塔河油田埋藏區碳酸鹽巖縫洞系統結構模式研究

鄧麗君

摘 要：碳酸鹽巖縫洞型儲集體是塔河油田奧陶系儲層最重要的儲集類型，但埋藏深度大，非均質性強，開發難度大。目前，對于塔北隆起高部位的巖溶縫洞系統結構模式，前人已多有研究。而對于巖溶低地區（埋藏區）縫洞系統結構模式，前人涉及較少。本著“將今論古”的原則，本文綜合利用水文地質、地震、測井資料，并結合現代巖溶系統研究成果，總結塔河油田巖溶低地區的縫洞系統空間結構和展布特征。

關鍵詞：碳酸鹽巖；塔河油田；巖溶低地；縫洞系統 ；結構模式

0 引言

我國幅員遼闊，海相地層廣泛分布，和陸相儲層相比，海相碳酸鹽巖地層中油氣藏儲量巨大，是下一步勘探開發的重點[1-2]。海相碳酸鹽巖地層中油藏的主要儲集方式是縫洞型或孔洞型儲層，這類儲層形成過程與巖溶作用密切相關，巖溶作用形成的孔洞和縫隙成為油藏的主要儲集空間[3-4]。碳酸鹽巖縫洞型儲層發育過程中往往經歷了長期風化剝蝕與多期構造演化[5]，非均質性極強，是一種極為特殊和復雜的儲層類型。研究這類儲層的縫洞空間分布規律和縫洞形成機制是這類儲層研究的重點和難點[6]。針對該問題，本文在前人研究基礎上，重點探討巖溶低地埋藏區巖溶系統成因模式，分析縫洞型儲層的結構模式及展布特征[7]。

1 地質背景

塔河油田是我國目前最大的古生界海相油氣田[8]，位于塔里木盆地北部沙雅隆起阿克庫勒凸起西南部[9]。據康玉柱等（2001），阿克庫勒凸起經歷了復雜的構造演化過程，加里東中期開始隆起，海西運動早期快速抬升，石炭紀又經歷廣泛海侵，海西運動晚期再次抬升，直至中新生代進入淺坳盆地演化階段[10]。研究區塔河油田主要發育加里東中晚期及海西早期兩期風化殼巖溶作用。加里東中晚期，古氣候以溫暖潮濕的熱帶氣候為主，巖溶發育程度高，規模較大，以裂縫—溶洞網狀分布為主（類似于當代的桂林巖溶）；在海西早期，溫暖—潮濕和干旱—半干旱的熱帶—亞熱帶氣候交替出現，巖溶發育程度較前期低，以裂縫及裂縫—孔洞型為主[12]。

2 塔河油田巖溶低部位縫洞型儲集體結構模式

關于塔河油田巖溶縫洞系統結構模式，前人已有一定研究成果，李陽等（2016）通過現代巖溶與古巖溶對比分析，認為在塔河油田巖溶發育過程中，地下水在巖溶斜坡處下蝕作用強烈，多發育落水洞，過渡帶發育巖溶廊道，形成地下河，最后從巖溶洼地處流出，在整個地層中形成復雜的溶蝕縫洞系統，但對于巖溶低地處巖溶系統模式的描述還較為籠統，在前人研究的基礎上，本文以地震反演信息為基礎，著重研究巖溶低部位即埋藏區碳酸鹽巖縫洞系統結構模式。

2.1 反演方法

本區為海相碳酸鹽巖儲層，地層橫向發育規律不明顯，非均質性強，各向異性突出。多井約束的波阻抗反演利用地震資料和測井資料結合產生的波阻抗數據體，可以將橫向連續性較好的地震信息與垂向分辨率高的測井波阻抗信息相結合，適用于地下的強反射界面稀疏分布的地層。所以本文選取多井約束波阻抗反演方法。

2.2 埋藏區巖溶分帶

從多井約束稀疏脈沖反演結果來看，受到地勢東西高、中間低的影響，研究目的區一間房組頂界巖溶發育呈現明顯的分帶性，東部以表層巖溶帶為主，地下水沿表層流動，下蝕作用不強，并未向縱深方向發育，以巖溶縫隙和巖溶空洞為主，偶有下蝕型溶洞。中部巖溶具有完整的巖溶發育期，除表層巖溶之外，發育多層巖溶廊道，儲集空間仍以孔洞型為主，西部巖溶發育不大，受斷層控制明顯。

2.3各巖溶分帶特征

2.3.1 東部巖溶帶發育特征

通過圖2-1可以明顯看出，該區巖溶系統沿地表發育現象明顯，溶蝕溝槽、溶溝等發育，并且以橫向延伸為主；圍繞溶洞，裂縫及溶蝕孔洞發育。

2.3.2 中部巖溶帶發育特征

該區表層巖溶帶的裂隙增大，在表層繼續發育溶溝、巖溶漏斗等，同時下蝕作用增強，發育駐水洞和豎井等，最終將表層巖溶帶和徑流巖溶帶相連。并隨地質抬升運動，發育多層巖溶廊道。

2.3.3 西部沿斷層巖溶帶發育特征

該區斷裂分布明顯，巖溶發育也顯示出斷控分布的特征，可以推斷該部位溶洞的成因是斷層作為導水通道提供水源，并在巖層內部局部發育溶洞。

3認識與討論：

（1）埋藏區奧陶系一間房組頂界經歷了長期的風化地質作用，形成了復雜的巖溶系統，按照巖溶系統發育階段，將其分為東中西三區。

（2）東區主要發育表層巖溶帶，屬于巖溶發育前期；中區發育多層巖溶廊道，擁有巖溶發育的完整階段；西區沿斷層發育巖溶帶，具有斷控型發育特征。

（3）反演結果證明，表層巖溶帶、滲流巖溶帶和巖溶廊道、沿斷層發育巖溶帶是重要的石油聚集場所，其中的駐水洞、廳堂洞、干流洞、支流洞，雖然大部分被填充，但仍屬于縫洞型儲層，具有良好的儲集物性。

參考文獻：

[1] 趙永剛. 奧陶系碳酸鹽巖古巖溶及其儲層研究_趙永剛[D]： 西南石油大學， 2006.

[2] 李德星. 川中龍女寺—磨溪地區雷口坡組雷四～雷三段古巖溶儲層研究[D].成都理工大學，2010.

[3] 曹建文，夏日元，張慶玉. 古今濕熱氣候條件下典型碳酸鹽巖縫洞系統結構模式及發育特征[J]. 中國巖溶，2015，02：115-125.

[4]陳志海，馬旭杰，黃廣濤. 縫洞型碳酸鹽巖油藏縫洞單元劃分方法研究——以塔河油田奧陶系油藏主力開發區為例[J]. 石油與天然氣地質，2007，06：847-855.

[5]夏日元，唐建生，鄒勝章，梁彬，金新峰，姚昕. 碳酸鹽巖油氣田古巖溶研究及其在油氣勘探開發中的應用[J]. 地球學報，2006，05：503-509.

[6]曹建文，夏日元，張慶玉，梁彬，鄒勝章. 潮濕環境下典型碳酸鹽巖縫洞系統充填模式探討[J]. 石油實驗地質，2016，01：56-62.

[7] 何江，方少仙，侯方浩，楊西燕. 鄂爾多斯盆地中部氣田中奧陶統馬家溝組巖溶型儲層特征[J]. 石油與天然氣地質，2009，03：350-356.

[8] 康玉柱. 海相成油新理論與塔河大油田的發現[J]. 地質力學學報，2002，03：201-206.

[9] 呂海濤，張達景，楊迎春. 塔河油田奧陶系油藏古巖溶表生作用期次劃分[J]. 地質科技情報，2009，06：71-75+83.

[10] 康玉柱. 塔里木盆地海相古生界油氣勘探的進展[J]. 新疆石油地質，2002，01：76-78+0.