塔河油田层控岩溶型储集体发育特征及典型岩溶模式探讨

doi:10.13745/j.esf.sf.2023.2.33

摘要/Abstract

摘要：

塔河油田开发实践揭示储集体空间连通程度决定了油井产能。识别、描述顺层岩溶储集体的发育特征,阐述该类岩溶垂向分带性和岩溶机制对于塔河全区油气勘探开发意义重大。本文基于野外露头、岩心/岩石薄片、钻/测井和三维地震等资料,以岩溶水循环理论为指导,结合地震属性提取技术,初步将塔河地区层控岩溶定义为受有利相带、初始层、次级界面和层内断裂等几个因素单独或者联合控制,形成了一套呈层状展布且岩性、物性以及油气生产等方面均有别于上下地层的储集体的一种溶蚀作用。明确了层序界面、断裂和沉积环境共同作用控制了层控岩溶型储集体的发育,并总结了岩溶峡谷区向斜汇流型和局部宽缓平台区单支水系渗流型两种岩溶模式。这两类模式体现了塔河油田不同构造背景、水系条件和断裂规模等储层控制因素的差异性,对于合理辨析层控岩溶在储层形成过程中所发挥的作用至关重要。

关键词: 奥陶系, 上奥陶统, 岩溶模式, 顺层岩溶, 塔河油田

Abstract:

The oil well productivity in the Tahe Oilfield is determined primarily by the reservoir connectivity. For the oil and gas exploration and development in the greater Tahe area, it is important to clarify the reservoir development characteristics of bedding karst reservoirs and the underlying vertical zoning patterns and karst formation mechanisms. Based on the outcrop, core/rock thin section, drilling, logging and 3D seismic data and the characteristics of water cycling in karst aquifers, combined with seismic attribute analysis, the “strata bound” karst system in the Tahe area is preliminarily defined as a dissolution karst system that is controlled, independently or jointly, by factors such as favorable facies belt, primary layer, secondary interface and intra-formational fault. The karst system develops a set of layered reservoirs that are different from the upper and lower strata in lithology, physical property and oil and gas production. It is clarified that the sequence boundary, fault and sedimentary environment jointly control the development of the “strata bound” karst reservoirs. Two karst models are summarized: synclinal-confluence type in karst canyon areas, and single-branch seepage type in localized wide, gentle platform areas. These two karst models reflect the differences in reservoir control factors including structural background, water system conditions and fracture scales in the Tahe Oilfield, which are key to determining the role of “strata bound” karst in the formation of karst reservoirs.

Key words: Ordovician, Upper Ordovician, karst model, bedding karst, Tahe Oilfield

中图分类号:

TE122

金燕林, 张慧涛, 刘遥, 吉玉雯. 塔河油田层控岩溶型储集体发育特征及典型岩溶模式探讨[J]. 地学前缘, 2023, 30(6): 125-134.

JIN Yanlin, ZHANG Huitao, LIU Yao, JI Yuwen. Reservoir development characteristics and karst models for the “strata bound” karst reservoirs in the Tahe Oilfield[J]. Earth Science Frontiers, 2023, 30(6): 125-134.

图/表 13

图1 研究工区平面位置图

Fig.1 Plan location of study area

图2 TH1井综合柱状图

Fig.2 Comprehensive histogram of Well TH1

图3 柯坪地区五道班剖面孔洞层状分布图

Fig.3 Layered distribution of cavities in Wudaoban section in Keping Area

图4 塔河油田剥蚀区、覆盖区、浅覆盖区储层发育对比图 a—剥蚀区连续发育的暗河管道;b—覆盖区沿断裂分布的深部垂向串珠;c—浅覆盖区垂向串珠+似层状串珠。

Fig.4 Comparison diagram of reservoir development in denudated area, covered area and shallow covered area of Tahe oilfield

图5 T738井区缝洞体纵向空间结构组合关系分类图 a—表层串珠;b—纵向窄长串珠;c—表层串珠+深部似层状串珠;d—深部串珠。

Fig.5 Classification of vertical spatial structure combination of fracture cavity body in T738 well area

图6 塔河油田剥蚀区、覆盖区、浅覆盖区成像测井对比图 a—TH9井:5 995~6 076.5 m层状溶蚀孔;b—TH10井:5 555.5~5 557.3 m层状溶蚀孔;c—TH11井:5 933~5 942 m高角度裂缝。

Fig.6 Correlation diagram of imaging logging in denudated area, covered area and shallow covered area of Tahe oil field

图7 塔河过渡区砂屑滩、生屑滩、鲕粒滩平面分布图

Fig.7 Plan distribution of sandstone beach,bioclastic beach and oolitic beach in Tahe transition area

图8 塔河过渡区砂屑滩、生屑滩、鲕粒滩纵向分布图

Fig.8 Longitudinal distribution of sandstone beach,bioclastic beach and oolitic beach in Tahe transition area

图9 一间房组、鹰山组沉积环境对比图 a—TH12井:5 955.66~5 960.82 m,一间房组,生物砂屑灰岩中见海绵、海百合、腕足等碎屑;b—TH12井:5 963.8 m,一间房组,亮晶砂屑灰岩、颗粒灰岩特征明显,粒径大小为0.8~3 cm;c—TH13井:6 114.46 m,鹰山组,砂屑泥晶灰岩,缝孔内有方解石充填。

Fig.9 Comparison diagram of sedimentary environment of Yijianfang and Yingshan Formation

图10 T 7 6界面上下岩性与电性特征(上); T 7 5界面上下岩性与电性特征(下)

Fig.10 Lithology and electrical characteristics of T 7 6 interface (upper), T 7 5 interface (lower)

图11 T738井区振幅变化率与断裂叠合图

Fig.11 Superimposition diagram of amplitude change rate and fault in T738 well area

图12 岩溶峡谷区向斜汇流型岩溶模式图

Fig.12 Synclinal confluence karst model map in karst canyon area

图13 局部宽缓平台区单支水系渗流型岩溶模式图

Fig.13 Single branch drainage seepage type in local wide and gentle platform area

参考文献 35

[1]	许模, 毛邦燕, 张强. 现代深部岩溶研究进展与展望[J]. 地球科学进展, 2008, 23(5): 495-500 DOI
[2]	夏日元, 唐健生, 罗伟权, 等. 油气田古岩溶与深岩溶研究新进展[J]. 中国岩溶, 2001, 20(1): 76.
[3]	高进. 对深部岩溶形成机制的认识[J]. 湘潭矿业学院学报, 1987(2): 64-68.
[4]	KLIMCHOUK A. Morphogenesis of hypogenic caves[J]. Geomorphology, 2009, 106(1/2): 100-117. DOI URL
[5]	FORD D C, EWERS R O. The development of limestone cave systems in the dimensions of length and depth[J]. Canadian Journal of Earth Sciences, 1978, 15(11): 1783-1798. DOI URL
[6]	康志宏. 塔河碳酸盐岩油藏岩溶古地貌研究[J]. 新疆石油地质, 2006, 27(5): 522-525.
[7]	张宇, 赵伦, 李长海, 等. 古岩溶油气储层研究进展[J]. 中国岩溶, 2022, 41(5): 808-824.
[8]	徐国强, 李国蓉, 刘树根, 等. 塔里木盆地早海西期多期次风化壳岩溶洞穴层[J]. 地质学报, 2005, 79(4): 557-568.
[9]	鲁新便. 塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏开发地质研究中的若干问题[J]. 石油实验地质, 2003, 25(5): 508-512.
[10]	肖玉茹, 王敦则, 沈杉平. 新疆塔里木盆地塔河油田奥陶系古洞穴型碳酸盐岩储层特征及其受控因素[J]. 现代地质, 2003, 17(1): 92-98.
[11]	吕艳萍, 罗君兰, 王炯, 等. 塔河油田典型碳酸盐岩断溶体发育模式[J]. 西安石油大学学报(自然科学版), 2021, 36(1): 20-27.
[12]	胡文革. 塔里木盆地塔河油田潜山区古岩溶缝洞类型及其改造作用[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(1): 43-53.
[13]	焦方正, 窦之林. 塔河碳酸盐岩缝洞型油藏开发研究与实践[M]. 北京: 石油工业出版社, 2008.
[14]	张宝民, 刘静江. 中国岩溶储集层分类与特征及相关的理论问题[J]. 石油勘探与开发, 2009, 36(1): 12-29.
[15]	文智, 李启明, 张光亚, 等. 塔里木盆地台盆区中部中、上奥陶统台缘礁滩体发育特征与目标评价[R]. 北京: 中国石油勘探开发研究院, 2007: 141-280.
[16]	张恒, 蔡忠贤, 漆立新, 等. 塔中地区西北部鹰山组成岩早期岩溶作用类型及其特征[J]. 石油与天然气地质, 2016, 37(3): 291-303.
[17]	JAMES N P, CHOQUETTE P W. Paleokarst[M]. New York: Springer-Verlag, 1988.
[18]	鲁新便, 杨敏, 汪彦, 等. 塔里木盆地北部 “层控” 与 “断控” 型油藏特征: 以塔河油田奥陶系油藏为例[J]. 石油实验地质, 2018, 40(4): 461-469.
[19]	乔占峰, 沈安江, 张丽娟, 等. 塔北南缘中奥陶统顺层岩溶储层特征及成因[J]. 海相油气地质, 2012, 17(4): 27-33.
[20]	陈立官, 王洪辉, 陆正元, 等. 川南地区古岩溶与阳新统天然气局部富集关系的探讨[J]. 成都地质学院学报, 1992(4): 99-106.
[21]	李定龙, 贾疏源. 威远构造阳新灰岩岩溶隙洞系统发育演化特征[J]. 石油与天然气地质, 1994, 15(2): 151-157.
[22]	潘文庆, 刘永福, DICKSON J A D, 等. 塔里木盆地下古生界碳酸盐岩热液岩溶的特征及地质模型[J]. 沉积学报, 2009, 27(5): 983-994.
[23]	倪新锋, 张丽娟, 沈安江, 等. 塔北地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶类型、期次及叠合关系[J]. 中国地质, 2009, 36(6): 1312-1321.
[24]	TAN XC, LIU H, LI L, et al. Primary intergranular pores in oolitic shoal reservoir of lower Triassic Feixianguan formation, Sichuan Basin, Southwest China: fundamental for reservoir formation and retention diagenesis[J]. Journal of Earth Science, 2011, 22(1): 101-114. DOI URL
[25]	邓小江, 梁波, 莫耀汉, 等. 塔河油田奥陶系一间房组礁滩相储层特征及成因机制新认识[J]. 地质科技情报, 2007, 26(4): 63-69.
[26]	陈华鑫, 康志宏, 康志江. 塔河油田碳酸盐岩油藏古岩溶洞穴层状结构与形成机理[J]. 现代地质, 2022, 36(2): 695-708.
[27]	施奇. 塔河西部一间房组层序、沉积相及储层发育分布规律研究[D]. 成都: 成都理工大学, 2015.
[28]	兰晓东, 吕修祥, 朱炎铭, 等. 走滑断裂与盖层复合成藏模式: 以塔中东部中古51井区鹰山组为例[J]. 石油与天然气地质, 2014, 35(1): 107-115.
[29]	鲁新便, 胡文革, 汪彦, 等. 塔河地区碳酸盐岩断溶体油藏特征与开发实践[J]. 石油与天然气地质, 2015, 36(3): 347-355.
[30]	韩长城, 林承焰, 鲁新便, 等. 塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶斜坡断控岩溶储层特征及形成机制[J]. 石油与天然气地质, 2016, 37(5): 644-652.
[31]	韩长城, 林承焰, 任丽华, 等. 塔里木盆地塔河10区奥陶系断裂特征及对岩溶储层的控制作用[J]. 天然气地球科学, 2016, 27(5): 790-798.
[32]	周文, 李秀华, 金文辉, 等. 塔河奥陶系油藏断裂对古岩溶的控制作用[J]. 岩石学报, 2011, 27(8): 2339-2348.
[33]	邬兴威, 苑刚, 陈光新, 等. 塔河地区断裂对奥陶系古岩溶的控制作用[J]. 断块油气田, 2005, 12(3): 7-9, 89.
[34]	徐嘉宏. 塔河奥陶系油藏岩溶缝洞发育模式研究: 以塔河油田6-7区为例[D]. 北京: 中国地质大学(北京), 2021.
[35]	李源, 蔡忠贤, 张恒, 等. 塔河油田T738井区顺层岩溶储层特征及成因[J]. 地质科技情报, 2017, 36(2): 80-84.