鄂尔多斯盆地奥陶系盐下白云岩储层特征、成因及分布

奥陶系盐下白云岩储层是鄂尔多斯盆地中东部天然气勘探的重要接替领域。基于钻井岩心、微观薄片、物性分析及地球化学特征等资料,应用微区多参数实验分析方法,对奥陶系盐下白云岩储层特征、成因与分布开展了系统研究。结果表明:①奥陶系盐下主要发育颗粒滩白云岩和微生物白云岩储层,其中颗粒滩白云岩储层岩性为砂屑白云岩、鲕粒白云岩和粉—细晶白云岩,储集空间由溶蚀孔洞、粒间孔、晶间(溶)孔和裂缝组成,平均孔隙度为6.04%;微生物白云岩储层岩性为凝块石白云岩,储集空间为溶蚀孔洞和微裂缝,平均孔隙度为5.64%。②奥陶系盐下白云岩储层孔隙来源于对颗粒滩和微生物丘中原生孔隙的继承,并经受了溶蚀作用、白云石化作用,以及膏盐矿物、石英、细—中晶白云石与方解石等充填作用的改造。③有利储层主要分布于中央古隆起、横山隆起及乌审旗坳陷中的低凸起带上。     

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。     

鄂尔多斯盆地宜川—黄龙地区奥陶系风化壳储层特征及主控因素研究

以岩心观察、薄片鉴定及测井资料解释为基础,结合孔隙充填物地球化学参数分析,对鄂尔多斯盆地宜川—黄龙地区奥陶系上组合风化壳储层特征及储层发育主控因素进行了研究。储层岩性主要为白云岩类及次生灰岩。储集空间以硬石膏结核溶模孔为主,溶蚀孔洞、晶间孔次之,裂缝对储层储渗性能具有一定的改善作用。储层具有低孔、低渗特征,孔隙度2%的居多(占73.8%),渗透率0.01×10~(-3)μm~2的最多(占86.6%)。储层发育主要受沉积相和成岩作用控制:处于相对高能环境的砂屑滩、(含)硬石膏结核白云岩坪是优质储层发育的有利相带;岩溶作用及白云石化作用是主要的建设性成岩作用,与之伴生的充填作用、压实作用及次生灰化作用是主要的破坏性成岩作用。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层特征及孔隙成因

针对鄂尔多斯盆地大牛地气田马五段低孔低渗岩溶白云岩储层发育特征,展开对致密岩溶白云岩储层孔隙成因进行研究。通过岩心、薄片观察,结合扫描电镜、CT扫描分析,明确了白云岩储层岩石学类型、孔隙类型及成因。结合测井及地球化学分析,认为表生期孔隙主要为膏溶孔、溶孔及地开石晶间孔隙;白云石含量及结构控制了白云岩晶间孔隙;残留有机质保护了藻云岩残余晶间孔隙。通过岩溶白云岩孔隙成因分析,最后认为:(1)白云石化作用及成因模式是造成岩溶白云岩储层低孔低渗的主要原因,准同生期-浅埋藏期形成的白云石晶粒普遍较为细小,晶粒结构以半自形-它形为主,晶间孔隙为微孔,造成孔隙喉道较窄;泥微晶白云岩与粉-细晶白云岩(储集岩)分布在纵向上具有不均匀性,造成白云岩整体上孔渗较低;(2)岩溶作用增加了白云岩储层的非均质性,裂缝、溶洞及较大扩溶孔被泥质、方解石充填,很大程度上降低了岩溶白云岩储层的孔渗性能,正因为膏质泥微晶白云岩和粉-细晶白云岩为低孔低渗特征,使得地表水携带的泥质不易充填孔隙。     

塔里木盆地下奥陶统蓬莱坝组白云岩成因及储层主控因素分析——以巴楚大班塔格剖面为例

寒武系-下奥陶统白云岩是塔里木盆地非常重要的勘探接替领域,但由于白云岩埋藏深度大,勘探和研究程度低,目前的认识程度无法满足勘探的需求,尤其是白云岩储层成因和分布的认识。本文以巴楚地区大班塔格剖面蓬莱组白云岩的精细解剖为例,测制解剖剖面9条,采集样品195块,系统的开展了岩石薄片、物性及地球化学特征分析,取得了两个方面的新的认识。1)是塔里木盆地蓬莱坝组发育粉晶、细晶、中晶和粗晶四种白云岩,主要形成于早-中埋藏期与海源流体有关的白云石化作用中,局部受到热液改造,其晶粒大小与原岩结构的粗细及孔隙空间的大小有关,原岩结构粗,形成的白云石晶粒就粗,原岩孔隙空间大,白云石晶粒就大。2)是白云岩储层的分布具成层性和旋回性,孔隙发育段总体位于向上变浅旋回的顶部,与高频旋回的暴露面有关,其载体以细-粗晶白云岩为主,孔隙主体来自原岩孔隙的继承和再调整,少量来自埋藏(热液)溶蚀作用,而并不是传统观点所认为的白云石化作用建造孔隙,这一认识对塔里木盆地深层白云岩有效储层预测具重要的指导意义。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩储层非均质性评价

马家沟组五段一层(马五1)缝一孔洞型含硬石膏结核和细晶的粉晶白云岩储层是鄂尔多斯盆地中部气田的主力产层，储层的非均质性很强，已成为影响勘探和生产的主要地质因素。着重研究了马五，沉积、成岩作用以及古潜沟的形成和空间展布，认为沉积相、成岩相和古潜沟是影响储层非均质性的关键因素，指出盆缘含硬石膏结核白云岩沉积微相和渗流白云石粉砂半充填溶膜孔的粉晶白云岩成岩相是最有利储层发育的沉积、成岩相，相对的岩溶高地一斜坡是有利的储层保存区。提出了适合本区的储层地质预测方法——叠图法，对指导勘探和开发生产具有实用意义。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩储层非均质性评价

马家沟组五段一层(马五1)缝-孔洞型含硬石膏结核和细晶的粉晶白云岩储层是鄂尔多斯盆地中部气田的主力产层，储层的非均质性很强，已成为影响勘探和生产的主要地质因素。着重研究了马五1沉积、成岩作用以及古潜沟的形成和空间展布，认为沉积相、成岩相和古潜沟是影响储层非均质性的关键因素，指出盆缘含硬石膏结核白云岩沉积微相和渗流白云石粉砂半充填溶膜孔的粉晶白云岩成岩相是最有利储层发育的沉积、成岩相，相对的岩溶高地-斜坡是有利的储层保存区。提出了适合本区的储层地质预测方法——叠图法，对指导勘探和开发生产具有实用意义。     

鄂尔多斯盆地靖边潜台及其周边地区中奥陶统马家沟组马五1-4亚段储层非均质性主要控制因素

鄂尔多斯盆地靖边潜台及相邻区域在马五1-4时总体上为(内)陆棚盆缘坪亚环境。储层主要岩性为粉晶白云岩及含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩。地层在岩性上的分布差异是控制储层非均质发育的基础性因素,以含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩对研究区更具控制意义。其他主要控制因素还有地质背景、古岩溶成岩作用、构造裂隙及断层分布等,古地貌、储层有效厚度以及非储层发育程度等对储层非均质性也具一定影响。靖边潜台为目前天然气主产区,靠近研究区的西侧和东侧的储集性均较差,西侧地层剥蚀严重,东侧溶蚀作用过于强烈,储集性能均遭到严重破坏。     

鄂尔多斯盆地靖边潜台及其周边地区中奥陶统马家沟组马五1-4亚段储层非均质性主要控制因素

鄂尔多斯盆地靖边潜台及相邻区域在马五1-4时总体上为(内)陆棚盆缘坪亚环境.储层主要岩性为粉晶白云岩及含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩.地层在岩性上的分布差异是控制储层非均质发育的基础性因素,以含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩对研究区更具控制意义.其他主要控制因素还有地质背景、古岩溶成岩作用、构造裂隙及断层分布等,古地貌、储层有效厚度以及非储层发育程度等对储层非均质性也具一定影响.靖边潜台为目前天然气主产区,靠近研究区的西侧和东侧的储集性均较差,西侧地层剥蚀严重,东侧溶蚀作用过于强烈,储集性能均遭到严重破坏.     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系储层控制因素分析

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系呈现出宽缓的盆缘含硬石膏白云岩坪与盆缘硬石膏白云岩坪相带，为孔洞型储层的成层发育、大面积展布创造了良好的条件。中部地区储层物性明显好于东部地区。本文从古岩溶地貌、古沟槽展布、压释水分布以及孔洞充填物类型的差异，系统分析了储层分布的控制因素。进而利用电子探针分析、同位素分析及包裹体测温，探讨了孔隙充填物的类型及形成环境。充填物中的白云石主要包括微成水微晶白云石、淡水白云石及马鞍状白云石三种类型，方解石主要包括微咸水粉细晶方解石、淡水方解石及铁方解石三种类型。微咸水微晶白云石和微成水粉细晶方解石主要形成于同生期层间岩溶发育期，淡水白云石及淡水方解石主要形成于裸露期风化壳岩溶发育期，马鞍状白云石及铁方解石主要形成于中深埋藏环境。     

塔里木盆地寒武系膏盐岩对盐下白云岩储层的影响

塔里木盆地寒武系盐下白云岩作为重要的战略接替区已成为近年来的研究热点。前人主要集中对寒武系白云岩的形成机制和膏盐岩的封盖作用进行了研究,而关于膏盐岩对白云岩储层的影响则少有涉及。本文总结了塔里木盆地寒武系白云岩储层特征,同时探讨了膏盐岩对白云岩储层的影响机制,以期为寒武系盐下白云岩勘探提供指导。塔里木盆地寒武系白云岩主要分为结晶白云岩和微生物白云岩两大类,其中结晶白云岩又可分为泥微晶白云岩、晶粒白云岩和颗粒白云岩,微生物白云岩又可分为凝块石白云岩、叠层石白云岩和泡沫绵石白云岩。受膏盐岩影响的白云岩储层类型可划分为膏溶孔型白云岩储层、晶间孔型白云岩储层和溶蚀孔型白云岩储层。蒸发潮坪环境中,膏盐岩的沉淀有利于克服白云石化的Mg2+的动力学障碍而形成白云岩,同时,微生物作用下SO24-的还原会促进白云石的沉淀。膏盐岩对白云岩储层孔隙的影响主要体现在:含硬石膏结核泥粉晶白云岩易于形成膏溶孔型白云岩储层;膏盐层较高的热导率有利于倒退溶蚀作用的发生;近地表低温条件下硫酸盐的溶解有利于白云石的沉淀;热化学硫酸盐还原作用形成酸性气体有利于深埋溶蚀作用,形成溶蚀孔型白云岩储层。     

鄂尔多斯盆地西部奥陶系风化壳岩溶作用模式

鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组顶部遭受长期风化剥蚀,形成了以膏云岩为主的风化壳岩溶储层。通过偏光显微和超微扫描电镜深入观察了（含）膏云岩的孔隙类型及充填规律,分析了其岩溶作用特点,研究了以膏云岩为主的岩溶作用特征与传统碳酸盐岩岩溶作用特征的区别,探讨了膏云岩发育区的岩溶作用模式。结果表明:硬石膏结核和石膏晶体以其强亲水性和远高于白云石、方解石的溶解度,极易率先吸水发生溶解形成组构选择性溶蚀孔隙,导致膏云岩层蜂窝状溶孔的形成。硬石膏的高溶解度和力学不稳定性使得研究区以膏云岩、白云岩和灰云岩互层的风化壳储层以膏模孔、扩溶膏模孔及与之伴生的胀缩微裂缝为主要储集空间,孔隙大小具有明显的自限性。岩性—（含）膏云岩和沉积微相—海平面低位期潮上带（含）膏云坪沉积是储层形成的先天物质基础和环境条件,并因此直接导致（含）膏云岩储层的成层分布特征。表层膏云岩首先遭受淡水淋滤形成蜂窝状溶孔,多层成层分布膏云岩这种独特的物理化学性质使风化壳内的岩溶水以弥散性渗透为主,这是膏云岩发育区岩溶作用特征和模式与碳酸盐岩产生重要差异的根本原因。     

鄂尔多斯盆地西部下古生界风化壳优质储集层发育规律及成因机制: 以桃2区块马家沟组马五1-4亚段为例*

鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组顶部遭受长期风化剥蚀,形成了以膏云岩为主的风化壳岩溶储集层。盆地西部包括桃2区块在内的马家沟组马五_1-4亚段以(含)膏云岩、白云岩和灰云岩互层发育为主。借助岩心观察、偏光显微分析和扫描电镜超微分析,识别出多层成层分布的(含)膏云岩;通过对硬石膏、白云石和方解石等矿物的物理和化学性质对比研究,认为(含)膏云岩的膏模孔、扩溶膏模孔及与之伴生的胀缩微裂缝为主要储集空间,孔隙大小具有明显的自限性,受硬石膏结核和石膏晶体大小的制约;岩性((含)膏云岩)和沉积微相(潮上带(含)膏云坪)是储集层形成的先天物质基础和环境条件,并导致(含)膏云岩储集层的层控分布特征;4期溶蚀作用过程中,硬石膏晶体和结核的组构选择性溶蚀和阶段性充填,是储集层形成的关键过程;储集层为层状相控、受岩溶作用影响,但岩溶地貌对储集层分布不再有决定性控制作用。(含)膏云岩发育区分散流的弥散性渗透溶蚀是大洞大缝不发育的主要原因。“层状相控岩溶作用岩性气藏”观点的提出将促使研究区下古生界从“岩溶古地貌气藏”向“相控岩性气藏”勘探的深刻转变。     

湖相白云岩成因模式及其储集性

湖相白云岩的成岩作用是非常规油气储层中非常活跃的话题,其成因模式以及储集性的研究对以碳酸盐岩为储层的油气勘探具有重要意义。通过综述前人关于湖相碳酸盐岩领域的研究成果,总结出以下几点:湖相白云岩成因模式主要有原生生物成因、准同生成因以及热液成因;湖相白云岩的储集空间类型包括以生物体腔孔为代表的原生孔、酸性流体作用下形成的溶蚀孔洞、白云石化作用或重结晶作用形成的晶间孔以及构造应力作用下形成的裂缝等4大类;其物性和孔隙结构分别受控于沉积环境及生物种类、酸性流体的溶蚀能力、白云岩化模式以及构造活动强度和岩石脆性等。以上研究成果可为湖相碳酸盐岩,乃至其他成因的碳酸盐岩物性影响因素以及油气地质意义研究提供借鉴参考。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田马家沟组储层类型成因及其主控因素

鄂尔多斯盆地大牛地地区奥陶系马家沟组油气勘探持续获得突破,实践表明马五段整体含气,但储层类型多,成因复杂。为系统归纳该段储层成因类型,通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光薄片观察、全岩X射线衍射分析、碳氧同位素分析等方法,对储集空间类型和储层发育主控因素进行了研究。结果表明,研究区马家沟组储层发育晶间孔、晶间溶孔、微裂缝、残余粒间孔和粒内溶孔等。储层发育的有利沉积相为局限台地藻云坪和蒸发台地膏云坪,并受回流渗透白云石化机制控制。表生岩溶作用对马五₅亚段储层无明显控制作用。研究区储层根据成因可分为四种类型:膏溶型储层、弱改造破裂型云岩储层、粉晶白云岩储层和同生溶蚀颗粒型储层。膏溶型储层和粉晶白云岩储层是主要的储层类型,膏溶型储层与沉积环境盐度和表生期岩溶作用有关,主要发育膏模孔;粉晶白云岩储层主要受海平面下降期的回流渗透白云石化控制,以晶间孔为主。以上四类储层成因类型的认识,对下一步鄂尔多斯盆地马五段的优质储层预测具有指导意义。     

川中地区中二叠统栖霞组滩控岩溶型白云岩储层特征及主控因素

四川盆地中部地区栖霞组的白云岩是该区主要储层,储层成因的主流观点是热液白云岩化。目前勘探实践发现,优质储渗体形成与早期相控岩溶作用有关。通过取芯及测录井资料进行了详细分析,研究结果表明,该类白云岩储层主要位于栖霞组中上部颗粒滩发育的地层中,按其宏微观产出状态可分为溶斑状云岩、溶洞充填云岩、针孔状基质云岩和致密基质云岩。储集岩物性以溶洞充填云岩最佳,储层类型属裂缝—孔洞型储层。进一步分析显示:研究区栖霞组滩相地层沉积后随即经历了一定时间的整体抬升暴露,期间接受早成岩期岩溶作用,形成了具相控特征的岩溶系统,早期淡水岩溶作用是优质孔洞型储层形成的关键。在中二叠沉积期后不久的东吴运动高峰期,热液流体上涌将岩溶系统及其部分围岩交代为白云岩。由于岩溶系统内部保留了较多的残余自由空间,经热液白云岩化调整后形成的白云石更为自形,且保存了较多的晶间孔隙。而相比之下,岩溶系统基岩已在早期埋藏中趋于致密,云化后形成的云岩物性较差。仅有部分颗粒岩仍然保留了一定的原始孔隙,云化后针孔较为发育。栖霞组白云岩储层具有相控性,规模性和继承性三大发育特点。提出优质储层分布受控于岩溶系统,为区内栖霞组白云岩储层成因提供了新的思路,对该区储层分布预测及进一步的勘探部署也具一定指导意义。