后井身结构进行10个月的跟踪调查,生产时效提高了4.08%、事故复杂率降低了3.26%,钻井周期平均缩短了25 d,实现了提升作业效率、降低作业成本的目的。

塔里木盆地富满油田二叠系玄武岩井壁稳定技术研究及应用

塔里木盆地富满油田二叠系普遍发育有玄武岩,玄武岩段钻进易发生井壁失稳,引起卡钻等井下故障复杂,影响了在该区块钻井时效和经济效益。通过对二叠系玄武岩进一步结构特征研究、易垮井地震相态特征及实钻特征研究、理化特性、地应力、坍塌压力研究,确定引起井壁失稳的原因。根据该区块现场实钻资料及井壁失稳处理经验,从强化钻井液封堵性、控制滤失量、提高钻井液抑制性、携岩能力、密度优选、控制工程参数等几个方面给出避免二叠系玄武岩井壁失稳的处理建议。研究成果在AM3井应用成功,效果显著,对指导富满油田二叠系玄武岩钻进具有一定的指导意义。

直推存储式测井在富满油田超深地层中的应用优势及改进措施

富满油田碳酸盐岩油藏埋深超过7500 m,储层温度可达160℃以上且油气显示活跃,测井风险极高,常规测井不能满足作业需求。直推存储式测井仪器最大抗拉、抗压强度分别为30 t、20 t,200℃高温环境下最长工作时间达50 h,在富满油田超深地层已累计完成测井作业50余井次。与钻具传输测井、泵出存储式测井、随钻测井相比,直推存储式测井在富满油田超深地层适用性更强,可较好满足储层评价需求。对于施工过程中出现的XMAC-F1仪器皮囊易破损、综合仪负荷大易造成元器件过载、SD卡存储故障、井径臂易折断等问题提出了针对性解决措施,改进后测井成功率可达90%。

塔里木盆地富满断控破碎体油藏储集类型特征与注水替油效果

塔里木盆地走滑断裂控制的超深油气藏是近年来中国油气勘探开发最重要领域之一,但目前该类型油藏的储集空间类型并不清楚,不同储集空间类型与注水效果关系不明确,严重制约了富满油田的高效开发。在充分分析野外露头、岩心、成像测井以及动态监测资料的基础上,系统剖析了断控破碎体的3种主要储集空间类型及其与注水效果的关系。提出了断控破碎体的概念,指出富满油田主要为断控破碎体油藏,研究结果表明:①断裂空腔型储集体主要分布在断裂带的核部,由断层滑动面产状变化引发内部体积调整形成了“空腔”型洞穴。埋藏条件下的储集空间相对较为封闭,内部孔隙空间较大,注水后原油置换率较高,部分油井动用储量的注水采收率可高达93%。②角砾间孔隙型储集体主要分布在断裂带的核部,由相邻的角砾相互支撑而形成角砾间不规则储集空间类型。该类储集体分布较为均匀,孔隙度中等,单位压降下的产液量较高,但是由于储集空间内部连接并不通畅,注水后置换率较低,需要研究探索构建立体结构井网来提高开发效果。③构造裂缝型储集体主要分布在断裂带的损伤带和过程带,在断层带的两侧和端部发育形成一定宽度的裂缝带。裂缝带周边也会发育少量孔隙,部分区域会形成一定的渗流优势通道,因此注入水的流失量较大,注水效果相对于断裂空腔型储集体较差。研究成果支撑了富满油田上产原油350×10^(4) t,可助推注水开发方案和提高采收率方案的优化,对同类型油藏高效开发具有重要的借鉴意义。

塔里木盆地17号走滑断裂带北段差异变形与演化特征

塔里木盆地17号走滑断裂带是一条贯穿塔中隆起与阿满过渡带的大型走滑断裂带。近年来沿该断裂带的油气勘探取得了重要突破。本文主要基于富满油田区域内最新三维地震资料,对17号走滑断裂带北段的变形特征及其活动过程进行分析。结果表明,17号走滑断裂带在剖面上具有分层差异变形特征,寒武系盐下构造层断面直立、直插基底;中寒武统膏盐岩构造层发育少量分支断裂;上寒武统—中奥陶统碳酸盐岩构造层断裂活动性强,地层变形幅度较大;上奥陶统—石炭系碎屑岩构造层发育对倾正断层。平面上,17号走滑断裂带北段走向多变,可细分出北亚段、中亚段和南亚段,分别呈线性延伸、断裂叠接和发育辫状构造等特征。17号走滑断裂带在中奥陶统灰岩顶面主要表现为线性延伸,而在志留系顶面呈雁列式展布。17号走滑断裂带在中奥陶世和晚奥陶世—石炭纪发生左旋走滑活动,活动强度北强南弱。17号走滑断裂带主要经历了早加里东期初始发育、中加里东期发育成熟以及晚加里东—海西期发育衰退的形成演化阶段。

含油气盆地超高油气柱形成的有利地质条件

油气柱的高度是决定油气富集程度的重要指标之一。通过梳理全球各大含油气盆地油气成藏方面的相关资料,对发育有超高油气柱的含油气盆地进行了系统分析,结合其油气供给能力、储盖组合特征以及油气运移方式等,综合分析了含油气盆地内超高油气柱形成的有利地质条件。研究结果表明:(1)全球发育的具有超高油气柱的油气田以碳酸盐岩层系居多,约占78%,这是由于碳酸盐岩层系相对更易于发育巨厚叠置型的有利储集体,有利于形成超高油气柱。国外典型地区包括波斯湾、滨里海及西西伯利亚盆地等,我国主要分布在四川、渤海湾及塔里木等盆地。(2)超高油气柱形成的有利条件包括充足的油气供给、纵向叠置发育的巨厚储层、广覆式发育的盖层、纵向网式输导体系、有利的运移条件以及良好的源储匹配关系等6个方面。(3)塔里木盆地深层也发现了许多超高油气柱,以富满油田为例,下寒武统烃源岩充足的油气供给、中上奥陶统巨厚的礁灰岩储层和致密的泥岩盖层,以及深大断裂等有利的运移条件,是该地区能够形成超高油气柱的主要原因。

深大断裂控制油藏油柱高度计算方法

深大断裂控制油藏储集层埋藏深,厚度大,油井难以钻穿整个油层。针对断控油藏油柱高度计算,建立了断控油藏油柱高度物理模型,并在此基础上,阐释了井筒温度剖面推算法的思路,推导了油水柱压力系数折算法计算油柱高度的公式,提出了考虑长方体泄流区域的动态储量反算法和考虑重力影响的等值渗流阻力法。应用这4种油柱高度计算方法,对塔里木盆地富满油田某断控油藏的2口井进行计算,结果表明,这4种方法计算的油柱高度具有一致性,2口井的平均油柱高度分别为675.39m和634.60m。

塔里木盆地超深层走滑断裂断控大油气田的勘探发现与技术创新

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩经历了潜山构造—礁滩相控—层间岩溶—断控缝洞体的勘探历程,近10年来在断控油气藏领域取得了勘探理论认识和技术创新。(1)创新形成超深层海相碳酸盐岩断裂控储成藏地质理论,建立坳陷区走滑断裂破碎带连片规模成储、分段差异富油的油藏模式,丰富和发展了碳酸盐岩油气成藏类型和富集规律认识,实现了坳陷区超深层走滑断裂断控油气藏勘探的重大突破;(2)创新形成了以高密度三维地震采集处理技术、小位移弱走滑断裂识别技术、走滑断裂带缝洞体储层识别技术等为核心的超深层走滑断控目标评价技术体系,形成了走滑断裂破碎带钻完井配套适用技术。通过地质认识的不断进步与关键技术的不断创新,碳酸盐岩油气藏勘探进入7500m以深的坳陷禁区,落实了约2×10^(4)km^(2)的超深层断控油气藏勘探领域,发现了地质储量规模达10亿吨级的超深层断控特大型油气田--富满油田。

塔里木盆地北部地区超深断控油藏关键成藏期

塔里木盆地北部地区奥陶系碳酸盐岩发现了埋深大于6000 m的断控型特大油田,关键成藏期厘定对油气成藏研究与勘探开发具有重要意义。在岩相学精细分析基础上,开展12口井断裂充填方解石的流体包裹体组合(FIA)测试分析,并结合烃源岩及其生油期、断裂与圈闭形成期研究断控油藏成藏期。结果表明,①FIA类型多样,主要存在坳陷区黄色荧光与隆起区黄绿色荧光2类不同成熟度油包裹体,指示2期石油充注;②FIA中盐水包裹体均一温度多遭受升温作用的影响,与油包裹体共生的盐水包裹体最小温度值更接近成藏期温度;③黄色荧光的FIA都检测到低于50℃的均一温度,黄绿色荧光的FIA均检测到70~90℃的温度数据,揭示中晚加里东期与晚海西期的2期石油成藏期;④中晚奥陶世为走滑断裂、奥陶系碳酸盐岩缝洞体储集层与圈闭的关键形成期;⑤下寒武统主力烃源岩的生油高峰期为晚奥陶世,坳陷区以晚奥陶世成藏为主,隆起区以早二叠世成藏为主。研究认为,塔里木盆地北部地区超深断控油藏关键成藏期为加里东晚期,坳陷区保存了加里东期的原生古油藏,隆起区发育晚海西期从坳陷区调整过来的次生油藏;保存条件是该区走滑断裂带石油富集的关键,阿满过渡带坳陷区油气更富集、勘探开发潜力更大。

塔里木盆地超深层走滑断裂带的地震识别方法

超深层(深度为7500~9000m)走滑断裂带是塔里木盆地重要的油气富集带之一。超深层非均质储层的形成与走滑断裂的改造作用及溶蚀作用密切相关。走滑断裂带呈能量不一、杂乱的地震反射特征。如何准确识别超深层致密灰岩中的走滑断裂带,是提升油田产能亟需解决的问题之一。为此,提出一种超深层走滑断裂带地震识别的组合方法。首先,引入地层倾角扫描结果,构建一个基于地震倾角数据的横向平滑滤波器,对原始地震数据实施横向平滑滤波,获取具有局部地层背景特征的横向趋势数据;然后,计算该地层能量背景横向趋势数据与原始地震数据的残差,得到走滑断裂带增强响应的数据,进而指导走滑断裂带的识别。模型试验及实际资料应用均表明,应用该方法处理后的地震数据对非均质地质体的分辨能力有明显提升,可有效识别不同尺度断裂,并能够分辨被淹没在地层能量背景下的缝洞体。该方法适用性强,对类似地质体识别具有推广价值。

有关直推存储式测井技术应用研究及完善

2021年塔里木盆地的富满油田自西向东共落实了满深、跃满等34条断裂带,油气资源储量超10亿吨。主要目的层埋深8000米,井底温度≥160℃;目的层以奥陶系碳酸盐岩古岩溶油藏为主,裂缝、溶洞发育完善,井控风险高,且多为水平井,原有的钻具传输、过钻杆存储式测井工艺难以满足安全、高效资料采集需求。为解决此难题2021年中油测井塔里木分公司引进直推存储式测井工艺,应用以来不断完善,截止2022年5月份已在富满油田成功应用直推存储式测井60余井次,为油田勘探开发、增储上产提供坚实的技术保障。但是新的工艺技术在富满油田应用中出现了一些问题,2021年直推式测井工艺技术在富满油田测井资料采集率仅为的63.3%,分析原因主要包括质量管理、工艺技术、装备结构等方面,为此,我们进行了多方面研究,采取了很多措施不断完善直推式测井工艺技术,最后取得了很好的成效。