塔里木盆地古生代海相地层礁滩相油气藏研究综述

廖凯飞，秦 莎 （长江大学地球科学学院，湖北 武汉 430100）

梁智荣 （美国新墨西哥理工大学石油工程学院，新墨西哥 索克罗 87801）

1 塔里木盆地古生代海相地层礁滩相油气勘探进展

塔里木盆地的海相油气勘探领域可大致划分出2大类[1－2]，一类是碳酸盐岩，另一类是碎屑岩。前者主要包括碳酸盐岩台地上的风化壳储层、台缘上的礁滩储集体；后者主要为滨浅海的滨岸砂体、风成砂体、潮道、台缘－斜坡－盆地上的碎屑流及等深流，包括多层叠置的水道及朵状体、斜坡扇及海底扇（深水扇）等[3]。塔河油田塔深1井在鹰山组距风化壳界面664m下 （6237～6277m）发育大型溶洞孔，累计漏失泥浆5394m3。在寒武系白云岩中埋深8404～8408m发现了浅黄色轻质油，在第三（7876.39～7873.78m）、第四、第五取心段 （8408.90～8405.60m）均见到孔洞特别发育的储集层段。研究表明[4]，在塔深1井钻遇的多个寒武系建隆体，建隆3及建隆2中上部为藻丘 （滩）后缘沉积，建隆2下部为藻丘 （滩）沉积。塔中以奥陶系礁滩相为主的油气勘探进展主要体现在以下几个方面：①2006年中石油塔里木分公司在塔中完钻井25口，新获工业油气流井11口，探井成功率达41.7%[5]，已整体部署三维2359km2，通过地震技术攻关使资料品质大幅度提高[6]。②位于塔中45井北偏西的塔中86井在良里塔格组获得工业油气流，扩展了礁滩体向西延伸，而塔中72井良里塔格组下部含泥灰岩段的油气发现，说明良里塔格组礁滩体沿台地缘多期纵向叠置、侧向迁移[6]。③塔中83、721井奥陶系鹰山组相继获得高产油气流。在鹰山组发育了大型缝洞、泥浆漏失146m3，其中，塔中83井在5355.5～5505m鹰山组中未改造，油咀8mm，油压45.39MPa，日产油54.72m3，日产气381336m3；油咀12mm，油压39.16MPa，日产油126.48m3，日产气720352m3，这反映在塔中北斜坡下奥陶统鹰山组中存在不整合风化壳岩溶储层[7]。

2 塔里木盆地古生代海相地层礁滩相油气藏特征

2.1 礁滩相带发育背景、类型与时空分布

塔里木盆地礁滩相具有不同种类，但主要为台缘礁和台内点礁，其形成与地质结构及台地结构有关[8]。对塔里木盆地寒武至奥陶系沉积层序研究表明[9]：①早中寒武世缓坡型台地结构与层序模式，即发育高频沉积旋回、台缘礁不发育、斜坡区发育碎屑流－浊流和斜坡－陆棚区烃源岩发育；②晚寒武世－早奥陶世弱镶边斜坡型台地结构与层序模式，即并进型碳酸盐岩旋回厚度巨大并以局限台地相为主、追补型碳酸盐岩水体逐渐加深和发育台缘 （礁）滩相沉积；③中晚奥陶世早期孤立碳酸盐岩台地结构型式与沉积模式，即具镶边型台缘结构与礁滩相发育、台缘斜坡区广泛发育丘形地质异常体和台地斜坡区滑塌和重力流沉积发育；④晚奥陶世晚期淹没台地层序结构与沉积模式，即主要发育混积陆棚相的碎屑岩沉积。对塔中Ⅰ号坡折带研究表明[10－11]，台缘的良里塔格组礁滩体发育具有早期伸展断裂作用背景，而地质结构的变化造成礁滩体发育的差异。例如，塔中76井区礁滩体为断裂复杂化；塔中62井区礁滩体高陡狭窄，相对高差大；塔中82井区礁滩体宽缓，相对高差较小；塔中45井区礁滩体宽缓，厚度较薄。此外，良里塔格组礁滩体在Ⅰ号坡折带东西两侧具有不同的特点，其中，良里塔格组泥质条带灰岩段礁滩向西发育；颗粒灰岩段向西为宽缓丘滩相；含泥灰岩段向西发育丘滩相。

2.2 礁滩储集体的发育

台缘的礁滩相生成具有早期伸展断裂作用背景，后经历了同生期岩溶作用及埋藏作用叠加改造[12]。同生期岩溶作用为海平面米级旋回，发育多个相互叠置的淡水透镜体储集体，相关特征如下[13]：①溶蚀孔隙与特定层位颗粒灰岩相联系；②溶蚀选择颗粒内部进行，以粒内溶孔、铸模孔储渗空间优势发育为特征，或以颗粒边缘和粒间第一世代胶结物溶蚀形成粒间溶孔和粒间溶蚀孔洞为特征；③溶蚀孔隙内可存在早期石油充注，揭示这些储渗空间的形成时间较早。其中，以顺2井为代表的良里塔格组颗粒灰岩段主要沉积于潮上－潮间带的相对高能量带，受海平面下降的影响，发育了2个淋滤－渗滤带旋回的小型喀斯特岩溶作用，这代表了与沉积间断面或层序界面控制的有大气水为主的早期风化淋滤作用，再经后期埋藏成岩过程中的断裂－裂隙及有关的酸性流体的溶蚀作用改造，从而形成有利的储集体和地层成岩圈闭。此外，普光气藏飞仙关组的鲕滩储层经历了同生大气水暴露、埋藏溶蚀作用等多种作用叠合，而其白云岩储层则经历了混合水作用，愈来愈多的证据表明储层经历了强烈的与膏盐 （S2－）TSR热作用改造，台缘礁滩叠置构成巨厚的优质储层，横向厚度变化明显[14]。

2.3 与礁滩相有关的成藏组合

塔里木盆地石炭系、奥陶系台地相内存在台内点礁个体，可形成规模型储集体及油气藏[15]。例如，巴什托－亚松迪石炭系油气藏的台内滩相储集性好，石炭系储盖组合好。塔河一间房组的海绵礁灰岩经历了大气水风化淋滤作用后，可形成较好的储集体及一定规模的油气藏 （如S75、S 705井等），其盖层为良里塔格组泥灰岩或巴楚组泥岩。塔中台缘带的良里塔格组礁滩体沿东西带及块状分布特征，上部的桑塔组泥岩为盖层，油气来自于沿断裂或裂隙运移的近源的寒武系烃源岩及相对低能的上奥陶统滩间海灰泥丘泥质烃源岩，油气聚集呈整体性、“多层楼”油气聚集特征，储层控制了油气分布与规模。普光气藏发育了深埋藏条件 （大于6000m）和较高孔渗性的飞仙关组鲕滩储层，其上有上三叠统优质膏岩盖层，无统一的气水界面，成藏模式为 “早期成藏，后期转化，晚期定位”。

2.4 礁滩储集体地震及测井响应特征

1）普光气田 ①飞仙关组鲕滩呈现 “三轴、强振幅、中等频率、中－好连续性、平行反射结构”的亮点反射特征；②长兴组点礁呈现 “顶底强反射、礁内部低频弱反射、杂乱、凸透镜状结构”的反射特征；③长兴组边缘礁密集分布于古斜坡陡缓转折带，整体呈现 “顶部强振幅、内部低频、弱振幅、杂乱、透镜状反射结构”的反射特征。

2）塔河油田 一间房组底界面所对应反射波为一个弱振幅、连续性差反射波，其内部呈弱振幅零乱反射特征。生物礁、粒屑滩呈弱振幅零乱反射、波形不规则、同相轴不光滑等反射特征。

3）塔中Ⅰ号坡折带油气田 ①礁滩型呈丘状反射外形特征；②溶孔溶洞型呈内幕串珠状强反射、复合波谷中夹波峰、高瞬时频率等反射特征③裂缝型呈内幕杂乱弱反射特征；④干层呈顶部钢轨反射和内幕弱反射的特征。

3 主要地质研究难点

（1）塔里木盆地古生代海相烃源岩发育的岩相 （层位）、时空分布及勘探潜力仍存在较大不确定性，具体内容如下[16]：下古生界二套主力烃源岩 （热演化程度、潜力大小）、深水区烃源岩生烃潜力；再生烃源、分散有机质贡献与有效供烃区、不连续生烃的机理；深层白云岩、深水扇体等勘探领域以及震旦系烃源岩、多类型烃源岩 （再生、分散有机质等）、深水沉积体 （复理石等）的资源潜力评价。

（2）对多成因的碳酸盐岩储层发育机理、加里东中期岩溶作用分布的研究不够。如塔深1井在埋深7000～8000m建隆体内储层发育，难以用传统的成岩演化和孔隙演化理论进行解释，需要通过深入研究才能了解其机理。

（3）对成藏过程 （油气水性质、期次、运聚、构造调整）及油气富集规律认识不清[17]。如塔深1井在埋深大于7000m，温度大于160℃的环境下，存在液态烃，这需要重新认识 “液态窗下限”在不同地区 （盆地）特定地质条件的分布，以有效指导深层、超深层勘探。除有效供烃区难以确定外，目前亟待研究的内容包括以下内容：①油气运聚与输导体系研究，如断层的活动期、输导的有效性及与油气运聚的匹配关系；不整合面与油气长距离运移；碳酸盐岩孔、洞、缝体系中的的油气输导作用。②油气藏形成过程研究，如成藏期次与主要成藏贡献、盖层与保存条件等。

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