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。     

靖边潜台西侧奥陶系马五4亚段岩相古地理特征

鄂尔多斯盆地中奥陶统马五₄亚段是靖边气田重要的天然气勘探层段,目前相关的岩相古地理图多以段和亚段为单位、以盆地为尺度,作图精度不能满足油气勘探开发的需要。以靖边潜台西侧为研究区,根据该区的古地貌特征、标志性矿物（硬）石膏的类型及其环境意义,分马五₄3、马五₄2和马五₄1三个小层开展岩相古地理工作。根据沉积背景和地层等厚图将该区中部厚度较大、地形略陡的区域解释为洼地,将洼地周边厚度较小、地形平缓的区域解释为坪。目的层段（硬）石膏有块状、球状结核和晶体等三种类型,块状硬石膏与暗色泥质藻纹层白云岩互层,代表了一种浅水水下蒸发、间或遭海水漫侵的潮上环境;球状硬石膏结核分散于浅黄色泥粉晶白云岩中,为准同生成因,代表了蒸发、偏氧化、变盐度的潮上环境;石膏晶体相对较少,多为柱状,或与球状硬石膏结核混生,代表的沉积环境与球状硬石膏结核基本相同。块状硬石膏主要分布于洼地中,为潮上带硬石膏洼地,根据硬石膏的含量进一步细分为含块状硬石膏白云岩洼地、块状硬石膏质白云岩洼地和白云质块状硬石膏洼地;球状硬石膏结核及石膏晶体主要分布于古地貌的坪中,结合其局限蒸发潮上带的背景,将其命名为球状硬石膏结核白云岩潮坪。马五₄3、马五₄2和马五₄1的岩相古地理格局基本一致,但从下向上,硬石膏洼地范围逐渐收缩,块状硬石膏的含量也逐渐下降,反映了沉积过程中水体逐渐蒸发变浅的过程。     

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马五_4亚段沉积演化及岩相古地理

综合野外露头及钻井岩心、薄片观察,总结了鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五4亚段沉积微相类型及纵向微相序结构类型。并选取膏盐岩累计厚度及膏盐岩累计厚度/地层厚度等单因素,以单因素分析多因素综合作图法理论为指导,对马五43、马五42、马五41b、马五41a等4个小层进行深入研究。分析结果表明,马五4亚段沉积时期处于一个干旱炎热、海平面相对较低的沉积环境,其内部存在隆洼相间的古沉积格局,从马五43沉积时期至马五41沉积时期,相对海平面逐渐上升,海水含盐度逐渐降低,这些是控制各小层沉积微相发育和空间分布的重要因素。     

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。     

鄂尔多斯盆地靖边气田沟槽与裂缝的配置关系对天然气富集程度的影响

陕200井区是在鄂尔多斯盆地靖边气田发现的一批具有潜在储量的区块,对该井区天然气富集规律的认识有助于更好地进行勘探开发。研究认为:沟槽与裂缝的不同配置关系对马五段各小层天然气的富集程度产生不同的影响,上古生界天然气首先沿沟槽垂向穿层运移至奥陶系下古生界马五段各个小层中,然后再沿裂缝转为小层内的侧向运移;沟槽发育越完善,裂缝密度越大,则天然气富集程度越好。马五1亚段、马五2亚段在沟槽和裂缝的双重作用下,其含气饱和度高于仅有裂缝的马五41小层,研究区各层段天然气富集程度从小至大依次为马五1亚段、马五2亚段和马五41小层。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段岩相古地理及有利区带预测

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段自上而下分为马五1至马五1010个亚段,其中马五1+2、马五4、马五6、马五8、马五10等亚段处于相对海退期,以发育膏盐沉积为特征,马五3、马五5、马五7、马五9等亚段处于相对海进期,以发育灰岩沉积为特征。综合露头剖面、钻井岩心及岩石薄片的观察,结合测井、地震解释及单因素综合方法,在马五段中识别出16种典型的沉积微相序,建立了相应海进期和海退期沉积模式。勾画出古隆起东侧马五段中组合(马五5—马五10亚段)台内颗粒滩分布。恢复了盆地马家沟组五段内10个亚段的岩相古地理。预测了马家沟组上组合(马五1—马五4亚段)风化壳岩溶储层及中组合白云岩储层发育有利相带的平面分布。     

长庆中部气田奥陶纪马家沟组储层成岩模式与孔隙系统

长庆中部气田奥陶纪马家沟组马五～马五储层的主要成岩作用包括:(Ⅰ)准同生白云石化作用;(Ⅱ)白云石对小球状硬石膏结核(简称"膏球")和板状硬石膏晶体的交代;(Ⅲ)石膏的溶解;(Ⅳ)自生石英、自生粘土矿物在白云石晶间生长;(Ⅴ)早期方解石的充填作用;(Ⅵ)晚期方解石的充填作用;(Ⅶ)钾石盐的充填作用;(Ⅷ)去白云石化作用。其中造成孔隙的是(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ),破坏孔隙的主要是(Ⅴ)、(Ⅵ)、(Ⅶ)、(Ⅷ)。最重要的成岩作用是(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)。主要的成岩模式有:云化-溶蚀型、云化-溶蚀-充填型、云化-溶解型、云化-交代-溶解型、云化-交代-溶解-早充填型、云化-交代-溶解-早充填-晚充填型、云化-交代-溶解-早充填-晚充填-钾石盐充填型。其中云化-溶解型、云化-交代-溶解型以及云化-溶蚀型是形成孔隙的主要成岩方式。主要的孔隙系统类型有5种:密球型、"球 胀裂缝型"、"球 晶间溶孔型"、晶模孔型、晶间溶孔型。其中,密球型、"球 胀裂缝型"、"球 晶间溶孔型"是最主要的孔隙系统类型。长庆中部气田马五段储层的发育首先受沉积微相控制,即膏球的发育;在此基础上还受成岩方式控制。膏球发育于马五、马五、马五、马五,尤其是马五。白云石对硬石膏球的交代作用和石膏的溶解作用广泛发育于马五、马五、马五、马五、马五、马五、马五、马五地层中。早期方解石、晚期方解石和钾石盐的充填作用主要发育在马五、马五、马五和马五地层中,而在马五、马五地层中不发育。膏球在马五、马五、马五不发育。所以,马五、马五、马五是最好的储集层段马五、马五是其次的储集层段。马五、马五、马五是最差的储集层段。     

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。     

鄂尔多斯盆地中部气田区中奥陶统马家沟组马五5-马五1亚段储层孔隙类型和演化

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组最上部的马五₅-马五₁亚段为盆地内中部气田区主要的天然气储产层之一,厚度70~80米,面积约4.8×10⁴平方千米。储集岩主要的原始岩性为不同程度地存在晶间孔隙的含硬石膏柱状晶和结核的粉晶白云岩和粗粉晶白云岩。中奥陶世末至中石炭世,经历了140余Ma的表生裸露期成岩作用,古风化壳岩溶十分强烈,特别是在含硬石膏柱状晶和结核的粉晶白云岩中形成广布于气田区的形式多样的储集空间类型。埋藏成岩作用次生溶蚀孔隙主要叠加于古风化壳岩溶所形成的孔、缝及洞中,使其再次扩溶,或使孔、缝及洞中半充填的沉积物再次溶解或部分溶解。印支期产生的80°方向和燕山期30°和60°方向的共轭裂隙,亦以在古岩溶作用较强烈、并存在孔隙的岩性中较明显。从岩芯和铸体薄片中识别出21种孔、洞、缝和裂隙,包括沉积(准同生)期的原生孔隙3种; 表生裸露成岩期次生孔隙9种; 埋藏成岩期次生孔隙5种; 构造裂隙和断层4种。在同一块岩芯,甚至同一块铸体薄片中,常可见到不同成岩期次的多种孔隙类型叠加和同时出现。在中部气田区,各种孔隙空间的发育程度,分布范围和对储层的贡献值是不一样的,是导致储层的非均质性的主要原因之一。     

塔里木盆地卡塔克隆起中下奥陶统鹰山组白云岩储集层特征及主控因素*

塔里木盆地卡塔克隆起中下奥陶统鹰山组白云岩储集层主要由灰质粉晶—细晶白云岩和粉晶—细晶白云岩构成,储集空间以晶间孔、晶间溶孔和针状溶孔为主,所占比例大于85％。地质、地球化学综合分析表明,鹰山组白云岩储集层受多种因素控制。去白云石化形成大量晶间孔并为后期溶蚀流体提供了运移通道。表生岩溶过程中形成大量晶间溶孔,并使白云岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值随深度增加而降低,同时其Fe、Mn含量下降、阴极发光变弱,并使局部发生去白云石化,在测井曲线上表现为“三高二低”。沥青充注作用表现为缝合线中充填沥青,同时部分样品晶间孔中也有荧光显示。埋藏溶蚀作用的非选择性强,形成大量针状溶孔,其产状与岩石组构无明显相关关系,部分针状溶孔被方解石充填。     

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。     

塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩储集特征与白云岩成因探讨*

塔里木盆地油气资源丰富,在寒武—奥陶系碳酸盐岩中发育有优质储集层。在野外地质观察、岩心观察与分析、常规薄片和铸体薄片观察鉴定基础上,详细研究了塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐岩的储集特征,划分了储集空间类型,并对不同储集空间形成与演化做了初步分析。碳酸盐岩储集层的储集空间可分为孔、洞、缝3大类,进一步又划分为粒内孔、粒间孔、晶间孔、铸模孔、生物格架孔、孔洞、洞穴、构造缝、压实压溶缝和溶蚀缝10小类。溶洞与裂缝为最有效的储集空间。碳酸盐岩的原始储集空间经历了多期成岩作用改造,另外后期构造活动也提供了大量裂隙通道,有效储集空间绝大部分为次生成因,溶蚀作用很大程度上改善了储集性能。碳酸盐岩储集层分为裂缝—孔隙型、裂缝—孔洞型和裂缝型,其中裂缝—孔洞型为最有效的储集层。在寒武系和下奥陶统发育了不同成因的白云岩：寒武系白云岩主要形成于蒸发潮坪/潟湖有关的潮上和潮间带,属于准同生期产物;下奥陶统白云岩主要属于回流渗透/混合水白云岩化产物,另外在下奥陶统礁滩石灰岩部分白云岩化,属于交代白云岩化产物。在盆地深部奥陶系中同时发育有交代成因白云岩,属于晚期埋藏白云岩化产物。     

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。     

鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳储层特征及主控因素分析

鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳储层岩石类型以含膏模孔的细粉晶白云岩为主。储集空间主要为溶孔,溶孔的充填程度及类型决定了储层物性的好坏。充填物类型决定储集空间的好坏,方解石充填对储集空间破坏性较大,但充填白云石由于其自身晶粒较粗,发育晶间孔,对储集空间具有建设性作用。对盆地东部风化壳储层发育的表征形态及孔洞充填物的硫同位素、化学成分、激光碳氧同位素、锶同位素特征的分析表明,盆地东部岩溶孔洞中充填的方解石主要形成于裸露风化期,而白云石则是埋藏期压释水岩溶的产物,提出中深埋藏期的压释水岩溶是有利储层形成的关键因素。     

古老碳酸盐岩层系油气储层地质特征

对研究程度较高的北美奥陶系碳酸盐岩油气田特征参数作了统计和分析,对比中国下古生界碳酸盐岩油气田,分析了古老碳酸盐岩油气储层的特点及主要控制因素。北美大陆奥陶纪沉积环境以环潮坪—浅水陆棚为主,储集岩可简单地划分为四种岩相类型,包括泥晶灰岩、粒泥灰岩、泥粒灰岩以及颗粒灰岩。晶间孔、角砾岩相关孔隙及溶蚀孔隙是最主要的孔隙类型,其中尤以晶间孔最为普遍。中国下古生界碳酸盐岩油气储层的演化更为复杂,原生孔隙损失殆尽。北美和中国的研究都表明,岩溶储层和白云岩储层是主要的有效储层。当埋深超过3000m时,白云岩是主要的储层岩石类型。在埋深增大的情况下白云岩保持更好的储集性能,这是一个基本的趋势。中国下古生界碳酸盐岩埋深较大,所以白云岩储层是一个特别值得关注的领域。     

靖边潜台奥陶系马五4亚段白云化作用研究

从靖边潜台奥陶系马五段主要岩石类型出发,综合分析沉积特征和地球化学特征,认为靖边潜台奥陶系存在三种白云化作用:（1）泥粉晶云岩与硬石膏共生,形成于盐度较高的局限蒸发潮坪,为准同生白云化所形成;（2）粗粉晶云岩分布较局限,夹于与硬石膏共生的泥粉晶云岩层之间,不与硬石膏共生,但低有序度和略富钙的特征表明其为回流渗透白云化成因;（3）岩溶风化壳较发育区的孔洞缝中大量次生方解石的残余组构表明,去白云化之前的白云石以细砂晶为主,多为自形、半自形菱面体,部分具有环带构造和“亮边雾心”,形成温度为52.30℃~78.05℃,碳氧同位素特征与典型的埋藏白云石较接近,说明其为浅-中埋藏环境下形成的白云石。这三种白云化作用中,准同生白云化是最主要最普遍的白云化类型,其次是浅-中埋藏白云石,回流渗透白云化分布较局限。明确马五₄亚段的白云化类型,对于重建岩相古地理、研究储层的形成机理、提高勘探的成功率有重要意义。