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。     

张性盆地高温砂岩储层发育控制因素:以珠江口盆地文昌A凹陷为例

珠江口盆地西缘文昌A凹陷6号断裂带珠海组二、三段由于处于高地温环境,经历了较强的成岩改造,形成原生孔和次生溶孔比例相当的孔隙特征,发育低-中渗砂岩储层,平均孔隙度7.76%,而渗透率普遍小于2.5×10-3μm2。目前,该低渗储层形成的控制因素尚不清楚。通过物性测试、铸体薄片和扫描电镜等综合分析了储层低渗原因与优质储层发育控制因素。研究表明:文昌A凹陷珠海组二段埋深大于3 400m,发育扇三角洲前缘相,砂岩粒度粗,但成分成熟度偏低,且岩性变化大、泥质含量较高,造成抗压实能力相对较弱;其次,早期孔隙流体呈酸性,粒间缺乏早期碳酸盐胶结物,造成压实程度加大;绿泥石和伊蒙混层对喉道的堵塞也是该区低渗原因之一;该段中-粗砂岩储层经历了大气淡水溶蚀、有机酸溶蚀和热液溶蚀,其中晚期热液溶蚀对孔隙度增大有重要贡献。珠海组三段发育潮坪相,以特低渗储层为主,低渗的原因主要是砂岩粒度细,埋藏深,压实较强;其次,早期孔隙流体呈碱性,存在大量碳酸盐胶结物,以及局部层位石英次生加大强烈,造成特低渗;该段细砂岩原生孔隙较发育,其保存与绿泥石环边有关;由于强压实和绿泥石的堵塞作用导致喉道细小,孔喉半径比范围较大;高温强成岩背景下的低渗砂岩储层形成原因是该套砂岩储层分布预测的重要地质依据。     

四川盆地北缘灯影组储层中多期流体充注及效应

热液流体改造是优质碳酸盐岩储层发育的一个重要因素,许多深埋优质碳酸盐岩储层中次生溶孔的形成,均被归功于各种成因的侵蚀性流体对碳酸盐岩的溶蚀作用(Hill,1995;Wang etal.,2011)。热液流体除对碳酸盐岩产生显著的溶蚀作用外,还能在一些先存孔洞或裂缝中沉淀出不同类型的矿物或矿物组合,使已有的孔隙空间被部分地充填或完全地充填,从而使优质储层     

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。     

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。     

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。     

成岩作用对洪浩尔舒特凹陷白垩系储层质量的影响

洪浩尔舒特凹陷白垩系砂岩储层具有非均质性强、不同沉积背景下储层物性演化有差异、有利储层预测难的特点。 在对该区白垩系砂岩储层宏观沉积背景研究的基础上,利用岩石薄片、铸体薄片观察及岩心精细描述等资料,对洪浩尔舒 特凹陷白垩系砂岩储层的成岩作用及其对储层物性的影响进行了探讨。结果表明：研究区储层物性演化明显受埋藏-成岩 作用事件的影响,埋藏压实作用是导致砂岩部分原生孔隙丧失的主要原因;胶结作用对砂岩物性降低也具有一定影响;中 成岩阶段阿尔善组烃源岩成熟所排出的酸性孔隙流体是形成次生孔隙及导致砂岩储层物性改善的主要介质;缓坡带辫状河 三角洲相砂岩粒度偏细,分选好,杂基含量低,孔隙流体容易进入,形成溶蚀次生孔隙,为有利储层发育相带;而凹陷中 部滑塌浊积扇辫状水道砂岩体中孔隙衬里绿泥石胶结物的存在有效抑制了石英的次生加大,使得一部分原生粒间孔隙得以 保存。故而勘探中需注意压实作用及胶结作用对储层的不利影响,重点寻找辫状河三角洲砂体中溶蚀次生孔隙发育带及滑 塌浊积扇辫状水道砂体中绿泥石薄膜发育带等有利储层发育带。     

东营凹陷沙河街组砂岩储层砂泥岩界面对长石溶蚀的影响

深部碎屑岩储层的原生孔隙损失严重,深层油气藏能否形成的关键问题之一是盆地碎屑岩致密储层是否发育次生孔隙。作为砂岩骨架颗粒的长石发生溶蚀反应,是中深部碎屑岩储层次生孔隙形成的重要作用。选取东营凹陷中部地区中央断裂带和牛庄洼陷发育的湖相三角洲-浊积岩砂体为研究对象,运用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X粉晶衍射(XRD)以及电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)等分析测试技术研究了砂泥岩界面处砂岩长石溶蚀、高岭石形成分布以及次生孔隙发育特征。研究结果表明,随着压实作用进行,泥岩中的有机质热演化以及伴随的蒙脱石伊利石化是中深部砂岩储集层酸性孔隙流体的主要来源。揭示出砂泥岩层序中泥岩成岩作用对于砂岩骨架颗粒长石溶蚀以及自生高岭石形成、分布具有重要影响。砂泥岩界面对长石溶蚀的控制作用与泥岩中有机质含量、成熟度等地球化学特征有关。对于研究区埋深大于3000m的浊积岩砂体,由于被有效烃源岩包裹,烃源岩压实排出的有机酸对长石溶蚀产物Al元素具有较强的络合作用,导致砂泥岩界面处长石溶蚀程度较高,而高岭石含量较低,形成的次生孔隙不会被高岭石饱和充填,提高了砂泥岩界面处储层的孔隙度和渗透率。而三角洲前缘砂体埋藏较浅,远离有效烃源岩中心,泥岩中有机质含量普遍较低,生成有机酸的潜力较小,对砂泥岩界面处长石的溶蚀作用影响有限。通过油源断层或隐蔽输导体系沟通,深部的酸性流体可以沿着油气运移通道进入埋藏较浅的三角洲前缘砂体,对长石进行侧向溶蚀,导致含油气砂体内部高岭石含量相对较高。研究成果对于正确理解沉积盆地砂岩储层次生孔隙形成机制以及储集层评价、有利储层预测具有重要意义。     

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。     

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。     

东营凹陷博兴洼陷沙四上亚段滩坝优质储层形成机理与分布特征

综合运用岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜分析、岩石物性测试以及试油结果等分析方法,对东营凹陷博兴洼陷沙四上亚段滩坝中深部储层基本特征进行了研究。结果表明：滩坝中深部储层主要为低孔低渗储层,储集空间表现为原生孔隙和次生孔隙并存发育;研究区优质储层的形成机理主要有沉积作用、地层超压、油气充注、酸性溶蚀和绿泥石颗粒包壳;坝主体和滩脊距泥岩层较远部位储层分选好,抗压实能力强,由于酸性溶解对储层的改造以及油气充注对胶结作用的抑制,中深层仍发育大量原生孔隙和次生孔隙,储层物性较好,并在异常超压和绿泥石颗粒包壳的保护下保存至今并成为有效优质储层;坝主体和滩脊距泥岩层较近部位储层,由于早期强烈的碳酸盐胶结作用并形成致密胶结壳,导致现今储层物性极差,主要发育无效储层;坝侧缘以及滩席储层原始沉积条件差,杂基含量高,在埋藏过程中以压实作用和泥质碳酸盐胶结作用为主,溶解作用微弱,现今物性差,从浅层到深层基本全为无效储层。博兴洼陷沙四上亚段滩坝优质储层主要分布在厚层坝主体和滩脊砂体的中部位置。     

深埋藏致密砂岩中相对优质储层形成机理——以川西坳陷新场构造带须家河组为例

川西坳陷中部新场构造带须家河组砂岩主要分布在须二段和须四段,由于埋藏深,普遍经历了复杂的成岩作用,普遍为特低孔隙、低渗透超致密砂岩,但仍较发育有一定数量的相对优质储层并形成致密砂岩气藏。为了更有效地预测和扩展须家河组致密砂岩的相对有利优质储层,则需理清相对优质储层的形成机理。本文通过薄片鉴定、扫描电镜、物性测试、阴极发光及电子探针等测试分析手段,以岩石与矿物学特征、储层特征、成岩作用研究为基础,重点分析物质组成、结构特征、早期胶结作用、流体-岩石相互作用、构造活动、生排烃期次等对于原生孔隙保存及次生孔隙的形成、保存两大方面的影响,最终达到对研究区须家河组致密砂岩中相对优质储层形成机理的系统性研究和认识。结果表明,主要形成机理包括残余原生孔隙的保存和次生孔隙的形成两个方面,其中残余原生孔隙的保存机制主要为早期绿泥石环边、早期适度碳酸盐胶结、部分裂缝导致的油气充注,而次生孔隙则主要来自于长石和少量不稳定岩屑的溶蚀作用,以及破裂作用形成裂缝及其引起的溶蚀作用。     

惠民凹陷西部老第三系沙河街组三段三角洲体系及砂岩体沉积特征和演化规律

惠民凹陷是渤海湾地区新生代断陷盆地之一，西部地区老第三系发育完整。三角洲是最重要的沉积体系和油气聚集的有利地带，三角洲型砂岩体是研究区主要的油气储集体。沙河街组三段自下而上发育完整的深湖相－前三角洲亚相（泥页岩或浊积扇）－三角洲前缘亚相（砂岩体）－三角洲平原亚相（砂岩体）巨旋回沉积序列。本文阐述了区内沙河街期发育的若干个三角洲体系的亚、微相构成和沉积特征，重点研究了三角洲型砂岩体以及与其成因相关的浊积岩体的分布，发育样式，揭示了惠民凹陷老第三系沙河街组三段三角洲体系的形成，演化规律以及时空上和其他成因相关沉积体系的共生特征。     

渤海湾盆地深部有利储层发育的主控因素

本文主要从沉积、成岩方面及与之相关的因素来分析渤海湾盆地深部有利储层发育的主控因素。研究认为,除了沉积作用外,低地温梯度、高沉积速率、高加热速率、高生烃强度和异常压力等因素影响了成岩作用的进程和强度,对深部储层原生孔隙的保存和次生孔隙的形成产生积极的作用,造成了中部黄骅坳陷深层相对高孔高渗储层发育层段多,物性好,而东部辽河坳陷次之,西部冀中坳陷最差。     

Formation of chlorite rims and the impact of pore-lining chlorite on reservoir quality: a case study from Shiqianfeng sandstones in upper Permian of Dongpu Depression,Bohai Bay Basin,eastern China

The source material, precursor and formation processes of chlorite rims, and impact of pore-lining chlorite on reservoir quality of the Shiqianfeng sandstones, Dongpu Depression, Bohai Bay Basin, China, are studied using an integrated approach, including core observation, point-count analysis of thin-sections, scanning electron microscopy, electron microprobe analysis and cathode luminescence. The petrographic analysis shows that chlorite rims consist of grain-coating chlorite, poorly crystalline pore-lining chlorite and euhedral-crystallised pore-lining chlorite. The chemical composition shows that pore-lining chlorite is mainly Fe-rich with an average of 0.785 for Fe/(Fe+Mg) ratio. Petrographic analysis shows a large amount of volcanic dust (3.0～16.0 vol%, average of 7.93 vol%) in Shiqianfeng sandstones, which determines the formation of poorly crystalline pore-lining chlorite. Transformation of volcanic dust to smectite rims started with shallow burial depth at an early diagenetic stage, followed by in situ alteration of the smectite rims to poorly crystalline chlorite rims. Euhedral-crystallised chlorite mainly develops in sandstones with high porosity, high permeability and open flow systems. Pore-lining chlorite can inhibit quartz overgrowth but cannot effectively prevent pore-filling of authigenic quartz, carbonate and kaolinite cements, and therefore cannot prevent porosity destruction. However, the occurrence of pore-lining chlorite is a barometer of good reservoir quality and intense hydrodynamic conditions.     

歧口凹陷伸展滑脱构造系统的厘定及其地质意义

歧口凹陷是渤海湾盆地中部黄骅坳陷的一个次级凹陷,凹陷内蕴藏着丰富的油气资源,是渤海湾盆地油气勘探的重点区块。在叠前三维地震剖面精细构造解释分析的基础上,识别和建立了歧口凹陷伸展滑脱构造系统。该系统分为南部伸展滑脱系统和北部伸展滑脱系统,南部滑脱系统以羊二庄滑脱断裂为主体,连接张东断裂、张北断裂、赵家堡断裂等伸展断裂组合而成,北部滑脱系统以沧东断裂为主体,连接大张坨断裂、海河断裂、港西断裂、港东断裂、南大港断裂等伸展断裂构成。在平面上两大滑脱系统各自构成一个帚状断裂体系,在剖面上表现为叠瓦式几何形态,与次级断裂常构成"Y"型或复"Y"型组合样式,向深部会聚到主滑脱面。歧口凹陷古近纪时期变形基本都限定在区域性底滑脱界面之上,并具有多层次滑脱构造特征,控制和影响了歧口凹陷不同级别的构造形态和组合样式,同时对盆地的沉降过程也有重要的控制作用。歧口凹陷伸展滑脱构造为本区的油气储集和运移提供了有利条件,并初步探讨了歧口凹陷伸展滑脱构造的动力学条件。     

鄂尔多斯盆地纳岭沟铀矿床绿泥石特征及地质意义

纳岭沟铀矿床位于鄂尔多斯盆地北部,具有明显的后期热液作用的特征,矿体空间展布主要受控于绿色-灰色砂岩的过渡界面,与绿泥石化的蚀变砂岩关系密切。通过对纳岭沟铀矿床不同颜色砂岩中的绿泥石进行详细的岩相学研究和电子探针化学成分分析,依据绿泥石的成因与共生矿物的关系,识别出绿泥石主要的3种类型:填隙物型绿泥石,片状与黄铁矿共生型绿泥石以及黑云母蚀变型绿泥石;同时通过绿泥石的Fe-Si图解确定了纳岭沟铀矿床不同颜色砂岩中的绿泥石主要为铁镁绿泥石和密绿泥石。根据Al/(Fe+Mg+Al)-Mg/(Fe+Mg)的关系图解确定出不同颜色砂岩中的绿泥石具有铁镁质流体和泥质两种来源,通过绿泥石中主要阳离子与镁的关系图解和计算得出的绿泥石形成温度共同确定出绿泥石是多期次的中低温热液流体作用的产物。综合研究表明,纳岭沟铀矿床的绿泥石形成至少经历了温度稍高的还原性流体和温度稍低的氧化性流体等两个期次的流体作用,稍高温的还原性流体与成矿关系更为重要。与绿泥石形成有关的热液流体作用不仅带入了部分铀,还促进了铀的活化和运移。     

Comparison between control factors of high quality continental reservoirs in Bohai Bay basin and Ordos basin

Bohai Bay basin, a typical extensional rift basin, and Ordos basin, an intra-craton down-warped basin, represent two important basin types in China. Because of their respective features, the main control factors for their high quality reservoirs are different. In Bohai Bay basin, the sandbody shows great variety in types and severely separated distribution and its high quality reservoirs are mostly controlled by the vertical secondary pore and vertical abnormal pressure. On the other hand, the sandbody in Ordos basin features a relative lack of variety, good continuity, indistinct vertical zone, and its reservoirs are mainly controlled by the diagenetic differentiation caused by different sedimentation inside the sandbody. Therefore, in the Bohai Bay basin, the exploration should be based on the analysis of sedimentary facies and the favorable diagenetic zones and formations. The focus in Ordos basin, however, should be put on the relatively high permeability sandstones in a generally low permeable sandstone background. __________ Translated from Geoscience, 2007, 21(2): 376–386 [译自: 现代地质]     

渤海湾盆地与鄂尔多斯盆地陆相优质储层形成条件对比分析

渤海湾盆地和鄂尔多斯盆地是我国重要的两类含油气盆地,渤海湾盆地属于拉张性断陷盆地,鄂尔多斯盆地属于克拉通上的坳陷盆地。由于盆地性质的不同,优质储层的主控因素各有差异：渤海湾盆地砂体类型多样,砂体分布具有较强的分割性,有利储层受垂向上次生孔隙发育带和异常压力带的控制;鄂尔多斯盆地砂体类型相对单一,砂体分布连续性强,储层垂向分布分带性不明显,主要受砂体内幕因沉积差异而导致的成岩差异的控制。渤海湾盆地油气勘探可以沉积相为基础,以成岩深度带和层位为线索展开。鄂尔多斯盆地要遵循“砂中找砂”的勘探思路,在普遍低渗背景下寻找相对高渗区。     

渤海D区块沙河街组高温低渗储层压裂液敏感性伤害及对策

渤海湾盆地渤海D区块沙河街组发育低渗-特低渗透油藏,地层具有异常高温高压特征。通过分析储层填隙物特征和孔隙结构特征,认为渤海D区块沙河街组储层属于中、低孔-低渗型。储层填隙物中易于膨胀及分散运移的伊利石含量较高,储层孔隙空间主要为残余原生孔及溶蚀孔,孔隙和喉道大小为细孔喉级别,孔喉连通性差,非均质性强;通过研究压裂液对储层的敏感性伤害,认为渤海D区块沙河街组储层属中等偏强水敏、弱速敏、中等偏弱碱敏、易水锁伤害。为降低压裂液对储层的敏感伤害、压裂液残留物伤害及与地层环境不配伍造成的储层伤害,渤海D区块高温低渗储层的压裂液须具有耐高温、弱碱性特性,且配方中宜添加防膨剂、稳定剂、缓冲剂和助排剂。