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1、中国石油天然气股份公司科学研究与技术开发项目设计项 目 名 称 ：塔东地区上寒武下奥陶统白云岩形成机理与优质储层分布规律编 写 单 位 ：中国石油勘探开发研究院塔里木分院承 担 单 位：中国石油勘探开发研究院塔里木分院项 目 负 责 人： 编 写 人：张宝民审 核 人： 2006 年 3 月 26 日12一、项目概要（1000 字）在塔里木盆地石油勘探会战的早期阶段，就已获白云岩潜山勘探领域的重大突破。例如，1989 年 10 月，塔中 1 井在白云岩潜山的 3565.98-3649.77m 井段获日产油365 方、气 55.7 万方(22.33mm 油嘴)的高产工业油气流，之后相继发现了牙哈
2、潜山白云岩油气田和英买 7、英买 32、英买 33 潜山白云岩油气藏。而内幕白云岩勘探，却仅在塔中 162 井发现油气藏，在上寒武统 5931.12-6050.00m 井段，获日产天然气18.388 万方；在古城 2 井下奥陶统和英东 2 井上寒武统发现古油藏的遗痕。因此，内幕白云岩已成为塔里木盆地增储上产不可忽视的重要勘探领域，探索白云岩形成机理和搞清优质白云岩储层的分布规律已成为勘探生产的紧迫难题。众所周知，白云岩是碳酸盐岩中最好的储层，从而成为古老碳酸盐岩勘探的最首要目的层。但是，白云岩的云化机理、云化模式及有效判识指标，云化过程与孔隙演化复原，以及优质白云岩储层的理论预测却均属于全球难
3、点。而且，并非所有类型的白云岩都是好储层，这已为国内外的勘探实践所证实。尽管如此，国外在此方面仍具有很高的研究水平、雄厚的积累，而国内并无自己的独特建树。国内外的勘探实践表明，白云岩化是控制碳酸盐岩优质储层发育的关键因素之一，不同期次的溶蚀作用是储集性能改善的根本原因。寻找高效储层的基础是对白云岩化机理及发育于白云岩中溶蚀作用的主要控制因素的深刻认识和把握。有鉴于此，选择塔中塔东上寒武下奥陶统白云岩进行云化机理的攻关，并进行优质储层分布规律的预测，是一项对塔里木台盆区增储上产意义重大的研究，同时也是一项具有重要学术价值的探索。 本项研究拟在充分收集前人特别是国外优秀研究成果的基础上，尽可能联合
4、国内在相关领域的优势研究力量，从多学科联合协同攻关的角度，以储层成岩作用研究为主要科学问题，依靠各种先进的现代实验分析技术、手段，力求揭示白云岩化的机理及溶蚀作用的主要控制因素，并在此基础上指出优质白云岩储层的分布规律，从而为下一步勘探决策提供科学的依据。3二、立项的必要性及意义在塔里木盆地石油勘探会战的早期阶段，就已获白云岩潜山勘探领域的重大突破。例如，1989 年 10 月，塔中 1 井在白云岩潜山的 3565.98-3649.77m 井段获日产油365 方、气 55.7 万方(22.33mm 油嘴)的高产工业油气流，之后相继发现了牙哈潜山白云岩油气田和英买 7、英买 32、英买 33 潜
5、山白云岩油气藏。而内幕白云岩勘探，却仅在塔中 162 井发现油气藏，在上寒武统 5931.12-6050.00m 井段，获日产天然气18.388 万方；在古城 2 井下奥陶统和英东 2 井上寒武统发现古油藏的遗痕。因此，内幕白云岩已成为塔里木盆地增储上产不可忽视的重要勘探领域，探索白云岩形成机理和搞清优质白云岩储层的分布规律已成为勘探生产的紧迫难题。众所周知，白云岩是碳酸盐岩中最好的储层，从而成为古老碳酸盐岩勘探的最首要目的层。但是，白云岩的云化机理、云化模式及有效判识指标，云化过程与孔隙演化复原，以及优质白云岩储层的理论预测却均属于全球难点。而且，并非所有类型的白云岩都是好储层，这已为国内外
6、的勘探实践所证实。尽管如此，国外在此方面仍具有很高的研究水平、雄厚的积累，而国内并无自己的独特建树。国内外的勘探实践表明，白云岩化是控制碳酸盐岩优质储层发育的关键因素之一，不同期次的溶蚀作用是储集性能改善的根本原因。寻找高效储层的基础是对白云岩化机理及发育于白云岩中溶蚀作用的主要控制因素的深刻认识和把握。有鉴于此，选择塔中塔东上寒武下奥陶统白云岩进行云化机理的攻关，并进行优质储层分布规律的预测，是一项对塔里木台盆区增储上产意义重大的研究，同时也是一项具有重要学术价值的探索。 本项研究拟在充分收集前人特别是国外优秀研究成果的基础上，尽可能联合国内在相关领域的优势研究力量，从多学科联合协同攻关的角
7、度，以储层成岩作用研究为主要科学问题，依靠各种先进的现代实验分析技术、手段，力求揭示白云岩化的机理及溶蚀作用的主要控制因素，并在此基础上指出优质白云岩储层的分布规律，从而为下一步勘探决策提供科学的依据。白云岩储层除了受沉积相、沉积层序的控制外，控制储层优劣及其非均质特征的关键因素是成岩作用，尤其是颗粒、粒屑灰岩的白云岩化作用和发育于白云岩中的溶蚀作用。不同成因类型的白云岩，其平面非均质性具有明显的差别，通常准同生白云岩平面上分布相对稳定，而成岩白云岩非均质性较强，呈斑块状分布，可对比性较差。明确白云岩的成因是白云岩储层研究的基础。除原生白云岩外，目前白云岩化作用模式有十几种，如渗透回流、萨布哈
8、、蒸发泵、混和水、库龙、调整、埋藏白云岩化模式等。塔中塔东地区，上寒武下奥陶统的白云岩化作用究竟属于哪一种或几种模4式，或是目前未被人们认识到的模式，不同成因的白云岩的主要受控因素及其在区域上具有什么样的分布规律等等，对宏观预测白云岩的分布具有十分关键的意义，在此基础上进一步研究白云岩化作用对储集性的贡献将可以直接服务于下一步的勘探生产。成岩阶段的划分，不同成岩阶段的岩石学和流体特征的解析可以揭示主要成岩阶段的关键溶蚀作用及其控制因素，对于寻找高效白云岩储层具有直接的指导意义，也是生产的必然要求。通过稳定碳氧同位素、锶同位素、白云石有序度测定、阴极发光、X 衍射、包裹体冰点、均一温度测定、有机
9、质演化分析、包裹体离子检测等方法将有助于更深入地了解不同成岩阶段的主要特征及其与天然气成藏的关系。层序地层学在油气勘探中正发挥着重要作用，碳酸盐岩沉积和成岩层序是一个崭新的研究方向。国内外不少实例证实，储层在地层层序中的位置和古地理位置等直接影响到成岩作用特征及储层的储集性能。在本研究区，层序地层研究工作非常薄弱，如何将白云岩成因及分布规律研究纳入层序地层格架内，将是一个非常难而不得不解决的研究难题。项目研究拟开展的主要工作将紧密围绕目前塔中塔东地区进一步扩大勘探场面和提高勘探成效所急需解决的关键性理论和技术问题，以白云岩化机理和白云岩溶蚀作用研究为主线，通过层序地层学、沉积古地理学，薄片、大
10、薄片、铸体薄片、阴极发光、X 衍射、扫描电镜、同位素分析、电子探针、包裹体分析、共聚焦显微镜等现代实验技术，查明白云岩特别是优质白云岩在层序格架中的空间位置以及成岩演化序列和成岩矿物类型，并结合古气候、古热流事件、古构造、盆地热史生烃史等综合分析研究，揭示白云岩化和溶蚀作用的机理及其主要控制因素，力争在白云岩成因、控因分析，高效白云岩储层的成因机理及优质储层预测方面有明显进展，为进一步优选勘探目标提供科学的决策依据。塔里木分院个别人尽管具有较丰富的碳酸盐岩沉积储层研究经验，但与国内外此领域高手相比，毕竟属于二流而又“江郎才尽” ，而且分院从事此领域研究的人员奇缺。因此，要从事此课题研究，迫在眉
11、睫的事，是要急聘碳酸盐岩特别是白云岩研究领域具有深厚造诣的专家，同时北京院勘探一路调剂相关研究人员作为骨干从事此项研究。否则的话，就不可能完成研究任务和实现课题设计的预期目标。5三、目标、主要研究内容及关键技术(一) 攻关目标1.认识白云岩成因及白云岩化的关键控制因素；2.弄清成岩演化序列及不同成岩阶段的主要特征；3.揭示溶蚀作用特征及其对储集性能的影响；4.基于白云岩成因和关键溶蚀作用的优质白云岩储层分布规律预测。(二) 主要研究内容1.储层沉积特征研究上寒武下奥陶统灰岩、白云岩的基本沉积特征分析，特别是沉积古地理特征和沉积层序等研究，以及白云岩与灰岩的相关关系研究。2.白云岩储层沉积学特征
12、及成因机理研究白云岩岩石学特征描述；白云岩产状特征分析；白云岩地球化学特征分析；沉积层序对白云岩化作用的影响；白云岩成因类型及主要鉴别特征；白云岩化作用对储集性能的影响；白云岩化机理分析。3.储层成岩作用研究成岩环境、主要成岩作用类型及其岩石学、地球化学特征；成岩作用期次划分及其对储层的影响；溶蚀作用类型、期次及其对储层的贡献(尤其是白云岩物性特征及成因分析)；与优质储层有关的主要溶蚀作用及其与油气成藏的关系研究；成岩演化史与孔隙演化史分析。4.云化过程与孔隙演化复原和优质白云岩储层的理论预测(三) 关 键技 术1.碳酸盐岩层序地层学与碳酸盐岩沉积古地理学（特别是礁、丘、滩沉积学） ；62.储
13、层沉积学现代实验分析技术：同位素分析、微量元素、各种薄片、包裹体(均一温度、盐度、分期和液相阴离子)、离子检测、电子探针、扫描电镜、共聚焦显微镜、阴极发光、X 衍射等技术；3.成岩孔隙演化史配套分析技术。7四、预期成果1.白云岩成因类型及特征；2.白云岩化作用的主控因素；3.与优质储层有关的主要溶蚀作用期次及关键控制因素；4.结合相关成果，指出优质白云岩储层的分布规律；5.提交成果图件如下：白云岩化成因模式图；典型井成岩相综合柱状图；溶蚀作用模式图；有利储层平面分布预测图；6.成果报告、附图及相关电子文档；7.原始分析化验数据及相关照片、图表。8五、项目的组织1.项目组织实施方式本项目由中国石油勘探开发研究院塔里木分院承担，并与北京院实验研究中心、国家储层重点实验室、塔里木油田分公司协同组织相关技术力量共同实施攻关。2.项目主要研究人员姓 名 单 位 性别 职 称 职 务 专 业负责人参加人员
