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钟建华,李阳等——一种新的构造缝洞体系——褶溶体

已有 198 次阅读 2021-9-2 09:35 |个人分类:论文推广|系统分类:论文交流

一种新的构造缝洞体系——褶溶体

钟建华1,2 李 阳3 袁向春3 毛 毳4 牛永斌5 魏荷花3 

高剑波1 倪良田2 孙宁亮1 薛纯琦2 窦松林2 刘瑀鑫4

任凯旋2 圣朋朋2 王宇航2 张继震2 牟冠华2

(1. 东北大学秦皇岛分校资源与材料学院 河北秦皇岛 0660042. 中国石油大学(华东)地球资源与信息学院 山东青岛 2555683. 中国石化石油勘探开发研究院 北京 1000834. 东北石油大学 黑龙江大庆 2660715. 河南理工大学资源环境学院 河南焦作 454000

 

摘 要 缝洞体系是碳酸盐岩油气藏勘探的一个重要对象。以往的研究发现断溶体是一种重要的构造缝洞体系。最近我们在研究碳酸盐岩构造缝洞体系时发现了一个新的构造缝洞体系:褶溶体。褶溶体是一种褶皱作用控制下的溶洞裂缝体系。根据褶皱部位可以分为3种褶溶体:1)背斜褶溶体;2)向斜褶溶体;3)翼部褶溶体。背向斜褶溶体与褶皱过程中的虚脱和轴面节理有关;翼部褶溶体与层间滑动和翼部褶断有关。以背斜褶溶体最为重要,因为最易于富集油气,形成缝洞油气藏。褶溶体的形成与岩性、岩层厚度和褶皱的形成过程中的应力状态和岩层破裂过程及古气候、古地理等因素密切相关。

关键词 褶溶体 油气藏 碳酸盐岩 塔里木

A new structure-cave system: Fold-cave composite

Zhong Jianhua1,2 Li Yang3 Yuan Xiangchun3 Mao Cui4 Niu Yongbing5 Wei Hehua3 Gao Jianbo1

Ni Liangtian2 Sun Ningliang1 Xue Chunqi2 Dou Songlin2 Liu Yuxin4 Ren Kaixuan2  Sheng Pengpeng2 Wang Yuhang2 Zhang Jizhen2

Mu Guanhua2

(1. School of Resources and Material, Northeast University at Qinhuangdao Branch, Qinghuangdao, Hebei 066004; 2. School of Geosciences, China University of Petroleum (Eastern China), Qingdao, Shandong 266580; 3. SINOPEC Petroleum Exploration and Production Research Institute, Beijing 100083; 4. School of Earth Sciences, Northeast Petroleum University, Daqing, Heilongjiang 163318; 5. Institute of Resource and Environment, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, Henan 454003)

 Abstract

An important object of carbonate reservoir exploration is the fracture-cave system. Previous studies have found that fault-cave composite is an important oil and gas reservoirs that have been found in the past study. Recently, a new structural cave system had been found and it was named as fold-cave composite. According to the fold position, it can be divided into three kinds of fold-cave composite: one is anticlinal fold-cave composite; the other is the synclinal fold-cave composite and the third is the flank-cave The fold-cave composite is related to collapse and axial plane joints that are formed during the process of folding. The flank-cave composite is related to the sliding between layers. Anticlinal fold-cave composite is the most important because it is easy to accumulate oil and gas to form reservoir. The formation of fold-cave composite is closely related to lithology, thickness of rock layer, stress state during the formation of fold and fracture process of rock layer.

Keywords Fold-cave composite, Oil and gas reservoir, Carbonate rock, Tarim Basin

塔里木盆地的奥陶系碳酸盐岩油气藏是我国近年来勘探发现的两大碳酸盐岩油气藏之一(康玉柱,1985, 2002;张水昌,2000梁狄刚等,2002;张朝军等,2010;何登发等,2013),以缝洞型油气藏最为重要,所以缝洞体系是勘探的重要的对象(杨宇等,2007;钟建华等,2010, 2012;林畅松等,2013)。前人在缝洞系统油气藏的研究上取得了很多成果(赵宗举等,2006俞仁连等,2006;李阳等,2016;钟建华等,2014;毛毳等,2014, 2018)。在以往的勘探开发过程中发现了一种重要的缝洞体系——断溶体(楼章华等,2009;鲁新便等,2015;徐敏等,2019;程洪等,2020。最近我们在研究构造缝洞体系是发现了一个新的构造缝洞体系:褶溶体。褶溶体是一种褶皱控制下的溶洞裂缝体系。根据褶皱部位可以分为3种褶溶体:1)背斜褶溶体;2)向斜褶溶体;3)翼部褶溶体。这与在褶溶体的形成与褶皱形成过程中的应力状态和岩层破裂过程密切相关,背向斜褶溶体与褶皱过程中的虚脱和轴面节理有关。翼部褶溶体与层间滑动和翼部褶断有关。以背斜褶溶体最为重要,因为最易于富集油气。

塔里木盆地是我国大型含油气盆地之一,其中一个重要油田是塔河油田。塔河油田2007年产油56105 t2009年突破年产65105 t,截止20198月累计生产原油1108t。勘探开发实践表明,塔河油田是一种缝洞型碳酸盐岩油气藏。但是到目前为止,由于时代老、埋藏深、构造变形期次多和风化剥蚀强烈,导致奥陶系储层非常复杂,目前被认为是以裂缝溶洞为主的一套缝洞储集系统。

塔河油田奥陶系缝洞系统最为特征的标志之一是地震剖面上呈(垂直)串珠状(图1,图2),这种现象世界罕见。这种(垂直)串珠状的缝洞油藏是塔河油田勘探开发的重要对像,如S48井到目前为止已生产原油74104 t(图2),TK410 井生产原油 29.1104 tTK401TK402等井的产量也都在10104 t以上。到目前为止,塔河油田探明原油储量13.5108 t。但是到目前为止,对这种典型奇特的油藏呈串珠现象还不能深刻理解,一直找不到能与其对应的地质模型(李阳等,2016),严重地影响了油气勘探和开发。近期我们在川东北野外考察是发现了褶皱溶洞体,简称褶溶体。褶溶体容易在背斜和向斜的核部垂向叠合形成串珠构造。这种(垂直)串珠状的褶溶体对于串珠状缝洞体系的成因能够做出较满意的科学解释。

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1 塔河油田TK610-TK609-TK629-TK608-S74-TK612地震剖面及其岩产量图

Fig. 1 Seismic profile of TK610-TK609-TK629-TK608-S74-TK612 and its oil output in Tahe Oilfield

 

塔河油田主要位于阿克库勒凸起上,艾协克二号是背斜的主体。在加里东期运动形成阿克库勒古鼻凸雏形的基础上,海西早期运动形成向西南倾没的北东向展布的大型鼻凸复背斜,其东南侧呈缓斜坡,北西侧较陡,同时在宽缓的东南斜坡还发育一系列北东向次级褶皱及沿褶皱带发育的断裂系统(饶丹等,2007)。油气分布受阿克库勒凸起大构造背景控制(康志宏等,2012)。海西晚期在南北向构造主应力的挤压作用下,发育东西向的断裂和裂缝,同时还叠加了近南北向以及北北东向低幅度褶皱,这些叠加效应的共同作用,使这两个局部构造系统成为大型岩溶缝洞系统发育的部位,因而已成为油气高产区。由此推断塔河油田大型缝洞系统应主要分布于阿克库勒鼻凸的构造轴部及局部构造高部位。加里东期(早奥陶世晚期)盆地构造运动形成北东向大型穹隆是储集体形成的必要条件,岩溶似乎完全受地表形态和气候及断裂控制(康志宏等,2012),也间接地表明了褶皱对岩溶的控制作用。塔河油田 467 区大型缝洞系统明显受海西早期古岩溶地貌残丘和海西晚期构造运动挤压叠合作用控制,中-下奥陶统顶面(T47 不整合面)除具鼻凸构造特征外,在构造轴部及斜坡部位发育有一系列大大小小的潜山头,在潜山头集中的部位就形成一些规模较大的局部构造(康志宏等,2012)。


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