川东北地区台地边缘礁、滩气藏沉积与储层特征

普光、元坝和龙岗等多个大、中型天然气田的发现,揭示了川东北地区长兴组-飞仙关组环开江-梁平陆棚东西两侧和城口-鄂西陆棚西侧台缘礁、滩带具有巨大油气勘探潜力。勘探实践证实不同部位台缘带的气藏特点及相关礁、滩沉积和储层特征均具有明显差异性。文中在层序地层学、沉积学和储层评价等研究基础上对这些差异性开展了分析工作。川东北地区长兴组-飞仙关组识别出两个三级层序,它们均由海侵和高位体系域构成,总体表现为水体向上变浅序列。研究区内不同部位的台缘带沉积和储层具有明显的差异,长兴期环开江-梁平陆棚东西两侧台缘地貌相近,铁厂河-普光-高峰场台缘带具加积为主、台缘斜坡陡、滩薄、生物礁发育的特点,上部白云岩化强;元坝-龙岗台缘带具前积和侧积明显、斜坡略缓、礁和滩均发育的特点,礁滩上部白云岩化强,孔隙型储层发育且物性较好;飞仙关期台缘不对称性明显,铁厂河-普光-高峰场台缘带仍以加积型为主,飞二段鲕滩发育,白云岩化强,孔隙型储层发育,具有储层厚度大和物性好的特点;元坝-龙岗台缘带飞二段发育鲕滩,但滩厚度薄、白云岩化弱,以孔隙型储层为主,储层物性略差。宣汉盘龙洞-见天坝长兴组台缘生物礁滩相及飞二段台缘鲕滩发育,白云岩化强,易于形成较好的储层。通过综合分析研究认为不同部位台缘带沉积及储层分布明显受同沉积古地貌、白云岩化强度、断裂、埋藏期成岩作用和流体活动等综合因素控制。     

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。     

川东北元坝气田长兴组白云岩成因研究

上二叠统长兴组礁滩相白云岩是川东北元坝气田的主要储层。长兴组白云岩主要分布在长二段顶部礁盖、礁间滩、礁后滩等沉积相。通过层序地层学、岩石学、地球化学等方法对白云岩成因进行了研究,结果表明:不同类型的白云岩具有相似的87Sr/86Sr值(集中分布在0.7071~0.7075之间),并与晚二叠世海水及泥晶灰岩87Sr/86Sr值相似,指示白云岩化流体主要来自于同期海水;利用低温条件下白云石-水之间氧同位素温度分馏方程恢复的白云岩化流体温度在40~55℃之间,表明白云岩化作用发生于低温浅埋藏环境中。在浅埋藏白云岩化过程中,受沉积地貌和海平面升降的影响,不同沉积相带发生白云岩化作用时流体的性质有所不同:(1)礁盖残余生屑/砂屑中-粗晶白云岩具有明显偏负的δ18O值以及较高的Fe、Mn含量和白云石晶体缓慢结晶的特征,受大气淡水作用明显,属于混合水白云岩化;(2)礁间滩粉晶白云岩具有明显偏正的δ18O值,高Fe、Mn、Sr含量和较低的有序度值,白云岩化流体来源复杂,但整体与蒸发性卤水有关;(3)礁后滩细-中晶白云岩具有非常低的Fe、Mn和高MgCO3含量,白云石具有快速结晶的特点,为正常海水条件下的白云岩化。     

四川盆地晚二叠世克拉通内裂陷作用背景下的盐亭—潼南海槽沉积充填特征

四川盆地晚二叠世经历了克拉通内裂陷作用以及基底断裂活动,在区域大缓坡背景下,形成"三隆三凹"的古地理格局,发育鄂西—城口海槽、开江—梁平海槽以及盐亭—潼南海槽。在区域背景及动力学分析的基础上,利用钻井、露头、地震资料等论证了盐亭—潼南海槽的几何形态,盐亭—潼南海槽发育在川中地区,整体呈北西-南东向近平行于开江—梁平海槽展布,向西北部广海开口,向东南台地区逐渐变浅并与鄂西—城口海槽连通。利用地震、地质结合的方法,探讨了盐亭—潼南海槽的沉积格局,其以细粒沉积为主,地层厚度薄,其西侧磨溪—中江台缘带以发育生屑滩为主,东侧广安—公山庙台缘带以发育生物礁为主;生物礁滩的分布随着海平面变化具有明显的迁移特征,整体上可以分为两期,并逐渐由两侧台缘带向海槽内迁移。盐亭—潼南海槽的形成、发展及消亡主要受勉略洋扩张-收缩的影响;晚二叠世勉略洋扩张期,四川盆地NW向基底断裂活动,导致川中地区正断活动,形成断陷海槽,即盐亭—潼南海槽。     

开江—梁平台内海槽东段长兴组礁滩相储层识别标志及其预测

川东上二叠统长兴组生物礁滩储集体位于开江—梁平台内海槽东段。研究区发育有台内海槽(深水盆地)、台地前缘缓斜坡、台地边缘生物礁滩和开阔台地四个相带,其中台地边缘生物礁滩相地层为最重要的油气勘探层段。长兴组储层岩性主要为礁滩相白云岩,具有分布面积广和厚度较大的特点。综合利用地质、钻井、地震等资料,并以岩芯观察描述、薄片鉴定和沉积相分析为依据,建立了识别礁滩相储层的测井相和地震相模型。在地震相模型中,确定地震剖面中波阻杂乱、中断和下拉的烟囱效应,是寻找礁滩相储层和气藏的有效标志。在此基础上,以建立礁滩体地质模型作为预测有利生物礁滩相带的地震反演约束条件,结合地质资料预测的有利生物礁滩储集体及白云岩厚度分布图,最终圈定出有利储层发育区和优选勘探目标区。     

川东北二叠系长兴组碳酸盐岩深埋成岩过程及其意义

上二叠统长兴组储层是川东北地区主力产层之一,储层岩性主要为结晶白云岩、残余生屑/砂屑白云岩、生物礁白云岩和亮晶生屑灰岩,储集空间以晶间孔、晶间溶孔为主,生物体腔孔、残余粒间孔次之,溶洞和裂缝少量发育。长兴组优质储层主要分布于台地边缘生物礁、台地边缘滩等沉积相带,该相带发育大量原生孔隙,易遭受大气淡水溶蚀改造。原生孔隙的发育为白云岩化流体与岩石相互作用提供空间,早期孔隙演变为晶间孔。白云岩抗压实能力较强,有利于高孔隙白云岩的保存。早三叠世快速深埋使长兴组迅速进入中深埋藏,深埋阶段,裂缝少量发育,部分被方解石充填,对储层贡献有限。晚三叠世油气充注隔绝了岩石与地层水的接触,抑制了孔隙内白云石的溶蚀和沉淀,储层先存孔隙得到较好的保存。快速深埋使孔隙迅速被埋藏封闭,深埋阶段水-岩反应处于近封闭的平衡状态,溶蚀-沉淀现象有限,深埋藏环境主要是储层孔隙保存和调整的场所,孔隙空间的位置可能重新分配。     

川东北元坝地区上二叠统长兴组优质储层形成机制

川东北元坝气田为千亿储量的海相气田, 上二叠统长兴组礁滩相气藏具有埋藏深、高温、高压、高含硫化氢、气-水关系及工程地质条件复杂等特征。优质储层主要为礁滩相的白云岩, 具有物性好、非均质性强、含气性好的特点。研究表明, 台地边缘生物礁及台地边缘浅滩相控制了有利的储层岩石组合类型与分布, 是优质储层发育的基础; 白云石化作用和溶蚀作用改善和提高了储层岩石的孔隙度, 构造活动形成的多期裂缝提高了储层的渗流性能, 沉积-成岩-构造破裂等多因素的综合作用和合理配置是川东北元坝地区长兴组优质白云岩储层形成关键。      

障壁岛及其后缘碳酸盐岩储层的成因模式与预测

塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地主要碳酸盐岩储层的发育均与障壁岛或其后缘等沉积环境有关,并受早期大气淡水淋滤溶蚀作用、白云石化作用、古岩溶作用以及埋藏溶蚀作用等成岩因素的控制。认为三大盆地碳酸盐岩储层可划分为大气淡水淋溶型礁滩灰岩储层、古岩溶型礁滩灰岩储层、白云石化型礁滩白云岩储层和古岩溶型含膏白云岩储层等四种类型。提出了与障壁有关的储层综合成因与预测模式,其中构成障壁的台地边缘礁滩带是大气淋溶型礁滩灰岩储层、古岩溶型礁滩灰岩储层和白云石化型礁滩白云岩储层的有利发育区,而障壁岛后缘的蒸发盆地边缘坪区域是古岩溶型含膏白云岩储层有利发育区。     

川东长兴组生物礁分布地震识别技术研究

通过二维、三维地震剖面,结合长兴组顶部的反射形态和长兴组顶部与底部反射时差等特性,识别出了长兴末期"海槽-前缘斜坡-岩隆-台地"相带,且生物礁主要分布在地震岩隆相带中.针对生物礁储层分布广且体积小,礁岩与围岩物性差异甚大,非均质性强,纵、横向分布不均匀、埋藏较深等特点,利用了以沉积相、地震相研究为基础的储层反演预测思路,以宽方位的3D地震数据为依托的地震属性分析技术,确定了生物礁的形态和分布特征.     

开江-梁平地区上二叠统长兴组储层岩石学特征

以露头剖面测量、单井岩芯观察和室内薄片鉴定为依据,结合不同结构和成因类型白云岩(或白云石)的n(Mg)/n(Ca)比值,有序度和C、O、Sr同位素特征,对开江-梁平地区长兴组碳酸盐岩储层成岩作用与孔隙发育和演化规律进行了综合研究,确定研究区对储层破坏最大的成岩作用是胶结、压实-压溶、新生变形和次生矿物的充填等作用,而对储层贡献最大的建设性成岩作用主要为埋藏白云岩化、重结晶、溶蚀和破裂等作用,有效地改善了储层的孔渗性,形成以粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、晶间溶孔、超大溶孔、溶洞和溶裂缝等多种次生孔隙类型组合的礁、滩相储层基本特征。在再造成岩序列和恢复孔隙演化历史的基础上,对储层发育与孔隙演化的关系可得出如下几点结论:①有利的礁、滩相带决定了储层发育的位置和空间展布规律;②礁、滩复合体的多期次埋藏白云岩化是形成储层的基础;③破裂作用和溶蚀作用是改造储层和提高储层质量的关键。     

四川盆地环开江——梁平海槽长兴组——飞仙关组沉积模式

在综合分析的基础上确定了环开江--梁平海槽长兴组--飞仙关组的层序划分方案,长兴组和飞仙关组均可划分出两个三级层序.在层序格架内进行了岩相古地理的编图及演化分析,认为在台地边缘不同地区具有不同的岩相古地理特征,发育不同类型的台地边缘.结合地震资料及钻井资料建立了台地边缘的三种沉积模式:(1)以剑阁地区为代表的"进积型台...     

环开江—梁平海槽长兴组台缘礁滩相储层特征及成岩作用

通过岩心观察、薄片鉴定、电镜扫描、阴极发光、物性分析,对四川盆地东部环开江—梁平海槽上二叠统长兴组礁滩相储层特征、储层成岩作用进行研究,并初步建立成岩演化序列。储层特征研究发现,长兴组储层发育良好,储集岩以"花斑状"生屑云岩和生物礁云岩为主,粒间孔、粒间溶孔和粒内溶孔较为发育,孔隙度总体介于2%~6%,渗透率集中在0.1~1 m D,结合孔渗相关关系将其划分为4种储层类型:"低孔高渗"型、"中孔中渗"型、过渡型、"高孔低渗"型。储层成岩作用研究发现,储层在成岩阶段经历了多期胶结、压实、白云岩化、溶蚀、构造破裂等成岩作用。由于成岩作用对孔隙结构的改造,孔隙演化整体上呈减小趋势。胶结作用及压实作用使得原生孔隙大幅度减少,对储层的形成具有破坏性作用,溶蚀及白云岩化作用对储层的形成具有建设性作用,构造破裂对储层进一步优化改造。研究表明原生粒间孔和早成岩期岩溶及热液白云岩化作用形成的早期次生孔隙不仅是现今储层储集空间的雏形,也基本决定了储层的最终面貌。     

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。     

元坝气田长兴组储层特征与形成主控因素研究

本文以宏、微观资料相结合的方法,以优质储层发育与形成为主线开展了元坝气田长兴组礁滩储层发育特征研究。研究证明:(1)元坝气田长兴组礁滩储层岩石类型以亮晶生屑灰岩与亮晶生屑白云岩等颗粒岩为主,西部礁滩储层白云岩含量高于东部,长二段礁滩储层白云岩含量高于长一段浅滩储层;(2)储层类型以孔隙型为主,裂缝-孔隙型次之,储集空间包括晶间溶孔、晶间孔、粒间溶孔及裂缝;(3)元坝地区长兴组礁滩储层以Ⅱ、Ⅲ类为主,西部物性好于东部,长二段储层厚度远大于长一段。元坝地区长兴组储层受沉积相、构造活动及成岩作用等控制,受沉积前古地貌和燕山期后构造作用的双重控制,西部储层物性好于东部;3期破裂作用与3期溶蚀作用是形成储层的关键。     

伊拉克M油田白垩系Mishrif组沉积特征及控储机理

为明确伊拉克M油田白垩系Mishrif组碳酸盐岩储层成因,基于岩芯观察、铸体薄片、物性分析及测井资料,通过沉积微相分析确定研究区沉积环境,系统分析不同沉积相储层特征。结果表明:M油田Mishrif组为带障壁的缓坡环境,包括潟湖边缘坪、潟湖、台内滩、滩后、潮道、浅滩、滩前及开阔浅海。中、高渗储层主要发育于浅滩和滩前等高能沉积环境,储集层以粒间孔和粒间溶孔为主,发育大孔喉,生屑滩储集层和滩前储集层物性分布区间较大。潟湖边缘坪、潟湖、台内滩及滩后等低能沉积环境以低渗和特低渗储集层为主,孔隙度跨度大,孔隙类型主要为基质微孔、颗粒微孔、铸模孔和粒间孔,以微喉和中喉为主,喉道分选较好。综合分析认为:沉积相通过控制沉积物的结构组分控制了岩石的成岩演化。高能沉积型储集层以溶蚀作用和胶结作用为主,储集层物性是胶结物对孔隙和喉道充填封堵程度的函数;低能沉积型储层是生物多样性和差异成岩作用的结果,选择性溶蚀作用、与生物扰动相伴生的白云化作用、泥晶化作用、胶结作用、非选择性溶蚀作用和混合白云化作用形成的复杂孔隙控制了储集层物性。     

渤海海域石臼坨地区古近系沙河街组湖相生屑白云岩成因*

渤海海域石臼坨地区石臼坨凸起东倾末端南北两侧的陡坡带在古近系沙河街组发育多套生屑白云岩,其中南侧生屑白云岩主要发育在沙河街组二段,北侧生屑白云岩集中在沙河街组一段。为了明确该区生屑白云岩的成因,通过古生物、岩石薄片和地球化学等资料对该区生屑白云岩的岩石学、地球化学特征进行较为系统的研究。按照岩石组分特征,研究区生屑白云岩可划分为亮晶生屑白云岩和泥晶生屑白云岩2种类型。生屑的主要组分腹足类及介形类典型属种分析显示,南北两侧生屑白云岩均形成于浅水湖泊环境。地球化学Pr/Ph(姥鲛烷/植烷)参数反映,南侧生屑白云岩形成于氧化环境,北侧以还原性环境为主。碳氧同位素数据反映南侧生屑白云岩形成于低温高盐的封闭湖泊环境,以准同生期的回流渗透成因为主。北侧生屑白云岩的碳氧同位素相对分散,显示为受不同流体介质作用的结果,可以划分出3种成因类型: 准同生期的回流渗透成因、埋藏期的铁白云石化交代成因和晚期局部受热液作用影响,因此,北侧生屑白云岩是多期次多成因综合作用的结果。该研究成果对开展这类中深层优质储集层预测具有重要意义。     

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩颗粒滩沉积组合及展布特征

本文综合露头、钻/测井、地震以及薄片等资料的研究,开展了塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩颗粒滩沉积特征的研究。本次研究首次厘定了颗粒滩的划分标准,总结了塔里木盆地奥陶系发育藻粒滩、内碎屑滩、鲕粒滩和生物碎屑滩四类颗粒滩;明确了四类颗粒滩的微观和宏观沉积特征:藻粒滩由藻粒、球粒和藻团块构成,与结晶云岩互层沉积;内碎屑的含量和形态揭示了内碎屑滩的部位和沉积区的能量,内碎屑滩自鹰山组开始大规模发育;鲕粒滩主体区其他颗粒类型不发育,鲕粒滩主要分布在塔中和玉北地区的台缘带;生物碎屑滩由生物骨架碎屑和生物颗粒构成,与生物礁复合共生,集中在台缘带及台缘内侧分布,一间房组开始大规模发育。颗粒滩发育段对应低GR值,主体部位GR曲线呈箱型、漏斗型或钟型,侧缘部位呈指状或尖峰状,台缘带颗粒滩向台内迁移呈退积反射特征。在此基础上,建立了塔里木盆地碳酸盐岩颗粒滩的四种沉积组合样式:藻礁滩互层式、厚层滩加积式、薄层滩退积式和生物礁滩复合式。其中,藻礁滩互层式和礁滩复合式颗粒滩分布受相带影响,具有局限性,易于形成有效油气藏,在塔中地区奥陶系已得到证实。厚层滩加积式和薄层滩退积式颗粒滩在鹰山组分布广泛,结合颗粒滩的沉积展布规律及储层成因分析,得出鹰山组颗粒滩储层具有区域优势分布特征。     

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩储层特征

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩分布广泛,是重要的油气储集层。根据钻井岩心、岩石薄片、扫描电镜、电子探针和地球化学特征等资料,对沙三段白云岩储层特征及其影响因素进行了详细研究。结果表明,沙三段白云岩有层状、结核状、均匀块状和裂缝充填等4种产状,岩石类型包括泥晶白云岩、粉晶白云岩和细晶白云岩,储集空间主要为次生孔隙和裂缝;白云岩储层物性较差,孔洞缝共同发育的层段是油气富集的有利层段,储层的含油性与储层的岩性及物性具有一定的相关性。目前白云岩储层正处于中成岩阶段,在埋藏过程中经历了机械压实、压溶、胶结、溶蚀、重结晶和白云岩化等成岩作用的改造,其中溶蚀作用可分为三期,后两期溶蚀作用极大地改善了储层物性,机械压实和胶结作用对储层物性起破坏作用;地球化学特征揭示了白云岩化作用的两种类型,即准同生期的回流渗透白云岩化和成岩期的埋藏白云岩化。影响白云岩储层物性的主要因素包括沉积环境、白云岩化作用和裂缝发育程度,沉积环境对白云岩储层物性起决定性作用,白云岩化作用对储集空间具有重要的改造作用,裂缝的发育极大改善了储层物性,提高了储层的储集能力。