張三,金強(qiáng),孫建芳,魏荷花,程付啟,張旭棟
(1.中國石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東青島 266580;2.中國石化石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083)
塔河油田勘探開發(fā)實(shí)踐揭示,奧陶系巖溶斜坡上局部凸起(峰丘高地)區(qū)油井無水期長、產(chǎn)量高,近60%的油井累計(jì)原油產(chǎn)量超過20×104t,而凸起間的洼地區(qū)(殘丘谷地)大部分油井累計(jì)產(chǎn)原油不到10×104t即停產(chǎn)。鉆井揭示峰丘高地中發(fā)育大量溶蝕孔、縫及中小型縫洞群(厚度可達(dá)百余米),少見大型地下河溶洞;同樣,地震上也表現(xiàn)為雜亂狀弱反射特征,而未見“串珠狀”的溶洞型強(qiáng)反射。目前對(duì)于該類型中小型縫洞體的研究仍處于探索階段,主要集中于通過技術(shù)方法對(duì)該縫洞群的識(shí)別與三維雕刻[18-19],而對(duì)縫洞成因類型、空間結(jié)構(gòu)及油氣運(yùn)聚模式仍需深入研究。本文依據(jù)塔河地區(qū)豐富的地質(zhì)、地球物理資料,從斷裂分布與殘余地層厚度分析入手,明確巖溶斜坡上峰丘高地的成因機(jī)制與演化歷程,并依據(jù)“將今論古”的思想,依據(jù)野外巖溶露頭與巖心資料,結(jié)合地震及鉆、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)綜合對(duì)比分析,查明了峰丘高地縫洞成因與空間結(jié)構(gòu),建立了峰丘高地油氣運(yùn)聚模式。
寒武紀(jì)—早奧陶世,塔里木盆地沉積了穩(wěn)定分布的臺(tái)地相碳酸鹽巖[4]。中晚奧陶世(加里東運(yùn)動(dòng)中期),原特提斯洋開始俯沖消減[20],塔里木盆地逐漸由伸展體制轉(zhuǎn)為擠壓體制,在南北向擠壓作用下,塔中、塔北隆起相繼形成,同時(shí)形成多組北東與北西西向走滑斷裂[20](見圖1a)。其中塔河地區(qū)東部(S99井以東)形成北東向左行走滑斷裂體系,西部(S99井以西)形成“X”型共軛走滑斷裂體系(見圖1b)。在此期間奧陶系碳酸鹽巖多次暴露地表,經(jīng)歷短期巖溶作用(加里東期巖溶),依次形成了奧陶系一間房組(T74)、良里塔格組(T72)和桑塔木組(T70)頂面不整合[11]。志留紀(jì)末,南天山洋向南俯沖消減,在北西向應(yīng)力作用下,早期走滑斷裂再次繼承性活動(dòng)[20-21]。同時(shí)塔河地區(qū)再次發(fā)生強(qiáng)烈隆升,并遭受剝蝕,剝蝕量自南西向北東逐漸增大,其中塔河三、四、五、六、七區(qū)剝蝕程度最強(qiáng),T74不整合界面直接與 T70界面重疊(見圖1c),中下奧陶統(tǒng)(一間房組、鷹山組)灰?guī)r直接暴露地表,遭受強(qiáng)烈?guī)r溶作用(海西早期巖溶),形成了北東向展布、向南西傾伏的鼻狀巖溶地貌,自北東向南西依次為巖溶高地、巖溶斜坡和巖溶盆地[4]。
晚泥盆世末—早石炭世初,海水從西南方向逐漸侵入,形成三角洲與潮坪交互相沉積[22],巴楚組泥巖直接超覆于奧陶系巖溶地貌之上,隔絕了地表水與奧陶系灰?guī)r的接觸,結(jié)束了塔河地區(qū)海西早期巖溶。早二疊世末(海西晚期),塔河地區(qū)早期斷裂繼續(xù)發(fā)生左行走滑活動(dòng),引發(fā)上覆石炭系張扭變形,形成右階展布的雁列式正斷層[23]。中生代晚期—古近紀(jì),在區(qū)域拉張作用下,早期北東向深大斷裂再次活動(dòng)[20,23],在中新生界中發(fā)育一系列雁列式右階北東東向正斷層(見圖1b)。
圖1 塔河地區(qū)奧陶系古構(gòu)造特征與地層格架
采用印模法和趨勢(shì)面技術(shù)[12-13],恢復(fù)了研究區(qū)前石炭紀(jì)地貌(巖溶古地貌)與水系分布(見圖2),結(jié)果顯示,研究區(qū)奧陶系巖溶古地貌峰丘林立、溝壑縱橫,南北高差達(dá) 300余米,主要包括東西兩個(gè)峰丘高地與其間的殘丘谷地,以及南部的局限海,其中峰丘高地主要由高聳丘峰和狹窄丘谷組成。西側(cè)為北北東向展布的 S74峰丘高地,北高南低,東陡西緩,向南逐漸傾伏,面積為 32.8 km2,與鄰近殘丘谷地相對(duì)高差達(dá)122 m。丘峰面積(丘峰基座面積)、高度(與鄰近谷地高程差)自北向南逐漸減小。如 S74、TK604丘峰面積分別為2.13,1.68 km2,高度分別為101.8,82.7 m,到南部 S71丘峰面積為 1.02 km2,高度僅48.5 m。東側(cè)丘谷呈北東向展布,西側(cè)丘谷呈北西西向分布。
圖2 塔河地區(qū)前石炭紀(jì)巖溶古地貌與水系分布
T402峰丘高地呈近南北向帶狀展布,同樣是北高南低,東陡西緩,與 S74峰丘高地相比,其面積小、高度大,面積為25.6 km2,與鄰近洼地相對(duì)高差達(dá)146 m。北部的 TK439、T402丘峰面積分別為 2.88,2.06 km2,高度分別為128.5,106.6 m。南部的S48、T403丘峰面積分別為 1.56,1.21 km2,高度分別為76.4,56.2 m。西側(cè)廣泛發(fā)育因水流侵蝕形成的南東向蛇曲形丘谷,東側(cè)僅發(fā)育一條蛇曲形地表河,河谷深度達(dá)百米,河床深度與研究區(qū)中部殘丘谷地區(qū)的S75—TK673方向地表河相當(dāng),表明該深度代表了海西早期巖溶侵蝕基準(zhǔn)面位置[3,17],決定著地表水侵蝕與溶蝕能力的分界線,影響著巖溶縫洞的空間結(jié)構(gòu)。值得注意的是,該巖溶期地表河侵蝕河谷均終止于奧陶系恰爾巴克組(O3q)尖滅線附近(尖滅線以南未見侵蝕河谷),表明該界線以南存在水體,故將其定義為局限海。
結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景,對(duì)橫穿峰丘高地的東西向地震剖面進(jìn)行斷裂解釋,結(jié)果顯示,研究區(qū)高角度走滑斷裂極其發(fā)育,主要分布在下古生界(尤其是奧陶系),石炭系—三疊系斷裂明顯減少。其中 S74、T402峰丘高地區(qū)發(fā)育正花狀構(gòu)造,斷裂向上終止于T74(奧陶系頂不整合面),向下可斷入寒武系—震旦系,而峰丘高地之間的殘丘谷地?cái)嗔严鄬?duì)變少,主要以單支狀產(chǎn)出(見圖3a)。螞蟻體順層切片清晰反映研究區(qū)奧陶系主要發(fā)育北北東與北北西向斷裂(見圖3b)。根據(jù)斷裂切穿深度及平、剖面組合樣式,將其劃分為主干斷裂與次級(jí)斷裂。其中北北東向主干斷裂切穿深度大,可斷入寒武系,如T606—S74方向斷裂帶和TK439—T402方向斷裂帶。北北西向主干斷裂縱向切穿深度不等,部分可斷穿奧陶系。北北東和北北西向次級(jí)斷裂主要分布于奧陶系內(nèi)部(見圖3c)。值得注意的是,北北東向主干斷裂帶在S66、TK411井以北逐漸向東彎曲,同時(shí)周圍發(fā)育眾多北北西、北北東向次級(jí)斷裂,構(gòu)成了斷裂發(fā)育程度北高南低、兩邊高中間低的分布差異,斷裂密集發(fā)育區(qū)恰與峰丘高地分布范圍一致。
依據(jù)區(qū)域斷裂活動(dòng)特征,研究區(qū)自下而上可分為三大構(gòu)造層[4,11]。T74以下(下古生界)為加里東期—海西早期構(gòu)造層,在左行走滑背景下(見圖1a),北北東向主干斷裂北部的右階彎曲部位形成左行壓扭應(yīng)力場(chǎng)[24],派生出眾多次級(jí)斷裂,組合形成正花狀構(gòu)造(見圖 4),使巖溶斜坡上出現(xiàn)局部條帶狀地貌高(峰丘高地雛形)。T74與T50之間(上古生界)屬于海西晚期構(gòu)造層,由于區(qū)域應(yīng)力狀態(tài)從壓扭向張扭轉(zhuǎn)換[20],早期斷裂繼續(xù)左行走滑(尤其是北北東向主干斷裂),引發(fā)石炭系內(nèi)部發(fā)育北北西向雁列式正斷層;該過程中下古生界仍保持正花狀形態(tài)。T50以上(中新生界)屬于燕山—喜馬拉雅期構(gòu)造層,在區(qū)域伸展構(gòu)造背景下,早期北北東向主干斷裂再次活動(dòng),反轉(zhuǎn)為右旋走滑[20,23],形成了斷穿整個(gè)中生界的北東東向右旋右階正斷層(見圖4b),向上斷至古近系,向下斷入石炭系;此期間下古生界依然保持正花狀形態(tài)。由此可見,正花狀構(gòu)造形成于海西早期(巖溶期),且后期一直處于正花狀形態(tài)(見圖4e)。需要強(qiáng)調(diào)的是,從圖3a與圖4a地震剖面可以看到,自T80至T50界面,地層均表現(xiàn)出正花狀形態(tài),但其成因截然不同。自下而上,T80、T76、T74界面構(gòu)造幅度依次增大,屬于典型的構(gòu)造應(yīng)力成因[20,25],即上述花狀構(gòu)造成因;而自T74至T50界面,構(gòu)造幅度逐漸減小,直至T50界面近乎夷平,屬于差異壓實(shí)形成的披覆構(gòu)造[25]。
海西早期下古生界正花狀構(gòu)造形成過程中,塔河地區(qū)奧陶系正經(jīng)歷著強(qiáng)烈的巖溶作用,正花狀構(gòu)造形成了巖溶斜坡上峰丘高地雛形,控制了巖溶水系差異分布。峰丘高地為相對(duì)貧水區(qū),而其間的殘丘谷地為富水區(qū),在構(gòu)造背景相當(dāng),巖性條件一致(鷹山組砂屑灰?guī)r)的巖溶條件下,巖溶水系的分布控制著巖溶作用強(qiáng)度。殘丘谷地發(fā)育常年河流,水量充沛,水-巖作用時(shí)間長、面積廣,長期水流侵蝕與溶蝕使鷹山組厚度不斷減小,地貌不斷降低。峰丘高地僅發(fā)育季節(jié)性(間歇性)溪流,水量有限,水-巖作用時(shí)間短、范圍小,偶逢雨季,間歇性溪流方能與峰丘高地中灰?guī)r發(fā)生短暫流動(dòng)侵蝕與溶蝕作用,形成溶溝與峽谷。因此,相對(duì)于殘丘谷地區(qū),峰丘高地區(qū)巖溶作用較弱,鷹山組剝蝕量小、殘余厚度大。隨著巖溶作用不斷進(jìn)行,這種差異不斷加劇,殘丘谷地不斷侵蝕加深,峰丘高地相對(duì)抬高;同時(shí),溶溝或峽谷不斷將峰丘高地切割、破壞成眾多丘峰、丘谷。
綜上所述,古構(gòu)造擠壓隆升與古水系的侵蝕、溶蝕作用共同控制著峰丘高地的形成與演化。海西早期巖溶期間,正花狀構(gòu)造形成了巖溶斜坡上的峰丘高地雛形,進(jìn)而控制了巖溶水系的流向與分布,導(dǎo)致巖溶作用的差異;巖溶作用強(qiáng)的殘丘谷地,溶蝕量大,地貌不斷降低,而巖溶作用弱的峰丘高地,剝蝕量小,地貌相對(duì)抬升;加之溪流的侵蝕、切割,最終形成丘峰林立的峰-谷型峰丘高地(見圖5)。當(dāng)巴楚組泥巖沉積以后,峰丘高地被埋于地下,差異巖溶作用對(duì)其改造結(jié)束,同時(shí),后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)其影響較小,其一直保持正花狀的峰-谷形態(tài),具繼承性演化特點(diǎn)。
飛行器控制系統(tǒng)是飛行器的重要指令系統(tǒng),對(duì)控制飛行器的姿態(tài)起著至關(guān)重要的作用。完成飛行器控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)仿真需要先建立其數(shù)學(xué)模型,然后應(yīng)用Matlab/Simulink完成飛行器控制系統(tǒng)仿真模型搭建,最后設(shè)置仿真環(huán)境及應(yīng)用監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)試。
圖5 塔河地區(qū)鷹山組上段殘余厚度分布圖(剖面位置見圖3c)
斷裂作為水流通道,控制著巖溶作用的進(jìn)行與縫洞分布[20,23]。巖溶期斷裂的多期活動(dòng),使峰丘高地中斷層、裂縫相互交織,構(gòu)成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通道。每逢雨季,大氣淡水散落于斷層-裂縫密布的峰丘高地之上,一部分水沿復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通道向峰丘高地內(nèi)部滲濾,與奧陶系灰?guī)r發(fā)生擴(kuò)散式巖溶作用[13],形成大量密集分布的溶蝕孔洞、縫洞復(fù)合體及駐水洞[9],本次將其統(tǒng)稱為中小型縫洞群。另一部分水沿裂縫或斷裂帶順坡而下,對(duì)奧陶系灰?guī)r進(jìn)行強(qiáng)烈侵蝕與溶蝕,形成一條條溶溝和石芽地貌,繼而逐漸演化為峽谷、石林地貌。該現(xiàn)象在塔北與湖南巖溶露頭均可見到,如柯坪大灣溝奧陶系巖溶剖面,發(fā)育走滑擠壓下的正花狀構(gòu)造,自背斜翼部向軸部,走滑斷裂發(fā)育密度逐漸增大,背斜軸部一間房組灰?guī)r密集發(fā)育著中小型縫洞群(見圖6a)。再如湖南烏龍山奧陶系地質(zhì)剖面,因溶蝕與侵蝕而形成的裸露型石芽地貌(見圖6b)。同樣,沿裂縫溶蝕擴(kuò)大的現(xiàn)象在塔河地區(qū)埋深5 400 m的奧陶系碳酸鹽巖中也可見到,如位于 S74峰丘高地之上的TK604井,分布在北北東向斷層與北北西向斷層交叉處;成像測(cè)井顯示,該井周圍發(fā)育數(shù)條近乎直立的裂縫帶(暗色條帶),且明顯因溶蝕擴(kuò)大而處于開啟狀態(tài)(見圖6c)。
圖6 巖溶斜坡峰丘高地中小型縫洞成因類型[14]
塔河油田勘探實(shí)踐揭示,S74、T402峰丘高地中的中小型縫洞群極其發(fā)育,如T402井于井深5 358.5 m鉆入奧陶系,鉆時(shí)突然加快,油氣顯示異常,而后發(fā)生多次溢流及井漏;對(duì)下奧陶統(tǒng)裸眼井段 5 358.09~5 412.84 m進(jìn)行中途測(cè)試,用9.53 mm油嘴求產(chǎn),折算日產(chǎn)油350.8 m3,天然氣9 860 m3。測(cè)試完后繼續(xù)鉆進(jìn)至井深5 602 m過程中,持續(xù)井漏,累計(jì)漏失鉆井液1 908.49 m3。該井于5 360.95~5 377.75 m完成第7、8、9次取心,巖心破碎嚴(yán)重,取心收獲率分別為 19%,55%和63%。巖心中高角度開啟裂縫及溶蝕縫洞發(fā)育,且均被原油浸染成灰褐色(見圖7a)。分別對(duì)小塊破碎巖心與全直徑巖心進(jìn)行薄片及物性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),灰?guī)r內(nèi)部發(fā)育大量溶蝕孔洞與縫洞復(fù)合體(見圖7b、圖 7c),全直徑測(cè)試孔隙度可達(dá) 7.0%(地下地質(zhì)體孔隙度可能更大)。由此可見,該段巖溶現(xiàn)象與圖6a極其相似,均為中小型縫洞密集發(fā)育帶。測(cè)井結(jié)果顯示,5 361.5~5 464.1 m三孔隙度測(cè)井呈峰叢式高值,與指狀低電阻率特征相呼應(yīng),同時(shí)雙側(cè)向電阻率表現(xiàn)出明顯的正幅差(見圖7d),也說明該段溶蝕縫洞極其發(fā)育。其中自然伽馬曲線始終保持低平狀態(tài),井深5 523 m處雖自然伽馬曲線呈尖峰狀高值,而無鈾伽馬測(cè)井曲線仍然保持低平狀態(tài),表明該類縫洞并未充填泥質(zhì)等細(xì)粒沉積物或充填率低,與巖心描述結(jié)果一致。
圖7 巖溶斜坡峰丘高地中小型縫洞群巖電特征
在湖南龍山縣洛塔溪溝石林進(jìn)行現(xiàn)代巖溶考察時(shí)發(fā)現(xiàn),一些由崩塌角礫無序堆積搭建形成的近地表“洞穴”,并非溶蝕成因(見圖8a、圖8b)。通過實(shí)地踏勘統(tǒng)計(jì),在近1 km2范圍共找到了12個(gè)這樣的“洞穴”(可能更多),其形狀多變、規(guī)模不等,洞穴高度為0.85~12.29 m,平均值為6.68 m,主要被灰?guī)r礫石充填,充填率為10%~68%,平均值為48.7%。各洞穴的共同特點(diǎn)是都分布在丘峰之間的丘谷之中。該模式很好地解釋了塔河地區(qū)分布于丘谷中近地表“洞穴”的成因。如研究區(qū)S74峰丘高地丘谷中的S66井,于井深5 495.2 m鉆入奧陶系,在第11回次取心(井深5 495.97~5 501.18 m)鉆進(jìn)過程中,16:45出現(xiàn)氣測(cè)異常,槽面見棕褐色原油,鉆井液密度由1.12 g/cm3降為1.08 g/cm3,17:51井口出現(xiàn)斷流約1 min,漏失鉆井液約2 m3,17:53又出現(xiàn)間歇井涌3~4次,井涌量0.16 m3。斷流 1 min后再次井涌,表明洞穴規(guī)模局限且與其他縫洞體連通。取心結(jié)果與成像測(cè)井也清晰展現(xiàn)出5 495.8~5 498.1 m井段發(fā)育2.3 m高的洞穴,其中上部 1.3 m幾乎未充填,下部 1.0 m被灰?guī)r角礫充填。三孔隙度與雙側(cè)向測(cè)井曲線均表現(xiàn)出洞穴特征,而自然伽馬測(cè)井曲線幾乎無變化,同樣說明該洞穴幾乎沒有泥質(zhì)等細(xì)粒物質(zhì)充填(見圖 8c)。因此,正是由于該崩塌角礫搭建洞穴的存在,才導(dǎo)致了在鉆井過程中出現(xiàn)短暫斷流后再次井涌,導(dǎo)致第11次取心收獲率僅14.4%(進(jìn)尺5.21 m,心長0.75 m,巖心破碎嚴(yán)重)。
圖8 巖溶斜坡峰丘高地角礫遮擋“洞穴”成因類型及巖電特征
另外值得注意的是,由第10次取心段巖心可見,在丘谷中還分布著灰礫巖,礫石磨圓中等、分選差,粒徑為5~60 mm,成分為奧陶系灰?guī)r。其測(cè)井曲線特征明顯不同于上下地層,且與巴楚組泥巖呈過渡式漸變接觸(見圖8c),明顯區(qū)別于丘峰之上奧陶系灰?guī)r與巴楚組泥巖突變接觸的特點(diǎn)(見圖7d),本次將其與下部洞穴段統(tǒng)稱為巖溶期沉積。
井震標(biāo)定結(jié)果顯示,峰丘高地發(fā)育的中小型縫洞群在常規(guī)地震剖面中表現(xiàn)出“大片雜亂弱”反射特征[19],難以識(shí)別縫洞結(jié)構(gòu)。本次采用拓頻處理技術(shù)[26],將研究區(qū)目的層段地震頻率從10~50 Hz拓寬到10~90 Hz,高頻弱信號(hào)大大增加,可清晰展現(xiàn)“大片雜亂弱”的內(nèi)部縫洞結(jié)構(gòu)與斷層-裂縫特征(見圖 9a)。再利用迭代處理后的均方根地震屬性(RMS),可清晰表征峰丘高地的中小型縫洞群和近地表“洞穴”(見圖9b)。其中洞穴段RMS值集中在3 200~4 000,中小型縫洞群為1 600~2 400,裂縫段為800~1 200。如位于丘谷之中的 TK408、TK411井均鉆遇直徑為 5.8,10.9 m的地表“洞穴”,RMS剖面上亦可清楚識(shí)別(見圖9b)。依據(jù)該方法,在研究區(qū)共識(shí)別出28個(gè)近地表“洞穴”,有6個(gè)位于殘丘谷地廢棄河谷中,且均被灰?guī)r角礫與砂泥巖完全充填。剩余 21個(gè)均分布于丘谷之中,洞高為1.2~13.5 m,平均值為6.12 m,洞穴均被灰?guī)r角礫充填,充填程度為 15%~72%,平均值為51.6%。與湖南溪溝石林統(tǒng)計(jì)結(jié)果(48.7%)相當(dāng),可見該類洞穴充填程度較低,可作為良好的油氣儲(chǔ)集空間,應(yīng)當(dāng)引起重視。
圖9 塔河地區(qū)奧陶系巖溶斜坡峰丘高地縫洞結(jié)構(gòu)成因模式(剖面位置見圖3c)
從RMS剖面可以看出,峰丘高地的縫洞主體主要是中小型縫洞群,且越靠近奧陶系不整合面,中小型溶蝕縫洞越發(fā)育,呈相互交織的網(wǎng)絡(luò)狀分布,構(gòu)成一個(gè)近似均質(zhì)的峰丘型縫洞體(見圖9)。如塔河油田主產(chǎn)井 S48井,地震資料顯示并未鉆遇“串珠強(qiáng)反射”型溶洞,但1997年10月17日于5 363.5 m進(jìn)入奧陶系即發(fā)生井漏,井口無巖屑回返,鉆至5 370 m漏失量達(dá)2 318.8 m3,無法繼續(xù)鉆進(jìn),直接下油管完井,長期自噴高產(chǎn),累產(chǎn)原油達(dá)74×104t。再如T402丘峰面積2.06 km2,其中的T402井鉆遇102.6 m厚的中小型縫洞體群,與其丘峰高度(106.6 m)相當(dāng),表明中小型縫洞群發(fā)育受局部侵蝕基準(zhǔn)面控制。然而在斷裂發(fā)育的丘谷中,間歇性溪流極易沿?cái)嗔褞聺B,發(fā)生滲濾溶蝕,形成縱向連續(xù)縫洞帶(斷溶體雛形),縫洞發(fā)育下限遠(yuǎn)超其侵蝕基準(zhǔn)面界線。如TK408井、TK411井近地表洞穴下部分別發(fā)育118.6,132.5 m縫洞帶。因此,在峰丘高地中,斷裂與地貌共同控制著其縫洞結(jié)構(gòu)與分布。在此需要強(qiáng)調(diào)的是,由于峰丘高地屬于貧水區(qū),巖溶作用相對(duì)較弱,以圍繞峰丘體連片發(fā)育的中小型縫洞體為主,并未形成大型溶洞,其與順北地區(qū)沿?cái)嗔褞Оl(fā)育大型溶洞、裂縫組合的斷溶體不同[27]。
依據(jù)拓頻處理后的RMS資料,做出T74以下50 ms(約150 m)縫洞異常體分布(見圖10a)。結(jié)果顯示,S74、T402峰丘高地范圍內(nèi)主要發(fā)育中小型縫洞群,如前述的T402、S66、TK408、TK411井都分布在中小型縫洞區(qū)。峰丘高地外圍主要發(fā)育大型地下河溶洞,如西北部Th12112、Th10115井區(qū)的地下河,以及峰丘高地間的殘丘谷地區(qū)的 T601—S67—T615、S65—TK451—T444方向地下河。
將研究區(qū)奧陶系古構(gòu)造(古地貌、斷層)與油井累產(chǎn)油量(可近似反映油氣富集程度)疊合分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),研究區(qū)高產(chǎn)井主要分布在S74和T402峰丘高地區(qū),且峰丘高地規(guī)模(面積、高度)越大,原油產(chǎn)量越高(見圖10b)。T402峰丘高地區(qū)油井產(chǎn)油量整體要比 S74峰丘高,而其間殘丘谷地油井累產(chǎn)油量普遍較低。峰丘高地中60%的油井累產(chǎn)油量可達(dá)20×104t,如前述的 S48、TK408井累產(chǎn)油量分別為 74.1×104和39.3×104t。殘丘谷地中 80%的油井累產(chǎn)油量不足10×104t即停產(chǎn),如T601、T415、T615井累產(chǎn)油量分別為 1.8×104,5.1×104,2.1×104t。值的注意的是,北東向主干斷裂帶上油井產(chǎn)量明顯高于鄰近不發(fā)育斷裂區(qū)的油井,如 S74—S67、T402—T452方向斷裂帶上的井(見圖 10b)。可見,深大斷裂對(duì)油氣富集具有重要影響。
圖10 塔河地區(qū)奧陶系巖溶斜坡峰丘高地縫洞與油井分布
塔河地區(qū)東南部緊鄰巨大烴源灶(滿加爾凹陷),加里東中晚期至喜馬拉雅期之間,滿加爾凹陷寒武系—奧陶系烴源巖曾多次進(jìn)入生排烴期[16,28]。大量油氣沿奧陶系內(nèi)部不整合、縫洞帶和斷裂(尤其是斷入寒武系多期活動(dòng)的深大斷裂)等通道,自巖溶盆地向巖溶高地運(yùn)聚,巖溶斜坡帶是油氣運(yùn)聚必經(jīng)之地,而斜坡上的局部凸起更是油氣運(yùn)聚優(yōu)勢(shì)區(qū)[28]。塔河地區(qū)奧陶系巖溶斜坡峰丘高地即為油氣運(yùn)聚有利場(chǎng)所,具備油氣大面積富集的條件。首先,峰丘高地形成于海西早期左行壓扭背景下的正花狀構(gòu)造,斷裂發(fā)育,尤其是北北東向深大斷裂在海西晚期、喜馬拉雅期的多次活動(dòng)期與滿加爾烴源灶生排烴期一致,多期油氣沿北北東向斷裂向上部正花狀構(gòu)造幕式充注。其次,峰丘高地形成期與巖溶期一致,長期的巖溶作用形成了大量中小型縫洞群,提供了大量的有效油氣儲(chǔ)集空間。再者,峰丘高地具繼承性演化的特點(diǎn),其自形成之后一直處于正向構(gòu)造,無論是側(cè)向還是垂向,其始終為油氣運(yùn)移的指向區(qū)。加之上部巴楚組泥巖與縫洞體周圍致密灰?guī)r的有效遮擋,多期油源分別從橫向與縱向不斷向峰丘高地儲(chǔ)集空間運(yùn)移、聚集,形成一個(gè)縱向準(zhǔn)連續(xù)分布、橫向連片富集“峰丘體”型縫洞油藏(見圖11)。
圖11 塔河地區(qū)奧陶系巖溶斜坡峰丘高地縫洞油藏運(yùn)聚模式
海西早期,左行壓扭背景下發(fā)育的正花狀構(gòu)造形成了塔河地區(qū)奧陶系巖溶斜坡上的峰丘高地雛形,控制了巖溶水系的差異分布,進(jìn)而導(dǎo)致巖溶作用差異,形成由高聳丘峰與狹長丘谷組成峰丘高地。圍繞丘峰密集分布的中小型縫洞群以及丘谷處崩塌角礫搭建“洞穴”為其主要油氣儲(chǔ)集空間。繼承性發(fā)育的峰丘高地始終為油氣運(yùn)移指向區(qū),加之北東向通源斷裂的多期活動(dòng),以及側(cè)向致密灰?guī)r與上覆泥巖的有效封堵,大量油氣持續(xù)不斷向其中小型縫洞體充注聚集,形成縱向準(zhǔn)連續(xù)分布、橫向片狀富集的丘峰體型縫洞油藏,其中60%的油井單井累產(chǎn)原油可達(dá)20×104t。巖溶斜坡上局部正向地貌多與走滑擠壓背景下的深大斷裂有關(guān),兩者間的有效空間配置,不僅提供了流體運(yùn)移通道,還提供了大量的有效儲(chǔ)集空間,更是油氣運(yùn)聚優(yōu)勢(shì)區(qū)。