塔里木盆地早海西期多期次风化壳岩溶洞穴层

洞穴层是识别多期次岩溶旋回的标志,是岩溶旋回连接沉积旋回及周期性海平面变化的纽带。本文通过古地貌恢复,将从钻井剖面中识别的洞穴层归位到早石炭世古地貌剖面中,根据洞穴层总是沿稳定古潜水面发育的特点划分对比洞穴层。通过洞穴层的形成条件、充填结构分析,推断洞穴层发育序次、洞穴层与其同时期形成的沉积地层的时空对应关系,并据此对洞穴层进行盆地范围内跨地区对比、总结斜坡及岛屿两种不同的洞穴层发育模式。研究结果表明,在早海西期,塔北、塔中、和田古隆起中、下奥陶统碳酸盐岩陆块内部发育了3个期次的风化壳岩溶洞穴层,其序次为下老上新,它们是在早石炭世间歇性海平面上升过程中形成的,其同时期形成的沉积地层分别为下石炭统东河砂岩段、生屑灰岩段、下泥岩段中上部。洞穴层内部多旋回“坍塌角砾-地下河沉积”组合是斜坡内陆区潜流面的迟后上升效应,洞穴层与洞穴等时层的时空对应关系对于大型古岩溶事件的断年及洞穴层的分布预测具有重要意义。

青藏高原洞穴次生方解石的裂变径迹年代及地貌学意义

古岩溶洞穴中残留的次生方解石晶体可以作为裂变径迹测年的材料。通过测定遍及青藏高原的 2 0组洞穴次生方解石晶体的裂变径迹年代 ,结果表明 ,晚第三纪青藏高原的古岩溶过程和缓慢构造抬升过程相伴进行 ,其间在大约 10 Ma B.P.、12 Ma B.P.和 19Ma B.P.时洞穴次生化学沉积较为发育。由于地表切割程度的差异 ,晚第三纪岩溶过程在高原南部较为强烈 ,相对于第四纪期间的强烈抬升来说 ,高原晚第三纪的抬升速率较为缓慢 ,两者的差别达两个数量级。

塔里木盆地哈6区块奥陶系碳酸盐岩古岩溶储层特征识别及地质建模

塔里木盆地哈6区块奥陶系储层为碳酸盐岩古潜山岩溶缝洞型储层,其储集空间类型包括生物体腔孔、生物钻孔、粒内溶孔、铸模孔、溶蚀孔洞、断层和裂缝、未塌陷的溶洞洞穴系统、塌陷型溶洞—洞顶缝系统等。针对哈6区块奥陶系碳酸盐岩塌陷型溶洞—洞顶缝系统建立了缝洞体形成模型、井震模型、地震正演模型和油气藏模型,提出地震"串珠状"反射体实为大型缝洞体的反映,而大量的地下暗河溶洞段目前的地震技术仍然无法有效识别。针对洞顶缝进行了定义,提出溶洞上部塌陷形成的洞顶缝系统是哈6区块奥陶系碳酸盐岩主要的油气产层,其次塌陷型溶洞体本身也是主要的油气产层,但可通过洞顶缝系统采出其中的油气,因此洞顶缝概念的提出对钻井、录井和油气酸化压裂测试和试采具有重要意义。

轮古地区古岩溶成像测井响应特征及其对岩溶发育的指示作用

塔里木盆地轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层受多期构造运动及古岩溶作用的叠加改造,该地区古岩溶作用形成的溶洞、裂缝等次生孔隙是主要的油气储集空间。因此古岩溶发育研究是碳酸盐储层评价极为重要的研究内容。文章在对轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层大量成像测井资料处理基础上,主要通过对溶蚀裂缝、溶洞的成像测井响应特征进行分析,总结古岩溶标志的成像测井响应规律。高导缝在成像测井图像上表现为褐黑色正弦曲线,溶蚀缝表现为裂缝图像边缘不平直,未充填溶洞在图像上表现为暗色的团块分布,对于全充填洞,可在成像测井图中见到层理等沉积现象。溶蚀程度的差异可根据成像测井资料上解释的裂缝及溶洞中角砾的多寡来度量。轮古西井区,其大溶洞中角砾已溶蚀掉,部分溶洞充填泥砂,表明溶蚀程度很高;轮古中部各井溶洞中的角砾还比较大,单产状裂缝溶洞的规模比轮古西井区小,溶洞溶蚀程度较弱;轮古东井区未见单产状小溶洞,仅见大溶洞的雏形或只有交叉缝和溶蚀裂缝。对区域大量成像测井识别的洞穴数据统计结果表明轮古地区奥陶系洞穴型岩溶储层的分布主要受表层岩溶作用控制。

塔里木盆地塔河油田西部斜坡区中下奥陶统古岩溶洞穴发育特征

为研究塔里木盆地塔河油田西部斜坡深切曲流峡谷区中下奥陶统的古岩溶发育条件和洞穴发育特征,基于地震及钻井资料,利用层拉平法、构造趋势面、振幅异常等方法,还原了古水文地貌条件和古岩溶水系统,划分了深切曲流峡谷区岩溶洞穴类型,构建了深切曲流峡谷背景下岩溶洞穴的发育模式。结果表明:(1)研究区发育海西早期古岩溶作用,古地貌总体东高西低,岩溶地貌单元以峡谷、溶丘和洼地为主,地表主干水系深切曲流为研究区最低的岩溶水排泄基准,地下、地表分支水系由南北平台区向中心主干汇流;(2)深切曲流峡谷区地下河洞穴识别了暗河型、伏流型、穿洞型、顺河潜流型、渗流入流型等5种类型,主要分布在不整合面以下0~90 m,穿洞型、顺河潜流型溶洞易被泥质充填;(3)深切曲流峡谷、岩溶残丘和断裂联合控制了古岩溶洞穴的发育,形成了塔河岩溶盆地海西早期深切曲流峡谷区中心汇流型岩溶洞穴模式。

华北地区奥陶系灰岩岩溶研究的几点思考

讨论了华北地区奥陶系马家沟灰岩（O2）岩溶研究中的几个问题，包括沉积期岩溶、暴露期（加里东期）岩溶、埋藏期岩溶、现代岩溶及本区特殊的岩溶现象“陷落柱”等。指出了沉积岩溶、暴露岩溶洞穴不能保存或保存甚少，但对后期的岩溶发育具有重要控制作用；埋藏岩溶可分为完全埋藏和局部埋藏两个阶段，其中后者是现今奥灰岩溶面貌的定形期，陷落柱是该期岩溶的典型标志。最后提出了今后奥灰岩溶研究的思路。

塔河奥陶系油藏断裂对古岩溶的控制作用

通过对塔河地区奥陶系断裂特征的系统统计分析表明,塔河地区的大型溶洞或分布在T74界面以下较深的溶洞,多数明显受到中-大型断裂的控制作用。分析结果表明,这些断裂主要形成于海西早期,断裂带控制了海西早期溶洞的形成。根据断裂与溶洞发育之间关系,提出了"控洞断裂"、"洞控断层"的概念,并指出塔河地区中-大断裂主要为"控洞断裂",控制了深部岩溶洞穴分布,而小型不协调"毛毛断裂"多数为"洞控断层"。根据岩溶期次及断裂分布及"控洞断裂"的认识,建立了塔河地区奥陶系古岩溶作用时期深部洞穴形成的"断裂环"岩溶的模式。研究成果为塔河及外围地区奥陶系溶洞型油藏的勘探提供了重要依据。

塔里木盆地早海西期两起重要的古岩溶事件

分析四川峨眉山剖面中不同期次洞穴层与阶地的对应关系指出 :潜水面、河床水平面、海平面处于同一个递降水流平衡面 ,构造活动停顿期稳定潜水面附近的古岩溶形成的洞穴层与河床侧蚀形成的阶地、海平面附近沉积的地层具有等时关系 ,通过与水平洞穴层同时期形成的阶地或沉积层可以间接确定洞穴层的形成年代 .对比分析了塔中东部地区潜山构造带古埋深恢复后的大型洞层穴 ,塔中地区发育 2套洞穴层 ,与这 2套洞穴层同时期形成的沉积地层为巴楚组内部生屑灰岩和标准灰岩 。

塔中低凸起北斜坡奥陶系碳酸盐岩储层特征及其勘探意义

塔中地区的构造演化史大致为:中加里东旋回晚期,塔中演化为前陆盆地的前缘隆起,形成了鹰山组顶部历时约12.8Ma的风化壳,NW走向的塔中Ⅰ号断裂带及相关次级断层开始活动,并伴随右行压扭,而且具有同沉积性质,控制了良里塔格组碳酸盐岩的生长,形成了桑塔木组和良里塔格组之间的淹没不整合;晚加里东运动期—早海西运动期,NE走向的右行走滑断裂继续活动;到二叠纪时期,塔里木盆地火山活动频繁,在塔中47井以及塔中35井区形成了两个规模较大的岩株,并伴随有NW走向的岩浆侵入。伴随构造演化过程在奥陶系碳酸盐岩中形成了三种受构造影响的储层类型——与走滑断裂相关的岩溶塌陷储集体、与同沉积逆断裂相关的良里塔格组台内滩储层、与岩浆热液相关的储集体。构造活动是形成碳酸盐岩优质储层的基础,这三类储集体是不同构造活动的不同表现形式,它们在时间上继承,在空间上叠置甚至重合,相互影响,最终形成一种相对独立的碳酸盐岩岩溶缝洞系统,具有重要的勘探价值。

吉林省通化鸭园洞穴系统特征及其形成与遗存机理

以鸭园洞穴系统为例,阐述北方岩溶区中此类岩溶洞穴系统形成与遗存的特殊地质、构造条件,进而为评价它们在北方岩溶水渗流场中的作用提供依据。

哈拉哈塘凹陷奥陶系岩溶古地貌及岩溶缝洞体发育模式

针对塔北哈拉哈塘地区北部潜山风化壳岩溶区和南部埋藏岩溶区不同的地质特征,分别运用印模法和地层古构造与印模残差组合法恢复奥陶系古地貌和古水系。在此基础上,对4种不同古地貌环境条件下岩溶缝洞体发育特征及形成机理进行研究,建立了潜山风化壳岩溶区、上岩溶缓坡地、下岩溶缓坡地和岩溶盆地4种岩溶缝洞体发育模式。潜山风化壳岩溶区以发育表层岩溶缝洞系统为主;上岩溶缓坡地发育一间房组—鹰山组大型缝洞体及暗河管道系统;下岩溶缓坡地发育良一段—良二段和一间房组—鹰山组2套大型缝洞储集体;岩溶盆地沿断裂发育岩溶缝洞体。

碳酸盐岩古溶洞层级约束地质建模方法探讨:以塔河油田奥陶系某缝洞单元为例

碳酸盐岩地下古溶洞及其内部充填结构一直以来是地质建模的难点。综合地震、地质、测井等资料,提出了溶洞复合体、单一溶洞及溶洞内部充填结构3个层次逐级约束建模的思路,探索了基于多点地质统计学的溶洞内部充填结构建模方法。其中溶洞复合体属于较大尺度地质体单元,地震分辨率基本可识别,井震联合反演约束下采用截断高斯模拟方法建立溶洞复合体模型;单一溶洞是溶洞复合体的重要组成单元,属于中等尺度地质体单元,地震分辨率难以直接识别,基于大量露头实测数据,在溶洞复合体约束下采用基于目标的方法建立单一溶洞分布模型;溶洞内部充填结构属于小尺度地质体单元,地震分辨率很难识别,在单一溶洞约束下,尝试采用多点地质统计学方法建立溶洞内部充填结构模型。以上层级约束建模思路有助于提升地下古溶洞及其内部储集体地质建模的准确度,在塔河油田某缝洞单元测试中取得了初步效果,同时讨论了存在问题及攻关方向。该研究对于精细表征缝洞型碳酸盐岩油气藏具有指导和启示作用。

中国南方古生界碳酸盐岩发育对页岩气成藏和开发控制问题

中国南方古生界有利暗色页岩发育,但现页岩气勘探取得突破较少,主要原因是南方地质条件复杂,尤其是南方暗色页岩与碳酸盐岩间互发育,页岩气勘探开发面临复杂的碳酸盐岩地质问题。文章从国外勘探经验及近年来南方地区页岩气勘探实践中总结并详细分析了碳酸盐岩发育对页岩气成藏和开发控制的5大问题:(1)地表或近地表岩溶地质问题对开采的影响;(2)页岩目的层顶底板及其内部碳酸盐岩层对成藏和开采的影响;(3)页岩中碳酸盐类矿物含量对开采压裂的影响;(4)页岩层中天然裂缝被方解石充填对成藏的影响问题;(5)常规碳酸盐岩储层与非常规页岩共同成藏问题。建议在南方古生界开展页岩气勘探开发中,把碳酸盐岩本身储集成藏和碳酸盐岩对页岩气成藏、开采、钻井施工等的影响综合考虑,以总含油气系统的思路,综合选井,以促进南方古生界页岩气的勘探开发。

岩溶洞穴型储层发育期次识别技术及应用

岩溶洞穴型储层连通性识别难,影响高效开发,其根本的问题在于对岩溶洞穴型储层发育期次的识别及其分布规律认识不清。采用岩溶洞穴型储层分层解释的方法对不同发育期次岩溶洞穴型储层分布进行预测,首先,在洞穴层主要受潜流面控制这一认识的基础上,恢复古地貌,按古地貌由高到低顺序选取代表井,确定岩溶排泄基准面,划分单井洞穴层;其次,选取等时沉积界面,拉平地震数据体,将单井洞穴层标定在地震剖面上;最后,精细解释出洞穴层,提取振幅均方根属性,预测每一层储层的平面分布。在分析单层洞穴分布规律的基础上,分析岩溶洞穴型储层的连通性,在塔里木盆地LGX地区奥陶系识别出22个缝洞单元,为油藏高效开发提供技术支持。

塔河地区奥陶系不同地貌岩溶带结构组合差异与油气富集

基于大量地质、钻/测井、地震及生产动态资料,从水系分布及水流通道分析入手,探讨塔河油田奥陶系不同地貌单元岩溶带结构组合特征,并分析其油气富集特征。结果显示,塔河地区奥陶系岩溶古地貌由分水岭、岩溶谷地及岩溶盆地组成。分水岭中发育表层岩溶带(平均厚度为57.8m)与渗流岩溶带(厚度为115.2m),其中断层、裂缝和中小型缝洞体密集发育,76.5%的油井单井累产油量超过5×10^(4) t。岩溶谷地发育表层岩溶带、渗流岩溶带和径流岩溶带,平均厚度分别为14.6,26.4,132.6 m,其中径流岩溶带中地下河溶洞多被细粒物质充填(充填率达86.8%),84.9%的油井单井累产油量不到2×10^(4) t。岩溶盆地不发育岩溶带,仅在局部断裂带上发育断溶体,其厚度可达600 m,且紧密围绕断裂周围1 km内分布。因此,不同地貌单元水流产状不同,形成不同的岩溶带结构组合,同时造成油气分布差异。分水岭为油气运移指向区,其中相互串通的中小型缝洞空间油气充满度高,高产井比例大。地下河沉积搬运能力强,溶洞充填率高,油气丰度小,低产、低效井比例大。通源断裂既是水流通道、又是油气运移通道,岩溶缝洞储集空间巨大,油气易于富集。图10表1参30。

多级相控法建立碳酸盐岩缝洞型油藏模型研究

缝洞型碳酸盐岩储集体非均质性强,储集结构、连通性复杂。以塔河油田S86条带为例,基于地震、地质、测井、测试等资料,通过纵向上岩溶精细分带,建立构造模型。据不同岩溶带的岩溶特征建立岩溶发育有利区域模型,利用多级相控思路,以岩溶有利区域模型为约束条件,建立溶洞模型,其中溶洞分为充填洞、半充填洞、未充填洞3类。分别采用蚂蚁追踪、随机模拟方法建立大尺度和小尺度裂缝模型,最后融合溶洞裂缝模型,建立综合的地质模型。

滇中昆阳群刺穿体构造的古岩溶成因

滇中昆阳群分布区 ,地史上至少出现过四次岩溶作用 ,其中以晋宁期和华力西期的古岩溶作用为主。古岩溶作用使靠近侵蚀面的昆阳群碳酸盐岩层 ,在断裂和层理裂隙通过处形成岩溶洞穴 ,并发展形成洞穴堆积角砾岩 ,因此 ,古岩溶作用是刺穿体构造形成的主要因素。这些角砾岩可称为古岩溶洞穴堆积角砾岩。因民角砾岩主要也是这种成因的角砾岩。滇中昆阳群分布区是研究古岩溶作用十分理想的地区。

安徽淮南舜耕山奥陶系古溶洞发育特征及成因

古溶洞对隐伏地区岩溶地下水储存与运移至关重要,查明其形态及内部结构特征对于认识隐伏煤田岩溶形成过程及矿山岩溶水害防治具有一定的指导意义。近年来,通过对华北板块南缘安徽淮南舜耕山地区奥陶系岩溶野外露头详细的地质勘查,在奥陶系发现1处典型古溶洞。采用野外观测、显微鉴定、古水文和古构造等方法,对古溶洞几何形态特征、内部结构进行系统分析,该溶洞发育于奥陶系古溶洞沿马家沟组和萧县组的沉积层面间,洞体形态宽窄不一,西侧较宽、东侧较窄,最大层间高度达9.8 m,洞体长度为125 m。洞顶面保留古水流冲刷溶蚀痕迹,洞体内存在多处因重力作用垮落坍塌充填物,按其成因,可分为碎屑垮落充填、化学充填以及混合充填等,充填岩屑以灰岩、白云岩类为主,其矿物成分为方解石、白云石、隐晶硅质等。结合区域地质构造演化史,古溶洞形成于加里东运动抬升阶段,经过了裂隙发育、层面岩溶形成、层面间溶洞生长以及崩塌跨落充填压实4个阶段,主要受层面裂隙、侵蚀流体以及岩溶垂向分带控制。研究成果可为淮南煤田乃至华北煤田古岩溶突水防治提供有益参考。

深层与露头碳酸盐岩岩溶洞穴对比及类比——以塔里木盆地哈拉哈塘油田奥陶系良里塔格组古岩溶洞穴与美国德克萨斯州Longhorn近现代岩溶洞穴为例

塔里木盆地哈拉哈塘油田奥陶系良里塔格组发育特征性的喀斯特地貌和地下古岩溶洞穴系统。通过地震、钻井、测井、岩心、薄片及生产资料的综合运用表征了该古岩溶洞穴系统特征及控制因素,并将其与美国德克萨斯州Marble Falls地区第四系Longhorn近现代典型的表生岩溶洞穴进行了对比。结果表明,哈拉哈塘油田奥陶系良里塔格组古洞穴完全垮塌并形成上覆地层凹陷;古洞穴充填物受陆源碎屑影响并被强烈压实,有效孔隙少,储层物性较差;古洞穴系统平面上呈网状,但古洞穴主干具有直线形态;古洞穴多期发育;控制古洞穴发育的因素有地表暴露、断裂及裂缝等。古岩溶洞穴和近现代岩溶洞穴存在共性和个性:两者在垮塌和压实特征方面存在不同,但在充填特征、洞穴形态、形成期次和控制因素方面均类似,说明两者可类比,即良里塔格组内部的古洞穴系统属于典型的表生岩溶系统。古今岩溶洞穴的对比和类比在研究塔里木盆地奥陶系良里塔格古岩溶洞穴特征、发育形态及期次、控制因素等方面具有参考价值。

川中地区磨溪区块震旦系顶面古岩溶微地貌及其发育特征

针对四川盆地磨溪区块震旦系顶面古岩溶"微地貌"单元划分不系统、研究较为缺乏的问题,综合分析磨溪区块的三维地震资料和钻井资料,论证并选取下寒武统沧浪铺组内部海泛面作为震旦系灯影组的上覆标志面,采用印模法恢复了震旦系顶面的古岩溶地貌。在此基础上,借鉴地貌学的经典坡位分类,结合磨溪区块震旦系顶面古岩溶地貌的发育特征,建立了磨溪区块震旦系顶面古岩溶微地貌的发育模式。优选坡度、剖面曲率、相对高程和长宽比4个参数,厘定各参数定量表征的标准,结合沟谷提取的分析结果,将磨溪区块划分为8类古岩溶微地貌单元,明确了磨溪区块震旦系顶面不同微地貌单元的发育特征,分析了不同微地貌单元中垂向岩溶风化带及溶蚀孔洞层发育程度的差异。研究表明,磨溪区块可划分为陡坡、坡肩、坡脚、残丘、坡顶、坡底、洼地和沟谷8类古岩溶微地貌单元。其中,残丘、洼地、坡顶和坡底在平面上呈低长宽比的似圆状、不规则状;坡肩、陡坡、坡脚和沟谷呈条带状。从坡肩、坡脚到坡底,各微地貌单元中的地表岩溶带和垂直渗流带厚度明显减小,水平潜流带厚度增大。溶蚀孔洞层在水平潜流带中的发育程度大于地表岩溶带和垂直渗流带中的发育程度,且水平潜流带厚度越大的部位其溶蚀孔洞层的累计厚度越大。坡底是有利于溶蚀孔洞层发育的微地貌单元。