蜀南自贡地区茅口组岩溶储层成因及地震预测方法

近年来,四川盆地下二叠统茅口组大量非构造圈闭钻井获得高产,证实了岩溶储层是茅口组岩性气藏的一个重要控制因素。但岩溶储层的成因及地震响应特征尚不明确,不同地区的岩溶储层预测方法不尽相同。通过对蜀南自贡地区茅口组构造特征、地层特征和岩溶储层地震响应特征研究,得出以下5方面认识:①台内滩相是岩溶储层发育的物质基础,自贡地区茅口组台内滩相主要在茅三段和茅二b段发育;②东吴运动差异抬升是研究区岩溶储层的主控因素;③断层形成于茅口组沉积之后,茅口组顶部岩溶储层受后期局部持续风化控制,茅口组内部岩溶储层受后期断层改造控制;④距茅口组顶距离不同,岩溶储层地震响应特征不同,茅三段表层型岩溶储层物性与茅口组顶部波峰振幅呈负相关,茅二b段内幕型岩溶储层物性则与茅口组内部波峰振幅呈正相关;⑤表层型岩溶储层在平面上不依赖断层且具有一定规模。

川中-蜀南地区茅口组岩溶储层油气成藏条件与有利区带预测

四川盆地茅口组早期勘探一直聚焦蜀南和川东高陡构造带及裂缝发育区,近年来老井复查揭示川中-蜀南地区非构造高部位,特别是斜坡-向斜区的油气显示活跃,但是斜坡-向斜区油气储层分布及发育模式认识不清,区域茅口组岩溶储层油气勘探部署方向不明确。利用岩心观察、CT成像、测井解释、地震预测等方法,针对川中-蜀南地区茅口组岩溶储层开展攻关。结果表明:茅口组发育2套颗粒滩体,下部茅二段b亚段颗粒滩发育一种受水平潜流带控制的岩溶储层新类型,即孔隙-孔洞型,与茅口组上部茅二段a亚段至茅三段颗粒滩发育的裂缝-孔洞型岩溶储层一起,构成了川中-蜀南地区茅口组的有效岩溶储层;茅口组岩溶储层经历了3期油气充注过程,具有“现今背斜构造区早期规模富集、晚期差异调整,斜坡-向斜区原位保存”大面积成藏的特点;结合关键成藏期古地貌、颗粒滩体和现今构造,最终优选威远—古蔺一带附近茅口组2个有利勘探区带,同时建议油气勘探目标可从传统的仅为上部的裂缝-孔洞型岩溶储层类型拓展到上下2套储层兼顾,特别是不发育断裂且构造稳定的向斜区,新发现的孔隙-孔洞型碳酸盐岩储层是茅口组油气勘探的新领域,本研究可为四川盆地茅口组油气勘探提供新的思路。

南堡凹陷下古生界表生岩溶和埋藏岩溶储层识别标志

南堡凹陷碳酸盐岩潜山是重要的深层油田勘探领域,具有埋藏深、时代老、构造运动复杂、多期岩溶作用的特点。通过研究南堡凹陷下古生界岩溶储层的岩心、钻井、测井、地震响应特征和地球化学特征,分析表生岩溶储层和埋藏岩溶储层的识别标志,确立识别方案。结果表明,表生岩溶储层主要分布在寒武系—奥陶系潜山顶部的马家沟组石灰岩中,表生岩溶影响范围可达不整合面之下170 m,储层段有漏失无放空无明显的空洞;具有岩心发育角砾、淡水方解石;测井响应高自然伽马、高声波时差、高中子孔隙度、低电阻率、低岩石密度;地震反射呈不连续或杂乱反射的特征。埋藏岩溶储层主要分布在寒武系毛庄组的内幕白云岩中,储层段缝合线发生扩溶,并伴生粗大方解石充填其中;见成藏期流体淬灭方解石;测井响应具有低伽马、高密度、高电阻率特征。受岩性和断裂控制,埋藏岩溶多沿断裂、缝洞发育。以钻井、测井响应特征为首要识别标志,岩心和地震反射特征为次要识别标志,地球化学特征为辅助识别标志,实现岩溶储层精准识别预测。

川中资阳地区茅口组岩溶储层识别模式及分布预测

近期,二叠系茅口组岩溶储层相继在川中和川南斜坡或向斜区取得油气突破。资阳地区紧邻威远和高石梯-磨溪地区,具有相似的地质背景,预示着资阳地区茅口组具有良好的勘探潜力。为了明确资阳地区茅口组岩溶储层发育情况,文中利用高精度三维地震资料和典型钻井井震标定,结合正演模拟结果建立了顶部、层间和与断层相伴生的3类岩溶储层识别模式;利用古地貌、地震相、地震反演和断裂、裂缝预测等数据综合确定3类岩溶储层的分布,形成了一套低勘探区茅口组岩溶储层预测技术。其中,微古地貌高地是岩溶储层发育的有利地貌单元,有利沉积相带控制生屑滩发育的规模,断裂、裂缝进一步改善岩溶储层发育的程度,结合地震反演预测结果可定性、定量确定岩溶储层发育有利区。研究表明:研究区中南部发育生屑滩有利沉积相带,且位于岩溶残丘和岩溶坡地高部位,与2条NE向大断层共同控制3类岩溶储层和微裂缝的分布。该研究成果为资阳地区茅口组下一步勘探提供了重要技术支撑。

鄂尔多斯盆地乌审旗隆起东北侧怀远运动不整合特征及其对岩溶储层形成的意义

怀远运动(加里东期Ⅰ-Ⅱ幕)是鄂尔多斯盆地早古生代一次较大的构造活动,其影响仅次于加里东期(Ⅲ幕)—海西运动,存在长时间的沉积间断,在古隆起附近形成了较为有利的岩溶储层。怀远运动不整合面在乌审旗隆起东北侧表现为奥陶系马家沟组一段与寒武系三山子组之间的平行不整合接触。不整合面上、下均为碳酸盐岩地层,但在测井电性、岩石矿物、元素以及同位素分析上都存在很大的差异。三山子组为细晶白云岩,在测井响应上具有低伽马值、高电阻率的特征,发育不规则状溶蚀孔隙,是岩溶储层发育段。三山子组储层多属于相对高能的近隆浅滩、正常海水环境,白云化作用为浅埋藏期渗透回流白云岩化。马家沟组一段是怀远运动后的首套沉积地层,由于靠近乌审旗古陆,岩性复杂,呈现出膏-云-泥-砂混杂沉积的特征,沉积时虽然也属于海相环境,但其与三山子组沉积时相比已发生了较大变化,属于海侵早期靠近古陆的混积潮坪沉积环境,气候相对干旱,以海源碳酸盐沉积为主,又常有间歇性的陆源碎屑补给,白云岩则是准同生期萨布哈白云岩化作用的产物。三山子组储层受相对高能原始相带以及怀远运动相关白云岩化作用和岩溶作用共同控制,储层多为白云岩化作用和表生岩溶作用叠加形成,分布于乌审旗隆起、镇原隆起和吕梁隆起附近。

哈拉哈塘地区与苏东区马家沟组碳酸盐岩岩溶储层特征对比研究

本文通过对区域地质背景的分析,结合钻井、岩芯及地震资料的分析,对研究区发育的岩溶储层特征进行了研究,探讨了优质岩溶储层发育的主控因素及岩溶模式,在此基础上预测了有利区带。结果表明作为研究区碳酸盐岩溶储集体主体的一间房组和鹰山组储层,其有效储集空间类型包括裂缝-孔洞型、单一洞穴型、多洞穴缝洞连通型等三种,苏里格气田东区下古生界奥陶系马家沟组马五4储层岩性以细粉晶白云岩、泥晶白云岩、泥细粉晶白云岩、粉晶白云岩为主,还有粉晶云灰岩(次生)、泥晶砂砾屑白云岩、泥细粉晶含灰云岩等。两者岩溶储层的发育受控于高能沉积相带、构造隆升作用、断裂活动和两期水系的发育等因素。

四川盆地震旦系灯影组白云岩岩溶储层特征及溶蚀作用证据

四川盆地震旦系灯影组广泛发育,是重要的天然气储产层。对其进行储层岩石学与沉积学、储集空间类型和成岩作用及演化序列的综合研究,尤其是薄片、扫描电镜鉴定和元素、碳氧同位素及流体包裹体分析,获得了溶蚀作用的微观岩石学与流体包裹体盐度资料新证据。认为储层成因具有相控型白云岩岩溶储层的典型特点,发育主控因素为特殊的沉积、成岩环境与多期多类溶蚀及破裂作用。特殊的沉积环境突出表现为干热/干燥古气候背景控制下的大型微生物礁滩体、丘滩体,这些沉积具有造架成孔特点与早期(海底)硬化功能,从而造就了原生基质空隙型储层;特殊的成岩环境则为干热/干燥古气候背景下水-岩相互作用弱、矿物稳定化进程慢和渗流豆粒、文石及高镁方解石的完好保存,尤其是有利于空隙的保存;同生—准同生期溶蚀尤其是3幕桐湾运动所导致的3期风化壳岩溶作用,致使空隙进一步溶扩,且沿断裂、裂缝还形成了大量非组构选择性的溶缝和溶洞,由此从根本上决定了储层的形成;多期裂缝尤其是晚燕山—喜马拉雅期构造缝,沟通孔隙、孔洞和溶洞而极大地提高了储层的连通性。

塔中与塔河地区奥陶系岩溶储层形成条件的差异

对比研究表明,塔中、塔河地区奥陶系岩溶型储层存在显著差异,塔中奥陶系白云岩储层以小型岩溶孔洞为特征,而灰岩储层以发育局限的岩溶洞穴型储层为特征;塔河地区岩溶洞穴型储层以大面积、多层系、叠置连片的分布为特征。造成塔中、塔河地区奥陶系岩溶型储层差异的主要原因是构造演化、古地理岩相和可溶岩岩石类型之间的差异。加里东中期塔中地区冲断褶皱强烈发育,可溶的白云岩或灰岩地层呈窄条带状分散出露,岩溶斜坡发育局限;塔河地区构造活动微弱。海西早期塔河地区整体抬升幅度大,地层强烈剥蚀夷平,可溶的灰岩地层大面积平缓出露,岩溶斜坡发育,大气水沿先前的裂隙系统流动并呈管状流溶蚀改造裂隙,形成大型洞穴系统,多套洞穴储层大面积多层系叠置连片分布;塔中地区构造活动却相对平缓。因此,塔中地区以加里东期岩溶为主。

塔北地区奥陶系灰岩段裂缝特征及其对岩溶储层的控制

构造作用形成的裂缝对碳酸盐岩岩溶储层的形成及改造至关重要。对大量的岩心、薄片、阴极发光、成像测井及测试资料的综合研究表明,塔北地区奥陶系灰岩段发育有3类成岩缝和3期构造(溶蚀)缝。3期构造缝对应3个构造旋回,分别为晚加里东—早海西期方解石及泥质充填的构造张裂缝、晚海西期—印支期方解石充填的共轭剪切缝以及燕山—喜山期半充填或未充填的剪性网状微—小缝。构造缝的形成直接促进了岩溶作用的发生,溶蚀缝往往改造前期的构造缝,虽发生时间稍有滞后,但仍属同期。各类裂缝的形成时间、规模、充填特征、成像测井特征及阴极发光性各异。构造缝、溶蚀缝控制了岩溶储层的发育和分布。裂缝自身溶蚀扩大或与溶蚀孔洞配置构成了油气储集的主要空间,也是提高碳酸盐岩储层储渗性能的重要因素之一。成岩缝张开度较小,水体的沟通、横向疏导作用有限,对加速岩溶作用的发生贡献有限。

塔里木盆地塔中北斜坡奥陶系鹰山组深部优质岩溶储层的形成与分布

塔中地区是塔里木盆地的重点勘探区域,奥陶系鹰山组蕴藏了丰富的油气资源。鹰山组发育大套台地相碳酸盐岩,以高能相的台内滩沉积为主。鹰山组埋藏较深,但岩溶储层呈大面积厚层状分布。早奥陶世塔中I号断裂使得塔中隆起隆升并遭受强烈剥蚀形成下奥陶统鹰山组顶部风化壳,以孔洞型和裂缝-孔洞型储层为主。通过古地貌恢复、地震属性分析和地震测井联合波阻抗反演技术和方法识别溶洞发育带和断层裂缝发育带,确定出有利储层的分布范围。研究认为,岩性岩相是岩溶型储层发育的重要基础,层间岩溶控制了储层的成层性和横向展布规模,断裂和裂缝网络是岩溶水的主要渗滤通道,埋藏岩溶形成大量有效的缝洞空间,极大地提高了储集性能。研究发现,优质储层主要分布在鹰山组顶面以下120m地层厚度范围内,横向有一定连通性,在断层、构造裂缝和溶蚀作用下形成统一的储集体,呈准层状展布。

塔河油田奥陶系岩溶储层垂向带发育特征及其识别标准

岩溶储层在垂向上的分带性是岩溶在垂向上发育不均匀的客观表现。根据现代岩溶理论,通过对大量测井资料的统计分析,按照岩溶缝洞系统发育强弱及地下水运动方式、岩溶作用方式,将岩溶储层垂向上划分为表层岩溶带、垂向渗滤溶蚀带、径流溶蚀带、潜流溶蚀带等四个岩溶发育带,并建立了塔河油田奥陶系岩溶储层垂向带划分的测井响应与岩溶成因组合指标体系。测井响应指标包括自然伽玛、电阻率、井径等;岩溶成因指标包括地下水径流方式、岩溶作用类型、充填特征和岩溶个体形态等。根据岩溶储层垂向带划分标准,对塔河油田奥陶系岩溶储层垂向带发育特征进行了统计分析,并对不同地貌区岩溶储层的垂向带发育特征进行分析。分析认为:表层岩溶带以大中型溶蚀孔洞为主,测井显示为高伽玛,低电阻;半充填(或未充填)时测井表现为低伽玛,低电阻;垂向渗滤溶蚀带以高角度溶缝和小型溶蚀孔洞为特征,测井显示为低伽玛,高电阻;径流溶蚀带多发育大型溶洞,测井显示为高伽玛,低电阻;潜流溶蚀带岩溶弱发育,测井显示为低伽玛,高电阻。

大港探区奥陶系岩溶储层发育分布控制因素

大港探区奥陶系厚 6 0 0～ 80 0m ,主要由石灰岩和白云岩组成。本区奥陶系的储层主要为岩溶储层。控制岩溶发育的主要因素有 :岩性及沉积环境、水动力条件、古地形因素、断裂与裂缝发育情况和风化淋滤时间等。白云岩和石膏发育的地层有利于岩溶储层发育 ;潮坪环境是有利的储集岩发育相带。岩溶储层主要发育在距不整合面 2 0～2 0 0m范围内。加里东期古地形为南西高、北东低 ,水流方向是自南西向北东的 ;岩溶斜坡和不长期积水的岩溶洼地是有利的岩溶储层发育部位 ,尤其是岩溶斜坡。裂缝和断层发育的部位是岩溶储层有利的发育部位 ,裂缝和断层的走向控制岩溶带的走向。风化剥蚀时间越长 ,越有利于岩溶储层发育。

塔中卡塔克区块古岩溶储层地震预测技术

塔里木盆地塔中地区奥陶系古岩溶储层具有埋藏深、非均质性强等特点,但其测井和地震响应较为明显。为此,利用地震、测井和地质资料及地震资料叠后波阻抗反演、属性分析和叠前双相介质储层物性参数反演技术,对该区东南部卡塔克区块下奥陶统古岩溶缝洞型储层进行了识别、预测和含油气检测分析。结果表明,卡塔克区块有5个古岩溶储层发育区带,并综合评价出4个有利钻探目标。优选其中一个目标进行钻探,证实了预测结果的可靠性。

层序地层格架中岩溶储层发育的预测模型

对露头剖面中不同类型高频层序中岩溶的发育特征进行了研究。在典型钻井中,通过精细的成像测井和常规测井对岩溶发育段进行了识别,对层序内部和界面上、下系统的碳同位素进行了分析,探讨了不同类型层序中和不同级别层序界面下岩溶发育的规律。研究结果表明,在受基准面变化旋回所控制的碳酸盐岩层序内,岩溶储层的有利发育部位应是在不同级别基准面升降过程中能周期性暴露遭受溶蚀的地区。这种地区在一个层序的发育过程中是可以预测的。以塔里木盆地寒武—奥陶系为例,在不同级别的层序中,基准面上升期的地层超覆带、高位期的前积带—顶超削截带及其向陆方向是岩溶发育的有利地区。

四川盆地川西地区雷口坡组岩溶储层特征与分布

四川盆地雷口坡组发育一套碳酸盐台地相沉积,形成滩相白云岩和岩溶风化壳两类储层,均在川西地区获得了重要发现,如中坝气田、新场气田等,是目前四川盆地三叠系勘探的重要领域。为了明确川西地区雷口坡组与上覆地层的分界线,以及雷口坡组岩溶储层的特征与分布,开展了相关研究。分析认为,川西地区雷口坡组与上覆马鞍塘组存在4种接触关系,通过露头、岩心、薄片、测井和地震等多种资料重新厘定了雷口坡组与马鞍塘组的分界线,认为雷口坡组顶部存在明显的暴露特征,发育风化壳和岩溶储层,而马鞍塘组属于较深水开阔台地沉积,白云岩不发育,且后期未暴露地表。雷口坡组岩溶储层分布受控于该组顶部暴露地层岩性和古地貌特征,利用井震结合的方法预测优质储层主要分布于川西中南部,但储层非均质性和相带变化较大。根据优质储层与烃源岩匹配关系,指出下一步勘探的有利区带位于川西南部地区。

川西地区中三叠统雷口坡组古岩溶储层特征及发育主控因素

受中三叠世末印支运动早期的影响,川西地区中三叠统碳酸盐岩普遍受到剥蚀和岩溶作用。通过多口井和多个露头剖面的岩心、岩屑观察分析和地球化学分析表明,该区中三叠统雷口坡组顶,古表生岩溶特征明显。古岩溶作用为雷口坡组顶储层的发育创造了条件,雷口坡组上部发育了一套岩溶孔隙型储层,主要分布于四段上亚段,在新场地区储层段累计厚度达38～75m,岩性主要为微—粉晶白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩、(藻)砂屑白云岩及(藻)砂屑灰岩等,以Ⅱ—Ⅲ类储层为主。认为该套储层的发育主要受岩性组合、微古地貌及埋藏期岩溶作用控制。

轮南奥陶系潜山表层岩溶储层的分布特征

轮南古潜山位于塔里术盆地塔北隆起轮南低凸起中部地区，主要岩溶层位是奥陶系鹰山组与一间房组，轮南古潜山的形成条件和表生岩溶作用时间与中国南方的桂林岩溶存在极其相似之处。本文通过研究轮南地区古风化壳表罢岩溶带发育分布特征及其形成影响因素，认为：表层岩溶带主要分布于距古风化面以下0-40m范围内，此带范围内岩藩缝洞系统相对比较发育，岩溶缝洞系统具有一定连通性，属岩溶储层较为发育的部位，岩溶储层有敏储集空间主要是溶蚀孔洞、小规模溶洞和溶蚀裂缝；表层岩溶带发育与古岩溶地貌及古水动力条件具有密切关系，岩溶地貌娄型或水动力条件不同，表层岩溶带发育厚度、岩溶形态与岩溶缝洞系统发育规模、岩溶缝洞系统充填特征也不同。

风化壳岩溶储层地质—地震综合预测技术与应用——以塔中北部斜坡带下奥陶统为例

塔中地区下奥陶统风化壳储层成因的多样性和地震资料的差异性造成储层地震响应特征差异大。利用地质—地震一体化数据平台直观地标定和识别了岩溶储层的地震响应特征,在储层主控因素分析基础上,建立了储层地质模型,利用分频振幅、瞬时频率、相关长度、多属性约束井—震联合反演和地质—地震多信息融合储层综合预测与评价等技术,分层次刻画了不同级别岩溶储层的分布规律,提高了储层预测的精度,有效地指导了该区的勘探生产。

塔中隆起两组走滑断裂对岩溶储层发育的控制机制

走滑断裂对塔中隆起岩溶储层发育的控制机制一直缺乏深入研究。采用均方根振幅属性,对塔里木盆地塔中北斜坡奥陶系浅、中、深部的岩溶储层进行预测,发现大量岩溶储层继承性分布于北西向和北东向断裂所夹持块体的东北和西南角区域,特别是中古5和中古10块体的深层奥陶系尤为明显。沉积相和古地貌等无法解释这种现象,走滑断裂活动可提供合理解释:北西向断裂的右旋压扭,诱发北东向断裂的左旋走滑,断裂之间的块体的东北和西南角位于北西向和北东向走滑断裂的交汇区,断裂诱发的裂缝带交错发育;而断裂的走滑运动导致其东北和西南角形成局部拉张区、西北和东南角形成局部挤压区,岩石的抗拉强度远小于抗压强度,故拉张区极易拉张破裂成缝。裂缝提供溶蚀流体运移通道,也增加流体与岩石的接触面积,故走滑断裂夹持块体的东北角和西南角岩溶储层发育,表明走滑断裂是塔中岩溶储层发育的控制因素之一。

渝北-川东地区黄龙组古岩溶储层稳定同位素地球化学特征

石炭系黄龙组碳酸盐岩古岩溶储层是渝北—川东地区最重要的天然气储集类型之一。依据岩溶岩的结构特征,将黄龙组岩溶岩系划分为弱溶蚀岩溶岩、中等溶蚀多孔状岩溶岩、强溶蚀角砾状岩溶岩和强溶蚀交代的次生灰质岩溶岩等4种岩溶岩类型,和淡水方解石与白云石两种胶结物类型。以基质岩为对比参照物,对各类岩溶岩和胶结物的碳、氧、锶稳定同位素分析对比研究结果表明,不同成因类型、溶蚀强度、结构和成分的岩溶岩与胶结物的碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征各异,其形成、演化和分布规律明显受古地理背景、流体性质、流体来源以及同位素分馏效应控制。依据岩溶岩系的结构和地球化学特征的差异性,可总结出4个主要特征:(1)伴随岩溶强度加大,δ13C表现向低值方向弱偏移,而δ18O负偏移较强烈;(2)87Sr/86Sr比值出现由渗流-活跃潜流带的正偏移,至静滞潜流带转化为强烈负偏移的演化趋势;(3)对应古岩溶系碳、氧、锶稳定同位素演化,古岩溶储层的物性出现由差变好至重新变差的对应变化关系;(4)淡水白云石结晶沉淀过程中可能具有对87Sr有很强"捕获"能力的锶同位素正偏移分馏效应。