我国东部盆地主要发育自生自储的源内油气藏，而西部复杂叠合盆地主要发育多源多期的源外油气藏，两者的油气运聚特征具有明显的差异性。从油气成藏的静态条件提出的适合于东部盆地的“源控论”、“满凹含油论”等理论难以有效指导西部复杂叠合盆地的油气勘探。通过对准噶尔盆地玛湖富烃凹陷典型油气藏的解剖，根据烃源岩、输导体系和圈闭在油气成藏过程中的时空配置关系，从动态成藏角度出发，提出了“近源油气藏”的概念，其含义是指在某一含油气系统中，近邻生烃中心，在高效输导体系内的油气聚集，且生烃期与成藏期相匹配的油气藏，具有“近邻生烃中心；关键成藏期高效输导体系与烃源岩大量排烃、大规模圈闭发育的有效时空耦合；油气充注动力强、充满度高”3个基本特征。在此基础上，指出玛湖富烃凹陷下步油气勘探应立足于玛湖凹陷西侧断裂带(侏罗系、三叠系、二叠系和石炭系)、掩覆带(二叠系)、玛南—玛西—玛北斜坡带(二叠系—三叠系)等近源油气藏勘探领域，分层次进行勘探。
准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组获得工业油气流，而断裂作为油气运移的通道，起着重要的作用。通过对斜坡区三维、二维地震资料的精细解释，结合区域构造背景，建立了玛湖凹陷斜坡区构造、断裂样式，利用构造导向滤波、分频相干等技术相结合在平面上对断裂进行了预测及平面组合，并根据断裂形成时间、断裂样式和控制地层结构等要素把断裂划分为3个级别，其中Ⅰ级断裂近平行于西北缘山前逆掩断裂带，具有控“鼻隆”作用，形成时间为海西中期至印支期；Ⅱ级断裂为近垂直于边界断裂的走滑断裂，将Ⅰ级断裂错断相交叉形成断块，同时起着山前推覆体运动过程中调节横向应力的作用，形成时间为海西中期至喜马拉雅期；Ⅲ级断裂为Ⅰ级断裂和Ⅱ级断裂呈剪切关系形成的断裂，多为层间断裂，也发育走滑断裂伴生的羽状剪切断裂，在剖面呈“Y”字型，多形成于中印支期—燕山期。断裂在垂向上不但作为油气运移通道，同时将与二叠系油气运移相伴随的有机酸流体从Ⅰ级、Ⅱ级断裂进入百口泉组后，在优势运移通道内的长石被溶解，形成次生孔隙储层发育带，从而形成成岩圈闭。次生孔隙发育带的提出，突破了以前埋深大于3 500m的勘探禁区，极大拓展了勘探深度范围。
准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组由于各区带钻井地层划分方案不统一且缺少等时概念，制约了对斜坡区有利相带展布的整体认识。通过井—震结合搭建全区层序地层格架，整体识别了百口泉组内部3个四级层序界面。在此基础上按照“点—线—面”的识别思路，利用岩心和测井资料实现点、线层序地层划分和沉积体系组成特征的认识，利用地震沉积技术实现由线至面分析层序演化规律及沉积亚相边界刻画。研究明确了玛湖凹陷斜坡区有利前缘相带面积约为13 000km2，且在凹陷中心区也大面积发育前缘相带,拓宽了斜坡区勘探面积和场面。
在高分辨率层序地层学理论指导下，以区域地质背景为基础，综合地震、钻井及测井等资料对准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组进行高精度层序地层学研究，搭建了百口泉组高精度层序地层格架。三叠系百口泉组属于1个三级层序，区域分布稳定，在三级层序内部进一步识别出3个四级层序和十几个五级层序，详细分析了四级层序和五级层序的旋回特征、结构类型及叠加样式，为百口泉组地层精细划分和对比提供了基础地质依据。
成岩圈闭是重要的油气圈闭类型之一，其成因类型较多，在准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组中发育的受沉积相和成岩相共同控制而形成的砂砾岩成岩圈闭是其中一种重要的成因类型。玛湖凹陷百口泉组发育扇三角洲沉积体系，在顺物源方向上，有机酸溶解扇三角洲前缘砂砾岩中的长石而形成次生溶解孔隙储层，其上倾方向上压实作用和胶结作用使扇三角洲平原砂砾岩致密化而形成圈闭遮挡层；在垂直物源方向上，次生溶解孔隙储层分布在由通源断裂和古鼻状构造构成的有机酸优势运移通道上，通道两侧前缘相砂砾岩较致密，其与水下分流河道间泥岩、其他物源体系的扇三角洲平原砂砾岩致密层构成圈闭侧向遮挡带；圈闭底板由百口泉组底部不整合面风化黏土层或平原相砂砾岩致密层或湖泛泥岩构成，圈闭顶板由湖泛泥岩构成。百口泉组砂砾岩成岩圈闭主要分布在由通源断裂和古鼻状构造构成的流体优势运移通道上，具有成藏优势，同时圈闭在横向上集群、纵向上叠置分布，具备了形成规模油气聚集的圈闭条件，是玛湖凹陷规模油气勘探的主要对象。百口泉组砂砾岩成岩圈闭的发现对中国东部裂谷盆地和中西部前陆盆地冲断褶皱带一侧陡坡冲积扇、扇三角洲的圈闭勘探具有借鉴意义。
玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组是准噶尔盆地主要含油层位，其储集空间以次生孔隙为主。为明确百口泉组次生孔隙储层的控制因素，结合岩心观察、薄片鉴定、定量统计、扫描电镜观察和古构造恢复等手段，对研究区百口泉组储层次生孔隙特征及主控因素进行了系统研究。结果表明，百口泉组次生孔隙储层的形成受沉积相带、长石溶解、优势运移通道的共同影响，由此建立次生孔隙储层成因模式。同时阐述了其他影响因素对次生孔隙储层的控制作用，明确评价标准并预测其分布范围，展示了百口泉组次生孔隙储层的平面分布特征。
采用储层岩相学观察和包裹体显微测温方法，对准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区百口泉组储层流体包裹体进行了详细研究，再结合油气地球化学分析和单井埋藏史恢复了研究区油气充注史。结果表明研究区百口泉组储层经历3期油气充注,2期成藏:以黑色无荧光固体沥青为代表的第Ⅰ期油气充注发生于晚三叠世前，受保存条件限制，早期充注的油气蚀变为固体沥青，并被后期成岩作用改造；第Ⅱ期油气充注发生于早侏罗世，以发黄色荧光的烃类为代表，该期原油充注强度大、范围广，玛东、玛北、玛西和玛南等斜坡区均可见；第Ⅲ期油气充注则发生于早白垩世，以发蓝色荧光的高熟油为代表，同样形成大面积油藏。
塔里木盆地哈拉哈塘地区已建成碳酸盐岩百万吨级油田。然而北部潜山岩溶带油气成藏关键因素不明，油气勘探开发一体化程度滞缓。通过将研究区邻区顺层岩溶带建产区块的油气高效成藏关键因素进行差异性对比分析，提出潜山岩溶带奥陶系一间房组—鹰山组岩溶风化壳缝洞型储层上覆志留系柯坪塔格组上二亚段致密砂泥岩互层段直接盖层是该区油气大面积富集成藏的关键因素；利用高保真地震资料，查明了潜山岩溶带南部边界—奥陶系吐木休克组尖灭线、盖层分布特征并落实岩溶缝洞圈闭，有效地指导了钻探部署。
断裂在海相碳酸盐岩储层形成过程中发挥了重要作用，但塔里木盆地哈拉哈塘地区受多期构造活动、岩溶改造及地震资料品质的影响，断裂一直是研究的难点，制约了该区的油气勘探。通过构造解析，厘清了该区断裂期次与断裂性质，查清了走滑断裂发育的多种典型构造，并通过物探技术开展断裂平面展布规律研究。以此为基础，明确了走滑断裂控制了裂缝发育区和储层的展布，认为线性构造带储层发育范围有限，花状构造及辫状构造带储层发育良好，羽状构造带储层发育范围及规模最大。断裂交会裂缝发育区对储层改造作用最为显著，是寻找高效井点的理想场所。
塔里木盆地哈拉哈塘地区目前已成为塔里木盆地石油增储上产的重点勘探区，而顺层岩溶带为哈拉哈塘油田的重要产量区块。顺层岩溶带奥陶系一间房组碳酸盐岩油气产量的75%靠22%的高产稳产井支撑，然而哈拉哈塘地区储层非均质性强，单井产能、产量变化快，给油气高产稳产带来很大困难。通过对研究区断裂、明暗河、微地貌、储集体规模与高产稳产关系的分析，明确了顺层岩溶带风化壳储层主要受到断裂和明河的影响。断裂不仅控制了储层发育，也控制了裂缝发育，同时也是油气运聚的有利通道，是顺层岩溶带奥陶系碳酸盐岩高产稳产的主控因素之一。暗河系统、正地貌单元、储集体规模大是顺层岩溶带奥陶系碳酸盐岩高产稳产的其他主控因素。
塔里木盆地塔中Ⅲ区断裂发育，从塔里木盆地区域应力场入手，利用三维地震资料，在断裂精细刻画的基础上，探讨了塔中Ⅲ区断裂系统对奥陶系碳酸盐岩储层的控制作用。塔中Ⅲ区主要发育4期断裂，分别是寒武纪—早奥陶世拉张断裂、中晚奥陶世挤压走滑断裂、志留纪—泥盆纪北东左旋扭张走滑断裂和二叠纪岩浆刺穿导致的断裂，断裂性质有逆冲、挤压走滑以及扭张走滑3类。勘探证实塔中Ⅲ区奥陶系主要发育颗粒滩相储层与缝洞型储层。利用均方根振幅属性结合断裂体系的精细解释，从平面上刻画了桑塔木组低部颗粒灰岩的平面展布，进而得到了下伏良里塔格组沉积相带的平面展布。利用振幅属性和AFE技术分别得到了奥陶系储层与断层破碎带的平面分布。断裂系统、沉积相、断层破碎带与储层的平面展布关系表明储层的发育与断裂密切相关：中晚奥陶世挤压走滑断裂控制了上奥陶统颗粒滩相带分布，挤压走滑断裂附近是有利的颗粒滩相储层发育区。多期走滑断裂控制断裂破碎带及岩溶带的发育，对碳酸盐岩储层的改造作用最为显著。走滑断裂及其伴生的破碎带附近裂缝比较发育，增加了储层的连通性和渗透性，并成为热液流体的优势运移通道，明显改善了缝洞型储层的储集能力。
塔里木盆地是在前震旦纪陆壳基底之上发育起来的大型叠合盆地。从震旦纪到新近纪，塔北隆起经历了多期构造运动。构造活动形成的构造背景为油气运移创造条件，断裂为油气运移提供良好的通道；多期岩溶作用改造储层，为油气富集提供良好的储集空间。整体而言，塔北隆起与奥陶系岩溶储层改造及油气富集相关构造运动大致分为6期，中加里东期，桑塔木组沉积期存在暴露的斜坡背景；晚加里东运动以北部整体掀斜为特征，并发育NNW走向的走滑断裂；早海西期构造运动主要发育于轮南凸起，形成了轮南鼻状凸起及东河塘—轮台断裂带、轮西断裂—轮南断裂带及桑塔木断裂带等3条主要断裂带；晚海西期构造变形与火山岩侵入所产生的挤压及差异挤压相关，构造变形主要发育在侵入体周缘；印支期在NW向挤压应力作用下，在塔北西部产生基底卷入型的逆断层及逆冲走滑断层，东部老断裂活化；燕山期构造变形微弱，喜马拉雅期受南天山逆冲挤压形成库车坳陷，塔北隆起北部随之沉降,且受差异挤压作用，形成NNE走向的走滑断层。塔北隆起的岩溶形成时期主要有中,晚加里东期和早海西期。中加里东期桑塔木组沉积前存在暴露的斜坡背景，形成明暗河系统；晚加里东期在桑塔木组尖灭线以北发育风化壳型岩溶储层；桑塔木组尖灭线向南8km范围内发育承压型顺层岩溶储层；更南部则主要发育深部潜流型岩溶储层。早海西期岩溶主要发育于轮南凸起，叠加发育于中加里东期岩溶之上。塔北隆起油气由南向北运移，断裂是油气运移的重要通道。NNW向走滑断层控制油气的早期运移，NNE向走滑断层对油气的后期调整具有重要作用。
塔北西部玉东地区奥陶系未获得油气突破。对该区油气成藏条件认识不明确，其勘探潜力不落实。通过对玉东地区构造、成藏演化分析，明确了鹰山组碳酸盐岩岩溶储集体在晚海西期形成准层状古油藏，后期的构造抬升仅造成构造高点油藏破坏，对分布于围斜部位缝洞型油藏影响不大。通过对源岩条件、储盖组合及圈闭条件等成藏因素综合评价，估算了奥陶系碳酸盐岩的油气勘探潜力，明确玉东地区是塔里木盆地重要的油气战略接替区。
塔里木盆地中下寒武统白云岩储集空间类型有膏溶孔、粒内孔、粒间孔、晶间溶孔和构造裂缝。根据储集空间类型特征，白云岩储层可划分为膏溶孔型和颗粒+晶间溶孔型2种类型。利用岩心与常规测井资料进行高频层序与储层对比分析，结果表明中寒武统储层主要类型为膏溶孔型，储层发育受控于膏云坪沉积微相和同沉积期向上变浅的米级旋回；下寒武统储层主要类型为颗粒+晶间溶孔型，储层发育受控于潮下高能滩沉积微相和沉积期后三级层序界面的暴露淋滤，横向上表现为准层状分布特征。利用地层厚度、地震相等作图方法，初步预测了中寒武统膏云坪和下寒武统高能滩沉积相带的展布。中寒武统膏云坪微相在塔北—塔中地区沿着牙哈—塔中东部呈SN向带状分布，在塔西南地区沿着塘古孜巴斯凹陷东部到和田凹陷呈SWW向带状分布；下寒武统高能滩主要发育在由早加里东期张性同沉积断裂控制的水下隆起地貌，在塔中、巴楚隆起以及麦盖提斜坡广泛分布。结合储层分布特征与油气成藏条件分析，认为塔中寒武统膏溶孔型白云岩储层仍有较大的勘探潜力，盖层条件是成藏的关键；下寒武统白云岩储层分布面积广，勘探潜力大，是深层碳酸盐岩重要的油气勘探目标，巴楚隆起及其围斜部位是下寒武统白云岩的有利勘探区带。
塔里木盆地西南部坳陷麦盖提斜坡区中—下寒武统发育区域性的膏岩盐层，其在油气成藏过程中的作用一直没有被引起足够重视。对该区油气成藏过程和主控因素认识不清等问题，使勘探目标一直局限于奥陶系风化壳附近，严重制约了勘探进展。通过油、气、水地球化学参数对其成因分析，认为中—下寒武统膏岩层对该区油、气、水成因有重要影响，和田河气田高干燥系数、高碳同位素值特征的天然气为原油裂解气在膏岩顶面以下发生热硫酸盐还原反应以后形成，以水溶气的方式充注至上覆奥陶系圈闭形成了异常的Na2SO4型地层水。结合膏岩顶面构造演化、断裂活动期次及其与油气成藏的耦合关系分析，进一步明确膏岩层对该区油气成藏也具有重要控制作用，斜坡区已发现的几个油田、气田是寒武系盐下古油气藏在膏岩层封闭作用下受构造差异调整、断裂分期疏导作用的结果。最后综合生、储、盖等因素建立油气成藏模式，预测斜坡区中—下寒武统膏岩顶面以下可以作为一个新的勘探领域。
塔里木盆地北部轮古地区构造多期活动，形成复杂的断裂体系，增强了储层空间的复杂性；奥陶系潜山岩溶发育期次多，表层岩溶作用强烈；储层类型多,地震响应特征多样，纵横向变化大，埋藏深，储集体控制因素多，这些原因造成难以有效进行奥陶系潜山岩溶储层预测。针对塔北轮古奥陶系潜山岩溶储层预测难点，通过多口已钻井统计分析，选取较准确储层参数，设计3个模型，运用正演技术方法，开展了奥陶系潜山岩溶地震响应特征研究，以便指导奥陶系潜山岩溶储层预测。结果表明塔北轮古奥陶系潜山岩溶储层地震响应特征:串珠的大小随着洞穴的规模增大而增大；随着洞穴规模的增大，串珠的主频相应降低；潜山顶部发育串珠时，在潜山波阻抗界面处出现相位上移现象；在顶部发育洞穴时，潜山顶界面处表现为弱反射。随着洞穴距离潜山顶面距离的增大，串珠状反射逐渐下移，潜山顶面也逐渐由弱反射过渡为强波峰反射。随着纵向上2个洞穴间隔距离的增大，串珠间的干涉逐渐由相消干涉过度为相长干涉，串珠纵向延伸也相应增长。
近年来，准噶尔盆地玛湖凹陷北斜坡区三叠系百口泉组油气勘探获得重要突破，储层为典型的低孔低渗砂砾岩储层，局部发育“甜点”储层，由于“甜点”与非“甜点”地球物理响应差异小，导致地震预测难度大。为此，在储层成因分析的基础上，采用 “相带—河道—物性—裂缝”逐级控制的新思路，预测“甜点”储层的分布。首先，利用高分辨率地震层序地层解释技术得到等时的地质界面，恢复沉积期古地貌，精细刻画相带的边界；然后，采用基于模型正演的地震属性定量分析技术，预测主河道砂体的展布；其次，在叠前CRP道集优化处理的基础上，利用射线弹性阻抗反演技术，预测储层物性的分布；最后，采用高分辨率相干加强技术预测裂缝的分布。经勘探实践证实，这种逐级控制的新思路和新方法，降低了“甜点”储层预测的多解性，值得在类似的地区推广应用。
塔里木盆地塔北、塔中地区广泛分布受碳酸盐岩高能相带控制的岩溶缝洞型储层。然而储层充填性质复杂，其中所含流体不能有效识别，难以高效勘探。通过对已钻井储层段进行时频分析和AVO响应正演，明确含油气储层段地震时频谱具有向低频倾斜趋势、AVO具有正截距、负梯度特征；通过求取动力学敏感参数并建立解释量板，联合AVO敏感属性综合预测该类储层含油气性，提高了钻井成功率。
古河道河床的侵蚀作用控制碳酸盐岩暗河岩溶储层发育和岩溶储层的油气成藏。因此，识别古河道河床的侵蚀深度有助于预测油藏发育位置。提出一种古河道河床深度及河道侧边界自动识别技术。在设置河床种子点的基础上，通过估算河床地震同相轴的相干和倾角驱动河床反射界面的自动追踪，同时结合多窗口旋转扫描识别河道边界，实现自动追踪古河道，进而识别河道发育期次及侵蚀深度。该技术在塔里木盆地哈拉哈塘地区碳酸盐岩领域实际应用中，识别出8条古水系及其河床的侵蚀深度。侵蚀深度控制岩溶强度，基于河床侵蚀深度，实现河床周边暗河岩溶系统刻画。
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