碳酸盐岩古岩溶与油气分布关系
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碳酸盐岩缝洞型油藏流动机理
碳酸盐岩缝洞型油藏流动机理与岩石物性、缝洞结构、流动介质的性质以及地层压力等因素有关。
在碳酸盐岩中,岩石的孔隙度较低,主要是由岩石微小的孔隙和晶隙组成,因此岩石本身的储集空间有限。
而岩石中存在的裂隙、缝洞则成为储集和运移油气的主要通道。
缝洞型油藏的流动机理主要包括两个方面,即孔隙流和裂缝流。
在孔隙流中,油气主要通过孔隙之间的毛细作用和重力作用来运移。
而在裂隙流中,油气主要运移于岩石裂隙中,裂隙间的毛细作用对流动的影响相对较小。
流动介质的性质对油藏的流动机理影响很大。
例如,饱和度对孔隙流和裂隙流的影响不同。
在孔隙流中,高饱和度会导致毛细作用效应减小,从而影响油气运移;而在裂隙流中,高饱和度会增加裂隙间的连通性,从而增加油气运移速度。
地层压力对油藏的流动机理也有重要影响。
地层压力越大,孔隙和裂隙的有效应力就越大,油气的运移速度也会随之增加。
此外,地层压力还可以改变孔隙和裂隙的大小、形态和分布,从而影响油藏的物性。
综上所述,碳酸盐岩缝洞型油藏的流动机理是多方面因素共同作用的结果,需要进行综合研究和分析。
钙质胶结作用与油气运聚的关系综述岩心中油气分布不均一和钙质胶结共存现象很普遍。
碳酸盐岩溶解沉淀是烃源岩-流体-储集层相互作用的结果,其在烃源岩中发生溶解,而在储集层中发生沉淀。
每个水文地质旋回可分为两个阶段:盆地沉降沉积时期的泥岩压榨水离心流阶段和盆地抬升剥蚀时期的大气水下渗向心流阶段,而碳酸盐岩溶解沉淀和油气运聚属于水文地质旋回的一部分。
储层中界面类型包括构造成因界面、沉积成因界面和成岩成因界面,其对碳酸盐岩溶解沉淀和油气运聚影响很大。
标签:碳酸盐岩溶解沉淀;储层内部界面;钙质胶结作用;油气运聚在岩心观察和薄片分析中经常会发现油气分布不均一和钙质胶结共存的现象。
如图1所示:岩心上下含油差异很大,下部块状层理饱含油,中部油气顺波状层理分布,上部块状层理微含油。
滴加盐酸发现上部钙质胶结,剧烈冒泡,下部冒泡微弱,白色斑点及斑块处钙质胶结。
以上现象来自某油田沙四上亚段滩坝相地层中,砂泥薄间互,储层紧邻烃源岩,均反映出油气分布的不均一性,而与之相应出现的是铁方解石胶结作用或铁方解石夹层;油气多充满在具有平行层理和块状层理的粉、细砂岩中,而交错层理粉、细砂岩含油很少;油气多分布在储集体内部各级界面之上,体现了各级界面对流体流动的控制作用。
但是,到底钙质胶结、储层内部界面和流体流动有什么关系呢?各学者对钙质胶结作用和儲层构型的研究很多。
通过阅读文献,认为从烃源岩中排出的富含Ca2+、Mg2+、HCO3-、有机酸、Pco2高分压的流体参与到砂岩储层流动中,受到储层各级界面的影响,导致含油气流体沿阻力小的通道流动,流动过程中流体中的有机酸、CO2可不断溶解长石、岩屑、铁方解石胶结物等不稳定组分,形成次生孔隙从而形成优势通道更有利于后期油气的运移;而阻力大的地方或保持原有孔隙水的性质缓慢渗流或接受形成次生孔隙所产生的Ca2+、HCO3-等,随着水分子的损失,孔隙水Ca2+等浓度增大,最终以铁方解石的形式沉淀下来,胶结成致密砂岩。
塔里木盆地顺北特深碳酸盐岩断溶体油气藏发现意义与前景焦方正【摘要】塔里木盆地顺北地区埋深7000 m以下特深碳酸盐岩领域获得重大油气突破.通过对顺北特深油气田的构造演化、储层、油气藏特征与油气富集规律等的综合分析,认为该类油气藏为断溶体油气藏,具有沿断裂带整体含油、不均匀富集的特点.走滑断裂多期活动与流体溶蚀改造作用在中-下奥陶统碳酸盐岩层系形成良好的洞穴、裂缝及沿缝溶蚀孔洞型储集体;断裂带外围致密碳酸盐岩作为侧向封挡构成了物性圈闭.上覆巨厚却尔却克组泥岩作为区域封盖层,源自下寒武统的油气沿走滑断裂垂向运移聚集,以晚期成藏为主,断裂既是油气运移通道又是油气富集场所.该类型油气藏的发现展现了一种新的特深层油气富集成藏模式.目前,顺北油气田已发现落实了18条走滑断裂带,资源规模达17×108t油当量,展示了顺北地区良好的勘探开发前景.%Oil and gas reservoirs discovered in the ultra-deep carbonates of a burial depth larger than 7 000 m in Shunbei area of Tarim Basin have gained attention from the industry.A comprehensive study was then carried out on the tectonic evolution,reservoir characteristics and oil and gas accumulation patterns in the area.The results show that the reservoirs are of fault-karst type,featuring pervasive distribution but uneven enrichment of oil in the whole fault zone.With caverns, fractures and along-fracture dissolved pores and vugs formed by multi-stage strike-slip faulting as well as dissolution and alteration,the Middle-Lower Ordovician carbonates were wonderful reservoirs with favorable properties.Tight carbonates at the periphery of the faulting zone served well as lateral barriers for the formation of lithologic traps.The overlaying mas-sivemudstone in Queerqueke Formation was the regional seal,which caped the hydrocarbons being sourced from the Lower Cambrian and migrating up along the strike-slip faults.The accumulations were mostly formed at late stage.The faults acted both as hydrocarbon migration pathways and accumulation spots.The discovery of the reservoirs demonstrated a new hydro-carbon reservoiring pattern in the ultra-deep sequences.About 18 strike-slip faulting zones were identified in the area with a resource volume as high as 17×108t oil equivalent,indicating a bright exploration and development future in the area.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2018(039)002【总页数】10页(P207-216)【关键词】特深层;碳酸盐岩;断溶体;油气藏;顺北地区;塔里木盆地【作者】焦方正【作者单位】中国石油化工股份有限公司,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TE122.3塔里木盆地面积大,油气资源丰富,其中以塔北的沙雅隆起和塔中的卡塔克隆起油气成果最为显著[1-4]。
苏里格南区奥陶系岩溶古地貌恢复及对气藏分布的控制作用付晓燕;杨勇;黄有根;郝龙【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2014(037)003【摘要】苏里格气田南区奥陶系马家沟组气藏储集空间以碳酸盐岩岩溶孔洞缝为主,古岩溶发育程度对奥陶系油气成藏及储层分布有重要的控制作用.古岩溶发育受多种因素影响,其中古地貌形态是控制古岩溶发育程度的关键.因此,为了寻找有利开发目标区,必须进行古地貌恢复.多种方法分析比较后采用石炭系填平补齐法进行岩溶古地貌恢复,划分出中西部古岩溶台地和东部古岩溶斜坡两个二级地貌单元及岩溶高地、鞍地、洼地、古坡地等六个次级地貌单元.古地貌与产能对比分析认为,岩溶台地与鞍地的转换带、岩溶斜坡中的残丘地带及沟槽两侧是天然气富集的有利地区,试气产量大于10×104 m3/d的高产井多分布于此;岩溶洼地、古沟槽不利于天然气聚集,这些区域大多数井试气无产能或日产气量很小.【总页数】5页(P1-4,18)【作者】付晓燕;杨勇;黄有根;郝龙【作者单位】中国石油长庆油田公司勘探开发研究院;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室;中国石油长庆油田公司勘探开发研究院;中国石油长庆油田公司勘探开发研究院;中国石油长庆油田公司勘探开发研究院【正文语种】中文【相关文献】1.鄂尔多斯盆地苏里格地区奥陶系古岩溶储层成岩作用 [J], 王宝清;章贵松2.苏里格气田南区下奥陶统马家沟组气藏复杂岩溶储层的精细评价 [J], 付金华;黄有根;郑小鹏;汪淑洁;胡薇薇3.苏里格气田东区奥陶系岩溶古地貌对气藏产能的影响 [J], 白慧;杨国平;马志欣;冯敏;郝骞;李锦红;石林辉4.长庆气田奥陶系岩溶古地貌对气藏的控制作用 [J], 徐世琦;邓洪斌;洪海涛5.岩溶微古地貌对岩溶白云岩的储层控制作用——以大牛地奥陶系马五1+2段岩溶储层水平井解释为例 [J], 陈泉键;张哨楠;白晓亮;丁晓琪因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
碳酸盐岩引言:在第二次世界大战以后,由于在西亚地区的石灰岩和白云岩中发现了大量的石油,因而促进了现代碳酸盐沉积物的研究工作。
由于这些发现,石油工业部门感到对浅水碳酸盐的沉积作用、成岩作用和石化作用的基本知识的缺乏,于是展开对现代碳酸盐沉积环境的研究工作。
碳酸盐岩是重要的烃源岩和储集岩,在当前国内外的大油田中,碳酸盐岩占很大比例,据统计,在世界上储量在0.14亿吨以上的546个油田中,就数目而论,以碳酸盐岩为储集层者虽然只占总数的37.9%,但就储量而言,则占57.9%。
碳酸盐岩油气田的平均储量为2亿吨,而砂岩油气田的平均储量仅为0.9亿吨。
碳酸盐岩储集层不仅具有如上所述的高储量,而且往往具有极高的产能。
据统计,目前世界上共有9口日产量达万吨以上的高产井,其中8口属于碳酸盐储集层。
显然,碳酸岩储集层中的石油具有很大的经济价值,激励我们去了解碳酸盐岩作为储油岩所应具有的性质。
我国的碳酸盐岩油气田的勘探与开发有着悠久历史,如四川在碳酸盐岩地层中采气已经有两千多年历史,至今仍为我国重要的碳酸盐岩气田分布区。
此外,近年来在华北盆地老第三系和震旦亚阶至奥陶系中也证实了高产能碳酸盐岩储集层的存在,更进一步开拓了碳酸盐储集层在我国的广阔前景。
随着国内外对碳酸盐岩研究的日益深入,当前已从根本上改变了认为碳酸盐岩是单纯化学沉积的观点,绝大部分的现代海洋碳酸盐都是生物成因的。
与此同时,对碳酸盐岩含油性的研究和认识也获得了新飞跃。
碳酸盐岩孔隙空间特征在碳酸盐岩储集层中常见的和对油气储集作用影响较大的空隙类型,目前已知有以下几种。
①粒间孔隙:是指碎屑碳酸盐岩颗粒之间的孔隙,如内碎屑之间、生物碎屑之间、鲕粒直间的孔隙等。
其特征与碎屑岩的的粒间空隙相似。
碳酸盐岩的粒间孔隙一般是原生的,但也可以是次生的,如大颗粒之间的微晶基质的选择性溶解造成的粒间孔隙。
②粒内孔隙:组成碳酸盐岩的各种颗粒内部的孔隙,如骨屑、团块、内碎屑、鲕粒等颗粒内部的空隙。
岩溶改造古地貌恢复在油气矿产勘查中应用周丽梅;张江江【摘要】在塔河油田2区区域地质背景分析的基础上,结合奥陶系地层发育、沉积环境及构造演化研究,查明了该区奥陶系岩溶改造的根本原因,应用岩石薄片、阴极发光、碳酸盐岩矿物同位素分析技术手段,得出该区奥陶系岩石薄片溶孔壁存在氧化特征及陆源碎屑;填积物阴极发光为桔红色等指示强氧化形成条件;碳酸盐岩矿物同位素指示大气水介质作用;综合分析得出海西早期奥陶系岩溶环境为开放系统的陆壳大气水渗滤到地层形成的岩溶改造环境。
应用地震单井资料恢复了该区奥陶系顶界面的岩溶古地貌,结合岩溶地形特征,认为该区洼凼北部岩溶缓坡附近泄水改造区域为油气矿产资源聚集最有利区域。
%Based on the analysis of geological background of 2 area of Tahe oil field ,and combined with the development of Ordovician strata ,studyed on the sedimentary environment and tectonic evolution ,finded out the fundamental reason for the transformation of the Ordovician karst ,application of rock thin sections , cathodoluminescence ,carbonate mineral isotope analysis technology ,it is concluded that the Ordovician rock slices dissolved pore wall existed the oxidation characteristics and terrigenous clastic ;the fill material cathode luminous orange red etc that indicated the formation conditions of the strong oxidation ;the carbonate mineral isotope indicated the atmospheric water medium ;the comprehensive analysis showed that the Hercynian Early Ordovician karst environment is an open system of the continental crust of atmospheric water infiltration to the formation of karst environment transformation .Application of seismic dataof single well restored the Ordovician top interface of karstlandform ,combined with karst terrain features ,it concluded that the region near the region of northern karst slope was draining wa Dang transformation which was the most favorable area for oil and gas accumulation of mineral resources .【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P89-92)【关键词】塔河2区奥陶系;改造;岩溶环境;地貌恢复;有利带【作者】周丽梅;张江江【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学,四川成都610500; 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司,新疆乌鲁木齐830011;中国石油化工股份有限公司西北油田分公司,新疆乌鲁木齐830011【正文语种】中文【中图分类】P618.13塔河油田2区位于新疆中西部的阿克苏和库尔勒地区,区域构造位置为塔里木盆地阿克库勒凸起西南斜坡区,塔河油田2区北接塔河油田3区、4区、7区,西接塔河油田8区,南接S106井区和塔河油田南部盐下广大区域,大致被TK231-TK763-TK327—TK236-TK232井所围限,面积约80km2,塔河油田2区油气矿产资源储集体主要为海相奥陶系碳酸盐岩油藏,在油气矿产资源勘探及开发过程中遇到了储集体岩溶改造古地貌恢复认识不清、油气矿产资源勘探靶区寻找依据不足及油气储量动用较少的难题。
碳酸盐岩油气藏储层孔隙度与渗透率关系研究碳酸盐岩油气藏是一种重要的油气储集介质,其特点是孔隙度高、渗透率低。
而孔隙度和渗透率是储层物性参数中最基础的两个参数,研究它们之间的关系十分必要。
本文将从碳酸盐岩储层孔隙度和渗透率的定义入手,探究二者的关系机理,并介绍当前相关研究成果、挑战和前景。
一、碳酸盐岩储层孔隙度的定义和计算方法孔隙度是指储层岩石中所有孔隙的体积占储层体积的百分比,是储层岩石中可被流体占据的空间的大小衡量指标。
通常划分为全孔隙度和有效孔隙度两部分,其中全孔隙度包括孔隙率和裂缝率,有效孔隙度则是指可以存储和流动流体的孔隙占全孔隙的比例。
计算储层孔隙度通常使用物理实验方法和测井数据方法。
物理实验方法包括岩心分析、重质烃分析和微孔分析等,能够精确地确定储层岩石的孔隙度、孔径分布及孔隙形态等信息。
而测井数据方法则是通过测井曲线的解释,通过一定的公式计算出储层孔隙度。
最常用的方法是伽马测井和中子测井方法。
二、碳酸盐岩储层渗透率的定义和计算方法渗透率是指储层岩石中油气流动的能力,是指在单位时间内单位面积上的流体通过岩石介质的能力。
渗透率只有在岩石中存在孔隙时才存在,在储层中的孔隙间形成连通通道后,才可以对储层流体的渗流起到决定性作用。
渗透率大小和孔隙的形态和大小、储层压力、温度等有关,通常划分为绝对渗透率和相对渗透率。
计算储层渗透率的方法和计算储层孔隙度的方法相似,也包括物理实验和测井数据两种方法。
物理实验方法包括渗透试验、气相渗流实验和压汞实验等,而测井数据方法则利用电性测井、声波测井和压力测井等方法进行解释,计算储层渗透率和渗透率分布规律等。
三、碳酸盐岩储层孔隙度和渗透率的关系机理碳酸盐岩储层孔隙度和渗透率的关系是受岩石物性和成因影响的结果。
通常来说,孔隙度和渗透率之间的关系呈现出非线性的负相关性,也就是说,随着孔隙度的增加,渗透率会下降。
一方面,碳酸盐岩储层的孔隙空间多样性影响了渗透率的分布。
和田古隆起区下古生界碳酸盐岩储层特征
和田古隆起区下古生界碳酸盐岩储层特征:
一、古隆起情况:
古隆起属于古生界玄武岩与印支二期碳酸盐岩交代冲积岩叠加构造,
包括古隆起隆升、剩斗古隆起隆起、梯形古隆起等三种形式。
古隆起
主体属碳酸盐岩,周围属于火成岩。
二、碳酸盐岩:
和田古隆起区碳酸盐岩储层主要属于中生代长江系和大安溪组,具有
岩性块状和板状结构,具有不同的厚度,从几厘米到数十米不等,若
部分碳酸盐岩储层厚度可达30米以上。
三、物性特征:
1.孔隙性:和田古隆起区碳酸盐岩储层存在明显的层理构造,具有丰富、极好的孔隙结构,孔隙度和独立孔隙比率均较高。
2.渗透性:和田古隆起区碳酸盐岩储层中渗透性介于中等,非结晶颗粒黏土层下方渗透性较好,可达到数十毫米每小时。
3.含水量:和田古隆起区碳酸盐岩储层含水量高,且水分原属性多样,可渗透性高,对于储存原油及后期采出程度甚至影响相对较大。
4.孔喉分布:和田古隆起区碳酸盐岩储层存在较多的孔喉,大多为复式孔喉结构,且孔喉非常分散,对油气运移具有极大地影响。
四、油藏特征
1.油藏富集程度:和田古隆起区碳酸盐岩油藏富集程度一般,具有良好的发育程度,具有较好的勘探开发前景。
2.构造特征:和田古隆起区的油气藏的构造分布较为分散,以断层圆锥构造、褶皱构造等为主要结构。
3.储层特征:和田古隆起区碳酸盐岩油藏的储层属中等渗透储层,碳酸盐岩的岩性多细粉,具有良好的孔隙性和渗透性,孔隙度和独立孔隙比率都很高。
4.油气储量:和田古隆起区碳酸盐岩油气储量不太多,但其地质发育非常好,油气由高原砂岩气藏及壳油储层共同构成,涵盖范围广,可供勘探的油气储层超大范围。
文章编号:167221926(2003)0520375205收稿日期:2003207220;修回日期:20032082101作者简介:陈恭洋(19352),男,湖北潜江人,副教授,主要从事油藏描述和石油地质综合研究.千米桥潜山碳酸盐岩古岩溶特征及储层评价陈恭洋1,何 鲜1,陶自强2,刘树明2(11江汉石油学院地球科学系,湖北荆州434102;21中国石油大港油田油气勘探开发技术研究中心,天津 300280)摘 要:将千米桥碳酸盐岩古潜山的岩溶发育分为风化壳岩溶和缝洞系岩溶两种成因类型,并论述了两类岩溶的岩石学、矿物学和同位素地球化学鉴别标志。
结合勘探和生产成果,阐明了千米桥潜山气藏的天然气分布是受整体构造高点的控制,含气储层受潜山顶面200m 左右范围内的风化壳岩溶控制。
认为缝洞系岩溶的发育具有明显的期次性,对产层的沟通起着重要的作用。
关键词:古岩溶;千米桥潜山;碳酸盐岩;储层评价中图分类号:T E 122.2+21 文献标识码:A1 古岩溶成因分类根据工区区域古水文地质条件及钻井岩心中的岩溶发育特征,本区的古岩溶主要划分有两种类型,即风化壳岩溶和缝洞系岩溶。
111 风化壳岩溶由于受加里东运动的影响,工区奥陶系碳酸盐岩地层长期暴露地表。
在大气淡水循环作用下,伴随风化壳形成而发育的岩溶叫风化壳岩溶(图1a )。
112 缝洞系岩溶碳酸盐岩深埋地腹。
上覆地层因不断被压实而排出的压释水(又称地层水)沿碳酸盐岩缝洞系统作用而形成的岩溶称为缝洞系岩溶。
从水文地质的观点出发,通常将所谓的“地层水”按其成因分为大气水渗入成因和沉积成因两类。
对于大气渗入成因的“地层水”与碳酸盐岩作用形成的岩溶,显然不属于古岩溶而应称为现代渗入水岩溶。
这种岩溶是地史时期发育的,无异于风化壳岩溶。
所谓沉积成因水是伴随沉积物沉积时所含的水,除孔隙自由水外,还包括非自由水颗粒表面的吸附水、矿物吸附结晶水、结构水、沸石水以及有机质所含的水等。
中国碳酸盐岩溶缝洞储集体类型和塔河油田性质张抗摘要:我国海相油气田都经历了多期成藏和后期改造。
不规则储集体分纳溪型、塔河型、任丘型三大类,岩溶缝洞的发育程度和孤立储集体间的连通程度依次加强,其中的流动性质、油气水界面和压力的统一性也随之增强。
塔河油藏既不是层状、块状,也不是地层不整合、风化壳型油藏,而是网络状油藏。
其内部的油气水性质、界面位置、压力均有较大差别,生产中流体的动态也异于一般的层、块状油气田。
阿克库勒凸起和塔河油区都是多类型储集体的组合。
该隆起具有整体含油性和巨大的含油不均一性。
测试和试采是评价该类储层的主要手段,酸压改造是勘探开发中的重要环节。
塔里木盆地塔北隆起区南坡阿克库勒(轮南)凸起上的塔河油田,2001年底仅在奥陶系碳酸盐岩中已探明储量 1.58×108t。
它不仅是塔里木第一个大型油田,而且是中国第一个海相大油田。
它的发现引起了国内外的瞩目,已有一系列的论著讨论了它的性质和特点以及对今后勘探的启示[1~5],但其中也有许多分歧。
在大量的实践基础上,作者提出“网络状油藏”的概念并论证塔河油气藏的性质与类型。
1、碳酸盐岩储集体的分类塔河油田和阿克库勒凸起奥陶系油气藏全部赋存于碳酸盐岩中。
要讨论它的成藏条件,就必须分析其储集体的形成和类型。
我国碳酸盐岩储层绝大多数时代老,原生孔隙基本消失而难以形成有经济价值的油气储集。
其储集空间由裂缝或岩溶孔洞(更常见的是二者迭加发育)组成。
因而用储集体的术语代替储层就更贴切。
强调储集体,除了意欲表述其不规则的几何形状外,还表示储集体与其外的封堵体可以属同一岩层,具同样的岩性。
显然,基本上无渗透性的碳酸盐岩基质就成为直接封盖储集体的封堵体。
11.1纳溪型笔者在研究塔里木和四川盆地碳酸盐岩油气藏时按岩溶发育程度将不规则的岩溶缝洞储集体分为三类,其“孤立的裂缝—孔洞储集体”称纳溪[6]。
纳溪型气田的性质可见表1,它的主要特点都源于储集体的分割孤立。
第37卷第4期2019年8月Vol.37No.4Aug.2019 DOI:10.14027/j.issn.1000⁃0550.2018.176文章编号:1000⁃0550(2019)04⁃0868⁃10沉积学报ACTA SEDIMENTOLOGICA SINICA塔里木盆地塔中Ⅲ区奥陶系碳酸盐岩油气成藏主控因素及有利区带孙东1,潘建国1,胡再元1,杨丽莎1,周俊峰1,韩杰2,李闯1,房启飞11.中国石油勘探开发研究院西北分院,兰州7300202.中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院,新疆库尔勒841000摘要碳酸盐岩是塔里木盆地塔中地区古生界油气勘探的主要目的层,探讨其成藏主控因素对碳酸盐岩勘探具有重要的意义。
针对塔中Ⅲ区油气成藏规律复杂、难以有效拓展的难题,从构造断裂发育演化对碳酸盐岩储层沉积、储层后期改造以及油气运移和聚集的影响入手,明确了受断裂挤压抬升控制的高能相带是岩溶储层发育的物质基础,塔中Ⅲ区广泛发育台内高能滩和台内缓滩;北东向走滑断裂体系羽状破碎带和斜列叠置破碎带是储层最为发育的区域;关键成藏期古构造控制了塔中Ⅲ区古生界油气由北向南的运移路径,鼻状构造区油气运聚有利。
在此基础上,结合区域盖层展布特征、储层分类预测结果和实钻油藏特征进行了成藏有利区综合评价,指明了塔中Ⅲ区下步勘探有利方向。
关键词高能相带;断裂破碎带;古构造;油气成藏;碳酸盐岩;塔里木盆地第一作者简介孙东,男,1977年出生,高级工程师,油气地质综合研究,E⁃mail:sund@中图分类号P618.13文献标志码A0引言碳酸盐岩油气田在世界大中型油气田中占有十分重要的地位,在我国塔里木盆地油气勘探实践中也不例外。
塔里木盆地古生界碳酸盐岩分布范围广、厚度大、生储盖空间配置优越[1],相继发现了塔中、塔河、轮南、英买力及哈拉哈塘等下古生界碳酸盐岩油气藏。
但碳酸盐缝洞储层非均质性强[2],加之构造变动剧烈,导致油气分布规律较为复杂[3⁃4]。
碳酸盐岩储集层的储集空间碳酸盐岩储集层的主要岩石类型包括石灰岩、白云岩、粒屑灰岩、礁灰岩等,其储集空间通常包括孔隙、溶洞和裂缝三类。
一般说来,孔隙和溶洞是主要的储集空间,裂缝是主要的渗滤通道,也是储集空间。
碳酸盐岩储集空间的形成过程是一个复杂而长期的过程,它贯穿在整个沉积过程及其以后的各个地质历史时期。
它除了受沉积环境的控制外,地下热动力场、地下或地表水化学场、构造应力场等因素均对它们的形成和发展有巨大的影响。
由于碳酸盐岩的特殊性(易溶性和不稳定性),使碳酸盐岩储集空间的演化相当复杂,孔隙类型多、变化快,往往在同一储集层内存在着多种类型的孔隙,各种孔隙又往往经受几种因素的作用和改造。
因此,对碳酸盐岩储集空间分类时,既要考虑它的原始成因,又要考虑它在整个地质历史过程中的改造和变化。
关于碳酸盐岩孔隙类型的划分方案较多。
Choquette和Pray(1970)根据受组构控制与不受组构控制两项关系,将碳酸盐岩孔隙划分为三大类型16种孔隙,其中有几种为常见类型,其它则为比较特殊的类型。
将根据碳酸盐岩孔隙的形成时间及成因,将其分为原生孔隙和次生孔隙两大类来进行论述。
∙原生孔隙碳酸盐岩的原生孔隙主要是指在沉积时期形成的与岩石组构有关的孔隙。
它们在成岩期可以发生一些变化。
原生孔隙包括粒间孔隙、粒内孔隙、生物骨架孔隙、生物体腔孔隙、遮蔽孔隙、鸟眼孔隙和生物潜穴等。
粒间孔隙:粒间孔隙是指粒屑碳酸盐岩粒屑之间未被基质填积和胶结物充填的原始孔隙空间。
粒间孔隙只有在粒屑含量很高(一般应大于50%)形成颗粒支撑格架时才能出现。
粒间孔隙的发育程度与粒屑的含量、大小、形状、分选程度以及粒屑的堆积方式,胶结物含量等因素密切相关,而它能否得以保存还取决于沉积后的地质历史时期淀晶方解石或其它可溶矿物的充填程度。
粒间孔隙是碳酸盐岩储集层的主要孔隙类型之一。
世界上相当多的碳酸盐岩储集层发育此类孔隙。
粒内孔隙:粒内孔隙是指组成碳酸盐岩的各种颗粒内部的孔隙,如骨屑、团块、内碎屑、鲕粒等颗粒内部的孔隙。
碳酸盐岩类油藏开发技术的研究与应用碳酸盐岩类油藏是指含有大量碳酸盐矿物质的沉积岩层,其中有些地层具有良好的储集和渗透性能,形成了重要的油气储集层。
碳酸盐岩类油藏的开发技术是油气勘探和开采领域的重要研究方向之一,对于保障国家能源安全和提高油气勘探开发效率具有重要意义。
1. 概述碳酸盐岩类油藏是世界各大油气生产地中重要的沉积岩层类型,例如中东地区的阿布扎比油田、中国的塔里木盆地等均为碳酸盐岩类油藏,同时也是我国重要的油气储集层之一。
由于碳酸盐岩类油藏矿物成分的复杂性、孔隙结构不规则等因素的影响,其勘探开发难度也相应较大。
2. 勘探技术碳酸盐岩类油藏的勘探技术主要包括地质学和地球物理勘探。
地质学勘探主要是通过对岩层的地质构造、岩性、沉积环境、岩石组成等方面的综合分析,确定油气成藏地质条件和储层性质。
地球物理勘探则主要包括地震勘探、测井勘探等多种手段,旨在识别岩层结构和储集层空间性质,为后续的钻井勘探提供数据支持。
3. 采收技术碳酸盐岩类油藏的采收技术主要包括水驱、气驱和低渗透性油藏的提高采收率等方法,针对不同储集层特性选择合适的采油方法。
其中,水驱方法应用广泛,其主要思想是通过在油藏中注入水,形成形状和尺寸各异的水驱前缘,驱动油层中的原油向井筒移动。
气驱方法则是在油藏中注入天然气等气体,推动原油向井筒方向移动,适用于高渗透性油藏。
4. 分析技术碳酸盐岩类油藏的分析技术则主要用于评价储集层性质、确定油气地质储量等工作。
其中,常用的分析技术包括测井、岩心分析、油藏物性实验等。
岩心分析可以获得岩心物性参数,提供对储集层物性和油气地质储量的定量分析;测井技术则主要是通过测量钻井孔壁的参数,确定岩石的物理、电学、声学等特性,以及揭示储集层的物性和地质结构特征。
总之,碳酸盐岩类油藏的开发技术是重要的勘探开采领域,涉及地质学、地球物理、工程技术等众多领域。
在未来,随着勘探技术和工程技术的不断发展,碳酸盐岩类油藏的勘探开发将有望实现更高的效率和更好的经济效益。
碳酸盐岩古岩溶与油气分布关系姓名:席亚文学号:2006140055导师:肖建新碳酸盐岩古岩溶与油气分布关系1.碳酸盐岩储集层中油气资源状况全世界油气资源已探明储量中碳酸盐岩油气藏储量约占50%,产量占60%。
碳酸盐岩盆地中已发现数百个大型油气田,近年来,我国的鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、渤海湾盆地、四川盆地碳酸盐岩储层中相继发现了大中型油气田,打成了高产井。
我国海相碳酸盐岩层系油气资源量大于300 x 108 t油当量,仅塔河油田储量规模即达13.2x108t。
这些盆地碳酸盐岩中古岩溶和深岩溶发育,与油气藏关系密切。
碳酸盐岩储层经历了漫长的岩溶作用过程,既有地质历史时期近地表环境下的岩溶作用,又经历了长期逐渐被埋藏过程中岩溶作用的叠加与改造,造成储层的油气储集规律十分复杂,给勘探、开发带来了一定难度。
2.古岩溶的垂向结构完整的岩溶垂向结构,从上至下(以不整合面为基准)包括地表岩溶带、渗流岩溶带和潜流岩带。
完整的三带结构得以保存的剖面很难见到,绝大部分钻井所揭示的基本上均缺失地表岩溶带或保留较少,只保留了渗流带和潜流带。
塔里木盆地的古岩溶垂向上分成4个带,且在岩溶垂向剖面上表现为:不同的构造部位、不同地区均有所差别。
岩溶主要发育在不整合面以下300 m内的地层中,个别深于或浅于300 m(如沙西地区为250一500 m,塔中地区为120—220 m)。
2.1地表岩溶带在地表岩溶带中,常发育零至几十米厚的紫红色、灰绿色泥岩、粉砂岩、角砾灰岩等岩溶残积物。
其中,以碎屑支撑的角砾灰岩孔渗性能较好,可作为良好的储层。
2.2渗流岩溶带该带储集岩有两类:(1)洞穴充填物,储集空间类型为粒间孔、角砾灰岩的砾间溶孔,它们主要发育于石灰岩型岩溶剖面上,位于侵蚀面之下0~200 m的范围内,该类储层横向上不连续,以非均质斑状、脉状出现;(2)碳酸盐岩围岩,主要储集空间为半充填溶缝、溶蚀孔洞。
同时,近地表渗入带还可发育未充填的大型溶洞。
2.3 潜流岩溶带石灰岩型岩溶中,大型的水平溶洞多为洞穴充填物充填。
未充填及半充填的大型溶洞仅见于少量井中。
可作为较有利的储层段。
研究认为潜流岩溶带发育的水平溶洞型储层发育比较连续,横向上具有可对比性。
2.4 深部缓流岩溶带该带发育溶缝、针孔及小型溶蚀孔洞。
孔缝多被泥质、方解石、白云岩充填或半充填,孔隙度较低,储集性能较差。
如经后期构造作用及埋藏溶蚀作用的改造,有可能发育成裂缝型储层。
3.古岩溶的储集特征3.1 古岩溶储集类型(1)地壳缝洞储集体各时代碳酸盐岩经过多期构造运动暴露地表,经过很长时间的风化剥蚀、渗滤作用使碳酸盐岩形成非常发育的缝洞型储集空间,一般厚度为10~300m。
华北地块大港千米桥潜山的风化壳厚度为50~250 m。
(2)礁滩储集体礁滩具有较好的储集性,其所形成的油气藏也具高产的特点。
据柯坪、巴楚、阿尔金山、库鲁克塔格、叶城南等地表露头显示和沙雅隆起卡塔克隆起、巴楚隆起及麦盖提斜坡等数口钻井揭示,塔里木盆地内震旦—奥陶系、石炭系均有生物礁和生物碎屑滩发育。
如塔北地区在早寒武世至早奥陶世均发育有台地边缘礁滩相沉积,其分布于盆地相区与台地相区之间的斜坡带。
在碳酸盐岩台地内部也有礁滩分布,虽其规模较台地边缘礁滩要小,但也为较好的储集类型。
(3)鲕粒滩(含颗粒滩)储集体地表露头和钻井资料表明:塔里木盆地内石炭系、奥陶系有较发育的鲡粒滩(含颗粒滩),如在沙雅隆起西部沙1井、英买1井奥陶系,巴楚麦盖提地区及柯坪地表等均有发现。
它是一类物性较好的储集体。
(4)白云岩储集体这里所指的白云岩储集体,是不整合面以下非古岩溶表生溶蚀作用所致,以晶间孔—晶洞溶孔(为埋藏溶蚀或热水溶蚀的产物)及裂隙为主的白云岩储集体,储集性能好。
白云岩的储集性能较古岩溶白云岩储集体要差,储集空间类型较为单调,以晶间孔—晶间溶孔及裂隙为主,储集空间类型不如古岩溶型白云岩多样化,因而限制了白云岩储集体的储集性能。
3.2 储集层(体)空间类型碳酸盐岩储集空间类型繁多且成因复杂。
但据其储渗性质,可归纳为孔、洞、缝3种基本类型。
随着碳酸盐岩油气勘探开发的不断深入,人们逐渐认识到,了解某一地区碳酸盐岩储集层的类型、性质及特征对储层评价、预测及油气田的合理开发,都具有十分重要的意义。
塔里木盆地寒武一奥陶系碳酸盐岩主要有5种储集空间类型即:裂缝型、孔隙—裂缝型、孔洞—裂缝型、裂缝—孔洞型及裂缝一溶洞型等。
(1)裂缝型:是奥陶系石灰岩的主要储集类型之一,其特征是岩块(基质)孔隙度及渗透率均极低,但裂缝发育,裂缝既是主要的渗滤通道,又是主要储集空间。
根据阿克库勒地区中奥陶统石灰岩产层岩心常规物性分析资料统计,构成裂缝型石灰岩储层的孔隙度一般均小于20%,主要分布于0. 5%一1. 5%;渗透率大多小于0.01*10-3um2。
由于常规物性分析所作样品的局限性,其结果在很大程度上只能代表岩石基质部分的孔、渗特征。
不同产能的井,其储集岩的常规物性分析孔隙度值差别不大,某些低产井的常规物性分析的孔隙度甚至大于高产井。
这表明,岩石基质部分的物性条件虽然很差,并且对储层或产层影响甚小,但是,由于宏观上裂缝系统的发育,使之仍能成为具有一定储渗能力的储层或产层。
储层的储渗性能主要受裂缝发育程度的控制。
据统计,无裂缝样品的渗透率(岩块渗透率)与具裂缝样品的渗透率相差甚大,后者为前者的12~658倍。
这充分表明裂缝的有效性,是储集岩最主要的渗滤通道。
此类储层油气产出特点是,初产量一般较高,但产量递减快,在较短时间内甚至可能停喷。
(2)孔隙裂缝型:孔隙裂缝型储层的特征是孔隙较发育,是主要储集空间,裂缝也较发育,是主要渗滤通道,两者均对储层储集能力有相当贡献。
雅克拉断凸上的沙7井寒武系产层是此类型储层的典型实例。
其岩性主要为微粉晶白云岩、泥质白云岩,夹砾屑白云岩及白云质泥岩。
储集空间主要为晶间孔及晶间溶孔,溶孔直径为0.02~0.06mm,岩心见少量大于1mm的溶蚀孔洞。
微裂缝发育,缝宽多为0.01~0.02 mm,被方解石及白云石充填或半充填。
该储层类型油气产出的特点是初产量一般中等较高,产量递减仍较快,生产时间一般较裂缝型储层稍长。
(3)孔洞裂缝型:孔洞裂缝型储层中的孔洞和裂缝均较发育,两者对改善油气的储集和渗滤条件都有相当贡献。
该类型储层以塔河T 302井中下奥陶统较为典型:该井中奥陶统储层以泥微晶灰岩为主,占总厚的60%以上,其次为亮晶砂屑灰岩及粒屑灰岩,粒屑以砂屑为主,并有少量介屑及腕足类碎屑等。
常规物性分析所测出的基质孔隙度差,平均值在1%左右,渗透率多小于0.O1*10-3um2。
这类储层起主要作用的是裂缝和溶蚀孔洞,因此,其分布与裂缝及古岩溶发育带密切有关。
裂缝和溶孔洞均较发育,是该类储层的分布区。
该类储层油气产出的特点是初产量较高,产量相对较稳定。
(4)裂缝孔洞型:储集空间既有孔洞,也有裂缝,两者对油气的储集和渗滤均有相当贡献,但孔洞的作用更重要。
其中孔洞主要由孔和中小洞组成,无大型溶洞。
此类储层储集性能较好,产量较高且较稳定。
由于此类储层起主要作用的是溶蚀孔洞,因此其分布与古岩溶发育带密切有关。
(5)裂缝一溶洞型:裂缝一溶洞型储层是寒武一奥陶系碳酸盐岩中又一类重要的储层类型,主要发育于石灰岩储层中,其储集空间主要为次生的溶蚀孔洞,以大型洞穴为特征,是油气储集的良好空间,裂缝在这类储层中主要起渗滤通道和连通孔洞的作用。
由于此类储层起主要作用的是溶蚀孔洞,因此其分布与古岩溶分育程度有关。
4 古岩溶发育的控制因素岩性是控制古岩溶发育最重要的内在因素。
岩溶作用包括化学溶解和物理破坏,影响化学溶解量的主要因素是岩石的成分。
关于可溶岩岩性对岩溶作用的影响,使用了“比溶蚀度”的概念。
即在一定实验条件下,某种碳酸盐岩的溶蚀量与标准试样溶蚀量之比。
比溶蚀度高的岩石更有利于岩溶发育。
生物礁灰岩、粒屑灰岩、生屑灰岩等更容易被溶蚀。
但由于石灰岩岩石骨架较软,不易形成大型溶洞。
塔里木盆地寒武系一中奥陶统以质纯的碳酸盐岩为主,有利于岩溶发育:上奥陶统上部以砂、泥岩等碎屑岩为主,夹石灰岩,不利于岩溶发育。
但塔河油田南部发育有上奥陶统下部、以泥灰岩和生物灰岩为主、比溶蚀度高、易于溶蚀、在地形地貌上往往形成较平坦的洼地或斜坡。
而北部则以粒屑、砂屑、微晶灰岩为主,岩石骨架较硬,比溶蚀度中等,在地形地貌上多见一些溶蚀残丘,溶洞相对发育。
因而,本区岩溶发育的层位主要是寒武系一中奥陶统碳酸盐岩,主要有石灰岩及白云岩两大类。
差别较大的岩性界面也是岩溶发育的重要领域,如上奥陶统与中奥陶统之间的界面,有可能形成沿此界面层状分布的岩溶洞穴。
4.2构造因素构造是控制古岩溶发育最重要的外在因素之一。
其作用主要表现在:(1)构造背景是古岩溶发育的基础:阿克库勒凸起是一个自加里东中期就开始发育的大型由北向南倾伏的鼻状古凸起,海西早期构造运动使鼻状凸起上形成北东向的断裂和褶皱,并且使大部分地区剥蚀缺失志留泥盆系、上奥陶统及部分中奥陶统,从而使中下奥陶统碳酸盐岩普遍遭受了长期的风化剥蚀及岩溶作用。
海西晚期的构造运动形成了以东西向为主的断裂和褶皱,并使工区北部及中部部分地区的石炭系剥蚀缺失,使这些地区在海西早期岩溶的基础上叠加了海西晚期的岩溶作用。
(2)构造格局控制了岩溶地貌分区:前已述及,加里东运动使本区形成由北向南倾伏的鼻状凸起雏形,海西早期运动进一步加强了这种北高南低的构造格局,造就了本区岩溶地貌的基本形态,即北部为岩溶高地,南部(以及西部和东部)为岩溶谷地,而其间则主要为岩溶斜坡。
而不同岩溶地貌单元具有各自独特的岩溶发育特征。
(3)断裂和裂缝亦是影响岩溶发育的重要因素:裂缝是地下水运动的重要通道,本区古岩溶发育的母岩为经历过成岩改造且基质孔、渗性极差的石灰岩,地表淡水主要沿早海西期形成的断裂和伴生的裂缝向下运动,发生溶蚀作用。
因而海西早期所形成的北东向断裂及伴生的裂缝,对本区古岩溶的发育具有重要的控制作用。
(4)构造的稳定性影响岩溶发育程度:岩溶发育期若构造相对稳定,则岩溶作用充分,且保留下来的孔、洞、缝等岩溶系统相对完整:岩溶发育期构造活动性较强时,构造升降过快,或者因为淡水泊过早枯竭或过快淹没而使代谢淡水的交替作用受制,岩溶作用相对发育不太充分,甚至可以将前期形成的岩溶发育带剥蚀掉。
而本区仍属于构造较为稳定区,故岩溶作用尚好。
(5)构造控制古地貌:古地貌控制了古水系的发育程度及展布,古水系大致沿古地形等高线的法线之间延伸,在凸起的周缘斜坡区最为发育。
在东南部为水系南东向延伸,水系向西南方向发生汇流,呈收敛形态,水系发育区及其两侧,是岩溶作用最为发育的部位。
气候是控制古岩溶发育的重要因素。
潮湿、炎热的气候条件最有利于岩溶作用,这与大气降水量、气温、CO2含量等有关。