论文导读:：叠合盆地海相碳酸盐岩介质中油气运聚机理是油气勘探必须解决的关键科学问题之一，选择代表性储层介质进行系统油气运聚作用分析有利于为解决这一关键科学问题提供范例。轮古东地区储层是典型的表生岩溶缝洞体系储层，油气主要分布在岩溶体系的水平潜流带中，油水关系复杂，油水界面倾斜。本区原油和天然气性质参数在轮古东断层的东侧及轮古东断层与桑塔木断层的交汇部位异常高，并顺断层向构造高部位有规律降低，说明轮古东断层南北两端及断层交汇部位是本区油气的注入点，油气运移的主输导通道沿断裂带展布。油气运移波及范围向浅部逐渐扩张，并在断层交汇部位跨越断层。这一认识与传统的观点即油气顺岩溶缝洞体系从东部面状注入差异明显。基于碳酸盐岩表生岩溶的相关研究成果，建立了表生岩溶缝洞体系的基本模型。在分析油气在表生岩溶缝洞体系运聚过程的基础上，认为复杂缝洞体系中油气的差异运聚原理是产生这种现象的关键。油气运移过程受储层的含水程度控制，油气总是首先将临近油气充注点的孔隙或缝洞充满后，才能继续向远处运移，并沿油气运移路径顺次充满远处的孔洞缝体系。所形成的油气水分布规律受储层含水程度、储层中能导致油气侧向运移的侧向连通通道、局部缝洞单元与侧向连通通道的关系及其油气溢出点和晚期气侵强度的联合控制。断层连通的多层复杂缝洞体系中的垂直缝洞体系会导致油气运移在垂向上的跃迁，并进一步扩大油气的波及范围。岩溶缝洞体系中油气运聚过程及其所形成的油气分布规律对叠合盆地下构造层碳酸盐岩油气勘探具有重要的启发，油气勘探不仅要通过地球物理的方法识别优质储层发育的部位，还应该尽量描述优质储层的孔洞缝结构，结合油气运移方向和主输导通道的空间展布规律指导油气勘探。
论文关键词：差异运聚，表生岩溶缝洞储层，叠合盆地，轮古东地区，塔里木盆地
叠合盆地是两个种或两个种以上类型的原型盆地叠加或复合在一起的盆地（金之钧等，2004；何登发等，2004），盆地的油气成藏特性可概括为“多期成盆、多期改造、多套烃源岩、多次生排烃、多期运聚散”（金之钧等，2004；庞雄奇，2007）。叠合盆地中的油气勘探进入下构造层以后，勘探对象由碎屑岩转向碳酸盐岩，目标储层由高孔高渗转入低孔低渗-，甚至特低孔特低渗储层（贾承造，2006；张光亚，2008）。在低孔渗条件下，，碳酸盐岩地区的基质孔隙和储层缝洞体系间形成强烈的毛细管力，使油气的运移不再不遵循经典的达西定律，而需要克服是存在一定的启动压力梯度，成为一种属于低速非达西渗流的范畴（Law，2002；Law et al.，2002；吴河勇等地质论文，2007），导致在相同的势梯度下油气的横向运移速率降低；对[L1]叠合盆地下构造层来说，毛细管力的这种低渗-特低渗岩石的存在有效阻碍了不同缝洞体系之间[L2]物质的交换，形成相对独立的孔洞缝存储单元（魏历灵等，2005；郭春华等，2006），也有研究者称其为流体封存箱（Bradley，1994；祝总祺，1997）。低-特低渗透储层的上述两方面特性必然使油气运移与成藏也表现出一定的特性，成为叠合盆地油气勘探中的重要独立的科学问题（金之钧，2005）。作者等前期研究证明叠合盆地碳酸盐岩复杂缝洞体系中存在明显的油气差异运聚作用（向才富等，2008），该原理[L3]可能是继背斜型油气差异运聚作用（Vincelette et al.，1981；Allan，1989）和断层型差异运聚作用（Allan，1989；张厚福，1985[L4]）之后分析碳酸盐岩复杂缝洞体系中油气成藏过程的钥匙。进一步选择典型碳酸盐岩油气藏进行深入解剖，可以为深入理解这一原理提供范例。[L5]
1 地质特征
轮南低凸起是塔里木盆地的三大古隆起之一，它位于塔里盆地的北部，四面都是重要的生烃凹陷，分别为库车凹陷、满加尔凹陷，阿瓦提-哈拉哈塘凹陷和草湖凹陷，生烃条件良好。受轮南断层、桑塔木断层和轮古东走滑断层的分割，轮南低凸起被划分为5个构造带（图1）。目前已经在奥陶系、三叠系等多个目的层见到了良好的油气显示并获得了丰富的商业性发现，是塔里木盆地油气勘探的主战场。
轮古东地区即指是轮南凸起东部斜坡带的简称，在一个总体斜坡的构造背景条件[L6]下，三组断层控制了轮古东地区的总体构造格局，这三组断层分别为东西向的F1和F2断层、南北向的F39断层及北东向的F34、F37、F36和北西向共轭断层。其中近东西向和近南北向的断层是本区的一级断层[L7]，前者形成于海西期，是对（构造事件和构造应力场的影响），后者形成于印支燕山期，受（构造事件和构造应力场的影响[L8]）；共轭的NE和NW向断层[L9]形成于喜山期，大部分断层为三级断层，只有北东向的F34、F37和F36是本区的二级断层（图2）。
轮古东地区发育的地层与整个轮南地区大致一致，其中奥陶系是油气勘探的主要目的层。奥陶系可细分为上统桑塔木组、良里塔格组及吐木休克组；中统一间房组；中下统鹰山组、下统蓬莱坝组（图3）。其中奥陶系为海相沉积，石炭系为海陆交互相沉积地质论文，三叠系及其后为陆相沉积（顾家裕，1996）。轮南地区自早奥陶世（O1y）开始直至晚奥陶世桑塔木期（O3S），总体上经历了半局限台地相→开阔台地相→台地边缘相→台缘斜坡相→混积浅水陆棚相的演化。影响本区奥陶系储层特征的因素较多，除沉积作用之外，还有胶结作用、压实作用、压溶作用等（庞雯等，2008），但是岩溶作用对本区储层具有特殊重要的控制作用（周兴熙等，1998；陈学时等，2004；许效松和杜佰伟，2005；夏日元等，2006；庞雯和史鸿祥，2008）。塔里木盆地发育了准同生岩溶、风化壳岩溶、埋藏岩溶3种不同类型的古岩溶作用（王震宇等，2008），[L10]轮南隆起奥陶系碳酸盐岩经历了加里东期、海西(早期、晚期) 期等多期次构造旋回(康玉柱，2005；俞仁连，2005；庞雯和史鸿祥，2008)，奥陶系出露地表遭受大气淡水的淋滤、溶蚀作用发表论文。岩溶作用在垂向上形成垂直渗流带、水平潜流带和缓流带（顾家裕，1999；周兴熙等，1998）。
大多数井在奥陶系钻有缝洞系统，表现为钻具的放空和泥浆的漏失（庞雯和史鸿 祥,2008）。岩溶发育的层位为一间房组、鹰山组的灰岩内，储集空间为裂缝、溶孔、溶洞(鲁新便等，2003；庞雯和史鸿祥，2008)。岩溶作用对储层的形成和分布具有重要控制作用, 最显著的特点为储层发育层段均限制在岩溶作用影响深度（0-250m）范围内（鲁新便等，2003）。
2 油气运移示踪分析
受地质色层效应的影响，原油和天然气在运移过程中可能将表现出较为规律为系统的原油组份和性质等的变化。油气原油和天然气性质发生系统变化的方向代表油气运移的主要方向。在研究区通过反映油气运移中油气性质与组份、气油比、天然气性质与组份的成果图分析了轮古东地区晚期气侵的特点（图4）：
2.1油气气油[L11]比
气油比是反映气侵程度最直观的证据。轮古东地区不同层位油气的气油比反映存在以下几个特点：①沿轮古东断层南北两端各存在一支油气气油比大幅度增加的异常高值，分别向南和向北增加，反映了沿轮古东断层从南至北和自北向南的晚期气侵特征。两者的交汇部位在桑塔木断层与轮古东走滑断层的交汇部位。桑塔木断层同样存在油气气油比的陡急变化带，在断裂带附近油气的气油比大幅度增加。远离桑塔木断层2-3km油气的气油比逐渐演变为背景值（2000~4000）。③断层交汇部位油气气油比异常高，特别是在桑塔木断层与轮古东走滑断层的交界部位，油气的气油比达到了最大值（>20000），围绕断层的交汇部位形成了环带分布的特点。这一特征在下部层位（鹰山组和一间房组）比上部层位（良里塔格组）更明显，下部层位形成有明显的环带结构，而良里塔格组没有形成明显的环带结构。这说明下部层位的气油比总体高于上部地层，反映了晚期由深部向浅部气侵的特点。④轮古东断层以西油气的气油比总体低于轮古东断层以东，反映晚期气侵由东向西的特点。
2.2 原油密度
随着油气运移距离的增加地质论文，原油密度、粘度在侧向上逐渐增加。与反映晚期气侵程度的气油比特征相似，本区不同层位原油密度、粘度和组份存在以下几个特点：①原油密度沿轮古东断层南北两端向中间逐渐增加，反映了沿轮古东断层从南至北和自北向南的晚期气侵特征。其中最典型的特征是仅在轮古东断层的东侧存在原油密度降低的特点，而在轮古东断层的西侧原油的密度降低不明显。在所有的层位中这一特点都表现非常明显。②桑塔木断层同样是原油密度降低的地带，远离断裂带2-3km原油密度逐渐增加为背景值。③断层交汇部位虽然是油气气油比异常高的部位，但是在断层交汇部位原油密度没有形成明显的环带结构。④轮古东断层以西油气的密度总体高于断层以东，反映晚期气侵由东向西的特点。同时下部层位的原油密度总体小于上部层位，反映了晚期由深部向浅部气侵的特点。
[L12]
4讨论
4.1 断层对岩溶缝洞体系的改造作用
轮古东地区的储层总体为断层垂向连通的多层复杂孔洞缝体系。储层物性总体为特低孔-特低渗，孔隙度<10%，渗透率<10md（图5）。断层对储层物性具有重要的改善作用。轮古东地区不同层位储层的孔渗关系统计结果（图5）表明储层孔隙结构主要表现为孔隙型、裂缝型和裂缝—孔隙型3种类型（顾家裕，1999；周兴熙等，1998），分别对应着原始的沉积、岩溶作用、构造活动等多种因素综合作用的效果。选择典型断层附近钻井的孔渗关系进行综合分析发现，靠近断层的钻井储层特征更多表现为裂缝型储层，而远离断层交汇点的储层特
征逐渐表现为孔隙型储层（图5）[L13]。储层渗透率在断层附近相对于背景值来说提高了1-2个数量级，并且这种渗透率的变化在断层的交汇部位变化最为明显，普遍提高了2个数量级，而在远离断层交汇部位的量级明显下降（图5）。这说明断层交汇部位比单条断层更易形成裂缝型储层，而正是裂缝型储层对油气的侧向和垂向运移产生了至关重要的影响。从垂向上来看，断层的影响有从下部层位向上部层位逐渐减弱的趋势，表现在储层物性改善的量级由2级减小为1级，受影响的范围明显变仄。
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