渤海湾盆地东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩作用及对储集层的影响*

随着东濮地区地热勘探的不断深入,现有奥陶系储集层研究精度已不能满足勘探需求。基于露头、岩心、薄片、测录井、碳氧同位素和流体包裹体等手段,结合区域地质背景,深入研究了东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩系统及其对储集层的影响,并进一步预测了有利储集层的分布区。研究表明,准同生和早成岩期发生胶结、压实、准同生白云石化和准同生溶蚀作用,其中胶结、压实作用使储集层原生孔隙度大幅减少;表生成岩期发生风化壳溶蚀作用,对储集层孔隙的增加起决定性作用;中—晚成岩期发生构造破裂、热液溶蚀、压溶、胶结、埋藏白云石化和重结晶作用,其中白云石化、溶蚀和构造破裂作用对储集空间的贡献最大,重结晶作用具有双重性,对粉细晶白云岩起强烈破坏作用。综合研究将研究区划分出Ⅰ类储集层分布区1个、Ⅱ类储集层分布区2个和Ⅲ类储集层分布区2个。其中,颗粒滩、潮坪与断裂发育带、白云石化、准同生溶蚀、风化壳溶蚀、热液溶蚀作用叠合区储集层质量最佳,多为Ⅰ类和Ⅱ类储集层分布区。     

雄安新区蓟县系雾迷山组岩溶热储特征、主控因素及有利区预测*

雄安新区蓟县系雾迷山组中赋存丰富的地热资源,研究雾迷山组岩溶热储特征及优质储集层发育的主控因素是地热资源勘探的基础。综合运用野外剖面、岩心、薄片、钻井、测井、录井等地质与地球物理资料,对雾迷山组岩溶热储特征和演化过程进行了深入研究,明确了优质储集层形成的控制因素,预测了有利靶区。结果表明,雾迷山组岩溶热储主要岩性为晶粒白云岩、颗粒白云岩、微生物白云岩、硅质白云岩和角砾白云岩等,溶蚀孔洞、裂缝及其组合为主要的储集空间类型。雾迷山组热储平均孔隙度为3.18%,平均渗透率为91.48×10^-3 μm²;其中角砾白云岩物性最好。雾迷山组岩溶热储经历了沉积—准同生期成孔(雾迷山沉积期)、Ⅰ期表生增孔(雾迷山沉积期后至青白口纪前)、Ⅰ期埋藏减孔(青白口纪前至三叠纪)、Ⅱ期表生增孔(三叠纪—古近纪)、Ⅱ期埋藏减孔(新近纪—第四纪)5个阶段,岩性及岩相、成岩作用和构造应力是雾迷山组有利热储形成的主控因素。藻云坪—云坪相、表生岩溶、埋藏溶蚀、准同生岩溶、岩溶高地—斜坡和地层裂缝段比率大于0.4的6项叠合区是研究区最有利的岩溶热储发育区。     

渤海湾盆地东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩作用及对储集层的影响

随着东濮地区地热勘探的不断深入,现有奥陶系储集层研究精度已不能满足勘探需求。基于露头、岩心、薄片、测录井、碳氧同位素和流体包裹体等手段,结合区域地质背景,深入研究了东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩系统及其对储集层的影响,并进一步预测了有利储集层的分布区。研究表明,准同生和早成岩期发生胶结、压实、准同生白云石化和准同生溶蚀作用,其中胶结、压实作用使储集层原生孔隙度大幅减少;表生成岩期发生风化壳溶蚀作用,对储集层孔隙的增加起决定性作用;中—晚成岩期发生构造破裂、热液溶蚀、压溶、胶结、埋藏白云石化和重结晶作用,其中白云石化、溶蚀和构造破裂作用对储集空间的贡献最大,重结晶作用具有双重性,对粉细晶白云岩起强烈破坏作用。综合研究将研究区划分出Ⅰ类储集层分布区1个、Ⅱ类储集层分布区2个和Ⅲ类储集层分布区2个。其中,颗粒滩、潮坪与断裂发育带、白云石化、准同生溶蚀、风化壳溶蚀、热液溶蚀作用叠合区储集层质量最佳,多为Ⅰ类和Ⅱ类储集层分布区。     

塔里木盆地深层、超深层白云岩优质储集层测井预测*

塔里木盆地寒武系白云岩是深层、超深层油气勘探的重要接替层系,但该套白云岩具有时代古老、埋藏深、成岩和构造演化复杂的特征,亟需在揭示储集层成因基础上建立不同成因白云岩储集层配套测井评价方法。由此通过岩心、薄片观察,结合常规和成像测井首先从储集层孔隙成因角度出发,识别出“岩溶改造型”和“沉积相控型”两大类白云岩。岩溶改造型白云岩储集层质量受岩溶相带控制,纵向可划分出表层岩溶带、垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带4个岩溶相带。沉积相控型白云岩储集层物性则受沉积相带控制,颗粒滩等高能沉积相决定了储集层质量。通过岩心刻度常规和成像测井分别建立岩溶相带以及沉积微相的测井识别模式与准则,实现了单井岩溶相带和沉积微相的测井识别与划分。最后在岩溶相带和沉积微相约束下实现单井白云岩储集层综合评价以及有利发育区带预测。岩溶改造型白云岩储集层,其垂直渗流带与水平潜流带分别以高角度裂缝和水平溶蚀孔洞为主要特征,可形成有利储集体发育的缝洞系统。沉积相控型白云岩,其中的颗粒滩和云坪高能相带原始孔隙发育,且也有利于进一步溶蚀,因此物性较好。研究成果可为深层、超深层白云岩有利储集层分布预测提供理论指导和技术支撑。     

塔里木盆地中央隆起区上寒武统—下奥陶统白云岩地球化学特征及白云石化流体演化规律*

以详细的岩石学研究为基础,综合利用碳、氧、锶同位素等地球化学资料,深入分析了塔里木盆地中央隆起区上寒武统—下奥陶统白云石化流体演化规律以及白云岩成因机制。结果表明,上寒武统白云岩主要由泥晶—粉晶白云岩、微生物白云岩和(残余)颗粒白云岩等原始结构保留较好的白云岩构成,其C、Sr同位素与同期海水相近,O同位素值偏正,属于同生/准同生期与轻微蒸发海水有关的白云石化的产物;下奥陶统白云岩以细晶自形—半自形白云石为主,原始结构保留差,其C、Sr同位素与同期海水近似,但O同位素值略微偏负,主要为浅埋藏期白云石化的产物。部分早期白云岩在中—深埋藏过程中受埋藏重结晶和构造—热液白云石化的影响,形成细晶—粗晶他形白云岩和缝洞鞍形白云石充填物,该阶段白云石化流体主要来自于地层内封存的海源流体、深部热液以及蒸发岩层间热卤水,多期多源流体的共同作用导致该类白云岩具有较宽的Sr同位素组成和明显负偏的O同位素值。总体上,研究区白云岩具有早期形成(近地表到浅埋藏期大规模交代)、中期加强(中—深埋藏期部分重结晶)、晚期改造(热液局部调整)的整体演化趋势。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段沉积特征及其控储效应*

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段(简称“马四段”)是下古生界天然气风险勘探的重点层位。文中基于岩心、薄片观察,结合地层对比、沉积结构描述等,并运用岩石结构组分测井解释和井震结合古地貌恢复等手段,对鄂尔多斯盆地马四段沉积时期古地貌、沉积特征和储集层展布进行了详细分析。结果表明: (1)受控于沉积期隆坳相间的古地貌格局,马四段发育大量台地内丘滩微相,其易于发生准同生溶蚀和白云石化作用,是储集层发育的有利相带;(2)马四段储集层以(藻)砂屑白云岩和粉—细晶白云岩为主,储集空间主要为粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等;(3)纵向上,储集层主要分布于马四₂亚段和马四₁亚段;平面上,马四段储集层主要分布于台地内低凸起带和台缘带;(4)储集层的发育受控于3个因素,其中古隆起部位发育的有效丘滩体是储集层形成的物质基础,高频层序控制的准同生溶蚀作用是储集层形成的关键,白云石化是储集层后期保存的重要因素。马四段沉积时期碳酸盐岩台地内隆坳相间的古地貌控制了丘滩相带和白云岩储集层的展布,这一新认识为鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探提供了有力支撑,也为碳酸盐岩台地沉积储集层的研究提供了新思路。     

四川盆地河坝地区下三叠统嘉陵江组气藏储集层沉积特征与成岩作用

利用录井、测井和地震资料,运用岩心观察、薄片观察以及扫描电镜等方法,结合孔隙度、渗透率、微量元素和同位素分析测试结果,对四川盆地东北部河坝地区下三叠统嘉陵江组二段气藏主要储集层段进行地层对比、沉积特征、储集层特征及成岩作用研究。结果显示:(1)河坝地区嘉陵江组二段顶、底界面特征清楚,可进一步划分为3个亚段,储集层主要发育在嘉二中亚段的白云岩中,总体为局限台地沉积,发育台内滩、潮坪和潟湖等微相,台内滩是储集层发育的最有利沉积微相,主要位于河坝区块的中部;(2)储集岩岩性主要为残余(藻)砂屑白云岩、细粉晶白云岩,孔隙类型主要以晶间(溶)孔和粒内溶孔为主,总体以低孔、低渗的Ⅲ类储集层为主,储集层空间类型主要为裂缝—孔隙型;(3)储集岩的成岩作用类型有泥晶化、溶蚀、胶结、白云岩化、压实压溶和破裂等,储集层的形成主要与准同生期的大气水溶蚀作用、深埋条件下的埋藏溶蚀作用以及构造裂缝的发育有关;(4)准同生期的大气水溶蚀作用是嘉二段颗粒碳酸盐岩孔隙发育的基础,白云岩化、埋藏溶蚀等埋藏成岩作用有利于孔隙的改善,微古地貌高地发育区及断裂、裂缝相对发育区可能为储集层发育有利区。     

四川盆地河坝地区下三叠统嘉陵江组气藏储集层沉积特征与成岩作用*

利用录井、测井和地震资料,运用岩心观察、薄片观察以及扫描电镜等方法,结合孔隙度、渗透率、微量元素和同位素分析测试结果,对四川盆地东北部河坝地区下三叠统嘉陵江组二段气藏主要储集层段进行地层对比、沉积特征、储集层特征及成岩作用研究。结果显示:(1)河坝地区嘉陵江组二段顶、底界面特征清楚,可进一步划分为3个亚段,储集层主要发育在嘉二中亚段的白云岩中,总体为局限台地沉积,发育台内滩、潮坪和潟湖等微相,台内滩是储集层发育的最有利沉积微相,主要位于河坝区块的中部;(2)储集岩岩性主要为残余(藻)砂屑白云岩、细粉晶白云岩,孔隙类型主要以晶间(溶)孔和粒内溶孔为主,总体以低孔、低渗的Ⅲ类储集层为主,储集层空间类型主要为裂缝—孔隙型;(3)储集岩的成岩作用类型有泥晶化、溶蚀、胶结、白云岩化、压实压溶和破裂等,储集层的形成主要与准同生期的大气水溶蚀作用、深埋条件下的埋藏溶蚀作用以及构造裂缝的发育有关;(4)准同生期的大气水溶蚀作用是嘉二段颗粒碳酸盐岩孔隙发育的基础,白云岩化、埋藏溶蚀等埋藏成岩作用有利于孔隙的改善,微古地貌高地发育区及断裂、裂缝相对发育区可能为储集层发育有利区。     

川中地区中上寒武统洗象池组颗粒滩储集层特征及主控因素*

川中地区中上寒武统洗象池组油气勘探一直未取得大规模突破,仅在威远—资阳地区获得了少量产能,研究其储集层形成过程和主控因素可以为勘探提供更可靠的地质依据。本研究基于川中地区的野外露头、岩心、薄片和钻测井等地质资料,对川中地区洗象池组储集层特征进行了详细的研究,在此基础上分析了不同类型颗粒滩沉积组合、准同生溶蚀作用和表生岩溶作用对储集层的影响。结果表明: (1)研究区洗象池组储集岩主要为颗粒白云岩,根据原始结构保存程度,可将颗粒白云岩划分为残余颗粒白云岩和粉晶—细晶白云岩,储集空间以粒间溶孔、晶间溶孔及小型溶洞为主,整体表现为低孔低渗的特征;(2)研究区洗象池组发育潟湖—颗粒滩(—台坪)、颗粒滩—台坪(混积潮坪)、多期颗粒滩垂向叠置3种颗粒滩沉积组合类型,其中多期颗粒滩垂向叠置可形成厚度较大的颗粒岩段,其储集层物性最好;(3)准同生溶蚀作用是川中洗象池组储集层形成的关键,加里东期表生溶蚀作用改善了储集层质量。     

川中地区中上寒武统洗象池组颗粒滩储集层特征及主控因素*

川中地区中上寒武统洗象池组油气勘探一直未取得大规模突破,仅在威远-资阳地区获得了少量产能,研究其储集层形成过程和主控因素可以为勘探提供更可靠的地质依据。本研究基于川中地区的野外露头、岩心、薄片和钻测井等地质资料,对川中地区洗象池组储集层特征进行了详细的研究,在此基础上分析了不同类型颗粒滩沉积组合、准同生溶蚀作用和表生岩溶作用对储集层的影响。结果表明: (1)研究区洗象池组储集岩主要为颗粒白云岩,根据原始结构保存程度,可将颗粒白云岩划分为残余颗粒白云岩和粉晶-细晶白云岩,储集空间以粒间溶孔、晶间溶孔及小型溶洞为主,整体表现为低孔低渗的特征;(2)研究区洗象池组发育潟湖-颗粒滩(-台坪)、颗粒滩-台坪(混积潮坪)、多期颗粒滩垂向叠置3种颗粒滩沉积组合类型,其中多期颗粒滩垂向叠置可形成厚度较大的颗粒岩段,其储集层物性最好;(3)准同生溶蚀作用是川中洗象池组储集层形成的关键,加里东期表生溶蚀作用改善了储集层质量。     

障壁岛及其后缘碳酸盐岩储层的成因模式与预测

塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地主要碳酸盐岩储层的发育均与障壁岛或其后缘等沉积环境有关,并受早期大气淡水淋滤溶蚀作用、白云石化作用、古岩溶作用以及埋藏溶蚀作用等成岩因素的控制。认为三大盆地碳酸盐岩储层可划分为大气淡水淋溶型礁滩灰岩储层、古岩溶型礁滩灰岩储层、白云石化型礁滩白云岩储层和古岩溶型含膏白云岩储层等四种类型。提出了与障壁有关的储层综合成因与预测模式,其中构成障壁的台地边缘礁滩带是大气淋溶型礁滩灰岩储层、古岩溶型礁滩灰岩储层和白云石化型礁滩白云岩储层的有利发育区,而障壁岛后缘的蒸发盆地边缘坪区域是古岩溶型含膏白云岩储层有利发育区。     

川东地区下三叠统嘉陵江组储层沥青的油源

用色谱-质谱分析方法鉴定出川东地区下三叠统嘉陵江组储层沥青饱和烃和芳烃馏分中的生物标志物,研究了生物标志物特征及热演化特征,其中以藿烷系列和规则甾烷系列丰度高为最主要特征。上二叠统长兴组和龙潭组烃源岩与该储层沥青具有相似的生物标志物指纹特征及热演化特征,普遍存在γ-胡萝卜烷、β-胡萝卜烷和伽马蜡烷,因此认为它们是该储层沥青的主要烃源岩。     

中下扬子区三叠纪海相碳酸盐岩成岩作用和成岩环境

中下扬子区广泛分布着三叠纪滩相、潮坪相和岩溶带三类碳酸盐岩。根据成岩作用类型、成岩组构、孔隙类型和成岩环境等特征对三类岩石进行比较。滩相碳酸盐岩主要成岩作用是在海水渗流、潜流和淡水渗流、潜流成岩环境下产生的胶结、云化和溶解作用。潮坪相交代白云岩和富含石膏的蒸发岩则以高盐度的海水渗流带的准同生毛细管蒸发浓缩云化作用为主。在大气淡水渗流或潜流成岩环境下则以去云化、去膏化和溶解作用为主。岩溶带碳酸盐岩-蒸发盐岩及其岩溶堆积角砾岩主要经历早期海水强烈蒸发作用下准同生云化作用和晚期表生淡水环境下的岩溶作用。上述主要成岩作用使三类岩石次生孔隙率增加。因此,成岩作用对其成为有希望的储层起到了主导作用。     

中国海相碳酸盐岩勘探领域拓展历程及沉积学的基本驱动作用

回顾中国碳酸盐岩油气勘探领域的拓展历程,共经历了三个阶段:第一阶段,上世纪中后期以靖边气田等为代表的找构造高部位的岩溶型油气藏阶段;第二阶段,2000年以来以普光气田等为代表的台地边缘礁滩油气藏拓展阶段;第三阶段,2010年以来克拉通内幕白云岩油气藏新拓展阶段。沉积学的三种基本的水动力储层宏观成因模式是三大碳酸盐岩勘探领域拓展的基本驱动因素:早期勘探阶段的构造高部位岩溶储层宏观分布受控于隆起暴露期的大气水岩溶作用,台缘礁滩储层的宏观分布受控于镶边台地边缘持续的波浪作用,内幕白云岩储层的宏观分布则受控于潮汐作用。大气水岩溶模式的古水文地质系统除了作用于不整合面附近的隆起区,构造低部位和被断裂沟通的远离不整合面地区也能够发育岩溶储层,值得注意的是短暂暴露的准同生岩溶是未来重要勘探方向。浪控台缘礁滩模式具有“盆包台”、“台包盆”、“盆切台”等多种台缘结构模式,它们的储层宏观分布都处于波浪作用的高能礁滩带上,都基本符合威尔逊碳酸盐岩台地模式,只是不同地区的台地边缘具有不同的复杂形状而已,识别深部隐伏裂陷及其周缘礁滩相带是该领域勘探的难点。潮控陆表海台地潮坪模式指导了碳酸盐岩勘探向克拉通内幕白云岩的拓展,该类白云岩储层呈大面积薄互层席状产出,其宏观分布具有进积潮坪楔和潮坪岛拼嵌两种样式,是一个重要的勘探新领域。     

川中雷口坡组四~3亚段地震相分析——应用波形分类技术研究沉积相的实例

在工区面积大、钻井少的情况下开展地震相研究,可以有效绘出沉积相展布图。对四川盆地中部雷口坡组四3亚段利用GS1和YS104两口井进行地震地质标定,建立了膏盐湖、白云岩坪及颗粒滩等几种不同沉积微相的地震响应模式。膏盐湖相表现为强振幅、高连续的地震响应,而颗粒滩及白云岩坪主要表现为中振幅、低连续的地震响应特征。在地质标定基础上,对全区利用波形分类技术开展地震相研究,恢复了古沉积环境,获得了颗粒滩相及白云岩坪的展布图,这些分布区是有利储层的发育区。龙岗—营山—南充—蓬溪一带处于颗粒滩、白云岩坪有利相带,且处于雷四3亚段地层剥蚀线附近,受岩溶改造强烈,储层较为发育,是川中地区的重要勘探对象。     

塔河油田东南斜坡区奥陶系岩溶储层形成机制与发育分布模式研究

塔河油田东南斜坡区奥陶系具一定的勘探开发潜力,岩溶储层是其主要储集类型。本文通过50余口井1 000余米奥陶系岩芯、300余块岩石薄片的观察及200余件样品的地化资料的分析整理,研究了奥陶系岩溶储层的形成机制。指出特殊岩相条件下同生期大气水溶蚀形成滩相溶蚀孔隙型储层;加里东中期与海西早期岩溶作用叠加改造形成岩溶缝孔洞型储层和岩溶洞穴型储层;海西晚期热液溶蚀作用对岩溶缝洞型储层也有一定程度改造。断裂活动控制下的岩溶及热液溶蚀作用是该区的主要储层形成机制,既受层控又受断控,表现为不同井区储层发育及分布特征不同。盐体北边界附近,受特定沉积相带和古地貌控制,多种类型储层发育;由北而南的贯穿性断裂带上,受多期次断裂活动控制,多类型、多期次储层发育;而断裂带之间,储层发育相对较差。这对于区内奥陶系储层的评价和勘探开发部署具有重要意义。