连续电磁剖面法在塔里木盆地麦盖提斜坡裂陷槽深部构造研究中的应用

随着对塔里木盆地深层油气勘探认识不断深入,认为震旦—南华系裂陷槽对烃源岩的发育保存有着重要的控制作用,因此对该区域的裂陷槽探测是油气勘探的重要探索方向。前人研究认为对塔西南地区麦盖提斜坡处存在震旦—南华系裂陷槽,但受限于该区域地震资料品质,对该区域深层结构尤其是对基底和裂陷槽分布形态和范围认知不清。因此,通过一条跨过麦盖提斜坡与叶城凹陷的连续电磁剖面法剖面,结合研究区地质情况与井资料,构建了区域电阻率的物性分层结构,完成了对实际数据的二维反演,获取了该区域的深部电性结构与CEMP剖面的综合地质解释结果。为该区域新元古代裂陷槽发育情况的判断提供了新的电磁证据,也进一步刻画了基底、裂陷槽的电性特征与结构。探测结果认为裂陷主要由正断层控制,呈现裂陷群特点,裂陷多呈半地堑、不对称地堑及堑—垒相间的构造样式,在麦盖提斜坡、叶城凹陷处中部、南部的区域发育两个裂陷群,有利于区域内的烃源岩沉积,其中裂陷内震旦—南华系地层沉积较厚的区域具有较好的深层油气勘探潜力。

塔里木盆地海相石油的真实勘探潜力

塔里木盆地古生界蕴藏了丰富的海相油气资源,储集层目前埋深在5500～10000m。深部流体的相态或者说液相石油大量消失的深度下限是学术界比较关心的理论问题,而塔里木盆地海相到底富油还是富气也是关系到塔里木油田未来产能规划的现实问题。通过对塔里木盆地原油的热稳定性分析,特别是低地温梯度和晚期快速深埋过程的补偿效应研究,认为液态石油大量消亡(油裂解成气)的深度下限在9000～10000m以下,对应的储层温度大于210℃,在此深度之上液态石油可以大量存在。通过对油气聚集与保存的关键地质科学问题的研究,认为晚海西期是台盆区油藏的主要成藏期,烃源灶区生成的油气主要分布在稳定的古隆起及其围斜区域;而晚海西期这些古隆起及其围斜区碳酸盐岩储层埋藏深度在800～2500m范围内,岩溶储集体发育,这是台盆区形成大面积层状油气聚集的基础,也决定了现今埋深在7000～9000m深度范围内的斜坡区将成为黑油和凝析油的重要勘探接替区。

塔里木盆地台盆区三叠系层序地层研究和有利勘探区预测

以层序地层学理论为基础 ,综合利用岩心、录井、测井及地震资料 ,进行塔里木盆地台盆区三叠系层序地层学研究。识别出 5个以不整合面为边界的三级层序 ,层序Ⅰ、层序Ⅱ和层序Ⅲ位于下三叠统 ,层序Ⅳ相当于中三叠统 ,层序Ⅴ相当于上三叠统。层序Ⅰ由低位体系域、水侵体系域和高位体系域构成 ,低位体系域分布在塔中低凸起和满加尔凹陷中南部 ,塔中地区、满西 1井和满参 1井处为辫状河三角洲沉积 ,水侵体系域广布整个台盆区 ,为半深湖—深湖沉积 ,高位体系域仅保存在塔北隆起的低洼部位。层序Ⅱ由水侵体系域和低位体系域组成 ,主要为湖泊相沉积。层序Ⅲ分布在塔中低凸起和整个满加尔凹陷 ,为辫状河沉积。层序Ⅳ由低位体系域和水侵体系域构成 ,塔中地区为曲流河沉积 ,满加尔凹陷—塔北隆起为辫状河三角洲—湖泊沉积。层序Ⅴ由低位体系域和水侵体系域构成 ,为扇三角洲—湖泊相沉积 ,分布在塔北隆起和满加尔凹陷的北坡 ,塔中地区缺失。三叠系各层序的形成主要与构造运动、湖平面变化、物源供给有关。根据层序格架内沉积体系的分布规律及已知油气田的生储盖组合 ,预测塔北隆起草湖凹陷北部靠近轮台断隆处是发育扇三角洲储集层的有利部位 ,塔中低凸起西段的中、下三叠统辫状河三角洲分支河道砂体也是有利储集层?

中国海相油气多期充注与成藏聚集模式研究——以塔里木盆地轮古东地区为例

中国海相盆地经历了早古生代末(加里东期)、晚古生代-早中生代(海西期)和晚新生代(喜山期)三期重大构造变动,深刻影响了海相油气生成、运移与聚集,使得油气分布规律变得非常复杂。中国海相盆地一般发育多套烃源岩,由于它们发育的时代和位置多不相同,生、排烃时间往往不同步,存在多源多期充注的特点。因此,多期油气成藏是海相盆地的一个重要特点。多期成藏是在多期构造运动的影响下,多套烃源层多期成熟排烃的结果。塔里木盆地塔北隆起轮古东地区是一个典型的多期充注型油气藏,目前已确定的主要成藏期包括晚加里东期、晚海西期和晚喜马拉雅期三期。轮古东碳酸盐岩非均质储层形成的缝洞圈闭体系,形成早,后期构造作用使圈闭没有发生大的变化,因此保留了这三期充注的油气;油气地球化学分析资料进一步证实了这三次油气充注成藏过程。通过地质分析,再现了油气充注成藏过程,建立了海相油气多期充注与成藏聚集模式。

塔里木盆地哈拉哈塘地区碳酸盐岩油气地质特征与富集成藏研究

塔里木盆地塔北隆起哈拉哈塘地区奥陶系由于现今构造位置低,埋深在6500～8000m,长期以来一直将其作为塔北隆起的一个次级凹陷单元,并认为是一个海相油气的生烃凹陷,制约了哈拉哈塘的油气勘探。本文通过对哈拉哈塘构造解析和沉降演化过程恢复,发现哈拉哈塘地区是从石炭纪才开始转为负向构造单元,加里东-早海西期,它属于轮南大型古潜山的西斜坡部位;奥陶系鹰山组-一间房组碳酸盐岩经历了多期岩溶的叠加改造,风化岩溶缝洞体储层发育。通过最新钻井资料及油气地球化学分析数据,证实哈拉哈塘奥陶系沉积时期不是生烃凹陷,不发育烃源岩,哈拉哈塘及其以北地区的油气是来自南部满西地区的中、上奥陶统烃源岩。油气藏解剖表明,哈拉哈塘地区在晚海西期成藏;三叠系沉积前北部构造抬升,导致奥陶系油藏遭受局部破坏和降解。自三叠纪沉积以来,奥陶系油藏一直处于持续深埋过程,盖层不断加厚,油藏基本保持了晚海西期成藏时的形态,因此,哈拉哈塘地区是一个古老的油气系统。油气成藏条件分析表明,哈拉哈塘地区油气成藏条件优越,生储盖条件配置良好,奥陶系碳酸盐岩岩溶储层广泛分布,并处在油气向古隆起高部位运移的有利路径上,具有大面积、准层状富集油气的特征。

塔里木盆地塔中礁滩体大油气田成藏条件与成藏机制研究

中国海相碳酸盐岩油气勘探近年来进展很快,发现了一批大型油气田。塔中地区是塔里木盆地的重点勘探区和富油气区,奥陶系蕴藏了丰富的油气资源。奥陶系良里塔格组受塔中I号坡折带的控制发育陆棚边缘礁滩体,储层性质为低孔-特低孔、低渗灰岩储层,埋深在4500～6500m。储层的形成和分布受早期高能沉积相带、溶蚀作用和断裂作用等因素的控制,有效储层的空间展布控制了油气的分布与大面积成藏。油源对比认为,塔中良里塔格组礁滩体油气藏的原油主要来自于中上奥陶统烃源岩,并混有寒武系烃源岩成因的原油;天然气主要来自于寒武系油裂解气,沿塔中I号坡折带断裂向内充注。成藏过程分析表明,塔中地区曾存在三期主要成藏期,第一期为加里东晚期成藏,油气来自于寒武系-下奥陶统烃源岩,但早海西期的构造运动,对该期油气破坏严重,造成大范围油藏破坏。第二期成藏期是晚海西期,也是塔中地区最重要的油气充成藏期,油气来自于中上奥陶统烃源岩。第三期成藏期是晚喜山期,受库车前陆冲断影响,台盆区快速沉降,埋深急速增大,寒武系原油裂解气形成,沿深部断裂向浅部奥陶系充注,对油藏进行气洗改造,从而形成大面积分布的凝析气藏。

塔里木盆地西部中、新生代5次构造事件及其石油地质学意义

在系统归纳总结塔里木盆地西部、西昆仑、中亚天山和帕米尔等地区的构造、地层、古地磁学、地球化学及含油气盆地等最新研究成果的基础上,分析自中生代以来对塔里木盆地西部影响重大的5次构造事件的构造特征、起因和石油地质学意义。这5次构造事件是:①早二叠世末南天山洋西段的闭合与中生代初塔里木盆地西部的抬升事件;②侏罗纪塔拉斯-费尔干纳断裂的活动与早、中侏罗世库孜贡苏走滑拉分盆地的形成;③白垩纪-古近纪区域拗陷作用与海侵事件;④早白垩世和古近纪乌恰县托云及中亚天山的玄武质火山活动;⑤新近纪-第四纪帕米尔弧的形成与南北向区域性挤压作用。它们对塔里木盆地西部的油气成藏具有不同的石油地质学意义,正确认识这些构造事件的发生时间、构造效应和对油气成藏的影响,对塔里木盆地西部的油气勘探具有重要的理论指导意义。

塔里木盆地塔北隆起西段中生界圈闭新认识与勘探思路

塔北隆起西段发育典型的三层构造层:古生界构造层发育寒武—奥陶系潜山;中生界构造层发育披覆背斜,由差异压实作用引起的小型正断层使披覆背斜成为断背斜;位于库木格列姆群(E1-2km)膏盐层之上的新生界构造层以滑脱褶皱和冲断层为特征。本文认为,该区的中生界勘探应当放弃构造勘探的模式,立足于岩性勘探和小型的披覆构造及断背斜勘探。在该区应正确识别地震剖面上因上覆膏盐层影响而造成的大量构造假象,并结合中生界沉积相、沉积微相研究及区域构造应力场、构造变形特征分析,寻找可靠的地层圈闭。

塔里木盆地西北缘柯坪地区油气勘探前景再认识

柯坪地区地面油苗分布层系多、范围广,发育寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系多套烃源岩,该区经历了大规模油气成藏过程和强烈的破坏作用,油气勘探最关键的风险因素是保存条件。从保存的角度看,寒武系膏盐岩是一套优质盖层,膏盐层与盐间及盐下碳酸盐岩、玉尔吐斯组烃源岩构成良好的生储盖组合。青松采石场奥陶系轻质油流揭示现今可能有碳酸盐岩残留油气藏存在,美国中部地台区辛辛那提隆起奥陶系浅层油藏就是例证。地面油苗中,石炭—二叠系碳酸盐岩中的出露点最多,且礁灰岩储集性能好,在埋藏区可能得到保存。基于地面调查难以进一步深化认识和推动勘探,建议评价选择地质目标实施钻探。目前经济技术条件下比较现实的目标为:萨拉姆布拉克背斜构造,落实寒武系膏盐岩及玉尔吐斯组烃源岩,了解盐间及盐下含油气性;青松采石场奥陶系碳酸盐岩残留油气藏分布区;皮羌村西南哈拉峻盆地石炭—二叠系礁灰岩目的层。

塔里木盆地哈得逊油田东河砂岩油藏原油伴生气二氧化碳的碳同位素组成特征及成因初探

哈得逊油田东河砂岩油藏由哈得1号和哈得4号两个圈闭组成。16口油井原油伴生气中CO2的含量在0.46%～4.97%,δ13CCO2值分布在-12.3‰～-7.0‰,这两组数值在油田不同地区呈有规律的分布,由北往南,均逐渐增加,至哈得4号圈闭内δ13CCO2达到峰值。依据现有的CO2成因鉴别标准,它们既有有机成因,也有无机成因。与其伴生的氦气的3He/4He值为n×10-8,具有典型的壳源沉积特征。综合分析认为,东河砂岩油藏中的CO2主要来源于无机成因的海相碳酸盐岩和东河砂岩储层中钙质胶结物的热分解。δ13CCO2值和CO2含量分布的不均匀性可能与油藏正在充注调整有关。

物理调整油气藏的类型与成藏机制研究--运用三维荧光定量研究塔里木盆地轮南三叠系油气藏调整机制

轮南隆起是塔里木盆地海相油气最为富集的复式含油气区,从奥陶系到白垩系均发现工业油气流,均来源于中-上奥陶统海相烃源岩。中生界砂岩是海相油气成藏系统的"末端",目前发现的油气均来自奥陶系油气藏的调整。其中,轮南地区三叠系油气藏油气性质复杂、相态多样,不同地区的油气调整期次和成藏过程均不一致。激光诱导三维荧光定量分析技术也可以分析古油水界面变化,在确定古油柱高度,反映油气水变迁等方面发挥重要作用。根据三维荧光定量研究,划分出垂向调整、侧向运移和油气混合三种调整类型:轮南断垒带三叠系仅发生一期油气充注,奥陶系油气发生垂向调整聚集成藏;中部平台区喜马拉雅山期三叠系地层发生翘倾,油气主要通过不整合发生侧向运移调整;晚期的构造运动不仅是油气调整的动力机制,而且构造高部位是早期油气调整和后期油气汇聚的有利区域。根据三种油气调整成藏模式的油气地质特征分析认为,垂向调整油气藏分布范围受断层断开层位和组合形式限制;侧向运移的油气沿不整合面和层状砂体调整距离较远,分布范围较广,在局部岩性或构造圈闭聚集成藏,但油气丰度较低;油气混合型调整油气藏形成于多期构造作用的叠加区,现今构造高部位有利于多期油气汇聚,形成油气性质复杂、相态多样的油气藏。

塔里木盆地中央隆起带奥陶系碳酸盐岩台缘带油气富集特征

在塔里木盆地塔中地区发现了中国最大的奥陶系生物礁型碳酸盐岩油气藏,油气沿塔中隆起北部上奥陶统碳酸盐岩台缘相带展布,为无明显边底水、油气水分布复杂的非常规油气藏。对油气成藏条件与油气富集规律研究表明,塔中上奥陶统良里塔格组发育大型镶边台地边缘礁滩相沉积系统;礁滩体储层纵向叠置、横向连片,沿塔中Ⅰ号构造带台地边缘广泛分布,并以次生溶蚀孔洞形成的低孔隙、低渗透储层为主;三期油气充注与成藏形成了巨大的资源潜力,沿台缘带形成大面积、低丰度准层状礁滩型岩性油气藏。大型台缘相带控制了塔中Ⅰ号构造带的油气运聚成藏,储层是油气富集的主控因素,多期油气成藏与储层非均质性造成了油气赋存的差异性。

塔里木盆地北部奥陶系油气相态及其成因分析

塔里木盆地北部地区奥陶系是最重要的勘探层系,油气资源丰富;同时油气相态复杂多样,既有凝析气藏、正常油藏,也有稠油油藏、沥青等。通过对油气藏形成演化与保存过程的系统分析,结合油气地球化学和流体包裹体等分析数据,发现油气相态的多样性与油气多期次充注与次生蚀变作用有关。提出塔北隆起的东部奥陶系存在三期油气充注过程,分别发生在加里东运动晚期-海西早期、海西运动晚期、喜马拉雅运动晚期,原油主要来源于中、上奥陶统烃源岩,天然气主要来自与寒武系烃源岩有关的液态烃的裂解;塔北隆起的中西部奥陶系的油气充注主要发生在海西运动晚期。塔北奥陶系油藏形成以后,经历了三期明显的调整改造过程:海西早期构造抬升导致志留-泥盆系遭受剥蚀,东部源自寒武系油气的古油藏遭受破坏,形成沥青;三叠系沉积前的晚海西运动,使得奥陶系生源的油藏大范围遭受降解稠化;晚喜山期,来自于满加尔坳陷的天然气自东向西充注,致使隆起东部早期形成的油藏发生强烈的气侵改造,形成次生凝析气藏。而中西部奥陶系油藏在三叠系沉积前遭受降解稠化后,一直处于沉降深埋过程,油藏得到有效保存;由于成藏时间较早,轻质组分散失较多,气油比极低,油质较稠。研究认为,油气相态的多样性主要受晚海西期构造运动的抬升造成的生物降解作用和喜马拉雅晚期构造运动造成的天然气自东向西大规模充注对油藏进行气洗改造两大过程的控制。

塔里木盆地中深地区寒武系盐下白云岩油气来源及差异聚集

基于塔里木盆地中深地区储集层样品、原油样品和天然气样品的地球化学特征分析,研究中深地区寒武系盐下白云岩油气来源及油、气差异聚集现象。通过质谱检测发现储集层及原油样品重排甾烷含量低、C_(28)甾烷含量高,伽马蜡烷含量高,原油中存在芳基类异戊二烯烃化合物;通过天然气组成分析发现N_2含量低,为0.24%~4.02%。由此判断油气来源于寒武系—下奥陶统烃源岩。中寒武统天然气δ^(13)C1值为-51.4‰^-44.7‰,干燥系数为0.65~0.78,为原油伴生气;下寒武统天然气δ^(13)C1值为-41.4‰^-40.6‰,干燥系数为0.99,为原油裂解气。塔里木盆地深层存在硫酸盐热化学还原反应生成的高含H_2S裂解气的充注,中寒武统储集层物性差、裂缝网络体系不发育,故充注程度低,天然气中H_2S含量低(0.003 8%~0.200 0%);下寒武统储集层物性好、裂缝网络体系发育,故充注程度高,天然气中H_2S含量也高(3.25%~8.20%)。综上,塔里木盆地中深地区寒武系盐下白云岩油气来源于寒武系—下奥陶统烃源岩,其差异聚集是储集层物性以及裂缝网络体系发育程度的综合影响所致。

塔里木盆地和田河气田水溶气成藏过程

塔里木盆地和田河气田的天然气具备水溶气成藏地球化学特征和理想的水溶气成藏条件。喜马拉雅运动晚期和田河气田圈闭形成,巴楚断隆以南的西南坳陷寒武系高—过成熟烃源岩生成的天然气在深部高温、高压条件下大量溶解于水中。随着断裂的开启,在异常压力驱使下,水溶气沿断裂从深部寒武系运移至气田东部的奥陶系和石炭系圈闭中,由于压力和温度降低,水溶气释放形成游离气气顶,气水界面下部的水体继续自气田东部高压区向西部低压区沿不整合面长距离运移,运移过程中压力不断降低,导致水溶气不断释放,变成游离相天然气,在运移路径上成藏,形成条带状、串珠状分布的和田河气田。由此造成气田西部井区天然气偏干、甲烷碳同位素组成偏重、CO2含量明显偏高,一系列的水溶气运移参数自东部井区向西部明显增大。

塔里木盆地塔北地区具有寒武系特征原油的分布及其成因

塔里木盆地塔北地区油气资源十分丰富,油气成因复杂。海相原油主要来自于寒武系或奥陶系烃源岩,或者二者混源。其中,对混源油定性研究多、定量研究少。随着勘探的深入和精细,需要定量回答油气的混源比例。本文根据不同端元油的人工混源配比实验,发现生物标志化合物具有随混源比例变化的特征,建立了混源比例与生标参数之间的关系式,并对塔北地区混源油中寒武系原油比例做了定量计算,进而研究了其分布规律与成因机制。研究认为,塔北地区原油主要来自于中、上奥陶统烃源岩,寒武系烃源岩有少量贡献。从空间分布上来看,具有从西到东、从浅至深,混源油中寒武系烃源岩来源的原油比例具有逐渐增高的特点,高比例寒武系来源原油的混源油主要分布在轮南低凸起的桑塔木断垒带东侧和轮东断裂周围,明显受烃源岩分布、输导体系和成藏过程等因素控制,该研究对进一步认识塔北地区油气生成、运移、聚集规律,以及指导油气勘探都具有重要意义。

塔里木盆地中部塔参1井花岗闪长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄

前人对塔里木盆地中部前寒武纪地层的时代存在不同认识。为获得确切的同位素年龄数据,对塔中隆起塔参1井前寒武纪基底花岗闪长岩进行了锆石SHRIMPU-Pb年龄测定,结果为757.4Ma±6.2Ma,从而证实其为南华纪中期岩浆活动的产物。该成果为进一步研究塔里木盆地前寒武纪基底提供了新的实际资料。

塔里木盆地哈拉哈塘地区复杂油气藏特征及其成藏机制

塔里木盆地塔北哈拉哈塘地区是近年来新发现的一个石油富集区带,蕴藏了丰富的油气资源,奥陶系碳酸盐岩是主要的勘探目的层。由于该区缝洞型储层非均质性极强,油气水分布关系复杂,油藏类型多样、流体性质多变、油水界面不统一等特点,给油气勘探带来了诸多困难。本文通过对该区油气水等样品的分析测试,结合钻井地质资料等,分析了该区油气的成因与来源,探讨了油气的充注成藏过程。研究认为,该区油气主要来自于中上奥陶统烃源岩,油气充注成藏时间在晚海西期(二叠纪末期);油气性质的复杂性受晚海西期油藏盖层的控制。北部潜山区油藏在晚海西期其上覆盖层剥蚀严重,导致油藏遭受强烈生物降解,形成未饱和油藏,原油以稠油-超稠油为主;南部深埋区盖层基本未遭受剥蚀,油藏保存较好,以弱挥发性油藏为主,原油为正常油。晚海西期以来,油藏处于深埋过程,油藏流体相态一直保存至今。由此推断,南部深埋区将以寻找正常油和轻质油为主。

塔里木盆地哈拉哈塘地区超深碳酸盐岩缝洞型储集层特征与控制因素

塔里木盆地哈拉哈塘地区大面积发育超深缝洞型碳酸盐岩储集层,埋深超过7000m仍发育大量优质储集层。岩心、薄片、钻井及成像测井资料综合分析表明,储集层发育的层位集中在奥陶系一间房组和鹰山组,储集空间主要以洞穴、孔洞、裂缝为主,地震响应特征主要是规模大、强反射或串珠群等地震相组成的集合体。储集层纵向发育具有明显的层位性,集中在不整合面之下100m的范围内,平面上具有明显的非均质性,主要沿断裂带分布。这套岩溶缝洞型储集层总体表现出受多种岩溶作用叠加改造的特征,最主要是受控于层间岩溶和中晚加里东期断裂两大因素,层间岩溶控制了储集层纵向发育的层位性,断裂裂缝作为岩溶通道控制了储集层横向展布规模及非均质性,之后晚加里东-海西期的油气充注、盆地的快速沉降,基本保持了早期储集层发育的形态。通过储集层主控因素的分析,建立了超深缝洞型碳酸盐岩的储集层发育模式,为该区井位部署和高效开发提供了指导。

塔里木盆地哈得逊地区下石炭统薄层砂体沉积层序与砂体预测

运用沉积学、层序地层学原理和方法,依据丰富的岩心和测井资料,对塔里木盆地哈得逊地区下石炭统下泥岩段海相薄层产油砂体进行精细研究。研究结果:该套薄层砂体是塔里木盆地石炭系层序Ⅰ高位体系域的低能砂质滨岸相沉积,发育的多个明显向上变粗的准层序又构成一个(弱)前积准层序组。层序Ⅰ高位体系域发育早期为远滨环境,随着海平面的缓慢下降逐渐过渡为远滨和临滨—前滨环境交互,最后演变为滨海平原。识别出的5 个单独薄砂体由下向上逐渐向海迁移,砂体间由海相泥岩分隔,互不连通,呈孤立的席状透镜体,侧向相变为泥岩;平面上砂体沿古海岸线发育,其走向大致为北西南东向。薄层砂体砂岩粒度细、厚度薄(薄于3m),但分布广,发育明显受层序(体系域)背景、古地貌和物源控制,其分布面积远大于已知油田的面积,有希望寻找到主要受岩性控制的较大型地层油气藏。