苏里格东部地区奥陶系马家沟组马五_5亚段成岩作用及其对储层的影响研究

通过对苏里格东部地区奥陶系马家沟组马五_5亚段的成岩作用及空隙度演化进行综合分析,根据镜下资料,对马五_5亚段的成岩作用及其对储层的影响进行了推断与总结,得出马五_5亚段储层在不同的成岩阶段,成岩作用对有效储层的影响不同,研究区有效储层以白云岩为主,主要为蒸发潮坪相沉积区,后期由回流渗透白云化作用所形成的晶间孔对研究层位中储集空间的形成有积极影响及重要意义。对后期马五_5亚段的油气勘探具有一定的参考意义。     

关于苏里格气田东二区盒8段储层成岩相的再认识

成岩相作为油气勘探过程中的热门方法,其定义的不同造成研究成果的差异。前期通过对苏里格气田东二区盒8段储层岩石学和成岩作用的详细研究,按照邹才能等(2008)提出的成岩相分类和命名原则,将研究区盒8段储层划分为五种成岩相。此次研究结合流体包裹体的分析测试结果,对研究区盒8段储层的成岩环境进行了分析,并利用成岩环境对其成岩相进行了再研究,在原研究程度的基础上完善了成岩相的形成过程和形成阶段。研究区盒8段储层在成岩过程中经历了淡水-弱酸性的大气成岩环境、弱酸性-酸性的埋藏成岩环境和弱碱性的埋藏成岩环境。受成岩环境的影响,形成了不同的成岩相:同生成岩-早成岩A早期受大气淡水、弱酸性埋藏成岩环境的影响,主要发生压实、弱酸性溶蚀作用形成弱溶蚀-压实相;早成岩A晚期-早成岩B期受弱酸性埋藏成岩环境的影响,压实作用与酸性溶蚀作用持续增强,形成溶蚀-压实相;中成岩A期-中成岩B早期为酸性埋藏成岩环境,广泛产生胶结作用与酸性溶蚀作用,形成溶蚀-胶结相;中成岩B晚期表现为碱性埋藏成岩环境,主要发生碱性交代作用,形成交代相。根据储层成岩相的影响因素:岩性、成岩环境、成岩作用类型和孔隙结构特征,按照"成岩相是成岩环境的物质表现"的定义,提出采用"岩性+成岩环境+(孔渗级别)+主要成岩作用"的命名方法,将苏里格气田东二区盒8段储层成岩相划分为五种类型:中细粒(杂)砂岩大气环境致密压实相;净砂岩大气、酸性埋藏环境特低孔渗溶蚀-压实相;净砂岩酸性埋藏环境低孔渗溶蚀相;净砂岩酸性埋藏环境特低孔渗溶蚀-胶结相以及净砂岩碱性埋藏环境致密交代相。     

白云岩成岩相与地球化学特征--以鄂尔多斯盆地中东部马家沟组马五5-马五1亚段为例

白云岩成岩相研究对恢复其成岩环境具有重要意义。以鄂尔多斯盆地中东部马家沟组马五₅-马五₁亚段为例,利用岩芯及岩石薄片研究了白云岩的成岩相类型及岩相特征,并根据氧、碳稳定同位素、锶同位素以及主、微量元素等分析了各类成岩相的地球化学特征。结果显示,鄂尔多斯盆地中东部马五₅-马五₁亚段白云岩成岩相主要包括近地表环境下的膏盐溶蚀角砾相、活跃回流渗透云化相和隐伏回流渗透云化相,以及表生淡水环境下的风化岩溶角砾相等四类,其中受淡水或混合水影响的近地表环境下的膏盐溶蚀角砾相、活跃回流渗透云化相及隐伏回流渗透云化相白云岩样品具有相对奥陶纪海水"负偏"的δ18O和δ13C值,相对高Mn或低Fe含量,中等-强阴极发光,高于同期海水的87Sr/86Sr值以及相对较低的Al和Ti含量;而表生淡水环境下的风化岩溶角砾相白云岩样品因受表生期淡水以及大量陆源碎屑物的影响,呈现出低于同期海水的δ18O和δ13C值,相对高Mn和过高Fe含量,弱或无阴极发光,明显高于同期海水的87Sr/86Sr值以及明显较高Al和Ti含量。研究结果表明,氧、碳稳定同位素、锶同位素及主、微量元素等地化数据是识别白云岩成岩相的有效指标。     

龙门山中段前缘金马-聚源地区雷四上亚段储集岩埋藏溶蚀特征

龙门山中段前缘金马-聚源地区雷口坡组四段上亚段的碳酸盐岩储集岩溶蚀作用极为发育,具多类型、多期次的特征。区内溶蚀作用主要包括古表生淡水溶蚀、有机酸溶蚀和热液溶蚀等类型,可分为浅埋藏、表生-再埋藏和深埋藏等三个阶段。浅埋藏和表生-再埋藏溶蚀阶段,以大气水和有机酸对组构的非选择性溶蚀为特征;深埋藏溶蚀阶段,以热液的选择性溶蚀为特征(伴以有机酸非选择性溶蚀),溶蚀作用多沿缝分布,伴生萤石、高温石英、天青石、闪锌矿和黄铁矿等热液矿物。白云石化作用形成的晶间孔、压溶作用和构造作用形成的微裂缝为酸性流体和热液的运移提供了通道。     

深层碳酸盐岩原位模拟实验及勘探启示——以川东北地区二叠系为例

关于川东北深层海相碳酸盐岩溶蚀型孔隙的成因,主要有两种观点:早期的大气淡水溶蚀和浅埋藏白云石化以及晚期的深埋藏流体溶蚀。以二叠系石灰岩和白云岩为例,通过原位模拟实验分析得知:随着埋深、温度的增加,方解石和白云石均趋向于胶结而不是溶蚀,其中方解石胶结程度更高。因此判定深部碳酸盐岩储层总体上发生溶蚀作用而形成孔隙的可能性较小,早期的成岩作用才是形成次生溶蚀的关键。     

鄂尔多斯盆地东南部奥陶系马五段去白云石化过程的地球化学示踪

高Ca/Mg值流体与白云石反应的去白云石化作用在较多地层中可见,但对其形成过程的探讨甚少。本文运用碳、氧、锶同位素及锶元素的示踪原理,对鄂尔多斯盆地东南部奥陶系马五段去白云石化作用的两类不同颜色的次生方解石形成过程进行示踪,结果显示:红色次生方解石具低Sr元素含量、高87Sr/86Sr值及负偏的δ13C特征;白色次生方解石呈现出高Sr元素含量、低87Sr/86Sr值及明显负偏的δ18O特征。结合去白云石化次生方解石岩石学特征,推测去白云石化作用可能有两个阶段:近地表时期,受大气淡水淋滤发生去白云石化作用,形成不彻底灰化的棕红色、红色次生方解石;中-深埋藏期,受温度、压力及海源性流体影响与叠加进一步发生去白云石化作用,形成白色次生方解石。      

碳酸盐岩中的聚烃期储集空间

碳酸盐岩储集空间主要受成岩作用制约。早期成岩作用(胶结、机械压实和自生矿物生长)使原有孔隙破坏,储集空间减少。浅埋藏环境受淡水淋滤,可使储集空间提高。深埋藏阶段是聚烃期储集空间形成的主要过程,形成的储集空间是烃类聚集的有效空间。白云石化、岩石受应力或流体压力作用产生的破裂作用和酸性水的溶蚀作用可使储集空间提高。确定聚烃期的方法有埋藏分析法、镜质体反射率法、有机包体测温法、牙形石色变法和数学模型法。     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组五段白云岩埋藏溶蚀作用研究

为了解鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组五段白云岩储集层不同类型埋藏溶蚀作用的作用过程及其对物性的影响,依据岩心和镜下观察,结合包裹体温度、微量元素和稀土元素数据分析,将马五段埋藏溶蚀作用分为有机酸流体埋藏溶蚀作用、热液埋藏溶蚀作用和TSR作用,其中有机酸流体溶蚀作用会导致层状溶孔、沥青薄膜和圆环的形成,而热液溶蚀作用会导致无组构无选择性溶孔、块状和脉状黄铁矿充填、热液矿物(组合)充填的出现。研究区马五段埋藏溶蚀作用发生模式为: (1)中侏罗世直罗期,低温热液埋藏溶蚀作用发生;(2)中侏罗世末期,伴随第1次烃类充注,有机酸流体埋藏溶蚀作用开始;(3)早白垩世东胜期,中—高温热液埋藏溶蚀作用发生;(4)早白垩世末期,伴随着第2次更大规模的烃类注入,TSR作用发生。对比发现,有机酸和热液溶蚀作用均对储集层有建设性作用,但热液比有机酸流体可以更有效地提高储集层物性。     

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部马家沟组马五5亚段白云岩地球化学特征及其成因

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部奥陶系马家沟组马五₅亚段优质白云岩储层发育,多口井在该层系钻获高产工业气流,展现出巨大的天然气勘探潜力,而关于该层系白云岩储层的成因机理至今未达成共识.为此,在岩石学特征分析基础上,通过对白云岩碳、氧、锶同位素及微量元素等测试资料的系统分析,深入探讨了鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部马五₅亚段白云岩的成因机理.结果表明:研究区马五₅亚段主要发育泥、粉细晶白云岩和豹斑灰云岩3种类型,前者主要发育于马五₅亚段底部,后两者主要发育于马五微晶白云岩₅亚段中上部,是主要的天然气储集体;粉细晶白云岩和豹斑灰云岩白云石有序度均较低,平均值分别为0.86、0.68,δ13C值多数与同期海水一致,δ18O值均显著偏负;多数粉细晶白云岩87Sr/86Sr值较同期海水显著偏正,豹斑灰云岩与同期海水一致;总体具有高Fe、Mn、Na、K和低Sr含量特征,豹斑灰云岩Fe、Mn、Na含量介于泥晶灰岩与粉细晶白云岩之间;稀土元素含量总体较低,且稀土元素配分模式相似,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具明显Eu负异常和弱Ce正异常.综上认为研究区白云石化流体主要为海源性流体,早期可能有大气淡水的混入,两类优质白云岩均应形成于局限台地潮间-潮下带环境中的浅埋藏期回流渗透作用阶段.基于上述岩石学和地球化学特征,建立了研究区马五₅亚段纵向的沉积与成岩序列模式,为研究区优质白云岩储层的预测提供了理论依据.      

塔里木盆地古城地区奥陶系鹰山组白云岩特征及孔隙成因

奥陶系鹰山组白云岩是塔里木盆地的重点勘探领域,优质白云岩储层是制约其勘探的关键难题。本文在前人研究基础之上,结合多口井岩心薄片观察、同位素、微量元素等地球化学分析,对古城地区奥陶系鹰山组白云岩成因、孔隙成因以及储层主控因素进行了深入研究,认为古城地区鹰山组发育粉晶、粉细晶、细晶、细中晶、中晶、粗晶6种白云岩。粉晶和粉细晶白云岩碳、锶同位素分布范围均与同时期灰岩一致;氧同位素值与同时期白云石一致或偏正;锶元素含量相对较高;稀土元素与同时期灰岩分配模式相同。以上特征表明该类白云岩形成于蒸发海水环境,为准同生海源成因。细晶、细中晶、中晶及粗晶白云岩碳同位素值与同期灰岩总体一致;氧同位素值与正常海相白云石一致或偏负;锶同位素值与灰岩背景值一致或偏高;锶元素含量相对较低;大部分样品Eu正异常。以上特征揭示该类白云岩主要为中浅埋藏成因,并且叠加了早期淡水溶蚀及晚期埋藏-热液改造。孔隙成因分析表明高能缓坡滩是孔隙形成的物质基础、准同生暴露溶蚀是孔隙形成的关键、早期白云石化有利于孔隙的继承和保存,构造破裂和埋藏-热液溶蚀对孔隙起到有利的改造作用。白云岩规模优质储层受控于云化滩和断裂热液溶蚀改造,二者叠合之处为规模优质储层发育区。这一认识为研究区下一步勘探部署提供了重要依据。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_5亚段白云岩地球化学特征及成因模式

依据岩心、薄片以及实验分析资料,表明鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_5亚段白云岩碳同位素分布区间与泥晶灰岩的分布区间类似,均介于-1.40‰~0.14‰,分布在同期海水值区间内;氧同位素组成介于-7.51‰~-5.98‰,较泥晶灰岩的偏正,但整体均较同期海水值偏负;稀土元素的配分模式与泥晶灰岩的相似,具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特征;锶同位素也和泥晶灰岩的分布范围大致相当,且具有少数正常、多数偏正的特征。综合古气候、古沉积格局和海平面升降变化的特征,认为:(1)马五_5亚段白云岩主要由渗透回流白云石化作用形成,部分由蒸发泵白云石化作用形成;(2)白云岩空间分布受海平面升降变化与沉积古地貌背景的共同控制,古地貌较高的中央古隆起—靖西台坪和靖东隆起带这两个区域上白云岩在相对海退期更为发育;(3)白云石的岩石结构组分之间的差异性与其形成的沉积背景有关,粉晶白云岩在中央古隆起—靖西台坪和靖东隆起带上均广泛发育,颗粒白云岩和含硬石膏结核粉晶白云岩仅零星分布在中央古隆起—靖西台坪带上,而白云石化不彻底的灰质粉晶白云岩和白云质泥晶灰岩主要分布在洼地中心和边缘地带。     

鄂尔多斯盆地西南缘岐山地区中奥陶统沉积特征及沉积环境研究

本文通过野外剖面实测、样品采集、薄片鉴定等手段,收集地球化学数据及前人研究材料,对岐山地区岩性组合、沉积构造进行了研究,分析其中奥陶统沉积环境演化过程。结果表明,岐山地区在中奥陶统下马家沟组早期沉积白云岩,为局限海台地环境;下马家沟组中、晚期沉积中厚层状灰岩,为开阔海台地环境;上马家沟组沉积厚层的纹层状灰岩夹碎屑流、浊流等深水沉积建造,水体逐渐加深,并进入台地前缘斜坡沉积环境;峰峰组发育厚层的纹层状灰岩,为台地前缘斜坡环境并向深水海盆靠近。由此判断岐山地区应为南缘凹陷上,除淳化-旬邑次级凹陷以外的另一个水体更深、坡度更大的次级凹陷。     

鄂尔多斯盆地祁连海域奥陶纪岩相古地理特征及演化

根据鄂尔多斯盆地西部及南部奥陶纪露头勘察结果,尤其是中奥陶统平凉组页岩在盆地的西部及南部普遍存在,结合地表露头及盆内钻孔资料,系统分析研究了鄂尔多斯盆地祁连海域早古生代奥陶纪不同时期沉积环境特点,分析了各沉积期的岩相古地理特征。受中央古隆起形成和祁连海向东逐渐海侵影响,马家沟组一期到五期,地形坡度较缓,鄂尔多斯盆地古地理格局由祁连海向盆地内部分别发育开阔海台地、局限海台地到蒸发台地相沉积。马家沟组六期和平凉期以及其上的上奥陶统沉积时期,主要为开阔海台地、斜坡相和深水盆地相沉积,在台地向斜坡的转换部位发育一些生物碎屑灰岩及由珊瑚组成的生物礁滩相沉积,斜坡部位发育平凉组笔石页岩斜坡相沉积,构成了华北盆地边缘中—上奥陶统一套特殊的局部天然气勘探组合。鄂尔多斯祁连海域奥陶纪岩相古地理研究具有重要的地质意义和实际生产意义。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境与岩相发育特征

鄂尔多斯盆地位于华北地台西部 ,中奥陶统马家沟组含硬石膏的白云岩是盆地中主要的储层与产层之一。奥陶纪由于西侧贺兰裂谷再次开启 ,裂谷肩部发生抬升 ,以及南侧逆冲断层的左行走滑作用 ,在盆地西部和南部形成一“L”形隆起 ,又称中央隆起。在隆起东侧由均衡补偿作用伴生一西缓东陡的边侧坳陷 (盆地 ) ,称 (内 )陆棚盆地亚环境。通过沉积相研究 ,建立了两个马家沟组的沉积模式。其一为东西向穿越 (内 )陆棚盆地中心的陆棚沉积模式 ,该模式中的 (内 )陆棚盆地与中央隆起之间为水下凸起-洼地亚环境 ,其东为开阔内陆棚亚环境。马一时、马三时、马五时(内 )陆棚盆地发育为含白云岩的硬石膏岩 ,石盐岩盆地 ,盆缘主要发育白云岩-硬石膏岩坪 ,马五时西缘硬石膏岩-白云岩坪发育 ,是天然气藏主要分布区。以上表明沉积时气候干热 ,海平面下降 ,具深坳陷海水浓缩成盐特征。马二时、马四时气候湿热 ,海平面上升 ,(内 )陆棚盆地发育成石灰岩白云岩盆地 ,周围盆缘发育为 (含 )白云岩-石灰岩坪。水下凸起-洼地亚环境于马三时和马五时发育白云岩 ;马四时发育石灰岩 ,南延则过渡为白云岩、石灰岩的浅滩。东侧的开阔内陆棚亚环境 ,主要发育微晶-亮晶颗粒石灰岩、白云岩夹硬石膏岩、风暴岩。马六时 ,中央隆起以东根     

SEDIMENTARY FOLDS AND THE DEVELOPMENT OF LIMESTONE IN AN EARLY ORDOVICIAN SEA

In a vast region in Scandinavia, a monotonous and extremely slow deposition of anaerobic mud persisted through the Late Cambrian. After a long time with no or very little sedimentation, deposition was recommenced in the Early Ordovician at an equally slow rate, but with calciumcarbonate as the main component. pH at the bottom was so low that the deposition of the carbonate in the long run only just outweighed the solution, which occurred frequently and sometimes during long periods. By oscil- lating solution and precipitation in the pores, lime mud could set into limestone on the sea-bed. By more definite phases of solution, most of the limestone could be reduced to a marl bed with remains of undissolved limestone. Single limestone beds formed over such marl were apt to glide and deform into anticlines, which rose from the sea- bottom to heights up to 20 cm. These folds were rarely destroyed mechanically, which speaks for a tranquil bottom environment. Their crests were, however, cheinically corroded in the same way as discontinuity surfaces, which were also formed at many intervals. The processes by which the discontinuity surfaces were formed never affected a fold mechanically. The corrosion of the fold crests and of the discontinuity surfaces took place on the bottom of the sea, at safe distance from the surface. The corrosion was most frequently associated with the formation, and maintenance, of a glauconite skin. The abundance of preserved fold structures indicates that the region was relatively deep under the sea for most of the Early Ordovician. Later on, already in the middle-Late Arenigian, the sea may have become shallower. The findings are extrapolated, with some probable interpretations and new observations, to include a hypothetical explanation for the passage from black shale to limestone facies.     

塔中地良奥陶系地层格架与沉积演化

塔里木中部地区奥陶系大致以Ⅰ号断裂为界分东北和西南两个地层分区,自下而上分白云岩段、灰岩段、泥质灰岩段、泥岩夹灰岩段、泥岩夹砂岩段、砂砾岩段、泥岩夹砂岩段、泥岩灰岩互层段和砂岩段等9个岩性段。早奥陶世,塔中地区以碳酸盐岩台地相为主,自西向东为局限台地相、开阔台地相、台地边缘相和深水斜坡相。中——晚奥陶世,塔中地区西部以混积陆架相为主,东部以深水斜坡相为主。中—晚奥陶世,塔中东部及塔东地区在构造上具弧后前陆盆地性质。中—上奥陶统地层完整地记录了该盆地从形成发展到消亡的过程,即早期为深水斜坡相复理石活动沉积,晚期演化为浅海陆架相稳定沉积。     

Genesis of Dolomite from Ma55–Ma510 Sub-members of the Ordovician Majiagou Formation in the Jingxi Area in the Ordos Basin

We clarified three stages of dolomitization and secondary changes by studying the petrology and geochemistry characteristics of dolomite from the Ma55–Ma510 sub-members of the Ordovician Majiagou Formation in the Jingxi area in the Ordos Basin: (1) Syngenetic microbial dolomitization is characterized by formation of dolomite with a mainly micrite structure and horse tooth-shape dolomite cements. (2) Seepage reflux dolomitization during the penecontemporaneous period superposed adjustment functions such as recrystallization and stabilization in the middle-deep burial stage, forming dolomites mainly consisting of micro crystal and powder crystal structure. (3) Powder dolomite, fine dolomite, and medium-coarse crystalline dolomite formed in pores and fractures in the middle-deep burial stage. The secondary concussive transgression-regression under a regressive background is an important condition for the occurrence of many stages of dolomitization in the study area. The basin was an occlusive epicontinental sea environment in the Ma5 member of the Ordovician Majiagou Formation sedimentary period. In the sediments, sulfate content was high, which is conducive to the preservation of microbial activity and microbial dolomitization. Micritic dolomite formed by microbial dolomitization provides good migration pathways for seepage reflux dolomitization. Affected by evaporation seawater with increased Mg/Ca ratio, seepage reflux dolomitization was widely developed and formed large-scale dolomite, and underwater uplifts and slopes are favorable areas for dolomite. In the middle-deep burial stage, dolomitizing fluid in the stratum recrystallized or stabilized the previous dolomite and formed a small amount of euhedral dolomite in the pores and fractures.     

塔中Ⅰ号断裂坡折带上奥陶统碳酸盐岩储层微观孔隙成因

塔中Ⅰ号断裂坡折带上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩储集空间类型主要有孔、洞、缝三大类,微观储集空间主要有粒内溶孔、铸模孔、粒间溶孔、晶间溶孔和微裂缝。通过对台地边缘16口井的良里塔格组灰岩进行岩石薄片鉴定、胶结物地球化学分析以及成岩演化序列研究,指出微观孔隙主要形成于埋藏成岩环境中,并列出4项具有指示意义的证据,包括：方解石胶结物中高温包裹体普遍存在;方解石胶结物稳定氧碳同位素丰度分异特征;灰岩中丰富与优质储层伴生的指示埋藏成岩作用的白云石;广泛分布的H₂S气体。此外,分析了溶蚀性流体的主要组分和不同区域埋藏溶蚀作用强度的差异性。     

塔里木盆地下古生界岩溶型储层类型及特征

塔里木盆地下古生界岩溶型储层可划分为同生岩溶、风化壳岩溶和埋藏岩溶等三种类型。同生岩溶型储层主要为礁滩体受三级或四级相对海平面下降导致的短暂暴露和淡水淋溶的产物。风化壳岩溶型储层包括层间岩溶和潜山岩溶两个亚类:层间岩溶为碳酸盐岩中—短期抬升剥蚀和淡水淋溶的产物,地形起伏平缓,与上覆碳酸盐岩呈平行不整合接触;潜山岩溶为碳酸盐岩长期抬升剥蚀和淡水淋溶的产物,地形起伏强烈,与上覆石炭系、侏罗系—白垩系碎屑岩呈角度不整合接触,包括石灰岩潜山和白云岩潜山。埋藏岩溶型储层又可分为原源埋藏岩溶和异源埋藏岩溶两个亚类,前者为有机酸、盆地热卤水、TSR成因的硫化氢等成岩流体作用的产物,后者为深源热液作用的产物。认为塔里木盆地岩溶型储层是多期次岩溶作用叠加改造的结果。     

鄂尔多斯盆地奥陶系颗粒滩白云岩储层特征及主控因素

基于岩心观察、薄片鉴定、物性分析和地球化学分析,结合岩相古地理研究,认为鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下发育三套颗粒滩白云岩储层,分别为下奥陶统马家沟组马二段、马四段和马五_(7+9)亚段。马二段颗粒滩环台内洼地分布,马四段和马五_(7+9)亚段颗粒滩环台内洼地以及滩间次级洼地两侧的相对隆起带分布。白云岩储集空间类型主要为粒间孔、晶间(溶)孔、溶蚀孔洞和裂缝。三维CT分析表明,白云岩储层具有优良的储渗性能。颗粒滩白云岩主要为浅埋藏蒸发海水渗透回流交代成因。白云岩储层的发育主要受控于三个因素:层序格架控制的颗粒滩分布,表生岩溶作用,构造裂缝系统。