塔里木盆地石油地质课程设计 刘濮毓 雷琳琳

实习一生油岩有机质成烃演化曲线及成烃阶段划分一、实习目的富含有机质的细粒沉积物，随着被埋藏深度和温度的不断增加，其有机质经历复杂的生物化学和物理化学的变化，并逐步向油气转化。

由于不同埋深范围内促使有机质向烃类转化的营力不同，致使其转化的反应过程和主要产物有显著区别，且具有明显的阶段性。

生油岩有机质演化曲线的编制和成烃阶段的划分对含油气盆地油气成因理论的认识和研究，对指导油气勘探，计算生油量和评价区域含油气远景都具有十分重要的意义。

本次实习要求通过某盆地某一生油气层不同埋深所取样品的地球化学分析数据，运用学过的理论和方法，编制生油岩有机质成烃演化曲线，并进行成烃阶段的划分。

二、实习步骤及要求(1)在课前复习好有关有机质成烃演化以及烃源岩研究方法等章节的内容。

准备好实习用的坐标纸、三角板、铅笔和橡皮。

(2)阅读表1-1所提供的资料，初步了解某一生油气层各地球化学指标随埋藏深度或(温度)的增加而发生的变化规律。

(3)在坐标纸上以深度为纵坐标，各地球化学指标为横坐标编绘关系曲线（图1-1），比例尺：纵坐标：1:20000(深度)；横坐标：1cm=0.01[氯仿抽提物(g)/有机碳(g) ]，1cm=0.01[烃(g)/有机碳(g)]，1cm=0.2，1cm=0.1%（有机碳，%），1cm =10℃（古地温）。

注：CPI－岩石抽提物中奇、偶碳原子正烷烃的相对丰度，称为正烷烃奇偶优势比。

CPI 值<2.1，表示奇数正烷烃略占优势，说明岩石中有机质向石油转化程度高，否则，当CPI值＞2.1，说明奇数正烷烃有明显优势，说明岩石中有机质向石油转化程度低（参考教科书第二章有关内容）。

在深度轴上标明有机质各重要演化阶段的镜煤反射率(R0%)和古温度（℃）的分界值。

(4) 根据图1-1的关系曲线，划分有机质成烃的演化阶段（未成熟、成熟、过成熟阶段）。

对各演化阶段的基本特征加以简单的小结，并填入表学实1-2中。

三、实习作业：１．在坐标纸上按照要求完成图1-１；２．完成表1-２内容.注：已知地表平均温度10.5℃，古地温梯度为3.8℃/100m。

塔里木盆地西南坳陷上第三系碎屑岩粒度分布特征谢清惠;王彦春;赵中平;韩国胜【摘要】在岩心观察的基础上,对塔里木盆地西南坳陷上第三系碎屑岩的粒度数据进行分析,并绘制出大量的粒度概率累积曲线和C-M图,最后系统总结出辫状河、曲流河和三角洲这三个相粒度分布特征的基本规律:从辫状河、曲流河到三角洲相,概率累积曲线上的悬浮总体逐渐减小,跳跃总体逐渐增多;C-M图上的Q-R段逐渐缩短,R-S段逐渐增长,Q点附近对应的C值也逐渐变小.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2010(036)015【总页数】3页(P142-144)【关键词】塔里木盆地;粒度分布特征;概率累积曲线;C-M图【作者】谢清惠;王彦春;赵中平;韩国胜【作者单位】中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083;中国地质大学地下信息探测技术与仪器教育部重点实验室,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P588.21碎屑岩的粒度分布特征是判别沉积环境的一个重要的物理标志。

在搬运过程和沉积过程中,碎屑岩的分布受到水动力条件的控制,因此粒度的分布情况是沉积时期水动力条件的量度,在一定条件下为环境分析提供证据。

在粒度分析中,粒度概率累积曲线反映了一个取样点的水动力情况,而C-M 图反映了总的水动力条件。

配合使用概率累积曲线和C-M 图是沉积环境分析的重要手段,它们能够起到相辅相成的作用。

笔者以塔里木盆地西南坳陷上第三系碎屑岩为研究对象,绘制出大量的概率累积曲线和C-M 图,并总结出曲流河、辫状河以及三角洲这三个相粒度分布特征的基本规律。

辫状河是由一系列宽而浅的河道、河道砂坝以及河间冲积岛组成,其特点是多河道,且具多次分叉和会聚构成辫状。

该地区发育河流上游的辫状河流,主要由砂砾岩组成,其磨圆度和分选性差,常见巨型或大型交错层理,板状交错层理。

摘要塔里木盆地是我国最大的内陆含油气盆地，也是发育海相烃源岩的典型盆地之一。

寒武系-奥陶系是塔里木盆地的主力烃源岩发育层段，其中，塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组发育有高丰度优质烃源岩，且在其底部发育一套类型复杂多样、沉积现象丰富的硅质岩段，具有重要的生油潜力研究价值和沉积环境指示作用。

本文以玉尔吐斯组烃源岩为研究对象，运用岩石学、岩石地球化学、有机地球化学及沉积学等理论研究成果，借助野外观察、地球化学分析等研究方法，对玉尔吐斯组烃源岩的构造背景、沉积环境、硅质岩成因及烃源岩生烃能力等进行了系统研究，建立了玉尔吐斯组硅质岩的沉积成因模式，评价了玉尔吐斯组烃源岩的生烃能力。

早寒武世玉尔吐斯组沉积时期，为拉张的被动大陆边缘的环境，且该时期盆地的热液活动较为活跃；沉积物母岩以安山岩为主，可能伴有长英质火山岩和花岗岩的混入；母岩处在斜长石风化阶段，经历了较弱的风化作用影响，且未经历明显的沉积再循环作用。

玉尔吐斯组自下而上为一套台内缓坡—中缓坡—外缓坡—台内缓坡的沉积相特征并构成一次完整的海侵海退旋回；沉积时期水体环境整体上为低能静水、高盐度、酸性且缺氧还原条件，部分时期由于热液带入酸性H2S 等气体，形成硫化还原的环境。

玉尔吐斯组硅质岩受物源碎屑影响较小，高盐、高碱且缺氧的沉积前海水环境利于溶解由富硅热液、上升富硅洋流、河流输入（溶解态硅）提供的大量SiO2，而酸性气体和生物致酸引发SiO2的析出聚沉，并在不同层位形成了分别由热液作用或上升洋流主控的硅质岩；而热液和洋流活动也为有机质的富集和保存提供了有利条件。

玉尔吐斯组发育一套平均厚度20m的高丰度烃源岩，上段烃源岩为有利烃源岩，但由于热演化成熟度普遍偏高，下段烃源岩生烃潜力一般；其有机质来源主要为低等的藻类、浮游生物及各类细菌，有机质类型主要为I-Ⅱ型；另外，玉尔吐斯组烃源岩与巴什托原油在生物标志化合物特征上存在较高的相似度，表明其历史上的生烃活动对塔里木盆地柯坪、巴楚地区具有重要的供油意义。

石油地质学课程设计松辽盆地油气藏形成条件的综合分析前言本课程设计是资源勘查工程专业新开设的一门实践教学必修课。

开设该课程旨在使学生深化和巩固所学的“石油地质学”理论知识，加强学生综合应用所学专业基础理论和方法，分析和解决油气地质实际问题的能力，为将来从事油气地质与勘探奠定专业理论基础。

通过该课程的学习，培养学生的独立思考能力、实际动手能力和综合分析能力，使学生初步掌握油气地质研究与勘探部署的一般工作程序和基本工作方法，学会油气地质研究与勘探所需的基本图件的编制和分析方法，提高学生的文字组织和表达能力，为将来参加生产实践和科研工作打下初步基础。

目录一、区域地质概况 (4)1、地理位置 (4)2、区域构造位置 (4)3、勘探历程 (4)二、构造演化及沉积特征 (6)1、盆地基本构造特征 (6)2 、松辽盆地区域构造演化 (6)三、松辽盆地的性质决定了其油气资源丰富 (9)1、地质时代有利 (9)2、盆地类型决定其油气丰度高 (9)3、盆地所处板块位置有利于高丰度油气形成 (10)4、高丰度的油气资源为大油田的形成提供了必要条件 (10)四、烃源岩（生烃条件） (10)五、盖层及生储盖组合 (13)1、优质的烃源岩 (13)2、有利的油气储集条件 (14)3、良好的盖层分布 (14)4、良好的生储盖组合特征 (14)四、盆地地层及岩性描述 (15)五、油气藏研究（以大庆油田为例） (19)1、大庆油田简介 (19)2、原油性质 (20)3、构造形成史 (20)4、主要排烃史 (21)5、油气运移聚集 (21)6、油气成藏期 (22)6、油气藏成藏模式 (23)7、大庆油田石油地质特征 (24)六、含油气综合分析 (25)1、开展多目的层的勘探 (25)2、重视非背斜圈闭的勘探 (26)3、逐步开展外围盆地的石油普查勘探 (26)总结 (27)参考文献 (27)一、区域地质概况1、地理位置图1中国主要盆地分布跨越黑龙江、辽宁、吉林和内蒙四省。

文章编号：１００１－６１１２（２０１４）０３－０２５７－１１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ｄｏｉ：１０．１１７８１／ｓｙｓｙｄｚ２０１４０３２５７塔里木盆地塔中北坡构造解析与油气勘探方向黄太柱（中国石化西北油田分公司勘探开发研究院，乌鲁木齐㊀８３００１１）摘要：通过塔中北坡三维地震资料的解析，对主要断裂带的变形特征㊁活动期次与控储控藏特征进行了研究，认为该区主要发育８排ＮＮＥ或ＮＥＥ走向的左行走滑断裂带，主要活动期为加里东中期（中奥陶世末）与海西早期（中泥盆世末）㊂海西早期张扭性走滑断裂是在加里东中期压扭性走滑断裂的基础上继承性发育的，受控于先存基底薄弱带与构造应力的不均衡作用，属于典型的被动型走滑断裂；断裂系统形成的裂缝及后期发生的热液活动，对奥陶系碳酸盐岩溶蚀孔洞－裂缝型储集体发育具有重要的控制作用㊂该区经历了加里东晚期㊁海西晚期与喜马拉雅期３个主要成藏期，古生代的构造格局与走滑断裂活动控制了本区油气纵向分布的差异与富集，形成了中下奥陶统以干气气藏为主㊁下志留统以油藏为主的成藏特征㊂塔中北坡奥陶系碳酸盐岩是寻找天然气规模储量与产量阵地的现实领域，走滑断裂附近分布的串珠状地震反射异常体是最有利的勘探目标；同时志留系柯坪塔格组中段泥岩覆盖下砂体的 甜点 发育区，是柯坪塔格组下段油藏的有利勘探区带㊂关键词：走滑断裂；构造演化；油气运移；油气勘探；塔中北坡；塔里木盆地中图分类号：ＴＥ１２１．２㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码：ＡＳｔｒｕｃｔｕｒａｌｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎａｎｄｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔｓｉｎｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎＨｕａｎｇＴａｉｚｈｕ（ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳＩＮＯＰＥＣＮｏｒｔｈｗｅｓｔＯｉｌｆｉｅｌｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｕｒｕｍｑｉ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ８３００１１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅ３ＤｓｅｉｓｍｉｃｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ，ｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓ，ａｃｔｉｖｉｔｙｐｈａｓｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｏｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｏｆｍａｉｎｆａｕｌｔｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅ８ｒｏｗｓｏｆＮＮＥ－ｏｒＮＥＥ－ｔｒｅｎｄｉｎｇｓｉｎｉｓｔｒａｌｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ，ａｎｄｔｈｅｆａｕｌｔｓｗｅｒｅａｃｔｉｖｅｍａｉｎｌｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍｉｄｄｌｅＣａｌｅｄｏｎｉａｎ（ｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅＭｉｄｄｌｅＯｒｄｏｖｉｃｉａｎ）ａｎｄｔｈｅｅａｒｌｙＨｅｒｃｙｎｉａｎ（ｔｈｅｅｎｄｏｆｔｈｅＭｉｄｄｌｅＤｅｖｏｎｉａｎ）．ＴｈｅｅａｒｌｙＨｅｒｃｙｎｉａｎｔｅｎｓｅ－ｓｈｅａｒｉｎｇｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅＣａｌｅｄｏｎｉａｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ－ｔｏｒｓｉｏｎａｌｆａｕｌｔｓ，ａｎｄｗｅｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙｐｒｅｖｉｏｕｓｂａｓｅｍｅｎｔｗｅａｋｚｏｎｅａｎｄｄｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｔｅｃｔｏｎｉｃｓｔｒｅｓｓ，ｈｅｎｃｅｂｅｌｏｎｇｅｄｔｏｔｙｐｉｃａｌｐａｓｓｉｖｅｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔｓ．ＦｒａｃｔｕｒｅｓａｎｄｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｐｌａｙｅｄｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓｉｎｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｄａｎｄｖｕｇｇｙｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｉｎＯｒｄｏｖｉｃｉａｎｃａｒｂｏｎａｔｅｒｏｃｋｓ．３ｍａｉｎｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｈａｒｇｉｎｇｅｐｉｓｏｄｅｓｗｅｒｅｃｏｎｃｌｕ⁃ｄｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｌａｔｅＣａｌｅｄｏｎｉａｎ，ｔｈｅｌａｔｅＨｅｒｃｙｎｉａｎａｎｄｔｈｅＨｉｍａｌａｙａｎ．Ｐａｌｅｏｚｏｉｃｔｅｃｔｏｎｉｃｆｒａｍｅｗｏｒｋｓａｎｄｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｔｈｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ，ｆｅａｔｕｒｅｄｂｙｄｒｙｇａｓｉｎｔｈｅＭｉｄｄｌｅａｎｄＬｏｗｅｒＯｒｄｏｖｉｃｉａｎａｎｄｏｉｌｉｎｔｈｅＬｏｗｅｒＳｉｌｕｒｉａｎ．ＴｈｅＯｒｄｏｖｉｃｉａｎｃａｒｂｏｎａｔｅｒｏｃｋｓｉｎｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｔｈｅｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎａｒｅａｃｔｕａｌｄｏｍａｉｎｓｆｏｒｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓ．Ｔｈｅｂｅａｄｅｄｓｅｉｓ⁃ｍｉｃｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎａｎｏｍａｌｉｅｓｎｅａｒｔｏｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔｓａｒｅｍｏｓｔｆａｖｏｒａｂｌｅｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｔａｒｇｅｔｓ．Ｔｈｅ ｄｅｓｓｅｒｔｓ ｉｎｓａｎｄｓｕｎｄｅｒｍｕｄｓｔｏｎｅｓｉｎｔｈｅｍｉｄｄｌｅＫｅｐｉｎｇｔａｇｅＦｏｒｍａｔｉｏｎａｒｅａｌｓｏｆａｖｏｒａｂｌｅｔａｒｇｅｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｍｉｇｒａｔｉｏｎ；ｐｅｔｒｏｌｅｕｍｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ；ＴａｒｉｍＢａｓｉｎ㊀㊀塔中北坡具有优越的油气成藏条件，目前针对该区不同领域㊁不同类型的油气藏进行了勘探，取得了一些可喜的油气成果㊂随着勘探实践经验与实物资料的不断丰富，塔中北坡也不断面临一些新的地质问题，如断裂体系特征与奥陶系储层发育和油气运聚成藏的关系㊁区域构造演化背景对塔中北坡勘探领域和方向的控制作用等㊂前人针对塔中北坡的研究，主要包括古城墟隆起奥陶系地层的厘定［１］㊁碳酸盐岩储层特征分析及预测［２－３］㊁奥陶系油气成藏条件分析［４－６］及顺９井区收稿日期：２０１３－１２－０１；修订日期：２０１４－０４－０１㊂作者简介：黄太柱（１９６１ ），男，高级工程师，从事油气勘探综合研究与管理工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｈｔｚ４１８０１＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ㊂基金项目：国家重点基础研究发展计划（ ９７３ 计划）项目（２０１２ＣＢ２１４８００）和国家科技重大专项（２０１１ＺＸ０５００５－００４）资助㊂㊀第３６卷第３期２０１４年５月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＧＥＯＬＯＧＹ＆ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．３Ｍａｙ，２０１４志留系油气充注史分析［７］等方面，而对塔中北坡断裂体系的空间展布特征㊁构造格局与演化㊁控储控藏特征研究较少［８］㊂随着塔中北坡新三维地震及钻井资料的不断丰富，为精细刻画和认识断裂体系的展布及成因机制㊁区域构造演化过程提供了条件㊂本文通过对塔中北坡近３５００ｋｍ２三维地震资料的精细构造解析，结合钻测录井等资料恢复了其古生代的构造演化历史，进而从断裂系统对储层发育与油气运聚成藏的控制角度，指出了塔中北坡下一步的有利勘探领域和方向㊂１㊀区域地质概况塔中北坡位于塔里木盆地中央隆起带卡塔克隆起的北部，以塔中Ⅰ号断裂带为界，上盘为卡塔克隆起区，下盘为塔中北坡地区；构造位置上跨于顺托果勒低隆起东南段与古城墟隆起西段之上（图１），位于加里东末期形成㊁海西运动期定型的这两大古（低）隆起的结合部位，北东方向与满加尔坳陷毗邻㊂塔中北坡现今构造形态是一个由东南（高）向西北（低）倾没的单斜，除区域缺失侏罗系外，受古城墟隆起演化的影响，志留系㊁泥盆系不同程度地缺失；志留系主要为滨岸 潮坪相的中细砂岩㊁粉砂岩与泥岩沉积，具有 底超顶剥 特征，剥蚀尖灭线在顺南１井附近（图１），再往东南方向，石炭系巴楚组泥岩直接覆于奥陶系之上㊂塔中北坡与卡塔克隆起区寒武系 中奥陶统岩石地层序列基本一致，主要发育局限台地 半局限台地 开阔台地相的含膏云岩㊁白云岩㊁灰质云岩及灰岩沉积（图２）㊂卡塔克隆起区因受加里东中期Ⅰ幕构造运动影响较强，一间房组（Ｏ２ｙｊ）全部及鹰山组（Ｏ１－２ｙ）上部地层基本剥蚀殆尽［９］，而塔中北坡因抬升幅度低，主要剥蚀了一间房组顶部地层［１０］㊂受加里东中期Ⅰ幕构造运动后发生 台盆分异 的影响，塔中北坡与卡塔克隆起区上奥陶统岩石地层序列差异较大［１１］，卡塔克隆起区发育良里塔格组（Ｏ３ｌ）台地相的含泥灰岩㊁颗粒灰岩沉积，之后大规模的海侵作用使孤立的碳酸盐岩台地淹没而消失，转变为大面积混积陆棚相的桑塔木组（Ｏ３ｓ）碎屑岩沉积；而塔中北坡在加里东中期Ⅰ幕运动后快速沉降在海平面之下，一间房组之上超覆了厚约１５ｍ的上奥陶统恰尔巴克组（Ｏ３ｑ）斜坡相的含泥灰岩㊁瘤状灰岩沉积，之后转为混积陆棚相巨厚的上奥陶统却尔却克组（Ｏ３ｑｑ）碎屑岩沉积㊂多期构造演化造成了塔中北坡纵向上形成了多套㊁多种类型的储盖组合（图２），满加尔坳陷的烃源供给与良好的储盖组合使该区具备优越的油气成藏条件㊂２㊀塔中北坡断裂的构造解析塔中北坡张性正断裂与逆冲断裂欠发育，自西北向东南主要发育多排ＮＮＥ㊁ＮＥＥ走向的左行走滑断裂带（图１），延伸长度在５０ １５０ｋｍ之间，将整个塔中北坡及卡塔克隆起区分割成东西不同的块体，根据断裂级别划分原则确定为三级断裂㊂由于走滑断裂断距较小，二维地震资料识别与落实较图１㊀塔里木盆地塔中北坡构造位置及走滑断裂分布Ｆｉｇ．１㊀Ｔｅｃｔｏｎｉｃｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ㊃８５２㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３６卷㊀㊀图２㊀塔中北坡志留 奥陶系地层及储盖组合Ｆｉｇ．２㊀ＳｔｒａｔａｆｒｏｍＳｉｌｕｒｉａｎｔｏＯｒｄｏｖｉｃｉａｎａｎｄｒｅｓｅｒｖｏｉｒ－ｃａｐｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｉｎｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ困难，下文重点利用顺南１井区２０００ｋｍ２三维地震资料的断裂构造解析，来研究整个塔中北坡断裂的特征㊂２．１㊀走滑断裂特征与识别走滑断裂是在扭应力作用下㊁接近直立的断面及其两盘主要沿走向相对水平移动的断裂，由于产生于独特的应力背景下，走滑断裂在平面㊁剖面上具有一系列独特的几何学特征，这是判识其是否存在的重要标志［１２－１３］㊂２．１．１㊀平面特征（１）从顺南三维寒武 奥陶系主要界面的曲率属性图（图３ａ，ｂ）及塔中北坡断裂分布图（图１）来看，走滑断裂ＮＮＥ㊁ＮＥＥ走向的主位移带（ＰＤＺ）在平面上均呈线状延伸，所形成的走滑构造组合都只分布在主位移带附近很窄的区域内呈带状展布，这反映了所受应力与断裂走向近于平行，应力集中释放在主位移带附近㊂（２）走滑断裂主位移带一端常常会分化成马尾状断裂，并走向衰亡㊂在顺南１井㊁顺南４井等多条走滑断裂带端部均表现出发散的马尾状断裂组合（图３ｂ，ｃ）㊂（３）扭应力的存在会使走滑断裂显示出雁列构造的痕迹，这是鉴别走滑断裂的另一个有效标志㊂从顺南三维柯坪塔格组顶界面（Ｔ３６地震反射波）的曲率属性图（图３ｄ）来看，由于张扭应力自深部基底向浅部盖层发散传递，在上奥陶统顶部 中下泥盆统形成了ＮＮＷ向雁列展布的断层系统（图３ｃ，ｄ），这组破裂表现为与主位移带大角度相交的㊁延伸不长的正断层组㊂２．１．２㊀剖面特征（１）从顺南三维地震剖面来看（图４），走滑断裂带倾角很大，断面上缓下陡，与一般正断层㊁逆冲断层所显示的上陡下缓的产状特征相反，断裂在下奥陶统收敛为一条主断裂直插基底，在中上奥陶统顶部开始呈花状撒开㊂（２）花状构造是走滑断裂中主干断裂和分支断裂在剖面上的特殊组合形态，压扭作用下产生正花状构造，张扭作用下产生负花状构造，是鉴别走滑断裂的重要标志之一㊂塔中北坡多条走滑断裂带在中下奥陶统顶部表现为具有 挤压㊁逆断㊁断垒 特征的正花状构造样式，而在上奥陶统顶部 中下泥盆统表现为具有 拉张㊁正断㊁断堑 特征的负花状构造样式，主干断裂及其伴生的分支断裂构成了 Ｙ 和反 Ｙ 字型的剖面组合样式，表明塔中北坡走滑断裂可能受加里东中期压扭应力场和加里东晚期 海西早期张扭应力场的双重控制㊂２．１．３㊀分段性特征走滑断裂沿走向不同位置的剖面上，常表现出不同的剖面倾向和升降位移特征，海豚效应和丝带效应明显，具有分段性和多期性发育的特点㊂以顺南３井区走滑断裂带为例（图５）：剖面Ａ１显示主断裂向下断穿基底，向上断至中下泥盆统，主断裂为ＮＷ倾向；分支断裂在中下奥陶统顶部向上撒开背冲形成断垒构造，而在上奥陶统顶部 中下泥盆统形成局部断陷下掉的断堑构造，掉块的垂直断距范围在５０ １００ｍ㊂主断裂所在的中下奥陶统左侧地层左倾，右侧地层右倾，两侧地层倾角变化大，左㊃９５２㊃㊀第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀黄太柱．塔里木盆地塔中北坡构造解析与油气勘探方向㊀㊀㊀㊀㊀图３㊀塔中北坡顺南三维区寒武 志留系主要界面曲率属性Ｆｉｇ．３㊀ＣｕｒｖａｔｕｒｅａｔｔｒｉｂｕｔｅａｌｏｎｇｍａｉｎｉｎｔｅｒｆａｃｅｆｒｏｍＣａｍｂｒｉａｎｔｏＳｉｌｕｒｉａｎｉｎＳｈｕｎｎａｎ３Ｄａｒｅａ，ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆＭｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ图４㊀塔中北坡顺南三维区走滑断裂地震剖面剖面位置见图１㊂Ｆｉｇ．４㊀Ｓｅｉｓｍｉｃｓｅｃｔｉｏｎｏｆｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔｉｎＳｈｕｎｎａｎ３Ｄａｒｅａ，ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ侧地层倾角范围在１５ʎ ２０ʎ，右侧范围在５ʎ １０ʎ㊂剖面Ａ２显示主断裂为ＳＥ倾向，分支断裂在中下奥陶统顶部形成断垒构造，在上奥陶统 中下泥盆统形成断堑构造，掉块的垂直断距范围在３０ ６０ｍ，变形强度比剖面Ａ１弱；主断裂所在的中下奥陶统左侧地层左倾，右侧地层右倾，两侧倾角变化不大，倾角范围在５ʎ １５ʎ㊂剖面Ａ３显示主断裂为ＳＥ倾向，分支断裂在中下奥陶统顶部形成断堑构造，掉块的垂直断距范围在１００ １５０ｍ㊂可见，走滑断裂不同段表现出不同的花状样式和垂直断距㊂２．２㊀断裂主要活动期次及发育机理顺南三维地震剖面显示，断裂切穿的层位不一，主要表现为４种类型（图４）：①断裂只在中下寒武统发育，中寒武统顶面（Ｔ１８地震反射界面）之上变形基本消失，下盘比上盘厚度增大，可能是早中寒武世拉张背景下形成的同沉积正断裂㊂②断裂只在上寒武统 下奥陶统蓬莱坝组内部发育，地震同相轴有明显错断，表现为层间断裂性质，解释与组合均比较困难㊂③断裂向下断穿了寒武系基底，向上断穿了中奥陶统一间房组顶面（Ｔ４７），消失在上奥陶统却尔却克组巨厚的以泥岩为主的塑性地层中㊂④断裂断穿层位较多，从基底一直断至中下泥盆统顶面（Ｔ０６），剖面上表现为明显的花状构造特征，分支断裂在上奥陶统顶部㊁志留系㊁泥盆系内形成反向下掉的小型地堑，地堑内地层沉积明显加厚，类似同沉积正断层㊂除此之外，塔中北坡西㊃０６２㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３６卷㊀㊀图５㊀塔中北坡顺南３井区走滑断裂地震与地质剖面剖面位置见图３ｂ㊂Ｆｉｇ．５㊀Ｓｅｉｓｍｉｃａｎｄｇｅｏｌｏｇｉｃｓｅｃｔｉｏｎｏｆｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔｉｎＳｈｕｎｎａｎ３ｗｅｌｌｆｉｅｌｄ，ｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ北部二叠纪火山岩发育规模和强度比东南部大，顺１井走滑断裂等有向上切入二叠系的迹象，表明走滑断裂海西晚期可能发生过复活，并最终定型［８］㊂从上述断裂断穿层位及发育特征判断，塔中北坡断裂主要有４期活动：加里东早期伸展㊁加里东中期压扭走滑㊁海西早期张扭走滑及海西晚期继承性张扭走滑，其中加里东中期与海西早期是２个主要活动期，多条断裂下部正花状㊁上部负花状的构造样式，表明了海西期张扭性的断裂可能是在加里东中期压扭性断裂的基础上继承性活动的㊂塔中北坡断裂分期差异活动与分布，是经历多期构造变动和构造转换的综合结果，同时还受控于先存基底薄弱带［１４］㊁中下寒武统膏盐岩滑脱带以及不同时期的盆山耦合作用㊂加里东中期，塔中隆起及北坡地区处于ＮＥ－ＳＷ向的压扭主应力场中，对基底ＮＥ向构造会产生走滑分量，同时逆冲挤压应力的不均衡会造成不同地块之间几何学上不相容的剪切应变［１５］，导致产生近ＮＥ向的走滑断裂，属于典型的被动型走滑断裂（图６）㊂塔中北坡走滑断裂主要呈左行走滑，局部呈右行走滑，切图６㊀塔中北坡走滑断裂成因示意Ｆｉｇ．６㊀Ｏｒｉｇｉｎｃａｒｔｏｇｒａｍｏｆｓｔｒｉｋｅ－ｓｌｉｐｆａｕｌｔｉｎｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ割塔中隆起塔中Ⅰ号㊁Ⅱ号等多排ＮＷＷ走向的逆冲断裂；海西早期，受东南方向阿尔金的强烈斜向挤压作用影响［１３］，塔中隆起及北坡处于张扭应力场中，加里东中期发育的走滑断裂带继承性活动，形成张扭性质的负花状构造；海西晚期，走滑断裂带局部还有继承性微弱活动，但总体已经最终定型㊂３㊀塔中北坡古生代的构造演化史塔中北坡历经多次构造变动后形成现今的构造格局，结合区域地质［１６－１７］及塔中北坡近期的研究，通过对区域地质模型的恢复，反演出塔中北坡古生代的构造演化过程（图７）㊂３．１㊀寒武纪 早奥陶世塔里木板块周缘发育北昆仑洋与南天山洋雏形，盆地内呈 东盆西台 的古地理格局，东部满加尔和库鲁克塔格地区表现为欠补偿的深水盆地，塔中北坡则处于盆地中西部统一的浅水碳酸盐台地发育区，具备加里东中期岩溶发育的物质基础（图７ａ）㊂此期塔中北坡处于克拉通内弱伸展背景，仅局部发育小型张性正断层，断距较小，延伸长度很短㊂３．２㊀早奥陶世末 中奥陶世北昆仑洋㊁北天山洋分别向中昆仑地体㊁中天山地体俯冲消减［１６］，塔里木板块南缘已转入压扭构造背景（图７ｂ）㊂中奥陶世末发生加里东中期Ⅰ幕构造运动，塔中地区包括北坡处于ＮＥ－ＳＷ向的压扭应力场中，不仅形成了塔中Ⅰ号㊁塔中南缘等ＮＷＷ向逆冲断裂，同时由于逆冲挤压应力的不均衡造成不同地块之间的差异运动，发育了多排近ＮＥ向的被动型走滑断裂，将卡塔克隆起与塔中北坡东西分块㊂卡塔克隆起区抬升幅度较高，一间房组全部及鹰山组上部地层剥蚀殆尽，而塔中北坡抬升幅度相对较低，仅一间房组顶部被剥蚀，并且自㊃１６２㊃㊀第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀黄太柱．塔里木盆地塔中北坡构造解析与油气勘探方向㊀㊀㊀㊀㊀图７㊀塔中北坡古生代构造演化史剖面位置见图１㊂Ｆｉｇ．７㊀ＰａｌｅｏｚｏｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｅｖｏｌｕｔｉｏｎｉｎｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ东向西越临近塔中Ⅰ号断裂带，剥蚀程度越严重㊂３．３㊀晚奥陶世晚奥陶世早期良里塔格组沉积初期，塔中北坡临近塔中Ⅰ号台缘坡折带的地区为台缘斜坡相的含泥灰岩㊁泥灰岩沉积，而远离塔中Ⅰ号台缘坡折带区则相变为泥岩沉积（图７ｃ）㊂良里塔格组颗粒灰岩段沉积期，塔中Ⅰ号断裂带继续活动，发生明显的 台盆分异 ，卡塔克隆起区为孤立台地相的大套颗粒灰岩沉积，而塔中北坡发生快速沉降，相变为却尔却克组早期的碎屑岩沉积㊂晚奥陶世晚期，随着挤压冲断作用的加剧，卡塔克隆起区塔中Ⅱ号㊁１０号等断裂带背冲形成高陡断垒带，斜坡部位沉积了桑塔木组碎屑岩沉积㊂塔中北坡为塔中前缘隆起的隆后凹陷，构造活动较弱，沉积了巨厚的却尔却克组复理石建造㊂３．４㊀志留纪 中泥盆世北昆仑洋最终闭合，中昆仑地体与塔里木板块南缘碰撞拼贴，引起塔中东南部强烈的逆冲褶皱变形（图７ｄ）㊂同时伴随阿尔金强烈的造山作用，北民丰 罗布庄隆起向盆地内逆冲推覆，古城墟隆起形成并不断抬升㊂塔中北坡志留系从顺托果勒低隆向古城墟隆起西段逐层上超，古城墟隆起高部位志留系遭受严重剥蚀，并缺失整个泥盆系㊂同时东南方向的挤压应力在卡塔克隆起包括塔中北坡地区，叠加产生剪切分量，使早期形成的近ＮＥ向走滑断裂重新复活，并卷入了强烈的构造变形，一系列雁列构造㊁羽状构造沿主断裂附近发育㊂３．５㊀晚泥盆世 二叠纪晚泥盆世东河砂岩发生填平补齐的沉积，石炭纪全区再次广泛海侵，塔中北坡整体下降并接受沉积（图７ｄ）㊂早二叠世末期的晚海西运动主要发生于塔中北坡西北部，沿北东向基底断裂产生挤压背景下的伸展作用，造成基性火山岩喷发，沉积了２个旋回的火山岩至火山碎屑岩㊂塔中北坡的构造㊃２６２㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３６卷㊀㊀格局最终定型㊂４㊀断裂系统对塔中北坡储层发育的控制塔中北坡已钻井揭示，奥陶系碳酸盐岩储层主要发育在一间房组顶部㊁鹰山组内幕㊁蓬莱坝组顶部３个层位，储集空间主要为溶蚀孔洞㊁晶间（溶）孔和裂缝，储层类型主要为溶蚀孔洞 裂缝型㊂断裂系统形成的裂缝和后期发生的热液活动，对塔中北坡碳酸盐岩溶蚀孔洞 裂缝型储集体发育具有重要的控制作用㊂４．１㊀断裂对碳酸盐岩构造裂缝的控制塔中北坡主要为走滑断裂，构造应力变化大，基于碳酸盐岩脆性特征，走滑断裂活动导致断裂带附近碳酸盐岩内部形成破碎带及诱导裂缝带［１８］㊂岩心与薄片观察发现，该区奥陶系碳酸盐岩裂缝类型包括构造缝㊁岩溶缝及成岩缝，其中以中 高角度的构造裂缝居多（图版ａ－ｈ），同时也具有多期性，早期构造裂缝（加里东中期为主）往往被晚期构造裂缝（海西早期㊁喜马拉雅期为主）切割（图版ｂ，ｅ），并且早期构造缝多被方解石等充填为无效缝（图版ｄ），而晚期构造缝多呈开启状态，为现今有效储集空间㊂沿构造裂缝往往会发生溶蚀扩大现象（图版ｃ），多期不同产状裂缝交汇处发育大直径溶蚀孔洞，形成溶蚀孔洞 裂缝型储层㊂已钻井成像测井资料分析表明，塔中北坡裂缝主要为ＮＥＥ㊁ＮＮＥ走向，与该区走滑断裂带的走向具有一致性，可见裂缝受断裂的构造破裂作用控制，这从远离断裂带的古隆３井裂缝不发育的情况也可以验证㊂走滑断裂的性质对碳酸盐岩构造裂缝的发育具有控制作用，压扭性走滑断裂比张扭性走滑断裂控制的构造裂缝带宽且更发育［１９］㊂塔中北坡加里东中期以压扭性走滑断裂为主，这将大大提高构造裂缝的发育程度㊂碳酸盐岩不同岩性的岩石弹性破裂强度不同，导致构造裂缝发育程度也有所不同，白云岩比灰岩坚硬和脆性强，更容易发育构造裂缝［２０］㊂塔中北坡古隆１井６２５０ｍ井段之上岩性主要为泥晶灰岩，６２５０ｍ井段之下主要为灰质云岩及白云岩，而成像测井显示裂缝主要集中发育于６３５７ ６４２４ｍ井段［３］㊂４．２㊀断裂对碳酸盐岩埋藏溶蚀的控制塔中北坡走滑断裂向下均断穿了基底，基底之下的热液流体可沿走滑断裂进入上覆地层，并与奥陶系碳酸盐岩发生交代作用，有利于埋藏溶蚀作用的进行㊂古隆１㊁顺南４井鹰山组内幕灰岩中钻遇了灰色或深灰色的硅质岩（图版ｉ－ｋ），原岩为泥晶砂屑灰岩，被硅质交代充填（图版ｌ）㊂硅质岩主要矿物成分为石英，呈半自形粒状 他形板状集合体分布，次要矿物成分方解石呈他形粒状分布在石英粒间（图版ｍ，ｎ）㊂硅质岩中构造裂缝十分发育，部分构造裂缝开启，并且沿裂缝发育大量溶蚀孔洞（图版ｉ，ｊ）㊂部分构造裂缝被石英和方解石半充填，沿裂缝壁常见到粗大的自形石英晶体及由石英晶体组成的石英晶簇，石英晶体大小约１ １０ｍｍ，石英晶间还见到自形立方体的黄铁矿（图版ｏ），一般认为是热液流体作用下形成的㊂该井石英中流体包裹体有一期均一温度在１９０ħ以上，也说明了热液流体的活动㊂深部热液流体作用形成的石英晶间溶孔㊁灰质溶蚀孔，对本区碳酸盐岩储层物性改善起着重要作用，顺南４井放空５．４８ｍ，漏失泥浆１５００ｍ３，表明发育大型的溶蚀孔洞 裂缝型储层㊂在有机质成熟作用过程中以及盆地演化后期阶段的烃类热降解过程中，会产生一定数量的有机酸㊁ＣＯ２和Ｈ２Ｓ等酸性物质，沿着构造裂缝或缝合线运移，对周围的碳酸盐岩产生溶蚀作用㊂塔中北坡已钻井大部分普通薄片及扫描电镜观察均可见到有机质残留，通常呈干沥青的形式存在于晶间（溶）孔㊁微裂缝及溶蚀孔洞中㊂如古隆１井鹰山组云岩㊁灰云岩薄片观察显示（图版ｐ），溶蚀孔隙几乎被沥青完全充填，孔隙的边缘被溶蚀形成不规则的形态，说明有机酸溶蚀作用发生在烃类运移或聚集的同时或者之前㊂５㊀断裂系统对油气分布与成藏的控制塔中北坡发育的几排走滑断裂带向下均断穿了基底，向上大部分未断至石炭系，只有少量断裂断穿了石炭系，导致目前油气显示与发现都集中在石炭系及以下层系㊂塔中北坡目前在多个层系发现了油气藏，油气具有 上下分层㊁上油下气 的分布特征（图８）㊂巨厚的以泥岩为主的却尔却克组具有明显的分层特征，该组之下的碳酸盐岩层系整体表现为干气藏特征，如蓬莱坝组（顺南５井）㊁鹰山组内幕（古隆１井㊁顺南４井）为正常压力㊁高温的干气藏（干燥系数均大于０．９７），一间房组（顺南１井）除干气藏外还发现了少量轻质油（密度０．７９１１ｇ／ｃｍ３）㊂而却尔却克组 黑被子 之上的碎屑岩层系整体表现为油藏特征，如柯坪塔格组下段（顺９井）为轻 中质原油，上段（顺１井㊁塔中３１井）为稠油㊂造成这种 上油下气 特征的原因除了受油气源的复杂性和油气充注的多期性影响外，笔者认㊃３６２㊃㊀第３期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀黄太柱．塔里木盆地塔中北坡构造解析与油气勘探方向㊀㊀㊀㊀㊀为最关键因素可能是却尔却克组厚层泥岩及其对走滑断裂带的泥岩涂抹作用，对晚期天然气生成后向上运移起了区域性封盖作用㊂塔中北坡走滑断裂控制了油气纵向分布的差异性，对油气成藏具有重要影响㊂加里东中期Ⅰ幕构造运动时（中奥陶世末），满加尔坳陷中下寒武统烃源岩尚未达到生烃门限［２１］，此时塔中北坡形成的压扭走滑断裂对油气成藏贡献不大，但对储层发育具有较强改造作用㊂加里东晚期（图８ａ），随着巨厚的却尔却克组碎屑岩沉积，满加尔坳陷中下寒武统烃源岩快速进入生烃高峰期，此时塔中北坡走滑断裂处于静止期，油气只能在浮力作用下沿断裂破碎带中的裂缝或连通孔隙垂向渗流，故优先就近充注到寒武 奥陶系岩溶缝洞型圈闭中聚集成藏，这是塔中北坡奥陶系碳酸盐岩的第一个重要成藏期㊂该期寒武 奥陶系形成的油气藏由于埋深大，且地温高，大都经历了相态的转变，后期少量以残余油气藏的形式存在，如塔东２井的稠油［２２］㊂海西早期，满加尔坳陷中下寒武统烃源岩进入了生干气阶段，同时中上奥陶统烃源岩开始排烃，此时塔中北坡形成的张扭走滑断裂处于活动期，油气在深浅层压力差作用下，沿断裂破碎带向上运移，中下寒武统烃源岩排出的天然气只有少量充注到寒武 奥陶系圈闭中（因圈闭早期大部分已被轻质油充满），其余大部分天然气均散失殆尽㊂中上奥陶统烃源岩排出的油气沿走滑断裂垂向运移到志留系构造 岩性复合型圈闭中，这是塔中北坡图８㊀塔里木盆地塔中北坡油气运移聚集示意Ｆｉｇ．８㊀ＰｅｔｒｏｌｅｕｍｍｉｇｒａｔｉｏｎａｎｄａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｎｏｒｔｈｅｒｎｓｌｏｐｅｏｆｍｉｄｄｌｅＴａｒｉｍＢａｓｉｎ㊃４６２㊃㊀㊀㊀㊀㊀㊀石㊀油㊀实㊀验㊀地㊀质㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３６卷㊀㊀。

漆立新．塔里木盆地顺北地区海相超深碳酸盐岩油气勘探物探技术需求与创新应用[J．石油物探,２０２３６２３３８１㊀Ｇ３９４Q IL i x i n ．T e c h n i c a l d e m a n da n d i n n o v a t i v e a p p l i c a t i o no f g e o p h y s i c a l e x p l o r a t i o n t e c h n o l o g y f o rm a r i n e u l t r a Ｇd e e p ca rb o n a t e r oc k s i nS h u n b e i a r e a ,T a r i m B a s i n [J ]．G e o p h y s i c a l P r o s p e c t i n g fo rP e t r o l e u m ,２０２３,６２(３):３８１㊀Ｇ３９４收稿日期:２０２２Ｇ１１Ｇ２５.作者简介:漆立新(１９６２ ),男,博士,教授级高级工程师,现主要从事塔里木盆地油气勘探综合研究与评价工作.E m a i l :q i l i x i n ＠s i n o p e c ．c o m．c n 基金项目:国家自然科学基金项目 海相深层油气富集机理与关键工程技术基础研究 (U １９B ６００３)资助.T h i s r e s e a r c h i s f i n a n c i a l l y s u p p o r t e db y t h eN a t i o n a lN a t u r a l S c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a (G r a n tN o ．U １９B ６００３)．塔里木盆地顺北地区海相超深碳酸盐岩油气勘探物探技术需求与创新应用漆立新(中国石化西北油田分公司,新疆乌鲁木齐８３００１１)摘要:塔里木盆地顺北地区海相超深层碳酸盐岩是塔里木盆地油气勘探的重点领域之一.经过地震采集㊁处理成像㊁量化识别和地质工程一体化解释的系统攻关,逐渐形成了高密度㊁高精度㊁面向缝洞体的三维地震采集技术;宽频带㊁高保真全波场地震处理技术;叠前宽方位分析㊁各向异性检测㊁可视化等多维度解释技术.但作为典型的非层状油气藏,塔里木盆地顺北地区海相超深碳酸盐岩油气地震勘探理论与地震勘探实践仍面临全方位的挑战,未来应进一步加强物探技术攻关,包括进一步完善地震散射波传播与成像理论;试验以 共中心点离散化㊁近偏高覆盖㊁多观测系统 为主的地震采集技术;重新认识噪声,实现多态式地震波处理和全波场地震成像;积极探索智能化解释技术,综合岩石物理分析与正演模拟㊁多态式的叠前反演与地震属性分析,精细描述缝洞体及其内幕.这些技术对支撑顺北地区持续重大突破和持续发展,以及对国内外超深层碳酸盐岩勘探和非层状油气藏勘探具有借鉴意义.关键词:超深碳酸盐岩油气藏;断控缝洞体;非层状油气藏勘探;地震波场;散射波地震采集;多态式地震处理成像;地震散射波识别和量化表征中图分类号:P ６３１文献标识码:A文章编号:１０００Ｇ１４４１(２０２３)０３Ｇ０３８１Ｇ１４D O I :１０．１２４３１/i s s n ．１０００Ｇ１４４１．２０２３．６２．０３．００１T e c h n i c a l d e m a n d a n d i n n o v a t i v e a p p l i c a t i o no f g e o p h y s i c a l e x pl o r a t i o n t e c h n o l o g y f o rm a r i n e u l t r a Ｇd e e p ca rb o n a t e r oc k s i nS h u n b e i a r e a ,T a r i mB a s i nQ IL i x i n(N o r t h w e s tB r a n c ho f S i n o p e c ,U r u m qi ８３００１１,C h i n a )A b s t r a c t :M a r i n e u l t r a Ｇd e e p c a r b o n a t e r o c k s a r e c r u c i a l f o r o i l a n d g a s e x p l o r a t i o n i n t h eT a r i mB a s i n ．T o a d d r e s s t h e k e y pr o b l e m s o f s e i s m i c a c q u i s i t i o n ,p r o c e s s i n g i m a g i n g ,q u a n t i t a t i v e i d e n t i f i c a t i o n ,a n d g e o l o g i c a l e n g i n e e r i n g Ｇi n t e g r a t e d i n t e r p r e t a t i o ns y s t e m s ,t h e f o l l o w i n g t e c h n o l o g i e s h a v e b e e n g r a d u a l l y e s t a b l i s h e d :h i g h Ｇd e n s i t y ,h i g h Ｇp r e c i s i o n ,t h r e e Ｇd i m e n s i o n a l s e i s m i c a c q u i s i t i o n t e c h Ｇn o l o g y o r i e n t e d f o r f r a c t u r e s a n dc a v eb o d i e s ;w i d e Ｇb a n d ,h i g h Ｇf i d e l i t y ,f u l l Ｇw a v e Ｇf i e l ds e i s m i c p r o c e s s i n g ;a n d m u l t i Ｇd i m e n s i o n a l i n t e r p r e t a t i o nu s i n gp r e Ｇs t a c k w i d e Ｇa z i m u t ha n a l y s i s ,a n i s o t r o p y d e t e c t i o n ,a n dv i s u a l i z a t i o n ．H o w e v e r ,i nat y p i c a ln o n Ｇs t r a t i f i e d r e s e r v o i r ,s e i s m i c e x p l o r a t i o n t h e o r y a n d p r a c t i c es t i l l e n c o u n t e r c h a l l e n g e s ．T h e r e f o r e ,f u t u r e r e s e a r c ho n g e o p h y s i c a l e x pl o r a t i o n t e c h n o l o g y s h o u l db e f o c u s e do n t h e f o l l o w i n g t h e m e s :i m p r o v i n g t h e t h e o r y o f s e i s m i c s c a t t e r i n g w a v e p r o p a g a t i o na n d i m a g i n g ;s e i s m i c a c q u i s i t i o n t e c h n o l o g y t e s t i n g b a s e do n c o mm o n c e n t e r p o i n t d i s c r e t i z a t i o n ,n e a r o f f s e t h i g h c o v e r a g e ,a n dm u l t i p l e o b s e r Ｇv a t i o ns y s t e m s ;r e Ｇr e c o g n i t i o n o f n o i s e ;m u l t i Ｇr e g i m e s e i s m i cw a v e p r o c e s s i n g a n d f u l l Ｇw a v e Ｇf i e l d s e i s m i c i m a g i n g ;i n t e l l i ge n t i n Ｇt e r p r e t a t i o n t e c h n o l o g y;a n d i n t e g r a t i o no f r o c k p h y s i c a l a n a l y s i s a n d f o r w a r dm o d e l i n g,m u l t iＧs t a t e p r eＧs t a c k i n v e r s i o n,a n ds e i sＧm i c a t t r i b u t e a n a l y s i s．M o r e o v e r,t h e f r a c t u r eb o d y a n d i t s i n t e r i o r s h o u l db e a c c u r a t e l y d e s c r i b e d．T h e s e t e c h n o l o g i e s a r e i m p o r t a n t f o r s u p p o r t i n g t h e s u s t a i n e db r e a k t h r o u g h a n d s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t o f s e i s m i c e x p l o r a t i o n i nS h u n b e i．I n a d d i t i o n,t h e y a r e c r uＧc i a l f o r t h en o nＧl a y e r e do i l a n d g a s r e s e r v o i r a n du l t r aＧd e e p c a r b o n a t e r o c ke x p l o r a t i o na t h o m e a n da b r o a d．K e y w o r d s:u l t r aＧd e e p c a r b o n a t e r e s e r v o i r,f r a c t u r e c o n t r o l j o i n t c a v e r n,n o nＧl a y e r e dr e s e r v o i r e x p l o r a t i o n,s e i s m i cw a v e f i e l d,s c a tＧt e r e dw a v e s e i s m i c a c q u i s i t i o n,m u l t iＧr e g i m e s e i s m i c p r o c e s s i n g a n d i m a g i n g,s e i s m i c i d e n t i f i c a t i o n a n d q u a n t i t a t i v e c h a r a c t e r i z a t i o n㊀㊀塔里木盆地海相碳酸盐岩油气勘探经历了构造控藏㊁岩性控藏㊁板内走滑断裂带控藏多个阶段,地震勘探为发现古潜山构造㊁岩溶缝洞㊁层间礁滩岩溶㊁非层状断控缝洞体提供了有力的技术支撑.塔里木盆地顺北油田勘探的不断新发现,展示出海相超深碳酸盐岩广阔的油气勘探前景.顺北油气田已发现４个亿吨级的断控缝洞型凝析气藏,主要赋存于奥陶系一间房组 鹰山组碳酸盐岩,埋深大于７３００m,为深层超深层油气藏.此类 第二深度空间(５０００~１００００m) 的油气勘探㊁开发和利用在国内油气勘探开发领域占有极为重要的地位,至少到２１世纪中下叶乃至更长时期,将成为我国能源供给的主要途径之一[１].但随着勘探实践的不断推进,特殊的超深层断控缝洞型油气藏对地震勘探技术有更高的要求[２Ｇ４].本文基于塔里木盆地顺北地区海相碳酸盐岩油气勘探实践,分析了油气勘探及现有物探技术面临的㊀㊀㊀㊀挑战,总结出对该地区有效的物探技术,展望需要继续攻关的地震勘探新方法与新实践.１㊀塔里木盆地顺北地区地质及油气藏特征与物探技术面临的挑战１．１㊀顺北地区地质及油气藏特征顺北油气田主体位于塔里木盆地中部的顺托果勒低隆起区,是塔里木盆地构造活动相对稳定的一级构造单元,其南北分别与卡塔克隆起和沙雅隆起相连,东西分别与满加尔坳陷及阿瓦提坳陷相接[５] (图１).受盆缘构造事件的影响,顺托果勒低隆起主要经历了加里东早期克拉通内弱伸展构造运动㊁加里东中 晚期至海西早期的挤压低隆起形成演化构造运动㊁海西晚期 印支期塔北隆起持续抬升与挤压活动,以及燕山期 喜马拉雅期古隆起与断裂调整定型㊀㊀㊀㊀图１㊀顺北油气田构造位置及断裂分布２８３石㊀油㊀物㊀探第６２卷４期构造运动[６Ｇ７].基于高精度的三维地震资料解释,目前在顺托果勒及邻区已识别出１８条主干走滑断裂带,并可进一步细分为北西单剪走滑断裂体系㊁调节走滑断裂体系㊁北东单剪走滑断裂体系和北东压脊走滑断裂体系４个断裂体系[８].近期大量的钻井资料研究发现走滑断裂带在空间上多具有 主滑移带平面分段㊁纵向分层变形㊁垂向多期叠加 的特征,深层高陡走滑断裂在剖面上向下断穿寒武系玉尔吐斯组烃源岩,并对寒武系中下奥陶统巨厚的致密碳酸盐岩进行了一定程度的构造破碎改造,形成了沿断裂带分布的断控规模储集体,对油气运聚和富集成藏具有重要的控制作用.顺北断控缝洞型油藏的发现与持续突破,揭示了顺托果勒地区走滑断裂带具有 控储㊁控圈㊁控运㊁控藏㊁控富 的五位一体特征[９Ｇ１０].顺北走滑断裂带在不同构造层的多期差异变形活动形成了以构造破裂作用为主㊁多种成因叠加改造的裂缝洞穴型储集体,储集体受控于走滑断裂带的构造活动,在平面上沿断裂带呈条带状分布,纵向深度大,发育在主断面附近.综合断裂带上已钻井的钻㊁测㊁录井等多维度资料分析表明,顺北断控缝洞体储集空间主要由洞穴(断层空腔)㊁裂缝带和孔洞组成,发育洞穴型㊁裂缝孔洞型和裂缝型３种主要储集体类型.实钻井的地震㊁测井和岩心等实物资料揭示断控缝洞体内部结构复杂,在主断面附近发育几米或几十米不等厚㊁具有明显分隔性的簇状(栅状)储集体,纵横向上具有极强的非均质性,从而导致断裂带上的储渗性能差异大.基于奥陶系碳酸盐岩孔渗关系和排替压力分析,本区泥晶灰岩基岩物性极差,基本不具备储㊁渗能力,认为致密灰岩对饱和标准盐水排替压力较高,对油气可以形成很好的侧向封堵性能.同时,上覆区域性泥质岩具有极强的垂向封盖能力,其与致密泥晶灰岩可构成限制油气垂向散失与侧向运移或调整的封堵与遮挡条件,为形成顺北断控缝洞型圈闭提供了可能.这种受断裂带控制,由构造破裂作用产生的沿走滑断裂带展布的碳酸盐岩缝洞体在上覆泥质岩区域盖层和致密碳酸盐岩局部盖层封挡下形成的特殊圈闭为断控缝洞型碳酸盐岩圈闭[１１Ｇ１４].研究发现,走滑断裂形成机制㊁构造样式与断裂平面展布特征决定了断控缝洞型圈闭形态,根据走滑断裂的运动学特征㊁几何形态等将断控缝洞型圈闭划分为压扭型圈闭㊁张扭型圈闭㊁平移型圈闭和复合型圈闭４大亚类.顺北油气田勘探开发成果表明,断裂带从作为分割油藏的边界转变为储集油藏的主体,必然对地震勘探提出更高的技术要求,以往物探技术只要确定断裂带的存在,而如今需要确定断裂带的宽度㊁开度㊁内部结构等.奥陶系油气藏主要富集在通源的主干走滑断裂带内部及与之连通的分支断裂带上,沿断裂带呈 窄㊁长 的条带状分布(图２).顺北地区特殊的地层结构与走滑断裂的多期活动耦合关系是形成顺北断控缝洞型油气藏的关键:一是高陡的走滑断裂深入基底可有效沟通烃源岩;二是走滑断裂多期活动形成的纵向深度大的缝洞系统,不仅是油气运移与高效输导的通道,也是油气的储集空间;三是致密的碳酸盐岩与区域泥岩盖层为碳酸盐岩储集体提供了良好的横向和垂向封盖条件;四是晚期走滑断裂活动对早期的储集体具有改造作用,并为油气的多次充注提供了有利条件.基于这一认识,提出以走滑断裂为核心的 寒武纪多期供烃㊁断裂破碎成储㊁原地垂向输导㊁晚期成藏为主 的成藏模式,在平缓或低洼的构造背景下,油气垂向运移充注至断控缝洞型圈闭,形成沿走滑断裂带分布㊁纵向穿层㊁油气柱高度大㊁横向分割性强㊁无统一油水界面的特殊裂缝性油气藏,即断控缝洞型油气藏.图２㊀顺北断控缝洞型油气藏地质模式１．２㊀物探技术面临的挑战从塔河油田到顺北油气田,构造位置㊁储集体发３８３第３期漆立新．塔里木盆地顺北地区海相超深碳酸盐岩油气勘探物探技术需求与创新应用育条件和地震响应特征都发生了变化.塔河油田地表主要为戈壁,奥陶系缝洞型碳酸盐岩储集体以典型喀斯特地表淡水溶蚀作用形成为主,埋深大于６５００m,主要储集空间为大型溶洞㊁溶蚀孔洞和裂缝,地震异常体主要为沿不整合面的岩溶残丘及古水系分布的 串珠 .顺北油气田地表主要为高大沙丘,奥陶系断控缝洞型碳酸盐岩储集体主要受多期活动走滑断裂控制㊁叠加后期流体改造共同作用形成,储集空间以洞穴(断层空腔)㊁裂缝带和孔洞为主,非均质性极强,埋深大于７３００m,地震异常体主要为沿不同尺度的高陡条带状走滑断裂破碎带分布的 串珠 ㊁ 杂乱反射 和 线性弱反射 .顺北地区复杂的地表地质条件和新类型的储集体对地震采集㊁处理成像和储集体精细描述增加了新的难题,在物探方面主要面临以下挑战.１)储集体埋藏深度大,有效信号获取难.顺北地区广泛覆盖 垄状 和 蜂窝状 沙漠地表,沙丘高差１０~８０m,局部可达１５０m,沙漠地表和地震波超长传播路径吸收衰减严重[１５],超深层有效信号的能量弱㊁信噪比和分辨率低.２)火成岩等特殊岩性地震波场复杂.顺北地区广泛发育二叠系火成岩㊁志留系 奥陶系桑塔木组侵入岩,具有岩相和尺度多变的特点,火成岩厚度㊁速度㊁倾角的空间多变导致下伏储集体信号能量屏蔽,降低了波场照明强度和照明范围内的均一性.３)断控缝洞体地震波场准确成像难度大.不同于层状连续介质,断控缝洞体具有强非均质性和强各向异性特征,地震波传播路径复杂,不同方向上能量㊁频率㊁相位差异大,准确成像难度大.４)断裂和断控缝洞体精细表征和量化描述难.不同尺度断裂㊁不同类型储集体的地震响应不明确,规模储集体的识别和量化描述难度大㊁空间定位精度低㊁钻井靶点优选难,物探技术对钻井一次中靶率等地质工程一体化的支撑能力不能充分满足需求.归纳而言,地震勘探技术面对的不再是层状界面成像问题,而是纵㊁横向非均匀介质空间突变的成像问题.２㊀物探技术创新需要解决的问题２．１㊀复杂波场机制面对复杂介质的地震成像,需要重新审视反射波地震勘探全过程的假设与限制条件.为此,如何实现地震资料采集激发㊁接收和观测系统因素与复杂地震波场的耦合,降低物理条件下的截断效应对地下全波场的影响,通过地震资料处理消除长期以来基于反射波叠加概念对多态式地震波的改造作用,实现地下绕射波㊁散射波等弱信号振幅㊁频率和相位特征的恢复和补偿,解决面向缝洞型储集体目标的成像准确归位问题,对实现超深断控缝洞体的精细描述意义重大.以顺北地区为例,地震勘探在波场机制方面主要存在以下问题.１)断裂㊁断控缝洞体产生的 串珠 等地震响应是绕射波㊁散射波及其多次波与周围层状介质反射波场的混叠,不同尺度地震波的时距曲线存在差异,混叠波场与不同尺度的地质目标成像匹配关系复杂[１６] (图３),鉴于储集体的强非均质性,继续利用层状假设下的各向异性和精细速度建模,难以实现准确的小尺度体偏移成像.图３㊀不同类型波场成像逼近线２)岩相多样㊁尺度多变的二叠系火成岩和志留系 奥陶系桑塔木组侵入岩等叠置的特殊岩性发育,建模难度大.常规基于射线类速度建模方法与地质目标的尺度匹配程度较低,下伏地震波场照明不均,振幅㊁频率和相位的一致性较差.３)地表高大沙丘和表层非均质性造成了地震波的能量衰减并产生较强的近地表噪声,地震采集激发接收因素的优化对超深层断控缝洞体成像分辨率的４８３石㊀油㊀物㊀探第６２卷提升贡献有限.２．２㊀采集方法面对超深层 弱㊁小㊁散 等强非均质性㊁小尺度地质目标,单一的反射波地震勘探方法已经无法解析远小于基于反射波横向分辨率(１/４波长)的地质问题.图３是不同类型波场对不同尺度目标地质体成像精度的逼近曲线,常规地震勘探采集目标主要是获得反射波信息,导致断控缝洞体地震成像尺度远大于缝洞体真实尺度的问题日益突出.地震波散射理论表明,多尺度非均质体产生多态式地震波,只有综合利用不同类型地震波场(反射波㊁绕射波㊁散射波㊁透射波等)进行精确成像,才能精细刻画这些小尺度缝洞体的空间差异,提高地震勘探的时间空间分辨率.必须进行针对性的采集设计,获取地震数据中多态式地震波(反射波㊁绕射波㊁散射波等),才能拓宽地震波的有效频带,对不同态式波场的频率成分形成正确的认知,将小尺度地质体产生的高频成分尽可能地提取出来,通过数据处理实现多态式地震波成像,是提高地震空间分辨率的重点工作.此外,常规地震为保证地震资料信噪比,通常采用面积组合接收,利用检波器组合的方向特性,压制速度较低的规则干扰波,增强有效反射波的振幅.但是组合接收具有频率滤波的作用,其相当于一个低通滤波器,压制高频成分,导致高频成分缺失,降低分辨率,且组合基距越大,对高频成分的压制越严重.如何在保证地震资料信噪比的同时,减少道组合以及面积叠加一直是地震采集的难点之一.２．３㊀地震成像２．３．１㊀地震绕射与散射信号分析共反射点(面元)叠加是目前地震处理的关键技术之一,同时也对绕射波㊁散射波等弱信号产生较大影响,在基于反射波理论分析原始数据时,许多绕射与散射信息作为随机噪声被压制,近道高频㊁非双曲线弱信号经常被切除,在多态式地震信号采集方式下,重新认识信号与噪声,通过叠前多域数据重排,更有效地剔除噪声,如浅层折射波㊁面波㊁有源干扰等,而常规处理定义的随机干扰㊁次生干扰可能是目的层段绕射波㊁散射波等有效信息,应予保留.２．３．２㊀强非均质性介质的速度建模速度建模是影响地震成像的关键环节之一,面向超深目的层复杂地质问题,基于射线类速度建模方法与地质目标的尺度匹配程度较低,各向同性介质假设条件下的射线类层析速度建模技术精度难以满足勘探需求.随着采集技术的发展和勘探工作的深入,多方位角㊁宽方位角以及全方位角数据越来越普遍,使得我们能够直接从数据上观测到地震波沿不同方向传播的速度差异[１７].顺北地区超深层断控缝洞体成像中各向异性速度建模是地震成像研究的重点,更高精度速度建模的方法是全波形反演(F W I),理想的全波形反演是一套数据驱动的自动化资料处理过程,能够直接从原始数据出发,给出高精度的速度模型.但现阶段的F W I只是速度建模的辅助方法,有待于理论㊁方法突破和实用化研究.２．３．３㊀超深层断控缝洞体高分辨率成像超深层反射信号由于上覆地层的复杂多变,波传播空间尺度加大,各向异性影响显著,单一的反射波不能精确描述超深层地震波传播,导致超深层断控缝洞储集体预测更加困难.随着油气滚动勘探开发进程的不断深入,常规叠前深度偏移㊁R T M偏移对强反射背景中的弱异常储集体成像难度大,常规O V T 域偏移采用地面采集方位信息,与超深层断控缝洞体的真实方位存在偏差,前期主干断裂带成像基本满足勘探需求,但主干断裂带内幕㊁次级断裂和小尺度断控缝洞体的成像㊁描述精度不能满足井位部署及井轨迹设计要求.２．４㊀断控缝洞体表征和定量描述从顺北钻井的油气显示及放空漏失位置标定来看,走滑断裂带内幕具有极强的纵横向非均质性,导致钻井一次中靶率偏低.走滑断裂带断控缝洞体表征和定量描述的难点主要表现在:１)顺北地区奥陶系碳酸盐岩受板内差异推挤形成的走滑断裂的影响,其断裂纵向发育,垂直断距较小,同时在主干断裂带旁及断裂带间发育一些次级或派生断裂,不同发育位置和不同尺度断裂带的识别和分辨难度大,需要多技术推进开展断裂综合检测及描述;２)断控缝洞体由多尺度㊁多组合㊁多变化的洞穴(巨缝)型㊁裂缝孔洞型和裂缝型３种主要储集体组成,地震响应特征为缝洞的集成效应,敏感属性优选难,断控缝洞体边界及内幕结构分类识别描述难度大,同时规模储集体的量化描述难度大,空间定位精度低,导致靶点优选和井轨迹优化设计难,同时地震５８３第３期漆立新．塔里木盆地顺北地区海相超深碳酸盐岩油气勘探物探技术需求与创新应用异常体计算误差大[１８].３㊀顺北超深碳酸盐岩断控缝洞油气藏地震勘探技术创新及应用㊀㊀３．１㊀镶嵌在常规三维中的散射波地震采集顺北地区三维地震采集关键技术攻关表明,影响地震资料质量的关键采集因素分别为能量㊁信噪比和分辨率,随着大量规模断控缝洞体被发现与钻探,提高断控缝洞体成像精度需要与之匹配的地震采集技术[１９].３．１．１㊀共中心点离散化采集面对地表 垄状 和 蜂窝状 沙丘对地震波超长传播路径吸收衰减和超深层 弱㊁小㊁散 等小尺度缝洞地质目标体,提高有效信号的能量是基础.在现有规则且稀疏的观测系统条件下,通过主动调整炮点㊁检波点的定点采集方式,由定点布设改为在定点位置的半个炮点距㊁半个检波点距范围内随机布设,实现基本面元内共中心点离散化.数据测算结果表明,当前条件下的中心点离散化不会影响C M P 道集的叠加.当炮道密度超过千万级的水平后,野外继续采用传统线束方式施工将非常困难,当前可以按照炮道密度控制炮点与检波点的排列方式,设计随机的炮点与检波点埋置方案.共中心点离散化采集可以实现室内多面元划分及处理成像.而大面元划为小面元势必会导致覆盖次数被剖分,因此该方法需要以高密度采集或大面元内高覆盖次数为前提条件,同时需要野外测量等施工方案相配合,通过实时炮检点测量和实时观测系统软件支持,保障中心点离散化后的均匀性.共中心点离散化也可以采用面元细分技术来实现,通过炮点与检波点位置非对称构架观测系统,实现面元内共中心点道集细分以及基本面元和一种以上超小面元划分,但是面元细分技术,尤其是超小面元细分技术在野外施工时远不如共中心点离散化采集方便(图４).共中心点离散化采集不同于压缩感知技术,前者通过主动随机布设实现共中心点在面元内离散,后者为随机㊁稀疏采样之后,通过信号重建弥补数据不规则问题,严格讲属于信号重构技术而不是采集技术,因此也没有可以设计的观测系统,但共中心点离散化采集设计是可实现的,后续处理技术也较为成熟,因而值得推广.图４㊀共中心点采集(a )㊁面元细分采集(b )与共中心点离散化采集(c)对比３．１．２㊀补丁式散射波地震采集油气勘探开发的难点在于需要准确描述油气藏的岩性㊁物性㊁含流体性质的空间变化.尤其在描述小尺度㊁非层状隐蔽油气藏时,存在地震成像的横向分辨能力低的问题.具体而言,碳酸盐岩缝洞型油气藏的成像尺度远大于其地下真实尺度,因此,要在原有三维地震资料的基础上补充散射波地震采集,需要在炮道密度的控制下,通过检波器滚动搬家的补丁式采集方式实现.炮道密度有两种定义方式,代表了勘探需求与地震采集能力之间的平衡.①从地质需求考虑,炮道密度等于单位面积面元数乘以覆盖次数,表明炮道密度由地质需求与地质条件决定,需要分辨的地质体越是精细,单位面积内的面元数就越高,其地质条件越差,绕射波㊁散射波的信噪比越低,覆盖次数就要越高.②在炮道密度确定的条件下,炮道密度等于单位面积的接收道数乘以总炮数,体现地震采集６８３石㊀油㊀物㊀探第６２卷的综合能力,接收道数越多激发的炮数就越少,接收道数少激发的炮数就要更多.从地震采集能力考虑,则是反向思维,先用接收总道数㊁激发总炮数确定炮道密度,然后通过面元内最小覆盖次数确定面元的大小.井炮与可控震源两种激发方式可选择的观测系统略有不同,对于炸药震源,采用加密炮点与检波点的方式,同时考虑与原有或同期采集的反射波观测系统相匹配,实现局部超高密度而且保持相对均匀的覆盖次数;为充分提高效率,可控震源采用激发阵列与节点阵列的野外布设,设计了双滚动的大十字观测系统,将检波点集中在一个条带范围内,而震源主要布设在其外面,以减少炮点对检波点的干扰,有利于检波点的管理和滚动,节点阵列的长宽及间距以及激发阵列的长宽与间距均由炮道密度控制.上述两种方法在实际施工时均要求炮点与检波点在半个炮点距以及半个检波点距范围内随机布设.３．１．３㊀多观测系统采集由于断控缝洞体的尺度多样,地震波存在多样的传播态式,采用统一的观测系统既不经济也不现实.多观测系统采集则针对不同尺度的目标,采用不同的采集参数,既包括一次采集的多观测系统设计,也包㊀㊀㊀㊀括多次采集使用不同的观测系统.多观测系统采集的目的是实现C M P面元内共中心点离散化和近偏高覆盖,得到丰富的散射波信息,进行小尺度断控缝洞体的高分辨率成像.多态式地震采集采用小排列㊁小面元与大排列㊁大面元叠加融合的方式,融合后小面元内偏移距与覆盖次数的关系呈倒纺锤状,也就是采用近偏高覆盖方式(图５).３．１．４㊀新型采集设备发展具有无线㊁轻便㊁自动化和智能化㊁百万道㊁节点式等新仪器,以适应顺北地区断控缝洞体油气藏地震采集需求.提高采样密度,获得更宽方位㊁更宽频带㊁更高密度的原始地震信息,从而达到高精度勘探的效果.目前节点仪器在许多地表复杂区以及高密度采集项目中都得到了大规模应用,节点仪器取代有线设备亦是采集技术发展的趋势.未来 单点高密度采集＋多态式波场采集＋节点地震采集 技术系列,能够提高顺北地震资料的信噪比㊁分辨率与保真度,为超深海相碳酸盐岩断控缝洞体的精细描述提供高品质的地震资料.３．２㊀弱信号增强处理与高精度成像方法超深层断控缝洞体地震响应弱,绕射波㊁散射波等㊀㊀㊀㊀图５㊀多态式地震采集炮检距与覆盖次数的关系７８３第３期漆立新．塔里木盆地顺北地区海相超深碳酸盐岩油气勘探物探技术需求与创新应用。

塔里木盆地石油地质研究新进展和油气勘探主攻方向作者：石富强来源：《智富时代》2018年第09期【摘要】本文根据塔里木盆地石油地质实践，简要分析了塔里木盆地油资源、油气藏类型、油气资源分布、成因及制约油气资源分布的制约因素。

认为塔里木盆地油气资源丰富，塔里木盆地蕴藏着丰富的油气资源，但其独特的地质类型也制约了油气的大面积聚集。

【关键词】塔里木盆地；石油地质；基本特征随着中国社会经济的快速发展，石油资源对社会经济的稳定和安全有着巨大的影响，石油地质勘探受到了极大的重视。

中国的石油资源主要分布在东北和西北的高纬地区，尤其是东北油气资源开发后期。

对塔里木盆地石油地质学的研究具有重要的现实意义。

一、塔里木盆地石油地质研究新进展塔里木盆地是中国境内最大的内陆山地盆地，面积56×104kM2。

盆地由Tianshan、Karakoram和阿尔金山环绕。

盆地中部是著名的塔克拉玛干沙漠。

沙漠面积33×104kM2。

塔里木盆地也是中国最大的沉积盆地。

沉积岩最大残留厚度大于16000m，残余岩石体积大于400×104kM3。

因此，塔里木盆地一直受到中外石油地质学家的高度重视。

80年代末以来，随着塔里木石油勘探运动的全面展开，塔里木盆地再次成为国内外关注的焦点。

从地质学的角度看，塔里木盆地的形成比表面复杂得多，因为塔里木盆地的形成经历了震旦纪、寒武纪和奥陶系的许多地质变化。

由于地质运动的不同，复杂的地质运动导致了塔里木盆地底部构造的复杂分布。

形成良好的储油层结构的概率大大提高。

根据现有资料，对塔里木盆地的地质构造进行了分析。

发现寒武系-奥陶系储层、志留系-泥盆系储层、石炭系储层、三叠-侏罗系储层和白垩系-第三系储层至少五种优良储油层结构。

二、油藏类型丰富油藏类型是决定一个地区石油开发价值的重要指标，对石化工业有着重大的影响。

受塔里木盆地地质环境的影响，该区的油气资源在不同的地质构造时期产生，油气地质环境和构造环境也不同，使得该区储层类型十分丰富。

⽯油地质学课程设计⽯油地质学课程设计课题名称：鄂尔多斯盆地成藏条件分析与有利区带预测组员：张俊武易⾦龙丁智勇黄国栋，李龙代梦莹安秋伟顾冲院系：地球科学学院资⼯辅10901⽇期：2011.12.20-2011.12.29⽬录第⼀章鄂尔多斯盆地区域概况及勘探历程 (2)第⼀节鄂尔多斯盆地构造演化 (2)⼀、中、晚元古代拗拉⾕阶段 (2)⼆、早古⽣代浅海台地阶段 (2)三、晚古⽣代滨海平原阶段 (3)四、中⽣代内陆盆地阶段 (3)五、新⽣代盆地周边断陷阶段 (4)第⼆节鄂尔多斯盆地构造属性、沉积特征 (6)⼀、鄂尔多斯盆地构造属性 (6)⼆、鄂尔多斯盆地沉积特征 (6)第三节盆地构造区划 (8)⼀、伊盟隆起 (8)⼆、西部冲断构造带 (9)三、天环坳陷 (9)四、中央古隆起 (10)五、陕北古坳陷 (11)六、晋西挠褶带 (13)七、渭北挠褶带 (14)第四节盆地勘探历程 (14)⼀、盆地早期勘探(1907⼀1949年) (14)⼆、盆地区域勘探(1950⼀1970年) (14)三、盆地南部重点勘探(1970⼀1979年) (15)四、扩⼤勘探领域(1980⼀1987年) (15)五、油⽓并举协调发展时期(1988年⼀今) (16)第⼆章盆地油⽓资源远景评价 (19)第⼀节.下古⽣界天然⽓资源远景评价 (19)第⼆节上古⽣界天然⽓资源远景评价 (21)第三节中⽣界⽯油资源远景评价 (23)第⼀章鄂尔多斯盆地区域概况及勘探历程第⼀节鄂尔多斯盆地构造演化鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西缘，奠基于太古界和下元古界基底之上，南北分别濒临秦祁海槽和兴蒙海槽，东西则被贺兰拗拉⾕和陕、豫晋拗拉⾕所夹持。

盆地内，区域坳陷复合、地质构造平缓，缺少背斜与断层，总体上呈东部翘起向西部倾伏的区域性斜坡⾯貌。

沉积盖层时代较全，仅缺失志留系、泥盆系及下⽯炭统，平均沉积岩厚度为5000m。

其中，中、上元古界以海相、陆相沉积及⽕⼭喷出岩为主，厚度200⼀3000m;下古⽣界以海相碳酸岩为主，厚度为400⼀1600，m在盆地东部还有厚达314m的岩盐、⽯膏沉积;上古⽣界由局限海相沉积向陆相河流沼泽沉积过渡，厚度600⼀1700m;中⽣界为内陆湖泊、沼泽、河流相沉积，厚度2500⼀3000m;新⽣界，古⽓候由湿热转向⼲旱，构造由沉降转为隆升，沉积厚度不⾜300m。

《石油地质学》课程设计指导老师：专业：班级：姓名：年月日课程设计内容一有机质成烃演化曲线和成熟度分区一、目的和要求有机质演化曲线和反射率等值线是反映盆地内某一油气源层中有机质成烃演化的基本图件，对认识有机质成烃的演化阶段，油气资源的远景评价和定量计算都有十分重要的意义。

本次设计要求完成某一成油气层的有机质成烃演化曲线和镜煤反射率（Ro%）等值线图的编制，并作简要说明，以便加深对有机质成烃模式及其演化阶段的认识，培养利用煤岩学的基本方法之一——镜煤反射率，对生油气层进行初步的评价和解释的能力。

二、步骤(1) 在课下复习好有关有机质成烃演化以及煤岩学方法在油气勘探中的应用等章节的内容。

(2) 阅读附表1所提供的资料，掌握某一生油气层的氯仿抽提物(g)/有机碳(g)的比值、烃(g)／有机碳(g)的比值、C24－C30正烷烃CPI值和镜质体反射率(Ro%)等随埋藏深度或(温度)的增加而发生的变化规律。

(3) 在坐标纸上确定纵坐标(深度)和横坐标氯仿抽提物(g)／有机碳(g)，烃(g)／有机碳(g)和CPl 的比例尺。

比例尺选择以能清楚表达曲线图为准。

(4) 根据附表1上提供的数据作出氯仿抽提物(g)/ 有机碳(g)的比值，烃(g)／有机碳(g)的比值和C24—C30正烷烃CPI值同深度的关系曲线。

在镜煤反射率散点图(图1)上以，，勾出反射率的等值线。

(5) 根据上述关系曲线，划分有机质成烃的演化阶段(未成熟、成熟、过成熟阶段)。

对各演化阶段的基本特征加以简单的小结。

（6）根据反射率等值线图以，，为界线用不同线条或不同颜色划分出有机质演化和成熟程度的不同区域(未成熟、成熟、过成熟区)。

阐明各不同成熟区的主要产物，及其对指导找油气工作的实际意义。

三、内容1、生物化学生气阶段（未成熟阶段）①范围：Ro<0.5% 温度：10～60℃深度：0～1500m②机理：生物化学作用③产物：生物甲烷气、CO2、H2O，干酪根少量高分子液态烃——未熟油.未熟－低熟油的特点：①密度总体偏高，但也有轻质油②富含高分子量饱和烃③正烷烃具有奇数碳优势2.热催化生油气阶段（成熟阶段）①范围：Ro=0.5%～1.2% 温度：60℃～180℃②机理：热催化作用③产物：液态石油为主，包括一部分湿气④正烷烃主峰碳数减小，奇碳优势消失，环烷烃和芳香烃的碳数减少3.热裂解生湿气阶段（高成熟阶段）①范围：Ro=1.2%～2.0% 温度：180℃～250℃②机理：热裂解作用，C-C键的断裂。