歧口凹陷热液流体活动及其对储集层的改造

为了明确富油气凹陷中热液流体活动的发育特征及其对储集层的改造作用,以渤海湾盆地歧口凹陷为研究对象,通过岩心、薄片、XRF元素扫描、扫描电镜观察和地层水矿化度、热解、包裹体均一温度、黏土矿物、微量元素、稀土元素、常规物性等资料,分析了歧口凹陷热液流体活动发育的证据,明确其对不同类型储层的改造方式,认为歧口凹陷中热液流体活动较为发育,对于储集层有较强的改造作用.研究结果表明:歧口凹陷中热液流体活动发育的标志包括热液角砾岩、斑马状结构、褪色泥岩和多种类型的热液矿物组合;地层水矿化度异常高;具有异常高T_max或S₁与S₂值的泥岩;包裹体均一化温度超过正常热演化最高温度;浅层砂岩中高岭石质量分数异常高和中深层砂岩中绿泥石质量分数的异常高值;泥岩中Zn、Cd、Ba和Pb等微量元素出现异常高值;碳酸盐岩的稀土元素具有Eu正异常.不同类型储层中热液流体的改造方式具有差异性,碳酸盐岩中主要发育水力压裂作用和溶蚀作用,凝灰岩中主要发育水力压裂作用和促进脱玻化作用,玄武岩中主要发育水力压裂作用,热液流体通过溶蚀作用和促进绿泥石的发育来对砂岩储层进行改造.      

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩热液岩溶的特征及地质模型

随着塔中地区下古生界碳酸盐岩油气勘探地持续深入,分别在野外露头,塔中地区相关探井奥陶系储层中发现有萤石、闪锌矿、天青石、重晶石、硬石膏、焦沥青及热液石英等一系列热液矿物及其组合,越来越多的地质资料表明热液岩溶储层可能是塔里木盆地下古生界碳酸盐岩油气勘探中被忽视的一个重要储层类型。〖JP2〗通过总结近6年大量的针对野外露头热液岩溶现象地实地观察测量,以及通过对塔中82井区—24井区奥陶系储层发育段大量的岩石薄片观察、矿物能谱测定、地层水锶同位素测试,断裂性质的分析,深入研究热液溶蚀流体的活动特点以及对形成优质储层的控制作用,最终建立了热液岩溶储层的地质模型。研究表明,热液矿物主要沿断裂伴生的构造溶蚀缝和溶蚀孔洞发育,断裂是热液运移的主要通道,是形成优质储层的重要控制因素。塔中地区沿海西期走滑断裂附近的奥陶系灰岩将广泛发育热液溶蚀改造形成的储层,为塔中西部上奥陶统沿走滑断裂向内带拓展油气勘探打下了基础。     

塔中地区奥陶系埋藏热液溶蚀流体活动及其对深部储层的改造作用

基于矿物流体包裹体均一化温度、热液矿物分布及其地球化学特征等,识别出了塔中地区重点研究井段埋藏热液溶蚀流体化学性质,探讨其在纵横向的分布及流动特征。研究表明,(1)埋藏热液溶蚀流体在塔中地区较为活跃,并对碳酸盐岩储层有着良好的改造效应,油气勘探前景广阔;(2)北东-南西向走滑断裂发育地带有利于埋藏热液溶蚀流体的注入,研究区TZ45以及TZ82-TZ16井区均是埋藏热液溶蚀流体异常活跃地带。同时,研究还认为,早期表生岩溶作用产生的溶洞体系将被后期埋藏压实作用部分破坏,而其残余空间往往是埋藏热液溶蚀流体进入储层的优势通道,继而发生溶蚀改造扩大溶洞空间。因此,在塔里木深部碳酸盐岩储层的勘探过程中,应充分重视挤压背景下张性断裂的发育及其热流体疏导效应,如走滑断裂强烈活动地带;同时应着重注意多期不同性质流体的叠加改造效应,这些区域可作为优选勘探目标。     

四川盆地北缘灯影组深埋白云岩优质储层形成与保存机制

叠合盆地深埋碳酸盐岩优质储层的形成和保存机理是一个复杂而又有争议的议题。大量的地质地球化学证据表明,四川盆地北缘灯影组深埋白云岩在灯四段和灯二段末期先后发生了两期古岩溶作用,在灯影组内形成了大小不等的晶洞和次生孔隙。在后期的深埋-隆升过程中,表生期的岩溶孔洞被不同世代的矿物充填,先存的孔洞被不同程度的改造和破坏,随埋藏深度的增加先存孔洞的体积变小;同时CO2、有机酸、H2S和多期外来酸性热液流体的溶蚀改造又形成了部分新的次生孔洞;油气藏主要赋存于残余的表生岩溶孔洞和新生次生溶孔内。研究表明,灯影组深埋白云岩优质储层的形成和保存不仅受表生岩溶作用、古岩溶地貌和沉积微相的影响和控制,而且还受深埋隆升过程中多期流体充注、溶蚀-沉淀和石油热裂解的复合控制。其中,表生岩溶作用是影响优质储层形成的最为关键性因素,古岩溶地貌和沉积微相控制了优质储层的时空分布,表生岩溶作用影响的深度最深达500m左右。多期侵蚀性流体的溶蚀和石油热裂解所引起的超压使先存表生岩溶孔洞能得以保存。     

塔里木盆地塔中45井区碳酸盐岩储层的深部流体改造作用

塔里木盆地塔中地区发育巨厚的下古生界海相碳酸盐岩,是该地区油气勘探的重要目标层系。塔中45井在上奥陶统灰岩储层内获得高产油气流。研究发现其含油气层段因萤石脉的改造而发育成为优质储层,这在已发现的塔中地区下古生界碳酸盐岩储层中为一独特储集体类型。综合多方面地质依据对萤石成因的分析结果表明,该储集层段是与该地区二叠纪岩浆作用有关的深部流体活动对碳酸盐岩储层改造的结果。深部流体通过溶蚀作用、交代作用和充填作用等对碳酸盐岩储层进行改造,形成深部流体改造型碳酸盐岩储集体。这一新的储集体类型的确立,对塔中地区下古生界碳酸盐岩层系油气勘探有着重要的现实意义。     

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.      

塔中地区奥陶系碳酸盐岩埋藏溶蚀特征及初步预测

塔中地区奥陶系碳酸盐岩发育多种形式岩溶作用,其中埋藏溶蚀是形成有利储层的重要机制之一.录井岩心分析化验资料及宏观地质背景分析表明,塔中地区奥陶系碳酸盐岩主要发育4期埋藏溶蚀,其中Ⅰ、Ⅱ期溶蚀孔洞基本已被充填,Ⅲ期残留部分孔隙和Ⅳ期溶蚀孔洞为现今储层有效储集空间.上奥陶统良里塔格组现今未被充填的粒内溶孔及铸模孔可能主要形成于埋藏溶蚀,并非准同生溶蚀.埋藏溶蚀发生的流体介质主要为有机质演化过程中形成的有机酸和CO2,在更深部或经历更高热史经历的区域,H2S对储层的形成可能会有较大贡献,热水-热液溶蚀对储集空间贡献有限.初步分析表明,卡塔克隆起西北部埋藏溶蚀孔隙较发育,塔中南部台地边缘带可能是埋藏溶蚀另一相对较发育地区.     

南方震旦系灯影组热液白云岩化及其对储层形成的影响研究——以黔中隆起为例

我国南方地区,特别是四川盆地震旦系灯影组是我国当前高演化天然气勘探的热点,以黔中隆起为例,新揭示了其中发育的热液白云岩化现象,并探讨了其对储层形成的影响。研究区灯影组白云岩溶蚀孔洞或裂缝中见有白云石、石英、沥青充填,其中一种充填的粗晶白云石具有弯曲晶面、波状消光特征,在岩石学特征上初步反映热液成因。地球化学特征进一步揭示了这种热液成因。不同采样位置热液白云石样品中流体包裹体均一温度平均为157.5 ℃～205.8 ℃,最高为253.5 ℃。热液白云石具有较轻的氧同位素组成,δ¹⁸O_PDB 位于 -15.3‰～-8.6‰之间,平均值为 -11.2‰;较高的⁸⁷Sr/⁸⁶ Sr比值（0.709 445～0.713 131）,其平均值为0.710 843,在稀土元素组成上,热液白云石具有典型的Eu正异常的特点,δEu值为1.11～7.46,平均值为2.37。因此,灯影组热液白云石发育。热液活动对储层形成具有积极影响,主要体现在对充填在早期岩溶孔洞和构造裂缝中的白云石产生了溶蚀作用,溶蚀孔中见沥青充填,反映为油气运移通道和聚集空间。因此,热液溶蚀改造作用对我国南方地区震旦系灯影组及下古生界碳酸盐岩储层发育可能具有重要意义,值得加强探索研究。     

鄂尔多斯盆地东北部热液流体及其对储层的影响

<正>热液流体通常是指来自地壳深部、温度比所经围岩地层温度高的地质流体[1],通常从地层深部向浅部沿断裂运移[2]。由于热液流体富含CO2等多种挥发分以及阴阳离子,并携带大量热能,可通过与储层岩石矿物发生化学反应。其中储层中不稳定的矿物成分遭受溶蚀改造形成溶蚀孔,改善储层物性和流体渗流特征,形成优质储层[3]。近年来,深部热液流体对油气储层的影响引人瞩目,国内外学者做了很多相关方面的研究。前人对加拿大西部以及日本含油气盆地碳酸盐储层研究表明,优质储层发育与深部热液流体改造     

塔里木盆地热液活动地质地球化学特征及其对储层影响

塔里木盆地二叠纪时发生了强烈的岩浆-火山作用,与之相关的热液流体沿着断裂、裂缝以及不整合面活动,并与所经碳酸盐岩围岩发生反应,使围岩发生不同程度的溶蚀改造,主要表现在:1热液溶蚀和热褪色现象显著;2沉淀生成多种热液矿物组合,如萤石-石英组合、闪锌矿-绿泥石-方解石组合,重晶石-石英-黄铁矿-菱铁矿组合等;3热液作用区域碳酸盐岩成分发生了明显的变化,主要表现为Fe、Mn、Si等元素含量的升高,比正常灰岩高出几倍至几十倍。上述特点与岩溶作用和成岩溶蚀作用特征明显不同。对典型钻孔碳酸盐岩储层研究表明,无论灰岩还是白云岩,在热液作用下都会产生大量的微小溶蚀孔洞,储层物性得到明显的改善,因此热液作用是影响储层物性不可忽视的重要因素。     

深层海相碳酸盐岩优质储层的形成、保存和破坏机制

四川盆地震旦系—志留系碳酸盐岩普遍埋藏深度超过3〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗500 m,属深层碳酸盐岩储层范畴。宽广的潮坪相和陆棚相沉积环境从根本上决定了盆内下组合碳酸盐岩储层岩石类型主要为颗粒碳酸盐岩、晶粒结构白云岩及裂缝性灰岩。多期次的构造运动导致下组合岩溶储层发育,特别是志留纪末期的加里东运动导致从乐山—龙女寺古隆起核部由西向东依次发育震旦系、寒武系和奥陶系古岩溶带。现今下组合储层中广泛分布的沥青表明下组合曾有过广泛的油气成藏过程,形成古油藏或古气藏,亦表明下组合在油气充注时曾普遍发育优质储层。岩石学和地球化学研究表明,复杂多变、期次繁多的成岩演化和流体充注与下组合优质储层的形成、保存和破坏密切相关,总体上,对四川盆地深层海相碳酸盐岩储层而言： 1）原位沉积体系、白云岩化对震旦系和寒武系优质储层发育控制作用弱、仅对奥陶系和志留系具有较强的控制作用; 2）古隆起是优质储层发育的先决条件,表生岩溶与破裂作用为必备条件; 3）烃类流体充注和热裂解作用早期优质储层保存的主要机制,此外,适度的重结晶作用是形成优质储层的持久动力,埋藏过程中外源侵蚀性流体溶蚀作用的储层效应有限; 4）压实压溶作用、胶结充填作用是储层致密的最主要的因素。     

碳酸盐岩储层中热液流体改造作用研究进展

热液流体改造作用研究是近年碳酸盐岩优质油气储层形成机制研究中备受关注的一个重要领域,目前热液白云化作用、热液淋滤溶解作用是其中2个最有油气储层意义的地质过程。在分析大量国内外文献资料的基础上,较系统地总结了目前国际上流行的上述2种典型碳酸盐岩储层中热液流体改造作用的作用过程、分布规模和存在问题。对碳酸盐岩储层中热液流体改造作用的进一步讨论不仅展示了目前热液流体改造作用研究的模糊性和多解性,而且将对今后更好地应用和完善目前的热液流体改造作用模式有着重要的现实意义。     

自生黏土矿物与甜点储层的关系——以涠西南凹陷和文昌A凹陷为例

黏土矿物是碎屑岩储层中胶结物的重要组成部分,其类型、含量对储层的质量有较大的影响。以涠西南凹陷和文昌A凹陷的黏土矿物为研究对象,开展了薄片观察、阴极发光、压汞测试、扫描电镜、X衍射、物性分析等研究。结果表明甜点储层发育与黏土矿物的关系密切,低孔渗背景下发育2类相对优质储层的黏土矿物组合。涠西南凹陷流沙港组甜点储层多发育于中粗砂岩与含砾粗砂岩中,储层酸性流体活动强度大,溶蚀作用强烈,高岭石相对含量较高,孔隙类型以溶蚀孔、粒间孔为主。高岭石存在早期大气淡水淋滤型和后期有机酸溶蚀型2种成因。文昌A凹陷珠海组优质储层多位于扇三角洲砂体前缘,受阵发性水流与海水改造,绿泥石相对含量高,孔隙类型以残余粒间孔为主。绿泥石以颗粒包膜和孔隙衬里型为主,粒间充填的团簇状绿泥石为辅。黏土矿物的分析对寻找甜点储层和指导油气勘探具有重要的意义。     

沉积盆地流体活动及其成岩响应

盆地流体活动通过改变成岩场的温压和孔隙水介质条件,进而影响到盆地内成岩作用序列、水—岩相互作用以及储层孔隙变化。对于碎屑岩而言,流体活动仅能导致母岩中少部分矿物的溶蚀以及孔隙内溶解与沉淀作用发生,富含二氧化碳和有机酸的流体活动为次生孔隙发育提供条件,超压环境下流体幕式释放既可导致超压体内次生孔隙的发育,又可以导致热流体活动影响区域内浅部储层的成岩异常;对于碳酸盐岩而言,由于碳酸盐岩具有很强的溶解性,盆地流体活动导致碳酸盐岩储层组构及空间发生巨大的变化,其中天水的下渗以及与深部热液或热流体沿断裂或裂缝释放均可导致碳酸盐岩成分、组构、储集空间发生根本性变化,故与盆地流体活动密切相关的风化壳型岩溶储层和构造热液白云岩储层构成碳酸盐岩中最为重要的储层类型。然而,盆地流体活动及其成岩响应研究仍存在许多亟待解决的难点问题,急待深入的研究探索。     

自生黏土矿物与甜点储层的关系——以涠西南凹陷和文昌A凹陷为例

黏土矿物是碎屑岩储层中胶结物的重要组成部分,其类型、含量对储层的质量有较大的影响。以涠西南凹陷和文昌A凹陷的黏土矿物为研究对象,开展了薄片观察、阴极发光、压汞测试、扫描电镜、X衍射、物性分析等研究。结果表明: 甜点储层发育与黏土矿物的关系密切,低孔渗背景下发育2类相对优质储层的黏土矿物组合。涠西南凹陷流沙港组甜点储层多发育于中粗砂岩与含砾粗砂岩中,储层酸性流体活动强度大,溶蚀作用强烈,高岭石相对含量较高,孔隙类型以溶蚀孔、粒间孔为主。高岭石存在早期大气淡水淋滤型和后期有机酸溶蚀型2种成因。文昌A凹陷珠海组优质储层多位于扇三角洲砂体前缘,受阵发性水流与海水改造,绿泥石相对含量高,孔隙类型以残余粒间孔为主。绿泥石以颗粒包膜和孔隙衬里型为主,粒间充填的团簇状绿泥石为辅。黏土矿物的分析对寻找甜点储层和指导油气勘探具有重要的意义。     

陕北地区延长组长10_1储层成岩作用与成岩相

通过大量野外地质调查、钻井岩心观察和室内分析测试,对陕北地区长101储层的成岩作用和成岩相进行了研究。结果表明,研究区长101储层处于中成岩A期阶段,压实作用与碳酸盐、粘土(高岭石、伊利石)矿物胶结、浊沸石胶结和硅质胶结作用是造成储层原生孔隙丧失的主要原因;绿泥石胶结抑制孔隙充填,长石、浊沸石矿物的溶蚀作用使孔隙间的连通性得到改善,储层物性得到提高。成岩相类型可划分为8种,优质储层与成岩相关系密切,其中压实相、碳酸盐胶结相、粘土矿物胶结相、石英加大相、浊沸石充填相不利于储层的发育,而长石溶蚀相、绿泥石膜胶结相、浊沸石溶蚀相对储层物性的改善具有重要作用。     

TSR产物对碳酸盐岩储层是否具有改良作用——实验地质学的依据

采用SYS-1型碳酸盐岩溶蚀速率测定仪,选取四川东北地区5种碳酸盐岩样进行溶蚀实验,研究了三种主要TSR流体产物对碳酸盐岩的改造作用。H2S的溶蚀能力相对较强,在120℃温度下对微晶灰岩的溶蚀率可达17.09%;CO2的溶蚀能力次之;水的溶蚀作用可以忽略不计。H2S和CO2这两种酸性溶液的溶蚀能力从常温到200℃呈较强—强—弱的变化趋势,其中CO2的最大溶蚀率所处温度范围为60～90℃,H2S的最大溶蚀率所处温度范围为60～150℃。TSR产物中的酸性气体可以对储层进行改造,但不一定能够改良储层,而TSR过程中石膏向方解石的转变可以使储层孔隙度增加,从而改良储层物性。     

川东北地区灯四段储层成岩作用及孔隙演化

本文以四川盆地川东北地区灯四段储层为研究对象，基于区内丰富的野外露头和钻井取心资料，结合扫描电镜、阴极发光和地化分析等测试手段，对灯四段储层成岩作用、成岩演化序列和储层孔隙演化进行了详细研究。结果表明：灯四段碳酸盐岩储层在沉积作用和成岩作用过程中广泛地受到孔隙流体和成岩变化的影响，依序经历海底胶结作用、同生-准同生大气淡水溶蚀作用、早成岩期相控岩溶作用、浅埋藏期胶结充填作用、中-深埋藏期溶蚀作用、重结晶作用和构造破裂作用等。其中，由于复杂的成岩流体影响，主要的胶结充填作用表现为五期白云石充填和两期与火山-热液活动相关的硅质充填，对储层破坏最为严重。而早成岩期相控岩溶作用则是灯四段储层形成的最关键建设性成岩作用，与典型表生岩溶作用表现出明显的差别。川东北地区灯四段储层在这些成岩作用的动态叠加中，最终形成现今的储集面貌。研究结果可为寻找区域优质储层提供更科学的地质依据。     

塔里木盆地塔中45井油藏萤石化特征及其对储层的影响

塔中4 5井油藏是位于塔中地区中上奥陶统碳酸盐岩地层中的一个油藏,其储层中发现有大量的被原油充填的萤石脉。岩芯和镜下观察表明,萤石是通过交代方解石形成的,与萤石共生的有大量的热液矿物,如石英、黄铁矿、绿泥石等。萤石中的流体包裹体可分为两期:一期为原生包裹体,均一温度主要为2 6 0～310℃,最高达330℃,为萤石形成时的热液流体温度;另一期为次生包裹体,均一温度主要为10 0～130℃之间,含有大量有机包裹体,代表油气运移成藏的温度。矿物组合和原生包裹体均一温度特征表明萤石的形成与塔中地区热液活动有关。理论计算表明,萤石交代方解石后体积要减少33.5 % ,这将在很大程度上使储层的孔隙度增加。实际岩芯和镜下观察也发现,萤石中有大量的粒间孔隙,并被原油所充填。因此认为,塔中地区的热液活动以及萤石的沉淀在很大程度上改善了储层的储集性,使其更有利于油气的聚集。     

碳酸盐岩储层埋藏溶蚀改造与水岩模拟实验研究进展

深层-超深层碳酸盐岩是当前全球油气勘探的焦点,也是未来我国有望实现油气商业发现的热点领域.对于深埋藏环境下优质碳酸盐岩储层形成而言,目前研究普遍强调了早期表生溶蚀作用和晚期埋藏溶蚀改造作用的重要性.作为表征储层溶蚀作用机理的有效手段,水岩溶蚀模拟实验能够再现实际地质条件下碳酸盐岩和地层流体之间的相互作用过程,为碳酸盐岩储层溶蚀改造研究提供了新视角.为此,系统回顾了近年来碳酸盐岩溶蚀模拟实验的研究进展,并尝试从实验模拟的角度讨论溶蚀作用对深层-超深层碳酸盐岩成储过程的控制作用.首先回顾了碳酸盐岩储层的溶蚀改造作用,同时总结了碳酸盐岩水岩溶蚀模拟实验的技术与方法,其次梳理了基于溶蚀模拟实验取得的碳酸盐岩储层溶蚀改造规律与认识,最后展望了现有研究对深层-超深层油气勘探以及碳封存与再利用中的应用前景.不难看出,开展碳酸盐岩溶蚀模拟实验有望为寻找埋藏成岩过程中的次生孔隙发育带、阐释规模性溶蚀作用发生的有利条件提供依据,同时也可为未来碳酸盐岩成储机制和实验模拟研究提供一定的借鉴意义.