准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩自生长英质矿物的成因机理及其储层改造意义

玛湖凹陷二叠系风城组是近几年准噶尔盆地页岩油接替的主攻领域,但其页岩成岩改造强烈,原始岩性归属尚不明确。X射线粉晶衍射测得风城组页岩黏土矿物含量普遍较低（<10%）,长英质矿物含量较高（60%~80%）。薄片分析发现风城组长英质页岩存在三种类型：① 粉砂级（4~63 μm）长石和石英碎屑含量丰富,为典型的粉砂岩;② 燧石条带和团块发育,为富硅页岩;③ 长英质基质发育,呈非碎屑状,且火山尘及火山玻璃少见,其矿物组成和形态与典型的黏土岩、粉砂岩及沉凝灰岩明显不同。背散射图像和高精度扫描电镜测得该长英质基质由碎屑和自生石英、钾长石和钠长石共同组成,可见黏土矿物、碎屑钾长石和钠长石向自生石英转化,碎屑钾长石向自生钠长石转化。通过调研全球中新生代碱湖沉积中自生硅酸盐矿物组合特征和成岩演化规律,探讨了二叠系风城组“贫”黏土矿物和“富”自生长英质矿物的原因,并提出风城组发育一类“改造长英质页岩”,主要由原始黏土和长石碎屑矿物和火山物质经过多期成岩改造而成。早期高碱（pH>9）沉积和成岩环境增加了SiO2溶解度和元素铝的活性,导致黏土矿物、泥级—细粉砂级长英质碎屑、火山灰等在入湖后发生“溶解、转化”,形成次稳定的硅酸盐矿物,如沸石和含镁蒙皂石,在经历漫长埋藏成岩后进一步转化为更为稳定的石英、钾长石和钠长石。碱湖页岩的成岩改造过程消耗了黏土矿物和火山灰,极大增加了页岩脆性,同时伴生了大量基质溶孔和晶间孔,是一类优质的页岩储层。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖岩石特征与成因

风城组作为准噶尔盆地下二叠统优质烃源岩,一直是盆地油气勘探的重点。但因其埋藏深、岩性复杂、全球可对比研究实例少,也一直是研究的难点。文中以精细的岩性研究为基础,利用岩心描述、薄片观察、SEM、X衍射、TOC含量测定、包裹体测温及地化分析等手段,深入分析玛湖凹陷风城组碱性矿物特征和地质背景,探讨了碱湖成因与形成过程,得出:(1)风城组岩石可细分为5种主要类型,其中碱性岩为碱湖标志性岩类,富硅硼纳石岩类与火山喷发或热液作用相关;(2)风城组存在5种主要的岩石组合类型,从近源区至湖区依次为:河流—冲积平原发育的组合类型Ⅴ、滨浅湖环境发育的组合类型Ⅲ与类型Ⅳ、深湖—半深湖环境发育的组合类型Ⅰ与类型Ⅱ,其中类型Ⅰ与类型Ⅲ为碱湖特有岩石组合,含优质烃源岩;(3)碱湖形成主要受火山活动和气候控制,前者为碱湖形成提供了Na+溶质,后者促进了淡水湖咸化,最终演化成碱湖。     

松辽盆地德惠断陷营城组凝灰岩储层地质特征

为了探讨储层微观孔隙特征及产能规律,给火山岩油气开发提供有利依据,通过对松辽盆地德惠断陷营城组凝灰岩进行岩心描述,结合测井、地震资料,X 衍射、扫描电镜、物性、含气性等数据进行构造背景分析,开展了凝灰岩储层地质特征综合研究.结果表明:研究区营城组凝灰岩矿物成分主要为石英、长石和黏土矿物,凝灰岩发生了风化蚀变作用,火山灰偏中性;区内凝灰岩在横向上分布广泛,在纵向上由多个叠合单元构成,测井曲线具“三高两低”的特征.按照凝灰岩的发育规模和含气性特征将火山机构分成小规模、中规模和大规模凝灰岩火山机构３类.凝灰岩储层为中孔低渗型储层,为低产储层,其低产因素有两个:一是黏土矿物(尤其是伊蒙混层)质量分数较高,二是受深部压实作用影响.凝灰岩储层次生孔隙所占比例大于８０％,主要储集空间类型为溶蚀孔和溶蚀缝,溶蚀孔主要以长石溶蚀孔和基质溶蚀孔为主,裂缝发育是形成凝灰岩优质储层的关键因素,在中浅部(尤其是构造高部位)地区易形成高产气层,利用测井曲线(补偿中子＋密度)可有效预测凝灰岩储层.     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油储层岩相划分与类型评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油藏是继吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油藏之后的又一重大发现，风城组沉积期玛湖凹陷具有近陆源供给、火山活动频发、气候干旱炎热的特点，为独具特色的盐碱化湖泊沉积环境创造了条件，也是风城组岩性复杂多变的重要原因。火山岩、内源岩、陆源碎屑岩以及多源混积岩纵向频繁叠置，形成米级到厘米级页岩油储层。结合岩性变化特征，以构造样式作为突破口，厘米级尺度岩心观察为基础，高频沉积构造分析为辅助，利用亚离子抛光电镜、能谱测试、荧光分析等多种技术手段对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油储层进行岩性岩相分析，认为玛湖凹陷风城组页岩油储层可划分为4大类（砂砾岩类、火山岩类、混积岩类与内源岩类）、8小类储层。4大类储层储集性能逐渐减弱，其中混积岩类储层因其构造与成分差异可进一步划分为混积页岩、纹层–似纹层状混积泥岩、树根状–网状混积泥岩、雪花–星点状混积泥岩；页理发育情况、云质含量以及其产出样式成为混积岩类储层储集物性差异的重要控制因素。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统古老碱湖成因探究：来自全球碱湖沉积的启示

碱湖沉积在全球范围内均有分布,在特定的构造背景、火山活动、热液作用及气候条件下形成。我国准噶尔盆地玛湖凹陷风城组发育的碱湖沉积形成年代老且埋藏较深,在完整的沉积-成岩演化研究中具有独特优势。此外,风城组碱湖沉积的分布与页岩油藏的分布具有密切关系,其形成演化对碱湖页岩油藏研究提供重要支持。通过全球尺度下碱湖及碱湖沉积主要特征分析,总结碱湖沉积特征和成因,为准噶尔盆地玛湖凹陷风城组碱湖沉积成因分析提供借鉴。综合分析表明,同期火山活动和特定气候条件均可主控碱湖沉积的形成。此外,碱湖沉积形成需湖盆水文封闭、充足的溶质供给、低硫酸盐占比及强蒸发环境条件。汇总分析全球碱湖沉积矿物种类与埋深关系,发现成岩作用下矿物转变规律:单斜钠钙石随成岩作用增强依次转变为钙水碱、碳钠钙石,苏打石和天然碱转变为碳酸氢钠石。通过与全球碱湖沉积实例对比分析可知,玛湖凹陷风城组碱湖沉积中碳酸氢钠石和碳钠钙石经成岩作用形成,钠硅酸盐矿物和特征矿物与火山活动及热液作用有关。碳酸氢钠石生长形态及磁黄铁矿指示玛湖凹陷风城组碱湖沉积中心为高盐度分层且底部缺氧的常年生湖泊。下二叠统风城组碱湖沉积形成与周缘火山岩及同沉积火山活动密切相关,受气候、构造背景、火山活动和后期成岩作用的共同控制。     

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组碱湖岩石特征与成因*

风城组作为准噶尔盆地下二叠统优质烃源岩,一直是盆地油气勘探的重点。但因其埋藏深、岩性复杂、全球可对比研究实例少,也一直是研究的难点。文中以精细的岩性研究为基础,利用岩心描述、薄片观察、SEM、X衍射、TOC含量测定、包裹体测温及地化分析等手段,深入分析玛湖凹陷风城组碱性矿物特征和地质背景,探讨了碱湖成因与形成过程,得出: (1)风城组岩石可细分为5种主要类型,其中碱性岩为碱湖标志性岩类,富硅硼纳石岩类与火山喷发或热液作用相关;(2)风城组存在5种主要的岩石组合类型,从近源区至湖区依次为: 河流-冲积平原发育的组合类型Ⅴ、滨浅湖环境发育的组合类型Ⅲ与类型Ⅳ、深湖-半深湖环境发育的组合类型Ⅰ与类型Ⅱ,其中类型Ⅰ与类型Ⅲ为碱湖特有岩石组合,含优质烃源岩;(3)碱湖形成主要受火山活动和气候控制,前者为碱湖形成提供了Na⁺溶质,后者促进了淡水湖咸化,最终演化成碱湖。     

现代碱湖对玛湖凹陷风城组沉积环境的启示

为了进一步了解玛湖凹陷下二叠统风城组沉积环境,通过现代碱湖和主要碱矿进行调研,系统梳理了现代碱湖沉积特征,并与风城组沉积特征进行了对比研究,提出了现代碱湖沉积对玛湖凹陷风城组沉积环境具有可对比性。研究结果表明:玛湖凹陷风城组沉积期为一大型碱湖盆地,与世界上典型碱湖特征基本相近,自生矿物、沉积组合与演化过程大致相同,为形成于半干旱气候环境的闭流盆地,含碱层段一般为浅水环境成因,是碳酸盐型湖水蒸发浓缩的产物,与碱层互层的暗色细粒岩石不全为深水沉积产物。     

准西北缘哈山地区石炭系火山岩储层特征及影响因素

准西北缘哈山地区石炭系火山岩形成于陆缘岛弧及大洋岛弧背景,是该区重要的勘探目标类型。为探究哈山地区火山岩储层发育及控制因素,以露头观测为基础,利用岩心、普通和铸体薄片、扫描电镜等手段,结合成像测井资料,对火山岩岩石学特征、储集特征及影响因素进行研究。研究认为石炭系火山岩主要由熔岩类玄武岩、安山岩和火山碎屑岩类火山角砾岩、凝灰岩和沉凝灰岩两大类5种岩性组成;储集空间包括溶蚀—裂缝型、裂缝—溶蚀型、溶蚀型三类16种;岩性和岩相是影响储层的内在因素,风化淋滤和构造作用是外在因素;风化淋滤作用主要发生在风化壳、火山喷发旋回界面和喷发期次界面下,构造作用产生的大量裂缝,改善储层渗滤性能的同时还有效地增大了储集空间;断裂交汇处的风化壳和喷发旋回与期次界面处的火山角砾岩、凝灰岩、安山岩发育区是有利储层分布区。该研究为预测哈山地区石炭系火山岩有利储层分布提供依据,为勘探部署提供理论支撑。      

火山—碱湖沉积岩中的燧石成因:以准噶尔盆地下二叠统风城组为例

准噶尔盆地玛湖凹陷下二叠统风城组是一套罕见的碱湖沉积,活跃的火山背景和高pH值湖水性质,使风城组发育了碱岩—白云岩—燧石岩—泥岩—砂岩—砾岩—火山岩等复杂岩性组合.其中燧石岩和富硅泥页岩在风城组具有良好的油气显示,但整体研究较为薄弱.本次研究通过岩心观察、微观矿物学研究和主量、微量、稀土元素综合分析,划分出不同产状类型的燧石,以期揭示风城组火山—碱湖沉积中燧石成因.风城组燧石可分为层状、结核状和角砾状,其中层状燧石常发育帐篷构造和V字形收缩缝,燧石结核中发现硅质球体和交代残余的碳酸盐矿物,说明风城组燧石可能存在蒸发、生物、及交代成因.风城组燧石的Al/(A1+Fe+Mn)比值均在0.6左右,与生物成因燧石地球化学特征相似.总稀土含量介于2.26～116.17×10-6,平均36.65×10-6,LREE/HREE比值介于3.65～26.00,平均7.85,轻重稀土具有中等强度的分馏特征.Eu具有正异常和弱负异常特征,Ce大多落在正异常区域,反映风城组大部分燧石形成于较强的还原环境,且未受到明显热液活动的影响.结合碱湖—火山背景,本次研究提出风城组燧石主要以蒸发成因和生物诱导成因为主,交代成因也是风城组燧石岩的主要成因类型.     

准噶尔盆地沙湾凹陷风城组储层特征及物性控制因素分析

为进一步挖掘沙湾凹陷风城组油气勘探开发潜力，需要针对储层基本特征以及物性控制因素进行详细研究。通过岩心观察、薄片分析等多种研究手段，分析储层特征以及物性控制因素，为优质储层的预测奠定基础。结果表明，风城组储集岩性以砂砾岩为主，储集空间以微裂缝为主，普遍见片状片弯状喉道，孔隙结构较差，属于特低孔特低渗储层。构造、沉积和成岩作用为储层物性主要控制因素，断裂的发育以及异常压力的形成为微裂缝的发育提供基础条件，古地貌对沉积水动力条件起到重要控制作用，岩石成分和结构差异加剧储层物性平面的非均质性。成岩作用控制储层最终物性，压实和胶结作用造成储层物性变差，溶蚀作用的发育极大改善储层的物性。研究区北部凹槽内断裂带附近的风城组砂岩类储层为下一步勘探的重点目标。     

贝尔凹陷沉凝灰岩储层片钠铝石前体矿物研究

为拓展CO2封存的储层选取范围,研究CO2充注过的储层中矿物的赋存状态,通过薄片鉴定、扫描电镜分析、X--射线衍射分析及铸体图像分析等技术对贝尔凹陷含片钠铝石储层进行了系统研究。研究区发育片钠铝石的岩石类型为沉凝灰岩,储层深度范围为882.26~941.4 m,该类储层发育有2类9种储集空间类型,以次生孔隙为主,属于低孔低渗储层。岩石骨架碎屑颗粒石英、长石、岩屑均有不同程度溶蚀;自生矿物以片钠铝石、铁白云石和菱铁矿为主。片钠铝石主要以充填溶蚀孔隙或交代颗粒的形式产出。综合研究区岩相学、矿物含量和热力学分析结果,长石和片钠铝石的生成具有亲缘性,为片钠铝石的形成提供了必要的元素和生长空间。     

海拉尔—塔木察格盆地中部富油凹陷高含凝灰质碎屑岩储层成因及油气勘探意义

海拉尔—塔木察格盆地中部富油凹陷下白垩统铜钵庙组和南屯组广泛发育高含凝灰质碎屑岩储层,并已于其中获得了工业突破,但对其成因机制认识不清。在岩心、薄片、录井和测井等资料综合研究的基础上,结合大量海拉尔—塔木察格盆地及周边地区的火山事件分析,认为中部富油凹陷发育的高含凝灰质碎屑岩的岩石类型主要包括凝灰质砂岩、凝灰质泥岩、凝灰岩和沉凝灰岩。不同时期、不同凹陷高含凝灰质碎屑岩储层发育特点各异,整体来看从铜钵庙组到南屯组储层中的凝灰质含量越来越低,高含凝灰质碎屑岩储层主要发育在铜钵庙组和南一段沉积时期。高含凝灰质碎屑岩储层中的火山物质并非来源于自身断陷期发生的基性火山活动,而是来自于大兴安岭地区大规模的酸性火山喷发事件。海拉尔—塔木察格盆地高含凝灰质碎屑岩储层的成因机制包括两种类型：一种是同沉积期火山灰直接空降入湖型;另一种是同沉积期火山灰先沉降至陆上经河流搬运后再沉积的水携型。高含凝灰质碎屑岩储层中的火山碎屑物质受有机酸作用易于溶蚀,次生孔隙发育,为深部油气成藏提供了有效储层空间,并且火山喷发活动对优质烃源岩的形成具有促进作用,对于油气勘探具有重要意义。     

松辽盆地长岭断陷营城组火山岩储集空间特征及演化

通过对长岭断陷营城组火山岩岩心、铸体薄片的详细观察和物性资料的统计分析认为,该区储层岩石类型多样,主要有流纹岩、流纹质晶屑凝灰岩和原地自碎角砾化熔岩等,不同岩石类型其储集空间发育特征不同,但主要由原生气孔、次生溶孔和裂缝组合构成储集空间。储集空间演化过程可分为三个阶段:原生储集空间形成阶段、表生淋滤作用阶段和埋藏成岩作用阶段,在以上演化过程中,储集性能受岩性岩相、构造运动和风化淋滤溶蚀作用的共同影响,在受深大断裂控制的火山机构近火山口相带、古构造高部位的溶蚀岩相带,裂缝及后期溶蚀孔隙发育,是优质储层分布区。     

准噶尔盆地滴西地区火山岩爆发相特征及储集性能影响因素

爆发相火山岩是火山碎屑不同形式的组合体,根据火山碎屑的类型和组合方式可以划分为空落亚相、热基浪亚相、热碎屑流亚相和溅落亚相共4个亚相,每个亚相都有其独特的判别标志.克拉美丽滴西地区爆发相火山岩的岩心、普通薄片、铸体薄片以及测井资料研究发现,该区域岩性复杂,爆发相火山岩主要赋存在滴西10井区和滴西14井区范围内,岩性以火山凝灰岩、火山角砾岩、熔结凝灰岩和熔结火山角砾岩为主.爆发相的储集空间以基质溶孔、粒内溶孔、构造裂缝和溶蚀缝为特征.爆发相各亚相中,以熔结凝灰岩为主的热碎屑流亚相和以火山凝灰岩为主的空落亚相为优质储集体发育部位,主要影响因素为构造作用和流体的溶蚀作用.这项研究为判别其他相似地区爆发相火山岩能否成为有效储层提供参考意义.     

准噶尔盆地西北缘五八开发区二叠系佳木河组火山岩储层特征

基于岩心、薄片及成像测井(FMI)等资料,对准噶尔盆地西北缘五八开发区火山岩储层特征分析表明,该储层主要分布于二叠系佳木河组(P1j),包括熔岩和火山碎屑岩。熔岩的平均孔隙度和渗透率分别为6.94%和6.68×10-3μm2;火山碎屑岩的平均孔隙度和渗透率分别为10.01%和7.93×10-3μm2。火山岩经历早期的冷却固结和脱玻化阶段以及后期的构造破裂作用、溶蚀溶解作用和充填交代等作用,使得储集空间主要以次生孔隙为主,并伴随有裂缝发育。安山岩、凝灰岩和火山角砾岩的岩性差异,以及溶蚀和不整合面等成岩、构造作用是影响火山岩储层质量的主要因素。     

莱州湾凹陷火山岩-湖相碳酸盐岩混积岩储层特征和成因

渤海海域首次在莱州湾凹陷沙河街组发现火山岩-湖相碳酸盐岩混合沉积,其储层成因机理尚不明确.通过铸体薄片、氩离子抛光扫描电镜、背散射、岩心CT扫描等资料,落实了混积岩具有孔隙和裂缝双介质型储集空间.湖相碳酸盐岩沉积时期伴随火山活动间歇性喷发,发育了4种混合沉积方式.火山喷发提供了大量凝灰质组分,为后期流体选择性溶蚀提供良好的物质基础.地层中微松藻化石的发现揭示了混积岩经历过长期暴露地表过程,经受了大气水风化淋滤作用,是优质储层形成的重要因素.区域构造运动在储层中形成大量垂直裂缝和低角度层间水平滑脱缝,在火山热液叠加溶蚀作用下发育热液溶蚀孔洞和沿裂缝溶蚀扩大孔,大大改善了储层物性,形成裂缝-孔隙型优质储层.      

内蒙古二连盆地阿南凹陷腾格尔组一段下部特殊岩性段储集性能

二连盆地阿南凹陷油气资源的勘探开发程度较高,但岩性油藏的勘探尚未取得突破。下白垩统腾格尔组一段下部的特殊岩性段是潜在的油藏储集层。通过岩矿鉴定、电子探针、扫描电镜等研究了该层段的岩石学特征和储集性能。结果表明,该岩性段由深灰色云质泥岩、灰色泥质云岩、钙质沉凝灰岩、钙质细砂岩构成,夹有薄层灰绿色块状凝灰岩,钙质胶结和泥质胶结为主要胶结类型。对凝灰岩和沉凝灰岩的元素地球化学分析发现,受成岩流体的影响,钙质沉凝灰岩中硅酸盐矿物和火山碎屑的溶蚀现象较普遍,导致更显著的重稀土元素亏损和粒间孔、溶蚀孔发育,这些次生孔隙和微裂缝能提供油气储集空间和运移通道。     

准噶尔盆地春晖油田石炭系火山岩储层控制因素分析

春晖油田石炭系火山岩地层中,油气富集程度与储层发育程度呈正相关关系。研究认为,储层的发育与分布主要受岩相、岩性和构造运动的控制。岩相控制岩性,岩性控制储集空间组合类型,溢流相和火山沉积相围绕爆发相具有环带状分布特点,从火山角砾岩→玄武岩、安山岩→凝灰岩,储集性能逐渐变差;构造运动则控制裂缝的发育及溶蚀作用,断层周边微裂缝发育,沿着微裂缝则溶蚀作用增强,次生孔隙发育。     

玛湖凹陷风城组岩矿类型及其指示意义

正随着勘探的深入,深层二叠系风城组逐步成为准噶尔盆地玛湖凹陷重要的勘探层系,其发育一套非常特殊的含火山岩类的碱性矿物组合。通过岩芯观察、薄片鉴定、背散射成像、能谱及X-衍射分析,着重剖析了风城组岩类特征。通过研究,在玛湖凹陷风城组识别出天然碱、水硅钠石、碳酸钠钙石、氯碳钠镁石、丝硅镁石、磷钠镁石、碳钠镁石等碱性矿物及玄武岩等火山岩类矿物。纵向上,风城组二段碱性矿物最为发育。碱类岩矿的大量出现,指     

准噶尔盆地下二叠统风城组致密碎屑岩储层发育特征

准噶尔盆地西北缘乌尔禾-夏子街地区下二叠统风城组发育了典型的致密碎屑岩储层。综合地质和地球物理资料, 研究了该区储层发育特征。结果表明风城组沉积早期和晚期扇体规模相对较大,零星分布有小规模的滑塌浊积扇和滩坝砂 体。风城组沉积中期,湖盆水体扩张,扇体不发育。滩坝砂岩物性好于扇三角洲前缘砂体,好于浊积扇。高成熟度的砂砾 岩为优质储层（岩相）。岩石组分中的火山物质影响储层的成岩演化,进而影响储层质量。塑性的凝灰岩屑降低抗压实能 力;凝灰岩屑在埋藏过程中水解、蚀变,析出不同自生矿物,破坏孔隙;长石、岩屑、基质和各种自生矿物溶蚀,一定程 度上增加孔隙。风城组碎屑岩储层整体为低孔、低渗的致密砂岩储层,“甜点”发育受多因素复合控制,包括沉积相带、岩 石组分、粒度、成熟度、溶蚀作用的发育程度等。