倪新鋒,陳永權,朱永進,楊鵬飛,熊 冉
(1.中國石油杭州地質研究院,杭州310023;2.中國石油天然氣集團公司碳酸鹽巖儲層重點實驗室,杭州310023;3.中國石油塔里木油田分公司,新疆庫爾勒841000)
塔北地區寒武紀深層白云巖構造-巖相古地理特征及勘探方向
倪新鋒1,2,陳永權3,朱永進1,2,楊鵬飛3,熊冉1,2
(1.中國石油杭州地質研究院,杭州310023;2.中國石油天然氣集團公司碳酸鹽巖儲層重點實驗室,杭州310023;3.中國石油塔里木油田分公司,新疆庫爾勒841000)
由于塔北地區寒武系深層白云巖資料點少,有效恢復巖相古地理成為制約寒武系深層白云巖勘探領域優選的關鍵地質要素之一。利用有限的14口鉆井和4個野外露頭地質資料點以及地震資料,探討了塔北地區寒武紀深層白云巖巖相古地理特征,精細刻畫了臺地類型及臺緣特征,并嘗試刻畫臺內沉積分異。塔北地區寒武紀總體發育輪南斷控陡坡型臺緣和北部沉積緩坡型臺緣2種類型的臺緣,臺內灘、膏云坪、膏鹽湖及臺內洼地等沉積單元分異明顯。臺緣特征及臺內沉積分異控制了儲蓋組合的配置,由此得出長期繼承性隆起上的寒武系臺緣礁灘、礁后灘白云巖與蒸發鹽湖相膏鹽巖和蒸發潮坪相膏泥質白云巖形成的優質儲蓋組合為有利的勘探方向。塔北地區寒武系具有2個現實的有利勘探區帶:輪南陡坡型臺緣帶和北部緩坡型臺緣帶,其中,輪南臺緣帶后側、瀉湖靠海一側的礁后灘儲層上覆致密碳酸鹽巖蓋層;北部臺緣帶藻丘及灘體復合型白云巖儲層上覆中、下寒武統泥晶白云巖、膏質白云巖及含泥白云巖等致密蓋層。北部緩坡型臺緣帶儲蓋組合要優于輪南陡坡型臺緣帶,勘探前景更為樂觀。
深層白云巖;構造-巖相古地理;臺地邊緣;勘探方向;寒武紀;塔北地區
塔里木盆地寒武系沉積了上千米厚的白云巖地層。塔北牙哈—英買力地區寒武系白云巖潛山油氣藏的發現,以及塔中地區中深1井和中深5井與塔西南地區玉北油田寒武系鹽下白云巖的重要突破[1],均表明寒武系白云巖層系具備油氣規模成藏的基本石油地質條件,勘探前景廣闊。在寒武紀構造-巖相古地理編圖方面,前人已做過一些研究工作,但由于鉆遇寒武系的井較少,鉆穿寒武系的井就更少(迄今全盆地鉆遇寒武系40口井,鉆穿寒武系10口井),因此,其研究主要側重于對盆地邊緣寒武系露頭和單井沉積相的解剖,而對于寒武系整體的研究較少[2-7]。隨著塔里木盆地碳酸鹽巖油氣勘探逐步向寒武系深層發展,對更為精細的巖相古地理研究的需求也顯得更加迫切。巖相古地理的恢復主要是對臺緣帶、臺內顆粒灘、臺內膏云坪及臺內洼陷等重要地質單元的刻畫。目前塔里木盆地深層白云巖有利相帶為礁灘體[8-9],主要分為2類:一類是臺緣礁灘體,見于柯坪地區蘇蓋特布拉克剖面和肖爾布拉克剖面下寒武統、輪南地區塔深1井和輪深2井中上寒武統以及古城地區古城8井和城探1井上寒武統等;另一類是臺內灘,見于中深1、中深5、方1和康2等井下寒武統。這2類礁灘體均具備發育規模均質儲層的條件。對于埋深達六七千米以上、鉆井資料稀少的寒武系深層白云巖來講,其臺緣帶在地震剖面上更易被識別,且儲層連片發育[10-11]。以相帶豐富、邊緣相帶比較發育且構造較穩定的塔北地區寒武紀為例,利用有限的鉆井和野外露頭地質資料點及大量的地震相分析來探討該區寒武紀深層白云巖構造-巖相古地理特征,精細刻畫臺地類型及臺緣特征,進而嘗試性地刻畫臺內沉積分異,并從儲蓋組合的角度指出有利的勘探方向。
碳酸鹽巖沉積記錄往往受古地理構造背景直接控制,即“構造控盆,盆控相”[12],因此,了解盆地的古構造背景對古地理的研究意義重大。塔北地區寒武系是在前震旦系變質巖基底上發育起來的一個長期發展的古隆起,于加里東中—晚期形成凸起雛形,在海西早期受區域性擠壓抬升并形成向西南傾伏的呈北東向展布的大型鼻狀凸起[13]。塔北地區構造演化大致經歷了三大階段:晚加里東—早海西期穩定抬升剝蝕期、晚海西—印支期擠壓抬升期及燕山—喜山期調整定型期,而決定構造格局的古生界構造形態主要形成于海西期,定型于早印支期[14-15]。在早古生代至晚古生代早期,塔里木盆地四面均被小洋盆包圍,其中北為天山洋,西至西南為昆侖洋,南為阿爾金洋,東為庫魯克塔格深海。盆地的古地理演化格局顯示其經歷了一個較為完整的盆山轉化過程:早震旦世碎屑巖陸架→晚震旦世—早寒武世碳酸鹽緩坡和陸架→中寒武世至中奧陶世呈東西向展布的碳酸鹽臺地—斜坡—深水盆地體系→中晚奧陶世—中泥盆世夭折前陸盆地。
2.1編圖方法及主要編圖地質單元
塔北地區寒武紀巖相古地理編圖依然沿用單因素分析多因素綜合作圖法[2],但和以往不同的是在野外露頭和鉆井的基礎上,采用基于巖石結構組分的測井巖性分析和基于地震參數與波形聚類相結合的地震相分析2項優化的沉積相分析技術,并增加了舒探1井和英探1井等新鉆井資料,使測井相、地震相及地層厚度等單因素圖件更加量化,新編制的巖相古地理圖中臺緣帶得到進一步落實,臺內膏鹽湖及灘體分異更加明顯。基于巖石結構組分的測井巖性分析技術主要根據巖心描述、巖心實驗分析數據和測井資料,利用合成參數、多礦物模型解釋及神經網絡等方法,實現鄧哈姆分類的巖性識別、巖石結構組分識別及灰巖顆粒含量預測,從而完成沉積微相的精細分析。基于地震參數與波形聚類相結合的地震相分析技術包括相面法和波形聚類法。其中,相面法是用肉眼來觀察地震反射特征,建立地震相模式,并通過在剖面上追蹤不同的地震相來繪制平面地震相圖,進而達到沉積相平面預測的目的,一般用于二維地震區域的沉積相研究;波形聚類法是利用地震道波形特征對某一層間地震數據道進行逐道對比,細致刻畫地震信號的橫向變化,從而得到地震異常體的平面分布規律,一般用于三維地震區域沉積微相的精細研究。
根據塔北地區14口鉆遇寒武系的鉆井及4個野外露頭資料分析,并結合全盆地巖相古地理格局對比,認為塔北地區寒武紀主要發育蒸發臺地、局限臺地、半局限臺地、開闊臺地、臺地邊緣、斜坡及盆地相。巖相古地理中刻畫的重要地質單元包括臺地邊緣礁灘、臺內灘、膏云坪、云坪、膏鹽湖、臺內洼地、斜坡及盆地。有關上述8類地質單元的巖石學、地震相、測井相及沉積構造特征等前人已有少量描述[16-17],以下將在構造-巖相古地理特征部分一并闡述,不再單獨贅述。
2.2構造-巖相古地理特征
2.2.1早寒武世巖相古地理特征
塔北地區揭示下寒武統的地質資料點主要包括4個野外露頭以及牙哈5、舒探1和星火1等3口鉆井,整體鉆探程度較低。根據區域構造-巖相古地理研究及地質資料點的約束,認為塔北地區早寒武世為半局限臺地—臺地邊緣礁灘—斜坡—盆地相沉積組合體系。其中,半局限臺地以廣泛分布的藻云坪為主,巖石類型多為藻白云巖,分布面積約占編圖范圍的50%,這與寒武紀藻類沉積較為發育密切相關。目前僅有牙哈5井和舒探1井鉆遇這套臺內藻云坪沉積(圖1)。

圖1 塔北地區早寒武世巖相古地理Fig.1 Lithofacies palaeogeographic map of Early Cambrian in northern Tarim Basin
臺地邊緣的刻畫在此次研究過程中取得了明顯的進展,首次落實了早寒武世北部臺緣帶的位置及內部結構。該時期臺緣帶主要發育在阿克蘇地區蘇蓋特布拉克剖面—英買36井—橋古1井一線,屬于緩坡型臺緣,發育“小礁大灘”,為藻礁(丘)及藻砂屑灘,礁前灘和礁后灘均較發育。中晚寒武世的臺緣帶在研究區地震剖面上特征不明顯,推測其若發育,則位于地震工區外,符合緩坡型臺緣建隆遷移較遠的特征(圖2)。目前,尚無鉆井鉆遇早寒武世北部臺緣帶,僅有的地質資料點為蘇蓋特布拉克剖面及肖爾布拉克剖面的肖爾布拉克組,其中蘇蓋特布拉克剖面為一套典型的臺緣微生物礁灘沉積[18](圖版Ⅰ-1~Ⅰ-3),巖性為藻格架白云巖及藻砂屑白云巖,向盆地方向表現出弱加積—進積特征(圖版Ⅰ-1)。僅有的鉆井資料顯示,星火1井為斜坡相泥晶灰巖[19](圖版Ⅰ-4),牙哈5井為臺內泡沫狀藻云巖(圖Ⅰ-5)。根據威爾遜相模式[20],穿過星火1井和牙哈5井之間,必定有一個碳酸鹽臺地邊緣帶沿著蘇蓋特布拉克剖面向東北方向延伸。由此,利用玉東—英買力地區的三維地震資料進行地震刻畫。從地震特征來看,礁灘體內部呈丘狀弱反射,向斜坡部位厚度逐漸減小(圖3)。從地震刻畫的結果來看,北部臺緣帶西起蘇蓋特布拉克剖面,東至東河塘北部地區削蝕尖滅,地震落實長度約220 km,在英買力—紅旗區帶內長約140 km,寬約8 km,規模巨大(參見圖1),有待鉆井證實。

圖2 塔北地區北部緩坡型臺緣帶遷移疊置模式Fig.2 The migration and superimposed model of Cambrian platform margin belt in northern Tarim Basin

圖3 英買7-8井區礁灘體地震反射特征Fig.3 Seismic reflection features of reef-shoal in Yingmai 7-8 well field
值得一提的是,下寒武統玉爾吐斯組為塔里木盆地重要的優質烴源巖發育層位。目前,星火1井鉆遇該套地層,其巖石類型為泥頁巖和泥質白云巖等,沉積環境以中—下緩坡為主[19]。
2.2.2中寒武世巖相古地理特征
塔北地區揭示中寒武統的地質資料點主要包括4個野外露頭以及英探1井等7口鉆井。研究區中寒武世繼承了早寒武世南北分異的沉積格局,但由于古隆起的幅度降低,海平面下降,其沉積格局發生了明顯的改變。根據區域構造-巖相古地理研究及地質資料點的約束,認為受塔南隆起正地貌幅度減小以及規模性海退事件的影響,研究區中寒武世沉積模式主要表現為蒸發臺地—臺地邊緣—斜坡—盆地相(圖4)。蒸發臺地內部又進一步劃分出膏鹽湖、膏云坪及(泥)云坪等亞相帶,其中,膏鹽湖覆蓋了整個塔北近一半地區。根據鉆井資料,英探1井鉆揭中寒武統阿瓦塔格組頂部約80 m,除下部約5 m厚的花崗閃長巖之外,均表現出典型的蒸發臺地沉積特征,巖性主要為含膏云巖或膏鹽。根據地震反射及地層厚度分布特征,膏鹽湖發育區地層厚度較大,平均厚度大于450 m,尤其是在英探1井區附近,厚度大于600 m。中寒武世,早寒武世臺內洼地發育區演化為膏鹽湖沉積中心,膏鹽湖周緣分布著寬度不等的膏云坪沉積,因經歷了準同生期白云石化及大氣淡水淋濾等儲層改造作用,成為重要的規模儲層發育有利區帶。膏云坪與臺地邊緣之間為(泥)云坪發育區(含部分藻云坪,如英買36井),除英探1、牙哈10及英買7等井外,其他鉆井均落在這一區帶內。至中寒武世,東部臺地邊緣呈現出典型的加積—進積型弱鑲邊—鑲邊的特征(圖5),塔深1井鉆揭中寒武統臺緣;北部臺緣帶剝蝕殆盡,但依據整體沉積背景及特征分析,推測北部臺緣帶向北方向應存在不同程度的進積。
2.2.3晚寒武世巖相古地理特征
塔北地區鉆揭上寒武統的地質資料點比較多,已完鉆井多達11口,但分布不均勻,主要集中在塔北地區北部。與塔中—巴楚地區上寒武統類似,塔北地區上寒武統主要發育一套厚層結晶白云巖,部分見顆粒幻影結構,為半局限—開闊臺地藻砂屑灘沉積;局部發育泥—粉晶白云巖和含膏白云巖,為半局限—局限臺地潮坪亞相沉積。根據區域構造-巖相古地理研究及地質資料點的約束,認為受塔西大臺地控制,研究區晚寒武世逐漸變得平緩,相對海平面較中寒武世明顯上升,沉積格局演化為半局限—開闊臺地,具體可細分為臺內洼地、臺內泛灘、藻云坪、臺地邊緣、斜坡及深水盆地等沉積亞相(圖6)。與早—中寒武世巖相古地理相比,研究區晚寒武世沉積具有以下2個明顯的特征:一是海平面上升,蒸發鹽消失,取而代之的是分布廣泛的半局限臺地成因的結晶白云巖,且厚度不等的臺內灘廣泛發育,疊合厚度可達400 m以上;二是東部臺緣帶呈現出典型的鑲邊特征且明顯向周緣進積(圖7),此外,東部臺緣斜坡處發育巨厚的重力流沉積[21]。

圖4 塔北地區中寒武世巖相古地理Fig.4 Lithofacies palaeogeographic map of Middle Cambrian in northern Tarim Basin

圖5 塔北地區寒武紀臺緣帶的遷移與地震剖面Fig.5 Characteristics of the migration of Cambrian platform margin belt and typical seismic profiles
研究區臺內洼地位于阿瓦提凹陷內英探1井南部地區,其分布范圍繼承了中寒武世膏鹽湖沉積區域,但巖性轉變為含灰云巖。臺內洼地以北至臺地邊緣之間廣泛分布著顆粒淺灘,如英探1井和輪深2井等。泛灘的分布范圍與早寒武世類似,但發育機制明顯不同。英買32井區和英買36井區發育小面積的藻云坪,從英買36井的標準剖面來看,其巖性以粉晶—細晶藻云巖為主。輪南臺緣帶具有與早—中寒武世明顯不同的特征,表現為3~4期礁灘體疊置前積(參見圖7)。受晚寒武世與早奧陶世之間不整合的影響,寒武系頂部礁灘體遭受剝蝕,局部僅保留前3期礁灘體,塔深1井和于奇6井鉆揭了上寒武統這套臺緣沉積。

圖6 塔北地區晚寒武世巖相古地理Fig.6 Lithofacies palaeogeographic map of Upper Cambrian in northern Tarim Basin

圖7 塔北地區東部臺緣帶地質結構剖面(過XH1_YQ4-1_XBJ剖面)Fig.7 Internal architecture of platform margin belt in northern Tarim Basin
2.3構造-巖相古地理演化
受不同時期海平面升降及構造演化的影響,塔北地區早寒武世至晚寒武世沉積演化主要經歷了3個階段。
(1)階段Ⅰ:早寒武世早期快速海侵—逐漸海退、緩坡臺地—藻云坪沉積為主階段
塔北地區早寒武世玉爾吐斯組沉積期發育一套以黑色泥頁巖為主且有機質豐富的主力烴源巖,代表這一時期存在一次快速海侵事件;隨后至肖爾布拉克組沉積期,海平面逐漸下降,水體能量明顯增強,同時該時期構造相對穩定,地形平坦,造就了肖爾布拉克組呈準層狀廣泛發育的藻云坪及藻砂屑灘沉積,構成了良好的儲層發育基礎;至吾松格爾組沉積期,海平面進一步下降,開始出現潮坪相沉積,藻類大量發育,同時,局部出現蒸發潮坪沉積。
(2)階段Ⅱ:中寒武世海平面下降、弱鑲邊/鑲邊臺地—膏鹽湖—膏云坪—(泥)云坪沉積階段
塔北地區中寒武世是海平面整體下降期,古氣候也變得干旱炎熱,主體發育了一個規模較大的膏鹽湖沉積,與周緣膏云坪等沉積構成了膏鹽湖—膏云坪—(泥)云坪—臺地邊緣組合,具有明顯的分帶性。該時期薩布哈白云巖及滲透回流白云巖廣泛發育,形成了一套優質儲層。此外,膏鹽巖則形成了良好的區域性蓋層,構成了良好的儲蓋組合。
(3)階段Ⅲ:晚寒武世海平面上升、強鑲邊型臺地—巨厚臺內灘沉積階段
受區域構造演化及海平面逐漸上升的影響,在整體繼承中寒武世沉積格局的基礎上,塔北地區晚寒武世由以膏鹽湖為中心的沉積體系轉變為以半局限—開闊臺地為主的沉積,臺內發育了數量眾多且規模和厚度均較大的臺內灘沉積。受白云石化、熱液改造及晚寒武世晚期層間巖溶作用的影響,形成了大面積分布且質量良好的優質儲層。此外,塔北地區北部地勢較高、水體能量相對較弱的位置不容易成灘,發育了小面積的藻云坪沉積。
塔北地區寒武系為繼承性古隆起,處于油氣長期運移和聚集的有利指向區,石油地質條件優越。塔北地區中下寒武統發育良好的儲蓋組合,儲層以臺緣礁灘和礁后灘白云巖儲層為主,蓋層以蒸發鹽湖相膏鹽巖和蒸發潮坪相膏泥質白云巖為主。星火1井實鉆與地震研究結果表明,下寒武統玉爾吐斯組烴源巖在塔北地區廣泛分布,但演化程度較低,以生油為主[19,22-23];同時,該區下寒武統臺緣礁灘和礁后灘白云巖相帶發育規模構造-巖性圈閉。塔北地區寒武系鹽下白云巖埋深在8 500 m內的區帶面積約6 000 km2,是塔里木盆地下古生界黑油勘探的重要接替區,潛在資源量超過4億t。下面從儲蓋組合的角度對塔北地區2種具有不同沉積特征的臺緣帶勘探前景進行闡述。
輪南地區寒武紀為陡坡型強鑲邊加積—進積疊置型臺緣。早寒武世,塔里木盆地主體發育緩坡“小礁大灘”型臺緣;到中晚寒武世主要發育陡坡型加積—進積臺緣,多期礁灘體疊置,形成陡坡型強鑲邊加積—進積疊置型臺緣,而且地震剖面上顯示上寒武統存在頂部強烈的削蝕(參見圖7);這種臺緣特征在晚寒武世比較典型。鉆遇陡坡型加積—進積臺緣礁灘儲層的井包括塔深1、輪深2、于奇6、古城4、古城7、古城8和城探1等井,主要為一套藻礁(丘)型白云巖。此類白云巖儲層以細—粗晶白云巖為主,部分見藻黏結結構,孔隙成因主要為原巖孔隙的繼承和再調整,部分為埋藏溶蝕作用。如塔深1井溶蝕孔洞及晶間溶孔發育,孔隙度可達9.7%;油氣顯示活躍,見規模瀝青發育;試油產水,見少量天然氣,火焰高0.5~1.0 m。由于整體缺乏有效致密層的封蓋導致了塔深1井的失利[24]。由此看出,此類加積—進積型臺緣帶儲層在塔北地區非常發育,蓋層往往是這類儲層發育的關鍵。因此,位于臺緣帶后側、瀉湖靠海一側的礁后灘體為有利儲層發育區,且該相帶儲層往往上覆致密碳酸鹽巖蓋層,可形成優良的儲蓋組合。
緩坡型臺緣帶以塔北地區西部英買36井區三維區為例。從早寒武世巖相古地理來看,英買36井區總體發育“小礁大灘”進積型臺緣,主要發育一套滲透回流白云巖儲層。從野外肖爾布拉克剖面及蘇蓋特布拉克剖面來看,巖性以灰色的保留原巖顆粒和藻(丘)格架結構的粉晶白云巖為主,常發育在礁(丘)頂部及側翼,儲層平均厚度為35~40 m,呈層狀分布,南北向延伸范圍可達15 km。因此,位于臺緣帶頂部及兩側翼、瀉湖靠海一側的礁灘體為有利儲層發育區。由于其為緩坡型臺地邊緣,所以相帶遷移變化比較大,臺緣帶在中寒武世已經遷移到研究區30 km之外,其上覆直接蓋層變為吾松格爾組泥巖和泥晶白云巖,如在蘇蓋特布拉克剖面北部的奧依皮克剖面吾松格爾組發育有60多米的泥晶白云巖和泥巖地層。另外,中寒武統發育的膏質白云巖、泥晶白云巖及膏鹽巖可形成區域性蓋層[25-27]。例如鄰區的牙哈10井中寒武統沙依里克組發育一套厚35 m的瀉湖相泥晶白云巖,井深6 448.95 m處泥晶白云巖樣品的突破壓力達到23.061 MPa,突破半徑為6.189 nm,是一套優質的區域性蓋層。由此看出,下寒武統緩坡型臺緣帶儲層為一套藻丘型灘體控制的丘灘復合型白云巖儲層,其蓋層為中、下寒武統泥晶白云巖、膏質白云巖及含泥白云巖等致密層,其儲蓋組合要優于輪南陡坡型臺緣帶,勘探前景更為樂觀。
(1)塔北地區寒武紀總體發育輪南斷控陡坡型臺緣和北部沉積緩坡型臺緣2種類型的臺緣,臺內灘、膏云坪、膏鹽湖及臺內洼地等沉積單元分異明顯。
(2)臺緣特征及臺內沉積分異控制了儲蓋組合的配置,由此得出長期繼承性隆起上的寒武系臺緣礁灘、礁后灘白云巖與蒸發鹽湖相膏鹽巖和蒸發潮坪相膏泥質白云巖形成的優質儲蓋組合為有利的勘探方向。北部緩坡型臺緣帶儲蓋組合要優于輪南陡坡型臺緣帶,勘探前景更為樂觀。
(References):
[1]王招明,謝會文,陳永權,等.塔里木盆地中深1井寒武系鹽下白云巖原生油氣藏的發現與勘探意義[J].中國石油勘探,2014,19(2):1-13. Wang Zhaoming,Xie Huiwen,Chen Yongquan,et al.Discovery and exploration of Cambrian subsalt dolomite original hydrocarbon reservoir at Zhongshen-1 well in Tarim Basin[J].China Petroleum Exploration,2014,19(2):1-13.
[2]馮增昭,鮑志東,吳茂炳,等.塔里木盆地寒武紀巖相古地理[J].古地理學報,2006,8(4):427-439. Feng Zengzhao,Bao Zhidong,Wu Maobing,et al.Lithofacies palaeogeography of the Cambrian in Tarim area[J].Journal of Palaeogeography,2006,8(4):427-439.
[3]劉偉,張光亞,潘文慶,等.塔里木地區寒武紀巖相古地理及沉積演化[J].古地理學報,2011,13(5):529-538. Liu Wei,Zhang Guangya,Pan Wenqing,et al.Lithofacies palaeogeography and sedimentary evolution of the Cambrian in Tarim area[J].Journal of Palaegeography,2011,13(5):529-538.
[4]楊永劍,劉家鐸,田景春,等.塔里木盆地寒武紀層序巖相古地理特征[J].天然氣地球科學,2011,22(3):450-459. Yang Yongjian,Liu Jiaduo,Tian Jingchun,et al.Sequence lithofacies paleogeography of Cambrian in Tarim Basin[J].Natural Gas Geoscience,2011,22(3):450-459.
[5]趙宗舉,羅家洪,張運波,等.塔里A木盆地寒武紀層序巖相古地理[J].石油學報,2011,32(6):937-948. Zhao Zongju,Luo Jiahong,Zhang Yunbo,et al.Lithofacies palaeography of Cambrian sequences in the Tarim Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2011,32(6):937-948.
[6]胡九珍,冉啟貴,劉樹根,等.塔里木盆地東部地區寒武系—奧陶系沉積相分析[J].巖性油氣藏,2009,21(2):70-75. Hu Jiuzhen,Ran Qigui,Liu Shugen,et al.Sedimentary facies analysis of Cambrian-Ordovician in eastern Tarim Basin[J].Lithologic Reservoirs,2009,21(2):70-75.
[7]劉雁婷,傅恒,陳驥,等.塔里木盆地巴楚—塔中地區寒武系層序地層特征[J].巖性油氣藏,2010,22(2):48-53. Liu Yanting,Fu Heng,Chen Ji,et al.Sequence stratigraphy of Cambrian in Bachu-Tazhong area,Tarim Basin[J].Lithologic Reservoirs,2010,22(2):48-53.
[8]趙文智,沈安江,周進高,等.礁灘儲集層類型、特征、成因及勘探意義——以塔里木和四川盆地為例[J].石油勘探與開發,2014,41(3):257-267. Zhao Wenzhi,Shen Anjiang,Zhou Jingao,et al.Types,characteristics,origin and exploration significance of reef-shoal reservoirs:A case study of Tarim Basin,NW China and Sichuan Basin,SW China[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(3):257-267.
[9]楊雪飛,王興志,代林呈,等.川中地區下寒武統龍王廟組沉積相特征[J].巖性油氣藏,2015,27(1):95-101. Yang Xuefei,Wang Xingzhi,Dai Lincheng,et al.Sedimentary features of the Lower Cambrian Longwangmiao Formation in the central Sichuan Basin[J].Lithologic Reservoirs,2015,27(1):95-101.
[10]高志前,樊太亮,楊偉紅,等.塔里木盆地下古生界碳酸鹽巖臺緣結構特征及其演化[J].吉林大學學報:地球科學版,2012,42(3):657-665. Gao Zhiqian,Fan Tailiang,Yang Weihong,et al.Structure characteristics and evolution of the Eopaleozoic carbonate platform in Tarim Basin[J].Journal of Jinlin University:Earth Science Edition,2012,42(3):657-665.
[11]胡媛,張子明,王恩輝.塔里木盆地不同類型斜坡帶特征及其控油作用[J].巖性油氣藏,2010,22(4):72-79. Hu Yuan,Zhang Ziming,Wang Enhui.Characteristics of different types of slope belt and its oil-control effect in Tarim Basin[J].Lithologic Reservoirs,2010,22(4):72-79.
[12]陳洪德,鐘怡江,許效松,等.中國西部三大盆地海相碳酸鹽巖臺地邊緣類型及特征[J].巖石學報,2014,30(3):609-621. Chen Hongde,Zhong Yijiang,Xu Xiaosong,et al.Types and characteristics of carbonate platform margins of marine carbonate rock in three major basins in western China[J].Acta Petrologica Sinica,2014,30(3):609-621.
[13]朱光有,張水昌,王歡歡,等.塔里木盆地北部深層風化殼儲層的形成與分布[J].巖石學報,2009,25(10):2384-2398. Zhu Guangyou,Zhang Shuichang,Wang Huanhuan,et al.The formation and distribution of deep weathering crust in north Tarim Basin[J].Acta Petrologica Sinica,2009,25(10):2384-2398.
[14]林暢松,李思田,劉景彥,等.塔里木盆地古生代重要演化階段的古構造格局與古地理演化[J].巖石學報,2011,27(1):210-218. Lin Changsong,Li Sitian,Liu Jingyan,et al.Tectonic framework and paleogeographic evolution of the Tarim Basin during the Paleozoic major evolutionary stages[J].Acta Petrologica Sinica,2011,27(1):210-218.
[15]張水昌,張寶民,李本亮,等.中國海相盆地跨重大構造期油氣成藏歷史——以塔里木盆地為例[J].石油勘探與開發,2011,38(1):1-15. Zhang Shuichang,Zhang Baomin,Li Benliang,et al.History of hydrocarbon accumulations spanning important tectonic phases in marine sedimentary basins of China:Taking the Tarim Basin as an example[J].Petroleum Exploration and Development,2011,38(1):1-15.
[16]余寬宏,金振奎.地震相在塔里木盆地古城地區碳酸鹽巖臺地演化及特征分析中的應用[J].天然氣地球科學,2011,22(1):115-121. Yu Kuanhong,Jin Zhenkui.Application of seismic facies analysis method in studies of evolution and characteristics of Gucheng platform in Tarim Basin[J].Natural Gas Geoscience,2011,22(1):115-121.
[17]鄭劍鋒,沈安江,劉永福,等.塔里木盆地寒武系與蒸發巖相關的白云巖儲層特征及主控因素[J].沉積學報,2013,31(1):89-98. Zheng Jianfeng,Shen Anjiang,Liu Yongfu,et al.Main controlling factors and characteristics of Cambrian dolomite reservoirs related to evaporite in Tarim Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,2013,31(1):89-98.
[18]宋金民,羅平,楊式升,等.塔里木盆地下寒武統微生物碳酸鹽巖儲集層特征[J].石油勘探與開發,2014,41(4):404-413. Song Jinmin,Luo Ping,Yang Shisheng,et al.Reservoirs of Lower Cambrian microbial carbonates,Tarim Basin,NW China[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(4):404-413.
[19]朱傳玲,閆華,云露,等.塔里木盆地沙雅隆起星火1井寒武系烴源巖特征[J].石油實驗地質,2014,36(5):626-632. Zhu Chuanling,Yan Hua,Yun Lu,et al.Characteristics of Cambrian source rocks in well XH1,Shaya Uplift,Tarim Basin[J].Petroleum Geology&Experiment,2014,36(5):626-632.
[20]Wilson J L.Characteristics of carbonate-platform margins[J].AAPG Bulletin,1974,58(5):810-824.
[21]鄭興平,潘文慶,常少英,等.塔里木盆地奧陶系臺緣類型及其儲層發育程度的差異性[J].巖性油氣藏,2011,23(5):1-4. Zheng Xingping,Pan Wenqing,Chang Shaoying,et al.Relationship between Ordovician platform margin types and reef-shoal reservoirs in Tarim Basin[J].Lithologic Reservoirs,2011,23(5):1-4.
[22]張水昌,高志勇,李建軍,等.塔里木盆地寒武系—奧陶系海相烴源巖識別與分布預測[J].石油勘探與開發,2012,39(3):285-294. Zhang Shuichang,Gao Zhiyong,Li Jianjun,et al.Identification and distribution of marine hydrocarbon source rocks in the Ordovician and Cambrian of the Tarim Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2012,39(3):285-294.
[23]郭建軍,陳踐發,王鐵冠,等.塔里木盆地寒武系烴源巖的研究新進展[J].沉積學報,2008,26(3):518-524. GuoJianjun,ChenJianfa,WangTieguan,etal.Newprocessinstudying Cambrian source rock of Tarim Basin[J].Acta Sedimentologic Sinica,2008,26(3):518-524.
[24]云露,翟曉先.塔里木盆地塔深1井寒武系儲層與成藏特征探討[J].石油與天然氣地質,2008,29(6):726-732. Yun Lu,Zhai Xiaoxian.Discussion on characteristics of the Cambrian reservoirs and hydrocarbon accumulation in well Tashen-1,Tarim basin[J].Oil and Gas Geology,2008,29(6):726-732.
[25]Butler G P.Evaporate deposition and geochemistry of coexisting brines,the sabkha,Trucial Coast,Arabian Gulf[J].Journal of Sedimentary Petrology,1969,39:70-89.
[26]Haas J,Demeny A.Early dolomitisation of Late Triassic platform carbonates in the Transdanubian Range(Hungary)[J].Sedimentary Geology,2002,151(3/4):225-242.
[27]Mckenzie J A.Holocene dolomitization of calcium carbonate sediments from the coastal sabkhas of Abu Dhabi,UAE:a stable isotope study[J].Journal of Geology,1981,89:185-198.
圖版Ⅰ

圖版Ⅰ說明:塔北地區下寒武統臺緣帶地質特征。1.蘇蓋特布拉克剖面肖爾布拉克組臺緣礁灘體宏觀剖面;2.蘇蓋特布拉克臺緣礁灘體白云巖,孔隙度為9.39%;3.藻格架云巖,蘇蓋特布拉克剖面肖爾布拉克組;4.斜坡相泥質灰巖,星火1井;5.臺內泡沫狀藻云巖,牙哈5井,6 393 m
(本文編輯:王會玲)
Tectonic-lithofacies palaeogeography characteristics of Cambrian deep dolomite and exploration prospects in northern Tarim Basin
Ni Xinfeng1,2,Chen Yongquan3,Zhu Yongjin1,2,Yang Pengfei3,Xiong Ran1
(1.PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology,Hangzhou 310023,China;2.Key Laboratory of Carbonate Reservoir,CNPC,Hangzhou 310023,China;3.PetroChina Tarim Oilfield Company,Korla 841000,Xinjiang,China)
Limited by lacking data points,effective reconstruction of lithofacies palaeogeography becomes one of the critical factors for exploration zone optimization of Cambrian deep dolomite in northern Tarim Basin.The data from 14 drilling wells and 4 outcrops as well as seismic data were applied to discuss the lithofacies palaeogeography characteristics of Cambrian deep dolomite,describe platform margin characteristics and try to clarify facies differentiation inside the platform.The results show that the Cambrian platform margin in the northern Tarim Basin could be divided into Lunnan fault-controlled steep slope type and northern sedimentary type with gentle slope,the sedimentary differentiation is obvious inside the platform,and main sedimentary units such as intraplatform shoal,gypsum-bearing dolo-mitite flat,gypsum-salt lake and depression can be well recognized.Reservoir-seal assemblage in the Cambrian dolomite is controlled by the characteristics of platform margin and sedimentary differentiation inside the platform,so it is considered that the favorable reservoir-seal assemblages are platform margin reef-shoal,back-reef shoal dolomite and gypsum-salt rock and argillaceous dolomite developed under long-term inherited palaeohigh.The reef-shoal located behind the platform margin belt and near the sea side of the lagoon are favorable reservoirs with caprock of tight carbonate,which can form good reservoir-seal assemblages.Platform margin belt in gentle slope in northern Tarim Basin is a set of dolomite reservoir for algal mound and reef-bank complex with caprock of Middle-Lower Cambrian dolomicrite,gypsum dolomite and mud dolomite and such dense layers,of which the reservoir-seal assemblage is superior to that in Lunnan area and has better exploration prospects.
deep dolomite;tectonic-lithofacies palaeogeography;platformmargin;exploration directions;Cambrian;northern TarimBasin
TE121.3+2
A
1673-8926(2015)05-0135-09
2015-05-12;
2015-06-23
國家“十二五”重大科技專項“大型油氣田及煤層氣開發”(編號:2011ZX05004-002)和中國石油股份有限公司重大科技專項“深層規模優質儲層成因及有利儲集區評價”(編號:2014E-3202)聯合資助
倪新鋒(1978-),男,博士,高級工程師,主要從事沉積學與含油氣盆地分析方面的研究工作。地址:(310023)浙江省杭州市西湖區西溪路920號。E-mail:nixf_hz@petrochina.com.cn。