地球科学进展  2018 , 33 (8): 818-832 https://doi.org/10.11867/j.issn.1001-8166.2018.08.0818

综述与评述

碳酸盐岩储层缝洞储集体研究进展

王小垚1, 曾联波1*, 魏荷花2, 孙建芳2, 史今雄1, 徐翔1, 曹东升1, 陆诗磊1

1.中国石油大学(北京)地球科学学院,北京 102249
2.中国石化石油勘探开发研究院,北京 100083

Research Progress of the Fractured-vuggy Reservoir Zones in Carbonate Reservoir

Wang Xiaoyao1, Zeng Lianbo1*, Wei Hehua2, Sun Jianfang2, Shi Jinxiong1, Xu Xiang1, Cao Dongsheng1, Lu Shilei1

1.China University of Petroleum (Beijing) College of Geoscience, Beijing 102249, China
2.Petroleum Exploration and Production Research Institute, SINOPEC, Beijing 100083, China

中图分类号:  P618.130.25

文献标识码:  A

文章编号:  1001-8166(2018)08-0818-15

通讯作者:  *通信作者:曾联波(1967-),男,湖南沅江人,教授,主要从事储层裂缝表征预测与地应力分析研究.E-mail:lbzeng@sina.com

收稿日期: 2018-04-20

修回日期:  2018-07-9

网络出版日期:  2018-08-10

版权声明:  2018 地球科学进展 编辑部 

基金资助:  国家科技重大专项项目“缝洞型碳酸盐岩油藏提高采收率关键技术”(编号:2016ZX0514-002)资助.

作者简介:

First author:Wang Xiaoyao(1995-),male,Ankang City, Shaanxi Province,Master student.Research areas include oil field development geology and other aspects of research work.E-mail:skarnwxy@sina.com

作者简介:王小垚(1995-),男,陕西安康人,硕士研究生,主要从事储层裂缝形成、分布及预测及油田开发地质等方面研究.E-mail:skarnwxy@sina.com

展开

摘要

碳酸盐岩储层缝洞储集体的分布规律是缝洞型油藏开发的基础。系统总结了碳酸盐岩缝洞储集体的发育特征、主控因素、发育模式和表征方法,并讨论了缝洞储集体的发展趋势。碳酸盐岩储层缝洞储集体在纵向上的分布存在表层、渗流与径流3个岩溶带,主要受沉积环境、流体性质、构造条件与岩溶地貌等地质因素的控制,但在不同地质背景下主控因素的影响存在较大差异。结合缝洞储集体的发育特征与主控因素,缝洞储集体可以划分为不同的岩溶模式、演化阶段、缝洞储集体系统。现阶段缝洞储集体主要分为裂缝、溶洞、裂缝—溶洞、裂缝—断层、断层—溶洞和裂缝—断层—溶洞6种缝洞组合模式。考虑到缝洞储集体的不同表征技术,主要从缝洞储集体的描述、识别与预测3个层次进行表征。阐明断裂体系对缝洞储集体发育的控制作用,建立不同构造样式的缝洞储集体发育模式,是碳酸盐岩缝洞储集体研究的重要内容。采用地质测井和三维地震资料的叠前与叠后多属性联合分析,是定量预测缝洞储集体发育规律的有效手段。

关键词: 缝洞储集体 ; 发育特征 ; 控制因素 ; 发育模式 ; 碳酸盐岩

Abstract

The development model and distribution pattern of the fractured-vuggy reservoir zones in carbonate reservoirs are the foundation and core of the development of the fractured-vuggy reservoir. This paper systematically summarized the development characteristics, main controlling factors, development patterns and characterization methods of fractured-vuggy reservoir zones in the carbonate reservoirs, and discussed the future development trends of the fractured-vuggy reservoir zones. There are three karst zones in the longitudinal distribution of the fractured reservoirs in carbonate reservoirs, which are mainly controlled by the geological factors such as sedimentary environment, fluid properties, tectonic conditions and karst geomorphology, but there are great differences under the influence of the main controlling factors under different geological background. Combined with the development characteristics and main controlling factors of fracture-vuggy reservoirs, fracture-vuggy reservoirs can be divided into different karst models, evolution stages and fracture cavity reservoir systems. At present, the reservoir of fracture-vuggy can be divided into six types: Fracture,vuggy,fracture-vuggy,fracture-fault,fault-vuggy and fracture-fault-vuggy.In view of the different representation techniques of fracture-vuggy reservoirs, it is mainly represented from three levels: description, recognition and prediction. It is an important content of carbonate fracture-vuggy reservoir research to clarify the controlling effect of fault system on the development of fracture-vuggy reservoirs and to establish the development model of fracture-vuggy reservoirs with different structural styles. Combined analysis of prestack and poststack multi-attributes of geological logging and 3D seismic data is an effective method for quantitative prediction of fracture-vuggy reservoir development characteristics.

Keywords: Fractured-vuggy reservoir zones ; Developmental characteristics ; Controlling factor ; Developmental patterns ; Carbonate.

0

PDF (15878KB) 元数据 多维度评价 相关文章 收藏文章

本文引用格式 导出 EndNote Ris Bibtex

王小垚, 曾联波, 魏荷花, 孙建芳, 史今雄, 徐翔, 曹东升, 陆诗磊. 碳酸盐岩储层缝洞储集体研究进展[J]. 地球科学进展, 2018, 33(8): 818-832 https://doi.org/10.11867/j.issn.1001-8166.2018.08.0818

Wang Xiaoyao, Zeng Lianbo, Wei Hehua, Sun Jianfang, Shi Jinxiong, Xu Xiang, Cao Dongsheng, Lu Shilei. Research Progress of the Fractured-vuggy Reservoir Zones in Carbonate Reservoir[J]. Advances in Earth Science, 2018, 33(8): 818-832 https://doi.org/10.11867/j.issn.1001-8166.2018.08.0818

1 引 言

碳酸盐岩储层缝洞储集体在东欧和北美等地均有分布[1,2,3,4],我国对塔河油田缝洞型油气藏进行了大量研究[5,6,7],据统计,在全球范围内碳酸盐岩缝洞型油气藏有68个[8],在中国缝洞型油气藏主要分布在塔里木盆地和四川盆地等[9,10,11,12,13,14,15]。国内外诸多学者提出用缝洞储集体来描述缝洞型油气藏储集层的分布。国内主流观点认为,缝洞储集体是以裂缝网络沟通的溶洞为主的储集体,其边界由缝洞充填物、封闭断裂或者渗透性较差的灰岩组成,内部流体不易与外界交换。考虑到碳酸盐岩储层太复杂,缝洞储集体的认识和划分也存在争议[16,17]

国外学者对碳酸盐岩储层缝洞储集体也有诸多研究,Frod[18]对碳酸盐岩缝洞储集体形态进行了研究, Loucks[19]对古碳酸盐岩缝洞储集体的形成等进行详细的论述,多次介绍缝洞储集体的地质结构等特征,并特别强调碳酸盐岩缝洞系统的垮塌作用及其对储层的影响。Kosters等[20]也对缝洞储集体发育过程进行综合建模研究,有效地指导油田的生产。国内学者对中国的碳酸盐岩缝洞储集体的分布规律、发育机理、主控因素等也进行深入研究。通过对海相碳酸盐岩岩性油气田形成的主控因素进行论述,提出断裂发育、古隆起、不整合等是碳酸盐岩缝洞储集体形成的主控因素[21]。通过对塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶作用与储层分布之间关系的深入分析,发现缝洞储集体的形成与构造变形暴露时间的长短密切相关[22]。沉积相带和成岩作用等多种因素也共同决定了碳酸盐岩缝洞储集体发育特征和规模[23]。碳酸盐岩缝洞储集体受次生改造作用明显,使得缝洞储集体的发育模式和分布预测制约了碳酸盐岩缝洞储集体的开发。

本文以碳酸盐岩缝洞储集体特征为研究目标,通过对缝洞储集体发育特征的认识,探讨了影响缝洞储集体发育的地质因素,阐述了不同地质因素对缝洞储集体的影响,总结了缝洞储集体的发育模式。针对缝洞储集体分析的难点,总结了缝洞储集体识别方法和预测技术,以及断裂系统对岩溶发育的影响,这为缝洞储集体的分布预测和缝洞储集体的精细描述提供了理论依据。

2 缝洞储集体的发育特征

在碳酸盐岩储层中缝和洞没有严格的定义区分。一般而言,主要从形态上区别缝与洞,洞的高度大于2 mm[24],裂缝的长宽比在10以上。碳酸盐岩缝洞储集体形态多样,存在不同尺度的储集空间,分布非均质性较强[25]。在相同的背景条件下发生溶蚀,由形成的缝和洞便组成了缝洞储集体。

根据岩溶发育的特征,碳酸盐岩缝洞储集体的结构和充填物分布都具有分带的规律性[26]。在实际研究中,岩溶作用期间地表水渗漏进入岩溶地层,在可溶性岩石中形成复杂的缝洞储集体[27]。碳酸盐岩缝洞储集体的分布也存在明显的分带性,表层带地表水顺坡流动向下侵蚀[28];渗流带流体在断裂系统中以渗流为主[29];径流带流体以低角度向潜水面方向流动[30];潜水面之下的径流带流体从高势区向低势区流动(图1)[19]。在不同岩溶带缝洞储集体的分布规律存在明显的差异[31,32,33],在表层带,岩溶地貌的形成与构造活动和地表河流密切相关,地表露头经受长时间风化,可以产生大量裂缝,在地表水的溶蚀作用下便形成沿裂缝分布的溶洞,充填砂泥质的孔隙发育,也是潜在的缝洞储集体;在渗流带中,发育的断层是地下水流动的通道,地下水遇到可溶性较强的岩性形成的溶洞可以连接表层岩溶带和径流岩溶带;在径流带中,地下河发育易形成规模较大的溶洞群,围绕着溶洞群走向发育放射状裂缝和溶洞。由先形成的溶洞主体和周围破碎带便组成了缝洞储集体(图2)。

图1   碳酸盐岩储层缝洞储集体垂向形态示意图(据参考文献[19]修改)

Fig.1   The sketch map of the fractured-vuggy reservoir zones in carbonate reservoir(modified after reference[19])

图2   典型碳酸盐岩缝洞储集体剖面(据参考文献[33]修改)

Fig.2   Typical carbonate reservoir fractured-vuggy reservoir zones section(modified after reference[33])

3 缝洞储集体的控制因素

关于缝洞储集体系统不同发育带的成因,许多学者通过对碳酸盐岩储层缝洞储集体的形成机理与分布规律研究,认识到影响缝洞储集体发育的因素是多样的[34]。本文将碳酸盐岩储层缝洞储集体发育的控制因素总结为沉积环境、流体性质、构造特征和岩溶地貌4个,其中沉积环境影响着成分和结构的变化,不同类型的流体发生选择性溶蚀,这为缝洞储集体发育提供基础条件,构造特征差异与岩溶地貌是形成缝洞储集体的动力基础。

3.1 沉积环境

由于沉积环境的差异,组成酸盐岩的原始物质明显不同,形成的孔隙也存在明显的差异。礁相和浅水高能滩相储层易发生早期溶蚀,碳酸盐岩储层孔隙度增加10%~15%。而低能相砾屑含量偏低,灰泥占绝对优势,在经历后期构造破裂后易形成缝洞储集体。由于碳酸盐岩成分的特殊性,碳酸盐岩是岩溶发育的基础,缝洞储集体形态及其发育程度与岩石的结构和矿物成分特征密切相关。碳酸盐岩相对溶速的大小也取决于CaO,MgO,SiO2+R2O3含量比值的高低[35]。CaO/MgO值高、SiO2+R2O3组分低的碳酸盐岩,越容易形成缝洞储集体。以大理石相对溶解速率为1,对比不同岩石成分溶蚀能力,灰岩的相对溶解速率大于白云岩,矿物成分含量不同的白云岩溶蚀能力也存在明显的差别(图3)。

图3   不同岩石成分溶蚀能力对比分析(数据来源于参考文献[27])

Fig.3   Comparative analysis of dissolution capacity of different rock compositions(data source from reference[27])

3.2 流体性质

影响碳酸盐岩缝洞储集体形成的流体来源分为外源和内源两大类:①外源流体主要包括大气淡水和热液流体。大气淡水的岩溶机理主要发生在碳酸盐岩形成的早期。热液流体携带的酸性物质沿着裂缝和断层运移到碳酸盐岩地层中,从而发生溶蚀。②内源流体是指后期埋藏阶段有机质降解过程中产生的酸性流体。在不同岩溶地区[36,37],产生溶蚀作用的流体类型存在一定的差异,有不同时代流体的叠加作用和多重流体的同时作用。缝洞储集体的形成还与具还原性和酸性的含烃流体有关,流体进入可溶性岩层,产生次生溶洞及相关的裂缝。表1总结了引起溶蚀的流体类型[38],流体分为有机与无机2种,在不同的研究区流体的形成机制不同,起到溶蚀作用的有效组分也不同。其中,富含CO2的热液流体与酸性流体对缝洞储集体的形成起主导作用。

表1   岩溶溶蚀流体类型(据参考文献[38]修改)

Table 1   Types of karst dissolution fluids(modified after reference[38])

来源成因类型溶蚀组分研究地区
有机有机质热成熟H2CO3、H2S、有机酸靖边地区
生物降解H2CO3、H2S珠江口地区
无机岩浆热液H2CO3、H2S、SO2塔中西北部
断层控制的深层大气水H2CO3塔北英买2构造
有机+无机硫酸盐热化学还原反应H2CO3、H2S四川盆地
其他混合流体H2CO3塔北沙雅隆起
压实流体H2CO3或有机酸等珠江口盆地

新窗口打开

3.3 构造条件

构造条件控制缝洞储集体在空间的发育和分布规律[39,40,41,42]。一是断裂控制了岩溶的发育和分布,流体的流动以断裂为主要通道,缝洞储集体的发育也常与断裂的发育密切相关;二是由于构造运动形成的不整合面控制缝洞储集体的发育程度。在不整合发育的地区常表现为广泛的岩溶改造带,新缝洞系统对老缝洞系统的改造与叠加普遍存在,间断的不整合面沉积也控制了岩溶发育强度。基于对前人总结模式分析,缝洞储集体的形成对先存输导体系的依赖性强,地层层面、裂缝、断层面、不整合面等先存输导体系,是缝洞储集体的动力控制因素,溶蚀性流体优先选择高渗透部位发生运移,并在易溶蚀的部位发生选择性溶蚀。断裂带被早期的岩溶利用,导致早期的断裂带优先溶解,形成受构造控制的古溶洞[42]。由图4分析可知,产生溶蚀性的流体一般选择地层层面、裂缝、断层面和不整合面等输导体系运移,在碳酸盐岩储层段发生溶蚀,形成不同规模的缝洞储集体。

图4   流体输导体系分布模式图(据参考文献[38]修改)

Fig.4   Distribution pattern diagram of fluid dredging system(modified after reference[38])

3.4 岩溶地貌

岩溶地貌控制缝洞储集体发育程度的平面分布特征[43,44,45,46]。古岩溶地貌分为3种二级地貌。二级地貌分为9种三级地貌。其中,二级地貌包括岩溶台地、岩溶斜坡和岩溶洼地。三级地貌包括峰丛洼地、岩溶槽谷、丘峰洼地、丘丛垄脊沟谷、丘丛垄脊槽谷、丘丛谷地、溶丘洼地、峰丛垄脊槽谷、峰丛谷地(图5)。岩溶台地和岩溶斜坡有利于缝洞储集体发育[47]

图5   塔河油田主体区前石炭纪古岩溶地貌平面分区图(据参考文献[27]修改)

Fig.5   Partition map of pre-Carboniferous paleo-karst landforms in the main area of Tahe oilfield(modified after reference[27])

以塔河油田四区为例,在二级地貌中岩溶台地最发育。三级地貌中峰丛洼地最发育,其次是岩溶缓坡内的丘峰洼地区和丘丛垄脊槽谷,相较而言,这些地貌单元中溶洞规模变化较大,结构复杂(表2)[48]。理论上,岩溶台地与岩溶洼地被岩溶缓坡连接,因此,岩溶斜坡是岩溶储层发育的有利地带[49]

表2   不同古地貌类型中缝洞储集体发育特征(据参考文献[48]修改)

Table 2   Development's characteristics of the fractured-vuggy reservoir zones in different paleo-geomorphic types(modified after reference[48])

二级地貌单元三级地貌单元主要缝洞
系统类型
缝洞发育
段数目
溶洞发育高度/m溶蚀裂缝发育段厚度/m
最小最大最小最大
岩溶台地峰丛洼地溶洞600.3700.650
岩溶槽谷溶蚀裂缝1022948
岩溶斜坡丘峰洼地溶蚀裂缝460.37996.599
丘丛垄脊沟谷溶蚀缝洞120.325.5134.5
丘丛垄脊槽谷溶洞与溶蚀缝221721.4472
岩溶槽谷溶蚀裂缝1024229
岩溶洼地溶洞溶洞11119.5119

新窗口打开

考虑到不同位置碳酸盐岩地层受到不同时期岩溶作用改造,缝洞储集体主要受控于沉积环境、构造特征、流体性质和岩溶地貌变化等4种因素,在不同因素的影响下,形成的缝洞储集体非均质性较强。缝洞储集体的发育是由多方面的原因造成的,影响储集空间形成的建设性作用与破坏性作用往往交替发生。在目前研究中主要存在以下不足:一是未充分考虑断裂的复杂性对缝洞储集体发育的影响;二是古地貌分区和岩溶分带分类方法在多期岩溶改造区适用性还有待考证。

4 缝洞储集体的发育模式

缝洞单元体是碳酸盐岩储层缝洞储集体的组成单元,主要描述断裂系统和古岩溶发育规模与形态。在北美地区借助野外典型露头区进行观察测量,通过统计以缝洞储集体为主的油气田岩溶特征,建立了表生岩溶综合发育模式。在美国肯塔基州对岩溶系统进行的地质考察表明,地表流体沿着断裂向下流动,容易形成落水洞,而分布在潜水面附近的流体容易导致顺层缝洞不断扩大[50]。根据碳酸盐岩缝洞的连通方式,提出分散缝洞型与连通缝洞型储集体2种类型[51]。整体上按发育程度及成因分为3类:以孤立缝洞储集体为主的纳溪型,以裂缝沟通形成统一圈闭的任丘型,以多洞连通的缝洞系统为主的塔河型[52]

按照碳酸盐岩储层缝洞储集体形成演化特征,不同学者也提出了不同缝洞发育模式。针对塔里木盆地碳酸盐岩古岩溶露头区溶洞与裂缝的关系,建立了厅堂洞和管道洞岩溶发育模式[53]。进一步通过对塔里木盆地野外露头的观测,将缝洞储集体划分为管道型和厅堂型[54]。在鄂尔多斯盆地碳酸盐岩中存在水平渗流、纵向对流和侧向循环发育模式,岩溶主要分为早期层状、中期膏溶和晚期断裂岩溶3个阶段[55]。基于前人的研究,在对塔里木盆地西北缘野外露头系统调查基础上,根据缝洞储集体发育特征,将其分为溶洞型、溶蚀缝洞型和地下河型等三大类型(图6)。

图6   缝洞储集体发育模式——以塔河油田为例(据参考文献[32,48]修改)

Fig.6   Development mode of the fractured-vuggy reservoir zones—Tarim oilfield as an example(modified after references[32,48])

不同学者根据缝洞储集体发育程度与缝洞储集体形成演化特征提出了不同缝洞发育模式。结合前人对碳酸盐岩储层缝洞储集体发育模式的研究,本文总结出6种缝—洞组合模式,共分为2种基本类型,即基本模式与复合模式,在基本模式中包括独立溶洞和独立裂缝,在复合模式中主要指裂缝—溶洞、裂缝—断层、断层—溶洞和裂缝—断层—溶洞(图7)。

图7   碳酸盐岩储层缝洞储集体组合模式示意图
I.独立裂缝系统,塔里木盆地蓬莱坝组(O1p);II.独立溶洞系统,塔里木盆地蓬莱坝组(O1p);III.裂缝—溶洞系统,塔里木盆地蓬莱坝组(O1p);IV.裂缝—断层网络系统,塔里木盆地蓬莱坝组(O1p);V.裂缝—断层—溶洞系统,塔里木盆地一间房组(O2yj);VI.断层—溶洞系统,塔里木盆地一间房组(O2yj)

Fig.7   Schematic diagram of the combined model of the fractured-vuggy reservoir zones in carbonate
I. Independent Fracture system, Tarim Basin Penglaiba group(O1p); II. Independent Vuggy system, Tarim Basin Penglaiba group(O1p); III. Fracture-Vuggy syetem, Tarim Basin Penglaiba group(O1p); IV. Fracture-Fault system, Tarim Basin Penglaiba group(O1p); V. Fracture-Fault-Vuggy system,Tarim Basin Yijianfang group(O2yj); VI. Fault-Vuggy system, Tarim Basin Yijianfang(O2yj)

5 缝洞储集体的表征方法

考虑到缝洞储集体表征技术,对缝洞储集体的研究主要包括3个层次:①缝洞储集体特征的描述;②缝洞储集体识别;③缝洞储集体预测。针对缝洞储集体的研究级次与表征手段,诸多学者主要从缝洞储集体的测井识别、地震预测和地质建模等多角度开展缝洞储集体表征研究[56,57,58,59,60]

5.1 缝洞储集体地球物理识别方法

基于不同类型缝洞储集体测井响应特征,总结缝洞储集体测井模式,从而建立缝洞储集体测井响应模板。在川东南利用测井对缝洞储集体进行识别研究,探索缝洞储集体识别方法[61]。在大牛地气田中,将孔隙度测井和深浅电阻率测井作为划分储层的类型依据,确定了缝洞储集体的判别标准[62]。在地球物理测井方面通过优选出溶洞和裂缝敏感参数[63,64],并选用自然伽马、中子、密度和声波时差以及深浅电阻率倒数差的绝对值作为训练样本,建立了划分缝洞储集体识别函数和神经网络模型[65],利用浅侧向电阻率和泥质含量识别了溶洞充填物类型和定量计算了溶洞的充填程度[66]。也有学者利用偶极子声波测井和成像测井等特殊测井与常规测井方法相结合进行缝洞储集体的识别[67]。建立双孔介质模型和裂缝的综合概率模型实现了缝洞储集体特征的定量评价[68]

将碳酸盐岩缝洞储集体的测井和地震各种属性特征进行标定和对比分析,缝洞储集体的响应特征主要为双侧向电阻率正幅度差异和低伽马等特征,地震上表现为低阻抗、低相干和强振福的特征[69]。基于不同缝洞储集体地震响应特征的差异,诸多学者对缝洞储集体的地震响应特征进行了分析[70]。目前的地震技术方法难以检测和识别单个较小的溶洞和裂缝,但由溶洞和裂缝组成的缝洞系统可以被有效的检测和预测,且地震波的动力学参数对识别和检测缝洞系统较运动学属性参数更为敏感可靠[71]。基于频谱分解技术的碳酸盐岩缝洞储集体识别方法的建立,克服了地震技术对缝洞储集体孔隙空间的敏感性,直观展示多口钻井缝洞储集体分布面貌[72]。依据碳酸盐岩缝洞储集体的发育规律和几何学特征等信息,通过设计不同尺度、不同充填特征的缝洞储集体物理模型,并应用波形分析技术研究了地震波的传播能量和反射结构。根据数值分析理论,以有限差分理论与随机介质理论等为基础,采用全波场波动方程数值模拟技术开展不同尺度的溶洞地震响应的正演模拟,利用神经网络方法开展缝洞储集体自动识别研究[73]

5.2 不同尺度缝洞储集体预测技术

由于井震资料识别缝洞储集体精度差异大,也缺乏有效手段表征井间储集体,所以试图构建某一种手段直接表征缝洞储集体是不可取的,应针对不同尺度的缝洞储集体采用不同的地球物理与建模方法来表征和预测[74]。大尺度的缝洞储集体指在断裂带附近的裂缝—溶洞系统,在横向上裂缝延伸长度能达20 m以上,断裂带宽度大于100 m,边界清晰度取决于裂缝的发育密度,地震剖面上出现串珠响应较多与强杂乱反射[75]。根据地震资料用构造界面的平滑层位减原始层位的差值得到低幅度的平面趋势分布图,便可以用来反映大尺度断裂带的平面形态展布与形变幅度的分段性。碳酸盐岩内幕断裂带的检测也可以利用相干技术,其中,杂乱反射结构可以被弱相干很好地反映。通过分频能量属性融合技术、波阻抗反演和振幅变化率等属性也可以对大型缝洞储集体进行预测;中尺度缝洞储集体地质意义是断裂附近发育的裂缝—溶洞系统,断裂带宽度在50~100 m变化,串珠响应较少。中尺度断裂为明显褶曲,通过选取不同道间距来计算曲率属性,可以刻画中尺度的断裂;小尺度缝洞储集体指小断裂带发育裂缝—溶洞系统,裂缝横向延伸长度小于20 m,断裂带宽度小于40 m,地震响应呈弱反射或杂乱反射特征。依据蚂蚁算法的优势,采用蚂蚁追踪技术获取低噪音、具有清晰断裂痕迹的断裂体系。最大似然检测对于小尺度断裂较为敏感,利用走向滤波算法提高断层边界及断点的成像精度[75]。统计井点小尺度溶洞发育状况,建立溶洞发育概率体,利用地质统计学随机模拟的方法也可以预测小尺度溶洞。

基于不同尺度缝洞储集体特征预测方法主要有地震属性分析和波阻抗反演[76,77]。国外学者也提出了不同的预测方法。其中,在对若干个已知的含气储层进行识别的基础上,利用瞬时谱可检测缝洞储集体的分布[78],建立地震属性模型也用以预测碳酸盐岩储层中复杂的裂缝展布[79],结合地震属性和地震相,以两级自组织映射进行属性等级划分,也可以展示缝洞储集体模式的分布[80,81,82]。在国内,针对碳酸盐岩储层缝洞储集体的研究,地震信息预测碳酸盐岩储层缝洞储集体的方法主要有:频谱分析、三维相干体技术、快速趋势面、极值曲率技术和多维边缘检测技术等[83,84]。相比于国外,国内对缝洞储集体的评价,是综合野外露头和油田地下物探、测井等多学科理论技术进行分析,然后综合对比缝洞储集体的分布规律,在一定意义上使缝洞储集体评价显得更为客观。

6 讨 论

6.1 断裂对缝洞储集体控制作用研究的展望

断裂与油气的关系是国内外学者关注的热点,碳酸盐岩中的断裂对岩溶缝洞储层的分布和形成具有重要的控制作用[85,86]。大至断裂和溶洞,小至微裂缝均包含在内,断层在平面上和剖面上都是一条延伸的线,空间上断裂是复杂的三维空间体[87,88]。与此同时,断裂作用一般贯穿岩溶作用的整个过程,断裂带内部结构的差异影响岩溶储集层的形成和发育[89]。断裂对缝洞储集体的发育有着明显的控制作用,有学者称其为控洞断裂[90],断裂不仅是溶蚀作用发生的有利部位,其还控制岩溶形态。较大尺度的断裂与溶洞的形成有着直接关系,是结构分析的重要组成部分,而尺度较小的次生裂缝对岩溶发育没有明显的控制作用。周文[91]和韩长城等[92]指出越靠近断裂带附近溶洞就越发育,在大规模溶蚀期后形成的断裂,除受控早期裂缝、断层和地应力方向控制外,也受控于早期形成的带状分布溶洞带。断裂对于缝洞储集体形成的关系主要体现在古岩溶作用的分区性,在不同的岩溶分区带内,断裂的控制作用存在明显的差异性。溶洞与断裂带之间也存在较为复杂的关系,不同的学者根据不同岩溶区的溶洞与断裂之间的关系,以及溶洞分布深度特征与断裂的关系,提出了不同岩溶带断裂古岩溶模式(图8)。

图8   断裂体系与缝洞储集体耦合关系——以塔河油田为例[92]

Fig.8   Coupling relationship between fracture system and the fractured-vuggy reservoir zones—Tarim oilfield as an example[92]

分形方法在裂缝分布特征的应用,但并未解释裂缝与溶洞发育之间的关系[93]。从地球化学和统计学分析等角度探讨了断裂与缝洞储集体的关系,断裂控制缝洞储集体发育模式的提出,但对断裂系统控制下缝洞储集体发育的形成机理相对欠缺[94]。随着断溶体相关概念的提出,使得对断裂带发生了由控储控藏向控储成藏的转变,缝洞储集体开发由点状溶洞向沿断裂带发育的条带状、平板状断溶体转变[95]。在不同碳酸盐岩储层中研究表明缝洞储集体的发育与断裂带之间有较好的匹配关系,断裂是缝洞储集体形成的控制因素之一,并通过分析断层的不同构造样式,总结了不同断裂组合样式下断溶体的差异岩溶特征,按照断溶体展布形态划分为条带状、夹心饼状和平板状等3种类型[92]

由前述分析可见,以往的研究考虑了构造和古地貌等多种因素对储层发育的控制,但对于断裂在缝洞系统形成的作用,以及形成的缝洞储集体对后期断裂的控制作用等方面并未深入分析。基于此,在碳酸盐岩储层中,合理地考虑断裂体系的双重作用,系统地提供断裂发育特征与缝洞储集体匹配关系的研究证据,精细地定量评价断裂体系与缝洞体发育模式,是断控岩溶缝洞储集体现阶段研究的主要动向。

6.2 缝洞储集体预测方法的展望

由于碳酸盐岩储集体非均质性强,使得缝洞型油气藏的开发成为难题[2,19]。解决该项难题的有效途径是多学科综合应用[76,96]。利用地震相干和测井约束地震反演等技术,地震频率差异可以检测不同尺度缝洞储集体[97,98],地震反射结构分析揭示了特大型缝洞部位,方位各向异性也可以检测裂缝发育密度及主方向,利用地震属性预测缝洞储集体也取得了较好效果[99]。基于地震测井等资料建立地震属性、频谱分解、波形分形和三维可视化技术来预测碳酸盐岩储层缝洞储集体分布特征[100]。通过建立缝洞储集体形态与地震响应之间的关系,从而模拟缝洞储集体反射特征[101,102]。以岩溶成因及野外露头为指导,综合地震定性预测与定量反演成果,对于断控成因的大尺度溶洞分别采用序贯指示方法和基于目标的方法进行模拟。对于小尺度溶洞采用协同序贯指示模拟方法建模,对于多尺度裂缝则以地震信息为基础,采用人工解释与蚂蚁追踪、随机模拟相结合的方法进行表征预测[103,104]。结合不同类型缝洞储集体之间岩性和物性差异,优选出9个识别缝洞储集体类型敏感的测井响应交会图版,结合决策树方法,形成识别缝洞储集体类型方法[105]。结合前人的研究,地震波形指示与分类储集体反演,是目前应用较多的缝洞储集体预测方法[100,106]

碳酸盐岩是缝洞储集体发育的基础和内在条件,不同尺度储集空间和复杂的非均质性阻碍了缝洞型油藏的开发。针对碳酸盐岩缝洞型油藏开发的难点,前人多集中在岩溶成因类型,形成机理及断裂、岩溶期次等领域展开研究,在目前的研究中主要难点在于:①缝洞储集体分布和发育规律的认识难度较大;②对古流体流动规律认识不清;③多期次古流体对缝洞储集影响复杂;④缝洞储集体表征手段单一。主要问题集中在缝洞储集体形成的主控因素变化复杂,使得不同尺度缝洞储集空间分布差异大。同时,考虑到断裂系统和流体演化的多期性,流体的改造作用使得不同规模的垮塌和充填类型存在较大的差异。其中,缝洞储集体发育模式主控地质因素的阐明和表征预测方法精细化是认识缝洞型油藏的基础和核心问题。

7 结 论

缝洞储集体的表征主要集中在描述、识别、预测3个层次,缝洞储集体的分布也存在明显的分带性,分为表层岩溶带、渗流岩溶带和径流岩溶带,在不同的岩溶带,缝洞储集体分布规律与类型也存在明显的差异。

在缝洞系统不同的发育模式中,受控于沉积环境、流体性质、构造特征和岩溶地貌变化等4种地质因素。构造控制了原型盆地的变形特征,沉积环境表现为沉积相与成岩相特征的差异,沉积相与成岩相又控制了岩相的变化,水文地质条件的差异流体分为地表、地层和深源流体三大类,岩溶地貌则控制缝洞储集体发育程度的平面分布特征。影响储集空间形成的建设性成岩作用与破坏性成岩作用交替发生,在不同因素的影响下形成的储集体类型多样。

缝洞储集体是缝洞型碳酸盐岩油藏的基础研究单元,在不同的地区不同的学者提出缝洞储集体不同发育模式。现阶段主流观点是将缝洞储集体分为了6种缝洞组合模式,在基本模式中包括独立裂缝和溶洞,在复合模式中主要指裂缝—溶洞、裂缝—断层、断层—溶洞和裂缝—断层—溶洞。

考虑断裂体系的双重作用,系统提供断裂发育特征与缝洞储集体匹配关系的研究证据,精细定量评价断裂体系与缝洞储集体发育模式,是缝洞储集体现阶段研究的主要动向。缝洞储集体的表征方法将单一方法与多种分析方法相结合进行论证,采用多属性地震联合手段并优选地震属性是定量预测缝洞储集体表征的主要方法。

The authors have declared that no competing interests exist.


参考文献

[1] Palmer A N.

Origin and morphology of limestone caves

[J]. Geological Society of America Bulletin, 1991, 103(1): 1-21.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

Limestone caves form along ground-water paths of greatest discharge and solutional aggressiveness. Flow routes that acquire increasing discharge accelerate in growth, while others languish with negligible growth. As discharge increases, a maximum rate of wall retreat is approached, typically about 0.01-0.1 cm/yr, determined by chemical kinetics but nearly unaffected by further increase in discharge. The time required to reach the maximum rate is nearly independent of kinetics and varies directly with flow distance and temperature and inversely with initial fracture width, discharge, gradient, and P(CO2). Most caves require 10(4) - 10(5) yr to reach traversable size. Their patterns depend on the mode of ground-water recharge. Sinkhole recharge forms branching caves with tributaries that join downstream as higher-order passages. Maze caves form where (1) steep gradients and great undersaturation allow many alternate paths to enlarge at similar rates or (2) discharge or renewal of undersaturation is uniform along many alternate routes. Flood water can form angular networks in fractured rock, anastomotic mazes along low-angle partings, or spongework where intergranular pores are dominant. Diffuse recharge also forms networks and spongework, often aided by mixing of chemically different waters. Ramiform caves, with sequential outward branches, are formed mainly by rising thermal or H2S-rich water. Dissolution rates in cooling water increase with discharge, CO2 content, temperature, and thermal gradient, but only at thermal gradients of more than 0.01-degrees-C/m can normal ground-water CO2 form caves without the aid of hypogenic acids or mixing. Artesian flow has no inherent tendency to form maze caves. Geologic structure and stratigraphy influence cave orientation and extent, but alone they do not determine branch-work versus maze character
[2] Loucks R G, Mescher P K, Mcmechan G A.

Three-dimensional architecture of a coalesced, collapsed-paleocave system in the Lower Ordovician Ellenburger Group, central Texas

[J]. AAPG Bulletin, 2004, 88(5): 545-564.

DOI      URL      [本文引用: 2]     

[3] Sayago J, Lucia M D, Mutti M, et al.

Characterization of a deeply buried paleokarst terrain in the Loppa high using core data and multiattribute seismic fades classification

[J]. AAPG Bulletin, 2012, 96(10): 1 843-1 866.

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[4] Jr L B S.

Origin and reservoir characteristics of Upper Ordovician Trenton-Black River hydrothermal dolomite reservoirs in New York

[J]. AAPG Bulletin, 2006, 90(11): 1 691-1 718.

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[5] Kang Yuzhu.

Cases of discovery and exploration of marine fields in China (Part 4):Tahe oilfield in Tarim Basin

[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2005, 10(4): 31-38.

[本文引用: 1]     

[康玉柱.

中国海相油气田勘探实例之四塔里木盆地塔河油田的发现与勘探

[J]. 海相油气地质, 2005, 10(4): 31-38.]

[本文引用: 1]     

[6] He Zhiliang, Peng Shoutao, Zhang Tao.

Controlling factors and genetic pattern of the Ordovician reservoirs in the Tahe area, Tarim Basin

[J]. Oil & Gas Geology, 2010, 31(6): 743-752.

Magsci      [本文引用: 1]     

[何治亮,彭守涛,张涛.

塔里木盆地塔河地区奥陶系储层形成的控制因素与复合—联合成因机制

[J]. 石油与天然气地质, 2010, 31(6): 743-752.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>对塔河油田442口钻遇奥陶系井的岩溶型储层段的研究表明,塔河地区中-下奥陶统碳酸盐岩地层受到了加里东中期和海西早期两期岩溶作用的改造,岩溶作用主要发生在地表或近地表的低温大气水条件下,受控于构造(原型盆地、构造变形)、层序(结构、样式)、岩相(沉积相、成岩相)、流体(地表、地层、深源)和时间等5种因素,形成了储集类型多样、非均质性强、分带性明显的岩溶缝洞储集体。北带以大洞、大缝为主,中带为孔-洞-缝型,南带为局部有孔、洞的裂缝型储层。不同地区和层系主控因素各不相同。塔河北部地区在长期和多期的暴露过程中,发生了多期岩溶旋回的叠加,储层形成受控于以表生岩溶为主的单因素多期复合作用,形成了3套洞穴型储层;在上奥陶统覆盖较厚的南部地区,由于暴露时间短,岩溶作用相对较弱,有利储层的发育同时受古地形及暴露时间、高能相带、断裂裂缝分布和后期埋藏溶蚀等多因素的联合作用所控制。</p>
[7] Jin Qiang, Chen Fuqi, Tian Fei.

Identification of fracture-vug complex from karsted carbonates and its significance in petroleum geology

[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science), 2017, 41(3): 49-55.

[本文引用: 1]     

[金强,程付启,田飞.

岩溶型碳酸盐岩储层中缝洞复合体及其油气地质意义

[J]. 中国石油大学学报:自然科学版, 2017, 41(3): 49-55.]

[本文引用: 1]     

[8] Allan J, Sun S Q.

Recovery factor in fractured reservoirs: Lessons learned from 100 fractured fields

[J]. Petroleum Exploration & Development, 2003, 30(6): 129-136.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

One hundred fractured reservoirs from around the world were evaluated to determine how ultimate recovery was affected by inherent reservoir and fluid properties, such as porosity, permeability, viscosity, mobility ratio, S_(w), wet ability, fracture distribution, and drive mechanism vs. the choice of reservoir management strategy, e.g., optimization of production rate and type of EOR technique. Fractured oil reservoirs were divided into four groups. Type Ⅰ reservoirs have little matrix porosity and permeability. Fractures provide both storage capacity and fluid-flow pathways. Type Ⅱ reservoirs have low matrix porosity and permeability. Matrix provides some storage capacity and fractures provide the fluid-flow pathways. Type Ⅲ (microporous) reservoirs have high matrix porosity and low matrix permeability. Matrix provides the storage capacity and fractures provide the fluid-flow pathways. Type Ⅳ (macroporous) reservoirs have high matrix porosity and permeability. Matrix provides both storage capacity and fluid-flow pathways, while fractures merely enhance permeability. Results of studying 26 Type Ⅱ and 20 Type Ⅲ reservoirs demonstrate that recovery factor is controlled by different factors in these two reservoir types. Recovery factor in Type Ⅱ reservoirs is sensitive to aquifer-drive strength and optimization of flow rate. Type Ⅱ reservoirs are easily damaged by excessive production rates, but when managed properly, some achieve good recovery without the need for secondary or enhanced recovery programs. Recovery factor in Type Ⅲ reservoirs is affected by inherent rock and fluid properties, particularly matrix permeability, API gravity, wet ability, and fracture intensity. The choice of proper EOR technique is essential for optimum exploitation. No Type Ⅲ reservoir is produced to final depletion without the aid of some type of secondary or EOR technique. Recognition of the differences between Type Ⅱ and Type Ⅲ fractured reservoirs should lead to better choices of exploitation strategy.
[9] Yu Jiaren.

A discussion on the distribution pattern of fissures,vugs and pores in renqiu buried hill carbonate reservoir

[J]. Petroleum Expoloration and Development, 1987, (3): 56-65.

[本文引用: 1]     

[余家仁.

任丘古潜山碳酸盐岩储集层缝洞孔分布规律的探讨

[J]. 石油勘探与开发, 1987, (3): 56-65.]

[本文引用: 1]     

[10] Bai Songzhang, Wang Xue.

Types of pools in garbonate rocks in North China and their production characteristics

[J]. Acta Petrolei Sinica, 1984,5(3): 47-59.

[本文引用: 1]     

[柏松章,王雪.

我国华北地区碳酸盐岩油藏类型及其开采特征

[J]. 石油学报, 1984, 5(3): 47-59.]

[本文引用: 1]     

[11] Tang Zeyao, Kong Jinxiang.

Structural characteriustics of sinian reservoirs in Weiyuan gas field,Sichuan

[J]. Acta Petrolei Sinica, 1984,5(4): 47-58.

[本文引用: 1]     

[唐泽尧,孔金祥.

威远气田震旦系储层结构特征

[J]. 石油学报, 1984,5(4): 47-58.]

[本文引用: 1]     

[12] Ma Zhenfang, Zhou Shuxun.

The weathered paleocrust on the ordovician in Ordos Basin and its relationship to gas accumulation

[J]. Petroleum Exploration and Development, 1999,26(5): 21-23.

[本文引用: 1]     

[马振芳,周树勋.

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系顶部古风化壳特征及其与天然气富集的关系

[J]. 石油勘探与开发, 1999,26(5): 21-23.]

[本文引用: 1]     

[13] Zhou Jingao, Deng Hongying, Zheng Xingping.

Reservoir types and prediction of Majiagou Formation in the Ordos Basin

[J]. Petroleum Exploration and Development, 2003, 30(6): 72-74.

[本文引用: 1]     

[周进高,邓红婴,郑兴平.

鄂尔多斯盆地马家沟组储集层特征及其预测方法

[J]. 石油勘探与开发, 2003, 30(6): 72-74.]

[本文引用: 1]     

[14] Li Peilian, Zhang Ximing,Chen Zhihai.Development of Ordovician Fracture-Cavity Carbonate Reservoirs in Tahe Oilfield[M]. Beijing:Petroleum Industry Press, 2003.

[本文引用: 1]     

[李培廉,张希明,陈志海. 塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏开发[M]. 北京:石油工业出版社, 2003.]

[本文引用: 1]     

[15] Zhou Xingxi.

A preliminary discussion on carbonate network reservoirs: A case study of the Luanan Austrian buried hill reservoirs in the Tarim Basin

[J]. Petroleum Exploration and Development, 2000, 27(3): 5-8.

[本文引用: 1]     

[周兴熙.

初论碳酸盐岩网络状油气藏:以塔里木盆地轮南奥系潜山油气藏为例

[J]. 石油勘探与开发, 2000, 27(3): 5-8.]

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[16] Lu Xinbian, Cai Zhongxian.

A study of the paleo-cavern system in fractured-vuggy carbonate reservoirs and oil/gas development—Taking the reservoirs in Tahe oilfield as an example

[J]. Oil & Gas Geology, 2010, 31(1): 22-27.

Magsci      [本文引用: 1]     

[鲁新便,蔡忠贤.

缝洞型碳酸盐岩油藏古溶洞系统与油气开发——以塔河碳酸盐岩溶洞型油藏为例

[J]. 石油与天然气地质, 2010, 31(1): 22-27.]

DOI      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>以塔河奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏为原型,厘定了古溶洞系统的概念与特征,探讨了其形成、演化、改造以及对油藏的分隔作用,提出了古溶洞系统的垮塌充填-断裂体系是造成油藏分隔化作用的主要因素。针对该类油藏由于喀斯特作用与构造作用所造成的缝洞储集体非均质性特征,认为其油藏描述应按照系统性、层次性思路,分岩溶体系(古溶洞系统)与油藏体系(缝洞单元)两个级次来进行。与此同时,按照对喀斯特油藏描述调整后的思路与技术方法对研究区古溶洞系统与开发井位部署之间关系进行了描述,取得了良好效果。</p>
[17] Borghi A, Renard P, Jenni S.

A pseudo-genetic stochastic model to generate karstic networks

[J]. Journal of Hydrology, 2012, s414/415(2): 516-529.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

In this paper, we present a methodology for the stochastic simulation of 3D karstic conduits accounting for conceptual knowledge about the speleogenesis processes and accounting for a wide variety of field measurements. The methodology consists of four main steps. First, a 3D geological model of the region is built. The second step consists in the stochastic modeling of the internal heterogeneity of the karst formations (e.g. initial fracturation, bedding planes, inception horizons, etc.). Then a study of the regional hydrology/hydrogeology is conducted to identify the potential inlets and outlets of the system, the base levels and the possibility of having different phases of karstification. The last step consists in generating the conduits in an iterative manner using a fast marching algorithm. In most of these steps, a probabilistic model can be used to represent the degree of knowledge available and the remaining uncertainty depending on the data at hand. The conduits are assumed to follow minimum effort paths in a heterogeneous medium from sinkholes or dolines toward springs. The search of the shortest path is performed using a fast marching algorithm. This process can be iterative, allowing to account for the presence of already simulated conduits and to produce a hierarchical network. The final result is a stochastic ensemble of 3D karst reservoir models that are all constrained by the regional geology, the local heterogeneities and the regional flow conditions. These networks can then be used to simulate flow and transport. Several levels of uncertainty can be considered (large scale geological structures, local heterogeneity, position of possible inlets and outlets, phases of karstification). Compared to other techniques, this method is fast, to account for the main factors controlling the 3D geometry of the network, and to allow conditioning from available field observations.
[18] Ford D.

Characteristics of Dissolutional Cave Systems in Carbonate Rocks

[M]. New York: Springer, 1988.

[本文引用: 1]     

[19] Loucks R G.

Paleocave carbonate reservoirs: Origins, burial-depth modifications, spatial complexity, and reservoir implications

[J]. AAPG Bulletin, 1999, 83(11): 1 795-1 834.

[本文引用: 4]     

[20] Kosters M, Hague P F, Hofmann R A, et al.

Integrated modeling of karstification of a central Luconia Field, Sarawak

[C]∥International Petroleum Technology Conference. Kuala Lumpur Malaysia,2008:3-5.

[本文引用: 1]     

[21] Zou Caineng, Tao Shizhen.

Major controlling factors for the formation of large-medium lithologic oil and gas fields in marine carbonate rocks

[J]. Chinese Science Bulletin, 2007,52(Suppl.1): 32-39.

[本文引用: 1]     

[邹才能,陶士振.

海相碳酸盐岩大中型岩性地层油气田形成的主要控制因素

[J]. 科学通报, 2007, 52(增刊1): 32-39.]

[本文引用: 1]     

[22] Chen Jingshan, Li Zhong, Wang Zhenyu, et al.

Paleokarstification and reservoir distribution of ordovician carbonates in Tarim Basin

[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2007, 25(6): 858-868.

Magsci      [本文引用: 1]     

[陈景山,李忠,王振宇,.

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶作用与储层分布

[J]. 沉积学报, 2007, 25(6): 858-868.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<FONT face=Verdana>在塔里木盆地奥陶系海相碳酸盐岩中识别出同生岩溶、风化壳岩溶、埋藏岩溶三种不同类型的古岩溶作用,综合分析认为它们是控制奥陶系碳酸盐岩储层形成的关键要素。同生期大气淡水选择性溶蚀颗粒碳酸盐岩所形成的粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔等,为储层提供了基质孔隙,储层分布受大气成岩透镜体控制,通常呈透镜体沿台地边缘高能相带断续分布。与风化壳岩溶作用有关的碳酸盐岩储层在区域上主要展布于奥陶系碳酸盐岩裸露的古潜山分布范围内,垂向上则局限于奥陶系碳酸盐岩侵蚀不整合面以下200 m深度范围内。根据风化壳岩溶的垂向与横向发育特征,指出其储层垂向上主要分布于地表岩溶带的覆盖角砾岩、垂直渗流岩溶带和水平潜流岩溶带内,平面上主要发育于岩溶高地边缘、岩溶斜坡区、岩溶谷地上游区、岩溶残丘等古地貌单元。埋藏岩溶作用常与有机质热演化过程中伴生的有机酸溶蚀碳酸盐矿物有关,往往沿原有的孔缝系统进行,具有期次多、规模不等的特点,是碳酸盐岩储层优化改造的关键因素之一。<BR></FONT>
[23] Zhou Xinyuan,Yang Haijun,Han Jianfa, et al.

Cases of discovery and exploration of marine fields in China (Part 12): Lunnan ordovician oil-gas field in Tarim Basin

[J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2009, 14(4): 67-77.

[本文引用: 1]     

[周新源,杨海军,韩剑发,.

中国海相油气田勘探实例之十二塔里木盆地轮南奥陶系油气田的助探与发现

[J]. 海相油气地质, 2009, 14(4): 67-77.]

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

轮南奥陶系海相碳酸盐岩油气田位于塔北隆起轮南低凸起中部,是中国第一个海相碳酸盐岩特大型油气田。油气田发现于1988年,至2008年底控制+探明油气地质储量为18.78×108t。塔里木盆地长期构造沉积演化形成了轮南奥陶系碳酸盐岩大型古潜山及内幕背斜,潜山背斜具有古隆起控油,岩溶斜坡油气富集及准层状油气藏等特征。油气田区域性盖层为中—上奥陶统、下石炭统、上三叠统泥岩,主力烃源岩为寒武系—下奥陶统与中—上奥陶统碳酸盐岩及泥灰岩,主要目的层为奥陶系石灰岩顶面之下200m范围内的潜山岩溶缝洞型储集体与内幕层间岩溶缝洞型储集体。通过缝洞系统预测评价、酸压储层改造、稠油掺稀开采等技术攻关,勘探开发一体化管理,创新了复杂碳酸盐岩勘探开发理论与配套技术,实现了轮南奥陶系油气产量储量的快速增长。论述油气田勘探与发现的历程,剖析了取得勘探突破的实践与认识。
[24] Cao Jianwen, Xia Riyuan, Zhang Qingyu, et al.

Typical filling models of a fractured-vuggy system in carbonate rocks under a moist environment

[J]. Petroleum Geology and Experiment, 2016, 38(1): 56-62.

Magsci      [本文引用: 1]     

[曹建文,夏日元,张庆玉,.

潮湿环境下典型碳酸盐岩缝洞系统充填模式探讨

[J]. 石油实验地质, 2016, 38(1): 56-62.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

碳酸盐岩储层非均质性强,加上多期岩溶作用的充填改造,增大了开发的难度。塔北露头区奥陶系古岩溶和桂林的南方现代岩溶是古今潮湿气候环境下岩溶发育的代表,具有相似的岩溶发育条件和特征,可开展对比研究。本着"由表及里,将今论古"的原则研究古潜山岩溶,结合油田特点和以往研究成果,建立了几种潮湿环境下典型碳酸盐岩缝洞系统充填模式。按照水动力条件及充填物物源分类,可分为外源型地下河充填模式、内源型充填模式;按照充填结构分类,可分为上下结构充填模式、圈层结构充填模式、嵌入式混合充填模式等。不同的充填模式具有不同的充填程度和充填物类型,相应的岩溶储层也具有不同的物性特征,一般而言,外源型地下河充填模式储集性能优于内源型充填模式,上下结构充填模式储集性能优于圈层结构充填模式。
[25] Shi Shuyuan, Hu Suyun, Liu Wei, et al.

Ordovician paleokarst cave system and it's controlling factor in Xekar,Tarim Basin

[J]. Natural Gas Geoscience, 2014, 25(2): 167-177.

Magsci      [本文引用: 1]     

[石书缘,胡素云,刘伟,.

塔里木盆地西克尔地区奥陶系溶洞系统特征及控制因素

[J]. 天然气地球科学, 2014, 25(2): 167-177.]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>基于大量露头实测和卫星影像资料,探讨了塔里木盆地西克尔地区奥陶系溶洞系统特征及主要控制因素。根据溶洞系统成群、成层状分布特征,提出了溶洞群的观点。并以溶洞充填物为主要依据,将研究区内溶洞群分成碎屑物质充填型和热液矿物充填型两大类。平面上,溶洞群是多个单一溶洞系统的组合,溶洞主体呈雁列式排列,溶洞系统中的缝、洞连片分布形成统一整体,其中,单个溶洞以岩溶管道和厅堂2种形态为主;纵向上,溶洞群由多个单一溶洞成层状有规律地分布,多级次裂缝沟通了不同溶洞主体,其中单个溶洞主体形状以圆形、椭圆形和扁豆状为主。在此基础上,综合溶洞系统宏观特征及分布特点、充填物岩石学特征、充填物碳、氧同位素和<sup>87</sup>Sr/<sup>86</sup>Sr值等多种因素,明确了研究区溶洞系统充填期次,得出溶洞系统的分布受控于古气候、溶蚀沟道和断裂系统,其中,古气候是溶洞系统发育的基础,而溶蚀沟道和断裂系统对溶洞发育的后期改造起重要作用,且以断裂系统控制为主。为此,提出了断裂系统控制下溶洞系统发育的2种过程模式,以期为塔北覆盖区溶洞型岩溶储层预测提供理论依据。</p>
[26] Kang Zhihong.

The karst palaeogeomorphology of carbonate reservoir in Tahe oilfield

[J]. Xinjiang Petroleum Geology, 2006, 27(5): 522-525.

[本文引用: 1]     

[康志宏.

塔河碳酸盐岩油藏岩溶古地貌研究

[J]. 新疆石油地质, 2006, 27(5): 522-525.]

[本文引用: 1]     

[27] Xia Riyuan.Study on the Mode and Cause of Formation of Ordovician Carbonate Cavity Cavity System in Tarim Basin[M]. Beijing:Geological Press, 2011.

[本文引用: 3]     

[夏日元. 塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩缝洞系统模式及成因研究[M]. 北京:地质出版社, 2011.]

[本文引用: 3]     

[28] Lu Xinbian, He Chengjiang, Deng Guangxiao, et al.

Development features of karst ancient river system in Ordovician reservoirs, Tahe Oil Field

[J]. Petroleum Geology and Experiment, 2014, 36(3): 268-274.

Magsci      [本文引用: 1]     

[鲁新便,何成江,邓光校,.

塔河油田奥陶系油藏喀斯特古河道发育特征描述

[J]. 石油实验地质, 2014, 36(3): 268-274.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

塔河油田奥陶系有效的储集空间主要依赖于岩溶作用形成的溶蚀孔、洞,其中喀斯特古河道系统是整个岩溶体系的核心。研究认为,古构造形态及断裂发育程度控制了古河道的形成与分布,而岩溶水动力条件的强弱控制着岩溶发育的强度;经过多期岩溶和构造运动改造,古河道内部主要发育了单支管道型、网络型管道以及竖井型等溶洞类型。利用地震正演模拟及三维可视化雕刻技术、地震相干属性提取等技术并结合实钻,建立了一套刻画与识别古河道的方法技术,在塔河油田东部共识别6条主干河道。沿河道溶洞型储层发育程度较高,同时沿河道补给区至排泄区,储层受泥质充填破坏程度提高,河道内有利储集体主要具有残丘、断裂匹配串珠状反射的特征。
[29] Baceta J I, Wright V P, Pujalte V.

Palaeo-mixing zone karst features from Palaeocene carbonates of north Spain: Criteria for recognizing a potentially widespread but rarely documented diagenetic system

[J]. Sedimentary Geology, 2001, 139(3/4): 205-216.

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[30] Ford D C.

Paleokarst as a target for modern karstification

[J]. Carbonates & Evaporites, 1995, 10(2): 138-147.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

Paleokarst phenomena are those that at present or for some duration in the past have been decoupled from all active hydrogeochemical systems. They are widely distributed geographically and are recognized from the Lower Proterozoic onwards in the geological record. Amongst the many fascinating features that they offer for study is their exploitation as “targets” for modern karstic groundwater circulation, cavern genesis and surface landform development. This topic appears not to have been surveyed in a general manner. As a first approach, exploitation by descending meteoric waters (the per descensum waters that quantitatively dominate karst genesis) may be differentiated from ascending waters and gases ( per ascersum fluids that often are heated).Per descensum exploitation can vary greatly both within and between sites. For example, in the Mendip Hills, UK (a striking Permo-Triassic semi-arid paleokarst) it appears to be negligible despite high groundwater hydraulic gradients in both the paleo and the modern cycles. More commonly there is “hit or miss” utilisation of portions of the buried features that does not, however, determine the principal trends of the modern groundwater flow. There are many examples in Canada that were produced at times of glacier melt and crustal isostatic rebound. Near-perfect physical exhumation of the paleo-landforms and re-activation of the infilled cavern systems of a paleokarst is rare.Paleokarst plays a more generally important role in many ancient and modern per ascensum karsts, often appearing to be an essential pre-condition of their location. It applies to many active and relict hydrothermal groundwater systems and caves, of both CO 2 -dissolution-dominant and (supposedly) H 2 S-dissolution-dominant types; celebrated examples in carbonate rocks include most thermal caves of Hungary, and the Jewel, Wind, Lechuguilla systems of the USA. This greater significance to modern per ascensum karst reflects the focal attraction of paleokarst porosity in interstratal, low-porosity groundwater systems, plus the low intensity, long duration nature of dissolution in ascending fluids when compared to meteoric waters.
[31] Li Ying, Wang Huaihong, Gong Gu, et al.

Distribution and development mode of unit seam body in S80 oil field in Tahe oilfield

[J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2014, 21(6): 30-32.

[本文引用: 1]     

[李莹,王怀洪,巩固,.

塔河油田S80单元缝洞体分布规律及发育模式

[J]. 油气地质与采收率, 2014, 21(6): 30-32.]

[本文引用: 1]     

[32] Li Yang, Jin Qiang, Zhong Jianhua, et al.

Karst zonings and fracture-cave structure characteristics of Ordovician reservoirs in Tahe Oilfieid, Tarim Basin

[J]. Acta Petrolei Sinica, 2016, 37(3): 289-298.

[本文引用: 1]     

[李阳,金强,钟建华,.

塔河油田奥陶系岩溶分带及缝洞结构特征

[J]. 石油学报, 2016, 37(3): 289-298.]

[本文引用: 1]     

[33] Yang Ping.

Comprehensive Evaluation of Seismic Integration of Complex Carbonate Reservoirs in Tarim Basin

[D]. Beijing: China University of Petroleum (Beijing), 2014.

[本文引用: 2]     

[杨平.

塔里木复杂碳酸盐岩储层地震一体化综合评价研究

[D]. 北京:中国石油大学(北京), 2014.]

[本文引用: 2]     

[34] He Zhiliang, Wei Xiucheng, Qian Yixiong, et al.

Forming mechanism and distribution prediction of quality marine carbonate reservoirs

[J]. Oil & Gas Geology, 2011, 32(4): 489-498.

Magsci      [本文引用: 1]     

[何治亮,魏修成,钱一雄,.

海相碳酸盐岩优质储层形成机理与分布预测

[J]. 石油与天然气地质, 2011, 32(4): 489-498.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>摘要:针对碳酸盐岩储层具有易溶蚀、易充填和成因、演化复杂的特点,以塔里木盆地寒武系-奥陶系、川东北二叠系-三叠系为主要对象,开展了环境描述、形成机理、发育模式和分布预测的研究,取得了以下三方面的认识。①不同条件下碳酸盐岩溶蚀能力对比实验表明,不同岩性、岩石结构、流体介质、添加物加入在开放与封闭状态下,碳酸盐岩溶蚀行为差异很大,但基本上遵循碳酸盐岩溶解&mdash;沉淀的&ldquo;溶蚀窗&rdquo;规律。②碳酸盐岩储层总体上受控于环境与地质作用过程两大条件。通过对不同类型储集体&ldquo;五因素&rdquo;(构造、地层、岩相、流体、时间)的剖析,表明不同地区和层系的储层分别具有各自特有的成因特点、主控因素和分布规律。③海相碳酸盐岩储层预测面临复杂地表&mdash;构造、埋深大、形态复杂、非均质性强等不利条件,通过&ldquo;以岩石物理分析为基础,提高地震资料处理技术水平,利用井&mdash;震结合,厘清不同类型碳酸盐岩储层地质特征和地球物理响应特征,建立碳酸盐岩储层的地球物理响应模式,分析其非线性特征,揭示储层内部的不连续性、不规则性,定量计算储层物性和含油气性&rdquo;技术路线的实施,可以有效预测优质碳酸盐岩储层的空间分布。关键词:岩溶储层;白云岩储层;礁滩储层;成因机理;碳酸盐岩;塔里木盆地;四川盆地</p>
[35] Yang Junjie, Huang Sijing, Zhang Wenzheng, et al.

Experimental simulation of dissolution for carbonate with different composition under the conditions from epigenesis to burial diagenesis environment

[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 1995, 13(4): 49-54.

Magsci      [本文引用: 1]     

[杨俊杰,黄思静,张文正,.

表生和埋藏成岩作用的温压条件下不同组成碳酸盐岩溶蚀成岩过程的实验模拟

[J]. 沉积学报, 1995, 13(4): 49-54.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

表生到埋藏成岩作用的温度与压力(40~100℃,常压~25MPa),方解石、白云石相对含量不同的碳酸盐岩的溶蚀证明,在表生与相对浅埋藏的温压条件(低于75℃、20MPa)下,方解石的溶解速率大大超过白云石,随着温度和压力的升高,两者溶解速率的差值变小。在相对深埋藏的温压条件(高于75℃、20MPa)下,白云石的溶解速率已超过方解石,在100、25MPa的温压条件下,微晶白云石(白云石/方解石=98/2)的溶解速率已是含云灰岩(白云石/方解石=16/84)的2倍,造成这种现象的原因是白云石的温度、压力效应大大超过方解石之故。根据实验的结果可以预测:表生与相对浅埋藏的温压条件下,石灰岩的岩溶作用较白云岩发育;但在深埋藏阶段,由溶解作用造成的白云岩次生孔隙应比方解石更为发育,这是埋藏深度大于2000m的地层中,白云岩储层多于石灰岩的重要原因。
[36] Huang Qibo, Qin Xiaoqun, Liu Pengyu, et al.

The influence of allogenic water and sulfuric acid to karst carbon sink in Karst subterranean river in Southern Hu'nan

[J]. Advances in Earth Science, 2017, 32(3):307-318.

[本文引用: 1]     

[黄奇波, 覃小群, 刘朋雨,.

非岩溶水和硫酸参与溶蚀对湘南地区地下河流域岩溶碳汇通量的影响

[J]. 地球科学进展, 2017, 32(3):307-318.]

[本文引用: 1]     

[37] Zhu Dongya, Jin Zhijun, Hu Wenxuan.

Hydrothermal alteration dolomite reservoir in Tazhong area

[J]. Acta Petrolei Sinica, 2009, 30(5): 698-704.

[本文引用: 1]     

[朱东亚,金之钧,胡文瑄.

塔中地区热液改造型白云岩储层

[J]. 石油学报, 2009, 30(5): 698-704.]

[本文引用: 1]     

[38] Lei Chuan, Chen Honghan, Su Ao, et al.

Study progress on buried dissolution in carbonate rock

[J]. Fault-Block Oil and Gas Field, 2014, 30(2): 165-170.

[本文引用: 3]     

[雷川,陈红汉,苏奥,.

碳酸盐岩埋藏溶蚀研究进展

[J]. 断块油气田, 2014, 30(2): 165-170.]

DOI      URL      [本文引用: 3]      摘要

流体活动对储层的影响包括建设性作用和破坏性作用.近地表岩溶形成的溶洞和裂缝型碳酸盐岩已 经是公认的有效储集层,而埋藏成岩阶段的流体活动对碳酸盐岩储集层次生溶蚀空间的贡献大小以及规模问题,学术界仍存在2种不同认识.在调研国内外文献资料 的基础上,文中综述了埋藏成岩阶段溶蚀性流体类型,总结了埋藏溶蚀作用的岩相学和地球化学标志,评述了2种观点和主控因素,强调了碳酸盐岩埋藏溶蚀作用的 地区差异性和对先存疏导体系的依赖性,并完善了碳酸盐岩埋藏岩溶模式.建议从寻找区域埋藏溶蚀演化的主控因素入手,同时考虑埋藏成岩阶段流体对储集层的溶 蚀作用和阻塞作用.指出埋藏溶蚀定量计算是碳酸盐岩埋藏溶蚀次生孔隙领域亟待解决的问题.
[39] Jin Zhenkui, Feng Zengzhao.

Types and reservoiring performance of dolostones of the lower paleozoic in eastern North-China platform

[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 1993,11(2): 11-18.

Magsci      [本文引用: 1]     

[金振奎,冯增昭.

华北地台东部下古生界白云岩的类型及储集性

[J]. 沉积学报, 1993,11(2): 11-18.]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

华北地台东部下古生界的白云岩可分为泥&mdash;粉晶白云岩和细&mdash;粗晶白云岩。前者包括含石膏的和不含石膏的;后者包括等晶粒的和不等晶粒的,含石膏的和不含石膏的泥&mdash;粉晶白云岩分别是干旱和潮湿气候潮上带蒸气发泵浓缩白云化的产物;等晶粒细&mdash;粗晶白云岩主要分布于平行不整合面之下,乃混合水白云化之产物;不等晶粒细&mdash;粗晶白云岩由早期的白云岩重结晶形成。 白云岩中的孔隙类型多样,其储集性受白云石含量和颗粒大小以及粘土含量等因素影响。
[40] He Faqi.

Unconformity-karst weathering crust oil and gas fields in carbonate stratum:Taking Tahe oilfield in Tarim Basin as an example

[J]. Geological Review, 2002, 48(4): 391-397.

Magsci      [本文引用: 1]     

[何发岐.

碳酸盐岩地层中不整合—岩溶风化壳油气田——以塔里木盆地塔河油田为例

[J]. 地质论评, 2002, 48(4): 391-397.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

塔河油田是塔里木盆地北部沙雅隆起阿克库勒凸起上最典型的大型油气田。本文从圈闭要素有其各要素的演化、油气成藏演化等因素综合分析,认为该油气藏区域特征表现为受阿库勒构造与岩溶凸起共同控制的层状背斜油气。从各个要素的成因及要素的组合、圈闭成因,考虑圈闭关系组成部分的主要特征,塔河油田奥陶系油气藏是一个碳酸盐不整合-岩溶风化壳油气藏。
[41] Smith M P, Soper N J, Higgins A K, et al.

Palaeokarst systems in the Neoproterozoic of eastern North Greenland in relation to extensional tectonics on the Laurentian margin

[J]. Journal of The Geological Society, 1999, 156(1): 113-124.

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[42] Kosa E.

Heterogeneity in fill and properties of karst-modified syndepositional faults and fractures: Upper permian capitan platform, new mexico, U.S.A

.[J]. Journal of Sedimentary Research, 2006, 76(1): 131-151.

DOI      URL      [本文引用: 2]     

[43] Song Guoqi, Kong Fanshun.

Sequence stratigraphy applied in the restoration of the caledonian paleogeomorphology—A case study in Zhanhua area, the Jiyang Depression

[J]. Experimental Petroleum Geology, 2000, 22(4): 350-354.

Magsci      [本文引用: 1]     

[宋国奇,孔凡顺.

应用层序地层学方法恢复加里东期古地貌——以济阳坳陷沾化地区为例

[J]. 石油实验地质, 2000, 22(4): 350-354.]

DOI      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

加里东期风化壳发育的程度直接影响了相关储层的发育,而古地貌对次生孔隙的发育起决定作用。针对加里东期古风化面的重要性,文中把古地貌分为岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地3个古地貌单元,并分析了原有古地貌恢复方法(残余厚度法、标准法等)存在的4个缺点,在此基础上提出了以具有等时性的区域性不整合面为核心内容的层序地层学恢复古地貌方法。作者应用该方法对济阳坳陷沾化地区加里东期古地貌进行了恢复,并分析了该地区处于岩溶高地的991潜山和处于岩溶洼地的孤岛潜山两个不同古地貌单元的岩溶发育特征。结果表明,层序地层学方法能准确地恢复加里东期古地貌,进而能准确地预测次生孔隙发育带,并最终指导与岩溶有关的油气勘探。
[44] Xu Shiqi, Deng Hongbin, Hong Haitao.

Ordovician karst paleogeomorphology on gas reservoirs in Changqing gas field

[J]. Natural Gas Exploration & Development, 2001, 24(4): 1-6.

[本文引用: 1]     

[徐世琦,邓洪斌,洪海涛.

长庆气田奥陶系岩溶古地貌对气藏的控制作用

[J]. 天然气勘探与开发, 2001, 24(4): 1-6.]

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

长庆气藏基本上分布在靖边古潜台之上,潜台区面积与储层面积相当.古潜台东部边缘被古侵主潜 沟切割,许多支潜沟已经侵蚀漫延到西部,西部主力储层受古岩溶地貌的控制作用日益明显.长庆地区可划分为三个二级古岩溶地貌单元,分别是西部古岩溶高地、 中部古岩溶斜坡和中东部古岩溶盆地.中部古岩溶斜坡可进一步划分出三级古岩溶地貌单元为古台地、古残丘和古沟槽(或古谷地).古台地为岩溶斜坡带主体,可 进一步划分为古台丘、台缘斜坡和古洼地等三个四级古岩溶地貌单元.通过研究,该区古岩溶作用具有六个方面的特点:(1)主力储层的网状裂缝十分发育; (2)小型溶蚀孔洞发育,岩溶洞穴少见,层位性强;(3)主力储层微角砾岩化较强;(4)岩溶作用普遍具有较强的选择性;(5)小型溶蚀孔洞中的残留物主 要是原地聚集的含膏质等易溶矿物的碎屑白云石;(6)古沟槽(或古潜沟)十分发育.根据在古岩溶地貌上探井和开发井所钻获的高、中、低或无产能井的研究和 分析,认为古岩溶斜坡是天然气富集的有利地区,而台缘斜坡是寻找高中产井的目标区,古残丘的古岩溶作用差异大,天然气富集规律难寻,古洼地和沟槽的溶蚀作 用极弱,孔洞极不发育,是低产或无产能地区.
[45] Zhang Qingyu, Qin Fengrui, Liang Bin, et al.

Paleogeomorphology of Ordovician carbonate rocks and development of karst reservoirs in Halahatang, northern Tarim Basin

[J]. Geological Science and Technology Information, 2017,36(1): 168-175.

[本文引用: 1]     

[张庆玉,秦凤蕊,梁彬,.

塔北哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩古地貌及岩溶储层发育特征

[J]. 地质科技情报, 2017, 36(1): 168-175.]

[本文引用: 1]     

[46] Li Qiang, Pu Junbing, Huang Ni, et al.

A research approach for ecological, environmental and geological differentiation of rocky desertification and its driving mechanism in Karst Graben Basin

[J]. Advances in Earth Science, 2017, 32(9):899-907.

[本文引用: 1]     

[李强, 蒲俊兵, 黄妮,.

断陷盆地生态环境地质分异及石漠化演变机理的研究途径

[J]. 地球科学进展, 2017, 32(9):899-907.]

[本文引用: 1]     

[47] He Hu, Feng Haixia, Cai Zhongxian.

Distribution characteristics of supergene karst and dominated factors analysis in Yingshan Formation of Lower-Middle Ordovician in Tazhong area

[J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2015, 22(2): 17-23.

[本文引用: 1]     

[和虎,冯海霞,蔡忠贤.

塔中地区中下奥陶统鹰山组表生岩溶分布特征及主控因素

[J]. 油气地质与采收率, 2015, 22(2): 17-23.]

URL      [本文引用: 1]      摘要

塔中地区中下奥陶统鹰山组主要经历加里东中期一海西早期多期构造运动,形成多个不整合面,发育多期表生岩溶,目前对影响鹰山组多期岩溶分布特征的主控因素的分析不够深入.为此,在鹰山组古地貌岩溶层识别与对比的基础上,对岩溶分布的影响因素进行分析,总结其主控因素.研究区中下奥陶统为稳定的台地沉积,利用残余厚度等时间图恢复鹰山组岩溶古地貌,并划分为岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地3个地貌单元.通过对塔里木盆地表生岩溶洞穴层发育深度的分析,将研究区表生岩溶发育深度定为不整合面以下180 m内.综合应用钻井、岩心、测井和地震等资料识别岩溶层,在岩溶层对比分析的基础上研究发现,3个岩溶台面对应发育3个岩溶层,并且岩溶层主要发育在岩溶斜坡上,影响表生岩溶分布特征的主控因素为岩性和构造.
[48] Li Yang,Fan Zhihui.

Developmental pattern and distribution rule of the fracture-cavity system of Ordovician carbonate reservoirs in the Tahe Oilfield

[J]. Acta Petrolei Sinica, 2011, 32(1): 101-106.

[本文引用: 2]     

[李阳,范智慧.

塔河奥陶系碳酸盐岩油藏缝洞系统发育模式与分布规律

[J]. 石油学报, 2011,32(1): 101-106.]

[本文引用: 2]     

[49] James N P, Choquette P W.

Paleokarst

[M]. New York: Springer, 1988.

[本文引用: 1]     

[50] Alan Glennon C G.

An examination of perennial nage patterns within the Mammoth Cave watershed. Kentucky

[J]. Journal of Cave and Karst Studies, 2002, 64(1): 82-91.

[本文引用: 1]     

[51] Lucia.

Rock-fabric/petrophysical classification of carbonate pore space for reservoir characterization

[J]. AAPG Bulletin, 1995, 79(9): 1 275-1 300.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

This paper defines the important geologic parameters that can be described and mapped to allow accurate petrophysical quantification of carbonate geologic models. All pore space is divided into interparticle (intergrain and intercrystal) and vuggy pores. In nonvuggy carbonate rocks, permeability and capillary properties can be described in terms of particle size, sorting, and interparticle porosity (total porosity minus vuggy porosity). Particle size and sorting in limestones can be described using a modified Dunham approach, classifying packstone as grain dominated or mud dominated, depending on the presence or absence of intergrain pore space. To describe particle size and sorting in dolostones, dolomite crystal size must be added to the modified Dunham terminology. Larger dolomite crystal size improves petrophysical properties in mud-dominated fabrics, wheras variations in dolomite crystal size have little effect on the petrophysical properties of grain-dominated fabrics. A description of vuggy pore space that relates to petrophysical properties must be added to the description of interparticle pore space to complete the petrophysical characterization. Vuggy pore space is divided into separate vugs and touching vugs on the basis of vug interconnection. Separate vugs are fabric selective and are connected only through the interparticle pore network. Separate vug porosity contributes little to permeability and should be subtracted from total porosity to obtain interparticle porosity for permeability estimation. Separate-vug pore space is generally considered to by hydrocarbon filled in reservoirs; however, intragranular microporosity is composed of small pore sizes and may contain capillary-held connate water within the reservoir. Touching vugs are nonfabric selective and form an interconnected pore system independent of the interparticle system.
[52] Xi Shengli, Zheng Congbin, Xia Riyuan.

Geochemical model of compaction released water Karst in the ordovician of Ordos Basin

[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2005, 23(2): 354-360.

[本文引用: 1]     

[席胜利,郑聪斌,夏日元.

鄂尔多斯盆地奥陶系压释水岩溶地球化学模拟

[J]. 沉积学报, 2005, 23(2): 354-360.]

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

鄂尔多斯盆地的压释水岩溶是在中深埋藏条件下,富含有机酸的压释水渗入碳酸盐岩含水层所产生的溶蚀作用过程及岩溶化结果。从矿物的化学成分上来看,具有较低的Sr,较高的Fe、Mn含量,反映了埋藏较深、温度较高的成因环境。包裹体的大小、形态和分布特征显示矿物形成于水流交替缓慢,温度、压力及溶液浓度变化较为稳定的环境;包裹体的化学成分表明压释水岩溶作用较强的地区,溶解离子含量较低,pH值较低;包裹体同位素分析结果显示溶蚀孔、缝充填物的(D值较高,形成于氘富集的热卤水环境。通过压释水岩溶的地球化学模拟试验与系统分析得出:压释水的溶蚀动力源于有机酸的介入;压释水的溶蚀过程是一个缓慢的渗流扩散过程;压释水的溶蚀
[53] Zhai Xiaoxian.Tahe Oil and Gas Field Exploration and Evaluation Papers[M]. Beijing:Petroleum Industry Press, 2006.

[本文引用: 1]     

[翟晓先. 塔河油气田勘探与评价文集[M]. 北京:石油工业出版社, 2006.]

[本文引用: 1]     

[54] Xia Riyuan, Tang Jiansheng, Zou Shengzhang, et al.

Palaeo-karst research of the carbonate oil-gas field and its application to oil-gas exploration and development

[J]. Acta Geoscientia Sinica, 2006, 27(5): 503-509.

[本文引用: 1]     

[夏日元,唐建生,邹胜章,.

碳酸盐岩油气田古岩溶研究及其在油气勘探开发中的应用

[J]. 地球学报, 2006, 27(5): 503-509.]

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

古岩溶为地质历史时期而非现代营力环境下形成的岩溶,深岩溶为不受地表侵蚀基准面控制环境条件下的深埋藏岩溶作用。碳酸盐岩储层储集空间主要有溶蚀孔洞、溶缝等,非均质性明显,空间分布规律复杂,经历了漫长的岩溶作用过程,油气储集规律复杂。油气田碳酸盐岩的内在因素(结构成因类型、物理力学性质等)以及各地质历史时期所处的地质环境构成古岩溶的形成条件与影响控制因素。本文将古岩溶的形成机制及其与油气聚集关系作为研究重点与突破口,系统研究了古岩溶和深岩溶的形成条件、影响控制因素与发育特征,最终实现了预测油气聚集有利发育区目标。
[55] Zheng Duoming, Li Zhihua, Zhao Kuanzhi, et al.

Quantitative seismic description of ordovician carbonate fracture-drill reservoirs in Tarim Oilfield

[J]. China Petroleum Exploration, 2011, 16(Suppl.1): 57-62.

[本文引用: 1]     

[郑多明,李志华,赵宽志,.

塔里木油田奥陶系碳酸盐岩缝洞储层的定量地震描述

[J]. 中国石油勘探, 2011, 16(增刊1): 57-62.]

[本文引用: 1]     

[56] Li Yang.

Ordovician carbonate fracture-cavity reservoirs identification and quantitative characterization in Tahe Oilfield

[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science), 2012,36(1): 1-7.

[本文引用: 1]     

[李阳.

塔河油田奥陶系碳酸盐岩溶洞型储集体识别及定量表征

[J]. 中国石油大学学报:自然科学版, 2012, 36(1): 1-7.]

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

采用井震联合、动静结合手段,识别出塔河奥陶系碳酸盐岩溶洞型储集体21个缝洞单元,并根据缝洞单元储量规模和天然能量进行分类评价;整合井震资料,采用协同序贯指示模拟方法,建立塔河油田溶洞储集体的三维展布模型。结果表明:溶洞型储集体是塔河油田最主要的储集类型,钻录井过程中出现严重井漏、放空和钻时降至极低是识别大型溶洞的重要标志;"串珠状反射+波阻抗高异常"为溶洞型储集体的典型地震响应特征,据此可以定性预测井间溶洞展布;融合反射能量体和高精度相干体能定量预测井间溶洞展布。
[57] Liu Yuming, Hou Jiagen, Hu Xiangyang, et al.

3D modeling of paleokarst reservoir in Tahe Oilfield

[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science), 2012,36(2): 34-38.

[本文引用: 1]     

[刘钰铭,侯加根,胡向阳,.

塔河油田古岩溶储集体三维建模

[J]. 中国石油大学学报:自然科学版, 2012, 36(2): 34-38.]

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

通过对古岩溶储层建模方法适用性的分析,从加强古岩溶储集体发育模式在建模中的约束作用的角度出发,探索一套"垂向划带、平面分区、断裂优先"的古岩溶储集体三维展布建模方法,将此方法应用于塔河油田4区奥陶系油藏三维建模,并说明该方法的基本步骤,包括单井储集体识别与垂向划带,岩溶古地貌恢复与平面分区,地震约束数据的选用,建模算法与地质统计分析。研究表明:塔河油田4区奥陶系垂向上可以划分为表层岩溶带、垂直渗流溶蚀带、径流溶蚀带及潜流溶蚀带,平面上可分为岩溶高地、岩溶斜坡、岩溶洼地3类岩溶古地貌;古岩溶储集体发育与地震相干体具有较好的概率相关关系;基于"垂向划带、平面分区、断裂优先"方法建立的储集体三维模型与油田生产实践相符。
[58] Lu Xinbian, Zhao Min, Hu Xiangyang, et al.

Studies of 3D reservoir modeling:Taking Ordovician carbonate fractured-vuggy reservoirs in Tahe Oil Field as an example

[J]. Petroleum Geology and Experiment, 2012,34(2): 193-198.

Magsci      [本文引用: 1]     

[鲁新便,赵敏,胡向阳,.

碳酸盐岩缝洞型油藏三维建模方法技术研究——以塔河奥陶系缝洞型油藏为例

[J]. 石油实验地质, 2012,34(2): 193-198.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

碳酸盐岩缝洞型油藏与碎屑岩油藏及其它裂缝孔隙型的碳酸盐岩油藏有本质区别,溶洞、裂缝、溶蚀孔隙3种孔隙类型共存,使得传统的碎屑岩油藏建模理论、方法面临挑战.该文提出了以缝洞单元为基础的缝洞型油藏"5步法"建模技术,即建立溶洞分布模型、裂缝离散分布模型、溶洞物性参数模型、裂缝参数模型和缝洞连通体模型.地质模型描述和刻画缝洞体三维形态展布、属性分布,为开发该类油藏提供了理论基础.
[59] Hou Jiagen, Ma Xiaoqiang, Liu Yuming, et al.

Study on multi-class and multi-scale modeling method of fractured-type carbonate reservoir: A case study of ordovician reservoir in the fourth district of Tahe oilfield

[J]. Earth Science Frontiers, 2012,19(2): 59-66.

[本文引用: 1]     

[侯加根,马晓强,刘钰铭,.

缝洞型碳酸盐岩储层多类多尺度建模方法研究:以塔河油田四区奥陶系油藏为例

[J]. 地学前缘, 2012,19(2): 59-66.]

[本文引用: 1]     

[60] Hu Xiangyang,Li Yang,Quan Lianshun, et al.

Three-dimensional geological modeling of fractured-vuggy carbonate reservoirs: A case from the Ordovician reservoirs in Tahe—Ⅳblock,Tahe oilfield

[J]. Oil & Gas Geology, 2013, 34(3): 383-387.

Magsci      [本文引用: 1]     

[胡向阳,李阳,权莲顺,.

碳酸盐岩缝洞型油藏三维地质建模方法——以塔河油田四区奥陶系油藏为例

[J]. 石油与天然气地质, 2013, 34(3): 383-387.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

碳酸盐岩缝洞型油藏储集空间类型主要为大型溶洞、溶蚀孔洞及裂缝,尺度大小悬殊,形态不规则,分布不连续。定量刻画孔、洞、缝在三维空间的展布一直是该类油藏开发的技术难题,目前尚缺乏有效的地质建模方法。以塔河碳酸盐岩缝洞型油藏为原型,提出了多元约束碳酸盐岩缝洞型油藏三维地质建模方法,即在古岩溶发育模式控制下,采用两步法建模。第一步,建立4个单一类型储集体模型:首先利用地震识别的大型溶洞和大尺度裂缝,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;然后在岩溶相控约束下,基于溶洞发育概率体和井间裂缝发育概率体,采用随机建模多属性协同模拟方法,建立溶蚀孔洞模型和小尺度离散裂缝模型。第二步,采用同位条件赋值算法,将4个单一类型模型融合成多尺度离散缝洞储集体三维地质模型。该模型定量刻画了缝洞储集体在三维空间的展布特征,为油田开发奠定了坚实的地质基础。
[61] Lu Zhengyuan.

Recognition of cave-fractured reservoirs of Yanxin limestone in South-east Sichuan

[J]. Atural Gas Industry, 1987, 7(1): 28-32.

Magsci      [本文引用: 1]     

[陆正元.

川东、南地区阳新统缝洞储层识别

[J]. 天然气工业, 1987, 7(1): 28-32.]

Magsci      [本文引用: 1]      摘要

川东、南地区阳新统缝洞储层识别是一难题。本文通过测井与地质资料的分析,认为储层测试成功率较低的主要原因是不均一灰岩层的干扰,提出了综合地质和测井资料排除这些干扰层的措施;总结了储层识别的标志;建立了识别储层的定量方程。
[62] Zhao Yonggang, Li Gongqiang, Song Lizhi, et al.

Application of logging data in identifying carbonate reservoir types in the Daniudi gas field

[J]. Natural Gas Industry, 2008, 28(12): 44-47.

Magsci      [本文引用: 1]     

[赵永刚,李功强,宋立志, .

大牛地气田碳酸盐岩储层类型测井判别及应用

[J]. 天然气工业, 2008, 28(12): 44-47.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>碳酸盐岩储层类型的测井解释评价难度很大,在利用常规测井信息构建能够反映碳酸盐岩储层特性的孔、洞和裂缝敏感性参数的基础上,选择声波时差比值、密度比值、中子孔隙度比值和深浅侧向电阻率比值等4个参数作为划分储层类型的参数,通过对90口井400余层不同类型的储层进行参数统计,确定了大牛地气田下古生界碳酸盐岩储层类型的判别标准,并描述了各类储层的测井响应特征。经20口井的测试资料验证,认为采用多参数综合评判法来判别储层类型是可行的,与地质研究划分储层类型吻合程度较高。</p>
[63] Tian Fei, Jin Qiang, Li Yang, et al.

Identification of small fracture-vugs and their fillings through log interpretation in fractured-vuggy Ordovician reservoirs in Tahe oilfield

[J]. Oil & Gas Geology, 2012, 33(6): 900-908.

Magsci      [本文引用: 1]     

[田飞,金强,李阳,.

塔河油田奥陶系缝洞型储层小型缝洞及其充填物测井识别

[J]. 石油与天然气地质, 2012,33(6): 900-908.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>塔河油田是以奥陶系碳酸盐岩古岩溶油藏为主的古生界海相大油田,洞穴和其周缘的裂缝是其主要储集空间。由于数量众多,小型缝洞成为缝洞型储层的重要储集空间和渗流通道。小型缝洞可以在露头、岩心和成像测井上识别,但在非取心和非成像测井段还不能有效识别,影响了油藏地质模型的建立。利用岩心和成像测井资料标定常规测井信息,优选出5个洞穴敏感参数和3个裂缝敏感参数,建立了塔河油田小型缝洞归一化加权识别函数,并利用<em>DEN</em>-V<sub>sh</sub>和<em>R</em><sub>LLD</sub>-<em>V</em><sub>sh</sub>交会图版识别出了洞穴充填物类型:碎屑充填物、垮塌角砾岩和化学充填物。识别效果与岩心及FMI成像对比,洞穴符合率超过81%,裂缝符合率超过82%,洞穴充填物识别成功率超过84%,基本满足了小型缝洞识别要求。利用此方法对塔河油田117口井进行了识别,结果显示该方法也适用于洞高在0.5 m以上的缝洞及充填物识别,并提高了识别精度,为精细研究古岩溶缝洞型储层提供了新方法。</p>
[64] Jin Qiang, Kang Xun, Rong Yuanshuai, et al.

Sedimentary and geochemical characteristics of sandstones and mudstones deposited in surface rivers and subsurface rivers in Ordovician karsted carbonates, Tahe Oilfield

[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science), 2015,39(6): 1-10.

[本文引用: 1]     

[金强,康迅,荣元帅,.

塔河油田奥陶系古岩溶地表河和地下河沉积和地球化学特征

[J]. 中国石油大学学报:自然科学版, 2015,39(6): 1-10.]

[本文引用: 1]     

[65] Kang Zhihong, Rong Yimin, Wei Liling, et al.

Approach to karst reservoir types and classification of ordovician carbonate in Tahe oilfield

[J]. Geoscience, 2014, 28(5): 986-994.

Magsci      [本文引用: 1]     

[康志宏,戎意民,魏历灵,.

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶储集体类型及划分方法研究

[J]. 现代地质, 2014,28(5): 986-994.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>塔河油田奥陶系油藏储集体类型的多样性和复杂性,给常规测井定量解释带来了很大困难。此类油藏储集体类型的划分和识别对油田开发极为重要。根据6口关键井的电成像测井(FMI)和岩心样品特征,将塔河碳酸盐岩储集体划分为未充填洞穴型、垮塌充填洞穴型、机械充填洞穴型和裂缝型4类。依据其中5口井的常规测井响应和4类储集体划分结果,选用GR、RD、RS、K3(深浅侧向电阻率倒数差的绝对值)、AC、DEN和CNL共7种测井信息作为神经网络的输入学习样本,经学习训练建立了储层划分的神经网络模型。通过检验井对比,说明基于神经网络模型,通过常规测井的多参数约束,可以判断岩溶型储集体类型。经本次研究,初步形成了储集体半定量评价标准。</p>
[66] Su Junlei, Zhang Songyang, Wang Xiaochang, et al.

Reservoir characterization of carbonate rock cave reservoirs in tahe oilfield

[J]. Progress in Geophysics, 2015, 30(3): 1 264-1 269.

[本文引用: 1]     

[苏俊磊,张松扬,王晓畅,.

塔河油田碳酸盐岩洞穴型储层充填性质常规测井表征

[J]. 地球物理学进展, 2015, 30(3): 1 264-1 269.]

[本文引用: 1]     

[67] Sima Liqiang, Jiang Guoping, Wu Lihong.

Application of new logging technology in Sichuan's oil & gas exploration and development

[J]. Well Logging Technology, 2002, 26(2): 118-122.

[本文引用: 1]     

[司马立强,蒋国平,伍丽红.

测井新技术在四川油气勘探开发中的应用

[J]. 测井技术, 2002, 26(2): 118-122.]

[本文引用: 1]     

[68] Fan Zhengjun, Liu Jianhua, Zhang Weifeng.

Log interpretation and evaluation of the Ordovician carbonate rock reservoirs in Tahe oilfield

[J]. Oil & Gas Geology, 2008,29(1): 61-65.

Magsci      [本文引用: 1]     

[樊政军,柳建华,张卫峰.

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层测井识别与评价

[J]. 石油与天然气地质, 2008,29(1): 61-65.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>塔河油田奥陶系油藏属于多期构造和岩溶作用形成的岩溶缝洞型碳酸盐岩油藏,主要的储集空间是溶蚀的孔、洞、缝,具低孔、各向异性强、非均质性强三大特点,储层的测井识别与评价与砂岩油藏有很大的差别.以岩心标定为基础,总结了成像测井可识别的主要储层类型.在此基础上,研究了各种类型储层的常规测井响应特征及储层的测井识别方法,分析了影响储层判别的各种假储层现象及识别方法.在岩心、成像测井资料标定的基础上,建立了裂缝综合概率模型、双孔介质模型,实现了缝洞型碳酸盐岩储层的常规测井资料定量评价,在塔河油田奥陶系储层测井评价中取得了较好的效果.</p>
[69] Chen Guangpo, Pan Jianguo, Guan Wensheng, et al.

Geophysical characteristics in carbonatite carst reservoirs

[J]. Natural Gas Exploration and Development, 2005, 28(3): 43-46.

[本文引用: 1]     

[陈广坡,潘建国,管文胜,.

碳酸盐岩岩溶型储层的地球物理响应特征分析

[J]. 天然气勘探与开发, 2005, 28(3): 43-46.]

[本文引用: 1]     

[70] Li Hong, Dou Zhilin, Wang Shixing, et al.

Seismic multi-attributes recognition for carbonate fractured-vuggy reservoirs with “weak reflection” characteristics

[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2014, 53(6): 713-719.

[本文引用: 1]     

[李弘,窦之林,王世星,.

碳酸盐岩缝洞型储层“弱反射”特征的地震多属性识别

[J]. 石油物探, 2014, 53(6): 713-719.]

[本文引用: 1]     

[71] Yan Xiangbin, Guan Luping, Wang Shixing.

Seismic response characteristics and prediction of carbonate rock fractured-vuggy systems in the Tarim Basin

[J]. Oil & Gas Geology, 2007, 28(6): 828-835.

Magsci      [本文引用: 1]     

[闫相宾,管路平,王世星.

塔里木盆地碳酸盐岩缝洞系统的地震响应特征及预测

[J]. 石油与天然气地质, 2007, 28(6): 828-835.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩缝洞系统主要是由多期多旋回溶蚀、成岩和构造破裂作用形成的有成因联系的有效缝、洞及其所连通的孔、洞、缝构成的网络状储集体;缝洞系统的发育程度和规模是奥陶系碳酸盐岩油气成藏和稳产、高产关键。目前的地震技术方法难以检测和识别单个较小的孔洞缝,但由诸多孔洞缝组成的一定规模的缝洞系统是可以有效检测和预测,且地震波的动力学参数对识别和检测缝洞系统较运动学属性参数更为敏感可靠。缝洞系统的检测可以利用相干体分析、振幅属性、多尺度裂缝检测、频率差异分析和波阻抗反演等技术进行优化组合,但不同地区、不同成因、不同规模的缝洞系统需利用不同的方法技术组合去表征。</p>
[72] Cai Rui.

Carbonate cave identification by using a spectral decomposition technique

[J]. Petroleum Exploration and Development, 2005, 32(2): 82-85.

[本文引用: 1]     

[蔡瑞.

基于谱分解技术的缝洞型碳酸盐岩溶洞识别方法

[J]. 石油勘探与开发, 2005, 32(2): 82-85.]

[本文引用: 1]     

[73] Cui Y F, Peng G X, Wu G C, et al.

Application of full waveform inversion velocity model-building technology for the fractured-vuggy reservoir

[J]. Chinese Journal of Geophysics, 2016, 59(7): 2 713-2 725.

[本文引用: 1]     

[74] Xinrui, Li Hongkai, Wei Hehua, et al.

Classification and characterization method for multi-scale fractured-vuggy reservoir zones in carbonate reservoirs: An example from Ordovician reservoirs in Tahe oilfield S80 unit

[J]. Oil & Gas Geology, 2017,38(4): 813-821.

[本文引用: 1]     

[吕心瑞,李红凯,魏荷花,.

碳酸盐岩储层多尺度缝洞体分类表征——以塔河油田S80单元奥陶系油藏为例

[J]. 石油与天然气地质, 2017, 38(4): 813-821.]

[本文引用: 1]     

[75] Liu Jun, Ren Lidan, Li Zongjie, et al.

Seismic identification and evaluation of deep carbonate faults and fractures in Shunnan area, Tarim Basin

[J]. Oil & Gas Geology, 2017, 38(4): 703-710.

[本文引用: 2]     

[刘军,任丽丹,李宗杰,.

塔里木盆地顺南地区深层碳酸盐岩断裂和裂缝地震识别与评价

[J]. 石油与天然气地质, 2017, 38(4): 703-710.]

[本文引用: 2]     

[76] Madiba G B, Mcmechan G A.

Seismic impedance inversion and interpretation of a gas carbonate reservoir in the Alberta Foothills, western Canada

[J]. Geophysics, 2003, 68(5): 1 460-1 469.

DOI      URL      [本文引用: 2]     

[77] Cao Z, Li X Y, Sun S, et al.

Integrated detection of fractures and caves in carbonate fractured-vuggy reservoirs based on seismic data and well data

[J]. Journal of Geophysics & Engineering, 2017, 15(2):366-376.

[本文引用: 1]     

[78] Sun S.

Examples of wavelet transform time-frequency analysis in direct hydrocarbon detection

[J]. Seg Technical Program Expanded Abstracts, 2002, 21(1): 2 478.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

Windowing problems limit the resolution of conventional time-frequency analysis using the Short Time Fourier Transform (STFT) and interfere with valid measurement of seismic attenuation. Wavelet transform time-frequency spectral analysis eliminates windowing and consequently has very high temporal resolution. Synthetic studies show that the technique can be used to generate useful spectral attributes. Case studies indicate that the method allows anomalies to be seen on spectrally decomposed sections that may not be apparent on a broad-band stack. Application to various gas reservoirs indicates that wavelet transform time-frequency analysis can potentially be used for direct hydrocarbon detection using seismic attenuation in thick reservoirs, tuning-related peak frequency anomalies in thin reservoirs and low frequency shadows associated with hydrocarbons.
[79] Manfred F E M R R.

Prediction of natural fracture intensity in complex carbonate reservoirs, improving drilling location selection in Mexico

[J]. Earth Sciences Research Journal, 2008, 64(2): 423-429.

[本文引用: 1]     

[80] Newson A C.

The future of natural gas exploration in the Foothills of the Western Canadian Rocky Mountains

[J]. Leading Edge, 2012, 20(1): 74.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

Abstract The foothills are part of the larger fold and thrust belt of the Rocky Mountains, where the sedimentary rock is deformed by horizontal compression. Exploration and development of hydrocarbon reserves in this area are assisted by several factors. A large public domain data set that is available for this area because of technical mistakes were developed for the Turner Valley Field. The geological survey of Canada began mapping the Rocky Mountains in 1886 and has produced high-quality surface geologic maps.
[81] Kenter J A M, Gartner G L B, Schlager W.

Seismic models of a mixed carbonate-siliciclastic shelf margin: Permian upper San Andres Formation, Last Chance Canyon, New Mexico

[J]. Geophysics, 2001, 66(6): 1 744-1 748.

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[82] Adriansyah, Mcmechan G A.

AVA analysis and interpretation of a carbonate reservoir: Northwest Java Basin, Indonesia

[J]. Geophysics, 2013, 66: 744-754.

[本文引用: 1]     

[83] Zhang Yazhong, Zhao Yuhui, Lu Xinbian, et al.

Application of spectral factorization technique to predict carbonate fracture-vuggy reservoir in TH area of Northern Tarim Basin

[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2006, 41(Suppl.): 16-20.

[本文引用: 1]     

[张亚中,赵裕辉,鲁新便,.

频谱分解技术在塔里木盆地北部TH地区碳酸盐岩缝洞型储层预测中的应用

[J]. 石油地球物理勘探, 2006,41(增刊): 16-20.]

[本文引用: 1]     

[84] Huang Handong, Zhang Ruwei, Zhao Di, et al.

Prediction of ordovician carbonate fracture and cavern in Tahe area

[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2009,44(2): 213-218.

Magsci      [本文引用: 1]     

[黄捍东,张如伟,赵迪,.

塔河奥陶系碳酸盐岩缝洞预测

[J]. 石油地球物理勘探, 2009, 44(2): 213-218.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<SPAN style="FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: 宋体; mso-bidi-font-size: 12.0pt; mso-bidi-font-family: 宋体; mso-font-kerning: 1.0pt; mso-ansi-language: EN-US; mso-fareast-language: ZH-CN; mso-bidi-language: AR-SA">当油田进入开发阶段时,对储层裂缝及其分布规律的预测几乎等价于对油气的预测。本文基于<SPAN lang=EN-US>Turhan(Tury)Taner</SPAN>的多维边缘检测法提出一种新的地震裂缝边缘检测方法,其要点是采用步长可调的高斯加权法进行边缘裂缝检测,并利用小波函数多尺度功能分析小波尺度因子与裂缝尺度间的关系提高裂缝预测精度。文中应用此法对已开采近二十年的塔河奥陶系碳酸盐岩油藏进行了缝洞发育特征预测。研究结果表明,地震缝洞检测成果与实钻结果具有很高的吻合性,表明该方法计算精度高、算法稳定,可为油藏进一步勘探开发提供重要依据。</SPAN>
[85] Lan Xiaodong, Xiuxiang, Zhu Yanming, et al.

Hydrocarbon accumulation pattern jointly controlled by strike-slip faults and cap rocks: A case from Yingshan Formation in ZG-51 wellblock of eastern Tazhong area,Tarim Basin

[J]. Oil & Gas Geology, 2014,35(1): 107-115.

Magsci      [本文引用: 1]     

[兰晓东,吕修祥,朱炎铭,.

走滑断裂与盖层复合成藏模式——以塔中东部中古51井区鹰山组为例

[J]. 石油与天然气地质, 2014,35(1): 107-115.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

塔中地区东部中古51井区鹰山组碳酸盐岩油、气、水分布复杂。为探求鹰山组油气分布及成藏特征,通过对现有油、气、水勘探成果、断裂特征及储盖组合进行分析,应用常规测井、成像测井、地震及地化等多种方法开展研究。研究表明,该井区鹰山组储层以孔洞型和裂缝-孔洞型为主,沿不整合面准层状分布。走滑断裂有着明显的控藏作用,油气井多分布在距离主干走滑断裂0.5~4.0 km范围内,产量随着离断裂距离的减少有增加的趋势;油气各地化性质距离走滑断裂也呈规律性的变化,呈现出“近断裂气远断裂油”的平面分布局面。良里塔格组良三—良五段联合鹰山组内部数套高阻层组成多套封隔盖层,垂向上多套储盖组合相互叠置,油气多层聚集。早期油藏受后期气侵影响,使得垂向上具有“上油下气”的特点。油气在盖层及走滑断裂的联合控制下,在有利的构造圈闭和岩性圈闭内成藏。
[86] Yu Shun, Liu Guangdi, Sun Minliang, et al.

Controlling effects of fault system on marine ordovician carbonate hydrocarbon enrichment in Eastern Lungu area Tabei Uplift

[J]. Experimental Petroleum Geology, 2014, 35(3): 186-192.

[本文引用: 1]     

[喻顺,柳广弟,孙明亮,.

断裂系统对碳酸盐岩油气聚集的控制作用:以塔北隆起轮古东油气田为例

[J]. 地质科技情报, 2014, 35(3): 186-192.]

[本文引用: 1]     

[87] Nelson R A, Serra S.

Vertical and lateral variations in fracture spacing in folded carbonate sections and its relation to locating horizontal wells

[J]. Journal of Canadian Petroleum Technology, 1995, 34(6): 51-56.

[本文引用: 1]     

[88] Matonti C, Lamarche J, Guglielmi Y, et al.

Structural and petrophysical characterization of mixed conduit/seal fault zones incarbonates: Example from the Castellas fault (SE France)

[J]. Journal of Structural Geology, 2012, 39(3): 103-121.

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[89] Bastesen E, Braathen A, Nøttveit H, et al.

Extensional fault cores in micritic carbonate—Case studies from the Gulf of Corinth, Greece

[J]. Journal of Structural Geology, 2009, 31(4): 403-420.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

The major Pisia and Doumena faults of the Corinth Rift, Greece, are both hosted by micritic carbonate rock. Their common fault elements are principal slip surfaces, layers of fault rocks, fault rock and host rock lenses, corrugations, and smaller shear and tension fractures. Along planar fault segments, a corrugated slip surface with an associated thin fault rock layer is formed. Well-developed down-dip corrugations indicate movement along the same surface over many fault increments. Bends/jogs in the faults are sites of complex structural relations, hosting frequent lenses, more porous fault rocks, and dense networks of fractures. Major jogs in the slip surfaces have both strike and dip-oriented undulating curvature that are associated with higher order fracture networks as well as frequent lenses. Fault core lens shapes of the Doumena fault show relationship of length vs. width of 3/2. Similarly, principal slip surfaces of the two faults show undulations with aspect ratios of amplitude vs. wavelength (1:19 and 1:14) in strike-direction, despite a prominent difference in down-dip geometry. The intrinsic deformation in fault cores of micritic carbonate supports a model in which fluids entered the core by damage zone fractures that are linked to the principal slip surface. Flow along the fault core was controlled by the fracture system of lenses, and thereby lens connectivity, but may have been hampered by flow-retarding fault rocks. The flow potential is especially well developed in fault bends and breached relays due to frequent lenses and well-developed fracture networks.
[90] Zhou Wen,Li Xiuhua,Jin Wenhui, et al.

The control action of fault to paleokarst in view of Ordovician reservoir in Tahe area

[J]. Acta Petrologica Sinica, 2011, 27(8): 2 339-2 348.

[本文引用: 1]     

[周文,李秀华,金文辉,.

塔河奥陶系油藏断裂对古岩溶的控制作用

[J]. 岩石学报, 2011, 27(8): 2 339-2 348.]

URL      [本文引用: 1]      摘要

通过对塔河地区奥陶系断裂特征的系统统计分析表明,塔河地区的大型溶洞或分布在T74界面以下较深的溶洞,多数明显受到中-大型断裂的控制作用。分析结果表明,这些断裂主要形成于海西早期,断裂带控制了海西早期溶洞的形成。根据断裂与溶洞发育之间关系,提出了"控洞断裂"、"洞控断层"的概念,并指出塔河地区中-大断裂主要为"控洞断裂",控制了深部岩溶洞穴分布,而小型不协调"毛毛断裂"多数为"洞控断层"。根据岩溶期次及断裂分布及"控洞断裂"的认识,建立了塔河地区奥陶系古岩溶作用时期深部洞穴形成的"断裂环"岩溶的模式。研究成果为塔河及外围地区奥陶系溶洞型油藏的勘探提供了重要依据。
[91] Zhou Wen.Fractured Hydrocarbon Reservoir Evaluation Method[M]. Sichuan: Science and Technology Press, 1998.

[本文引用: 1]     

[周文. 裂缝性油气储集层评价方法[M]. 四川: 科学技术出版社, 1998.]

[本文引用: 1]     

[92] Han Changcheng, Lin Chengyan, Ren Lihua, et al.

Characteristics of Ordovician fault in the Block 10 of Tahe Oilfield,Tarim Basin and its controlling effect on karst reservoirs

[J]. Natural Gas Geoscience, 2016, 27(5): 790-798.

Magsci      [本文引用: 4]     

[韩长城,林承焰,任丽华,.

塔里木盆地塔河10区奥陶系断裂特征及对岩溶储层的控制作用

[J]. 天然气地球科学, 2016, 27(5): 790-798.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 4]      摘要

<p>随着塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩油藏勘探与开发的进展,断裂对碳酸盐岩岩溶储层的控制作用越来越受到关注。通过岩心、薄片、钻井和测井等资料,分析溶蚀洞穴型、溶蚀孔缝型和裂缝型3类储集体特征;从构造演化特征方面对断裂进行分期,根据断裂期次、规模及对岩溶储层的控制作用将断裂分为Ⅱ级、Ⅲ<sub>1</sub>级和Ⅲ<sub>2</sub>级,并系统探讨了断裂对岩溶储层的发育和油气成藏的控制作用。综合分析结果表明,塔河油田10区奥陶系主要发育加里东中晚期、海西早期和海西晚期3期断裂,其中海西期断裂对岩溶储层的形成和发育起着决定作用,Ⅱ级和Ⅲ<sub>1</sub>级断裂对岩溶储层发育和油气成藏控制作用最为重要。断裂不仅促使表层岩溶作用发生和岩溶储层形成,控制古地貌的形态、古水系分布和热液岩溶作用的发生,促进深部岩溶作用发生和裂缝的发育,同时断裂对油气运移和聚集也起着重要的控制作用。该认识对碳酸盐岩油气进一步勘探开发具有重要的参考作用。</p>
[93] Zhang Qinglian, Hou Guiting, Pan Wenqing, et al.

Fractal study on structural fracture

[J]. Journal of Basic Science and Engineering, 2011, 19(6): 853-861.

[本文引用: 1]     

[张庆莲,侯贵廷,潘文庆,.

构造裂缝的分形研究

[J]. 应用基础与工程科学学报, 2011, 19(6): 853-861.]

[本文引用: 1]     

[94] Qiao Zhanfeng, Shen Anjiang, Zou Weihong, et al.

A fault-controlled non-exposed meteoric karstification: A case study of ordovician carbonate reservoir at structure YM2 in Northern Tarim Basin, Northwestern China

[J]. Acta Geologica Sinica, 2011, 85(12): 2 070-2 083.

[本文引用: 1]     

[乔占峰,沈安江,邹伟宏,.

断裂控制的非暴露型大气水岩溶作用模式——以塔北英买2构造奥陶系碳酸盐岩储层为例

[J]. 地质学报, 2011, 85(12): 2 070-2 083.]

[本文引用: 1]     

[95] Lu Xinbian.

Several problems in study of development programme of ordovician carbonate reservoirs in Tahe Oilfield, Tarim Basin

[J]. Petroleum Geology & Experiment, 2003, 25(5): 508-512.

Magsci      [本文引用: 1]     

[鲁新便.

塔里木盆地塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏开发地质研究中的若干问题

[J]. 石油实验地质, 2003, 25(5): 508-512.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

塔河油田奥陶系油藏为岩溶缝洞型碳酸盐岩储层,油藏类型十分特殊。有利的油气储层主要分布在奥陶系风化面以下0~120m范围内,油藏开发地质特征具有明显的多样性和严重的非均质性。通过对该油藏开发特征的分析和认识,指出了该油藏目前开发研究中的若干问题。与此同时,对此类油藏开发研究中一些理论概念和相关认识诸如岩溶缝洞系统的概念、储层非均质性、双重介质的界定、储层随机建模以及开发动态研究的重要性等问题进行了分析和讨论。
[96] Yang Jiangfeng, Guan Da, Zhun Wenbin, et al.

Carbonate reservoir prediction technology and its application in Ka-1 3D acreage in Tazhong area, Tarim Basin

[J]. Oil & Gas Geology, 2012, 33(1): 61-69.

Magsci      [本文引用: 1]     

[杨江峰,关达,朱文斌,.

塔里木盆地塔中卡1三维工区碳酸盐岩储层预测技术与应用

[J]. 石油与天然气地质, 2012, 33(1): 61-69.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>塔里木盆地塔中地区卡1三维工区前期勘探成果表明,奥陶系鹰山组碳酸盐岩储层以&quot;裂缝、溶孔&quot;型为主,但近期重新处理的地震数据中发现了一些&quot;串珠、短轴状&quot;强振幅地震反射异常体。针对这一现象,在新处理地震数据体的基础上,采用地震数字正演模拟、不连续性检测、古地貌恢复和地震多属性分析等技术,重新开展了卡1三维工区奥陶系鹰山组碳酸盐岩储层预测研究。结果表明,平面上呈&quot;折线&quot;状分布的强振幅异常体是火成岩的响应,而平面上呈散点状、剖面上呈&quot;串珠&quot;状的强振幅反射是较大尺度溶洞型碳酸盐岩储层的响应。这一成果已得到近期完钻井W20的证实,为本区下一步勘探部署开拓了新的方向。</p>
[97] Tang Wenbang, Liu Laixiang, Fan Guifang, et al.

Analytic technique of frequency difference for discrimination of cavity fillers

[J]. Oil & Gas Geology, 2002,23(1): 41-44.

Magsci      [本文引用: 1]     

[唐文榜,刘来祥,樊佳芳,.

溶洞充填物判识的频率差异分析技术

[J]. 石油与天然气地质, 2002, 23(1): 41-44.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>寻找碳酸盐岩油藏的关键就是要找到充满流体的大型溶洞。塔河油田的勘探实践表明,应用频率差异分析技术可以有效的鉴别溶洞充填物的性质。当溶洞全为流体充填时,其地震波具有强振幅、低速度及调谐性的特征;当充填粘稠的半流体时,其调谐反射相当于绝对反射的90%;当充填物为疏松沉积物时,其调谐反射也相当于绝对反射的77%。以上几种介质,都很有可能是油的储集体。对于主频集中在20~30Hz的反射波而言,只要溶洞高度在2~3m以上就能识别。该技术在塔河油田进行了应用,其连片三维区溶洞分布层及纵、横向连通情况清晰可见;在S48井中的风化面下,发现了4层古暗河。</p>
[98] Wan Xiaoguo, Wu Guanghui, Xie En, et al.

Seismic prediction of fault damage zones in carbonates in Halahatang area,Tarim Basin

[J]. Oil & Gas Geology, 2016, 37(5): 786-791.

Magsci      [本文引用: 1]     

[万效国,邬光辉,谢恩,.

塔里木盆地哈拉哈塘地区碳酸盐岩断层破碎带地震预测

[J]. 石油与天然气地质, 2016,37(5): 786-791.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

碳酸盐岩断裂带往往具有较宽阔的破碎带,是缝洞体储层发育的有利部位,断层破碎带的识别与预测对油气井位的优选具有重要意义。在塔里木盆地哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩井-震响应分析的基础上,通过地震方法与技术的对比分析,利用相干加强(AFE)与裂缝地震相分析技术,结合地震均方根振幅、地震曲率、缝洞体雕刻等多技术手段,可以进行碳酸盐岩断层破碎带的预测与刻画。结果表明,哈拉哈塘地区碳酸盐岩断层破碎带沿断裂带条带状、扇状展布,一般具有200~2 500 m的较宽范围,与钻探结果吻合程度高。哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩大型缝洞体储层的分布受控于断层破碎带,破碎带规模越大,缝洞体越发育。
[99] Han Gehua, Qi Lixin, Li Zongjie, et al.

Prediction of the Ordovician fractured-vuggy carbonate reservoirs in Tahe oilfield

[J]. Oil & Gas Geology, 2006, 27(6): 860-870.

Magsci      [本文引用: 1]     

[韩革华,漆立新,李宗杰,.

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型储层预测技术

[J]. 石油与天然气地质, 2006,27(6): 860-870.]

DOI      URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏埋深在5300 m以上,基质不具储集性,储集类型以裂缝、溶洞为主,油气受控于古岩溶缝洞,储层纵、横向非均质性强,地震信噪比、分辨率低,预测难度大。寻找和预测奥陶系缝洞发育带是塔河油田增储上产的关键。在储层成因机理研究的基础上,建立了碳酸盐岩缝洞型储层的成因预测模式,为储层预测奠定了地质基础。针对塔河油田奥陶系储层的特点,建立了以叠前时间偏移和目标精细处理技术为核心的碳酸盐岩缝洞型储层精细成像技术,为储层预测提供了扎实的基础资料。通过储层标定和正演模拟分析,建立了碳酸盐岩缝洞型储层的地球物理识别模式,包括测井识别模式和地震识别模式,为储层识别和预测提供了依据。应用振幅变化率、相干体分析、波阻抗反演等技术,有效地预测了碳酸盐岩缝洞发育带。</p>
[100] Zhao Yuhui.

Prediction of Carbonate Reservoirs with Fractures and Caves in Tahe Oilfield

[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing), 2010.

[本文引用: 2]     

[赵裕辉.

塔河油田碳酸盐岩缝洞型储集体预测研究

[D]. 北京:中国地质大学(北京), 2010.]

[本文引用: 2]     

[101] He Zhenhua, Du Zhengcong, Wen Xiaotao.

Seismic modeling and predication of carbonate karst caves and fracture sets

[J]. Advances in Earth Science, 2004, 19(3):399-402.

Magsci      [本文引用: 1]     

[贺振华, 杜正聪, 文晓涛.

碳酸盐岩喀斯特溶洞和裂缝系统的地震模拟与预测

[J]. 地球科学进展, 2004, 19(3):399-402.]

URL      Magsci      [本文引用: 1]      摘要

<p>提出了有助于确定碳酸盐岩裂缝带和喀斯特溶洞系统空间分布的地震正演模拟和预测方法。地震正演方法包含两个关键步骤,一是利用弹性波动方程计算含缝洞介质的有效弹性参数,另一步骤是根据有效弹性参数构成的等效地质模型,用单程声学波动方程进行波场延拓。数值模拟和实际地震数据的例子说明,将地震正演剖面与地震偏移剖面相结合进行对比分析有可能识别和预测碳酸盐岩地层中的缝洞发育带。</p>
[102] Luo Yaneng, Han Handong, Wang Yumei, et al.

Three-dimensional modeling method of seismic waveform inversion and logging

[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2016,51(5): 947-954.

[本文引用: 1]     

[罗亚能,黄捍东,王玉梅,.

地震波形反演与测井联合的三维建模方法

[J]. 石油地球物理勘探, 2016, 51(5): 947-954.]

[本文引用: 1]     

[103] Li Yang, Hou Jiagen, Li Yongqiang.

Features and hierarchical modeling of carbonate fracture-cavity reservoirs

[J]. Petroleum Exploration and Development, 2016, 43(4): 600-606.

[本文引用: 1]     

[李阳,侯加根,李永强.

碳酸盐岩缝洞型储集体特征及分类分级地质建模

[J]. 石油勘探与开发, 2016, 43(4): 600-606.]

[本文引用: 1]     

[104] Xinrui, Han Dong, Li Hongkai.

Study on the classification and modeling of fracture-vug oil deposits

[J]. Journal of Southwest Petroleum University(Science & Technology Edition), 2018, 40(1): 68-77.

[本文引用: 1]     

[吕心瑞,韩东,李红凯.

缝洞型油藏储集体分类建模方法研究

[J]. 西南石油大学学报:自然科学版, 2018, 40(1): 68-77.]

[本文引用: 1]     

[105] Wang Xiaochang, Zhang Jun, Li Jun, et al.

Conventional logging identification of fracture-vug complex types data based on crossplots-decision tree:A case study from the Ordovician in Tahe oilfield, Tarim Basin

[J]. Oil & Gas Geology, 2017, 38(4): 805-812.

[本文引用: 1]     

[王晓畅,张军,李军,.

基于交会图决策树的缝洞体类型常规测井识别方法——以塔河油田奥陶系为例

[J]. 石油与天然气地质, 2017,38(4): 805-812.]

[本文引用: 1]     

[106] Han Changcheng, Lin Chengyan, Ren Lihua, et al.

Waveform-indication-based seismic inversion of carbonate reservoirs:A case study of the Lower-Middle Ordovician in Tahe oilfield, Tarim Basin

[J]. Oil & Gas Geology, 2017,38(4): 822-830.

[本文引用: 1]     

[韩长城,林承焰,任丽华,.

基于地震波形指示的碳酸盐岩储集体反演方法——以塔河油田中—下奥陶统为例

[J]. 石油与天然气地质, 2017,38(4): 822-830.]

[本文引用: 1]     

/