阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层地球化学特征和成岩流体分析

卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩为土库曼斯坦阿姆河盆地主力天然气产层,以储层岩石学分析为基础,结合Fe、Sr、Mn微量元素和C、O、Sr同位素及流体包裹体地球化学特征,分析了储层成因和成岩流体性质,得出以下几点认识:(1)由厚壳蛤壳体测定的87Sr/86Sr比值在全球锶同位素地层曲线上可标定的年龄为157.2Ma,储层发育层位属于卡洛夫-牛津阶;(2)卡洛夫-牛津阶为一持续海侵-海退旋回,持续海侵期是礁、滩相储层形成期,而持续海退期为致密盖层发育期;(3)较高的Fe和Sr及较低的Mn含量,以及伴随成岩强度加大δ13C变化不大而δ18O向负值方向偏移的演化趋势,证明成岩作用发生在缺乏大陆淡水影响和以温度为主控因素的还原性封闭系统中;(4)综合同位素地球化学与流体包裹体和镜质体反射率特征,可确定洛夫-牛津阶碳酸盐岩仍处在中成岩阶段;(5)礁、滩相灰岩的溶蚀、埋藏白云化和充填缝、洞的方解石是不同成岩阶段的水-岩反应产物,成岩流体主要来自于深部富Sr的地层热卤水。     

塔里木盆地西克尔中奥陶统礁滩相储层成岩特征与系统划分

通过对塔里木盆地西克尔地区中奥陶统生物礁滩成岩作用方式、成岩演化序列和相对应的地质作用产物、组合及稀土元素和碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征综合研究,按"水文体制"将生物礁滩地层划分为不同成岩阶段的近地表海水-海源地层水、大气淡水、温压水和油田卤水4个成岩系统。各成岩系统流体来源、性质、水-岩石相互作用过程及其对储层的影响各不相同,其中与储层发育密切相关的成岩体系和成岩方式主要为:古表生期大气水成岩系统的岩溶作用、再埋藏成岩阶段温压水成岩系统和油田卤水成岩系统的深部溶蚀和各期构造破裂作用。     

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。     

川东北地区飞仙关组白云岩成岩作用与系统划分

通过对川东北地区下三叠统飞仙关组白云岩的结构-成因分类、成岩作用方式、成岩演化序列和铁、锰、锶微量元素,碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征的综合研究,从盆地大尺度的成岩作用组合特征出发,按“水文体制”将飞仙关组白云岩划分为4个成岩系统:(1)准同生阶段孔隙卤水成岩系统;(2)早-中成岩阶段地层压实热卤水成岩系统;(3)晚成岩阶段混合热卤水成岩系统;(4)构造隆升阶段油田热卤水成岩系统.各阶段成岩系统白云化流体性质和来源具有一定的亲缘性和继承性发展演化特点,但水－岩相互作用过程、成岩方式、产物和组合特征各不相同,与储层发育密切相关的成岩方式主要是各成岩系统中的多期次埋藏白云化和溶蚀作用.根据各成岩系统中成岩作用与储层在时间-空间上的耦合与匹配关系,可将优质白云岩储层和油气藏控制因素归结为3点:(1)早-中成岩阶段埋藏白云化为储层发育基础;(2)晚成岩阶段埋藏白云化扩大,提高了储层分布范围与质量;(3)构造隆升阶段破裂、TSR和溶蚀作用是形成飞仙关组高效气藏的关键.      

四川盆地开江-梁平台棚东侧长兴组礁白云岩沉积-成岩-成藏系统

长兴组礁白云岩是川东北地区最重要的天然气储层类型之一。通过对开江-梁平台棚东侧长兴组礁白云岩岩石组构、成岩演化序列、铁锰锶微量元素、碳氧锶稳定同位素、流体包裹体、油气性质及来源综合研究,认为古地貌格局控制了开江-梁平台棚东侧不同类型台缘生物礁的展布,古海平面的"升降"控制了生物礁形态及规模,台缘礁坪/礁盖滩微相及部分毗邻发育的骨架礁相带控制了优质储层发育位置和空间展布规律;可将长兴组白云岩划分为准同生白云岩和埋藏白云岩两种成因类型,优质的礁、滩相白云岩储层仅与多期次埋藏白云石化作用有关,推测成岩流体主要来源于封存地层中的早-中三叠世蒸发岩溶解产生的具低Mn含量、较低Fe含量、高Sr含量、较高δ~(13)C值、较高~(87)Sr/~(86)Sr比值特点的高盐度埋藏循环海源孔隙水,并有长兴期同生卤水和深部有机酸热液混入;按水文体制,将长兴组白云岩成岩系统划分为4类,分别为海源同生卤水、封存卤水、混源热卤水和深源混合热卤水成岩系统,认为混源热卤水成岩系统埋藏白云石化和溶蚀作用是提高储层质量的关键;论证了开江-梁平台棚东侧长兴组存在同一流体输导体系控制的埋藏白云石化作用与油气充注成藏的统一"成岩-成藏"系统,揭示了长兴组白云岩沉积-成岩-成藏耦合关系,为该地区下一步天然气勘探目标优选提供地质依据。     

四川盆地东部黄龙组碳酸盐岩储层沉积-成岩系统

四川盆地东部上石炭统黄龙组是天然气藏的主力产层.在岩心观察、野外剖面实测和室内薄片鉴定分析的基础上, 结合钻井、测井、物性分析和X-衍射分析资料, 对川东黄龙组碳酸盐岩储层沉积-成岩系统进行了深入研究.认为川东黄龙组主要发育萨勃哈、有障壁海岸和陆棚3个相带以及特殊的古喀斯特相, 储集岩类型以白云质岩溶角砾岩及颗粒白云岩为主, 有效的储集空间类型主要为晶间孔、晶间溶孔, 最重要的储层类型为孔洞缝型, 最有利储层发育部位为岩溶上斜坡中的坡地和残丘微地貌单元.综合分析认为, 沉积-成岩系统与储层在时空上具有良好的耦合关系, 粒屑滩沉积微相控制了黄龙组储层的区域分布, 早-中成岩阶段压实卤水成岩系统、古表生期大气水成岩系统以及埋藏成岩阶段的温压水成岩系统对优质储层发育贡献最大.      

鲁西地区张夏组碳酸盐岩成岩系统

鲁西地区寒武系碳酸盐岩广泛发育,但针对该区碳酸盐岩成岩作用的研究较少.镜下鉴定显示研究区发育压实作用、胶结作用这两种破坏性成岩作用及溶解作用、压溶作用和白云石化作用等三种建设性成岩作用.新生变形作用对物性的影响可分两种情况,退变新生变形作用对改善岩石物性意义不大,进变新生变形作用有利于晶间孔的形成.结合流体包裹体分析,将研究区张夏组划分为海水、大气淡水、封存压实卤水、温压水4个连续演化的成岩系统,不同成岩系统中发育不同的成岩流体体系和成岩作用类型.海水成岩系统的特征为:在浅海海底成岩环境下,成岩温度低,流体包裹体为单相;成岩作用有压实、泥晶化作用、胶结作用(形成纤维状、共轴纤维状、共轴增生胶结物),海水和淡水过渡带鲕粒发生白云石化作用.在大气淡水系统:早成岩期的成岩体系为CaCl₂-H₂O、NaCl-H₂O、MgCl₂-H₂O和NaCl-MgCl₂-H₂O盐水体系,且盐度较低,发育等轴粒状方解石胶结作用和淡水溶解作用;古表生期和表生期发育溶解作用.封存压实卤水成岩系统,成岩流体体系为NaCl-MgCl₂-MgSO₄和KCl-CaCl₂-H₂O体系,主要发育胶结作用和压溶作用.温压水系统中,成岩流体体系为CaCl₂-H₂O、NaCl-CaCl₂-6H₂O、NaCl-MgCl₂-MgSO₄、MgCl₂-H₂O和FeCl₂-H₂O,发育胶结作用、埋藏溶蚀、压溶作用(表现为粗缝合线)和进变新生变形作用.淡水成岩系统和温压水系统都有利于溶解作用的发育,但是淡水成岩系统中选择性的溶解作用造成的溶蚀孔隙多被后期胶结物充填,而温压水体统中的溶蚀作用可新增1%~5%次生孔隙;压溶作用形成的未被完全充填的粗缝合线和进变新生变形作用发育的晶间孔,均有利于改善岩石物性.     

西藏南羌塘坳陷昂达尔错地区侏罗系布曲组碳酸盐岩阴极发光特征与成岩阶段划分

通过岩石学特征研究和阴极发光分析,结合Fe、Mn、Sr元素特征及氧同位素资料,研究西藏南羌塘坳陷昂达尔错地区侏罗系布曲组碳酸盐岩阴极发光特征并进行成岩阶段划分。结果表明:(1)布曲组碳酸盐岩阴极发光强度总体较低,这与其较低的Fe、Mn含量有关,说明沉积期后非海源流体对碳酸盐岩的影响较小,海源流体在成岩过程中起主导作用;(2)伴随着成岩作用增强,不同岩石类型中的Mn含量逐渐增加、Sr含量逐渐降低,氧同位素值总体上向高负值方向偏移,对应的阴极发光强度逐步增加;(3)泥-微晶白云岩具有最强的阴极发光性和最高的Mn含量,在白云岩化过程中可能与近地表弱还原环境有关,蒸发泵和渗透回流作用可能是这些岩石白云石化作用的主要机理;而结晶白云岩则具有较弱的阴极发光性和较低的Mn含量,孔隙流体可能远离大气淡水,包裹体均一温度显示其白云岩化作用是在深埋藏环境中发生的;(4)布曲组碳酸盐岩经历了准同生-同生阶段的海水成岩环境→早成岩阶段的近地表-浅埋藏弱还原成岩环境→中-深成岩阶段的中-深埋藏深循环温压水和高盐度地层水成岩环境的连续改造→晚白垩世末期—古近系早期构造热事件热液改造阶段→表生成岩阶段的演化过程。     

鄂尔多斯盆地子洲-清涧地区上古生界山32段储层砂岩成岩作用

鄂尔多斯盆地子洲-清涧地区上古生界山 32段砂岩储层以石英砂岩为主,其次为岩屑质石英砂岩和岩屑砂岩.目前储层正处于晚成岩阶段B期,成岩作用类型包括压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用,机械压实作用、压溶作用和自生黏土矿物的胶结作用是低孔低渗储层形成的主要原因,成岩晚期的溶蚀作用大大改善了砂岩储层的储集空间.根据成岩作用的特点,将研究区山 32段划分出5个成岩相:压实压溶相、弱压实-硅质胶结相、弱压实-自生黏土矿物胶结相、弱压实-碳酸盐胶结相、弱压实-溶蚀相.压实压溶相储层物性最差;弱压实-硅质胶结相、弱压实-自生黏土矿物胶结相和弱压实-碳酸盐胶结相储层的孔隙度、渗透率总体也很低;弱压实-溶蚀相储层的储集空间最发育、连通性最好,孔隙类型以粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔为主.     

白云凹陷珠江组深水扇成岩作用与成岩相分析

根据铸体薄片、扫描电镜、镜质体反射率等分析资料,对珠江口盆地白云凹陷荔湾地区珠江组深水扇砂岩储层成岩作用及成岩相进行了系统研究。确定对储层起破坏作用的成岩作用主要有压实、胶结和自生矿物充填作用,起建设性成岩作用的主要有溶蚀作用。综合成岩方式的组合类型和演化序列,认为深水扇砂岩储层成岩演化主体仅进入中成岩阶段A-B期。在建立成岩演化模式的基础上,对成岩相组合特征进行了分析,划分出胶结-弱压实-弱溶蚀相、弱压实-弱胶结-强溶蚀相和中等压实-弱胶结-中等溶蚀相等3种主要成岩相类型,其中以弱压实-弱胶结-强溶蚀相砂体的物性为最好。     

准噶尔盆地阜北地区下侏罗统三工河组二段成岩作用及成岩相

利用铸体薄片、扫描电镜、X-衍射、物性、压汞等分析化验资料,对阜北地区下侏罗统三工河组二段储层岩石学特征、物性及孔隙结构特征、成岩作用、成岩矿物、成岩环境、所处成岩阶段、成岩演化序列、成岩相等进行研究。结果表明,阜北地区三工河组二段储层砂岩现今已进入中成岩B期,主要发育压实压溶、胶结、溶蚀等成岩作用,压实作用和胶结作用是孔隙度降低的主要原因,溶蚀作用形成的次生孔隙在一定程度上改善了储层物性。根据成岩作用类型和强度、成岩矿物及其对储层物性的影响,划分出3种成岩相:中等压实弱胶结弱溶蚀相、中等压实中等胶结中等溶蚀相、中等压实强胶结中等溶蚀相,其中,中等压实弱胶结弱溶蚀相和中等压实中等胶结中等溶蚀相为有利成岩相带。     

塔里木盆地西北地区震旦系苏盖特布拉克组潮坪相碎屑岩成岩作用与成岩演化研究

塔里木盆地西北地区苏盖特布拉克组发育一套潮坪相沉积,是该层系油气勘探的主要目标。基于什艾日克剖面、奇格布拉克剖面、肖尔布拉克剖面的地质测量,采用薄片鉴定、阴极发光、扫描电镜、流体包裹体测温及黏土矿物X衍射等分析手段开展海相碎屑岩成岩作用和成岩演化研究,为塔里木盆地苏盖特布拉克组进一步开展油气勘探部署和甜点储层预测提供地质依据。结果表明：（1）研究区苏盖特布拉克组发育潮坪沉积环境的砂体,砂岩类型以岩屑石英砂岩、岩屑砂岩为主,偶见长石岩屑砂岩,成分成熟度和结构成熟度中等;（2）苏盖特布拉克组砂岩经历了压实（溶）作用、胶结作用、溶蚀作用及交代作用等成岩作用,压实作用是造成储层致密的直接原因,钙质胶结和硅质胶结是储层致密化的根本因素;（3）苏盖特布拉克组砂岩的成岩演化阶段已达到中成岩B期,成岩演化序列为：压实作用/自生黏土矿物（绿泥石）环边—第一期长石、岩屑溶蚀作用—第一期硅质胶结—第一期泥微晶方解石胶结/压溶作用/黏土矿物的伊利化—第二次硅质胶结/第二期铁方解石胶结—钙质胶结物溶蚀。据此建立的成岩演化模式为塔里木盆地超深层致密砂岩中甜点储层预测提供可靠的地质依据。     

川中蓬莱地区须家河组须二段储层成岩相与优质储集层预测

通过岩心观察并综合利用普通薄片、铸体薄片和扫描电镜分析等资料,对须二段储层岩石学特征、物性及孔隙结构特征、成岩作用、成岩矿物、成岩环境、所处成岩阶段和成岩演化序列等进行了研究。结果表明,须二段储层经历压实压溶、胶结、溶蚀和破裂等成岩作用,现今处于中成岩A 期。根据成岩作用类型和强度、成岩矿物及其对储层物性的影响划分出3种成岩相：强压实自生矿物胶结相、强压实不稳定组分溶蚀相和破碎裂缝相。选取了对成岩相较敏感的声波时差、电阻率、自然伽马、密度和中子5条常规测井曲线和成像测井资料,通过岩心资料刻度测井建立了各成岩相的测井识别标准,将成岩相进行剖面展开和平面成图。再根据有利成岩相的平面展布规律,对蓬莱地区须二段优质储层发育带进行了预测,认为平面上的斜坡中部为主要的优质储集层发育区。     

龙女寺东端须家河组致密砂岩成岩作用及储层形成机理

摘要：致密砂岩作为非常规油气的重要载体,对其致密化成因及储层形成机理研究具有重要意义。利用钻井岩心、薄片观察、阴极发光和流体包裹体等手段,对川中地区龙女寺东端须家河组致密砂岩的成岩作用及储层形成机理进行研究。结果表明：龙女寺东端须家河组遭受了机械压实-压溶作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用和构造破裂作用,机械压实作用和胶结作用是导致砂岩致密化的主要因素,溶蚀作用和破裂作用是储层形成的主要因素;须家河组目前处于中成岩A-B期,经历的流体活动主要有同生成岩期地表水沉淀早期方解石胶结和绿泥石薄膜,早成岩B期压溶作用控制石英Ⅰ期次生加大形成与孔隙流体溶解黏土矿物、长石和易溶岩屑等,中成岩A期大量油气充注促进石英Ⅱ、Ⅲ期次生加大与少量方解石溶解,中成岩B期燕山/喜山运动促进储层形成;储层形成机理主要涵盖残余原生孔的保存和次生孔的形成,有利的沉积环境、溶蚀作用、异常高压和构造破裂作用共同控制储层形成,有利的沉积环境、溶蚀作用和异常高压主要是保护残余原生孔和形成次生孔,构造破裂作用产生大量微裂缝,提高储层渗流能力,并为形成溶蚀扩大孔提供条件。     

应用多尺度资料研究川西大邑构造上三叠统须家河组成岩储集相*

利用丰富的岩心、测井和地震资料,以薄片镜下观察、岩心物性分析、测井曲线交会、地震速度反演等作为手段,对大邑构造上三叠统须家河组储集层成岩储集相的类型、成岩储集相的地质与测井响应特征、以及优质成岩储集相的演化序列与平面分布开展了半定量—定量研究,以期深化低渗透砂岩储集层的地质理论和指导该地区气田的高效开发。结果表明,研究区砂岩可划分为4类成岩储集相,即强破裂杂基溶孔—微孔—裂缝成岩储集相、强压实微孔成岩储集相、强压实致密成岩储集相和强胶结致密成岩储集相。采用声波、密度、电阻率和自然伽马曲线交会的方法可有效识别各类成岩储集相。强破裂杂基溶孔—微孔—裂缝成岩储集相物性最好,为优质成岩储集相,其岩石类型以石英砂岩为主,经历了强烈的压实作用和破裂作用,孔隙度3％～8％,渗透率大于0.5×10^-3 μm²,主要发育在构造高部位的分流河道和水下分流河道砂体中,沉积因素和构造因素对其平面分布起到了重要控制作用。     

三角洲前缘亚相致密砂岩储层的成岩作用与有利成岩相带:以鄂尔多斯盆地子洲气田山_2~3段砂岩为例

致密砂岩储层成岩作用复杂,成岩相分布表现出明显的差异性。以物性、铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞等测试数据为基础,对鄂尔多斯盆地东部子洲气田山32段砂岩的成岩作用和成岩相进行了研究。结果表明:岩性以石英砂岩为主,岩屑含量自西向东表现出增加趋势;残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔为主要孔隙类型;压实压溶作用使原生粒间孔大量损失;胶结作用对储集空间具有双重影响,但整体使物性变差;溶解作用对石英砂岩和岩屑石英砂岩的影响不同,对石英砂岩的溶蚀程度更高;综合多项成岩阶段划分指标,子洲气田山32段砂岩已进入晚成岩B期,部分指标进入C期;参考多项定性和定量参数,划分出6种成岩相,分布于水下分流河道厚砂体中的石英加大粒间孔-溶蚀孔相是最有利的成岩相带,石英加大粒间孔-晶间孔相和粘土杂基充填晶间孔-溶蚀孔相次之,成岩相的平面分布受沉积微相和碎屑组分变化影响明显。