1、PDF外文：http:/ 中文 4030 字 出处： Science in China Series D: Earth Sciences, 2008, 51(2): 53-60 Influence of Ordovician carbonate reservoir beds in Tarim Basin by faulting 裂缝 对塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层的影响 奥陶系碳酸盐岩是重要的石油及天然气产层之一，但是奥陶系碳酸盐岩的孔隙度 和 渗透率通常是很低的，孔隙度低于 1%，渗透率低于 1md。次生改造是提高碳酸盐岩储层性能的重要因素，
2、塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩油气田的研究表明，具有高产量、高品质的油气的储层是经历过强烈改造的，尤其是古潜山，如轮南 -塔河巨型油田、和田河气田及英买 7 油气田等。 近十年来，大量关于塔里木盆地碳酸盐岩岩溶作用的研究一直在进行，因为岩溶作用是油气形成和聚集成藏的重要因素。这些研究包括古岩溶的发育时期及其对碳酸盐岩储层的控制因素，古岩溶的类型及其 垂向分布 ，岩石溶解的古环境及其控制因素，储层的分布及发育模式，不整合风化壳储层的地震预测及对岩溶储层的综合预测。 与最近有关不整合面岩溶储层的改善相比，本文着重于断裂对奥陶系海相碳酸盐岩储层的改造。事实上，这已经引起了一些国内外
3、学者的关注。泥盆系碳酸盐岩在加拿大的天鹅湖和阿尔伯塔盆地是一套重要的油气储层。在 裂缝 和流体通道附近有广泛的白云石化，在通道的流体一侧它影响的横向距离有 2km，裂缝附近的充填程度及基质类型影响着储层的性能。断裂对碳酸盐岩储层的改造已经受到了别人的重视，但只是重视一个特定的方面，例如，一项研究表明，西轮南地区奥陶系底层的古岩溶明显受到了断裂的控制，在主断裂中运移的热液是碳酸盐岩发生交代作用，形成了次生萤石带并改善了储层性能。总结这些 年来的研究，笔者发现 奥陶系海相碳酸盐岩储层的改造可以分为三种主要类型：（ 1）次生断层或断层破碎带的形成：（ 2）主断层延伸到地面，连通了大气降水，加大断裂带
4、附近的碳酸盐岩溶解和岩溶作用的程度 ；（ 3）向上流动的热液位次生萤石带的形成碳酸盐岩的白云石化作用提供了物质能量。基于这些研究及岩心与薄片质料，本文分析了碳酸盐岩储层改造的方式。 1.断层作用产生次生断层和发达的 破碎带 勘探钻井和测试表明，奥陶系碳酸盐岩储层在塔中 82 井区是礁滩相，并且油气生产与断层的发育密切相关。在塔中 821 井钻井时，井漏和强烈的井涌发生在 5214m 到 5250m 井段，总漏失量达到 1226m3。 岩心和薄片 观察表明许多裂缝的发育是多期次的，一些早起形成的裂缝被后来形成的裂缝所切割（图 1）。测井质料显示，裂缝的发育在良
5、里塔格组可以达到 100%。 图 1 塔里木盆地 TZ82 及 TZ823 井铸体薄片（ a），颗粒泥晶灰岩， 5371.05m（ b） TZ823井铸体薄片，泥晶灰岩，构造裂缝和溶蚀缝发育， 5398.23m， O3l 塔中 82 井区由两条主断裂控制，塔中 1 号断裂和塔中 2 号走滑断裂（图 2）。这两条断裂也切割了奥陶系碳酸盐岩地层。通过勘探钻井及测井资料分析地层的倾角和方位角，并利用边缘检测技术，对 岩层顶部的 异常及隐藏信息的综合研究表明，此地区发育很多次生断层，总计 50 条规模各异的断层。由于其脆性，断层作用主要在碳酸盐岩中发育破碎带和断层
6、。在 TZ1 号断层和 TZ2 号走滑断层的作用下，大小各异的次生断层在这个地区发育，并且具明显的 N-E 向和 N-W 向。不同走向的断层之间的交叉明显的改善了碳酸盐岩储层的性能。 图 2 TZ82 地区晚奥陶系良里塔格组顶面断层分布平面图 在轮南 -塔河地区的多期构造运动形成了一些主要断裂。沿着主断裂密集地发育了一些断层，这些多期次或多组系的断层彼此切割形成了一个断层网（图 3）。断层的类型包括构造节理缝、岩溶裂缝及成岩缝，主断裂是密集分布的，高角度构造节理缝，这都是一种有效的储集空间和渗滤通道。这些断层有三个走向， NE,NEE（近 EW）及 NNW
7、（近 NS），与区域主断裂走向一致。 Lungu9 井岩心铸体薄片切片显示了多期次的断裂，早起形成的断裂被后来形成的断裂所切割（图 4（ a）。在塔 河油田沙 9井岩心上观察到了早奥陶系鹰山组（ O1y）储层的许多裂缝及裂缝里的油迹显示（图 4（ b）。 图 3 桑塔木断裂区奥陶系顶面断层分布图 图 4 塔河油田井岩心铸体薄片及岩心（ a） Lungu9 井，深度： 5751.55m，岩心铸体薄片，被后期裂缝切割的早期裂缝。（ b）沙 7 井，深度： 5711.3m，早奥陶系鹰山组岩心，灰黄色泥晶灰岩，裂缝及裂缝中的油迹显示。 在
8、钻探沙 47 井时，在 5367.755372.75m 井段发生了泥浆漏失，漏失量达到了 1345.73。储层发育与断层及由形成良好储集空间的构造作 用所引起的后生改造有关。岩心观察显示，风化破碎角砾岩发育是很常见的，且风化角砾岩的厚度高达 14.1 米。根据裂缝的形态，这些裂缝可以分为高角度裂缝、垂直裂缝及不规则的网状裂缝，前者较大、较宽，前者是较大的和更广泛的，最大宽度可高达 1-2 厘米。裂缝壁平直的，延伸得很远，它的形成与风化改造有关。 2.断层导致的交代作用形成了次生萤石沉积 塔中隆起的西部深大断裂的长期活动和沿着断层的二叠纪侵入或岩浆喷发活动导致了强烈的热液
9、活动，从而引起了强烈的区域碳酸盐岩的破裂和变形。大量事实表明，深层地热流体存在于塔中地区西部， 是来自盆地深部的。在沿着深断裂侵入盆地后，碳酸盐岩发生交代作用。深部的地热流体主要包括以 FH 形式存在的氟及 CO2。塔中 45 井在 6100 井段钻遇了 20m 厚的具有发达孔洞的萤石矿（图 5）。深大断裂存在于这个区域，二叠系火成岩是在该区域的塔中 21 和塔中 TZ18 井区发育。塔中 45 井中的萤石矿可能是由碳酸盐岩与来自沿断层深处而来的含氟化物的热液。用化学定量来说，一个 CaCO3 分子被交代形成一个萤石（ CaF2）分子和一个水（ H2O）分子。不考虑其他因素，如果方解石被萤石替换了，其孔
