【摘要】：在海相盆地深部碳酸鹽巖地層中尋找油氣是中國未來油氣勘探的趨勢之一。塔里木盆地臺盆區(qū)深層碳酸鹽巖廣泛發(fā)育,有巨大的資源潛力。其中塔中地區(qū)是塔里木盆地海相碳酸鹽巖油氣勘探、開發(fā)的重點區(qū)域,目前的勘探實踐表明該區(qū)下古生界油氣資源豐富,油氣相態(tài)分布復(fù)雜,不同相態(tài)烴類成因來源、相態(tài)控制因素不明,成藏過程存在爭議、成藏模式有待總結(jié)。本論文基于塔中地區(qū)最新勘探成果和資料,綜合利用地質(zhì)剖析、地球化學(xué)、地球物理方法,以不同相態(tài)烴類組分對比及成藏特征分析為主線,探討了塔中地區(qū)下古生界不同相態(tài)烴類的分布特征、控制因素、成因來源、成藏過程并建立成藏模式,主要取得了以下認識:(1)塔中地區(qū)下古生界烴類具有多相態(tài)分布的特征,主要可劃分為凝析氣、揮發(fā)性油和正常油三種。平面上,不同相態(tài)烴類呈現(xiàn)出自南向北“斷裂帶富氣、平臺區(qū)富油”、自東向西“東部富氣、西部富油”的分布特征;縱向上,不同相態(tài)烴類表現(xiàn)為不同層系“深部富氣,淺部富油”、同一層系“高部位富氣,低部位富油”的分布特征。(2)相較塔中西部,塔中東部奧陶系天然氣干燥系數(shù)高、甲烷碳同位素重;相較于北部平臺區(qū),塔中10號斷裂帶和塔中Ⅰ號斷裂帶奧陶系天然氣干燥系數(shù)高、甲烷碳同位素偏重。烴類氣體地化特征的差異分布與混源成因有關(guān):塔中10號斷裂帶和塔中Ⅰ號斷裂帶東部主要以成熟度較高的寒武系-下奧陶統(tǒng)成因原油裂解氣為主,混有少量相對低成熟度的中上奧陶統(tǒng)成因原油伴生氣;塔中Ⅰ號斷裂帶西部及北部平臺區(qū),相對低成熟度的中上奧陶統(tǒng)成因原油伴生氣和高成熟度的寒武系-下奧陶統(tǒng)成因原油裂解氣均有分布。研究區(qū)下古生界CO_2的含量普遍較低且主要為無機成因;N_2含量較高且主要來源于碳酸鹽巖類烴源巖熱演化作用;H_2S主要為硫酸鹽熱化學(xué)還原作用(TSR)初期的產(chǎn)物,其中塔中西部地層水活性硫酸鹽結(jié)構(gòu)濃度高于塔中東部,更易于促進TSR作用,生成高含量H_2S。(3)相較于北部平臺區(qū),塔中10號斷裂帶、塔中Ⅰ號斷裂帶原油密度小、原油含蠟量高、原油碳同位素重;相較于上奧陶統(tǒng)良里塔格組,下奧陶統(tǒng)鷹山組原油密度小、原油碳同位素偏重、成熟度高。原油性質(zhì)的差異分布與混源成因有關(guān):整體上,塔中地區(qū)下古生界油氣藏主要為中上奧陶統(tǒng)與寒武系-下奧陶統(tǒng)成因原油的混合成藏,其中中上奧陶統(tǒng)成因原油的貢獻量相對較大。具體的,下奧陶統(tǒng)鷹山組較上奧陶統(tǒng)良里塔格組來源于寒武系-下奧陶統(tǒng)成因的原油含量相對偏高,且隨著埋深增加,寒武系-下奧陶統(tǒng)成因原油貢獻量不斷增大。(4)塔中地區(qū)下古生界烴類多相態(tài)的控制因素多樣:構(gòu)造相對穩(wěn)定區(qū)油氣相態(tài)主要受烴源巖類型及熱演化程度、多期充注作用控制,具體表現(xiàn)為北部平臺區(qū)經(jīng)歷烴源巖多期生排烴,主要為加里東期和晚海西期原油混合充注形成揮發(fā)性油藏、正常油藏;構(gòu)造相對活躍區(qū)油氣相態(tài)主要受晚期氣侵作用控制,具體表現(xiàn)為塔中Ⅰ號、塔中10號斷裂帶加里東期、晚海西期形成的油藏被喜山期高成熟度天然氣強烈氣侵改造,形成大面積凝析氣藏;深部油氣相態(tài)主要受高溫熱裂解作用控制,具體表現(xiàn)為寒武系古油藏原油裂解,生成大量原油裂解氣,其中TSR作用使原油的熱穩(wěn)定性和裂解氣生成的門限溫度降低、進一步促進烴類裂解生成天然氣。(5)塔中地區(qū)下古生界來源于寒武系-下奧陶統(tǒng)、中上奧陶統(tǒng)烴源巖的混源油氣,在加里東期、晚海西期通過斷裂垂向運移進入目的層后,經(jīng)不整合面、滲透性輸導(dǎo)層、斷裂的側(cè)向輸導(dǎo)分配,于構(gòu)造高點圈閉的優(yōu)質(zhì)儲層中優(yōu)先匯聚,進而在蓋層的遮擋下多層位富集成藏,喜山期生成的大量天然氣對前期油藏發(fā)生大規(guī)模氣侵作用,最終形成烴類多相態(tài)分布,成藏模式可劃分為氣侵改造型凝析氣藏與充注混合型油藏兩種,前者主要分布于構(gòu)造相對活躍的斷裂帶,后者主要分布于構(gòu)造相對穩(wěn)定的平臺區(qū)。氣侵改造型凝析氣藏按氣態(tài)組分特征可進一步分為高含硫化氫型凝析氣藏與低含硫化氫型凝析氣藏。
【圖文】：

1.5 研究思路及技術(shù)路線本論文的研究思路及技術(shù)路線如下：在已有不同相態(tài)烴類研究成果和資料總結(jié)的基礎(chǔ)上，綜合地質(zhì)剖析、地球化學(xué)及地球物理分析方法，對塔中地區(qū)下古生界不同相態(tài)油氣藏進行精細解剖：（1）利用流體物性組分分析法等對塔中地區(qū)下古生界烴類相態(tài)進行識別與劃分，弄清不同相態(tài)烴類的分布特征，在此基礎(chǔ)上，研究油氣多相態(tài)形成機制，分為原生作用與次生作用，，原生作用主要包括生烴母質(zhì)類型及熱演化程度、多期充注，次生作用主要包括生物降解、儲層熱蝕變、氣侵改造、TSR 作用等；（2）根據(jù)氣態(tài)烴組分特征、碳同位素特征及液態(tài)烴物性特征、族組分特征、碳同位素特征、生物標志化合物特征等，結(jié)合研究區(qū)烴源巖地球化學(xué)特征，分析不同相態(tài)油氣的成因類型及來源；（3）從塔中地區(qū)下古生界油氣藏地質(zhì)條件出發(fā)，結(jié)合烴源巖生排烴史及構(gòu)造演化特征等，對不同相態(tài)油氣分布主控因素及成藏過程進行研究；最后建立研究區(qū)目的層烴類成藏模式。具體技術(shù)路線如圖（圖 1.1）。

中國石油大學(xué)（北京）博士學(xué)位論文第 2 章 塔中地區(qū)區(qū)域地質(zhì)概況與地質(zhì)背景2.1 區(qū)域概況2.1.1 地理位置塔中地區(qū)位于塔里木盆地中央隆起中部，西與巴楚隆起相接，東為塔東隆起，南為塘古坳陷，北接北部坳陷，是一個長期發(fā)育的繼承性古隆起，主要可劃分為塔中北斜坡、塔中中部凸起、塔中南斜坡三個二級構(gòu)造單元[7]（圖 2.1）。具體的，東西向以塔中 82 號剪切走滑斷裂為界，可分為塔中東部和塔中西部；南北向根據(jù)不同區(qū)域構(gòu)造特征，塔中北斜坡可依次劃分為南部平臺區(qū)、塔中 10 號斷裂帶、北部平臺區(qū)及塔中 I 號斷裂帶（圖 2.1）。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13

【參考文獻】

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本文編號：2602245