塔中北斜坡致密碳酸盐岩盖层特征及其控油气作用.pdf

第 3 2卷第 5 4期 I 天然乞北 O I L G A S G E O L O G Y 2 0 1 1年 1 2月 文章编号 0 2 5 3 9 9 8 5 2 0 1 1 0 6 0 8 9 0 0 7 塔 中北斜坡致密碳酸盐岩 盖层特征及其控油气 作用 赵 越 ， 杨海 军 ， 刘 丹丹 ， 韩 鱼 0 发 ， 张 艳萍 ， 张阳 春 ， 王海江 4 1 ． 中国石油大学 地球科学学院， 北京 1 0 2 2 4 9 ； 2 ． 中国石油大学 油气资源与探测国家重点实验室， 北京 1 0 2 2 4 9 ； 3 ． 中国石油 塔里木油田勘探开发研究院， 新疆 库尔勒 8 4 1 0 0 0 ； 4 ． 中国石油 塔里木油田 勘探开发部， 新疆 库尔勒 8 4 1 0 0 0 摘要 塔 中北斜坡鹰 山组发 育大 型海 相碳 酸盐岩 凝析 气藏 ， 其 上部 盖层 为 良里塔 格 组 3 5段 的致 密碳 酸盐 岩。在平 面 上， 这套盖层基本上覆盖整个塔中北斜坡； 在剖面上， 致密灰岩呈块状分布， 叠置相连， 从而封闭下部鹰 山组中的油气． 通 过对 良3～ 5段致 密碳酸盐岩盖层 的岩性 、 厚度 以及 泥质含 量几 方面 特征 的分析 ， 总结 它们 的分 布规律 及 其 与油气 的关 系， 进而探讨影响塔中北斜坡这套致密灰岩盖层封闭性的主要因素。其中重点分析了致密灰岩盖层厚度和泥质含量对油 气分布的控制作用， 结果显示塔中北斜坡良里塔格组的致密灰岩盖层厚度达到 8 0 m， 泥质含量的 自然伽马测井响应值达 到2 0 A P I即可以有效的封闭油气， 厚度和泥质含量在影响油气封闭性方面具有互补关系。 关键词 封闭性； 盖层 ； 致密碳酸盐岩 ； 良里塔格 组； 鹰 山组 ； 塔 中北斜坡 中图分类号 T E l 2 2 ． 1 文献标识码 A Cha r a c t e r i s t i c s o f t i g h t c a r b o na t e c a p r o c k a nd i t s c o nt r o l o n h y dr o c a r b o n a c c u mul a t i o n i n t h e n o r t h s l o pe o f Ta z ho n g u pl i f t Z h a o Y u e ， ， Y a n g H a i j u n ， L i u D a n d a n 一， Ha rt J i a n f a ， Z h a n g Y a n p i n g ， Z h a n g Y a n g c h u n a n d Wa n g H a i j i a n g 1 ．C o l l e g e o f G e o s c i e n c e s ， C h i n a U n i v e r s i t y of P e t r o l e u m， B e ij i n g 1 0 2 2 4 9 ， C h i n a ； 2 S t a t e K e y L a b o r a t o r y o fP e t r o l e u m R e s o u r c e a n d P r o s p e c t i n g ， C h i n a U n i v e r s i t y of P e t r o l e u m， B e lti n g 1 0 2 2 4 9 ， C h i n a ； 3 ．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 R e s e a r c h I n s t i t u t e ， P e t r o C h i n a T a r i m O i lfie l d C o m p a n y ， K o r l a ， X i n j i a n g 8 4 1 0 0 0 ， C h i n a ； 4 ．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 D e p a r t m e n t ， P e t r o C h i n a T a r i m O i lfi e l d C o m p a n y ， K o r l a ， X i n j i a n g 8 4 1 0 0 0， C h i n a Abs t r ac t La r g e ma r i n e c a r b o n a t e c o n d e ns a t e g a s r e s e r v o i r s o e e H r i n t he Yi n g s h a n Fo r ma t i o n i n t h e n o r t h s l o pe o f Ta z h o ng u p l i f t a n d t h e i r c a p r o c k i s t i g h t c a r b o n a t e s i n t h e 3 r d 一5 me mbe r o f L i a n g l i t a g e Fo r ma t i o n ．T he c a r ． b o n a t e s a r e d i s t r i b u t e d wi d e l y i n t he wh o l e n o r t h s l o p e o f Ta z h o n g u pl i ft ，wh i c h i s ma s s i v e a n d i s s u p e r i mpo s e d v e rti c a l l y a n d c o n n e c t e d l a t e r a l l y， s e a l i n g t h e h y d r o c a r b o n s i n t he un d e r l y i n g Yi n g s h a n F o r ma i t o n． Ba s e d o n a na ． 1 y s e s o f l i t h o l o g y， t hi c k n e s s a n d c l a y c o nt e n t o f t h e t i g h t c a r b o na t e s ， we s u mma r i z e d t he i r d i s t r i b u t i o n p a t t e r n s a n d r e l a t i o n s h i p s wi t h h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n a n d d i s c u s s e d t he c o n t r o l o f t h e i r t h i c k n e s s a nd c l a y c o n t e n t o n o i l ／ g a s d i s t r i b u t i o n ． T h e s t u d y s h o ws t h a t t h e t i g h t c a r b o n a t e c a p r o c k i n t h e n o r t h s l o p e o f T a z h o n g u p l i ft ma y b e e ffic i e n t s e a l s wh e n i t s t hi c k n e s s i s e qu a l t o o r mo r e t h a n 8 0 m a nd i t s c l a y c o n t e n t GR v a l ue i s o v e r 2 0 API ． Th i c k ne s s a n d c l a y c o n t e n t c a n c o mp l e me n t e a c h o t h e r f o r s e a l i n g c a p a c i t y ． Ke ywo r ds s e a l i n g c a p a c i t y， c a p r o c k， t i g h t c a r b o n a t e r o c k， Li a n g l i t a g e Fo rm a t i o n， Yi ng s h a n Fo r ma t i o n， t he n o r t h s l o p o f Ta z h o n g u p l i ft 随着天然气勘探的深入 以及 大型油气 田的发 现 ， 盖层的研究越来越受 到广 大学者的重视。国 内对盖层 的研究 自“ 九五”以来得 到了飞速 的发 展 ， 目前用于盖层微观封闭性评价参数 的i _9 1 0 试技 术已经较成熟 卜 。盖层封闭机理 日益完善 ， 并建 立了很多关于盖层封闭能力的综合评价方法 ， 盖层对 油 气 运 聚 成 藏 的影 响 也 越来 越 受 到 重 视 I 9 。盖层 的岩石类 型很 多， 可 以分 为泥 页岩 收稿 日期 2 0 1 1 一O 1 2 O 。 第一作者简介 赵越 1 9 8 5 一 ， 女 ， 硕士 ， 油气藏形 成与分 布。 囊 金 画 菌 家 自 然 科 学 基 金 项 目 4 1 0 7 2 1 0 2 ； 中 国 石 油 塔 里 木 油 田 “ 塔 中 地 区 奥 陶 系 碳 酸 盐 岩 油 气 成 藏 关 键 事 件 研 究 ” 项目 e 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 8 9 6 石 油 与 天 然 气 地 质 第 3 2卷 参考文献 [ 1 ] 黄 志龙 ， 郝石 生． 盖层 突 破压 力 及排 替 压力 的求 取方 法 [ J ] ． 新疆石油地质 ， 1 9 9 4， 1 5 1 1 6 31 6 6 ． Hu a n g Zh i l o n g， Ha o S h i s h e n g ． A me t h o d o f e s t a ma t i n g b r e a k ． t h r o u g h p r e s s u r e a n d d i s p l a c e m e n t p r e s s u r e o f c a p r o c k[ J ] ． Xi n j i a n g P e t r o l e u m G e o t o g y ， 1 9 9 4， 1 5 1 1 6 31 6 6 ． [ 2 ] 孙丽丹 ， 常贵钊 ， 阎树汶． 盖层突破压 力的计算方 法及应 用 [ J ] ． 测井 技术 ， 2 0 0 4 ， 2 8 4 2 9 6 3 1 8 ． S u n L i d an ， C h a n g Gu i z h a o ， Ya h S h u n we n ．C a l c u l a t i o n me t h o d o f e a p r o e k s b r e a k t h r o u g h p r e s s u r e a n d i t ’ s a p p l i c a t i o n[ J ] ． We l l L o g g i n g T e c h n o l o g y ． 2 0 0 4 ， 2 8 4 2 9 6～3 1 8 ． [ 3] 董忠 良， 张金 功 ， 王永 诗 ， 等． 油气 藏 封 盖机 制 研 究现 状 [ J ] ． 兰州大学学报 自然科学版 ， 2 0 0 8 ， 4 4 4 9 5 1 ． Du n g Z h o n g l i a n g ， Z h a n g L i j i n， Wa n g Y o n g s h i ． e t a 1 ． R e v i e w o n s t u d y o f s e a l m e c h a n i s m[ J ] ． J o u r n a l o f L a n z h o u U n i v e r s i t y N a t u r a l S c i e n c e s ， 2 0 0 8， 4 4 4 9 5 1 ． [ 4 ] 付广 ， 陈章 明， 姜振 学． 盖 层 封堵 能力 评价 方 法及 其应 用 [ J ] ． 石油勘探与开发 ， 1 9 9 5， 2 2 3 4 6 5 0 ． F u Gu a n g ， Ch e n Z h a n g mi n， J i a n g Zh e n x u e ．Ev a l u a t i o n o f t h e s e a l i n g a b i l i t y o f c a p r o c k a n d i t s a p p l i c a t i o n [ 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 me n t ， 1 9 9 5， 2 2 3 4 6 5 O ． [ 5] 游秀玲 ． 天然气封 盖层评价方法 探讨 [ J ] ． 石 油与天然气地 质， 1 9 9 1 ， 1 2 3 1一l 0 ． Yo u Xi u l 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a t i o n b e t we e n c a p r o c k a n d s o u r c e r o c k i n t i me a n d s p a c e o ff f o r ma t i o n 0 f o i l o r g a s p o o l s [ J ] ． J o u rna l o f Mi n e r a l o g y a n d P e t r o l o gy， 2 0 0 1 ， 2 I 2 5 6 6 1 ． [ 9 ] 吕延防， 付广， 于丹． 中国大中型气田盖层封盖能力综合评 价及其对成藏的贡献 [ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 0 5 ， 2 6 6 7 4 3 7 4 6 ． L v Ya n f a n g， F u Gu a n g， Yu Da n． Co mp r e h e n s i v e e v a l u a t i o n o f s e a l i n g a bil i t y o f c a p r o c k in Ch i n a’s l a r g e a n d me d i u m g a s fi e l d s a n d t h e i r c o n t ri b u t i o n t o g a s a c c u mu l a t i o n 『 J ] ． O i l ＆G a s G e o l o gy ， 2 0 0 5 ， 2 6 6 7 4 3 7 4 6 ． [ 1 O ] 杨传忠， 张先普 油气盖层力学性与封闭性关系[ J ] ． 西南 [ 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4] [ 1 5 ] [ 1 6 ] [ 1 7] [ 1 8 ] [ 1 9] 石油学院学 报， 1 9 9 4， 1 6 3 71 1 ． Ya n g Ch u n z h o n g ，Zh a n g Xi a n p u．Re l a t i o n s h i p b e t we e n d y ． n a m i e s o f c a p r o c k s a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f s e a l [ J ] ． J o u r n a l o f S o u t h w e s t e rn P e t r o l e u m I n s t i t u t e ， 1 9 9 4， 1 6 3 71 1 ． 胡 国艺 ， 汪晓 波 ， 王义 凤 ， 等． 中 国大 中 型气 田盖层 特 征 [ J ] ． 天然气 地球科学 ， 2 0 0 9， 2 0 2 1 6 41 6 5 ． Hu Gu o y i ， Wa n g Xi a o b o， W a n g Yi f e n g， e t a1． Ca p r o c k c h a r a e t e r i s t i e s o f me d i u m a n d l a r g e g a s fi e l d s i n C h i n a [ J ] ． N a t u r a l G a s G e o s c i e n c e ， 2 0 0 9， 2 0 2 1 6 41 6 5 ． 金之钧 ， 周雁 ， 云金表 ， 等． 我 国海相地 层膏 盐岩盖 层分 布 与近期油气勘探方向[ J ] 石油与天然气地质， 2 0 1 0 ， 3 1 6 7 1 5 7 2 4 ． J i n Z h i j u n ， Z h o u Y a n ， Y u n J i n b i a o ， e t a l D i s t r i b u t i o n o t gyp s u n l - s a l t c a p r o c k s a n d n e a r t e r m h y d r o c a r b o n e x p l o r a t i o n t a r g e t s i n t h e m a r i n e s e q u e n c e s o f C h i n a [ J ] ． O i l ＆G a s Ge o l o g y ， 2 0 1 0， 3 1 6 7 1 5 7 2 4 ． 江怀友 ， 宋新 民 ， 王元 基 ， 等 ． 世界 海相碳 酸盐 岩油气勘 探 开发现状与展望[ J ] ． 海洋石油 ， 2 0 0 8 ， 2 8 4 91 0 ． J i a n g H u a i y o u ， S o n g Xi n m i n， Wa n g Y u a n j i ， e t a 1 ． C u r r e n t s i t u a t i o n a n d f o r e c a s t o f t h e wo r l d’ s c a r b o n a t e o i l a n d g a s 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 [ J ] ． O f f s h o r e O i l ， 2 0 0 8 ， 2 8 4 91 0 ． 白国平． 世界碳 酸盐 岩 大油气 田分 布特 征 [ J ] ． 古 地理学 报 ， 2 0 0 6 ， 8 2 2 4 82 4 9 ． B a i Gu o p i n g ． Di s t r i b u t i o n p a t t e rns o f g i a n t c a r b o n a t e fi e l d s i n t h e w o a d [ J ] ． J o u r n a l o f P a l a e o g e o g r a p h y ， 2 0 0 6 ， 8 2 2 4 8 2 4 9 ． 吕修祥 ， 金之钧． 碳酸盐岩油气 田分 布规律 [ J ] ． 石油学报 ， 2 0 0 0， 2 1 3 81 3 ． L v X i u x i a n g ， J i n Z h i j u n ． D i s t r i b u t io n p a t t e rns o f o i l g a s fi e l d s i n t h e c a r b o n a t e r o c k [ J ] ． A e t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 0， 2 1 3 8 1 3． 贾承造 ， 魏 国齐 ， 姚慧 君 ， 等． 中 国塔 里木 盆地构造 特征 与 油气[ M] ． 北京 石油工业 出版社 ， 1 9 9 7 11 2 6 ． J i a C h e n g z a o ， We i G u o q i ， Y a o Hu ij u n ， e t a 1 ． S t r u c t u r a l c h a r a c t e ri s t i e s a n d h y d r o c a r b o n i n T a r i m b a s i n o f C h i n a [ M] ． B e ij i n g P e t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ， 1 9 9 7 11 2 6． 韩 剑发 ， 于红枫 ， 张海祖 ， 等． 塔 中地 区北部斜 坡带 下奥 陶 统碳酸盐岩风化壳油气 富集特 征[ J ] ． 石油与天然 气地 质， 2 0 0 8 ， 2 9 2 1 6 81 7 3 ． Ha n J i a n f a， Yu Ho n g f e ng ， Z h a n g Ha i z u， e t a 1 ． Ch a r a c t e ris t i c s o f h y d r o c a r b o n e n r ic h me n t i n t h e L o we r Or d o v i c i a n c a r b o n a t e r o c k we a t h e rin g e rns t o n t h e n o r t h e r n s l o p e z o n e o f Ta z h o n g a r e a [ J ] ． Oi l ＆G a s G e o l o gy， 2 0 0 8， 2 9 2 1 6 81 7 3 ． 付广 ， 张发强 ， 吕延防． 厚度在泥 岩盖层封盖 油气 中的作用 [ J ] ． 天然气地球科学 ， 1 9 9 8 ， 9 6 2 02 5 ． F u Gu a n g ， Zh a n g F a q i a n g， L v Ya n f a n g ． T h e e f f e c t o f t h i c k n e s s o f c l a y s t o n e i n s e a l i n g h y d r o c a r b o n [ J ] ． N a t u r a l G a s G e o s c i - e n e e ， 1 9 9 8 ， 9 6 2 02 5 ． 程海生 ， 杨 风丽． 油气 田断层封 闭性 综述 【 J ] ． 特 种油气藏 ， 2 0 0 8 ， 1 5 1 68 ． 下转第9 0 8页 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 石 油 与 天 然 气 地 质 第 3 2卷 C h e n S h u p i n g ， T a n g L i a n g j i e ， J i a C h e n g z a o ， e t a 1 ． An a l y s i s o f t h e b a s e me n t s u b s ide n c e o f t h e c e n o z o i c o v e r h u r d e n 0 f t h e w e s t e r n K u q a d e p r e s s i o n[ J ] ． J o u rna l o f S o u t h w e s t P e t r o l e u m I n s t i t u t e ， 2 0 0 4 ， 2 6 1 58 ． [ 9 ] 汤良杰， 贾承造， 金之钧， 等． 塔里木盆地库车前陆褶皱带 中段盐相关构造特 征与油 气聚集 [ J ] ． 地质论 评 ， 2 0 0 3 ， 4 9 5 5 0 15 0 6． T a n g L i a n g j i e ， J i a C h e n g z a o ， J i n Z h i j u n ， e t a1．S al t - r e l a t e d s t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d h y d r o c a r b o n a c c u mu l a t i o n i n t h e Mi d d l e S e g me n t o f t h e Ku q a f o r e l a n d f o l d b e l t i n t h e No r t h e r n T a r i m B a s i n ， N W C h i n a [ J ] ． G e o l o g i c a l R e v i e w， 2 0 0 3 ， 4 9 5 5 015 0 6 ． [ 1 O] 赵俊猛 ， 李 植纯 ， 马宗 晋． 天 山分段性 的地球 物理 学分 析 [ J ] ． 地学前缘 ， 2 0 0 3， 1 0 8 1 2 51 3 1 ． Zh a o J u n Me n g ，L i Zh i C h u n， Ma Z o n g J i n ．Ge o p h y s i c a l e v i - d e u c e f o r s e g me n t a t i o n o f t h e t i a n s h a 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 3 ， 1 0 8 1 2 51 3 1 ． [ 1 1 ] 张明山 ， 姚宗惠 ， 陈发景． 塑性 岩体与逆 冲构 造变形关 系讨 论库车坳 陷西部实例分析 [ J ] ． 地学前缘 ， 2 0 0 2， 9 4 3 7 l一3 7 6． Zh a n g Mi n g S h a n， Ya o Zo n g Hu i ， Ch e n F a J i n g， A d i s c u s s i o n o n t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n p l a s t i c b o d y a n d de f o r ma t i o n o f t h r u s t S t r u c t u r e i n W e s t e r n Ku c h e d e p r e s s i o n o f c h i n a a s a u e x a mp l e [ J ] ． E a r t h S c i e n c e F ron t i e rs， 2 0 0 2， 9 4 3 7 1 3 7 6 ． [ 1 2 ] 王子煜． 库车坳陷断层控制下 的盐岩 塑性流动及对 上覆地 层构造影响的沙箱模 拟 [ J ] ， 石油 实验地 质 ， 2 0 0 2， 2 4 5 上接 第 8 9 6页 [ 2 O] [ 2 1 ] [ 2 2 ] Ch e n g Ha is h e n g ， Ya n g F e n g l i ． An o v e r v i e w o f f a u l t s e a l a b i l i t y i n o i l a n d g a s fi e l d s [ J ] ． S p e c i a l O i l a n d Ga s R e s e r v o i r s ， 2 0 0 8 ， l 5 1 68 ． 李 国军 ， 海 川 ， 杨 玉卿 ， 等 ． 利用测 井地震 资料 预测塔 中油 田碳酸盐岩储集层 [ J ] ． 测井技术 ， 2 0 0 8 ， 3 2 3 2 2 5 2 2 6 ． L i G u o j u n ， Ha i c h u a n ， Ya n g Y u q i n ， e t a 1 ． P r e d i c t i o n o f c a r b o n a t e r e s e r v o i r wi t h L o g g i n g --s e i s mi c i n for ma t i o n -- c a s e s t u d y o n Or - d o v i c i a n r e s e r v o irs o f No ． 1 S l o p e Br e a k Z o n e． T a z h o n g Oi l fi e l d [ J ] ． We l l L o g g i n g T e c h n o l o g y ， 2 0 0 8， 3 2 3 2 2 52 2 6 ． 刘 春晓 ， 张晓花 ， 刘建军 ． 塔 中地 区火山岩与 油气藏关 系研 究 [ J ] ． 断块油气 田， 2 0 0 4， 1 1 5 1 82 0 ． L i u C h u n x i a o ， Z h a n g X i a o h u a ， L i u J i a n g j u n ． R e s e a r c h o f t h e r e l a t i o n s h i p b e t we e n l a v a a n d h y d r o c a r b o n i n Ta z h o n g a r e a， T a r i m b a s i n ． F a u lt B l o c k O i l ＆ G a s F i e l d 。 2 0 0 4 ， 1 1 5 1 82 0 ． 刘春晓 ， 李铁刚 ， 刘城先 ． 塔 中地 区深部 流体 活动及 其对油 气成藏的热作用[ J ] ． 吉林大学学报 地球科学版 ， 2 0 1 0 ， 4 0 2 2 7 9 2 8 4 ． L i u Ch u n x i a o， Li Ti e g a n g ， Li u Ch e n g x i a n． De e p fl u i d a c t i v i t y i n [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 ] [ 2 3 ] [ 2 4 ] 4 414 4 5． W a n g Zi y u．S a n d b o x s i mu l a t i o n o f s a h roe k p l a s t i c fl o w C O n ． t r o l l e d b y f a u l t s i n t h e k u c h e d e p r e s s i o n o f t h e t a r i m b a s j n a n d i t s i n fl u e n c e o n o v e r l y i n g s t r a