鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段沉积特征及其控储效应*

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段(简称“马四段”)是下古生界天然气风险勘探的重点层位。文中基于岩心、薄片观察,结合地层对比、沉积结构描述等,并运用岩石结构组分测井解释和井震结合古地貌恢复等手段,对鄂尔多斯盆地马四段沉积时期古地貌、沉积特征和储集层展布进行了详细分析。结果表明: (1)受控于沉积期隆坳相间的古地貌格局,马四段发育大量台地内丘滩微相,其易于发生准同生溶蚀和白云石化作用,是储集层发育的有利相带;(2)马四段储集层以(藻)砂屑白云岩和粉—细晶白云岩为主,储集空间主要为粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等;(3)纵向上,储集层主要分布于马四₂亚段和马四₁亚段;平面上,马四段储集层主要分布于台地内低凸起带和台缘带;(4)储集层的发育受控于3个因素,其中古隆起部位发育的有效丘滩体是储集层形成的物质基础,高频层序控制的准同生溶蚀作用是储集层形成的关键,白云石化是储集层后期保存的重要因素。马四段沉积时期碳酸盐岩台地内隆坳相间的古地貌控制了丘滩相带和白云岩储集层的展布,这一新认识为鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探提供了有力支撑,也为碳酸盐岩台地沉积储集层的研究提供了新思路。     

渤海湾盆地渤中凹陷西南环古生界沉积微相及其对岩溶储集层的控制作用*

渤海湾盆地渤中凹陷西南环古生界深埋碳酸盐岩潜山天然气获得重大突破,钻井资料揭示该地区碳酸盐岩岩溶储集层具有很强的非均质性。由于沉积相是岩溶储集层发育的主控因素之一,因此文中根据岩心和薄片资料、测井相、微量元素和古生物特征等多种手段综合分析沉积相特征。结果表明,研究区现存奥陶系纵向上表现为1个较为完整的海退— 海进序列,主要发育开阔台地和局限台地2种沉积亚相,并可进一步划分为台内滩、滩间、潮下带和潮间带4种沉积微相。台内滩和潮下带微相横向分布连续稳定,水动力条件强,形成的储集层早期溶孔发育,且这2种沉积环境里发育的碳酸盐岩较纯净,经后期风化淋滤形成的岩溶储集层厚度大、质量好,因此是有利的岩溶储集层发育相带。该研究明确了研究区台内滩及潮下带的发育特征,对下一步油气勘探具有一定的指导意义。     

鲁西豫东地区奥陶系顶部岩溶储集层特征及有利控制因素*

基于野外露头、岩心、薄片和测录井等地质及地球物理资料分析,并结合区域地质背景,深入研究了鲁西豫东(东濮)地区奥陶系顶部峰峰组和上马家沟组岩溶储集层发育特征、演化过程,并进一步分析优质储集层形成的主控因素,预测了有利储集层分布区。结果表明,奥陶系顶部储集层主要岩性为颗粒石灰岩、云质石灰岩、泥晶石灰岩、粉细晶白云岩、含膏白云岩和藻粘结白云岩等,裂缝和溶洞是主要储集空间类型。白云岩类储集层平均孔隙度为2.5%,平均渗透率为7.43×10^-3μm²;石灰岩类储集层平均孔隙度为2.2%,平均渗透率为2.72×10^-3μm²。储集层经历了沉积—准同生期成孔(寒武纪—中奥陶世)→风化淋滤(晚奥陶世—早石炭世)→矿物充填(晚石炭世—白垩纪末期)→溶蚀改造(古近纪)4个演化阶段。沉积相、成岩作用及构造应力控制了研究区优质储集层的形成。颗粒滩及潮坪相带、断裂发育带、白云石化作用和准同生岩溶、表生岩溶、埋藏岩溶作用6项叠合区储集层质量最优;颗粒滩及潮坪相带、白云石化作用和准同生岩溶作用、表生岩溶作用4项叠合区,以及断裂发育带、表生岩溶作用、埋藏岩溶作用3项叠合区储集层质量次之;颗粒滩及潮坪相带、断裂发育带、白云石化作用和准同生岩溶作用、埋藏岩溶作用5项叠合区储集层质量一般。     

深层—超深层白云岩储集层: 机遇与挑战*

深层—超深层白云岩储集层是未来油气勘探的重要领域和目标,是潜在的优质油气储集体或储集层。查明白云岩的成因、孔隙发育与保存机理以及流体性质与演化路径,建立符合实际地质状况的储集层地质模型,对于预测深层—超深层白云岩储集层的分布规律是非常重要的。疏理了白云岩成因的几个核心问题的现状与发展趋势,指出了白云石化作用模式的演变过程和发展方向,提出了建立深层—超深层白云岩多阶段动态演化模式应考虑的问题。中国三大克拉通盆地(四川盆地、塔里木盆地和鄂尔多斯盆地)深层—超深层赋存丰富的白云岩,并且已经有一些重要的油气发现,为开展深层—超深层白云岩油气勘探提供了好的机遇,但深埋藏、多期构造改造、叠加和复杂的流体演化历史也是此项研究重要的挑战。     

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。     

四川盆地下寒武统龙王庙组浅水碳酸盐岩台地沉积相特征及模式*

准确建立四川盆地龙王庙组沉积模式和精细刻画颗粒滩时空分布规律,是提高天然气勘探成功率的关键。依据野外露头、钻井、测井和地震等资料,综合分析四川盆地及周缘下寒武统龙王庙组沉积相类型及特征;以四级层序为单元,精细刻画等时地层格架内沉积相时空展布特征,建立沉积模式,揭示颗粒滩发育规律,指出下一步天然气勘探方向。结果表明: (1)四川盆地及周缘龙王庙组发育典型浅水碳酸盐岩镶边台地沉积体系,自盆地西缘向东依次发育混积潮坪、局限台地(颗粒滩、云坪和咸化潟湖等微相类型)、开阔台地(颗粒滩、灰坪等微相类型)、台地边缘和斜坡—盆地等沉积相类型;(2)建立了“一凹两隆,双滩成带”的沉积模式,颗粒滩的发育主要受控于古地貌和相对海平面升降,具体表现为垂向上主要发育于四级层序海退时期,平面上沿台地边缘带和围绕咸化潟湖的相对隆起区呈带状分布。由于颗粒滩是优质储集层发育的有利相带,因此该结果可为四川盆地寒武系龙王庙组下一步天然气勘探提供沉积地质基础。     

塔里木盆地塔中北坡奥陶系一间房组储集层主控因素分析

综合分析钻井岩心、岩石薄片、测井资料以及各种化验分析资料,认为塔里木盆地塔中北坡中奥陶统一间房组深层碳酸盐岩储集层主要发育在台内滩相颗粒灰岩中,储层类型主要为裂缝型、裂缝-孔洞型和孔洞型。沉积微相、断裂和溶蚀作用是储层形成的主控因素。其中,台内高能滩的发育为后期选择性溶蚀奠定了物质基础,大气淡水溶蚀作用和埋藏期岩溶作用在一定程度上改善了储集性能,多期次活动的北东向断裂带是优质储层形成的关键。     

渤海湾盆地渤中凹陷西南环古生界沉积微相及其对岩溶储集层的控制作用

渤海湾盆地渤中凹陷西南环古生界深埋碳酸盐岩潜山天然气获得重大突破,钻井资料揭示该地区碳酸盐岩岩溶储集层具有很强的非均质性。由于沉积相是岩溶储集层发育的主控因素之一,因此文中根据岩心和薄片资料、测井相、微量元素和古生物特征等多种手段综合分析沉积相特征。结果表明,研究区现存奥陶系纵向上表现为1个较为完整的海退—海进序列,主要发育开阔台地和局限台地2种沉积亚相,并可进一步划分为台内滩、滩间、潮下带和潮间带4种沉积微相。台内滩和潮下带微相横向分布连续稳定,水动力条件强,形成的储集层早期溶孔发育,且这2种沉积环境里发育的碳酸盐岩较纯净,经后期风化淋滤形成的岩溶储集层厚度大、质量好,因此是有利的岩溶储集层发育相带。该研究明确了研究区台内滩及潮下带的发育特征,对下一步油气勘探具有一定的指导意义。     

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马家沟组五段白云岩沉积微相测井识别与评价

通过岩芯和薄片观察,结合常规、成像测井和试气等资料,对鄂尔多斯盆地靖边气田奥陶系马家沟组马五段白云岩沉积特征进行了研究。结果表明马五_5—马五_(10)亚段白云岩储层为典型相控型储层,储层类型主要是白云岩晶间孔及晶间溶孔型。其沉积相分为开阔台地和局限台地两类,且开阔台地主要发育滩间海及台内滩亚相,局限台地则发育潮坪及颗粒滩亚相,其中砂屑滩、台内滩、云坪等是优质储层发育的有利沉积微相带。通过对不同微相的常规测井曲线和成像测井图像对比分析,建立起一套适用于马五_5—马五_(10)亚段台地相的成像测井沉积微相识别模式,包括块状模式、条带模式、层状模式、线状模式、斑状模式和暗斑-线状组合模式等6种成像测井相模式。通过常规、成像测井组合特征实现了单井纵向上沉积微相的连续识别与划分。结合测井解释结论及生产试气资料,进一步验证了有利沉积微相对储层有效性的控制作用,深化了奥陶系马五段碳酸盐岩沉积相成像特征及有利储层的认识,对马家沟组碳酸盐岩天然气的勘探开发具有指导意义。     

Ordovician Carbonate Reservoir Bed Characteristics and ReservoirForming Conditions in the Lungudong Region of the Tarim Basin

<正>Basic characteristics of Ordovician carbonate reservoir beds in the Lungudong region of northeastern part of the Tarim Basin are described in detail and the reservoir-forming conditions of oil and gas are preliminarily discussed in this paper by collecting and sorting out a large amount of data.The carbonate reservoir beds are mainly developed in open-platform and platform marginal facies;the reservoir beds have large changes in and low average values of physical property;the main type is fractured reservoir beds with the fracture-porous type second.The reservoir bed development is chiefly controlled by the distribution of sedimentary facies,tectonic activity and karstification. Whereas the accumulation and distribution of hydrocarbons in the region are controlled by an advantageous structural location,a good reservoir-caprock combination and a favorable transporting system,with the distribution characterized by zones horizontally and belts vertically,the oil and gas are mainly concentrated in areas with structural uplift,densely developed fractures,and surface karst,a vertical vadose zone,and a horizontal undercurrent belt of palaeokarst.     

塔里木盆地轮南地区下奥陶统碳酸盐岩岩溶储层特征及形成模式

轮南地区是塔里木盆地重点产油气地区之一,对其下奥陶统碳酸盐岩储层性能及分布的研究具有重要的实际意义。通过对研究区岩溶、裂缝发育、沉积和洞穴充填物分析研究,认为具渗透可溶性碳酸盐岩及温暖潮湿、多大气降水是岩溶储层形成的必要条件,构造裂缝的发育为岩溶储层发育创造了有利条件。根据裂缝性质及充填程度,本区裂缝可分为方解石完全充填张裂缝、方解石半充填张裂缝、泥质充填扭压性裂缝、未充填微细裂缝和缝合线5种,其中方解石半充填裂缝和缝合线对储层岩溶发育起重要作用。本区岩溶具明显的垂直分带性,可分为垂直渗流岩溶带、水平潜流岩溶带和过渡带,其中垂直渗流带底部及水平潜流岩溶带上部储集物性最佳。轮南地区发育的两期岩溶与石炭纪两次较大的海侵时间相一致。作者还研究了充填物的沉积特征,探讨了储层的演化模式。     

中国油气田古岩溶与油气储层

在我国油气田勘探中,与不整合面有关的碳酸盐岩古岩溶储层普遍发育,并占有十分重要的地位。着重讨论我国鄂尔多斯盆地奥陶系、塔里木盆地轮南潜山奥陶系和四川盆地震旦系等典型油气田古岩溶储层发育特征与油气关系,指出我国油气田古岩溶储层具有以下几个特征:(1)古岩溶垂向分带明显,地表残积带、垂直渗流-水平潜流带等发育齐全。(2)储集空间主要由岩溶作用形成的半充填或未充填残余溶蚀孔洞缝组成。优质储层类型以裂缝溶蚀孔洞型储层为主,为各大油气田高产、稳产的最重要储层和主力产气层。(3)储层受古岩溶地貌和断层裂缝的控制明显。古岩溶斜坡和断裂发育区,古岩溶发育强烈,是溶蚀孔洞层和储层发育的有利地区。(4)埋藏有机溶蚀作用形成的次生孔隙为有效孔隙,它的发育与烃类的形成、演化和运聚相匹配。(5)古风化壳岩溶作用和埋藏有机溶蚀作用的多期次叠加和改造,是古岩溶储层及油气藏形成的最佳组合模式。古岩溶储层为中国深层油气勘探提供了一个新的勘探领域。     

塔中Ⅰ号断裂坡折带上奥陶统碳酸盐岩储层对油气分布的控制作用

塔里木盆地塔中地区Ⅰ号断裂坡折带为碳酸盐岩油气藏的有利成藏区。由于受碳酸盐岩储集层特性的影响,其整体含油、局部富集的特征十分明显。从储层的沉积相、物性和类型三个方面分别讨论储层对油气总体分布的控制作用。认为生物骨架礁沉积区、储层物性高值区及裂缝-孔隙型储层发育区为目前高产油气井的主要分布区。     

鄂尔多斯盆地苏里格中部水平井开发区盒8段沉积微相和砂体展布

为满足鄂尔多斯盆地苏里格气田水平井部署、水平井地质导向及跟踪分析的需求,作者运用岩心观察、薄片鉴定、垂向层序和测井相分析等手段,以辫状河沉积模式为指南,汲取有关的露头和现代沉积定量储集层沉积学成果,对苏里格中部水平井开发区盒8下亚段沉积微相和砂体展布进行了精细描述。在相标志、微相特征和沉积层序研究基础上,以研究区密集井区剖面详细对比、砂体储集层厚度统计为依据,并运用水平井水平段录井资料,综合分析估算出研究区盒8下亚段储集砂体规模参数。作者拟定了沉积亚相、微相划分的3项指标(砂/地比、测井曲线、储渗砂体)。精心编制的砂层组沉积微相和砂体展布图,为水平井部署和地质导向提供了有力支撑。     

四川资阳地区灯影组滩相沉积及储集性研究

一般认为,高能沉积体是储层形成的有利相带之一,但对于碳酸盐岩来说,高能沉积相带仅是储层发育的基本条件之一,后期的成岩改造可能更为明显,它可将原生孔隙发育的高能沉积体转变为致密岩体。因此,碳酸盐岩储层的预测研究应将沉积相与成岩作用研究相结合。本文根据区内灯影组钻井岩芯的宏观、微观特征,结合物性资料,研究了滩相类型、特征、所经历的主要成岩类型及对储集性的影响,认为浅色的内碎屑滩、绵层状藻砂屑滩和鲕粒滩是有利于储层形成与演化的沉积相带,它们多分布于以资3、7井、资4井和资5井为中心的区块内,向其周边井区,这些有利滩相沉积体变薄、储集性变差。     

伊拉克中部上白垩统Khasib组岩溶储层演化及异常高渗层成因

针对伊拉克艾哈代布(Ahdeb)油田Khasib组早期的注水突破难题, 本文以地球化学资料及取心薄片分析为基础, 结合区域沉积-构造演化背景, 对储层演化及异常高渗层的成因进行了研究, 并将储层演化划分为3个阶段: 沉积同生期、低沉降速率浅-中埋藏期和快速沉降深埋藏期。沉积同生期具两层高孔段: 即受同生岩溶改造形成的以砂屑粒间孔为主的Kh2-2-1砂屑颗粒灰岩和以藻屑铸模孔为主的Kh2-3-2藻屑泥粒灰岩。在此基础上, 浅-中埋藏期产生以走滑断裂为流体的运移通道, 以深部源岩降解形成的有机酸为溶蚀介质, 以同生期后形成的高孔层段为溶蚀的载体, 以非组构选择溶蚀作用为特征的埋藏有机酸岩溶, 它与同生期岩溶作用在时间上具有连续性, 形成的孔隙分布在空间上具有继承性。晚期地层快速沉降深埋藏期, 发生大规模烃类充注成藏, 阻止孔隙内水岩反应, 减弱储层内压实胶结破坏性成岩作用, 最终使得这两段具异常高渗透率特征。Kh2-2-1砂屑颗粒灰岩段以砂屑粒间孔、粒间溶孔、针状溶洞为主要孔隙类型, 以孔隙缩小型为主要喉道类型, 孔喉连通性好, 岩相区域分布稳定, 是造成早期注水突破的层段。总体而言, 本区异常高渗层的成因主要是: 优质储层的沉积基础及同生岩溶改造, 长期浅-中埋藏期有机酸溶蚀对储层的叠加和改造优化, 以及快速深埋藏期与烃类充注极好的耦合关系使其得以保存。     

Tectonic evolution of Tarim basin in Cambrian–Ordovician and its implication for reservoir development,NW China

In order to find the impact of regional tectonic evolution of Tarim basin on the inside distribution of sedimentary facies and reservoir development, this paper, based on the research of plate-tectonic evolution of Tarim basin, conducts an in-depth analysis on the basin’s inside sedimentary response to the Eopaleozoic regional geodynamic reversion from extension to convergence around Tarim plate, and concludes that the regional geodynamic environment of surrounding areas closely contributes to the formation and evolution of paleo-uplifts, differentiation of sedimentary facies in platform, distribution of high-energy reef and bank facies belts, conversion of sedimentary base level from fall to rise, obvious change of lithology from dolomite to limestone, and formation of several unconformity surfaces in Ordovician system in the basin. A series of sedimentary responses in the basin are controlled by regional dynamic setting, which not only controls the distribution of reservoirs in reef and bank facies but also restricts the development and distribution of karst reservoirs controlled by the unconformity surfaces. This offers the macro geological evidences for us to further analyze and evaluate the distribution of favorable reservoirs.     

塔里木盆地碳酸盐岩层序地层特征及其控油作用

寒武纪-奥陶纪塔里木盆地经历了4种不同类型的碳酸盐岩台地结构型式的演变。不同台地区带的碳酸盐岩层序结构特征显著不同,柯坪地区寒武系-奥陶系为一套碳酸盐岩为主的地层,发育7种不同特征的碳酸盐岩层序构型。库鲁克塔格地区层序总体表现为半深海-深海盆地相背景下的海底扇沉积。相带和层序界面对储层发育具有重要影响,不同级别的层序界面对其下碳酸盐岩储层的发育具有重要的控制作用,并对埋藏条件下的流体具有输导作用。流体对埋藏岩溶型储层的形成具有重要的改造作用,风化壳岩溶型储层受风化淋滤带和层序界面的控制,白云岩储层和礁滩型储层主要受沉积相和成岩相控制。     

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩储层类型与分布特征

塔里木盆地寒武-奥陶系白云岩是台盆区最重要的储层之一,发育4种类型:①潮坪白云岩。以含膏泥晶白云岩为主,石膏溶孔及白云岩砾间孔发育,发育于潮间-潮上坪蒸发环境。白云石表现为MgO-CaO呈线性正相关、低Mg/Ca值及高∑REE值、锶同位素值分布在0.7085～0.7100之间,略高于同期海水值0.7090、阴极发光不发光或暗色光。储层分布主要受沉积相控制,发育于中下寒武统地层;②蒸发台地白云岩。以藻丘及颗粒灰岩选择性白云石化为特征,发育铸模孔、膏溶孔和残留粒间孔,白云石Mg/Ca值变化范围大、δ13C、δ18O值相对偏正、分别大于2‰和-4‰、阴极发光发较亮红光。储层主要发育于台内靠近台缘一侧;③埋藏白云岩。发育细晶、中晶及粗晶白云岩,以晶间孔及晶间溶孔为主,δ18O值偏负在-5‰～-10‰(PDB)之间,87Sr/86Sr值相对较大,为0.7090～0.7110,阴极发光以发暗棕褐色、紫色光为主。埋藏白云岩储层发育主要受成岩相控制,但也表现出与沉积相具有相关性,这是因为物性好的台缘、台内礁滩体及有裂缝沟通构成的开放体系更有利于埋藏白云石化作用发生;④热液白云岩。以受热液改造的结晶白云岩为特征,往往伴生热液矿物,白云石δ18O值异常偏负、一般小于-9‰(PDB)、阴极发光多发明亮红光、稀土元素标准化配分曲线中Eu出现正异常、出现高于地层背景值的异常高温包裹体;主要发育在具有上覆隔挡层的不整合面之下地层及大断裂发育带附近。上述四类白云岩在规模与分布上有不同,但都可预测。埋藏和热液白云岩规模较大,受原始沉积相带和成岩流体来源双重约束。潮坪和蒸发台地白云岩规模可变性较大,可由沉积环境重建,结合成岩相研究预测评价。