翟曉先

(中國石化 西北油田分公司，烏魯木齊 830011)

1 概述

西北石油局自1978年進(jìn)疆開展油氣勘探工作，先后在喀什坳陷、麥蓋提斜坡、巴楚隆起和沙雅隆起開展了遙感、石油物探、鉆探和盆地周邊地質(zhì)調(diào)查工作，發(fā)現(xiàn)了亞松迪、巴什托、雅克拉、西達(dá)里亞等一批中、小型油氣田。塔河特大型油氣田的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了4個(gè)階段[1]：前期探索階段(1978—1995年)、油氣重大突破階段(1996—1997年)、塔河油田擴(kuò)大探明階段(1998—2000年)和塔河外圍擴(kuò)展及立體勘探階段(2001年至今)。其中于1996和1997年在阿克庫勒凸起部署的S46，S47，S48井在奧陶系獲高產(chǎn)油氣流，揭開了塔河特大型油氣田勘探開發(fā)的序幕。

塔河特大型油氣田的發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了我國古生代海相碳酸鹽巖油氣勘探真正意義上的重大突破，在勘探理論與勘探技術(shù)方面取得了對我國海相碳酸鹽巖油氣勘探具有重要借鑒意義的成果，奠定了海相碳酸鹽巖油氣勘探的理論基礎(chǔ)[2]。同時(shí)，塔河油氣田發(fā)現(xiàn)帶來了儲量和產(chǎn)量的快速增長，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。截至2010年底，塔河特大型油氣田奧陶系含油氣面積近5 500 km2，三級地質(zhì)儲量20.63×108t油當(dāng)量，其中探明地質(zhì)儲量超過50%；上覆碎屑巖次生油藏探明地質(zhì)儲量亦超過1×108t油當(dāng)量。隨著塔河勘探開發(fā)工作的深入，原油產(chǎn)量也快速、持續(xù)增長，2010年奧陶系產(chǎn)油545×104t，碎屑巖產(chǎn)油130×104t。

2 塔河特大型油氣田地質(zhì)特征

塔河特大型油氣田主體位于塔里木盆地北部沙雅隆起阿克庫勒凸起，是以奧陶系碳酸鹽巖巖溶縫洞型油氣藏為主體，其上疊加了志留系、泥盆系、石炭系、三疊系、白堊系和古近系等多層系、圈閉類型多樣、成群成帶分布的碎屑巖次生油氣藏的復(fù)式油氣田。前人將塔河油氣田定義為北以輪臺斷裂為界，東、南、西以中奧陶統(tǒng)頂面6 500 m構(gòu)造等深線所圈定的范圍內(nèi)，具有大致相似成藏特點(diǎn)和在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下具有勘探價(jià)值的油氣藏的統(tǒng)稱[1-3]。但根據(jù)目前勘探開發(fā)進(jìn)展，眾多的探井、評價(jià)井和開發(fā)井已突破了6 500 m構(gòu)造等深線，所以，在阿克庫勒凸起中石化礦權(quán)內(nèi)均是有利的勘探范圍(圖1)。

2.1 沉積和構(gòu)造演化特征

阿克庫勒凸起是在前震旦系變質(zhì)巖基底上發(fā)育，以寒武系—奧陶系為主體長期發(fā)育的大型古凸起。凸起上震旦系至泥盆系為海相沉積，其中寒武系—中下奧陶統(tǒng)主要為碳酸鹽臺地沉積，上奧陶統(tǒng)為混積陸棚沉積，志留系為海進(jìn)陸棚—濱海沉積，泥盆系則為淺海及潮坪沉積。凸起于加里東中晚期形成北東東向展布的古隆起，與哈拉哈塘凹陷尚未出現(xiàn)明顯構(gòu)造分異；艾丁地區(qū)在該時(shí)期處于構(gòu)造的高部位，上奧陶統(tǒng)剝蝕較為嚴(yán)重，中下奧陶統(tǒng)也遭受不同程度的剝蝕，在艾丁西北部，志留系直接覆蓋在中下奧陶統(tǒng)之上(圖1)。

海西早期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，阿克庫勒凸起受區(qū)域性擠壓抬升形成向西南傾伏的北東向展布的大型鼻凸，艾丁地區(qū)發(fā)生沉降，哈拉哈塘凹陷和阿克庫勒凸起形成雛形。凸起在海西早期經(jīng)歷長期劇烈的風(fēng)化剝蝕作用，大部分地區(qū)志留系—泥盆系、上奧陶統(tǒng)被完全剝蝕，中下奧陶統(tǒng)也受到不同程度的剝蝕，形成了大量的巖溶縫洞儲集體。石炭系至二疊系為一套海陸交互相沉積，石炭系以潮坪、潮道、潟湖沉積為主；二疊系缺失上、下統(tǒng)，中統(tǒng)以火山噴發(fā)巖為主，夾粗碎屑沉積。海西晚期運(yùn)動(dòng)使該區(qū)再次抬升、暴露，形成阿克庫勒斷壘帶和阿克庫木斷壘帶，大部分地區(qū)僅保留下石炭統(tǒng)，缺失上石炭統(tǒng)及二疊系，局部地區(qū)下石炭統(tǒng)亦剝蝕殆盡(圖1)。

阿克庫勒凸起經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，其中對奧陶系碳酸鹽巖巖溶作用影響最大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是海西早期運(yùn)動(dòng)，其次是加里東中期運(yùn)動(dòng)；海西晚期運(yùn)動(dòng)對北部于奇地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖有較大的影響。

2.2 奧陶系碳酸鹽巖巖溶縫洞型儲層發(fā)育特征

塔河地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖基質(zhì)低孔、低滲，基本不具備儲集能力。根據(jù)中下奧陶統(tǒng)(主要為一間房組的樣品)452塊巖心全直徑的測試結(jié)果(圖2)，孔隙度最小值為0.1%，最大值為7%，平均值為2.38%，主要分布于1%～3%這個(gè)區(qū)間，占總數(shù)的79.42%；垂直滲透率最小值為0.000 3×10-3μm2，最大值為1 387×10-3μm2，平均值為3.67×10-3μm2，去掉大于1 000×10-3μm2(主要受裂縫影響)的值后平均值為0.6×10-3μm2，主要分布在(0.01～1)×10-3μm2這個(gè)區(qū)間，占總數(shù)的83.4%。水平Kmax方向上(n=437)的滲透率最小值為0.001×10-3μm2，最大值為1 080.149×10-3μm2，平均值為5.701×10-3μm2，去掉大于1 000×10-3μm2的值后平均值為3.24×10-3μm2，主要分布在(0.01～1)×10-3μm2這個(gè)區(qū)間，占總數(shù)的74.37%。水平K90°方向(n=437)上的滲透率最小值為0.001×10-3μm2，最大值為821.038×10-3μm2，平均值為3.67×10-3μm2，主要分布在(0.01～1)×10-3μm2這個(gè)區(qū)間，占總數(shù)的77.57%。中下奧陶統(tǒng)巖心全直徑分析結(jié)果表明，中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖基質(zhì)的孔隙度較低，滲透率在不同方向上具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，水平滲透率好于垂直滲透率。

圖2 塔河地區(qū)中下奧陶統(tǒng)基質(zhì)孔隙度、滲透率分布及孔滲關(guān)系Fig.2 Relationship between porosity and permeability of middle and lower Ordovician matrixes, Tahe region

現(xiàn)今塔河奧陶系碳酸鹽巖有效的儲集空間是多期構(gòu)造作用和多期古巖溶作用形成的構(gòu)造裂縫、溶蝕裂縫、大型洞穴和小型溶蝕孔洞，儲滲空間幾何形態(tài)多樣，大小懸殊，分布不均[4-6]。依據(jù)儲集空間類型及其組合方式，儲集體類型可以分為三類：裂縫—溶洞型、裂縫—孔洞型和裂縫型，儲集體在縱向上和橫向上非均質(zhì)性極強(qiáng)。裂縫—溶洞型和裂縫—孔洞型是最重要也是最好的儲層類型，生產(chǎn)井產(chǎn)能較好，且能穩(wěn)產(chǎn)，無水采油期較長；裂縫型儲集體與前者相比，儲集性能相對較差，生產(chǎn)井初期產(chǎn)能較好，但穩(wěn)產(chǎn)時(shí)間較短。

塔河奧陶系碳酸鹽巖縫洞型儲集體在鉆井過程中常出現(xiàn)放空、井漏、溢流等現(xiàn)象，縫洞發(fā)育井段在常規(guī)測井、成像測井上均有較好的反映，在地震剖面上縫洞體多表現(xiàn)為“串珠狀”反射特征[7]。通過對全區(qū)奧陶系鉆井放空、井漏和充填井段的識別和統(tǒng)計(jì)(圖3)，巖溶縫洞型儲集體發(fā)育分布南北差異較大：①北部中下奧陶統(tǒng)出露區(qū)為海西早期古巖溶(于奇地區(qū)還存在海西晚期古巖溶作用)對加里東中期古巖溶產(chǎn)物改造區(qū)，巖溶作用強(qiáng)烈，巖溶縫洞發(fā)育，鉆具放空、鉆井液漏失現(xiàn)象普遍，部分洞穴被砂泥巖半充填或全充填，呈現(xiàn)典型的風(fēng)化殼巖溶的特征；②南部上奧陶統(tǒng)覆蓋區(qū)為加里東中期巖溶發(fā)育區(qū)，加里東中期巖溶發(fā)育三幕巖溶作用[8-10]，但時(shí)間較海西早期巖溶較短，出現(xiàn)放空、井漏的鉆井多沿?cái)嗔褞Х植迹瑤r溶洞穴多數(shù)未充填，部分被巨晶方解石半充填或全充填，砂泥巖充填的洞穴相對較少。

2.3 蓋層和儲蓋組合

塔河地區(qū)奧陶系縫洞型油氣藏的蓋層主要為泥巖，主要包括下三疊統(tǒng)柯吐爾組泥巖段、石炭系下統(tǒng)卡拉沙依組下部泥質(zhì)巖段、巴楚組下泥巖段、上奧陶統(tǒng)泥灰?guī)r及灰質(zhì)泥巖。這幾類蓋層在阿克庫勒凸起均有分布，尤其是下石炭統(tǒng)卡拉沙依組下部泥巖段和巴楚組的泥巖，巖性致密、單層厚度大、層位穩(wěn)定，是良好的地區(qū)性蓋層。

圖3 塔河油氣田中下奧陶統(tǒng)放空、井漏和充填井分布Fig.3 Distribution of depleted, leaking and filling wells in middle and lower Ordovician, Tahe oil-and-gas field

在塔河油田奧陶系的儲蓋組合中，下石炭統(tǒng)巴楚組泥巖蓋層與中、下奧陶統(tǒng)巖溶縫洞儲集體組成的儲蓋組合，上奧陶統(tǒng)灰質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r蓋層與中、下奧陶統(tǒng)巖溶縫洞儲集體組成的儲蓋組合是塔河油田最重要的儲蓋組合。此外，中下奧陶統(tǒng)致密灰?guī)r也可起到局部蓋層的作用，塔河西北部分地區(qū)的中下奧陶統(tǒng)與志留系、泥盆系和三疊系接觸，缺乏直接的泥巖蓋層，但眾多鉆井獲得工業(yè)油氣流，表明致密灰?guī)r蓋層在稠油區(qū)具有封蓋和保護(hù)油氣藏的作用。

2.4 成藏期次

塔河奧陶系碳酸鹽巖巖溶縫洞型油氣藏成藏期次是研究的熱點(diǎn)，眾多學(xué)者從有機(jī)質(zhì)熱演化史研究、圈閉形成時(shí)間法、儲層瀝青法、飽和壓力—露點(diǎn)壓力法、流體包裹體測溫、原油地化分析等多方面進(jìn)行了綜合研究[8-18]。研究成果表明奧陶系油氣藏的形成始于加里東晚期，延續(xù)至喜馬拉雅期，具有多期油氣充注成藏、多期破壞和調(diào)整改造的特征，加里東晚期—海西早期、海西晚期、喜馬拉雅晚期是3個(gè)主要成藏時(shí)期。

2.4.1 加里東晚期—海西早期油氣成藏、破壞與調(diào)整

該時(shí)期與滿加爾—草湖寒武系—中下奧陶統(tǒng)源區(qū)的第1期大規(guī)模生排烴相對應(yīng)，加里東中晚期巖溶縫洞型儲層作為儲集空間，志留系及奧陶系的泥質(zhì)層和致密灰?guī)r提供封蓋條件，其生儲蓋配置關(guān)系良好。艾丁—于奇西地區(qū)處于當(dāng)時(shí)的構(gòu)造高部位，是油氣運(yùn)移的指向區(qū)，成藏條件較為優(yōu)越。海西早期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對油氣藏的破壞較為嚴(yán)重，成為超重質(zhì)稠油油藏，艾丁地區(qū)西南部的上奧陶統(tǒng)覆蓋區(qū)保存條件相對較好，原油密度略低。

2.4.2 海西晚期油氣成藏、破壞與調(diào)整

海西晚期油氣充注與滿加爾—草湖寒武系—中下奧陶統(tǒng)源區(qū)的第2期大規(guī)模生排烴相對應(yīng)，加里東中晚期巖溶縫洞型儲層和海西早期巖溶縫洞型儲層等作為儲集空間，上覆石炭系巴楚組泥巖、卡拉沙依組下泥巖段、上奧陶統(tǒng)泥巖、泥灰?guī)r和致密灰?guī)r等提供封蓋條件；而凸起翼部的前期保存條件較好的殘存古油藏中流動(dòng)性較好的相對輕質(zhì)部分，也可向凸起高部位的圈閉中調(diào)整運(yùn)聚，形成油氣藏。阿克庫勒凸起北東向展布的構(gòu)造形態(tài)已經(jīng)形成，北東向展布的凸起軸部是油氣運(yùn)移的指向區(qū)，凸起軸部也是縫洞型儲層發(fā)育的有利部位。因此，北東向的凸起軸部是油氣富集區(qū)。塔河油氣田油氣最為富集的4區(qū)、6區(qū)就處于北東向展布的軸部地區(qū)。

海西晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對該期油氣藏亦存在破壞作用，凸起高部位的于奇部分地區(qū)石炭—二疊系被剝蝕殆盡，中下奧陶統(tǒng)暴露地表而油氣藏遭受嚴(yán)重破壞；并且，該“天窗”區(qū)作為大氣淡水的補(bǔ)給區(qū)，可以使大氣淡水向處于構(gòu)造低部位的塔河油田運(yùn)動(dòng)，奧陶系油藏進(jìn)一步遭受淋濾，形成塔河主體區(qū)的稠油油藏，鹽下地區(qū)S1102和AT24X井先出稠油后出輕質(zhì)油是該期破壞作用的有力證據(jù)。

2.4.3 喜馬拉雅期油氣成藏、調(diào)整

該時(shí)期油氣充注主要發(fā)生于喜馬拉雅期，由于喜馬拉雅期庫車強(qiáng)烈拗陷，阿克庫勒凸起持續(xù)沉降，滿加爾—草湖寒武系—中下奧陶統(tǒng)源區(qū)生成的凝析油和干氣，持續(xù)由東往西、由南東向北西、由西南向北東進(jìn)行充注運(yùn)移，形成東部的凝析油氣藏和南部、西南部的輕質(zhì)油藏，并且對主體區(qū)的前期稠油藏等進(jìn)行強(qiáng)烈混合改造，S70井區(qū)被改造為輕質(zhì)油藏(圖1)。同時(shí)，塔河油田東部地區(qū)氣侵作用強(qiáng)烈，對早期成藏的油氣藏產(chǎn)生排替作用，如果在上傾方向沒有致密灰?guī)r或斷裂封擋，原油將向北和向上進(jìn)行運(yùn)移調(diào)整。致密灰?guī)r和斷裂的側(cè)向遮擋作用，使S1102井、AT24X井井區(qū)殘留了部分稠油。

多期次的油氣聚集調(diào)整、不同期次的相態(tài)差異和充注范圍不一、不同部位混合改造程度的差異，是導(dǎo)致塔河油田奧陶系油氣物性及分布差異的主要因素。

2.5 縫洞型油氣藏特征

塔河油田奧陶系碳酸鹽巖巖溶縫洞型油氣藏是受構(gòu)造—巖溶旋回作用形成的縫洞系統(tǒng)控制、由多個(gè)縫洞單元在空間上疊合形成的復(fù)合油氣藏[3]，單個(gè)縫洞型油氣藏具有相對獨(dú)立的油氣水系統(tǒng)和不規(guī)則的形態(tài)，并在空間上以不同方式疊加，形成了平面上大面積疊合連片含油、不均勻富集，縱向上產(chǎn)層嚴(yán)格受儲集體發(fā)育程度控制，且難以進(jìn)行橫向?qū)Ρ鹊奶卣?圖4)。

1)縫洞型油氣藏油氣高度不受局部殘丘圈閉的控制。塔河油田奧陶系殘丘圈閉幅度很小，只有20～50 m左右，個(gè)別為90～100 m，但油氣藏高度遠(yuǎn)大于殘丘圈閉幅度，可達(dá)200～300 m。同時(shí)，含油氣范圍也不受局部殘丘圈閉的控制。塔河油田奧陶系殘丘圈閉面積很小，一般僅為幾平方千米，而油氣藏面積則遠(yuǎn)大于殘丘圈閉面積。

2)縫洞型油氣藏受縫洞型儲集體發(fā)育程度的控制，儲集體發(fā)育則含油或形成油氣藏；儲集體不發(fā)育則不含油。因此，在同一殘丘圈閉上高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)井與干井交叉分布，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)井與非穩(wěn)產(chǎn)井同時(shí)并存?？梢娪蜌夥植疾皇軞埱饦?gòu)造的控制，也不受層位的控制，而與儲集體的發(fā)育程度密切相關(guān)。

3)縫洞型儲集體的基本單元為縫洞單元(圖4)，單個(gè)縫洞單元即是一個(gè)相對獨(dú)立的油氣藏。儲集體的分布嚴(yán)格受到古風(fēng)化殼巖溶作用和斷裂的控制，平面上疊加、縱向上分層(巖溶—構(gòu)造旋回控制)，縫洞單元的邊界主要是不具儲滲能力的致密灰?guī)r，也可以是封閉性斷裂。

圖4 塔河油氣田東西向油藏剖面示意Fig.4 Reservoir section of EW direction in Tahe oil-and-gas field

4)縫洞型油氣藏整體上不具統(tǒng)一的底水，構(gòu)造高部位油層厚度較大，向外圍地區(qū)油層厚度變薄。全油田可以分為多個(gè)油水體系，每個(gè)油水體系都有自己相對獨(dú)立的油水界面，而控制油水界面深度的主要因素是巖溶縱向發(fā)育程度和斷裂發(fā)育程度。

5)油藏的流體性質(zhì)變化較大，由東南到西北，凝析氣—輕質(zhì)油—正常油—重質(zhì)油依次分布，呈現(xiàn)東氣西油、東南輕西北重的特征。在鹽下地區(qū)輕質(zhì)油區(qū)內(nèi)可存在先出稠油、后出輕質(zhì)油的現(xiàn)象(S1102,AT24X井)，流體性質(zhì)在平面上的變化與烴源巖長期生烴、多期成藏、多期改造等因素有關(guān)。

6)目的層的埋深大，普遍大于5 500 m，為超深層油氣藏。工業(yè)油氣流井進(jìn)入中下奧陶統(tǒng)頂面最淺的是S73井(5 269 m)，最深的是TP39井(6 982 m)，埋深差異達(dá)到1 713 m。

3 塔河油氣田勘探實(shí)踐與認(rèn)識

3.1 理論創(chuàng)新和勘探思路的轉(zhuǎn)變

3.1.1 塔里木盆地克拉通盆地勘探思路的轉(zhuǎn)變

塔里木盆地克拉通盆地勘探思路的轉(zhuǎn)變帶來了塔河特大型油氣田的發(fā)現(xiàn)。阿克庫勒凸起在早期勘探中[19-21]，就在奧陶系見到良好的油氣顯示和工業(yè)油氣流，但受到當(dāng)時(shí)對碳酸鹽巖縫洞型油氣藏認(rèn)識的不足和工程、工藝技術(shù)的限制，錯(cuò)過了發(fā)現(xiàn)和評價(jià)該類油氣藏的時(shí)機(jī)。重要的是，“七五”以來長期認(rèn)為寒武系—中下奧陶統(tǒng)是塔里木盆地的主力烴源巖的認(rèn)識，并在隨后的攻關(guān)研究和勘探實(shí)踐中逐漸證實(shí)，堅(jiān)定了塔里木古生代克拉通盆地具有巨大的油氣潛力的信心，奧陶系碳酸鹽巖是培育大型油氣田的首選目標(biāo)區(qū)。由此提出了“逼近主力烴源巖，以大型古隆起、古斜坡為勘探目標(biāo)，靠近大型斷裂、大型不整合面尋找大型原生油氣藏”的勘探思路。并選擇阿克庫勒凸起西南部艾協(xié)克1號、2號巖溶殘丘作為奧陶系碳酸鹽巖大型油氣田勘探的突破口，部署的S46井、S47井和S48井3口高產(chǎn)井的接連突破，拉開了塔河特大型奧陶系碳酸鹽巖油氣田勘探開發(fā)的序幕。同時(shí)也表明，理論創(chuàng)新形成的正確勘探思路，是實(shí)現(xiàn)油氣重大突破的最為基本的保證。

3.1.2 明確了儲集體分布的主控因素和分布規(guī)律

海西早期古巖溶縫洞型儲集體分布主控因素和分布規(guī)律的明確帶來了儲量、產(chǎn)量快速增長。塔河油田發(fā)現(xiàn)后，加強(qiáng)了對油藏的研究，逐步認(rèn)識到巖溶作用形成的巖溶縫洞儲層是控制油氣富集的主要因素，海西早期是塔河油田主體區(qū)最主要的表生巖溶時(shí)期，從構(gòu)造演化、古氣候、古水系、古地貌、全球海平面升降和巖溶旋回、巖溶縫洞發(fā)育特征、縫洞體發(fā)育分布主控因素和分布規(guī)律等多方面對海西早期古巖溶作用進(jìn)行了綜合研究；物探上對縫洞體識別評價(jià)、縫洞體地震響應(yīng)特征及預(yù)測做了大量基礎(chǔ)工作，并取得了重要進(jìn)展，明確了“串珠狀”反射特征是巖溶縫洞體在地震剖面上的反應(yīng)。

通過多學(xué)科、多家科研院所的聯(lián)合攻關(guān)，基本明確了海西早期古巖溶縫洞型儲層分布的主控因素與分布規(guī)律，指出阿克庫勒凸起軸部裂縫發(fā)育，是海西早期巖溶縫洞型儲層發(fā)育的有利地區(qū)；同時(shí)，巖溶地貌也是控制巖溶發(fā)育的重要因素，巖溶斜坡是巖溶縫洞型儲層發(fā)育的有利地區(qū)。因此，阿克庫勒凸起軸部與巖溶斜坡的疊合部位是巖溶縫洞型儲層發(fā)育最有利的地區(qū)。隨著認(rèn)識的提高，及時(shí)調(diào)整勘探部署，加大了該區(qū)的勘探部署力度，提高了勘探井的成功率，探井成功率達(dá)到75%，并帶來了儲量快速增長；相繼探明了7區(qū)、2區(qū)、8區(qū)，基本探明塔河大油田的主體部分。

3.1.3 加里東中期古巖溶的發(fā)現(xiàn)

加里東中期古巖溶的發(fā)現(xiàn)為塔河奧陶系油氣藏向南拓展提供了理論依據(jù)。隨著“十五”前期勘探的外擴(kuò)，在上奧陶統(tǒng)剝蝕線附近部署鉆井中發(fā)現(xiàn)了加里東中期巖溶的證據(jù)。綜合研究結(jié)果表明，塔河油田南部在中奧陶統(tǒng)一間房組與上奧陶統(tǒng)恰爾巴克組之間，以及上奧陶統(tǒng)內(nèi)部(良里塔格組與桑塔木組間)存在不整合面，即加里東中期至少存在兩幕巖溶作用(第一幕和第二幕)[1,22]。

加里東中期古巖溶作用的發(fā)現(xiàn)，為塔河油田南擴(kuò)提供了科學(xué)依據(jù)，加快了向外圍甩開部署的步伐。同時(shí)對加里東中期巖溶作用所形成的有利儲層分布區(qū)也有了深入的認(rèn)識，認(rèn)為主要有兩類：一是阿克庫勒凸起的軸部，凸起軸部裂縫發(fā)育，因而加里東中期巖溶也較發(fā)育，所以阿克庫勒凸起軸部的西南傾沒端是巖溶儲層發(fā)育的有利部位；二是沿加里東中期所形成的斷裂有利儲層的發(fā)育。在此認(rèn)識基礎(chǔ)上，加快了對該領(lǐng)域的勘探步伐，S96井、S106井、S112井、S117井、S1181井、TP7井等一大批井在9區(qū)、鹽下地區(qū)和托甫臺地區(qū)獲得油氣突破，發(fā)現(xiàn)了9區(qū)的凝析氣藏和鹽下、托甫臺地區(qū)的輕質(zhì)油藏，使塔河油氣田的勘探面積向南(含南東和南西)擴(kuò)大了3 700 km2，證明了上奧陶統(tǒng)覆蓋區(qū)具有良好的勘探前景，是塔河油田增儲上產(chǎn)的資源接替區(qū)。

3.1.4 復(fù)式油氣藏理論的發(fā)展

復(fù)式油氣藏理論的發(fā)展促進(jìn)了碎屑巖領(lǐng)域的快速、高效勘探。多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、多期油氣成藏是塔里木盆地的油氣成藏的重要特征，后期調(diào)整、改造是形成復(fù)式油氣成藏的重要條件。研究表明，塔河奧陶系上覆碎屑巖油藏均為海相次生油藏，也是增儲上產(chǎn)的重要領(lǐng)域。在“十五”期間，在對復(fù)式油氣藏形成機(jī)制、主控因素進(jìn)行了深入攻關(guān)研究的基礎(chǔ)上，發(fā)展了復(fù)式油氣藏成藏理論體系。

1)提出了斷裂—不整合面—儲層組成的“網(wǎng)絡(luò)式”輸導(dǎo)體系，系統(tǒng)地闡明了復(fù)式油氣藏內(nèi)各種油氣藏的形成條件、主控因素以及與油氣來源之間的成因聯(lián)系、溝通方式和控油氣規(guī)律，指明了古克拉通盆地不同層位的油氣通道，為油氣分布規(guī)律的理論總結(jié)提供了科學(xué)依據(jù)。

2)明確指出了復(fù)式油氣藏內(nèi)各層位油氣藏的油氣性質(zhì)分異特征。古克拉通盆地古隆起和斜坡是油氣運(yùn)移的長期指向區(qū)，多期形成的油氣經(jīng)復(fù)雜的輸導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)聚到各類圈閉中，經(jīng)歷后期改造和再成藏，形成了多旋回復(fù)式油氣成藏系統(tǒng)。油氣運(yùn)移聚集過程中，由于油氣差異聚集，形成復(fù)式油氣藏上部層位油氣性質(zhì)輕、下部層位性質(zhì)重的特點(diǎn)。

3)系統(tǒng)研究了復(fù)式油氣藏內(nèi)各層位油氣藏的圈閉特征，明確指出古克拉通盆地古生界以非構(gòu)造圈閉為主，中、新生界以與斷裂有關(guān)的各類圈閉為主。

在復(fù)式油氣藏成藏理論的指導(dǎo)下，提出了立體勘探、整體評價(jià)塔河油田的勘探思路。在志留系、泥盆系、白堊系、古近系、三疊系巖性圈閉等多個(gè)層系和領(lǐng)域獲得油氣突破。2005-2007年連續(xù)3年探明儲量提交超過1 000×104t油當(dāng)量，2005年碎屑巖原油產(chǎn)量較2004年增長近1倍，2006-2010年碎屑巖年產(chǎn)油均超過100×104t。

復(fù)式油氣藏理論在塔河油氣田的發(fā)展、應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了新領(lǐng)域、新層位的重大突破，開拓了新的增儲建產(chǎn)領(lǐng)域，進(jìn)一步拓展了塔河油田縱、橫向油氣勘探空間，形成了多層系、多領(lǐng)域含油的立體勘探格局。

3.1.5 加里東期古構(gòu)造、古油藏的理論創(chuàng)新

加里東期古構(gòu)造、古油藏的理論創(chuàng)新，為艾丁—于奇西地區(qū)超重質(zhì)油藏的發(fā)現(xiàn)提供了科學(xué)依據(jù)。艾丁—于奇西地區(qū)位于塔河油田西北部，該區(qū)探井部署始于2000年，先后部署了S81井、S85井(2000年)、S94井(2001年)、S99井(2002年)、S104井、T728井、T738井(2003年)，這些井都見到了較好的油氣顯示，但受當(dāng)時(shí)稠油開發(fā)工藝的限制[23]，都未能投產(chǎn)。

2005-2008年對阿克庫勒凸起構(gòu)造演化和艾丁地區(qū)稠油油藏成藏期次、油藏特征進(jìn)行了細(xì)致、深入的研究，提出了艾丁地區(qū)在加里東中晚期處于構(gòu)造高部位，泥盆系東河塘組沉積前發(fā)生沉降，北東向展布的阿克庫勒凸起于海西早期形成雛形，研究成果與前期認(rèn)識存在較大差異。通過原油地球化學(xué)分析，結(jié)合烴源巖生烴歷史、古構(gòu)造演化等研究成果，認(rèn)為艾丁地區(qū)奧陶系稠油油藏總體為早期(加里東晚期—海西早期)充注成藏、后期調(diào)整改造并保留下來的超重質(zhì)油藏。早期成藏受加里東中期構(gòu)造格局、儲層發(fā)育程度和上奧陶統(tǒng)蓋層的控制，海西期剝蝕程度控制著古油藏的分布，海西晚期及以后的調(diào)整是海西早期巖溶縫洞系統(tǒng)含油的重要成因。

2007年在艾丁地區(qū)部署的AD4和AD7等井相繼獲得高產(chǎn)油氣流，其中AD4井在一間房組頂部直接鉆遇漏失，測試最高日產(chǎn)原油達(dá)1 048 t，為塔河油田第一口日產(chǎn)超千噸的油井。同時(shí)部署的AD2，TK1022，TK1023，TK1025，S94-1等一批探井、開發(fā)井，也取得了非常好的油氣成果。2008年甩開部署的AD14，AD15，AD16和于奇西地區(qū)的YQ5井均獲得高產(chǎn)油氣流，實(shí)現(xiàn)了艾丁地區(qū)北擴(kuò)和于奇西地區(qū)奧陶系油藏的重大突破。為塔河油田持續(xù)增儲上產(chǎn)提供了資源基礎(chǔ)。

艾丁—于奇西地區(qū)奧陶系重大的油氣突破后，塔里木油田分公司多次來到中石化西北油田分公司調(diào)研，加快了哈拉哈塘凹陷奧陶系油藏的勘探步伐，在哈6、新墾地區(qū)的奧陶系也取得了良好的油氣成果。

3.2 科學(xué)的勘探?jīng)Q策是重大油氣突破的關(guān)鍵

科學(xué)決策是決策者遵循科學(xué)的原則、程序，依靠科學(xué)的方法和技術(shù)所進(jìn)行的決策活動(dòng)?？茖W(xué)的油氣勘探?jīng)Q策系統(tǒng)可以少走彎路，加快油氣發(fā)現(xiàn)進(jìn)程，增加經(jīng)濟(jì)效益。科學(xué)的勘探?jīng)Q策具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

一是扎實(shí)的基礎(chǔ)研究和堅(jiān)持不懈的信念。由于碳酸鹽巖油氣藏成藏機(jī)理不同于碎屑巖油氣藏，其與碎屑巖油氣田的發(fā)現(xiàn)規(guī)律存在較大差異，碳酸鹽巖大油氣田的發(fā)現(xiàn)更需要堅(jiān)定的信念和不懈的努力。塔河特大型海相碳酸鹽巖縫洞型油氣田的發(fā)現(xiàn)，正是在長期扎實(shí)的基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)上，提出了正確的勘探思路，并能夠堅(jiān)持不懈的探索，才帶來了中國古生界海相碳酸鹽巖油氣勘探的新天地。普光氣田的發(fā)現(xiàn)[24]，也說明了扎實(shí)的基礎(chǔ)研究和堅(jiān)持不懈的信念在油氣勘探?jīng)Q策中的重要性。

二是勇于實(shí)踐，敢冒風(fēng)險(xiǎn)。油氣勘探實(shí)踐證明，油氣生產(chǎn)實(shí)踐中不斷地提出的新問題促進(jìn)了石油地質(zhì)理論的形成與發(fā)展，進(jìn)而又進(jìn)一步指導(dǎo)了油氣勘探實(shí)踐。塔河特大型油氣田的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展也是一個(gè)實(shí)踐—認(rèn)識—再實(shí)踐—再認(rèn)識的過程。因此，在探索未知領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)勘探過程中，要克服在勘探實(shí)踐過程中容易產(chǎn)生的過分自信或固步自封、過于保守的心態(tài)。油氣勘探不能等到“萬事俱備”才作出決策，必須勇于實(shí)踐、敢于冒風(fēng)險(xiǎn)，這樣才有新的發(fā)現(xiàn)與突破，才能推進(jìn)新理論、新技術(shù)的形成。

三是實(shí)施科學(xué)的項(xiàng)目管理、保證勘探投入可以加快油氣的發(fā)現(xiàn)。近年來，中國石化為了實(shí)現(xiàn)東部穩(wěn)產(chǎn)和加快西部資源接替，按照效益勘探和風(fēng)險(xiǎn)勘探實(shí)施不同的項(xiàng)目管理，先后制定了一系列勘探管理辦法和技術(shù)規(guī)定，成立了相應(yīng)的組織管理機(jī)構(gòu)，提高了部署的質(zhì)量，同時(shí)加大了勘探投入，確保了油氣發(fā)現(xiàn)和勘探成果的迅速擴(kuò)大。西北油田分公司勘探主管部門也成立了重點(diǎn)勘探項(xiàng)目實(shí)施小組，做到重點(diǎn)勘探項(xiàng)目計(jì)劃明晰、目標(biāo)明確、責(zé)任到人、管理到位；實(shí)施3年多來，在巴楚、玉北、天山南和塔中地區(qū)取得了較好的油氣成果，效果顯著。

3.3 工程、工藝技術(shù)系列的創(chuàng)新和發(fā)展

配套工程、工藝技術(shù)系列的進(jìn)步是油氣突破、發(fā)現(xiàn)的橋梁，是儲量、產(chǎn)量快速增長的不可或缺的重要支撐。塔河地區(qū)在1995年以前就已經(jīng)在奧陶系碳酸鹽巖發(fā)現(xiàn)油氣，但穩(wěn)不住。由于勘探技術(shù)與勘探對象不適應(yīng)，未形成規(guī)模，亦未能進(jìn)行全面評價(jià)。針對這一瓶頸，“八五”以來，強(qiáng)化了工程、工藝技術(shù)攻關(guān)，在取得重大油氣突破的同時(shí)，逐步形成了一套適合于塔河油氣田勘探的工程、工藝技術(shù)系列。

3.3.1 碳酸鹽巖縫洞型儲層預(yù)測和評價(jià)技術(shù)系列

塔河油田奧陶系碳酸鹽巖儲層大都位于5 500 m以下，埋藏深，裂縫、溶洞型儲集空間在縱向及橫向上的非均質(zhì)性極強(qiáng)，儲層預(yù)測與識別評價(jià)十分困難。通過十余年的勘探開發(fā)實(shí)踐和攻關(guān)研究，初步建立并形成了一套適合塔河油氣田碳酸鹽巖縫洞型儲層的預(yù)測評價(jià)方法技術(shù)，主要包括以三維采集技術(shù)、疊前偏移處理技術(shù)、聯(lián)片處理技術(shù)、地震屬性提取、振幅變化率、相干體計(jì)算、三維可視化、地震測井聯(lián)合反演、波形分析、地震反射特征研究、精細(xì)相干、模型正演技術(shù)、多尺度邊緣檢測技術(shù)、分頻處理技術(shù)、趨勢面分析技術(shù)、多方法聯(lián)合應(yīng)用技術(shù)等。測井對碳酸鹽巖縫洞型儲層識別與評價(jià)十分困難，針對這一難題，研發(fā)出一套包括成像測井技術(shù)、長源距聲波全波測井技術(shù)、綜合裂縫概率模型技術(shù)、雙側(cè)向電阻率及差異識別裂縫、雙井徑與鉆頭直徑差值識別裂縫、聲波、密度測井識別裂縫、自然伽馬能譜測井識別裂縫、常規(guī)測井資料綜合解釋識別評價(jià)縫、洞發(fā)育段的測井半定量解釋技術(shù)方法系列。通過巖心—成像測井—常規(guī)測井的標(biāo)定，半定量解釋儲層，有效地解決了碳酸鹽巖縫洞型儲層測井識別與評價(jià)難題，進(jìn)行了廣泛應(yīng)用，取得良好的效果。

碳酸鹽巖縫洞型儲層預(yù)測和評價(jià)技術(shù)系列的形成和發(fā)展，較好地解決了塔河油田碳酸鹽巖巖溶縫洞型儲集體預(yù)測與識別評價(jià)難題，建立了巖溶縫洞儲層的地震響應(yīng)特征，提高了儲層預(yù)測精度，經(jīng)實(shí)鉆驗(yàn)證儲層預(yù)測的吻合率高達(dá)90%以上。

3.3.2 超深層鉆井技術(shù)系列

隨著塔河地區(qū)勘探進(jìn)一步向外圍擴(kuò)展，勘探井目的層埋深已大于6 000 m，同時(shí)，還需解決過石炭系鹽層鉆井、復(fù)雜構(gòu)造地層鉆井等難題。經(jīng)過十余年的實(shí)踐和攻關(guān)研究，建立了一套包括穿鹽鉆井技術(shù)、欠平衡鉆井技術(shù)、特超深井鉆井技術(shù)、短半徑側(cè)鉆技術(shù)等超深層鉆井工藝技術(shù)系列，有效地解決并基本滿足了油田增儲上產(chǎn)的需求。

3.3.3 儲層改造技術(shù)系列

針對碳酸鹽巖非常規(guī)復(fù)雜儲集體自然建產(chǎn)率低的瓶頸，通過技術(shù)攻關(guān)與實(shí)踐，形成了由前期清除技術(shù)、前置酸壓技術(shù)、交替注入技術(shù)、快速助排技術(shù)、高排量施工、壓前壓后油井管理及酸壓效果評估等技術(shù)組成的一套相對適應(yīng)塔河縫洞型油氣藏特點(diǎn)的儲層改造技術(shù)系列，經(jīng)推廣應(yīng)用，極大地改善了儲層的滲流能力，大幅度提高了油氣產(chǎn)量。

3.3.4 碎屑巖隱蔽圈閉識別與評價(jià)技術(shù)系列

針對塔河地區(qū)中生界碎屑巖低幅度、巖性及復(fù)合型隱蔽圈閉落實(shí)難度大，逐漸摸索出了以地震資料精細(xì)標(biāo)定解釋、速度研究、地震振幅屬性提取分析等技術(shù)為核心的隱蔽圈閉識別與評價(jià)技術(shù)，加大了科技攻關(guān)和綜合研究力度，相繼發(fā)現(xiàn)了一批上傾尖滅型非背斜圈閉和受巖性上傾尖滅+斷裂控制的非背斜圈閉并部署鉆井，相繼測試獲工業(yè)油流，開拓了塔河南三疊系辮狀三角洲河道、河口壩油氣勘探的新領(lǐng)域。非背斜領(lǐng)域的突破，發(fā)現(xiàn)了新的圈閉類型，開拓了新的勘探領(lǐng)域，進(jìn)一步說明塔河油田碎屑巖勘探領(lǐng)域具有較好的勘探前景，同時(shí)開發(fā)了一套“以振幅找油”為核心的碎屑巖隱蔽圈閉落實(shí)與評價(jià)技術(shù)，為碎屑巖領(lǐng)域油氣勘探奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。

塔河特大型油氣田經(jīng)過了十余年的勘探開發(fā)，目前已經(jīng)形成了一套成熟的碳酸鹽巖縫洞型儲層預(yù)測、評價(jià)的物探方法技術(shù)系列、超深井鉆井技術(shù)系列、儲層改造技術(shù)系列和碎屑巖隱蔽圈閉落實(shí)和評價(jià)技術(shù)，這些工程、工藝技術(shù)系列為塔河特大型油氣田的快速發(fā)展提供了有力保證。

4 討論

1)塔河特大型油氣田的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展與理論創(chuàng)新、勘探思路轉(zhuǎn)變、科學(xué)決策和工程、工藝技術(shù)系列進(jìn)步密切相關(guān)，理論創(chuàng)新、勘探思路轉(zhuǎn)變是基礎(chǔ)，科學(xué)的勘探?jīng)Q策是關(guān)鍵，工程、工藝技術(shù)系列是重要支撐，每一次重要的油氣突破和儲量、產(chǎn)量快速增長，都是這4種因素共同作用的結(jié)果。

2)塔河特大型油氣田的發(fā)現(xiàn)、拓展和規(guī)模開發(fā)，儲量和產(chǎn)量逐年快速、持續(xù)增長，得益于工程、工藝技術(shù)系列的創(chuàng)新和發(fā)展。碳酸鹽巖縫洞型儲層預(yù)測和評價(jià)技術(shù)系列、超深井鉆井工藝技術(shù)系列、儲層改造技術(shù)系列、碎屑巖隱蔽圈閉落實(shí)和評價(jià)技術(shù)系列等一整套先進(jìn)工程、工藝技術(shù)系列支撐著塔河油氣田的快速發(fā)展。

3)近期塔北古生界碳酸鹽巖油氣勘探成果表明，塔北奧陶系整體含油，雖然經(jīng)歷了幾十年的勘探和十余年的規(guī)模開發(fā)，剩余的圈閉資源量依然巨大，仍是現(xiàn)實(shí)的增儲上產(chǎn)地區(qū)。2010年麥蓋提斜坡玉北地區(qū)的玉北1井在奧陶系獲重大油氣突破；天山南橋古地區(qū)的橋古1井在寒武系獲工業(yè)油氣流，這些海相油氣藏的發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步表明塔里木盆地古生界碳酸鹽巖依然是培育大型油氣田的首選領(lǐng)域，必須堅(jiān)持這個(gè)勘探思路不動(dòng)搖。

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