塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气成藏特征.pdf

第 3 5卷第 6期 天热气化 O I L G A S G E 0 L 0 G Y 2 0 1 4年 l 2月 文章编号 0 2 5 3 9 9 8 5 2 0 1 4 0 6 0 7 8 0 0 8 d o i 1 0 ． 1 1 7 4 3 ／ o g g 2 0 1 4 0 6 0 5 塔里木盆地 下古生界碳 酸盐岩 油气成藏特征 黄太 柱， 蒋华山， 马 庆 佑 中国石化 西北油田分公司 勘探开发研究院， 新疆 乌鲁木齐 8 3 0 0 1 1 摘要 沙参2井实现了塔里木盆地下古生界碳酸盐岩的首次重大突破 ， 推动了塔中油田、 塔河油田及和 田河气田的相继发现和大油 气田勘探理论的持续创新， 逐步建立起盆地下古生界海相碳酸盐岩油气成藏理论。对盆地下古生界成藏地质条件与典型油气藏综 合研究表明， 稳定的古隆起古斜坡、 多套非均质碳酸盐岩储集体、 充足的油源供给与多期成藏等要素的配置控制 了大型碳酸盐岩油 气 田的形成 与分布 ； 塔北沙雅隆起南坡受加里东 一海西期岩溶叠加改造形成 了复 式的缝 洞成藏 系统， 受满加 尔、 阿瓦提两大 生烃坳 陷多期的油气充注改造形成了复杂的油气藏类型， 单个缝洞型油气藏具有相对独立的油 一气 一水系统， 平面上叠合连片含油气、 不 均匀富集； 塔中卡塔克隆起下古生界具有典型的复式成藏特征， 从寒武系往上部层系气／ 油比逐渐降低， 油气富集规律相比塔北更 复杂， 总体表现出“ 平面分块、 纵向分层、 多点充注、 相对高点富集” 的特点； 和田古隆起是具有优越成藏条件的早古生代三大古隆起 之 一， 已发现 了受不均 一岩溶缝洞体控制 、 不均匀含 油的玉北奥陶系油藏 ， 但近期 的勘探进 程表 明该 区成藏条件及 油气 富集 规律 尚 不明朗。塔北沙雅隆起南坡及 围斜区、 卡塔克隆起及北坡顺南一古城地区是奥陶系油气勘探的现实领域， 而顺托果勒低隆、 麦盖提 斜坡、 塘古巴斯坳陷玛东冲断带和塔北、 塔中一巴楚寒武系 一奥陶系深层是重要的接替领域。 关键词 成藏地质条件 ； 油气成藏特征； 海相碳酸盐岩 ； 下古生界 ； 塔里木盆地 中图分 类号 T E l 2 2 ． 3 文献标识码 A Hy dr o c a r bo n a c c umu l a t i o n c h a r a c t e r i s t i c s i n Lo we r Pa l e o z o i c Ca r bo na t e r e s e r v o i r s o f Ta r i m Ba s l’ n H u a n g T a i z h u ， J i a n g H u a s h a n ， Ma Q i n g y o u E x p l o r a t i o n a n d P r o d u c t i o n R e s e a r c h I n s t i t u t e ， N o n h w e s t O i lfie l d C o m p a n y ， S I N O P E C ， U r u m q i ， X i i a n g 8 3 0 0 1 1 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e fi r s t m a j o r b r e a k t h r o u g h o f We l l S h a c a n 2 i n e x p l o r a t i o n o f t h e L o w e r P ale o z o i c c a r b o n a t e s p r o m o t e s t h e s u c c e s s i v e d i s c o v e rie s o f T a z h o n g， T a h e a n d He t i a n h e o i l f i e l d s a n d c o n t i n u o u s i n n o v a t i o n o f e x p l o r a t i o n t h e o r y o f l a r g e fie l d s ． And t h e h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n t h e o ry o f c arb o n a t e r e s e r v o i r i s a l s o g r a d u all y p u t f o r wa r d ． Th e r e s e arc h e s o n h y - d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n c o n d i t i o n s a n d t y p i c a l r e s e rvo i rs i n t h e l o we r Pa l e o z o i c s h o w t h a t t h e f o r ma t i o n an d d i s t rib u t i o n o f l arg e c a r b o n a t e f i e l d s a r e c o n t r o l l e d b y t h e t e mp o r al s p a t i al c o mb i n a t i o n o f s t a b l e p ale o - u p l i fts an d s l o p e s， s e v e r a l h e t e r o g e - n e o u s c a r b o n a t e r e s e r v o i rs ， ab u n d a n t o i l s o u r c e s a n d mu l t i p l e p e r i o d s o f h y d r o c a r b o n a c c u mula t i o n．Th e s o u t h s l o p e o f S h a y a u p l i ft i s a c o mp l e x f r a c t u r e d-- v u g g y r e s e rvo i r s y s t e m f o r me d d u e t o t h e mo d i fic a t i o n b y t h e Cale t o n-- He r c y n i a n k a r s t i f i -- c a t i o n a n d m u l t i s t a g e d h y d r o c arb o n c h a r g i n g f r o m Ma n j i a e r a n d A w a t i d e p r e s s i o n s ． S i n g l e f r a c t u r e d - v u g g y r e s e r v o i r h a s r e l a t i v e l y i n d e p e n d e n t o i l ， g a s and w a t e r s y s t e m． Th e s e r e s e rvo i rs are s u p e ri mp o s e d v e r t i c all y a n d c o n n e c t e d l a t e r a l l y w i t h i n h o mo g e n e o u s o i l e n r i c h me n t ． Ka t a k e u p l i ft i n t h e c e nt r al o f Ta r i m Ba s i n p o s s e s s e s t h e t y pi c al c h ara c t e ris t i c s o f c o mp o s i t e h y d r o c a r bo n a c c u mu l a t i o n． Th e g a s o i l r a t i o d e c r e a s e s f r o m t h e Ca mb rian t o t h e u p p e r f o rm a t i o n s a n d t h e p a t t e r n s o f h y d r o - c arb o n e n ric hme n t are mo r e c o mp l i c a t e d t h a n t h a t i n Ta b e i ． T h e h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i s c h ara c t e riz e d b y l a t e r al z o na - t i o n， v e rti c al l a y e rin g， i n c h a r g i n g i n mu l t i - p l a c e s an d a c c u mu l a t i o n i n r e l a t i v e s t r u c t u r al h i g h s ． He t i a n pale o u pl i ft i s o n e o f t h r e e l o we r Pale z o i c u p l i fts wi t h f a v o r ab l e h y d roc arb o n a c c u mu l a t i o n c o n d i t i o ns ． Yu b e i Or d o v i c i a n r e s e r v o i r wa s d i s c o v e r e d r e c e n t l y i n t h e He t i a n p ale o h i g h an d i t wa s a n u n e v e n k a r s t f r a c t u r e d- v u g g y c a r b o n a t e r e s e rvo i r s y s t e m． Ho we v e r， t h e h y - d roc a r b o n a c c u mu l a t i v e c o n d i t i o n s a n d p a t t e rns are s t i l l p o o r l y u n d e r s t o o d ． Th e s o u t h s l o p e o f S h a y a u p l i ft a n d i t s s u F F o u n d i n g s l o p e are a s ， Ka t a k e u p l i ft an d t h e n o rthe rn s l o pe S h u n n a n Gu c h e n g are a s are p o t e n t i a l t arg e t are a s f o r e x p l o r a t i o n o f t h e Or d o v i c i a n， wh i l e S h u n t u o g u o l e u p l i ft， Ma i g a i t i s l o p e， Ma d o n g f a u l t b e l t o f T a n g g u b a s i d e p r e s s i o n， an d T a b e i ， Ta z h o n g - Ba c h u Ca mb r i a n Or d o v i c i a n d e e p f o rm a t i o n are a are t h e i mp o rtan t a r e a s f o r f u t u r e e x p l o r a t i o n． Ke y wo r ds a c c u mu l a t i o n g e o l o g i c a l c o n di t i o n s ， h y d r o c a r bo n a c c u mul a t i o n c h a r a c t e ris t i c s ， ma rine c a r b o na t e s ，L o we r Pa l e ． o z o i c， Ta r i m Ba s i n 收稿 日期 2 0 1 41 01 4； 修 订 日期 2 0 1 4一l 1 一 O 2 。 第一作者简介 黄太柱 1 9 6 l 一 ， 男 ， 教授级高级工程师 ， 油气勘探综合研究 与管理 。E ma il h t z 4 1 8 0 1 s i n a ． c o n。 基金项 目 国家重点基础研究发展计划 “ 9 7 3 ” 计划 项 目 2 0 1 2 C B 2 1 4 8 0 0 ； 国家科技重大专项 2 0 l 1 z X 0 5 o o 50 0 4 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 黄太柱， 等． 塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气成藏特征 7 8 7 隆坳相间的构造格局 ， 古隆起 、 古斜坡区多套碳酸盐岩 储集体的广泛分布与多套区域或局部盖层的叠合为大 油气 田形成提供 了物质基础 ， 而坳陷区多套烃源岩 的 多期油气充注 ， 为毗邻 的古隆起 、 古斜坡 区下古生界油 气成藏提供了重要的资源保障 ， 同时也造成 了下古生 界碳酸盐岩油气藏复杂的相态与分布的差异 。 3 塔里木盆地三大古隆起迁移演化规律及油气充 注条件不同， 造成其油气成藏特征及资源潜力的显著差 异。塔北沙雅隆起南坡奥陶系具有连片整体含油气的巨 型油气藏格局 ， 围斜区及奥陶系深层碳酸盐岩是重要的 资源接替阵地 ； 塔 中卡塔克隆起为典型的复式油气藏但 富集规律复杂 ， 塔 中北坡奥陶系展示出大气田的规模前 景 ， 而寒武系盐下成为新的战略接替领域； 塔西南和田古 隆起经历多期风化壳岩溶作用 ， 是具有优越成藏条件的 早古生代三大古隆起之一， 但成藏条件与富集规律有待 后续攻关研究， 可作为奥陶系碳酸盐岩的的接替领域。 参考文献 [ 1 ] 周新 源， 王招 明 ， 杨海军 ， 等 ． 中国海相油气 田勘 探实例之 五 一塔 中奥 陶系大型凝析气 田的勘探和发现 [ J ] ． 海相 油气地质 ， 2 0 0 6 ， 1 1 1 4 55 1 ． Z h o u X i n y u a n ， Wa n g Z h a o min g ， Y a n g H i j u n ， e t a 1 ． C a s e s o f d i s c o - v e r y a n d e x p l o r a t i o n o f ma ri n e fi e l d s i n C h i n a P a r t 5 T a z h o n g O r - d o v i c i a n c o n d e n s a t e fi e l d i n T a ri m B a s i n『 J ] ． Ma r i n e O r i g l n P e t r o ． 1 e u m G e o l o g y ， 2 0 0 6 ， 1 1 1 4 55 1 ． [ 2 ] 周新源 ， 杨海军 ， 李勇 ， 等． 中国海相油气 田勘探 实例之七 一塔 里 木盆地和田河气 田的勘探与发现[ J ] ． 海相油气地质， 2 0 0 6 ， 1 1 3 5 56 2 ． Z h o u X i n y u a n ， Y a n g H a ij a n ， “ Y o n g ， e t a 1 ． C a s e s o f d i s c o v e r y a n d e x p l o r a t i o n o f m a r i n e fi e l d s i n C h i n a P a r t 7 H o t a n h e g a s fi e l d i n T a r i m B asi n [ J ] ． Ma r i n e O ri g i n P e t r o l e u m G e o l o gy， 2 0 0 6 ， l 1 3 5 5 6 2 ． [ 3 ] 康玉柱． 中国古生代海相油气 田发现 的回顾与启 示 [ J ] ． 石油 与 天然气地质 ， 2 0 0 7 ， 2 8 5 5 7 05 7 5 ． K a n g Yu z h u ． R e v i e w a n d r e v e l a t i o n o f o i l ／ g a s d i s c o v e rie s i n t h e P a l e o z o i c m a l i n e s t r a t a o f C h i n a [ J ] ． O i l ＆G as G e o l o g y ， 2 O O 7 ， 2 8 5 5 7 0 5 7 5 ． [ 4] 翟晓先． 塔里木盆地塔河特大 型油气 田勘探实践 与认识 [ J ] ． 石 油实验地质 ， 2 0 1 1 ， 3 3 4 3 2 33 3 1 ． Z h a i Xi a o x i a n． Ex p l o r a t i o n p r a c t i c e a n d e x p e rie n c e o f T a he g i a n t o i l a n d g a s fi e l d， T a r i m B a s i n[ J ] ．P e t r o l e u m G e o l o g y E x p e ri me n t ， 2 0 1 1 ， 3 3 4 3 2 33 3 1 ． [ 5] 金晓辉 ， 闫相宾 ， 李铁军 ， 等． 塔里木盆地油气勘探实 践与发现规 律探 讨[ J ] ． 石油 与天然气地质 ， 2 0 0 8 ， 2 9 1 4 55 2 ． J i n Xi a o h u i ， Y a n X i a n g b i n， L i T i e j u n， e t a1． A d i s c u s s i o n o n g a s a n d o i l e x p l o r a t i o n a c t i v i t i e s a n d d i s c o v e r y p a t t e r n s i n t h e T a r i m Ba s i n [ J ] ． O i l ＆G a s G e o l o g y ， 2 0 0 8， 2 9 1 4 5 5 2 ． [ 6 ] 韩剑发 ， 张海祖 ， 于红枫 ， 等． 塔中隆起海 相碳酸盐岩大 型凝析气 田成 藏特征与勘探[ J ] ． 岩石学报 ， 2 0 1 2 ， 2 8 3 7 6 9 7 8 0 ． Han J i a n f a， Z h a n g Ha iz u， Yu Ho n g f e n g， e t a 1 ． Hy d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n c h a r a c t e ri s t i c a n d e x p l o r a t i o n o n l arg e ma r i n e c a r bo n a t e c o n d e n s a t e fi e l d in T a z h o n g U p l i ft [ J ] ． A e t a P e t r o l o gic a S i n i c a ， 2 0 1 2 ，28 3 7 6 9 7 8 0 ． [ 7 ] 汪泽成， 赵文智， 胡素云， 等． 我国海相碳酸盐岩大油气 田油气藏 类型及分布特征[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 1 3 ， 3 4 2 1 5 3 1 6 0 ． Wa n g Z e c h e n g， Z ha o W e n z h i ， Hu S u y u n， e t a1 ． Re s e r v o i r t y p e s a n d d i s t rib u t i o n c h a r a c t e ris t i c s o f l a r g e ma ri n e c a r b o n a t e o i l a n d g a s fie l d s i n C h i n a [ J ] ． O i l ＆G a s G e o l o g y ， 2 0 1 3 ， 3 4 2 1 5 3 1 6 0 ． [ 8 ] 杜金虎， 周新源， 李启明， 等． 塔里木盆地碳酸盐岩大油气区特征 与 主控 因素 [ J ] ． 石油勘探与开发 ， 2 0 1 1 ， 3 8 6 6 5 2 6 6 1 ． D u J i n h u ， Z h o u Xi n y u an， L i Q i mi n g ， e t a1． C h a r a c t e ri s t i c s a n d c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f t h e l a r g e c a r b o n a t e p e t r o l e u m p r o v i n c e i n t h e T a r i m B a s i n ， N W C h i n a [ J ] ． P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t ， 2 0 1 1 ， 3 8 6 6 5 2 6 6 1 ． [ 9 ] 詹俊阳， 马旭杰， 何长江． 塔河油 田缝洞型油藏开发模式及提高 采收率 [ J ] ． 石油与天然气 地质 ， 2 0 1 2， 3 3 4 6 5 5 6 6 0 ． Z h an J u n y a n g ， Ma Xu j i e ， He C h a n i a n g ． D e v e l o p me n t s c h e m e a n d E O R t e c h n iq u e o f f r a c t u r e ． v u g r e s e rvo i r s i n T a h e o i l fi e l d『 J ] ． O i l ＆ G a s G e o l o gy， 2 0 1 2 ， 3 3 4 6 5 56 6 0 ． [ 1 O ] 谭广辉， 邱华标， 余腾孝， 等． 塔里木盆地玉北地区奥陶系鹰山组油藏 成藏特征及主控因素[ J ] ． 石油与天然气地质， 201 4 ， 3 5 1 2 6 3 2 ． T a n G u a n g h u i ， Q i u H u a b i a o ， Y u T e n g x i a o ， e t a 1 ． C h a r a c t e ri s t i c s a n d ma i n c o n t r o l l i n g f a c t o r s o f h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n Or d o v i c i a n Yi n g s h a n F o r m a t i o n i n Yu b e i are a ， T a r i m B a s i n[ J ] ．O i l＆ G a s Ge o l o gy， 2 0 1 4， 3 5 1 2 6 3 2 ． [ 1 1 ] 王招明 ， 谢会 文 ， 陈永权 ， 等 ． 塔里木盆地 中深 1井寒武 系盐下 白 云岩原生油气藏 的发现与勘探意义 [ J ] ． 中国石 油勘探 ， 2 0 1 4， 1 9 2 11 3 ． W an g Z h a o mi n g ， Xi e Huiwe n， Ch e n Yo n g q u a n， e t a 1 ．Di s c o v e ry a n d e x p l o r a t i o n o f C a mb r i a n s u b s a l t d o l o mi t e o rig i n a l h y d r o c a r b o n r e s e rvo i r a t Z h o n g s h e n ． 1 We l l i n T a r i m B a s i n『 J ] ． C h i n a P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n ， 2 0 1 4 ， 1 9 2 11 3 ． [ 1 2 ] 冯增昭， 鲍志东， 吴茂炳， 等． 塔里木地区奥陶纪岩相古地理[ J ] ． 古地理学报 ， 2 0 0 7， 9 5 4 4 7 4 6 0 ． Fe n g Z e n g z h a o， B a o Zh i d o n g ， W u Ma o bing ， e t a 1 ． L i t h o f a c i e s p a l a e o g e o g r a p h y o f t h e O r d o v i c ia n i n T a r i m a r e a [ J ] ． J o u rn a l o f P al a e o g e o g r a p h y ， 2 0 0 7， 9 5 4 4 7 4 6 0 ． [ 1 3 ] 刘忠宝 ， 杨圣彬 ， 焦 存礼 ， 等 ． 塔 里木盆 地巴楚 隆起 中 、 下寒 武统 高精度层序地 层与 沉积 特征 [ J ] ． 石 油 与天然 气地 质 ， 2 0 1 2， 3 3 1 7 07 6 ． L i u Zh o n g b a o， Ya n g S h e n g b i n， J i a o Cu n l i ， e t a 1 ． Hi g h r e s o l u t i o n s e - q u e n e e s t r a t i g r a p h y a n d s e d i me n t a ry c h ara c t e r i s t i c s o f t h e Mi d d l e L o w e r C a mb ri a n i n B a c h u U p l i f t ， t h e T a r i m B a s i n[ J ] ． O i l＆ G a s G e o l o gy， 2 0 1 2 ， 3 3 I 7 0 7 6 ． [ 1 4 ] 胡广 ， 刘文汇 ， 腾格尔 ， 等． 塔里木盆地下寒武统泥质烃 源岩成烃 生物组合 的构造 一沉积 环境控制 因素 [ J ] ． 石油 与天然气地质 ， 2 0 1 4， 3 5 5 6 8 56 9 3 ． Hu Gu a n g， “u W e n h u i ， T e n g g e r ， e t a 1 ． T e c t o n i c s e n d i me n t a r y c o n s t r a i n s f o r h y d r o c a r b o n g e n e r a t i n g o r g a n i s m a s s e mb l a g e i n t h e L o we r C a m b ri a n argil l a c e o u s s o u r c e r o c k s ， T a ri m B a s i n[ J ] ． O i l＆ G a s G e o l o gy， 2 0 1 4， 3 5 5 6 8 5 6 9 3 ． [ 1 5 ] 黄继文 ， 顾忆 ， 丁勇 ， 等． 塔里木盆地北部 地区上奥 陶统 烃源条件 [ J ] ． 石油 与天然气地质 ， 2 0 1 2 ， 3 3 6 8 5 3 8 5 8 ． Hu ang J i w e n， Gu Yi ， Di n g Y0 n g ， e t a 1 ． Up p e r O r d o v i c i a n s o u r c e r o c k s i n n o ． h e m T a r i m B a s i n [ J ] ． O i l ＆G a s G e o l o gy， 2 0 1 2 ， 3 3 6 8 5 3 8 5 8 ． [ 1 6] 何登发 ， 周 新源 ， 杨 海军 ， 等． 塔里木 盆地克 拉通 内古隆起 的成因 机制与构造类型[ J ] ． 地学前缘 ， 2 0 0 8 ， 1 5 2 2 0 7 2 2 1 ． H e D e n g f a ， Z h o u X i n y u a n ， Y a n g H a ij u n ， e t a 1 ． F o rma t i o n m e c h ani s m a n d t e c t o n i c t y p e s o f i n t r a c r a c t o n i c pa l e o u p l if t s i n t h e T a rim b a s i n [ J ] ． E a r t h S c i e n c e F r o n t i e r s ， 2 0 0 8 ， 1 5 2 2 0 72 2 1 ． [ 1 7] 黄太柱 ． 塔里木盆地塔 中北坡构造 解析与 油气勘探方 向 [ J ] ． 石 油实验地质 ， 2 0 1 4， 3 6 3 1一l 1 ． Hu a n g Ta i z h u ． S t r u c t u r a l i n t e r p r e t a t i o n a nd p e t rol e u m e x p l o r a t i o n t a r - g e t s i n n o r t h e rn s l o p e o f mi d d l e T a r i m B a s i n [ J ] ． P e t r o l e u m G e o l o gy ＆E x p e ri me n t ， 2 0 1 4， 3 6 3 11 1 ． [ 1 8] 吕海 涛， 张仲培 ， 邵 志兵 ， 等． 塔里木盆地 巴楚一 麦盖提地 区早 古 生代古隆起的演化及其勘探意义[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 1 0 ， 3 1 1 7 6 8 3 ． L v Ha i t a o， Zh a n g Z h o n g p e i ， S h a o Z h i b i n g， e t a1． S t r u c t u r al e v o l u t i o n a n d e x p l o r a t i o n s i g n i fi c a n c e o f t h e Earl y P a l e o z o i c p a l a e o u p l i fi s i n B a c h u - Ma i g a i t i a r e a ， t h e T a r i m B a s i n [ J ] ． O i l ＆ G a s G e o l o gy， 2 0 1 0， 3 1 1 7 6 8 3 ． 编辑张亚雄 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m