川西北地区下二叠统栖霞组白云岩分布与成因探讨

四川盆地川西北地区下二叠统栖霞组主要以灰—灰黑色灰岩及生物碎屑灰岩、白云岩为主,沉积相以深和浅缓坡相为主,局部发育浅水生屑滩体。该区内栖霞组白云岩集中发育于栖霞中上部。通过野外、钻井岩心及镜下观察,结合阴极发光、X衍射、碳氧同位素等分析,认为川西北地区下二叠统栖霞组白云岩主要经历了准同生期的混合水白云化过程,而后由于东吴运动的影响,叠加了成岩作用后期的混合水白云化过程和埋藏白云化作用。     

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。     

川西北中二叠统栖霞组沉积特征及古地貌响应

川西北中二叠统栖霞组发育厚层白云岩储层,成为近年来四川盆地油气勘探开发的重点领域,但栖霞组有利相带分布和储层发育的主控因素并不明朗,制约了该地区油气勘探进展。根据野外露头、岩心、薄片、测井和地震资料,结合区域地质演化,对川西北栖霞组沉积特征、沉积格局以及古地貌进行研究发现:川西北栖霞组主要为碳酸盐岩台地沉积,自西北向东南方向依次发育盆地—斜坡相、台地边缘相和开阔台地相,并发育台缘滩或台内滩等若干亚相类型。其中栖一期沉积水体较深,为弱镶边碳酸盐岩台地形成期,台缘滩厚度薄,展布范围有限;栖二期为栖霞组主要成滩期,滩体厚度大,展布范围广,具典型镶边碳酸盐岩台地特征。栖霞组白云岩主要为台地边缘高能滩相沉积背景,栖霞组沉积期,研究区具西北高、东南低,西南高、东北低的古地貌格局,其不仅控制着台地边缘高能滩相的沉积分布,并进一步为该区白云岩储层发育奠定了基础,白云岩具有西北向东南、西南向东北逐渐减薄的特点。结合沉积演化和古地貌分析结果,认为古地貌为栖霞组白云岩发育的主要控制因素,西北及西南方向等古地貌高地为研究区栖霞组白云岩储层发育的有利沉积相带。     

鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组白云岩特征及成因机理分析

宏观与微观结合并以地球化学分析为主要手段,研究认为:鄂尔多斯盆地南部奥陶系马家沟组存在准同生白云岩化、渗透回流及混合水白云岩化、埋藏白云岩化和热液白云岩化4种白云岩化成因。准同生白云岩主要发育于马一、三、五段,由常规蒸发泵白云岩化形成;渗透回流及混合水白云岩由富镁盐水下渗白云岩化以及富镁盐水混同大气淡水对先成碳酸盐岩进行白云岩化共同作用形成;埋藏白云岩为大气降水溶蚀古陆老硅铝质岩石形成的盐水下渗和海(湖)水沿溶蚀孔洞下渗这两种白云岩化叠加形成的;热液白云岩为热液在粗晶粒白云岩孔隙或构造裂缝中溶蚀碳酸盐岩,过饱和后晶出。     

四川盆地二叠系茅口组沉积特征及储层主控因素

基于野外露头、钻井岩心、测井及薄片等宏观及微观资料,对四川盆地茅口组的沉积相展布特征,储层类型、主控因素及分布规律展开了系统研究并取得以下认识:①茅口组沉积已不再受加里东期古隆起控制,沉积格局更多是受到峨眉地裂运动造成的北西-南东向断层的影响;②茅口组主要发育碳酸盐缓坡、斜坡及盆地3个主要相带,其中茅口组中晚期高位域发育的浅水缓坡高能滩是最有利的储集相带;③茅口组主要发育孔洞-孔隙型白云岩和岩溶缝洞型石灰岩2类储层,高能生物碎屑颗粒滩是茅口组2类储层形成的物质基础,早期白云石化作用是白云岩储层得以保存的关键因素,而构造运动及古岩溶作用是石灰岩储层发育的重要条件;④白云岩储层主要分布在雅安—乐山以及盐亭—广安地区,岩溶缝洞型石灰岩储层在全盆地均可见,但在泸州—开江古隆起范围内最为发育。     

微生物碳酸盐岩沉积特征研究——以四川盆地高磨地区灯影组为例

四川盆地震旦系灯影组属于新元古界最后一套地层,也是四川盆地第一套沉积岩盖层。岩性以质纯色浅的白云岩为主,并且经历了多期复杂的成岩作用,因此其沉积环境始终是研究的难点和争议的焦点。本文以盆地周缘的野外剖面、钻井岩心、测井资料及分析化验等资料为基础,以岩石学、沉积学和石油地质学等理论为指导,并结合现代叠层石沉积特征,对灯影组岩石学特征、沉积环境进行了综合分析。研究表明:1灯影组的岩石类型可分为3个亚类和12个微类,其中贫藻段主要由晶粒云岩、凝块状云岩、粒屑云岩等组成,通常发育于一个完整沉积旋回的早—中期;富藻段主要由层纹状云岩、叠层状云岩、泡沫状云岩组成,通常形成于一个沉积旋回中—晚期;2四川盆地灯影组沉积相主要为浅水局限台地相,可细分为藻丘、颗粒滩、台坪、潟湖4个亚相。研究区以藻丘亚相为主,藻丘可进一步细分为丘基、丘核、丘盖3个微相;3优质储层受相控特征明显,台内颗粒滩相和藻丘相储集物性最好,尤其是两者叠合形成的"丘滩复合体"。总之,四川盆地震旦系灯影组的天然气勘探将围绕着微生物岩展开。     

川西北中二叠统栖霞组白云岩储层特征及控制因素

本文以四川盆地西北部钻井岩心及露头剖面样品的镜下岩石学特征为基础,以微区多参数实验分析数据为依据,对四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩储层进行了研究。认为栖霞组白云岩储层类型主要为结晶型白云岩及残余颗粒型白云岩。储集空间主要为晶间孔、晶间溶孔、粒间孔、溶蚀孔洞以及裂缝。白云岩储层的发育主要受到沉积微相、早期白云石化作用、晚期白云石化作用、溶蚀作用以及构造作用等因素控制。其中浅滩沉积微相是储层形成的环境基础;早期白云石化作用是储层保存的重要条件;溶蚀作用及构造裂缝是储层改善的关键因素;而晚期白云石的生成则对储集空间有一定的破坏作用。     

四川盆地嘉陵江组层序-岩相古地理特征和储层预测

四川盆地下三叠统嘉陵江组发育有碳酸盐台地相沉积体系和碎屑岩—碳酸盐混积沉积体系以及混积潮坪、开阔台地、局限台地和蒸发台地等四种相类型。以沉积相和层序界面识别为依据,将四川盆地下三叠统嘉陵江组划分出3个三级层序和6个体系域,编制了四川盆地嘉陵江组各体系域的层序—岩相古地理图,对鲕滩和白云岩储层的分布规律进行了预测。研究表明四川盆地嘉陵江组自西向东相带分异明显,其中在海侵体系域以开阔台地相沉积为主,在盆地东部和中部一带发育有台地浅滩相储层;在高位体系域时期以局限—蒸发台地相沉积为主,在盆地北部和东北部发育有晶粒白云岩储层,据此指出了盆地有利含油远景勘探区带。     

四川盆地西部中二叠统茅口组油气地质条件及勘探潜力

四川盆地西部中二叠统茅口组为碳酸盐岩浅水缓坡相沉积,高能浅滩亚相颗粒岩发育。茅口组沉积末期,研究区古表生岩溶作用强烈,有利于岩溶储层发育。中二叠统发育栖霞组和茅口组碳酸盐岩、梁山组泥质岩等多套烃源岩,烃源岩厚度大,品质较好;各套烃源岩从中三叠世末起相继达到生烃高峰,资源潜力大。茅口组中上部发育两类储层:裂缝-孔洞型(或裂缝型)储层和白云岩孔隙型储层。钻井及露头剖面揭示茅口组含气性好。高能滩相沉积区与岩溶斜坡带叠合区是茅口组储层发育的有利地区。茅口组之上的区域盖层发育,保存条件好。认为川西地区茅口组具有良好的天然气勘探前景。     

四川盆地二叠纪栖霞—茅口期古地理格局转换及勘探启示

层序岩相古地理的重建工作对认识盆地的构造—沉积演化、沉积建造时空分布和油气勘探具有重要意义。特殊的构造位置和演化历史造就了四川盆地二叠纪的构造—沉积分异的复杂性。前人对四川盆地二叠纪的原始地理格局认识差异较大,一定程度上制约了栖霞—茅口组有利勘探相带的预测。在综合油气勘探地震、钻井及盆地周缘的露头剖面资料上,通过沉积旋回和层序界面的识别,将栖霞组划分为SQ1和SQ2两个三级层序,茅口组划分为SQ3—SQ5三个三级层序;基于沉积相标志和地层层序的宏观分布特征,重建了四川盆地栖霞—茅口期各层序的岩相古地理。结果表明:岩相古地理相带宏观展布揭示了盆地构造形迹由栖霞期的北东向转变为茅口期的北西向;构造—沉积格局由栖霞期准稳定背景的“隆—坳”分异向茅口期非稳定背景的“台—槽”分异转换;准稳定期的栖霞组有利勘探相带以相对平坦地貌的水下微幅隆起控制为主,呈现出“一带一环”的白云岩浅滩分布,非稳定期的茅口组则在区域张裂构造背景及同沉积正断裂活动的影响下,有利勘探相带受“一槽一半岛”的控制;栖霞—茅口期的台地边缘性质是先成浅水地貌成因的边缘,有利勘探区主要分布在边缘内侧的岸后云质浅滩相带,不同于礁滩沉积铸造的有利勘探相带为滨岸高能礁滩体的镶边台地边缘。     

四川盆地西部中二叠统白云岩/石的主要结构类型——兼论其与川东北上二叠统—三叠系白云岩/石的差异

白云岩/石的结构在白云岩成因研究中具有重要意义。四川盆地西部中二叠统栖霞组的白云岩具有与盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系不同的结构:盆地西部中二叠统栖霞组除存在一部分斑状晶白云岩以外,总体上缺乏原始结构保存的白云岩,白云石具有特征的非平直晶面他形晶和鞍形晶,且晶体较大;盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系非常发育原始结构保存的白云岩,结晶白云岩也以晶体较小的平直晶面自形晶-半自形晶为主。对碳酸盐岩中白云石含量的分布模式而言,盆地西部中二叠统栖霞组出现频率最高的是白云石含量40%~60%的过渡岩石类型,这是一种非经典的分布模式,而盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系则缺乏这样的过渡岩石类型,出现频率最高的是白云石含量大于90%和小于10%的端元岩石类型,这是一种经典的分布模式。白云岩/石的结构特征的差异反映盆地西部中二叠统栖霞组白云岩较高的结晶温度、较低的流体Mg/Ca比值、较短的白云化作用持续时间和不彻底的回头白云化作用;盆地东北部上二叠统长兴组-三叠系则主要是相对低温的,高Mg/Ca比值海源流体的彻底白云化作用。     

礁滩复合型气藏物质聚集分布及储层特征研究——以川东北地区普光气田长兴组—飞仙关组为例

四川盆地普光气田在近期获得重大突破,普光气田礁滩复合型气藏物质聚集模式及储层特征的深入研究对于川东北地区乃至整个四川盆地的碳酸盐岩有利勘探区的预测具有一定的指导意义。受开江—梁平台盆(inter-platform basin)的控制,普光地区长兴组—飞仙关组在台盆东侧发育了类似于威尔逊相模式的碳酸盐岩沉积体系,主要发育台地蒸发岩、局限台地、开阔台地、台地边缘礁滩、斜坡和台盆沉积相,但陆棚相不甚发育。古地理的分异主要围绕开江—梁平台盆的发育、发展及填平补齐的过程而演化。储层沉积微相及微观地质特征研究表明,台地边缘礁滩相为该区储层发育最有利的相带,海绵障积白云岩、海绵骨架礁灰岩、鲕粒白云岩及残余鲕粒白云岩等为最主要的储集岩类型。优质储层的发育主要受沉积相带展布,后期的白云石化、溶蚀作用以及构造作用的控制。     

开江—梁平台内海槽东段长兴组白云岩储层沉积-成岩系统研究

为了指导部署四川盆地白云岩储层中钻井,在油气钻井岩心观察与描述、野外剖面实测和样品采集的基础上,结合镜下薄片鉴定、X衍射、物性和地球化学特征分析,对开江—梁平台内海槽东段长兴组白云岩储层的沉积-成岩系统进行了深入研究。认为台地边缘生物礁和台地边缘浅滩为最重要的储集相带,颗粒白云岩、生物礁白云岩和晶粒白云岩为最主要的储集层岩性,晶间孔、晶间溶孔和超大溶孔为目的层最有效的储集空间,孔洞缝复合型储层为目的层最优质的储集类型。综合分析认为,长兴组沉积-成岩系统与白云岩储层在时空上具有良好的耦合关系,台地边缘生物礁和台地边缘浅滩相控制了白云岩储层的区域分布范围,而不同成岩系统对储层的贡献程度不同。其中:地层封存卤水与混合热卤水成岩系统是储层形成的基础与关键,地层封存卤水形成低孔低渗的孔隙型Ⅲ类储层,混合热卤水形成中孔中渗的孔洞型Ⅱ类储层;构造热液成岩系统对储层贡献最大,并形成高孔高渗的孔洞缝复合型Ⅰ类优质储层。     

四川盆地中二叠世栖霞期—茅口期岩相古地理特征及其地球动力学机制探讨

通过对野外露头剖面、岩心、钻测井资料与区域地震大剖面资料的综合分析,以岩石地层划分中的段为研究单元,编制了四川盆地栖霞期—茅口期6张岩相古地理图,详细剖析了岩相古地理特征及其时空演化,并系统讨论了其地球动力学机制。研究表明,四川盆地中二叠世栖霞期—茅口期总体为一套碳酸盐岩台地沉积,古地理格局总体上表现为西南高、北东低,由西南向北东依次发育局限台地相、开阔台地相、陆棚相。岩相古地理环境受峨眉地幔柱、海平面升降变化综合作用的影响,其演化具有明显的继承性和阶段性。栖霞期早期以开阔台地相为主,华蓥山—云阳、安边—宜宾—营昌一带发育深水陆棚;栖霞期晚期的海退作用造就了早期陆棚的萎缩和生屑滩的大面积发育。栖霞期,围绕深水陆棚的台地边缘高部位区域以及沿彭州—江油—广元地区是台缘滩大面积发育的区域。茅口期早期受峨眉地幔柱隆升而在外缘形成张性作用带和全球性海泛事件的双重影响,成为台棚分异的重要时期,发育多个深水陆棚;随后,因峨眉地幔柱持续、快速隆升及其诱发隐伏基底断裂的复活作用,海平面快速下降,早期陆棚持续萎缩,茅口期中-晚期成为了碳酸盐岩滩相储层发育的主要时期,围绕深水陆棚的台地边缘地形较高部位发育大量生屑滩,是四川盆地中二叠统天然气勘探的重要目标。     

四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩特征及成因探讨

白云岩特征及其形成机制的研究对白云岩化理论与白云岩储集层勘探具有重要意义。本文以四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩为研究对象,通过野外剖面及岩心观察并采用铸体薄片、阴极发光、地球化学分析等方法对该段白云岩特征及成因进行研究。结果表明川西北地区栖霞组白云岩主要表现为块状晶粒白云岩、角砾状白云岩及斑状白云岩3种类型;碳同位素为正低值,氧同位素为负值,反映出其成岩过程中伴有早期淡水参与。结合工区构造沉积背景,对比以往经典白云岩化模式,发现四川盆地西北部中二叠统栖霞组白云岩化成因模式具有一定自身特点。通过对Folk “镁笼效应”理论进行延伸,认为栖霞组白云岩化模式在纵向上分为淡水渗流带、混合渗流带、混合潜流带及海水潜流带4个区带,其中混合渗流带和混合潜流带是白云岩发育的主要位置。在混合渗流带中,淡水与海水交替进入,未完全成岩的海洋沉积物质在成岩过程中受到淡水冲洗导致大量镁离子随淡水流入下部地层,而后又有海水携带镁离子进行补给,这为白云石形成提供了有利条件;混合潜流带内不断进入的混合流体携大量镁离子使得该带具有较高Mg/Ca值;而地幔上涌造成的地温升高克服了白云石形成的动力学屏障,有效促进了白云岩的形成。     

川西北下二叠统栖霞组微生物丘的发现及地质意义*

通过野外露头与钻井剖面的室内外分析,确认在四川盆地西北部(川西北)下二叠统栖霞组中发育有微生物丘,它们主要由凝块灰(云)岩、叠层灰(云)岩和微生物粘结颗粒灰(云)岩等组成。这些微生物碳酸盐岩发育较为典型的凝块、叠层、窗格、粘结等组构。微生物丘大小不一,实测高度一般为几十厘米至几米,宽度通常变化于几米至几十米之间,具有底平顶凸的典型丘形外貌,以发育向上变浅的沉积序列为特征,一般由丘基、丘核、丘盖3个微相组成,也可与颗粒滩共同构成微生物丘滩复合体。基于区域古地理背景和微生物丘特征的剖析,认为川西北地区栖霞期沉积环境总体受限,推测为半局限—局限台地环境,水深较浅,能量普遍不高;海平面频繁的相对升降变化和微生物丘的侧向迁移叠置,导致发育于缓坡背景下的碳酸盐岩台地极易受限,引起早期沉积物发生与丘滩发育密切相关的准同生期白云石化作用。因此,微生物丘滩复合体是栖霞组白云岩储集层发育的物质基础,台缘坡折带、台内缓坡折带和高地是栖霞组白云岩储集层发育的有利区带,这对寻找规模性层位不稳定的带状白云岩储集层具有重要的指导作用,并将大大拓展栖霞组白云岩储集层的勘探领域。     

四川盆地北部下三叠统飞仙关组层序地层分析

为了探讨礁滩储集岩的分布规律,以层序地层学理论与方法系统研究了四川盆地北部下三叠统飞仙关组地层。通过露头、岩芯、测井、地震数据综合分析,识别出两个三级层序及四个准层序组,确定蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘滩、斜坡和盆地相六类沉积类型。层序划分及层序界面的确定,依据陆上暴露和向上变浅两个方面的识别标志。暴露界面表现为泥岩表面干裂,淡水选择性溶蚀、白云化现象,白云岩、石膏,伽玛曲线高值。向上变浅层序有向上变厚、变粗序列,向上变细、变泥、变红序列,向上γ值变低序列。对比发现高水位体系域后期发育台地边缘鲕滩和台地内鲕滩。广泛白云岩化作用的台地边缘鲕滩相,具有很好的孔渗性,成为最有利的储集层。对指导进一步的勘探与开发具有重要意义。