PDF《塔里木盆地塔中西部地区奥陶系岩溶 作用及对油气储层的制约》

第三十卷 第三期 地球学报Vol.

30 No.3 二九年六月: 395-403 Acta Geoscientica Sinica Jun. 2009: 395-403 www.cagsbulletin.com www.地球学报.com 本文为中国石化集团公司科技部项目(编号 P04027)及中国石化海相前瞻性项目(编号 YPH08110)联合资助成果. 收稿日期: 2009-04-21;

改回日期: 2009-05-14. 第一作者简介: 何碧竹, 女,

1965 年生.博士, 高级工程师.主要从事石油地质综合研究工作.通讯地址:100037, 北京市西城区百 万庄大街

26 号.

电话:010-68999731.E-mail: [email protected]. 塔里木盆地塔中西部地区奥陶系岩溶 作用及对油气储层的制约 何碧竹1,2) , 焦存礼3) , 贾斌峰2) , 汪功怀2) 1)中国地质科学院地质研究所 国土资源部大陆动力学重点实验室, 北京 100037;

2)中国石化中原油田分公司 勘探开发科学研究院, 河南濮阳 457001;

3)中国石油化工股份有限公司 石油勘探开发研究院, 北京

100083 摘要: 塔中西部地区下奥陶统―上奥陶统良里塔格组, 发育了巨厚的、多种岩性的海相碳酸盐岩地层.根 据对该区钻井岩芯、测井和地质化验分析资料综合研究结果, 奥陶系存在同生岩溶、风化壳岩溶、埋藏岩溶 等三种不同的岩溶作用类型. 同生岩溶沿上奥陶统良里塔格组台地边缘相带分布, 大气成岩透镜体发育频繁, 但规模较小;

风化壳岩溶主要分布于中奥陶世中

1 低隆起及塔中Ⅱ号构造带;

埋藏岩溶主要存在

3 期, 在断 裂构造带及火成岩区较为发育.岩相和沉积相、岩溶作用、构造裂缝等是奥陶系岩溶储层发育的主要控制 因素, 制约了不同层段、不同部位岩溶储层发育. 关键词: 岩溶作用;

主控因素;

奥陶系;

塔中西部 中图分类号: P534.42;

P618.13;

P642.25 文献标志码: A 文章编号: 1006-3021(2009)03-395-09 Karstification of Ordovician Strata in Western Tazhong Area of Tarim Basin, Xijiang HE Bi-zhu1,2) , JIAO Cun-li3) , JIA Bin-feng2) , WANG Gong-huai2) 1) Key Laboratory of Continental Dynamics of Ministry of Land and Resources, Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037;

2) Exploration and Development Research Institute of Zhongyuan Oilfield Branch Company, Puyang, Henan 457001;

3) Exploration and Production Research Institute, SINOPEC, Beijing

100083 Abstract: There exist thick marine carbonate strata of varied lithologic characters in the Lower Ordovician-Upper Ordovician Lianglitage Formation of western Tazhong area. Based on data of drill cores, logs and laboratory tests, the authors recognized three types of karstifications in the study area, namely syn-depositional, weathering-crust, and buried ones. The syn-depositional karstification occurs mainly on the platform margin of Later Ordovician Lianglitage Formation, in which atmospheric lithogenic lens are frequently seen but their sizes are not so big. The weathering-crust karstification is developed in central Kartarke uplift. The buried karstification can be divided into three stages and are distributed in areas where faulted structural belts and igneous rocks are well developed. Lithofacies and sedimentary facies, karstification and structural fissures are main factors controlling the develop- ment of Ordovician carbonate reservoirs, which constrain the development of karst reservoir rocks in different layers and positions. Key words: karstification;

main controlling factors;

Ordovician;

western Tazhong area 近几年, 国内海相碳酸盐岩油气藏勘探取得了 明显进展.塔里木盆地的油气勘探实践已证实, 碳 酸盐岩油气藏储层有效性明显受沉积、成岩作用、 后期改造的影响.塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层发

396 地球学报第三十卷 育与塔北塔河油田差别较大(陈景山, 2007;

顾家裕, 2005;

钱一雄, 2007), 尤其是塔中西部油气勘探程 度较低, 岩溶作用研究程度也很低, 成为制约油气勘 探的关键所在.因此, 研究碳酸盐岩岩溶作用、岩溶 模式、 主控因素及岩溶储层的分布对油气勘探具有重 要的意义.本文通过对塔里木盆地塔中西部地区的 钻井岩芯观察、测井、录井、分析化验等资料的综 合分析, 论述了该区奥陶系不同类型岩溶作用的特 征及分布, 探讨碳酸盐岩岩溶储层发育的控制因素, 为岩溶储层的分布预测和油气勘探提供了依据. 本文研究区位于塔里木盆地中央隆起带的卡塔 克隆起西部(图1). 卡塔克隆起西与巴楚断隆相接, 东与古城墟隆 起相连, 北为满加尔坳陷、顺托果勒低隆起、阿瓦提 断陷, 南为塘古孜巴斯坳陷.在奥陶纪塔里木盆地处 于海相盆地?陆棚?台地沉积环境中, 早、 中奥陶世卡 塔克隆起为弱镶边斜坡型碳酸盐岩台地;

晚奥陶世 早、中期卡塔克隆起与周围形成孤立台地?台地边缘 ?斜坡体系;

晚奥陶世晚期碳酸盐台地继续向隆起中 心收缩, 碳酸盐岩台地淹没, 广泛发育混积陆棚相 (陈景山等, 1999;

顾家裕等, 2005;

樊太亮等, 2007). 卡塔克隆起奥陶系包含下奥陶统蓬莱坝组、 鹰山组、 上奥陶统良里塔格组和桑塔木组, 缺失中奥陶统一 间房组和上奥陶统下部恰尔巴克组.其中, 蓬莱坝 组厚 200~600 m, 主要为浅灰、 浅灰褐色中厚层-巨 厚层状泥晶?粉晶白云岩夹白云质灰岩, 与下伏上 寒武统丘里塔格下亚群为假整合接触.鹰山组厚 700~1000 m, 主要发育台地相泥晶灰岩、白云质砂 屑灰岩、灰质云岩、泥晶云岩、粉晶云岩等, 与下 伏蓬莱坝组为整合接触.一间房组和恰尔巴克组在 卡塔克隆起缺失, 形成了区域的不整合.良里塔格 组主要发育开阔台地相、台地边缘相的灰色、褐灰 色泥晶灰岩、颗粒灰岩, 最厚可达

800 m, 与上覆桑 塔木组局部呈整合接触.桑塔木组以发育混积陆棚 图1塔里木盆地构造单元划分图(a)及研究区构造单元和井位分布图(b) Fig.

1 Schematic structural unit map(a) and well location of researcher area in Tazhong area, Tarim basin(b) 第三期 何碧竹等: 塔里木盆地塔中西部地区奥陶系岩溶作用及对油气储层的制约

397 相灰色、深灰色厚层泥岩和灰质泥岩为特征, 厚为 0~700 m, 与志留系呈不整合接触. 卡塔克隆起奥陶系地层厚逾

3000 m, 发育巨厚 的海相碳酸盐岩, 构成了碳酸盐岩油气藏储层的物 质基础.

1 岩溶作用类型及发育特征 岩溶作用是水流对可溶性岩石进行的, 以溶解 与沉淀等化学作用为主要特征, 并伴随有流水浸蚀 和沉积, 重力崩塌和堆积等机械作用的综合地质作 用以及由此产生的地质现象的统称.岩溶又称喀斯 特(Karst). 按岩溶形成的时间和发生的环境, 通常可 将它划分为同生岩溶、风化壳岩溶和埋藏岩溶三种 类型.这三种不同类型的岩溶在塔中地区奥陶系碳 酸盐岩中发育良好, 并且是碳酸盐岩储层形成的主 控因素. 1.1 同生岩溶 同生岩溶是指在碳酸盐岩等沉积物沉积成岩阶 段, 受次级沉积旋回和海平面变化的控制, 周期暴 露或接受大气降水的淋滤而产生的岩溶.尤其含膏 云坪、粒屑滩、骨架礁等碳酸盐岩沉积体, 在海退 和向上变浅的沉积序列中, 伴随海平面暂时性相对 下降, 时而出露海面或处于淡水透镜体内, 在潮湿 多雨的气候条件下, 受到富含 CO2 的大气淡水的淋 溶, 发生选择性和非选择性的淋滤、 溶蚀作用, 形成 大小不

一、 形态各异的各种孔隙(陈景山等, 2007;

李 振宏等, 2004).它既可以选择性地溶蚀由准稳定矿 物(文石、 高镁方解石等)组成的颗粒或第一期方解石 胶结物, 形成组构选择性溶孔、粒内溶孔、铸模孔 和粒间溶孔, 又可发生非选择性溶蚀作用, 形成溶 缝和溶洞(图2). 同生岩溶作用发生于同生大气成岩环境中, 主 要见于潮坪、 粒屑滩(台缘滩和台内滩)亚相内, 礁相 中也有分布, 岩性主要为颗粒灰岩组合和礁灰岩组 合.塔中地区上奥陶统良里塔格组的台地边缘相带 呈近环带状环绕卡塔克隆起分布, 晚奥陶世晚期台 地边缘相带具有向中央断垒带迁移的特征, 北部环 图2塔中西部上奥陶统良里塔格组同生岩溶特征 Fig.

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