塔中上奥陶统典型镶边台地礁滩型碳酸盐岩成岩作用格架及其对储层发育的制约

The Lianglitag Formation reef-shoal carbonates of Upper Ordovician are important oil-gas reservoirs in Tazhong Oilfield in the central Tarim Basin, Northwestern China. Recent studies show that the tectonic activities along No.1 fault zone present obvious distinction, with obvious segmentation, moreover, there is also exist other tectonic differentiation in the same tectonic segmentation, which together lead to significant distinction of burial-fluid activities, however, the research on the related diagenetic record has been relatively weak. Distinct later tectonic-fluid activity are typical in Well TZ45 and TZ82 regions, located in northwest section and middle-eastern section of No.1 fault zone respectively, therefore, the above two regions are intended to be studied in this project. Based on detail petrographic and mineralogical studies, related geochemical analysis will be conducted, in order to build diagenetic evolution sequences and diagenetic framework of typical reef-shoal reservoir, and unravel carbonate diagenetic evolution processs under multi-phase tectonic-fluid superimposed modification and their constraint mechanism on the formation and evolution of the reservoir, accordingly, provide a scientific basis for further oil and gas exploration and prediction.

上奥陶统良里塔格组礁滩型碳酸盐岩是塔里木盆地塔中地区重要的油气储层。近年来的研究显示沿着塔中Ⅰ号断裂带构造活动存在显著分异，具有明显分段性，而在同一段之内又存在再一次的构造分异，并由此带来了埋藏-流体活动的显著差异，但与之相关的成岩记录研究一直比较薄弱。因此本项目拟选取后期构造-流体活动差异迹象显著的塔中45井区（塔中Ⅰ号断裂带西北段）和塔中82井区（塔中Ⅰ号断裂带中东段），以这两个典型井区的沉积期后成岩记录为主攻对象，在详细的岩石学、矿物学研究基础上，开展相关配套样品的地球化学分析，以建立典型礁滩型储层的成岩演化序列和成岩格架为基础，揭示多期构造-流体叠加改造下的碳酸盐岩成岩作用演化过程以及对储层形成演化的制约机理，从而为塔中主力油气层后期进一步精细的油气勘探预测提供科学依据。

塔里木盆地塔中油田的上奥陶统良里塔格组礁滩体是重要的含油气层之一，本次研究在岩矿学分析的基础上，基于原位二次离子质谱（SIMS）碳氧同位素技术，同时结合流体包裹体和锶同位素的综合分析，建立了塔中良里塔格组碳酸盐岩成岩序列并揭示了成岩流体的性质及其对礁滩型储层的改造。研究表明，基质孔洞至少经历了六期（C1-C6）胶结作用： C1为早期海底成岩环境（C1-1）和同生期大气水环境（C1-2）胶结作用，δ18O值范围为-3.87‰～-2.45‰；C2阴极发光下橘红色发光，δ18O值范围为-4.25‰～-2.57‰，形成于早期浅埋藏阶段； C3和C4为暗棕色发光，δ18O值范围为-7.84‰～-5.10‰。C3期方解石胶结物包裹体温度为64-90℃，C4期胶结物包裹体温度分布范围为90-143℃，盐度范围为7-23.2 wt% NaCl。结合区域埋藏演化史曲线，C3期胶结物大致形成于早志留世，C4为后期盆地进一步持续深埋藏阶段的产物；C5和C6期胶结物δ18O值范围为-10.53‰～-7.17‰，C5期胶结物包体具有相对较高的均一温度，大于140℃，部分可达到200℃，盐度分两个区间：中低盐和高盐区，指示其流体可能有两个不同来源。结合塔中埋藏史演化，该期胶结物可能为晚古生代晚期的热流体沉淀产物；C6期胶结物呈粗大块状、镶嵌状，阴极发光下为暗色发光。包裹体温度范围分布范围为66-128℃，盐度较低（＜8.1 wt% NaCl）。较低的盐度指示其很可能是泥盆世构造抬升后混合了大气淡水充注后埋藏的产物。且有个显著特征就是C5期热流体和C6期大气淡水充注后埋藏阶段胶结物往往同时发育，断裂作为重要的流体通道。δ13C值分布范围在晚奥陶世海水范围内，说明δ13C主要为本地来源。此外，缝洞内方解石胶结物具有较高的87Sr/86Sr比值，揭示良里塔格组碳酸盐岩在埋藏过程中受到了放射来源锶的影响。塔中良里塔格组礁滩型储集体在塔中Ⅰ号断裂带的西北部和东南部有很大差异，并建立了相应的成因模式图。提出礁滩型储层有效储集空间主要为同生-准同生大气水溶蚀作用和多期埋藏溶蚀作用叠加的结果，为下一步深层油气的勘探预测提供重要的指导作用。