塔里木盆地油气输导体系及对油气成藏的控制作用.pdf

第 3 0卷第 3期 2 0 0 9年 5月 石 油 学 报 ACTA PETROI EI SI NI CA Vo I ． 3 O NO ． 3 M a y 2 0 09 文 章 编 号 0 2 5 3 2 6 9 7 2 0 0 9 0 3 0 3 3 2 1 0 塔里木盆地油气输导体 系及对油气成藏的控制作用 武芳芳 朱光有 张水 昌 金 强 韩剑发 张 斌 1 ．中国石油大学地球资源与信息学院 山东东营2 5 7 0 6 1 ； 2 ．中国石油勘探 开发研究院北京 1 0 0 0 8 3 ； 3 中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院新疆库尔勒8 4 1 0 0 0 摘 要塔里木盆地纵 向上含 油气层 系多， 除二叠系外， 自寒武 系到 新近 系均获得 了工业油气流； 平面上， 自盆地北部 的库 车地 区至 盆地南部 ， 自塔东地 区至塔西南地 区， 均有油气发现。油气平 面分布 的广泛性和 垂向上的 多层 系与油气输导体 系的类型及 空间配 置组合 关系具有 密切联 系。研究表明， 塔里木盆地发育 了多种类型的油气输导体系， 有不整合、 断层、 裂缝 、 渗透 性输导层及火 山刺 穿等输导体 。其 中 断层输导体是 油气垂 向运移的高效通道， 控制着塔里木盆地 油气 的纵 向分布 范围和规模 ； 不整合输导体是油气 长距离侧 向运移的通道 ， 控制 了油 气的平面分布 范围； 渗透性输导层 既是 油气长 距离侧 向运移 的通道 ， 也是 重要的油气储集 空间； 而裂缝 的最大作用则是增大渗透率， 降低油气运 移的阻力 ， 并 可显著 改善储 层的储集物性。总结 了输 导体 系的类型及其对 油气藏 的控制作用 ， 并探讨 了输导体 系有效性 的主控因素， 为塔 里木盆地 的油气勘探提供有益参考。 关键词 塔 里木盆地； 输导体系； 不整合； 断层； 裂缝 ； 渗透性输导体 中图分类号 T E 1 1 2 ． 3 1 文献标识码 A Ty pe s o f h y d r o c a r b o n m i g r a t i o n p a t h wa y s a nd i t s c o n t r o l l i n g e f f e c t s o n h y d r o c a r b o n di s t r i b u t i o n i n Ta r i m Ba s i n W U F a n g f a n g Z HU Gu a n g y o u ZHANG S h u i c h a n g 。 J I N Qi a n g ’HAN J i a n f a Z HANG Bi n 1 ．C o l l e g e o f Ge o ～ r e s o u r c e s a n d I n f o r ma t i o n，Ch i n a Un i v e r s i t y o f Pe t r o l e u m，Do n g y i n g 2 5 7 0 6 1 ， Ch i n a； 2 ．Pe t r o C h i n a Ex pl o r a t i o n a n d De v e l o p me n t Re s e a r c h I n s t i t u t e，Be i j i n g 1 1 0 0 8 3 ，C h i n a 3 ．Pe t r o Ch i n a Ta r i m Oi l f i e l d C o mp a n y，Ko r l a 8 4 1 0 0 0，C hi n a Ab s t r a c t Ta r i m Ba s i n i s t h e l a r g e s t hyd r oc a r b on be a r i ng ba s i n i n t he wes t p ar t of Chi na a n d ha s t he mos t a bu nd a nt hy d r o c ar b on r e s ou r c e s ．The c omme r c i a l oi l a nd g a s f l ows we r e f oun d f r o m t h e Te r t i a r y t O t he Ca mb r i a n， e x c e pt t he Pe r mi a n ． Oi l a nd g a s r e s e r v o i r s we r e a l s o f ou n d on t he p l a ne f r o m Kuc h e De p r e s s i on i n t he n or t h pa r t t O t he So ut hwe s t De pr e s s i o n i n t h e s o ut h pa r t o f Ta r i m Ba s i n ． Br o a d a n d v e r t i c a l d i s t r i b u t i o n o f h y d r o c a r b o n i s c l o s e l y r e l a t e d t O t h e e x t e n s i v e h y d r o c a r b o n mi g r a t i o n p a t h wa y s ．Ma n y k i n d s o f h y d r oc ar b on mi gr a t i o n p a t hwa ys s u c h a s un c o nf o r mi t y，f a ul t ，f r a c t ur e，p e r me a bl e c a r r i e r be d an d v ol c a n i c pl u g s ys t e ms we r e d e ve l o pe d i n Tar i m Ba s i n．Amo ng t he m ，t he f a ul t i s t h e e f f i c i e n t p a t hwa y f or v e r t i c a l mi gr at i o n o f o i l an d ga s a n d c o nt r ol s t h e v e r t i c a l d i s t r i bu t i o n o f r e s e r vo i r s ，whi l e t he unc on f o r mi t y i s t h e p a t hwa y f or l o ng - di s t a n c e l a t e r a l mi gr a t i on o f o i l a nd g a s a n d c o nt r ol s t he t r a n s v e r s e d i s t r i b ut i on o f r e s e r v o i r s ．The p e r me a bl e b e d i s t he p a t hwa y f or l o ng di s t a nc e l a t e r al m i g r a t i o n a nd i s a l s o t h e i mpo r t a nt r e s e r v o i r of o i l a nd g a s ．Th e f r a c t u r e s h a ve t he i mpo r t a n t r ol e s i n i mpr o vi n g t he p hy s i c a l pr o pe r t i e s of r e s e r v o i r r o c k，e nha nc i ng t h e p e r me a bi l i t y a nd r e duc i n g t he r e s i s t a nc e t O oi l ga s mi gr a t i on ．The pa p e r s u mma r i e d t he c o nt r ol f a c t or s f or t he va l i di t y o f t he hy d r o c ar b on mi g r a t i o n p a t hwa ys a nd i t s c o nt r ol l i n g e f f e c t s on hy dr o c a r b o n di s t r i b ut i on， whi c h wo ul d pr ov i de a n i mp or t a nt r e f e r e n c e f or t h e b e t t e r u nd e r s t a n d i n g o f h y d r o c a r b o n d i s t r i b u t i o n i n Ta r i m B a s i n ． Ke y wo r ds Ta r i m Bas i n；h y dr oc a r b on mi gr at ion p a t hwa y；un c o nf o r mi t y；f au h；f r a c t u r e ；pe r me ab l e c a r r i e r be d 输 导体系是 指油气 系统 中各种输 导层及其 相互关 系的总和c 1 ] 。国内外不少学者对油气输导体系的输导 方式、 输导油气的距离 以及输导体系的有效性等开展 了深入研 究 。B e t h k e C M 等 研 究 了伊 利 诺 斯 盆地 油气 的长距离运移 ， 认 为油气是沿 区域性碳酸 盐岩 风化 壳运 移 的 ， 侧 向 运 移 距 离 可 达 1 5 0 k m 或 更 远 。 Hi p p l e r S J等 通过 分 析微 构 造 变 形 及 断层 上 盘 砂 岩的成岩作用 ， 认为流体主要通过断裂作用产生的角 砾 岩带 和碎裂 岩带 向上运移 。We s c o t t W A等 L 4 运用 盆地模拟 技术研究 了德 克萨斯 盆地东 部油气 的生成 和 运移， 指出来 自侏罗系和白垩系的油分别沿断层 、 孔隙 渗透性输导层及不整合运移。Dh o l a k i a S K等[ 5 通过 基金项 目 国家重点基础研究 发展规划 9 7 3 项 目 2 O 0 6 CB 2 O 2 3 7 和国家自然科学基金项 目 N o ． 4 0 6 0 2 0 1 6 联合资助 。 作者简介 武芳芳 ， 女 ， 1 9 8 3年 1 0月生 ， 2 0 0 6年毕业于中国石油大学 华东 地球资源与信息学院， 现为中国石油大学 华东 在读 硕士研究生 ， 主要从 事油气成藏研究工作 。E ma i l wu f a n g 6 6 1 6 3 ． e o m 第3期武 芳芳 等塔里木 盆地 油气输导体系及 对油气成藏的控 制作用333 地质和地球物理资料研究了加 利 福尼亚M onterey地 层中断裂对油气的控 制作用，指出破碎的断裂带为油 气提供了垂向运移通道，断裂作用影响着油气的运移 及储层的渗透性。 Grahamwal lBR 等 _6’研 究了 A卜 banides冲断带碳 酸盐岩 中裂缝 的演 化及断层 对流体 的控制作用，认为断层和裂 缝 为低基质孑L隙的碳酸盐 岩提供了流体运移 的通道。尹微等 口’指 出储集层作为 输导体所需满足的条件，即有 一 定厚度、平面上连通性 好且分布广、孔隙渗透性好、围岩 封 闭性 好、古 产状 有 利。何登发 阴’研 究了不 整合的三层结 构不 整合面之 上的岩石、不整合面之 下 的风化 黏土层以及 风化 黏土 层之下 的半风化 岩石对 油气的控 制作用。吕延防、 A ydi nA 、赵 密福、D ewhurstDN等印 。 。’很 多学者均 对 断层 的封 闭性 进 行了研究。另外，尹微 等 口’将 巴楚地 区的输导体系分成 断裂、输导层 和 不 整合3类。张卫 海等 口’将输 导体系划 分 为储 集层、断层 和 不 整合3大 类，又细分为 8小类输导体 。这些工作为系统 认识和 评 价塔里木 盆地的油气输导体系提供了有益参考。 碳酸盐岩 “ 内幕 ” 型 1 油气输导体类型 塔里木盆地是中国油气资源十分 丰富的大型复杂 古 老的含油气盆地之 一 ，无论是 海 相沉积组合还是 陆 相 沉积组合均蕴藏了丰富的油气资源 n。。 “ 。盆地经历 了多期 次构造运动，油气分布广泛且复杂，这与塔里木 盆地油气输导体系 的类型与分布具有密切的关 系。 根据输 导体与油气 藏的配置关系，并通过 对塔里 木盆地油气藏类型的分 析，将塔里木 盆地输导体分为 断层、不整合、渗透性输导层、裂缝和火山刺穿体5类， 其中渗透性输 导层又包括碎 屑岩输导层、碳酸盐岩 “ 淋 滤带 ” 型输导层和碳 酸盐岩 “ 内幕 ” 型输导 层图1。 如轮南三叠系油藏主要为 断层输导；塔 中101井石炭 系凝 析气藏主要为不 整合输导；哈得4井石炭系 油藏 主要为碎屑岩输导；轮古油藏主 要为 碳 酸盐岩 “ 淋 滤 带 ” 型输导；塔 中162井下奥陶统蓬莱坝组气藏为碳 酸 盐岩 “ 内幕 ” 型输 导；哈得薄层砂 岩油藏主要为 裂缝输 导；塔 中47井志 留石炭 系油藏为火山刺穿体输 导等。 碎屑岩输导层 火山刺穿体 碳 酸盐岩 “ 淋滤带 ” 图1塔里木盆 地 油气输导体类型 F i g ．1Ty pes ofhydrocarbonmigrationpathwaysinTarimBasin 油气成藏过程的复杂性决定了塔里木叠合盆地含 油气系统中单 一 的输 导体是不多见的，更 多 的是 由多 种类型输导体共 同构 成 的复 杂输导体系，或以某 种 输 导体为主配以其他类型的输导体系 ，这 些输导体相互 交叉、叠置和连通 ，具有不同的运移级 次 l _ ，构 成 复合 输导体系。渗透 层 、不整合、断层和裂缝等输导体中的 任意两个或多个都可以组合 ，形 成 更加 复杂的 网状 输 导 系统，使油气在地层中进 行垂向和侧 向运移 ，且各种 输导体之间又相互影响。如不整合往 往与上 、下的渗 透性砂体 一 起作 为油气运移的通道 ，不整合之下 的碳 酸盐岩往往形成碳酸 盐岩 “ 淋滤带 ” 型输导 层；构造 缝 的形成往往与断裂作用 、火山活动等构造作用有关；而 断层和裂缝又是改善储层物 性 ，形成 渗透性输导层的 有利因素。输导体系的多样 性和复杂性 ，决 定了塔里 木 盆地油气分布 与成藏的复杂性。 2 输导体系对 油气的控制作用 塔里木盆地输导体系类型较 多 ，但不同的输 导体 系对油气 的控制作用不同，或以垂向运移为主，或以侧 向运移为主，或以沟通孔洞 、改善储层为主，对 油气运 聚产生 了不同的影响。 2．1 断层 塔里木盆地经历了多期构造运动，尤其是新构造 运动十分强烈，形成了多种类型的复杂 断裂体系及大 量与断层相关的圈闭，极 大地影响了塔里木盆地油气 的运移和聚集。断层会使油气 藏遭到破 坏 ，如克拉3 井和东秋5井表 1构造 圈闭的顶部发育有 穿盐断 裂，破坏了圈闭的完整 性，致使油气散 失 严重 [1引 。断 岩 岩裂 运向 泥 山 气方 砂火 断油移 日 回 口 口 岩 岩岩缝 砂泥 灰 裂 口 日 目 团 334石油学报 2009年 第3卷 层也会引起古油藏的再调整 ，破 坏油藏的保存条件，使 油气遭到生物降解 、水洗、氧 化等破坏作用；但是断层 对油气运聚的贡献 是其他任何输导体所无法比拟 的 ， 主要表现在以下 3个方面 1断层 沟通了深部的油气 与 浅 部的储层，是油 气垂向穿层长距离运移的高效通道 ，直接 控 制着油气 的纵 向分布范围。对于库车坳陷来说 ，三叠系和侏罗 系气源岩与白垩系储 集层 之 间存在 着白垩系舒 善河 组、侏罗系喀拉扎组 和齐古组巨厚泥岩，侏罗系气源岩 生成 的天然气只有通过断层才能进入白垩系或第三系 储集层中 口‘删 ，如 克拉2、大北1等气藏 的形成 与 “ 通 源 ” 断层 的存在 密不 可分表 1。 对于台盆区，塔 中I 号坡 折带最边缘的断层在晚加里东期和晚海西期是重 要的供油断层 ，在喜山期 是重 要 的供气断层 n⋯ ，断层 断开层位为寒 武 系 一 石炭 系，向下 切人寒 武 系下奥 陶统 烃源 层 口”] ，向上连通多套不整合和渗透 性输导 体，因此塔中地区在寒武系、奥 陶 系、志 留系和石炭系 均 发现 了油气藏，而在石炭 系之上未 发现任何油气 显示。 2断层能够 有效 改善 储层 的储 集 物性。 一 方 面，断层 活动形成的角砾岩带、破 碎 带、裂缝 带是有 利 的储渗空间，能够显著改善储层性 能。如英买 2号构 造上存在多条北东 向断层，断层 多期活动使得 中下奥 陶统碳酸盐岩 内广泛发育裂缝，形 成 良好的孔洞 一 裂 缝型储层。牙哈地区寒武 系碳酸盐岩主要为深埋热液 白云岩，经白云岩化作用甚至硅化作用改造后，岩石脆 性增强，断层 活动造 成寒 武 系白云岩普遍发生破碎呈 角砾岩状 _2⋯ ，不仅形成 大 量粒 间孔 洞，而且为后期的 风化壳岩溶改 造作用提供了有 利 条件，形成 大量的 扩溶缝和溶蚀孔洞。另 一 方面断层沟通了浅 部的渗 透水和深部的热 液流体，有 利于各 种 溶蚀作用、交代 作用的发生 ，进而改善 储 集层 的物 性，如 塔 中4 5井 上奥 陶 统 良里塔格组储层即为 热 液 溶蚀作用 形 成 _2引 ，发育宽大的岩溶缝 洞，被 方解石、萤石、硬石膏 充填或半 充填。 3断层可以形成多种类型的圈闭。与断层 相关 的圈闭类型有很多，主 要有断鼻、断背斜和断块3大 类。轮 台断隆油气分布主 要受张 性断层控 制，已发现 的油气藏几乎均为受正断层控制形 成 的断背斜和断鼻 构造，如羊塔1井和羊塔2井 为断背斜凝析气藏；提尔 根 I号气田为 一 大型鼻状气藏；大宛齐油田为被 一 系 列小断层切割 的断块油田。 表1库 车坳陷 中与通源 断裂相关 的典型构造 Tab le1T y pi calstructuresrelatedwiths ourcerock - connected faultsinKucheDepre ssion ┏━━ ━ ━━ ━ ┳━━ ━ ━━ ━ ━━ ┳ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ┳━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┓┃ 构造名称 ┃ 构造位蹙 ┃ 运聚特征 ┃ 油藏剖面 ┃ ┣ ━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━┫┃ ┃ 东秋里塔格构造 ┃ 通源断层使油气充注，但其 ┃ j j 。 一 ┃ ┃ 东秋5 ┃ 白垩系构造层高 ┃ 穿过膏盐盖层，破坏了圈闭 ┃ 辫 。 j 。摹 i． ┃ ┃ ┃ 点 ┃ 的完整性，油气散失严重 ┃ T ┃┣ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ┫┃ ┃ 克拉苏构造带东 ┃ 盐下通源断层使油气充注， ┃ N ． ． ， ≮ ■ ， ┃ ┃ 克拉3 ┃ 端喀桑托开东背 ┃ 但圈闭顶部的穿盐断层使 ┃ 譬。 t--n ． ‘ ， ‘ ┃┃┃ 斜高点 ┃ 油气散失殆尽 ┃ ’ ‘ 、K ‘ 、、 、 。 T ┃ ┃┃ ┃ ┃ J J ┃┃┃ ┃ ┃ T 、 T T ┃ ┣ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ┫┃ ┃ ┃┃ j 曩 ┃┃ ┃ 北部直线背斜带 ┃ 盐下断层使油气充注，穿盐┃ ．二 ≯ j “ J≥ 毒 ┃ ┃ 克拉2┃ 西段克拉苏构造┃断层使油气散失，但充注量┃┃ ┃ ┃ 东高点┃远大于散失量 ┃ ┃┣ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┫┃┃ 克 一 依构造带西┃油气沿通源断层向上运移． ┃ 露舞 譬j┃┃ 大北1┃南方向大宛齐北┃然后沿盐下储集层上倾方┃ ┃ ┃┃ 构造高点 ┃ 向运移至圈闭中 ┃ 0、 、 J┃┃┃ ┃ ┃ -K ．s 。 ’┃┃┃ ┃ ┃ J ┃ ┗━ ━ ━━━ ━ ┻━ ━ ━━━ ━ ━━ ┻ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ┻━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━┛ 2．2 不整合 不整合通常渗透性好，分布范围广，是油气长距离 侧向运移的通道 。其运移能力主要 取决于不整合的类 型、产状及结构‘ ’“。⋯ ，受构造、古地形、气候、间断时 间 和剥蚀 量等多种因素的影响。不 整合主要有平行不整 合和角度不整合两种，而角度不整合 一 般与抬 升剥蚀 有关，可能会破坏油气藏的保存条件，使油气散失或遭 受生物降解等破坏作用。在塔里木 盆地，不整合对 油 气成藏的作用 主要表现在以下3个方面 1不整合往 往与上、下渗透性砂体 一 起作为油 第3期武 芳 芳等塔里木 盆地油气 输导体系及对 油气成藏的控 制作用335 气长距离侧 向运移的通道。塔里木 盆地很多油气藏距 离烃源岩较远 ，油气经过 长距离侧 向运移，多期不整合 发挥了巨大作用。如塔北轮台断 隆7个构造带羊塔 克、英买力、红旗、牙 哈、雅克 拉、提北、提尔根 一 二八 台，白垩系 一 第三系不整合上部 为第三纪的底 砂 岩， 下部为 白垩 纪顶砂岩，两者厚度大，连续性好，与不整 合 一 起构成了良好的 油气运移通道，目前已发现的 古近系 一 白垩系 的油气来自于拜 城 与阳霞凹陷瞳 “ ，已 发现的油气藏主要集中在该不整合面 之上 60m 、之下 30ITI的范 围内。 2不 整合面控 制储层 的 发育，进而控 制油气 的 分布。古老碳酸盐岩基质孔 隙 一 般不发育，大 多 为溶 蚀缝洞，不 整合为储层 的发育提供了条 件。不 整合面 之下 的碳酸盐岩储层经过长 期的风 化和淋滤作用，裂 缝、溶洞十分 发育，所以该带 钻 井取心收 获 率通常较 低，且常出现钻具放空及钻 井 液漏失现象表 2。 通 过对轮南、塔 中、英买力地区各井 录井资料的统计，发现 井漏、放空 现象主 要发生在不 整合面以下 150m 范 围 内，个别井可 达 200r f l以 上。而轮南潜山所有工业油气 流井，连续产油气井段大都分 布在潜山面以下 200m以 内[2 ⋯ ，可见 油气富集层 段正好 处 在不整合面 之下的储 层发育带，不 整合面控制了之下有效储层的范 围。 表2塔 中和塔北 地区 不整合面之下碳酸 盐岩储层 钻进中钻具 放空及钻 井 液漏 失情况 Tab le2B itdrops andm ud losesofcarbonatereservoirunder unconityinTabeiareaandTazhongarea 3不整合面上、下 圈闭最易 成藏。与不 整合相 关的圈闭类型多样图2，有潜伏 剥蚀突起 圈闭如英 买34井志 留系、潜伏 剥蚀背斜构 造圈闭如英买 35 井志 留系、潜伏剥蚀单斜 构造 圈 闭如 哈得 18C志 留 系、地层超覆不整合油气 藏如塔中 101井石炭系、 碳酸盐岩 “ 淋滤带 ” 岩性 圈闭如轮 古 油气藏、不整合 上部砂岩中 的岩性 圈闭塔中62石炭 系、构造圈 闭 轮 台断隆古近系、新近系等。 潜伏剥蚀突起圈闭潜伏剥蚀背斜构造圈闭潜伏剥蚀单斜构造嗣闭 地层超覆不整合 圈团不整合上鄂岩性嘲闭不整合F鄂岩性 圈团 图2塔里木盆 地与不整 合 相 关的圈 闭 F i g ．2TrapsrelatedwithunconityinTarimBasin 2．3 渗透性输导层 2．3．1 碎屑岩输导层 分布稳定 、连续 的渗透 性砂 岩 是油气侧向运移的 通道，沉 积相是决定其输导 能力 的主要因素。塔里木 盆地海 相碎屑岩输 导层 主要有石炭 系东河砂岩和志 留 系砂 岩。东河砂岩主 要是临滨和三角洲前缘相，以粒 间孑L、粒间溶孔为主，孔渗性好图 3，既是很好的油 气运移通道，又具有 良好的储集空间，东河塘油田 、塔 中4油田即为东河砂 岩 输导 油气运聚成藏的典型代 表。志 留系主要为滨浅海 相，砂体发育，且横向连续性 好，以粒 间孔、粒问溶孔和长石内溶孔为主 ，连通性好， 具有较好 的输导和储集条件。塔里木盆地志留系普遍 含沥青砂，也说 明其侧向输导能力很好。 2．3．2 碳 酸 盐岩输导层 碳酸盐岩输导体 一 般基质孔隙不发育，储集空 间主要是 与不 整合、断层有 关的裂缝 、各 种 成因的溶 蚀裂 缝及溶蚀孔、洞 [2。 。⋯ 。有利的沉 积 相带 是 碳酸 盐岩输 导层形成 的基础，如塔中I号坡折带上奥 陶统 的棚缘礁滩 相储层发育，各种溶蚀作用多 发生在礁 滩体原 生孔 隙段与裂隙发育段 ，而台缘 内低能沉积 相带 储层较差，即使 存在 暴 露 淋 滤，也 很难形 成 优质 储层。多期构造作用 和溶蚀作用的改造 ，是碳酸盐岩 输导 层形成的关键因素，因为 即便是有利的高能相带 ， 如生物礁滩等，若没有遭受溶蚀 改造作用，常常会因方 解石等的胶 结作用而使孔隙度降低 ，不能形成 输导 体 口⋯ 。根据成 因，碳酸盐岩输导体又可分为风化壳之 下的 “ 淋滤带 ” 型输导体和与风化壳无关的 “ 内幕 ” 型输 导体。 碳 酸盐岩 “ 淋滤带 ” 型输 导体是指不整合面之 下的 碳 酸盐岩经历了长期 的风化淋滤而形成的 以缝、洞系 统为主要储集空间的碳 酸盐岩输导层，塔 中I号坡 折 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 石油学报 2009年 第3 卷 一一 参 辫篆一 a东河2井，C，5 621．1m， 8 0，细粒次长石岩屑砂岩， 构造缝与粒间溶孔、粒 间孔、 岩屑与长石粒内溶孔 b东河3井，c，5 712．8m， 80，细粒石英砂岩，粒问 溶孔、粒 间孔、粒内溶孔， 孔隙连通性好 c塔中4 01井，C，3679．95m， 50。中细砂岩，粒间孔、粒间 溶孔均发育，以粒问孔为主 d塔 中24井，c，38 05．95m， 8 0，细粒石英砂岩，粒向孔、 粒间溶孔、粒 内溶孔 e塔中11井，s，4 307．18m，f塔中12井，s，4 009．60m，g英买34井，s，538 9．16m，h哈得18井，s，5 274 ．25Il l， 8 0，细粒岩屑砂岩，粒问孔8 0，中粒石英砂岩，粒问孔、8 0，中粒岩屑石英砂岩，粒问8 0，中粒岩屑砂岩，粒间溶 与微孔隙粒问溶孔、岩屑内溶孔孔、粒间溶孔，孔隙连通性较好孔、长石内溶孔 图3塔里木盆 地石炭系和 志留系砂岩铸体薄片 Fi g ．3Castings ections ofCarboni ferous andSi lurians andinTarimBasin 带奥陶系油气藏、塔北轮古油气藏大多属此类输导层 ， 储集空 间主要由非均质性很强的裂缝、溶蚀孑L洞构成， 分布在不整合面之 下 一 定 范围内。对于轮南奥 陶系油 气藏，有效裂缝主要发 育于潜山面之 下0 ～ 40m以及 80 ～ 14 01Tt范围内，岩溶孔 洞 主要分布于潜山面 之下 0 ～ 40m 的表层岩 溶带和 60 ～ 160m 的水 平 潜流 带 _2⋯ 。该类油藏规模 大， 一 般 为正常的温压系统，但 不具有统 一 的油水界 面，如图4，高部位的LG7井测 试 出水，而低部 位的 LGl5井、LG2井则 产油气，从 LG701井到LGl 5井，海拔从 一 4200m至 一 49001TI均 有油气 分 布，高差 达 700r n，说明 油气 藏不受 构造控 制，而主要取决于储层 的发育程度。 图4轮古油田奥陶系东西向油藏剖 面 F i g ．4East - westprofi le ofOrdovicianreservoirinLunguO ilf iel d 碳 酸盐岩 “ 内幕 ” 型输导体与风 化壳无关，主要是 构造作用形成 的裂缝带及深埋条件下产生的溶蚀孑L洞 层。如英买2号背斜为 内幕孔洞 一 裂缝型油藏，岩心 中见到很多未充填的裂缝 和溶蚀孔洞，取心收获率普 遍较低，英买202井5 84 4 ．63 ～ 585 1．13r n井 段，进尺 吕 、 辎 嫩 6．51 T I，岩心长0．8 5ITI，取心收获率仅为13．1％ 。而深 埋条件下的溶蚀 机理有很多，如 断层沟通淡 水溶蚀作 用、埋藏条件下碳酸盐岩自身的溶解、深部热液流体的 改造作用、烃类侵位带人的有机酸 的溶蚀作用、烃类热 演化产生的C O等酸性气体的溶蚀作用、T S R作用产 第3期武芳芳等塔里 木盆地 油气输导体系 及对油气成藏的控制作用 337 生的HS、CO的溶蚀作用等∞ ”。 “ ，即使在深部 依然 存在强烈溶蚀作用形成的渗透性 能 较好的运移载 体 13。 。⋯ ，这 些作用 在四川 I盆地川东地区下三叠统飞仙 关组 和塔里木 盆地奥 陶系良里塔 格组最为明显。塔 中 162井背斜构造下奥陶统白云岩 气藏为 内幕型油气 藏，储集层段5 932 6 022m距不整合面1 032ITI，岩 性 为 白云质灰岩、灰质白云岩和粉晶灰岩，以裂缝 一 孔 隙型为主，网状缝、微 裂 隙及溶蚀孔洞发育 ，充填物中 有萤石，可能与热液流体的改造作用有 关 。另外塔参1 井处于中央断垒带的较 高部位，5044 ．4 ～ 5131m 井段 距 不整合面743m白云岩储层缝 洞发育，储集空 间主 要为晶问孔和晶间溶孔，多沿微裂缝溶蚀扩大形成。 2．4 裂缝 裂缝从成因上分为构造裂缝和非构造裂缝。构造 裂缝 是构造 应力超过岩石的弹性 限度后 破裂而成的 ， 非构造裂缝包括 成 岩 裂 缝、压溶 裂缝 等。成岩 裂缝是 由于 上覆岩层 的压力、本身的 失水 收 缩或重结 晶等作 用 形成的；压溶缝 是 由压溶 作用而形成的 。裂 缝的发 育程度主要受断层 、不整合面和岩性等因素控 制。断 裂 活动强烈 的地方 裂缝发育，且方 向多与 断层走向 一 致；不整合面以下 裂缝也较发育，如桑塔木断垒带上不 整合面以下20 ～ 50IT I裂缝发育口 5 l；另外裂 缝 的 发育 还受 到岩性的控制，颗 粒灰岩较 脆，易破碎，而灰泥丘 塑性较强，裂缝不发 育。裂缝 对油气成藏的作用主 要 体现在以下两个 方面 1裂缝可以增大储层 的渗透率，减小油气运移 的阻力，是油气运移的良好通道 。如 哈得逊地区薄层 砂岩油藏 是东河砂 岩 中油气沿微裂隙垂向运移的结 果 _3。”] 。在桑塔 木 断垒带上的轮南4 4井下奥 陶统 灰 岩、轮南 14井石炭 系及中、下奥 陶统 灰 岩、轮南18井 奥 陶系灰 岩、轮南 48井 中 、上奥陶统 灰 岩 中均存在高 角度 、近于垂直分 布的含 有机包裹体的脉体 口⋯ ，说明 裂缝曾是轮南、桑塔木 断垒带上主要的油气运移通道 。 2裂缝 的存在有利于水 一 岩、烃 一 岩相互作用， 加速溶蚀作用的发生，形成大量 的扩溶缝及溶蚀孔洞 ， 改善了储集空间。塔里木盆地 经 历 了多期构造运动，构 造缝、溶蚀缝、成岩缝等多种类型裂缝发育图 5，裂缝 的发育程度决定了碳 酸盐岩的渗透性能与油气的产能 。 a塔中62，4 754nl，50， 亮晶棘屑灰岩，粒缘缝、构 造缝、晶间缝沟通形成网络 b塔中62，475 1nl，x50， 亮晶棘屑灰岩，粒缘缝、构造缝、 粒内裂纹及溶孔沟通成网络状 c塔 中24 3，4541．53111，x80。 隐藻泥晶珊瑚灰岩，构造缝 内方解石溶蚀明显 d塔中8 26，5 664m，50， 亮晶棘屑灰岩，构造缝连接 溶蚀孔隙 一一一一 e塔中 4 4 ，4 88 6T n，x80，f轮南4，5 226m，50， g轮古100，5 4 36m，50，h轮古16，5 516m，x8 0， 亮晶生屑灰岩，沿缝合线亮晶砂屑灰岩，溶蚀孔洞残余砂屑硅质化 岩，构造 泥晶团灰岩，压溶缝呈锯齿 分布的溶孔沿构造缝分布 缝 网状分枝，硅质化晶间 状分布，溶蚀孔洞沿缝分布 孔沿裂缝附近分布 图5裂缝 对碳 酸盐岩储层的影 响 F i g ．5EffectionoffracturesO Ncarbonate reservoir 2．5 火山岩刺穿体 火山岩刺穿体可以穿透 厚 层泥岩和碳 酸盐岩 ，形 成 油气垂向运移的通道。岩浆冷凝过程中，体积 收缩 ， 可能会产生许多收缩缝，油气 则可 沿岩墙 表面及裂 缝 带向上 运移。其输导能力受到接 触 岩性 、成岩作用等 的影响。若所接触的岩性为脆性地层 ，则会 形 成破碎 带并伴生裂缝，接触面不易闭合；若为塑性地层 ，可能 会使塑性地 层发生变形 ，而使通道 封闭。接触带若以 溶蚀作用为主，通道不易 封闭；若以胶 结作用 为主 ，则 易于封闭。 火山侵入可能会使原来的油气藏遭到破坏 ，也 可 能堵塞原有 的油气运移通道 ，但火山刺穿体也可以作 为油气运移的良好通道 。如塔中47井，早二叠 世强 烈的岩浆侵入和火山喷发活动 ，使早期 形 成 的背斜 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 338 石油学报 20{ 9年 第30卷 圈闭被改造成火 成岩侧向封堵的刺穿遮挡圈闭 ，油 气 沿 岩墙与围岩之间的通道运移 到志留系和 石炭 系 圈闭 中。 另外，火山侵入体可能会形成披覆型圈闭、超覆型 圈闭或岩浆刺穿遮 挡型 圈闭图6，是油气有利 的聚 集场所。 图6火成 岩油气藏圉 闭类型 Fi g ．6Traptypesofigneoushydrocarbonres ervoir 3 输导体系有效性的主控因素 盆地中油气输导体系有很 多，但并 非都起到了油 气运移的作用，最近研究表明只有 1％ ～ 10％的输导 体发挥了作用 口⋯ ，即 只有 一 小部分输导体系 是有 效 的。结合塔里木盆地的地质 条件，总结出了油气 输导 体系有效性的4个主要控制因素。 3．1 烃源灶 的位置及生排烃期 烃源灶是控制油气 分 布和富集的主 要因素之 一 ， 决定着有效输导体系 的起始位置。 一 般与烃源灶相连 通 的输导体系是有效的。塔里木 盆地发育有4套烃源 岩寒武系 一 下奥陶统烃源岩、中 一 上奥 陶统烃源岩、 石炭系 一 下二叠统 烃源岩和三叠系 一 侏罗系烃源岩， 与这些烃源岩相连通的输导体或与之组成的复合输导 体系是有效的。如库车前 陆盆地白垩系储层中的天然 气来 自于三叠系 一 侏罗系烃源岩，通源断裂与渗透性 砂体、其他断裂组成 的复合输导体系是有效的；塔 中地 区的油气源灶 主要分布在北部的满加尔凹陷和塔中北 斜坡 的寒武系 一 奥 陶系，因此与寒武系 一 奥 陶系烃源 岩相连通的断裂、不整合、渗透性输导层或与之组成的 复合输导体系是有效的。另外，由于构造运动的影 响， 生烃 中心可能会发生 迁移，且