輪古東地區(qū)斷層溝通的多層溶縫洞體系中油氣的差異運(yùn)聚作用

1、輪古東地區(qū)斷層溝通的多層溶縫洞體系中油氣的差異運(yùn)聚作用論文導(dǎo)讀:：疊合盆地海相碳酸鹽巖介質(zhì)中油氣運(yùn)聚機(jī)理是油氣勘探必須解決的關(guān)鍵科學(xué)問題之一，選擇代表性儲層介質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)油氣運(yùn)聚作用分析有利于為解決這一關(guān)鍵科學(xué)問題提供范例。輪古東地區(qū)儲層是典型的表生巖溶縫洞體系儲層，油氣主要分布在巖溶體系的水平潛流帶中，油水關(guān)系復(fù)雜，油水界面傾斜。本區(qū)原油和天然氣性質(zhì)參數(shù)在輪古東斷層的東側(cè)及輪古東斷層與桑塔木斷層的交匯部位異常高，并順斷層向構(gòu)造高部位有規(guī)律降低，說明輪古東斷層南北兩端及斷層交匯部位是本區(qū)油氣的注入點(diǎn)，油氣運(yùn)移的主輸導(dǎo)通道沿?cái)嗔褞д共肌Ｓ蜌膺\(yùn)移涉及范圍向淺部逐漸擴(kuò)張，并在斷層交匯部位跨越斷層。這一

2、認(rèn)識與傳統(tǒng)的觀點(diǎn)即油氣順巖溶縫洞體系從東部面狀注入差異明顯?；谔妓猁}巖表生巖溶的相關(guān)研究成果，建立了表生巖溶縫洞體系的根本模型。在分析油氣在表生巖溶縫洞體系運(yùn)聚過程的根底上，認(rèn)為復(fù)雜縫洞體系中油氣的差異運(yùn)聚原理是產(chǎn)生這種現(xiàn)象的關(guān)鍵。油氣運(yùn)移過程受儲層的含水程度控制，油氣總是首先將臨近油氣充注點(diǎn)的孔隙或縫洞充滿后，才能繼續(xù)向遠(yuǎn)處運(yùn)移，并沿油氣運(yùn)移路徑順次充滿遠(yuǎn)處的孔洞縫體系。所形成的油氣水分布規(guī)律受儲層含水程度、儲層中能導(dǎo)致油氣側(cè)向運(yùn)移的側(cè)向連通通道、局部縫洞單元與側(cè)向連通通道的關(guān)系及其油氣溢出點(diǎn)和晚期氣侵強(qiáng)度的聯(lián)合控制。斷層連通的多層復(fù)雜縫洞體系中的垂直縫洞體系會導(dǎo)致油氣運(yùn)移在垂向上的躍遷，

3、并進(jìn)一步擴(kuò)大油氣的涉及范圍。巖溶縫洞體系中油氣運(yùn)聚過程及其所形成的油氣分布規(guī)律對疊合盆地下構(gòu)造層碳酸鹽巖油氣勘探具有重要的啟發(fā)，油氣勘探不僅要通過地球物理的方法識別優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的部位，還應(yīng)該盡量描述優(yōu)質(zhì)儲層的孔洞縫結(jié)構(gòu)，結(jié)合油氣運(yùn)移方向和主輸導(dǎo)通道的空間展布規(guī)律指導(dǎo)油氣勘探。論文關(guān)鍵詞：差異運(yùn)聚，表生巖溶縫洞儲層，疊合盆地，輪古東地區(qū)，塔里木盆地疊合盆地是兩個種或兩個種以上類型的原型盆地疊加或復(fù)合在一起的盆地金之鈞等，2004；何登發(fā)等，2004，盆地的油氣成藏特性可概括為多期成盆、多期改造、多套烴源巖、屢次生排烴、多期運(yùn)聚散;金之鈞等，2004；龐雄奇，2007。疊合盆地中的油氣勘探進(jìn)入下構(gòu)

4、造層以后，勘探對象由碎屑巖轉(zhuǎn)向碳酸鹽巖，目標(biāo)儲層由高孔高滲轉(zhuǎn)入低孔低滲-，甚至特低孔特低滲儲層賈承造，2006；張光亞，2021。在低孔滲條件下，碳酸鹽巖地區(qū)的基質(zhì)孔隙和儲層縫洞體系間形成強(qiáng)烈的毛細(xì)管力，使油氣的運(yùn)移不再不遵循經(jīng)典的達(dá)西定律，而需要克服是存在一定的啟動壓力梯度，成為一種屬于低速非達(dá)西滲流的范疇Law，2002；Law et al.，2002；吳河勇等地質(zhì)論文，2007，導(dǎo)致在相同的勢梯度下油氣的橫向運(yùn)移速率降低；對疊合盆地下構(gòu)造層來說，毛細(xì)管力的這種低滲-特低滲巖石的存在有效阻礙了不同縫洞體系之間物質(zhì)的交換，形成相對獨(dú)立的孔洞縫存儲單元魏歷靈等，2005；郭春華等，2006，也

5、有研究者稱其為流體封存箱Bradley，1994；?？傡?，1997。低-特低滲透儲層的上述兩方面特性必然使油氣運(yùn)移與成藏也表現(xiàn)出一定的特性，成為疊合盆地油氣勘探中的重要獨(dú)立的科學(xué)問題金之鈞，2005。作者等前期研究證明疊合盆地碳酸鹽巖復(fù)雜縫洞體系中存在明顯的油氣差異運(yùn)聚作用向才富等，2021，該原理可能是繼背斜型油氣差異運(yùn)聚作用Vincelette et al.，1981；Allan，1989和斷層型差異運(yùn)聚作用Allan，1989；張厚福，1985之后分析碳酸鹽巖復(fù)雜縫洞體系中油氣成藏過程的鑰匙。進(jìn)一步選擇典型碳酸鹽巖油氣藏進(jìn)行深入解剖，可以為深入理解這一原理提供范例。1 地質(zhì)特征輪南低凸起

6、是塔里木盆地的三大古隆起之一，它位于塔里盆地的北部，四面都是重要的生烴凹陷，分別為庫車凹陷、滿加爾凹陷，阿瓦提-哈拉哈塘凹陷和草湖凹陷，生烴條件良好。受輪南斷層、桑塔木斷層和輪古東走滑斷層的分割，輪南低凸起被劃分為5個構(gòu)造帶圖1。目前已經(jīng)在奧陶系、三疊系等多個目的層見到了良好的油氣顯示并獲得了豐富的商業(yè)性發(fā)現(xiàn)，是塔里木盆地油氣勘探的主戰(zhàn)場。輪古東地區(qū)即指是輪南凸起東部斜坡帶的簡稱，在一個總體斜坡的構(gòu)造背景條件下，三組斷層控制了輪古東地區(qū)的總體構(gòu)造格局，這三組斷層分別為東西向的F1和F2斷層、南北向的F39斷層及北東向的F34、F37、F36和北西向共軛斷層。其中近東西向和近南北向的斷層是本區(qū)的

7、一級斷層，前者形成于海西期，是對構(gòu)造事件和構(gòu)造應(yīng)力場的影響，后者形成于印支燕山期，受構(gòu)造事件和構(gòu)造應(yīng)力場的影響；共軛的NE和NW向斷層形成于喜山期，大局部斷層為三級斷層，只有北東向的F34、F37和F36是本區(qū)的二級斷層圖2。輪古東地區(qū)發(fā)育的地層與整個輪南地區(qū)大致一致，其中奧陶系是油氣勘探的主要目的層。奧陶系可細(xì)分為上統(tǒng)桑塔木組、良里塔格組及吐木休克組；中統(tǒng)一間房組；中下統(tǒng)鷹山組、下統(tǒng)蓬萊壩組圖3。其中奧陶系為海相沉積，石炭系為海陸交互相沉積地質(zhì)論文，三疊系及其后為陸相沉積顧家裕，1996。輪南地區(qū)自早奧陶世O1y開始直至晚奧陶世桑塔木期O3S，總體上經(jīng)歷了半局限臺地相開闊臺地相臺地邊緣相臺緣

8、斜坡相混積淺水陸棚相的演化。影響本區(qū)奧陶系儲層特征的因素較多，除沉積作用之外，還有膠結(jié)作用、壓實(shí)作用、壓溶作用等龐雯等，2021，但是巖溶作用對本區(qū)儲層具有特殊重要的控制作用周興熙等，1998；陳學(xué)時等，2004；許效松和杜佰偉，2005；夏日元等，2006；龐雯和史鴻祥，2021。塔里木盆地發(fā)育了準(zhǔn)同生巖溶、風(fēng)化殼巖溶、埋藏巖溶3種不同類型的古巖溶作用王震宇等，2021，輪南隆起奧陶系碳酸鹽巖經(jīng)歷了加里東期、海西(早期、晚期) 期等多期次構(gòu)造旋回(康玉柱，2005；俞仁連，2005；龐雯和史鴻祥，2021)，奧陶系出露地表遭受大氣淡水的淋濾、溶蝕作用發(fā)表論文。巖溶作用在垂向上形成垂直滲流帶、

9、水平潛流帶和緩流帶顧家裕，1999；周興熙等，1998。大多數(shù)井在奧陶系鉆有縫洞系統(tǒng)，表現(xiàn)為鉆具的放空和泥漿的漏失龐雯和史鴻 祥,2021。巖溶發(fā)育的層位為一間房組、鷹山組的灰?guī)r內(nèi)，儲集空間為裂縫、溶孔、溶洞(魯新便等，2003；龐雯和史鴻祥，2021)。巖溶作用對儲層的形成和分布具有重要控制作用, 最顯著的特點(diǎn)為儲層發(fā)育層段均限制在巖溶作用影響深度0-250m范圍內(nèi)魯新便等，2003。2 油氣運(yùn)移示蹤分析受地質(zhì)色層效應(yīng)的影響，原油和天然氣在運(yùn)移過程中可能將表現(xiàn)出較為規(guī)律為系統(tǒng)的原油組份和性質(zhì)等的變化。油氣原油和天然氣性質(zhì)發(fā)生系統(tǒng)變化的方向代表油氣運(yùn)移的主要方向。在研究區(qū)通過反映油氣運(yùn)移中油氣

10、性質(zhì)與組份、氣油比、天然氣性質(zhì)與組份的成果圖分析了輪古東地區(qū)晚期氣侵的特點(diǎn)圖4：2.1油氣氣油比氣油比是反映氣侵程度最直觀的證據(jù)。輪古東地區(qū)不同層位油氣的氣油比反映存在以下幾個特點(diǎn)：沿輪古東斷層南北兩端各存在一支油氣氣油比大幅度增加的異常高值，分別向南和向北增加，反映了沿輪古東斷層從南至北和自北向南的晚期氣侵特征。兩者的交匯部位在桑塔木斷層與輪古東走滑斷層的交匯部位。桑塔木斷層同樣存在油氣氣油比的陡急變化帶，在斷裂帶附近油氣的氣油比大幅度增加。遠(yuǎn)離桑塔木斷層2-3km油氣的氣油比逐漸演變?yōu)楸尘爸?0004000。斷層交匯部位油氣氣油比異常高，特別是在桑塔木斷層與輪古東走滑斷層的交界部位，油氣的

11、氣油比到達(dá)了最大值20000，圍繞斷層的交匯部位形成了環(huán)帶分布的特點(diǎn)。這一特征在下部層位鷹山組和一間房組比上部層位良里塔格組更明顯，下部層位形成有明顯的環(huán)帶結(jié)構(gòu)，而良里塔格組沒有形成明顯的環(huán)帶結(jié)構(gòu)。這說明下部層位的氣油比總體高于上部地層，反映了晚期由深部向淺部氣侵的特點(diǎn)。輪古東斷層以西油氣的氣油比總體低于輪古東斷層以東，反映晚期氣侵由東向西的特點(diǎn)。2.2 原油密度隨著油氣運(yùn)移距離的增加地質(zhì)論文，原油密度、粘度在側(cè)向上逐漸增加。與反映晚期氣侵程度的氣油比特征相似，本區(qū)不同層位原油密度、粘度和組份存在以下幾個特點(diǎn)：原油密度沿輪古東斷層南北兩端向中間逐漸增加，反映了沿輪古東斷層從南至北和自北向南的晚

12、期氣侵特征。其中最典型的特征是僅在輪古東斷層的東側(cè)存在原油密度降低的特點(diǎn)，而在輪古東斷層的西側(cè)原油的密度降低不明顯。在所有的層位中這一特點(diǎn)都表現(xiàn)非常明顯。桑塔木斷層同樣是原油密度降低的地帶，遠(yuǎn)離斷裂帶2-3km原油密度逐漸增加為背景值。斷層交匯部位雖然是油氣氣油比異常高的部位，但是在斷層交匯部位原油密度沒有形成明顯的環(huán)帶結(jié)構(gòu)。輪古東斷層以西油氣的密度總體高于斷層以東，反映晚期氣侵由東向西的特點(diǎn)。同時下部層位的原油密度總體小于上部層位，反映了晚期由深部向淺部氣侵的特點(diǎn)。4討論4.1 斷層對巖溶縫洞體系的改造作用輪古東地區(qū)的儲層總體為斷層垂向連通的多層復(fù)雜孔洞縫體系。儲層物性總體為特低孔-特低滲，

13、孔隙度征逐漸表現(xiàn)為孔隙型儲層圖5。儲層滲透率在斷層附近相對于背景值來說提高了1-2個數(shù)量級，并且這種滲透率的變化在斷層的交匯部位變化最為明顯，普遍提高了2個數(shù)量級，而在遠(yuǎn)離斷層交匯部位的量級明顯下降圖5。這說明斷層交匯部位比單條斷層更易形成裂縫型儲層，而正是裂縫型儲層對油氣的側(cè)向和垂向運(yùn)移產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響。從垂向上來看，斷層的影響有從下部層位向上部層位逐漸減弱的趨勢，表現(xiàn)在儲層物性改善的量級由2級減小為1級，受影響的范圍明顯變仄。4.2 碳酸鹽巖走滑斷層內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其油氣運(yùn)聚效應(yīng)輪古東地區(qū)晚期天然氣沿?cái)鄬託馇直憩F(xiàn)出的特殊性為：斷裂帶的兩側(cè)的物性均得到了大幅度的改善1-2個數(shù)量級，但是晚期氣侵

14、僅僅發(fā)生在斷層以東地區(qū)，并順斷裂帶垂向運(yùn)移。至斷層交匯部位氣侵范圍才跨越了斷裂帶影響斷層以西的層位。由于斷層總體傾向西，與圖7所展示的特征大致類似，從模式上看應(yīng)該有利于油氣向西側(cè)的運(yùn)移。這種矛盾可能由斷層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起的發(fā)表論文。受斷層角礫的影響，油氣沿?cái)鄬影l(fā)生運(yùn)移時會造成在斷層不同構(gòu)造部位的聚集效應(yīng)差異明顯。根據(jù)Aydin2000的研究，斷層角礫的結(jié)構(gòu)大致可以分為3類圖6，其中前兩類在斷層中形成了比擬明顯的斷層角礫涂抹層圖6a和b，而后一種沒有形成明顯的斷層角礫圖6c?？紤]油氣注入點(diǎn)與斷層涂抹層之間的相互關(guān)系，就會發(fā)現(xiàn)油氣在斷層不同構(gòu)造部位注入會導(dǎo)致不同的油氣聚集效果。在前兩種情況下，受斷層

15、涂抹作用的影響，油氣沿A或者B中的一點(diǎn)注入時，總是傾向于利用高孔滲的有限通道Miles,1990;Tompson,1991運(yùn)移，因而不會穿越低孔滲的斷層涂抹層，導(dǎo)致油氣總是在油氣注入點(diǎn)相應(yīng)的一側(cè)斷塊聚集。相反對第三種情況來說地質(zhì)論文，油氣總是傾向于沿整個斷裂帶運(yùn)移，受浮力的影響，油氣總是傾向于在構(gòu)造的上傾部位聚集。輪古東地區(qū)斷層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其孔滲關(guān)系明顯屬于第二種情況，即斷層活動對周緣的儲層物性具有明顯的改善效果，但是油氣運(yùn)移示蹤結(jié)果顯示，天然氣沒有穿越斷裂帶導(dǎo)致斷層以西油氣性質(zhì)，特別是天然氣氣油比的大幅度改善，因此可以推斷在斷裂帶存在明顯的斷層涂抹現(xiàn)象，這是這種斷層涂抹作用屏蔽了天然氣向斷層

16、另一盤的運(yùn)移。研究成果同樣說明斷層交匯部位的儲層物性存在特殊性。在輪古東斷層與桑塔木斷層的交匯部位下部鷹山組的儲層物性提高了2個數(shù)量級，但是上部儲層物性并無明顯的改善。但是油氣在該地區(qū)穿越了斷裂帶向斷層西部運(yùn)移，這說明兩斷層的交切使斷層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由第二種類型轉(zhuǎn)變成了第三種類型，大幅度改善了斷層的輸導(dǎo)性。這可能是斷層交匯部位成為油氣運(yùn)移特殊的輸導(dǎo)通道的關(guān)鍵原因之一向才富，2021；向才富，2021a，向才富等，2021b 。4.3 斷層交匯部位及其油氣輸導(dǎo)效應(yīng)油氣運(yùn)移存在主輸導(dǎo)通道，主輸導(dǎo)通道一般受輸導(dǎo)層頂面構(gòu)造形態(tài)控制Hunt, 1994，特別是多種類型的構(gòu)造脊，如鼻狀構(gòu)造(England e

17、t al., 1987；Hindle，1997；向才富等，2004)。晚期生成的油氣更易于沿早期烴類運(yùn)移過的路徑進(jìn)行運(yùn)移Thompson,1991，油氣二次運(yùn)移也不是利用所有的輸導(dǎo)層，而是沿有限的物性相對良好的輸導(dǎo)層進(jìn)行運(yùn)移，以砂巖輸導(dǎo)層為例，其厚度一般不超過6mMiles，1990，受此影響，油氣進(jìn)入圈閉的路徑更傾向于點(diǎn)狀注入，而不是線帶狀或者面狀。輪古東地區(qū)遠(yuǎn)離其主要的生烴坳陷滿加爾凹陷參考文獻(xiàn)，但是鄰近東部的草湖凹陷草湖洼陷做為生烴洼陷的參考文獻(xiàn)。因此油氣運(yùn)移可能兼具長距離和短距離運(yùn)移的特征。從前文分析可見，輪古東地區(qū)至少具有兩個點(diǎn)狀油氣源，即順輪古東斷層南側(cè)向北和自輪古37斷層自北向南

18、的兩個方向的油氣運(yùn)移，控制了輪古東地區(qū)幾乎所有高產(chǎn)油氣流井的空間分布，因此對輪古東的油氣成藏具有特殊重要的意義。輪古東地區(qū)第三個需要進(jìn)一步論證的油氣注入點(diǎn)是桑塔木斷層和輪古東斷層的交匯部位，與前兩個油氣注入點(diǎn)具有相似的特點(diǎn)。但是現(xiàn)有資料很難區(qū)分該部位是油氣沿上述兩個注入點(diǎn)注入交匯造成的結(jié)果還是由單獨(dú)的油氣注入點(diǎn)造成的。這種點(diǎn)狀運(yùn)移方式相比于傳統(tǒng)的認(rèn)識油氣沿東部斜坡普遍注入運(yùn)移成藏?zé)o疑效率更高，運(yùn)移損失量更小。輪古東地區(qū)油氣地化指標(biāo)均指示在輪古東斷層南部和輪古37斷層的北部是油氣的主要注入點(diǎn)地質(zhì)論文，并且控制了輪古東地區(qū)的主要油氣藏，這與傳統(tǒng)的對輪古東地區(qū)油氣成藏模式形成挑戰(zhàn)(韓劍發(fā)等, 202

19、1；鄔光芒等, 2005)。斷層交匯部位的儲層物性大幅度提高的另外一個原因是該部位是多期構(gòu)造活動應(yīng)力和應(yīng)變集中的部位，有利于巖石的反復(fù)破碎，形成相對高孔滲的儲層。從巖石力學(xué)的角度來說，斷層交匯部位的巖石力學(xué)性質(zhì)強(qiáng)度更小，在相同的構(gòu)造應(yīng)力和流體動力條件下，更容易造成斷層的復(fù)活和活動，從而形成油氣垂向運(yùn)移的通道；吳立新等2004在垂直交匯斷層組合事件的物理模擬實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，凡主次斷層交匯的部位都出現(xiàn)高溫輻射，輻射區(qū)域的形狀呈圓形，說明斷層交匯部位更容易發(fā)生斷層的錯動，從而導(dǎo)致巖石的破碎。從巖芯上可看出輪古東地區(qū)存在多期構(gòu)造活動形成的多期構(gòu)造裂縫鄔光芒等, 1999。疊合盆地多期多幕構(gòu)造運(yùn)動有利于同期

20、或者不同期次形成斷層的交匯切割。斷層交匯形成存在以下幾個成因機(jī)制：共軛斷層：在同一應(yīng)力場作用下同期形成的兩組相交斷層；調(diào)節(jié)斷層或轉(zhuǎn)換斷層：轉(zhuǎn)換斷層是具有較大走滑運(yùn)動分量的橫向斷層，正斷層和伸展構(gòu)造體系在走滑斷層內(nèi)終止，走滑斷層傳遞正斷層或者伸展構(gòu)造之間的應(yīng)變(Morney, 2005)。調(diào)節(jié)斷層還經(jīng)常出現(xiàn)在斷層走向發(fā)生改變的部位，導(dǎo)致該部位成為重要的油氣聚集場所。不同期次斷層的交切：輪古東地區(qū)三組斷層形成于不同的時期，有利于巖石的反復(fù)破碎變形。東西走向的F1斷層和F2斷層及南北走向的F39斷層是本區(qū)最重要的斷層，前者形成于海西期，喜山期活動；后者形成于印支-燕山期，喜山期活動。第三組斷層是共軛

21、斷層如F34、F36和 F37斷層，斷層形成于喜山期，由于其形成時間較晚，可能控制著該區(qū)油氣的調(diào)整。4.4 斷層連通的多層縫洞體系中油氣的運(yùn)聚過程表生巖溶作用研究相對深入，并建立了比擬完善的巖溶縫洞體系模式，根據(jù)Locous模型，表生巖溶地區(qū)的主要圈閉可以簡單歸納為以下幾類圖7：橫向具有一定連通性的可以導(dǎo)致流體橫向運(yùn)移的通道圖7中的AA：該通道對應(yīng)于表生巖溶作用中的水平潛流帶，其最明顯的特征是出現(xiàn)大型的水平溶洞，控制流體沿水平方向流動；位于AA一側(cè)的圈閉圖7中的H：橫向連通通道在被垂直落水洞或者其他垂直縫洞體系圖7中G切割時，將在垂向上躍遷，從而在水平通道一側(cè)形成盲腸狀的圈閉圖7中的H；位于A

22、A之上的圈閉圖7中的BCDEF圈閉：這些圈閉代表垂直滲流帶或者表層巖溶帶發(fā)育的復(fù)雜圈閉，與地表水產(chǎn)生的地表徑流沖刷、溶蝕過程中形成的一些溶溝、溶洞、溶縫、溶蝕洼地、溶蝕漏斗及落水洞等密切相關(guān)；位于AA之下圈閉圖7中的I：該帶對應(yīng)于水平滲流帶之下形成的溶蝕漏斗、落水洞等；孤立的縫洞體系圖7中的B：由于受到后期復(fù)雜成巖作用的影響，不與AA發(fā)生任何水動力聯(lián)系的圈閉，形成相對獨(dú)立的流體封存箱。任何復(fù)雜的巖溶過程均可歸納為上述簡化模式的疊加和復(fù)合，因此通過上述簡單模型中油氣運(yùn)移過程的分析，可以探究碳酸鹽巖復(fù)雜縫洞體系下油氣成藏過程。由于碳酸鹽巖成巖作用中存在不同的耗水過程，原始圈閉中充滿水(圖7a和不充

23、滿水圖7b將決定浮力在油氣運(yùn)移過程中所起作用的大小，因此需要分兩種情況分別考慮地質(zhì)論文，其油氣運(yùn)聚作用過程及其結(jié)果在此不再贅述向才富等，2021。為進(jìn)一步展示該模式在分析碳酸鹽巖油氣運(yùn)聚過程中的特殊作用，更好的理解孔洞縫體系中油氣的分布規(guī)律，特以輪古東地區(qū)為例，說明斷層連通的多層縫洞體系中油氣的運(yùn)聚過程。斷層改造了儲層形成裂縫孔隙型儲層，同時斷層是深部熱液上升的通道，復(fù)雜的熱液溶蝕作用進(jìn)一步改造了儲層。斷層活動所伴隨的多種地質(zhì)過程對碳酸鹽巖縫洞體系的改造使油氣運(yùn)聚過程更加復(fù)雜化。但是從地質(zhì)解析的角度，可以將該系統(tǒng)理解為受斷層溝通的多層碳酸鹽巖縫洞體系中的油氣運(yùn)移，在空間上呈樹狀結(jié)構(gòu)，斷層中主要

24、發(fā)生垂向的是油氣運(yùn)移，類似于的樹干圖8發(fā)表論文。以輪古東地區(qū)為例，存在良里塔格組、一間房組和鷹山組3層縫洞體系，每一層的縫洞體系均可以簡化為表生巖溶縫洞體系。區(qū)別于碎屑巖的斷層油氣差異運(yùn)聚模式，碳酸鹽巖縫洞體系中的斷層不會形成規(guī)那么的下部油藏，中間油氣藏和上部油藏的分布模式。樹狀運(yùn)移形成的油氣藏的空間分布模式與斷裂帶中是否充滿了地層水密切相關(guān)。如果儲層中充滿了地層水，那么可以和表生巖溶體系中儲層充滿地層水的運(yùn)移模式相對應(yīng)圖7a，總體在臨近斷裂帶附近形成氣藏，隨著遠(yuǎn)離斷裂帶形成油氣藏和油藏，規(guī)模取決于斷層輸導(dǎo)油氣的量；相反，如果儲層為干層，那么可與表生巖溶體系中儲層中地層水不充滿的運(yùn)移模式相對應(yīng)

25、圖7b。其區(qū)別是在垂向上存在多個油氣的注入點(diǎn)與表生巖溶中的A點(diǎn)相對應(yīng)，從而在垂向上形成多層縫洞體系成藏過程。圖8所展示的模型的油氣注入點(diǎn)非常特別，油氣在浮力的作用下正好可以同時沿AA和AB運(yùn)移。可以想象，如果油氣的注入點(diǎn)偏向A點(diǎn)的左側(cè)，那么油氣只能向下層縫洞體系充注，只有將下層縫洞體系充滿后才能逐漸向上層擴(kuò)展；反之，如果油氣注入點(diǎn)位于A點(diǎn)的右側(cè)，那么油氣主要沿AB運(yùn)移，只有將上層縫洞體系充滿后才能向下層縫洞體系充注?？梢?，斷層傾角和油氣注入點(diǎn)的相互關(guān)系及原始儲層中的含水情況將會強(qiáng)烈影響所形成油氣藏的分布模式。輪古東地區(qū)油氣運(yùn)聚是油氣注入點(diǎn)影響油氣運(yùn)聚和分布規(guī)律的典型實(shí)例。輪古東地區(qū)晚期氣侵影響

26、的主要是輪古東斷層?xùn)|部的地區(qū)，而斷層西部受到影響的程度相對較小圖4，表現(xiàn)在斷層?xùn)|部的氣油比是斷層西部氣油比的23倍。值得進(jìn)一步探討的是這并不是受儲層物性影響的結(jié)果，從本區(qū)儲層物性的分布特征來看，斷層兩側(cè)的儲層物性都提高了1-2個數(shù)量級，斷層兩側(cè)并無質(zhì)的區(qū)別。這只能說明受斷層垂向聯(lián)通的多層縫洞體系中油氣運(yùn)移受到了油氣注入點(diǎn)的影響，由于晚期氣侵的注入點(diǎn)位于斷層的東部地質(zhì)論文，因此僅僅東部受到了明顯的晚期氣侵的影響。根據(jù)多層縫洞體系油氣的差異運(yùn)聚模式可以限定不同油層晚期天然氣氣侵所涉及的范圍圖4，從中可見，晚期氣侵所涉及的范圍在下部的最小鷹山組，向上部氣侵所涉及的范圍逐漸增大一間房組和良里塔格組。產(chǎn)

27、生這種特點(diǎn)的原因在于不同的圈閉與該水平縫洞體系的空間關(guān)系決定了其成藏的可能性及其油氣充滿度圖7。在充滿地層水的情況下，每一層孔洞縫體系中最上部的側(cè)向聯(lián)通通道對油氣運(yùn)聚效果最明顯。如果圈閉E-G-F直接相連，在儲層充滿地層水的情況下會屏蔽下部圈閉I的成藏圖7a；相反，儲層不包含水的情況下，每一層縫洞體系中的最下部的側(cè)向聯(lián)通通道對油氣運(yùn)聚影響最明顯，此時圈閉I的早期成藏作用不會被屏蔽，但是會被屏蔽晚期氣侵作用圖7b。其最終效果是油氣在運(yùn)移路徑上碰見垂直縫洞體系，將導(dǎo)致油氣運(yùn)移向上一層縫洞體系的躍遷，從而造成不同層縫洞體系油氣運(yùn)移涉及范圍的不一致。4.5 油水關(guān)系及其對勘探的啟發(fā)1主輸導(dǎo)通道控制油氣

28、富集輪古東地區(qū)油氣運(yùn)移優(yōu)勢通道的存在說明：即使在碳酸鹽巖復(fù)雜的縫洞體系中，油氣運(yùn)移路徑仍然存在選擇性。以輪古東地區(qū)為例，主要表現(xiàn)在以下三個方面：其一是油氣沿縫洞體系的復(fù)雜路徑運(yùn)移時，受浮力作用的影響，總是要不斷的向構(gòu)造的高部位聚集，這是導(dǎo)致遠(yuǎn)離斷層的構(gòu)造下傾部位的LG353井、LG351C井、LN632井、LG392C井、C4井等井失利的主要原因。這些失利井從東側(cè)進(jìn)一步的限定了本區(qū)的油氣運(yùn)移主輸導(dǎo)通道。其二是優(yōu)選的主要圈閉的鉆井均以失敗而告終，僅在東側(cè)的LD1井獲得低產(chǎn)氣流總氣產(chǎn)量2000m3，油2m3。這或者是由LD1井所在縫洞體系的圈閉幅度造成的，也可能進(jìn)一步說明了但是導(dǎo)致油氣垂向運(yùn)移進(jìn)入

29、儲層的斷層對油氣成藏具有更至關(guān)重要的作用。巖溶縫洞體系具有復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但是這并不意味著油氣運(yùn)移同樣具有網(wǎng)狀運(yùn)移和成藏的特點(diǎn)，相反，油氣的運(yùn)移是具有高度的選擇性的，僅僅利用了巖溶縫洞體系中的有限通道。這主要是油氣運(yùn)移受浮力作用的控制，而地層水的流動主要受重力作用控制這一本質(zhì)區(qū)別決定的。從油氣勘探的角度來說，一個圈閉落空并不意味著探井的失?。阂员砩鷰r溶中的W3來說圖7，無論其成藏過程如何，鉆井均將在上部圈閉B中落空，如果此時判斷整個鉆井失敗就會喪失下部圈閉C-E中的油氣資源。同樣對多層縫洞體系的油氣勘探來說，對上部縫洞體系油氣勘探的失敗不一定預(yù)示著下部縫洞體系沒有勘探價值，因此，不要因?yàn)橐粋€勘

30、探層位的失敗而否認(rèn)整個勘探區(qū)帶。這說明對任何一個具體區(qū)帶的油氣勘探來說，我們不僅要通過地球物理的方法確認(rèn)優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的部位，還應(yīng)該盡量描述優(yōu)質(zhì)儲層的孔洞縫結(jié)構(gòu)地質(zhì)論文，結(jié)合油氣輸導(dǎo)的方向和通道具體分析該區(qū)帶油氣差異聚集的過程，進(jìn)而指導(dǎo)油氣勘探。不同勘探區(qū)帶的縫洞組合形式差異巨大，但是可以肯定，每一個縫洞體系中都存在油氣的差異運(yùn)聚過程。5 結(jié)論1輪古東斷層南北兩端是輪古東地區(qū)油氣的注入點(diǎn)，油氣的主輸導(dǎo)通道是輪古東斷層聯(lián)通的多層復(fù)雜孔洞縫體系，油氣運(yùn)移導(dǎo)致本區(qū)原油和天然氣性質(zhì)參數(shù)隨著遠(yuǎn)離油氣注入點(diǎn)而系統(tǒng)降低。3輪古東斷層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及油氣注入點(diǎn)是導(dǎo)致油氣僅沿?cái)鄬訓(xùn)|側(cè)注入，而斷層西側(cè)受到的影響很小的主

31、要原因。油氣僅在斷層的交匯部位跨越了輪古東斷裂帶，顯示不同時期的斷層交匯改變了該走滑斷層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。(3) 斷層交匯部位異常高的氣油比值和相對較好的原油物性特征說明斷層交匯部位是油氣的注入口。4巖溶縫洞體系中油氣運(yùn)聚過程及其所形成的油氣分布規(guī)律對疊合盆地下構(gòu)造層碳酸鹽巖油氣勘探具有重要的啟發(fā)，油氣勘探不僅要通過地球物理的方法識別優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的部位，還應(yīng)該盡量描述優(yōu)質(zhì)儲層的孔洞縫結(jié)構(gòu)，結(jié)合油氣運(yùn)移方向和主輸導(dǎo)通道的空間展布規(guī)律指導(dǎo)油氣勘探。參考文獻(xiàn)/References【1】 顧家裕. 1999. 塔里木盆地輪南地區(qū)下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖巖溶儲層特征及形成模式. 古地理學(xué)報(bào), 1(1): 54-60.

32、【2】 郭春華, 楊宇, 莫振敏, 康志宏. 2006. 縫洞型碳酸鹽巖油藏流動單元概念和研究方法探討. 石油地質(zhì)與工程, 20(6): 34-37.【3】 何登發(fā), 賈承造, 童曉光, 王桂宏. 2004. 疊合盆地概念辨析. 石油勘探與開發(fā), 31(1): 1-7.【4】 何發(fā)崎. 2002. 碳酸鹽巖地層中不整合-巖溶風(fēng)化殼油氣田以塔里木盆地塔河油田為例. 地質(zhì)論評,48(4): 391-397.【5】 賈承造. 2006. 中國疊合盆地形成演化與中下組合油氣勘探潛力. 勘探戰(zhàn)略, 1: 1-4.【6】 金之鈞. 2005. 中國海相碳酸鹽巖層系油氣勘探特殊性問題. 地學(xué)前緣, 12(3

33、): 15-22.【7】 金之鈞, 王清晨. 2004. 中國典型疊合盆地與油氣成藏研究新進(jìn)展以塔里木盆地為例. 中國科學(xué) D輯, 34增刊I: 1-12. 劉忠寶, 于炳松, 李廷艷, 樊太亮, 蔣宏忱. 2004. 塔里木盆地塔中地區(qū)中上奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖層序發(fā)育對同生期巖溶作用的控制. 沉積學(xué)報(bào), 22(1): 103-109. 龐雄奇, 羅曉蓉, 姜振學(xué), 林暢松, 張水昌, 鐘寧寧, 李忠. 2007. 中國西部復(fù)雜疊合盆地油氣成藏研究進(jìn)展與問題. 地球科學(xué)進(jìn)展, 22(9): 879-887. 魏歷靈, 康志宏. 2005. 碳酸鹽巖油藏流動單元研究方法探討. -地質(zhì), 23(2):

34、169-172.吳河勇, 梁曉東, 向才富, 王躍文. 2007. 松遼盆地向斜油藏特征及成藏機(jī)理探討. 中國科學(xué) D輯: 地球科學(xué), 37(2):185-191.夏日元, 唐建生, 鄒勝章, 梁彬, 金新峰, 姚昕. 2006. 碳酸鹽巖油氣田古巖溶研究及其在油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用. 地球?qū)W報(bào), 27(5): 503-509.向才富, 湯良杰, 李儒峰, 龐雄奇. 2021. 疊合盆地幕式流體活動: 麻江古油藏露頭與流體包裹體證據(jù). 中國科學(xué) D輯: 地球科學(xué), 38(增刊): 70-77.向才富, 夏斌, 解習(xí)農(nóng), 馮志強(qiáng). 2004. 松遼盆地西部斜坡帶油氣運(yùn)移主輸導(dǎo)通道分析. 石油與天然

35、氣地質(zhì), 25(2): 204-215.張光亞, 趙文智, 鄒才能, 李偉, 方向. 2021. 中國陸上疊合盆地中下組合油氣成藏條件及勘探潛力. 地學(xué)前緣, 15(2): 120-126.張厚福, 方朝亮, 高先志, 張枝煥, 蔣有錄. 1999. 石油地質(zhì)學(xué). 石油工業(yè)出版社, 176-191.?？傡?苗建宇, 劉文榮, 盧煥勇.1997. 論壓力封存箱及其對次生孔隙的保護(hù)作用. 西部大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 27(1): 73-78.Allan U S. 1989. Model for hydrocarbon migrationand entrapment within faulted

36、structures. AAPG Bulletin, 73(7): 803-81l.Bradley J S, Powley D E. 1994. Pressurecompartments in sedimentary basin: a review on basin compartment and seal. AAPGmemoir, 61: 3-26.Budd D A, Saller A H, Harris P M. 1995.Unconformities and porosity in carbonate strata. AAPGMemoir, 63: 55-76.England W A,

37、Mackenzie A S, Mann D M, 1987. Themovement of entrapment of petroleum in the subsurface. Journal of thegeological society (London), 144: 327-347.Esteban M, Klappa C F. 1983. Subaerialexposure surfaces, in P.A. Scholle, et al.(eds.), Carbonate depositionalenvironments: AAPG Memoir, 33: 1-54.Hindle,A

38、D. 1997. Petroleum migration pathwaysand charges in concentration: a three-dimensional model. AAPGBulletin, 81: 1451-1481.Hunt J M. 1994. Petroleum geochemistry andgeology (2nd ed.). New York: W.H. Freeman and company, 1-627.Kerans C. 1988. Karst-controlled reservoirheterogeneity in Ellenburger Grou

39、p, Carbonates of West Texas. AAPGBulletin, 72(10): 1160-1183.Law B E. 2002. Basin-centered gas systems. AAPGBulletin, 86(11): 1891-1915.Law B E, Curtis J B. 2002. Introduction tounconventional petroleum systems. AAPG Bulletin, 86(11): 1851-1852.Miles J A. 1990. Secondary migration routes inthe Brent

40、 sandstones of the Viking Graben and East Shetland Basin: evidencefrom oil residues and subsurface pressure data. AAPG Bulletin, 74(11):1718-1735.Thompson K F M. 1991. Contrastingcharacteristics attributed to migration observed in petroleums reservoired inclastic and carbonate sequences in the Gulf

41、of Mexico region. In: England, W A,Fleet, A J, Petroleum migration. Geological Society, Special Publication, 59:191-205.Vincelette R R, Chittum W E. 1981. Explorationfor oil accumulations in Entrada Sandstone, San Juan basin, New Mexico: AAPGBulletin, 65: 2546-2570.魯新便,高博禹,陳姝媚,2003. 塔河油田下奧陶同碳酸鹽巖古巖溶儲

42、層研究以塔河油田6區(qū)為例.礦物巖石,23(1):87-92王震宇,李凌,譚秀成,代宗仰,馬青,2021. 塔里木盆地奧陶系碳酸鹽巖古巖溶類型識別.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),30(5):11-16康玉柱,2005.塔里木盆地寒武-奧陶系古巖溶特征與油氣分布.-石油地質(zhì),265：472-480周興熙,顧家裕,李小地,王紅軍,1998. 塔里木盆地輪南古巖溶.海相油氣地質(zhì),3(3):20-26俞仁連,2005. 塔里木盆地塔河油田加里東期古巖溶特征及其意義.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),27(5):468-472 Allan U S. Model for hydrocarbon migration and e

43、ntrapment withinfaulted structures . AAPG Bulletin, 1989, 73(7): 803-81l. Esteban M, Klappa C F. Subaerial exposure surfaces, in Scholle P A, etal (eds), Carbonate Depositional Environments : AAPG Memoir, 1983, 33: 1-54. Kerans C. Karst-controlled reservoir heterogeneity in EllenburgerGroup, Carbonates of West Texas . AAPG Bulletin, 1988, 72(10): 1160-