轮古地区古岩溶成像测井响应特征及其对岩溶发育的指示作用

塔里木盆地轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层受多期构造运动及古岩溶作用的叠加改造,该地区古岩溶作用形成的溶洞、裂缝等次生孔隙是主要的油气储集空间。因此古岩溶发育研究是碳酸盐储层评价极为重要的研究内容。文章在对轮古地区奥陶系碳酸盐岩储层大量成像测井资料处理基础上,主要通过对溶蚀裂缝、溶洞的成像测井响应特征进行分析,总结古岩溶标志的成像测井响应规律。高导缝在成像测井图像上表现为褐黑色正弦曲线,溶蚀缝表现为裂缝图像边缘不平直,未充填溶洞在图像上表现为暗色的团块分布,对于全充填洞,可在成像测井图中见到层理等沉积现象。溶蚀程度的差异可根据成像测井资料上解释的裂缝及溶洞中角砾的多寡来度量。轮古西井区,其大溶洞中角砾已溶蚀掉,部分溶洞充填泥砂,表明溶蚀程度很高;轮古中部各井溶洞中的角砾还比较大,单产状裂缝溶洞的规模比轮古西井区小,溶洞溶蚀程度较弱;轮古东井区未见单产状小溶洞,仅见大溶洞的雏形或只有交叉缝和溶蚀裂缝。对区域大量成像测井识别的洞穴数据统计结果表明轮古地区奥陶系洞穴型岩溶储层的分布主要受表层岩溶作用控制。      

塔河油田溶洞充填物的元素地球化学特征及环境意义

塔河油田位于塔里木盆地塔北隆起阿克库勒凸起的西南部,加里东-海西期强烈抬升导致的大气淡水岩溶作用、早石炭世发生的广泛海侵以及二叠纪大规模的火山活动,对奥陶系岩溶储层产生了不同程度的改造。对塔河地区的地质演化特征以及塔河油田地区溶洞砂泥质充填物镓、铷、锶、钡等微量元素和稀土元素的研究表明,大部分样品表现出淡水岩溶特征,仅T615井等4口井的溶洞充填物却表现出海水成因特征,充填物的元素地球化学特征表现出与早期大气淡水岩溶作用的叠加效应;此外,还有少量样品具有能反映热液作用特征的Eu正异常,说明该区碳酸盐岩地层也受热水溶蚀作用的影响。通过溶洞方解石和溶洞方解石胶结物碳、氧同位素值分布特征的分析也证实了塔河地区除了发育大气淡水岩溶作用外,还存在海水-淡水混合水溶蚀作用和热液溶蚀作用。     

塔里木盆地柯坪塔格构造带南缘古溶洞特征及主控因素分析

中加里东运动时期,塔里木盆地柯坪地区遭受广泛的水平挤压和构造抬升,奥陶系一间房组和鹰山组顶部地层3次暴露并发生岩溶化,形成多种类型古溶洞,并在喜马拉雅运动中抬升出露地表,现今成为形态各异的露头。通过大量露头观察,依据古溶洞发育形态和空间结构,划分了古溶洞类型,研究了不同类型古溶洞特征及主控因素,以期对岩溶型储层勘探开发提供借鉴意义。研究表明：古溶洞可划分为4种类型,其中管状分支型溶洞为细长管道,可发育多个分支,横剖面近于圆形或椭圆形,受地下暗河控制;单一孤立型溶洞受断层、裂缝、顺层溶蚀等因素控制,横剖面上可出现漏斗形、倒漏斗形、板形和复合型等形态;溶洞群型溶洞受古潜水面和地下暗河的共同控制,纵向上具有分层性,平面上呈片状集中发育,且溶洞之间通过断层、裂缝、小型溶蚀通道相互连通;厅堂型溶洞由宽阔的厅和多个规模较小的堂组成,主控因素是顺层溶蚀。     

塔河地区奥陶系鹰山组储层特征及其主控因素

塔河地区奥陶系鹰山组碳酸盐岩是塔里木盆地重要的勘探开发目标,分析其储层特征和成因对深层油气勘探具有显著的指导意义。本文基于塔河地区岩心、岩屑、测井和地震等资料,分析了鹰山组碳酸盐岩储层的岩石类型、储集空间类型和储层类型等,对影响鹰山组储层发育的地质因素进行了系统总结,并依此总结了其储层发育的规律和模式。研究认为：鹰山组碳酸盐岩主要以亮晶颗粒灰岩、颗粒泥晶灰岩和泥晶灰岩为主;储集空间以粒间孔隙、晶间孔隙、溶蚀孔隙、裂缝和溶洞为主;储层类型多样,包括裂缝型储层、孔洞型储层、裂缝-孔隙型储层和裂缝-溶洞型储层等。鹰山组储层是古地形、沉积作用和成岩作用等共同作用的结果。其中：古地形是储层发育的背景,沉积期和表生期的古地形具有不同的作用;沉积作用是储层形成的基础,不同沉积相带岩石孔渗差异明显;成岩作用控制了储层的形成,最关键的成岩作用是溶蚀作用和破裂作用,多期多次多类溶蚀作用是储层形成的关键,破裂作用促进了储层的形成。     

塔里木盆地西克尔露头区鹰山组古岩溶特征及其储层意义

鹰山组上段因主要发育岩溶型储层而成为塔里木盆地奥陶系的重要含油气层,但因钻井资料的局限储层特征难以精确揭示。塔里木盆地西缘西克尔地区经历了多期构造运动,发育了多期不整合之下的表生岩溶作用,出露的鹰山组发育丰富的古岩溶现象,为研究鹰山组岩溶储层特征和揭示岩溶储层成因规律提供了良好的条件。通过野外剖面和室内薄片观察和描述,识别出了大型溶洞及其充填物、小型溶孔以及构造裂缝和溶蚀缝等。强烈的表生岩溶作用形成的溶洞和角砾岩可直接形成溶洞型储层;小型溶孔广泛发育,常与溶蚀缝伴生形成孔洞型或缝洞型储层;多期构造裂缝叠加在岩溶储层之上,能显著提升储层的渗透性。结合岩相分析表明,颗粒灰岩中溶孔的发育密度要明显高于泥晶灰岩;同时溶蚀缝和构造裂缝也更易发生在颗粒含量高的灰岩中,从而形成裂缝型和孔洞缝复合型有利储层。     

川黔湘毗邻区的新构造运动

川黔湘毗邻区新构造运动是在NNE向倾斜的古地势环境下发展演化的。螺旋式间歇抬升运动形成三级夷平面、呈层水平溶洞及多级河流阶地；差异性掀斜作用形成特殊的水系组合特征，导致水平溶洞倒流水现象。自晚更新世以来，该区地壳抬升平均速率为0．45mm／a。现阶段地壳活化，持续掀斜抬升运动。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏岩溶成因类型

塔河油田位于塔里木盆地北部沙雅隆起中段的阿克库勒凸起上。该凸起自加里东中晚期到海西早期的多次构造抬升运动使奥陶系碳酸盐岩地层长期出露于地表,受到强烈的大气淡水淋滤溶蚀作用。该地区还经历了加里东中期海侵和石炭纪海侵以及二叠纪火山作用。以塔河油田主体区内11口井的33份砂泥质充填物为基础样本,作了硼、矾、镓、铷等微量元素和包裹体分析等地球化学的研究,证实研究区内以大气淡水岩溶作用为主,存在后期的淡水-海水混合岩溶作用和热水岩溶(溶蚀)作用。大气淡水岩溶纵向上主要分为三个带,溶洞充填物的伊利石K—Ar同位素定年揭示其呈上老下新的时序性。海水入侵所改造的为浅层第一、二个岩溶带,热水岩溶(溶蚀)改造的为深部第三个岩溶带。     

塔河奥陶系油藏断裂对古岩溶的控制作用

通过对塔河地区奥陶系断裂特征的系统统计分析表明,塔河地区的大型溶洞或分布在T₇⁴界面以下较深的溶洞,多数明显受到中-大型断裂的控制作用。分析结果表明,这些断裂主要形成于海西早期,断裂带控制了海西早期溶洞的形成。根据断裂与溶洞发育之间关系,提出了"控洞断裂"、 "洞控断层"的概念,并指出塔河地区中-大断裂主要为"控洞断裂",控制了深部岩溶洞穴分布,而小型不协调"毛毛断裂"多数为"洞控断层"。根据岩溶期次及断裂分布及"控洞断裂"的认识,建立了塔河地区奥陶系古岩溶作用时期深部洞穴形成的"断裂环"岩溶的模式。研究成果为塔河及外围地区奥陶系溶洞型油藏的勘探提供了重要依据。     

柴达木盆地石灰沟地区 下古生界碳酸盐岩储层特征及控制因素

基于对柴达木盆地石灰沟地区下古生界野外剖面的踏勘实测及样品采集,综合应用薄片观察、扫描电镜,以及常规物性分析方法,对下古生界碳酸盐岩储层的储集特征及控制因素进行了研究。研究结果表明:储层原生孔隙不发育,物性相对较差,但次生孔隙,如溶蚀性孔洞、裂缝及孔洞-裂缝等孔隙类型优势发育;储层性质的控制因素主要为岩石组构、成岩演化和构造运动等。通过对各种因素的综合分析,认为储层的孔喉结构是以原生孔隙为基础,经后期复杂的成岩作用及多期构造叠加改造而成的;先期的溶蚀是受岩石组构控制的选择性溶蚀,而后期构造运动产生的缝隙是溶蚀性储层发育的关键因素。     

塔里木盆地西克尔地区古岩溶储层露头表征

始新世末,喜马拉雅运动引起柯坪—巴楚地区广泛的水平挤压和构造抬升,导致奥陶系碳酸盐岩古岩溶出露地表,为古岩溶储层研究提供了很好的露头表征条件。本次研究选取塔里木盆地西克尔剖面为重点研究对象,探讨了古岩溶储层发育特征和演化模式。指出不同碳酸盐岩岩石结构对岩溶响应表现出明显差异:一间房组礁滩体岩溶储层小型溶孔、溶洞分布广泛;以泥晶灰岩和砂屑灰岩为主的鹰山组,岩溶作用形成裂缝为主控因素的大洞大缝型,非均质性很强的孔隙体系。研究区内同样发现了热液作用形成的深成溶洞,但数量和规模均较小。因此,古岩溶作用及伴生的溶洞系统是储层预测的关键。     

塔河油田东南斜坡区奥陶系岩溶储层形成机制与发育分布模式研究

塔河油田东南斜坡区奥陶系具一定的勘探开发潜力,岩溶储层是其主要储集类型。本文通过50余口井1 000余米奥陶系岩芯、300余块岩石薄片的观察及200余件样品的地化资料的分析整理,研究了奥陶系岩溶储层的形成机制。指出特殊岩相条件下同生期大气水溶蚀形成滩相溶蚀孔隙型储层;加里东中期与海西早期岩溶作用叠加改造形成岩溶缝孔洞型储层和岩溶洞穴型储层;海西晚期热液溶蚀作用对岩溶缝洞型储层也有一定程度改造。断裂活动控制下的岩溶及热液溶蚀作用是该区的主要储层形成机制,既受层控又受断控,表现为不同井区储层发育及分布特征不同。盐体北边界附近,受特定沉积相带和古地貌控制,多种类型储层发育;由北而南的贯穿性断裂带上,受多期次断裂活动控制,多类型、多期次储层发育;而断裂带之间,储层发育相对较差。这对于区内奥陶系储层的评价和勘探开发部署具有重要意义。     

Platinum and palladium mobility in supergene environment: The residual origin of the Pirogues River mineralization, New Caledonia

Eluvial concentration of platinum-group minerals (PGM) has developed in the south of New Caledonia, from the weathering of a mafic and ultramafic cumulate. The platinum/palladium (Pt/Pd) ratio evolution from the bottom to the top of the weathering profile indicates a chemical mobilization of Pd in supergene environment. The examination by scanning electron microscopy of the residual PGM collected in the weathering profile and their chemical characterization by electronic microprobe show a preservation of the structure and chemical signature (in the core of the grains) of the fresh PGM. This clearly demonstrates that the PGM studied here are residual and are affected by dissolution process.     

塔里木盆地塔河油田主体区海西早期岩溶台面划分及洞穴层对比*

在现代岩溶地质考察中,岩溶区因多期次幕式构造抬升运动而形成多级岩溶台面,每级岩溶台面的排泄基准面(潜水面)控制一期洞穴发育。塔河油田海西早期形成了复杂的碳酸盐岩岩溶洞穴系统,纵向上呈现多层性特征,是油气勘探的重点。因此,为了深入认识和阐述洞穴层发育机制,以现代岩溶理论为指导,基于三维地震资料,采用水系汇流点法、侵蚀阶地法、上超终止法并结合地貌特征,对塔河油田主体区海西早期岩溶台面进行划分,并在岩溶台面约束下进行洞穴层对比。研究结果表明:(1)塔河油田主体区发育4级岩溶台面。岩溶台面1形成时代最早,台面3面积最大。(2)主要发育3套洞穴层,具有明显的层状分布特征,台面3的洞穴层规模最大。3套洞穴层在垂向上并不构成大范围重叠,仅台面3控制的洞穴溯源侵蚀穿越台面向上游发育,说明洞穴层形成时的构造稳定期长。其他台面洞穴层并未穿跨台面发育,说明洞穴层形成时的构造稳定期短,潜水面控制下洞穴溯源侵蚀范围比较有限。     

渤海湾盆地海域片麻岩潜山风化壳型储层特征及发育模式

渤海湾盆地海域太古代-古元古代片麻岩潜山分布面积巨大,已发现多个油气田,有重要勘探价值。本文综合应用岩心、铸体薄片、X衍射、扫描电镜、常规物性、锆石测年、矿物溶蚀模拟等实验手段及统计分析方法落实了渤海片麻岩风化壳型储层地质特征、成因机理及发育模式。研究表明,片麻岩中长英质矿物含量大于70%有利于形成潜山裂缝型优质储层;大气水风化淋滤作用对长石类矿物的溶蚀,形成大量次生孔隙和沿裂缝的溶蚀扩大孔隙,极大改善了片麻岩潜山的储层物性;构造作用产生的断裂和节理不仅可以直接提供储集空间,还可以作为渗流通道加大风化淋滤作用的影响深度和范围,促进深部岩石的溶蚀改造,加速风化过程。上述主控因素指导下建立自上往下发育粘土带、砂化带、砂化砾石带、裂缝带和基岩带的片麻岩风化壳型潜山储层发育模式。     

华南酸性岩类风化壳稀土元素的生物地球化学及矿体贫化问题探讨

本文简述了华南酸性岩类风化壳稀土元素生物地球化学研究现状。研 究了几种氨基酸对稀土元素从花岗岩中溶出和在花岗岩风化壳中迁移的作用,结果表明大多数氨基酸可以促使稀土元素从花岗岩中溶出和在风化壳中迁移,尤以长链酸的作用较为明显。对比研究了华南停采的风化壳稀土矿的矿体表层和内部的品位变化,显示了矿体表层发生了贫化,其结果会对矿山生态环境产生负面影响。     

三塘湖盆地火山岩油藏特征与成藏过程分析

三塘湖盆地属西部典型的改造型叠合盆地,火山岩油气藏主要分布于石炭系、二叠系火山岩中。本文结合盆地构造演化史与生烃史,分析了三塘湖盆地石炭-二叠纪火山岩油气藏形成的动态过程。火山岩油气藏主要形成于二叠纪末-三叠纪海西印支期和侏罗纪末-白垩纪末期的燕山期,油气藏的形成及后期调整与构造运动密切相关。火山岩油气藏具多期运聚、多期成藏和多期调整改造成藏特征,其成藏模式为以火山岩风化壳为储集层、下覆湖相泥岩为烃源岩,油气在构造背景下,沿不整合面聚集成藏,形成下生上储地层型油藏组合模式。本文结合构造演化史分析三塘湖盆地火山岩油气成藏过程,对西部沉积盆地下组合火山岩油气藏的勘探具有良好借鉴与指导意义。     

桂林凉风洞洞穴系统垂向碳迁移特征及其影响因素

2017年11月至2018年11月,以桂林毛村凉风洞为研究对象,进行大气环境和洞穴环境野外监测,同时在洞穴上覆土壤30 cm和60 cm处开展试片溶蚀实验,并在洞穴内部进行试片溶蚀和滴水脱气监测,以测定垂向碳迁移主要过程中的CO2浓度和δ13C-CO2值。结果表明:（1）“大气—土壤—洞穴”垂向碳迁移系统能够与洞穴通风一起影响洞穴系统内部的CO2分布模式。洞口通风方向的转变取决于洞内温度与外界温度的差异,少雨的11月中旬到次年3月初通风方向为从洞外到洞内,此时垂向碳迁移能力弱,洞内CO2的分布由洞口通风主导;3月初至9月中旬,洞内外温差逐渐过渡并反转,洞口通风方向为从内向外,且降雨强度大,垂向碳迁移活跃并主导洞内CO2分布;（2）岩溶关键带土壤呼吸的强度决定了垂向碳迁移系统可迁移的碳量,洞内CO2分布的季节性变异本质上是外界环境在垂向碳迁移系统和洞穴模式上的响应;（3）洞穴上覆碳酸盐岩土下溶蚀实验表明土下溶蚀可削弱土壤碳源作用。土壤30 cm和60 cm处碳酸盐岩溶蚀速率分别为:0.48 mol?m-2?a-1和0.96 mol?m-2?a-1,而洞穴第一洞厅监测点的碳酸盐岩脱气速率为49.35 mol?m-2?a-1、第二洞厅内为9.07 mol?m-2?a-1,由垂向碳迁移系统运移到洞穴内部的溶解了土壤CO2的滴水脱气作用显著。      

Assessing cave internal aerology in understanding carbon dioxide (CO<Subscript>2</Subscript>) dynamics: implications on calcite mass variation on the wall of Lascaux Cave (France)

Carbon dioxide gas is a key component in dissolution and precipitation of carbonates in karst and cave systems. Therefore, characterizing the internal aerology of a cave is essential to obtain the spatiotemporal distribution of temperature and CO₂ level. In this research, Lascaux Cave (France), an important adorned cavity, was studied. First, the spatiotemporal distribution of CO₂ and temperatures were examined using continuous monitoring at a per minute basis. High-resolution spatial measurements (14 PCO₂ locations and 27 locations for temperature) were carried out for a year in the epikarst and the cave (February 2015 to February 2016). The spatiotemporal analysis presents that air and rock temperatures vary for less than a degree Celsius (12.4–12.9 °C). These are controlled by the conduction of the external thermal waves through the overlying calcarenite massif. As a consequence, two seasonal internal aerologic regimes were identified: stratification and convection. These regimes govern the spatiotemporal distribution of the CO₂ levels (1.1–3.7%), showing that this parameter is a good natural marker of the internal air movements. Second, a method was proposed to estimate the calcite mass potentially affected by condensation water (dissolution process) and exfiltration water (precipitation process). This method, based on numerical simulations, relies on CO₂ and air and rock temperature spatiotemporal distributions in the cave. Third, the method was applied using the case of the left wall of the Hall of the Bulls (one of the most adorned part of the cave). Results showed that the calcite mass, possibly dissolved, varies from 0.0002 to 0.006 g when the mass potentially precipitated is higher (from 0.013 to 0.067 g) depending on the aerologic conditions. This method allows determining which alteration process (e.g., precipitation or dissolution) could eventually lead to the largest variation of calcite on the wall. The results can serve as useful data to the cave experts of the French Ministry of Culture and Communication in terms of Lascaux Cave management policies.     

缝洞型碳酸盐岩储层多类多尺度建模方法研究:以塔河油田四区奥陶系油藏为例

碳酸盐岩缝洞型储层历经多期构造运动以及强烈的风化、剥蚀和淋滤作用,储集空间类型多样,形态极不规则且随机分布,导致储层三维空间描述困难,现有的碎屑岩储层建模方法难以直接借鉴。文中提出碳酸盐岩缝洞型储层应该按照大型洞穴、溶蚀孔洞、大尺度裂缝、小尺度裂缝的"多类多尺度建模"的基本思路。以钻井和地震识别成果作为大型洞穴确定性数据,以地震波阻抗的大型洞穴发育概率体作为井间约束数据,在垂向岩溶分带和平面古地貌分区的岩溶相控下,采用具有趋势的序贯指示模拟方法,建立大型洞穴离散分布模型;以大型洞穴分布作为"相控"约束条件,以井孔解释的溶蚀孔洞作为硬数据,采用序贯指示模拟算法,建立溶蚀孔洞随机分布模型;根据蚂蚁体地震属性自动拾取的断裂信息,人机交互补充和修正地震解释断层数据,建立确定性的大尺度裂缝离散分布模型;基于大尺度裂缝离散分布模型建立井间裂缝发育概率体,根据井孔裂缝密度、裂缝产状,结合退火模拟和基于目标的示性点过程模拟方法,建立小尺度裂缝离散分布模型。以塔河油田四区奥陶系缝洞型油藏为例,建立研究区缝洞型储集体空间展布模型,再现缝洞型储层的结构形态。