倪新锋,陈永权,朱永进,杨鹏飞,熊 冉
(1.中国石油杭州地质研究院,杭州310023;2.中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室,杭州310023;3.中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000)
塔北地区寒武纪深层白云岩构造-岩相古地理特征及勘探方向
倪新锋1,2,陈永权3,朱永进1,2,杨鹏飞3,熊冉1,2
(1.中国石油杭州地质研究院,杭州310023;2.中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室,杭州310023;3.中国石油塔里木油田分公司,新疆库尔勒841000)
由于塔北地区寒武系深层白云岩资料点少,有效恢复岩相古地理成为制约寒武系深层白云岩勘探领域优选的关键地质要素之一。利用有限的14口钻井和4个野外露头地质资料点以及地震资料,探讨了塔北地区寒武纪深层白云岩岩相古地理特征,精细刻画了台地类型及台缘特征,并尝试刻画台内沉积分异。塔北地区寒武纪总体发育轮南断控陡坡型台缘和北部沉积缓坡型台缘2种类型的台缘,台内滩、膏云坪、膏盐湖及台内洼地等沉积单元分异明显。台缘特征及台内沉积分异控制了储盖组合的配置,由此得出长期继承性隆起上的寒武系台缘礁滩、礁后滩白云岩与蒸发盐湖相膏盐岩和蒸发潮坪相膏泥质白云岩形成的优质储盖组合为有利的勘探方向。塔北地区寒武系具有2个现实的有利勘探区带:轮南陡坡型台缘带和北部缓坡型台缘带,其中,轮南台缘带后侧、泻湖靠海一侧的礁后滩储层上覆致密碳酸盐岩盖层;北部台缘带藻丘及滩体复合型白云岩储层上覆中、下寒武统泥晶白云岩、膏质白云岩及含泥白云岩等致密盖层。北部缓坡型台缘带储盖组合要优于轮南陡坡型台缘带,勘探前景更为乐观。
深层白云岩;构造-岩相古地理;台地边缘;勘探方向;寒武纪;塔北地区
塔里木盆地寒武系沉积了上千米厚的白云岩地层。塔北牙哈—英买力地区寒武系白云岩潜山油气藏的发现,以及塔中地区中深1井和中深5井与塔西南地区玉北油田寒武系盐下白云岩的重要突破[1],均表明寒武系白云岩层系具备油气规模成藏的基本石油地质条件,勘探前景广阔。在寒武纪构造-岩相古地理编图方面,前人已做过一些研究工作,但由于钻遇寒武系的井较少,钻穿寒武系的井就更少(迄今全盆地钻遇寒武系40口井,钻穿寒武系10口井),因此,其研究主要侧重于对盆地边缘寒武系露头和单井沉积相的解剖,而对于寒武系整体的研究较少[2-7]。随着塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探逐步向寒武系深层发展,对更为精细的岩相古地理研究的需求也显得更加迫切。岩相古地理的恢复主要是对台缘带、台内颗粒滩、台内膏云坪及台内洼陷等重要地质单元的刻画。目前塔里木盆地深层白云岩有利相带为礁滩体[8-9],主要分为2类:一类是台缘礁滩体,见于柯坪地区苏盖特布拉克剖面和肖尔布拉克剖面下寒武统、轮南地区塔深1井和轮深2井中上寒武统以及古城地区古城8井和城探1井上寒武统等;另一类是台内滩,见于中深1、中深5、方1和康2等井下寒武统。这2类礁滩体均具备发育规模均质储层的条件。对于埋深达六七千米以上、钻井资料稀少的寒武系深层白云岩来讲,其台缘带在地震剖面上更易被识别,且储层连片发育[10-11]。以相带丰富、边缘相带比较发育且构造较稳定的塔北地区寒武纪为例,利用有限的钻井和野外露头地质资料点及大量的地震相分析来探讨该区寒武纪深层白云岩构造-岩相古地理特征,精细刻画台地类型及台缘特征,进而尝试性地刻画台内沉积分异,并从储盖组合的角度指出有利的勘探方向。
碳酸盐岩沉积记录往往受古地理构造背景直接控制,即“构造控盆,盆控相”[12],因此,了解盆地的古构造背景对古地理的研究意义重大。塔北地区寒武系是在前震旦系变质岩基底上发育起来的一个长期发展的古隆起,于加里东中—晚期形成凸起雏形,在海西早期受区域性挤压抬升并形成向西南倾伏的呈北东向展布的大型鼻状凸起[13]。塔北地区构造演化大致经历了三大阶段:晚加里东—早海西期稳定抬升剥蚀期、晚海西—印支期挤压抬升期及燕山—喜山期调整定型期,而决定构造格局的古生界构造形态主要形成于海西期,定型于早印支期[14-15]。在早古生代至晚古生代早期,塔里木盆地四面均被小洋盆包围,其中北为天山洋,西至西南为昆仑洋,南为阿尔金洋,东为库鲁克塔格深海。盆地的古地理演化格局显示其经历了一个较为完整的盆山转化过程:早震旦世碎屑岩陆架→晚震旦世—早寒武世碳酸盐缓坡和陆架→中寒武世至中奥陶世呈东西向展布的碳酸盐台地—斜坡—深水盆地体系→中晚奥陶世—中泥盆世夭折前陆盆地。
2.1编图方法及主要编图地质单元
塔北地区寒武纪岩相古地理编图依然沿用单因素分析多因素综合作图法[2],但和以往不同的是在野外露头和钻井的基础上,采用基于岩石结构组分的测井岩性分析和基于地震参数与波形聚类相结合的地震相分析2项优化的沉积相分析技术,并增加了舒探1井和英探1井等新钻井资料,使测井相、地震相及地层厚度等单因素图件更加量化,新编制的岩相古地理图中台缘带得到进一步落实,台内膏盐湖及滩体分异更加明显。基于岩石结构组分的测井岩性分析技术主要根据岩心描述、岩心实验分析数据和测井资料,利用合成参数、多矿物模型解释及神经网络等方法,实现邓哈姆分类的岩性识别、岩石结构组分识别及灰岩颗粒含量预测,从而完成沉积微相的精细分析。基于地震参数与波形聚类相结合的地震相分析技术包括相面法和波形聚类法。其中,相面法是用肉眼来观察地震反射特征,建立地震相模式,并通过在剖面上追踪不同的地震相来绘制平面地震相图,进而达到沉积相平面预测的目的,一般用于二维地震区域的沉积相研究;波形聚类法是利用地震道波形特征对某一层间地震数据道进行逐道对比,细致刻画地震信号的横向变化,从而得到地震异常体的平面分布规律,一般用于三维地震区域沉积微相的精细研究。
根据塔北地区14口钻遇寒武系的钻井及4个野外露头资料分析,并结合全盆地岩相古地理格局对比,认为塔北地区寒武纪主要发育蒸发台地、局限台地、半局限台地、开阔台地、台地边缘、斜坡及盆地相。岩相古地理中刻画的重要地质单元包括台地边缘礁滩、台内滩、膏云坪、云坪、膏盐湖、台内洼地、斜坡及盆地。有关上述8类地质单元的岩石学、地震相、测井相及沉积构造特征等前人已有少量描述[16-17],以下将在构造-岩相古地理特征部分一并阐述,不再单独赘述。
2.2构造-岩相古地理特征
2.2.1早寒武世岩相古地理特征
塔北地区揭示下寒武统的地质资料点主要包括4个野外露头以及牙哈5、舒探1和星火1等3口钻井,整体钻探程度较低。根据区域构造-岩相古地理研究及地质资料点的约束,认为塔北地区早寒武世为半局限台地—台地边缘礁滩—斜坡—盆地相沉积组合体系。其中,半局限台地以广泛分布的藻云坪为主,岩石类型多为藻白云岩,分布面积约占编图范围的50%,这与寒武纪藻类沉积较为发育密切相关。目前仅有牙哈5井和舒探1井钻遇这套台内藻云坪沉积(图1)。
图1 塔北地区早寒武世岩相古地理Fig.1 Lithofacies palaeogeographic map of Early Cambrian in northern Tarim Basin
台地边缘的刻画在此次研究过程中取得了明显的进展,首次落实了早寒武世北部台缘带的位置及内部结构。该时期台缘带主要发育在阿克苏地区苏盖特布拉克剖面—英买36井—桥古1井一线,属于缓坡型台缘,发育“小礁大滩”,为藻礁(丘)及藻砂屑滩,礁前滩和礁后滩均较发育。中晚寒武世的台缘带在研究区地震剖面上特征不明显,推测其若发育,则位于地震工区外,符合缓坡型台缘建隆迁移较远的特征(图2)。目前,尚无钻井钻遇早寒武世北部台缘带,仅有的地质资料点为苏盖特布拉克剖面及肖尔布拉克剖面的肖尔布拉克组,其中苏盖特布拉克剖面为一套典型的台缘微生物礁滩沉积[18](图版Ⅰ-1~Ⅰ-3),岩性为藻格架白云岩及藻砂屑白云岩,向盆地方向表现出弱加积—进积特征(图版Ⅰ-1)。仅有的钻井资料显示,星火1井为斜坡相泥晶灰岩[19](图版Ⅰ-4),牙哈5井为台内泡沫状藻云岩(图Ⅰ-5)。根据威尔逊相模式[20],穿过星火1井和牙哈5井之间,必定有一个碳酸盐台地边缘带沿着苏盖特布拉克剖面向东北方向延伸。由此,利用玉东—英买力地区的三维地震资料进行地震刻画。从地震特征来看,礁滩体内部呈丘状弱反射,向斜坡部位厚度逐渐减小(图3)。从地震刻画的结果来看,北部台缘带西起苏盖特布拉克剖面,东至东河塘北部地区削蚀尖灭,地震落实长度约220 km,在英买力—红旗区带内长约140 km,宽约8 km,规模巨大(参见图1),有待钻井证实。
图2 塔北地区北部缓坡型台缘带迁移叠置模式Fig.2 The migration and superimposed model of Cambrian platform margin belt in northern Tarim Basin
图3 英买7-8井区礁滩体地震反射特征Fig.3 Seismic reflection features of reef-shoal in Yingmai 7-8 well field
值得一提的是,下寒武统玉尔吐斯组为塔里木盆地重要的优质烃源岩发育层位。目前,星火1井钻遇该套地层,其岩石类型为泥页岩和泥质白云岩等,沉积环境以中—下缓坡为主[19]。
2.2.2中寒武世岩相古地理特征
塔北地区揭示中寒武统的地质资料点主要包括4个野外露头以及英探1井等7口钻井。研究区中寒武世继承了早寒武世南北分异的沉积格局,但由于古隆起的幅度降低,海平面下降,其沉积格局发生了明显的改变。根据区域构造-岩相古地理研究及地质资料点的约束,认为受塔南隆起正地貌幅度减小以及规模性海退事件的影响,研究区中寒武世沉积模式主要表现为蒸发台地—台地边缘—斜坡—盆地相(图4)。蒸发台地内部又进一步划分出膏盐湖、膏云坪及(泥)云坪等亚相带,其中,膏盐湖覆盖了整个塔北近一半地区。根据钻井资料,英探1井钻揭中寒武统阿瓦塔格组顶部约80 m,除下部约5 m厚的花岗闪长岩之外,均表现出典型的蒸发台地沉积特征,岩性主要为含膏云岩或膏盐。根据地震反射及地层厚度分布特征,膏盐湖发育区地层厚度较大,平均厚度大于450 m,尤其是在英探1井区附近,厚度大于600 m。中寒武世,早寒武世台内洼地发育区演化为膏盐湖沉积中心,膏盐湖周缘分布着宽度不等的膏云坪沉积,因经历了准同生期白云石化及大气淡水淋滤等储层改造作用,成为重要的规模储层发育有利区带。膏云坪与台地边缘之间为(泥)云坪发育区(含部分藻云坪,如英买36井),除英探1、牙哈10及英买7等井外,其他钻井均落在这一区带内。至中寒武世,东部台地边缘呈现出典型的加积—进积型弱镶边—镶边的特征(图5),塔深1井钻揭中寒武统台缘;北部台缘带剥蚀殆尽,但依据整体沉积背景及特征分析,推测北部台缘带向北方向应存在不同程度的进积。
2.2.3晚寒武世岩相古地理特征
塔北地区钻揭上寒武统的地质资料点比较多,已完钻井多达11口,但分布不均匀,主要集中在塔北地区北部。与塔中—巴楚地区上寒武统类似,塔北地区上寒武统主要发育一套厚层结晶白云岩,部分见颗粒幻影结构,为半局限—开阔台地藻砂屑滩沉积;局部发育泥—粉晶白云岩和含膏白云岩,为半局限—局限台地潮坪亚相沉积。根据区域构造-岩相古地理研究及地质资料点的约束,认为受塔西大台地控制,研究区晚寒武世逐渐变得平缓,相对海平面较中寒武世明显上升,沉积格局演化为半局限—开阔台地,具体可细分为台内洼地、台内泛滩、藻云坪、台地边缘、斜坡及深水盆地等沉积亚相(图6)。与早—中寒武世岩相古地理相比,研究区晚寒武世沉积具有以下2个明显的特征:一是海平面上升,蒸发盐消失,取而代之的是分布广泛的半局限台地成因的结晶白云岩,且厚度不等的台内滩广泛发育,叠合厚度可达400 m以上;二是东部台缘带呈现出典型的镶边特征且明显向周缘进积(图7),此外,东部台缘斜坡处发育巨厚的重力流沉积[21]。
图4 塔北地区中寒武世岩相古地理Fig.4 Lithofacies palaeogeographic map of Middle Cambrian in northern Tarim Basin
图5 塔北地区寒武纪台缘带的迁移与地震剖面Fig.5 Characteristics of the migration of Cambrian platform margin belt and typical seismic profiles
研究区台内洼地位于阿瓦提凹陷内英探1井南部地区,其分布范围继承了中寒武世膏盐湖沉积区域,但岩性转变为含灰云岩。台内洼地以北至台地边缘之间广泛分布着颗粒浅滩,如英探1井和轮深2井等。泛滩的分布范围与早寒武世类似,但发育机制明显不同。英买32井区和英买36井区发育小面积的藻云坪,从英买36井的标准剖面来看,其岩性以粉晶—细晶藻云岩为主。轮南台缘带具有与早—中寒武世明显不同的特征,表现为3~4期礁滩体叠置前积(参见图7)。受晚寒武世与早奥陶世之间不整合的影响,寒武系顶部礁滩体遭受剥蚀,局部仅保留前3期礁滩体,塔深1井和于奇6井钻揭了上寒武统这套台缘沉积。
图6 塔北地区晚寒武世岩相古地理Fig.6 Lithofacies palaeogeographic map of Upper Cambrian in northern Tarim Basin
图7 塔北地区东部台缘带地质结构剖面(过XH1_YQ4-1_XBJ剖面)Fig.7 Internal architecture of platform margin belt in northern Tarim Basin
2.3构造-岩相古地理演化
受不同时期海平面升降及构造演化的影响,塔北地区早寒武世至晚寒武世沉积演化主要经历了3个阶段。
(1)阶段Ⅰ:早寒武世早期快速海侵—逐渐海退、缓坡台地—藻云坪沉积为主阶段
塔北地区早寒武世玉尔吐斯组沉积期发育一套以黑色泥页岩为主且有机质丰富的主力烃源岩,代表这一时期存在一次快速海侵事件;随后至肖尔布拉克组沉积期,海平面逐渐下降,水体能量明显增强,同时该时期构造相对稳定,地形平坦,造就了肖尔布拉克组呈准层状广泛发育的藻云坪及藻砂屑滩沉积,构成了良好的储层发育基础;至吾松格尔组沉积期,海平面进一步下降,开始出现潮坪相沉积,藻类大量发育,同时,局部出现蒸发潮坪沉积。
(2)阶段Ⅱ:中寒武世海平面下降、弱镶边/镶边台地—膏盐湖—膏云坪—(泥)云坪沉积阶段
塔北地区中寒武世是海平面整体下降期,古气候也变得干旱炎热,主体发育了一个规模较大的膏盐湖沉积,与周缘膏云坪等沉积构成了膏盐湖—膏云坪—(泥)云坪—台地边缘组合,具有明显的分带性。该时期萨布哈白云岩及渗透回流白云岩广泛发育,形成了一套优质储层。此外,膏盐岩则形成了良好的区域性盖层,构成了良好的储盖组合。
(3)阶段Ⅲ:晚寒武世海平面上升、强镶边型台地—巨厚台内滩沉积阶段
受区域构造演化及海平面逐渐上升的影响,在整体继承中寒武世沉积格局的基础上,塔北地区晚寒武世由以膏盐湖为中心的沉积体系转变为以半局限—开阔台地为主的沉积,台内发育了数量众多且规模和厚度均较大的台内滩沉积。受白云石化、热液改造及晚寒武世晚期层间岩溶作用的影响,形成了大面积分布且质量良好的优质储层。此外,塔北地区北部地势较高、水体能量相对较弱的位置不容易成滩,发育了小面积的藻云坪沉积。
塔北地区寒武系为继承性古隆起,处于油气长期运移和聚集的有利指向区,石油地质条件优越。塔北地区中下寒武统发育良好的储盖组合,储层以台缘礁滩和礁后滩白云岩储层为主,盖层以蒸发盐湖相膏盐岩和蒸发潮坪相膏泥质白云岩为主。星火1井实钻与地震研究结果表明,下寒武统玉尔吐斯组烃源岩在塔北地区广泛分布,但演化程度较低,以生油为主[19,22-23];同时,该区下寒武统台缘礁滩和礁后滩白云岩相带发育规模构造-岩性圈闭。塔北地区寒武系盐下白云岩埋深在8 500 m内的区带面积约6 000 km2,是塔里木盆地下古生界黑油勘探的重要接替区,潜在资源量超过4亿t。下面从储盖组合的角度对塔北地区2种具有不同沉积特征的台缘带勘探前景进行阐述。
轮南地区寒武纪为陡坡型强镶边加积—进积叠置型台缘。早寒武世,塔里木盆地主体发育缓坡“小礁大滩”型台缘;到中晚寒武世主要发育陡坡型加积—进积台缘,多期礁滩体叠置,形成陡坡型强镶边加积—进积叠置型台缘,而且地震剖面上显示上寒武统存在顶部强烈的削蚀(参见图7);这种台缘特征在晚寒武世比较典型。钻遇陡坡型加积—进积台缘礁滩储层的井包括塔深1、轮深2、于奇6、古城4、古城7、古城8和城探1等井,主要为一套藻礁(丘)型白云岩。此类白云岩储层以细—粗晶白云岩为主,部分见藻黏结结构,孔隙成因主要为原岩孔隙的继承和再调整,部分为埋藏溶蚀作用。如塔深1井溶蚀孔洞及晶间溶孔发育,孔隙度可达9.7%;油气显示活跃,见规模沥青发育;试油产水,见少量天然气,火焰高0.5~1.0 m。由于整体缺乏有效致密层的封盖导致了塔深1井的失利[24]。由此看出,此类加积—进积型台缘带储层在塔北地区非常发育,盖层往往是这类储层发育的关键。因此,位于台缘带后侧、泻湖靠海一侧的礁后滩体为有利储层发育区,且该相带储层往往上覆致密碳酸盐岩盖层,可形成优良的储盖组合。
缓坡型台缘带以塔北地区西部英买36井区三维区为例。从早寒武世岩相古地理来看,英买36井区总体发育“小礁大滩”进积型台缘,主要发育一套渗透回流白云岩储层。从野外肖尔布拉克剖面及苏盖特布拉克剖面来看,岩性以灰色的保留原岩颗粒和藻(丘)格架结构的粉晶白云岩为主,常发育在礁(丘)顶部及侧翼,储层平均厚度为35~40 m,呈层状分布,南北向延伸范围可达15 km。因此,位于台缘带顶部及两侧翼、泻湖靠海一侧的礁滩体为有利储层发育区。由于其为缓坡型台地边缘,所以相带迁移变化比较大,台缘带在中寒武世已经迁移到研究区30 km之外,其上覆直接盖层变为吾松格尔组泥岩和泥晶白云岩,如在苏盖特布拉克剖面北部的奥依皮克剖面吾松格尔组发育有60多米的泥晶白云岩和泥岩地层。另外,中寒武统发育的膏质白云岩、泥晶白云岩及膏盐岩可形成区域性盖层[25-27]。例如邻区的牙哈10井中寒武统沙依里克组发育一套厚35 m的泻湖相泥晶白云岩,井深6 448.95 m处泥晶白云岩样品的突破压力达到23.061 MPa,突破半径为6.189 nm,是一套优质的区域性盖层。由此看出,下寒武统缓坡型台缘带储层为一套藻丘型滩体控制的丘滩复合型白云岩储层,其盖层为中、下寒武统泥晶白云岩、膏质白云岩及含泥白云岩等致密层,其储盖组合要优于轮南陡坡型台缘带,勘探前景更为乐观。
(1)塔北地区寒武纪总体发育轮南断控陡坡型台缘和北部沉积缓坡型台缘2种类型的台缘,台内滩、膏云坪、膏盐湖及台内洼地等沉积单元分异明显。
(2)台缘特征及台内沉积分异控制了储盖组合的配置,由此得出长期继承性隆起上的寒武系台缘礁滩、礁后滩白云岩与蒸发盐湖相膏盐岩和蒸发潮坪相膏泥质白云岩形成的优质储盖组合为有利的勘探方向。北部缓坡型台缘带储盖组合要优于轮南陡坡型台缘带,勘探前景更为乐观。
(References):
[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,2014,19(2):1-13. Wang Zhaoming,Xie Huiwen,Chen Yongquan,et al.Discovery and exploration of Cambrian subsalt dolomite original hydrocarbon reservoir at Zhongshen-1 well in Tarim Basin[J].China Petroleum Exploration,2014,19(2):1-13.
[2]冯增昭,鲍志东,吴茂炳,等.塔里木盆地寒武纪岩相古地理[J].古地理学报,2006,8(4):427-439. Feng Zengzhao,Bao Zhidong,Wu Maobing,et al.Lithofacies palaeogeography of the Cambrian in Tarim area[J].Journal of Palaeogeography,2006,8(4):427-439.
[3]刘伟,张光亚,潘文庆,等.塔里木地区寒武纪岩相古地理及沉积演化[J].古地理学报,2011,13(5):529-538. Liu Wei,Zhang Guangya,Pan Wenqing,et al.Lithofacies palaeogeography and sedimentary evolution of the Cambrian in Tarim area[J].Journal of Palaegeography,2011,13(5):529-538.
[4]杨永剑,刘家铎,田景春,等.塔里木盆地寒武纪层序岩相古地理特征[J].天然气地球科学,2011,22(3):450-459. Yang Yongjian,Liu Jiaduo,Tian Jingchun,et al.Sequence lithofacies paleogeography of Cambrian in Tarim Basin[J].Natural Gas Geoscience,2011,22(3):450-459.
[5]赵宗举,罗家洪,张运波,等.塔里A木盆地寒武纪层序岩相古地理[J].石油学报,2011,32(6):937-948. Zhao Zongju,Luo Jiahong,Zhang Yunbo,et al.Lithofacies palaeography of Cambrian sequences in the Tarim Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2011,32(6):937-948.
[6]胡九珍,冉启贵,刘树根,等.塔里木盆地东部地区寒武系—奥陶系沉积相分析[J].岩性油气藏,2009,21(2):70-75. Hu Jiuzhen,Ran Qigui,Liu Shugen,et al.Sedimentary facies analysis of Cambrian-Ordovician in eastern Tarim Basin[J].Lithologic Reservoirs,2009,21(2):70-75.
[7]刘雁婷,傅恒,陈骥,等.塔里木盆地巴楚—塔中地区寒武系层序地层特征[J].岩性油气藏,2010,22(2):48-53. Liu Yanting,Fu Heng,Chen Ji,et al.Sequence stratigraphy of Cambrian in Bachu-Tazhong area,Tarim Basin[J].Lithologic Reservoirs,2010,22(2):48-53.
[8]赵文智,沈安江,周进高,等.礁滩储集层类型、特征、成因及勘探意义——以塔里木和四川盆地为例[J].石油勘探与开发,2014,41(3):257-267. Zhao Wenzhi,Shen Anjiang,Zhou Jingao,et al.Types,characteristics,origin and exploration significance of reef-shoal reservoirs:A case study of Tarim Basin,NW China and Sichuan Basin,SW China[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(3):257-267.
[9]杨雪飞,王兴志,代林呈,等.川中地区下寒武统龙王庙组沉积相特征[J].岩性油气藏,2015,27(1):95-101. Yang Xuefei,Wang Xingzhi,Dai Lincheng,et al.Sedimentary features of the Lower Cambrian Longwangmiao Formation in the central Sichuan Basin[J].Lithologic Reservoirs,2015,27(1):95-101.
[10]高志前,樊太亮,杨伟红,等.塔里木盆地下古生界碳酸盐岩台缘结构特征及其演化[J].吉林大学学报:地球科学版,2012,42(3):657-665. Gao Zhiqian,Fan Tailiang,Yang Weihong,et al.Structure characteristics and evolution of the Eopaleozoic carbonate platform in Tarim Basin[J].Journal of Jinlin University:Earth Science Edition,2012,42(3):657-665.
[11]胡媛,张子明,王恩辉.塔里木盆地不同类型斜坡带特征及其控油作用[J].岩性油气藏,2010,22(4):72-79. Hu Yuan,Zhang Ziming,Wang Enhui.Characteristics of different types of slope belt and its oil-control effect in Tarim Basin[J].Lithologic Reservoirs,2010,22(4):72-79.
[12]陈洪德,钟怡江,许效松,等.中国西部三大盆地海相碳酸盐岩台地边缘类型及特征[J].岩石学报,2014,30(3):609-621. Chen Hongde,Zhong Yijiang,Xu Xiaosong,et al.Types and characteristics of carbonate platform margins of marine carbonate rock in three major basins in western China[J].Acta Petrologica Sinica,2014,30(3):609-621.
[13]朱光有,张水昌,王欢欢,等.塔里木盆地北部深层风化壳储层的形成与分布[J].岩石学报,2009,25(10):2384-2398. Zhu Guangyou,Zhang Shuichang,Wang Huanhuan,et al.The formation and distribution of deep weathering crust in north Tarim Basin[J].Acta Petrologica Sinica,2009,25(10):2384-2398.
[14]林畅松,李思田,刘景彦,等.塔里木盆地古生代重要演化阶段的古构造格局与古地理演化[J].岩石学报,2011,27(1):210-218. Lin Changsong,Li Sitian,Liu Jingyan,et al.Tectonic framework and paleogeographic evolution of the Tarim Basin during the Paleozoic major evolutionary stages[J].Acta Petrologica Sinica,2011,27(1):210-218.
[15]张水昌,张宝民,李本亮,等.中国海相盆地跨重大构造期油气成藏历史——以塔里木盆地为例[J].石油勘探与开发,2011,38(1):1-15. Zhang Shuichang,Zhang Baomin,Li Benliang,et al.History of hydrocarbon accumulations spanning important tectonic phases in marine sedimentary basins of China:Taking the Tarim Basin as an example[J].Petroleum Exploration and Development,2011,38(1):1-15.
[16]余宽宏,金振奎.地震相在塔里木盆地古城地区碳酸盐岩台地演化及特征分析中的应用[J].天然气地球科学,2011,22(1):115-121. Yu Kuanhong,Jin Zhenkui.Application of seismic facies analysis method in studies of evolution and characteristics of Gucheng platform in Tarim Basin[J].Natural Gas Geoscience,2011,22(1):115-121.
[17]郑剑锋,沈安江,刘永福,等.塔里木盆地寒武系与蒸发岩相关的白云岩储层特征及主控因素[J].沉积学报,2013,31(1):89-98. Zheng Jianfeng,Shen Anjiang,Liu Yongfu,et al.Main controlling factors and characteristics of Cambrian dolomite reservoirs related to evaporite in Tarim Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2013,31(1):89-98.
[18]宋金民,罗平,杨式升,等.塔里木盆地下寒武统微生物碳酸盐岩储集层特征[J].石油勘探与开发,2014,41(4):404-413. Song Jinmin,Luo Ping,Yang Shisheng,et al.Reservoirs of Lower Cambrian microbial carbonates,Tarim Basin,NW China[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(4):404-413.
[19]朱传玲,闫华,云露,等.塔里木盆地沙雅隆起星火1井寒武系烃源岩特征[J].石油实验地质,2014,36(5):626-632. Zhu Chuanling,Yan Hua,Yun Lu,et al.Characteristics of Cambrian source rocks in well XH1,Shaya Uplift,Tarim Basin[J].Petroleum Geology&Experiment,2014,36(5):626-632.
[20]Wilson J L.Characteristics of carbonate-platform margins[J].AAPG Bulletin,1974,58(5):810-824.
[21]郑兴平,潘文庆,常少英,等.塔里木盆地奥陶系台缘类型及其储层发育程度的差异性[J].岩性油气藏,2011,23(5):1-4. Zheng Xingping,Pan Wenqing,Chang Shaoying,et al.Relationship between Ordovician platform margin types and reef-shoal reservoirs in Tarim Basin[J].Lithologic Reservoirs,2011,23(5):1-4.
[22]张水昌,高志勇,李建军,等.塔里木盆地寒武系—奥陶系海相烃源岩识别与分布预测[J].石油勘探与开发,2012,39(3):285-294. Zhang Shuichang,Gao Zhiyong,Li Jianjun,et al.Identification and distribution of marine hydrocarbon source rocks in the Ordovician and Cambrian of the Tarim Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2012,39(3):285-294.
[23]郭建军,陈践发,王铁冠,等.塔里木盆地寒武系烃源岩的研究新进展[J].沉积学报,2008,26(3):518-524. GuoJianjun,ChenJianfa,WangTieguan,etal.Newprocessinstudying Cambrian source rock of Tarim Basin[J].Acta Sedimentologic Sinica,2008,26(3):518-524.
[24]云露,翟晓先.塔里木盆地塔深1井寒武系储层与成藏特征探讨[J].石油与天然气地质,2008,29(6):726-732. Yun Lu,Zhai Xiaoxian.Discussion on characteristics of the Cambrian reservoirs and hydrocarbon accumulation in well Tashen-1,Tarim basin[J].Oil and Gas Geology,2008,29(6):726-732.
[25]Butler G P.Evaporate deposition and geochemistry of coexisting brines,the sabkha,Trucial Coast,Arabian Gulf[J].Journal of Sedimentary Petrology,1969,39:70-89.
[26]Haas J,Demeny A.Early dolomitisation of Late Triassic platform carbonates in the Transdanubian Range(Hungary)[J].Sedimentary Geology,2002,151(3/4):225-242.
[27]Mckenzie J A.Holocene dolomitization of calcium carbonate sediments from the coastal sabkhas of Abu Dhabi,UAE:a stable isotope study[J].Journal of Geology,1981,89:185-198.
图版Ⅰ
图版Ⅰ说明:塔北地区下寒武统台缘带地质特征。1.苏盖特布拉克剖面肖尔布拉克组台缘礁滩体宏观剖面;2.苏盖特布拉克台缘礁滩体白云岩,孔隙度为9.39%;3.藻格架云岩,苏盖特布拉克剖面肖尔布拉克组;4.斜坡相泥质灰岩,星火1井;5.台内泡沫状藻云岩,牙哈5井,6 393 m
(本文编辑:王会玲)
Tectonic-lithofacies palaeogeography characteristics of Cambrian deep dolomite and exploration prospects in northern Tarim Basin
Ni Xinfeng1,2,Chen Yongquan3,Zhu Yongjin1,2,Yang Pengfei3,Xiong Ran1
(1.PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology,Hangzhou 310023,China;2.Key Laboratory of Carbonate Reservoir,CNPC,Hangzhou 310023,China;3.PetroChina Tarim Oilfield Company,Korla 841000,Xinjiang,China)
Limited by lacking data points,effective reconstruction of lithofacies palaeogeography becomes one of the critical factors for exploration zone optimization of Cambrian deep dolomite in northern Tarim Basin.The data from 14 drilling wells and 4 outcrops as well as seismic data were applied to discuss the lithofacies palaeogeography characteristics of Cambrian deep dolomite,describe platform margin characteristics and try to clarify facies differentiation inside the platform.The results show that the Cambrian platform margin in the northern Tarim Basin could be divided into Lunnan fault-controlled steep slope type and northern sedimentary type with gentle slope,the sedimentary differentiation is obvious inside the platform,and main sedimentary units such as intraplatform shoal,gypsum-bearing dolo-mitite flat,gypsum-salt lake and depression can be well recognized.Reservoir-seal assemblage in the Cambrian dolomite is controlled by the characteristics of platform margin and sedimentary differentiation inside the platform,so it is considered that the favorable reservoir-seal assemblages are platform margin reef-shoal,back-reef shoal dolomite and gypsum-salt rock and argillaceous dolomite developed under long-term inherited palaeohigh.The reef-shoal located behind the platform margin belt and near the sea side of the lagoon are favorable reservoirs with caprock of tight carbonate,which can form good reservoir-seal assemblages.Platform margin belt in gentle slope in northern Tarim Basin is a set of dolomite reservoir for algal mound and reef-bank complex with caprock of Middle-Lower Cambrian dolomicrite,gypsum dolomite and mud dolomite and such dense layers,of which the reservoir-seal assemblage is superior to that in Lunnan area and has better exploration prospects.
deep dolomite;tectonic-lithofacies palaeogeography;platformmargin;exploration directions;Cambrian;northern TarimBasin
TE121.3+2
A
1673-8926(2015)05-0135-09
2015-05-12;
2015-06-23
国家“十二五”重大科技专项“大型油气田及煤层气开发”(编号:2011ZX05004-002)和中国石油股份有限公司重大科技专项“深层规模优质储层成因及有利储集区评价”(编号:2014E-3202)联合资助
倪新锋(1978-),男,博士,高级工程师,主要从事沉积学与含油气盆地分析方面的研究工作。地址:(310023)浙江省杭州市西湖区西溪路920号。E-mail:nixf_hz@petrochina.com.cn。