四川盆地普光气田上二叠统长兴组表生岩溶特征及意义

四川盆地二叠系和三叠系的接触关系以及长兴组岩溶成因的认识,地质界一直存在较大分歧。通过野外露头、钻井、岩心、成像测井、C-O同位素等资料研究发现,普光气田长兴组发育大规模溶沟、溶洞、囊状溶洞、岩溶角砾岩; P/T界线附近长兴组溶蚀灰岩碳同位素发生严重负偏移;长兴组顶见不整合面,成像测井岩溶相带划分明显;长兴组顶部存在地层缺失。综合分析认为,普光气田长兴组发生过表生岩溶作用,长兴阶晚期重大海退事件是引起表生岩溶的主要因素。长兴组长期接受表生岩溶作用的改造,除形成台地边缘礁滩相储集层外,在礁滩欠发育的台地内部和台地前缘上斜坡等区带,是寻找不整合岩溶储集层的有利地区。     

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。     

四川盆地元坝地区长兴组—飞仙关组高精度层序地层格架的建立及礁滩储集层预测

为进一步落实四川盆地元坝地区上二叠统长兴组—下三叠统飞仙关组超深层海相礁滩大气田沉积相带及储集层发育特征,通过井震互馈建立了高精度等时层序地层格架,并揭示沉积相带展布和储集层发育明显与层序地层格架密切相关。在此基础上,开展了针对台缘礁滩带的沉积相敏感性属性提取、反演及沉积相对应性分析,系统刻画了礁滩体的生长特征。钻井验证分析揭示,依据高精度层序地层格架预测的礁滩储集层发育特征与钻井揭示的情况吻合度高,有效地解释了多口井在礁滩发育相带试获超百万方高产工业气流的原因。刻画了元坝气田陆棚相、台缘斜坡相、台缘相、开阔台地相、局限台地相,及次级相包括生屑滩、台缘礁滩、台缘生物礁、鲕粒滩和滩间海的平面展布特征,为元坝地区勘探开发一体化建设奠定了良好的基础。     

元坝地区长兴组典型沉积相及各相带物性特征

元坝气田是四川盆地继普光气田之后所发现的又一大型海相气田,其中,晚二叠世长兴组是元坝气田的主力产层。研究以不同相带钻井为代表,经过岩芯观察、地震资料、测井解释及样品的孔渗数据分析,对元坝地区长兴组所发育的各种沉积相带特征及各沉积相带的物性特征进行对比研究,结果表明:(1)开阔台地、台地边缘浅滩、台地边缘生物礁、台地边缘斜坡及陆棚相在元坝地区长兴期均有发育;(2)在元坝西北部,越靠近台地边缘,其生物礁建隆越明显;(3)长兴组主要可划分出两期成礁旋回,则均发育于长二段;(4)东南部台地边缘斜坡相带窄,坡度陡,西北部则相反;(5)台地边缘暴露浅滩相物性最好,通常形成良好的孔隙型储层;台地边缘生物礁相、台地边缘浅滩相及开阔台地相物性次之,通常形成孔隙-裂缝复合型储层;而斜坡-陆棚相只形成裂缝型储层。     

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。      

四川盆地东部长兴组礁滩相储层测井地质特征

综合运用钻井岩心、野外剖面、镜下薄片和常规测井曲线等资料对四川盆地东部长兴组礁滩相储层测井地质特征进行了分析研究。结果表明:长兴组测井相主要包括箱型、复合型、钟型、漏斗型和尖指型,箱型和复合型代表了台地边缘生物礁相带中的礁核微相,是长兴组最有利储层发育的测井相类型;钟型和漏斗型代表了台地边缘浅滩相带中的生屑滩微相;而尖指型则代表了最不利储层发育的滩间微相。研究区孔洞缝型储层最好,储集空间以原生孔洞为主;针孔型和裂缝型-针孔型其次,储集空间类型以晶间孔为主,在研究区最发育;而裂缝型最差,储集空间以不同成因的裂缝为主。通过测井模型的解释,峰18井长兴组储层自上而下逐渐变好,顶部为裂缝型储层,上部为针孔型储层,下部为孔洞缝型,与岩心观察、薄片鉴定和录井资料分析相符,确定了该模型的可靠性,为研究区未取心井储层类型的识别提供了依据。     

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。     

塔中Ⅰ号坡折带奥陶系礁滩复合体发育动力学及其控储机制

塔中Ⅰ号坡折带上奥陶统良里塔格组发现了我国珊瑚-层孔虫造礁群落最早的礁体,在生态演替上具承先启后重要特征,并伴随着发育了多套礁滩相储集体。充分利用古地理、古地磁,同位素、微量元素,包裹体,岩心物性分析等数据,分析了塔里木板块奥陶纪成礁环境,特别是从构造地质学、碳酸盐岩地质学、层序地层学、古生态学、古生物学出发,剖析了塔中隆起碳酸盐岩台地演化的阶段性、海平面变化的周期性,以及奥陶纪造礁生物生态群落的演替及生物生长性,分别建立了良里塔格组各个时期礁滩复合体发育的模式,深入解析了礁滩复合体多期生长发育的动力学特征。塔中良里塔格组3期叠加发育的礁体生长与台地演化的构造阶段性密切相关,同时控制了礁滩复合体微相类型上的多样性和分异性。礁滩复合体地貌隆起和高频海平面变化所导致的暴露,以及准同生期大气淡水淋滤、溶蚀作用是控制台缘礁滩体优质储层发育的动力学基础,经后期埋藏过程中所经历的表生岩溶作用、埋藏期热水岩溶作用以及断层相关岩溶等是该礁滩复合体储层物性改良主控因素。集中揭示了塔中奥陶纪礁滩复合体发育演替几何学、动力学机制及礁滩储集体控储机制,有效指导了塔中古隆起奥陶系生物礁油气规模效益开发,对于类似油气田勘探与学科发展具有积极意义。     

四川通江—南江—巴中地区长兴组—飞仙关组沉积模式

有关通江—南江—巴中地区长兴组—飞仙关组沉积模式及其空间分布的研究较少,并且较为粗略。以前认为该区发育开阔台地、缓坡和盆地等沉积相沉积,但对缓坡相尚未进行详细的划分,是否存在台地边缘礁滩相带未能提出明确的认识。因此,利用新的资料,开展长兴组—飞仙关组沉积相研究对通南巴地区的油气勘探具有非常重要的意义。本文在以往研究的基础上,利用地表露头和地震资料,初步建立了通南巴地区长兴组—飞仙关组沉积模式,认为该区存在台地边缘礁滩相带,建议油气勘探部门给予重视。     

四川盆地东部涪陵地区上二叠统长兴组顶部风化壳特征及地质意义

四川盆地东部(文中简称“川东”)上二叠统长兴组近顶部非礁相地层尚未见暴露剥蚀现象的报道。文中以川东涪陵地区二龙口长兴组顶部非礁相地层剖面为例,综合宏微观特征、矿物学特征及地球化学特征等分析发现,在长兴组顶部存在厚3～7cm、垂向分带特征清晰的风化壳,自下而上可分为4层:泥晶生屑灰岩构成的基岩、微风化层、以富硅脱钙为特征的半风化层(由下至上分为3个微层:致密的半风化层、具晕圈的铁质夹层和疏松多孔的半风化层)和以富铁为特征的全风化层(由下至上分为3个微层:橙红色富铁质层、杂色纹层状黏土层、红色富铁质表层)。风化壳中黏土矿物几乎全是伊利石,未见到强风化阶段的次生矿物如高岭石、三水铝石,氧化铁矿物富集,总体体现出中等风化的特征,对应于风化壳演化的富铁锰阶段。进一步分析发现,该风化壳之上的飞仙关组底部存在厚约80cm的泥页岩与灰岩韵律地层,并富含珊瑚、腕足类(欧姆贝)、苔藓虫及三叶虫等原位埋藏的典型二叠系宏体生物化石,反映了研究区在二叠纪末期曾发生抬升暴露;同时研究区长兴组野外露头和钻井岩心均发育较多垂直溶沟、溶洞等岩溶组构,并为离解的碳酸盐岩砂、角砾和碳质泥等混合充填,说明川东地区长兴组非礁相地层受到了表生岩溶的改造。川东地区二叠纪末期的海退事件不仅使台地区海水变浅,甚至长时间的大面积暴露,而且使长兴组碳酸盐岩普遍受到表生岩溶改造,甚至非礁相地层也可能被改造成为岩溶型储集层。这一结果不仅对二叠纪晚期海平面升降事件研究具有借鉴意义,而且指出了台地内受到表生岩溶改造的非礁相地层也可作为勘探有利区带,因而具有重要的勘探实践意义。     

四川盆地东北部长兴组层序地层与储层分布

四川盆地东北部的二叠系长兴组为一套碳酸盐岩地层。宣汉盘龙洞剖面详尽研究表明,长兴组可分为两个三级层序:第1层序的海侵体系域由开阔台地滩间相沉积组成,高位体系域为台地边缘礁滩相沉积;第2层序的海侵体系域为浅滩沉积,高位体系域为暴露浅滩相-蒸发潮坪相沉积。长兴组中层序界面主要有水下间断不整合面和暴露侵蚀不整合面两类,相当于PeterVail的II类层序界面。在层序地层研究的基础上,对长兴组储层的时空分布特点进行了系统研究。研究发现,储层与层序地层关系密切,储层主要发育在层序的高水位体系域中:礁滩相储层位于第1层序的高位体系域中,而暴露浅滩-蒸发潮坪储层则主要产在第2层序的高水位体系域中。长兴组层序地层格架图以及层序高水位体系域沉积相平面图的编制,成为预测储层二维空间分布的基础。结果表明,礁滩相储层分布于通江—开县碳酸盐台地的东西两侧,暴露浅滩-蒸发潮坪储层遍布于通江—开县的碳酸盐台地及其东西两侧地区之中。两个层序高位体系域中的储层岩石孔隙丰富,储集条件较好,分布面积较广,从而成为研究区域油气勘探的重要目的层。     

中国海相碳酸盐岩勘探领域拓展历程及沉积学的基本驱动作用

回顾中国碳酸盐岩油气勘探领域的拓展历程,共经历了三个阶段:第一阶段,上世纪中后期以靖边气田等为代表的找构造高部位的岩溶型油气藏阶段;第二阶段,2000年以来以普光气田等为代表的台地边缘礁滩油气藏拓展阶段;第三阶段,2010年以来克拉通内幕白云岩油气藏新拓展阶段。沉积学的三种基本的水动力储层宏观成因模式是三大碳酸盐岩勘探领域拓展的基本驱动因素:早期勘探阶段的构造高部位岩溶储层宏观分布受控于隆起暴露期的大气水岩溶作用,台缘礁滩储层的宏观分布受控于镶边台地边缘持续的波浪作用,内幕白云岩储层的宏观分布则受控于潮汐作用。大气水岩溶模式的古水文地质系统除了作用于不整合面附近的隆起区,构造低部位和被断裂沟通的远离不整合面地区也能够发育岩溶储层,值得注意的是短暂暴露的准同生岩溶是未来重要勘探方向。浪控台缘礁滩模式具有“盆包台”、“台包盆”、“盆切台”等多种台缘结构模式,它们的储层宏观分布都处于波浪作用的高能礁滩带上,都基本符合威尔逊碳酸盐岩台地模式,只是不同地区的台地边缘具有不同的复杂形状而已,识别深部隐伏裂陷及其周缘礁滩相带是该领域勘探的难点。潮控陆表海台地潮坪模式指导了碳酸盐岩勘探向克拉通内幕白云岩的拓展,该类白云岩储层呈大面积薄互层席状产出,其宏观分布具有进积潮坪楔和潮坪岛拼嵌两种样式,是一个重要的勘探新领域。     

达县-宣汉地区长兴组-飞仙关组礁滩相特征及其对储层的制约

通过对普光2井、普光6井和毛坝3井等钻井资料以及地震剖面的详细研究,可知长兴组—飞仙关组生物礁相在地震剖面上,形态为透镜状,具有透镜体、中强变振幅、杂乱影像特征。岩性为灰色障积海绵礁灰岩、灰色障积海绵礁白云岩、灰色骨架海绵礁灰岩、灰色骨架海绵礁白云岩等组成。滩相在地震剖面上表现为透镜体、中强变振幅、不连续影像特征,其岩性主要为浅灰色厚块状亮晶鲕粒白云岩、亮晶含砾鲕粒白云岩、亮晶含豆粒鲕粒白云岩、亮晶生屑白云岩及亮晶砂屑白云岩等。两者在空间上相伴生,沿着台地边缘分布,形成台地边缘礁滩相带,该相带控制了达县—宣汉地区储层的岩性、储集性及其空间分布。     

川东北地区中三叠统雷口坡组四段古岩溶作用与储层分布

四川盆地东北部雷口坡组四段中的油气突破显示了其重要的油气地质意义。本文通过岩芯观察、薄片鉴定、测井和录井资料以及包裹体、碳氧同位素和锶同位素等分析测试资料的综合分析,在雷口坡组顶部不整合面剥蚀残余地层雷四段中识别出了同生岩溶、表生岩溶和埋藏岩溶三种类型的古岩溶作用,认为它们是控制川东北地区雷口坡组四段储层形成的关键要素。同生岩溶作用控制了早期储层的形成和分布,平面展布具有局限性,受到高能滩相带展布的控制。表生岩溶作用是该储层形成的关键作用,与其有关的储层在垂向上主要局限于不整合面以下90m的深度范围内。根据风化壳岩溶的垂向与横向发育特征,认为其储层在垂向上主要分布于地表岩溶带呈碎屑支持的角砾灰岩和云岩、垂直渗流带半充填的高角度溶缝以及中小型溶蚀孔洞和水平岩溶带半充填的中小型溶蚀孔洞、溶缝、洞顶破裂缝和河成角砾中,平面上主要发育于岩溶斜坡区,又以岩溶残丘为最有利微地貌单元。埋藏岩溶与热液及有机酸溶蚀碳酸盐矿物有关,是储层优化改造的关键因素。     

四川盆地川中地区盐亭-潼南海槽台缘带二叠系长兴组储层特征及成因探讨

四川盆地长兴组发育优质生物礁滩储层,是重要的勘探层系.目前,缺少对其储层特征和成因的研究.以岩石特征分析为基础,结合区域地质研究、镜下鉴定、阴极发光、Sr、Fe、Mn元素和C、O、Sr同位素等地球化学特征分析,对盐亭-潼南海槽台缘带礁滩体储层岩石学特征、地球化学特征等展开了系统研究.受盐亭-潼南海槽台缘带控制,川中地区礁滩体呈规律性展布.海槽东侧广安-公山庙台缘带主要发育生物礁,以生物礁滩复合体中的礁顶滩及礁内滩白云岩为主要储集岩,储集空间主要为粒间孔及生物格架孔,白云岩化程度高;其单层厚度薄,分布广.海槽西侧生物礁不发育,以生屑滩为主,储层以生屑灰岩为主,孔隙主要为粒间溶孔、晶间孔、溶缝等;储层单层厚度较薄,累计厚度较大,分布范围比较广.埋藏白云石化是盐亭-潼南海槽台缘带白云岩储层的主要成因,埋藏期封存于长兴组地层中被淡水改造了的海水及来自于飞仙关组底部泥页岩的压实水是礁滩储层白云石化的主要流体来源;长兴末期存在的区域性暴露剥蚀叠加埋藏溶蚀改造是岩溶储层的主要成因.盐亭-潼南海槽台缘带优质储层受海槽台缘带、埋藏白云石化、长兴末期暴露剥蚀叠加埋藏溶蚀改造多因素共同控制,储层累计厚度较大,分布广,为规模有效储层.      

震旦系灯影组白云岩多级次岩溶储层叠合发育特征及机制

受加里东早期桐湾运动一幕和二幕强烈构造抬升运动影响,震旦系灯影组二段和四段白云岩顶部分别遭受了强烈长期区域性不整合面岩溶作用。除顶部不整合面岩溶之外,灯影组二段和四段白云岩层内部也都见有多个具有层状特征的短期岩溶发育段,与灯影组二段和灯影组四段沉积过程中多个短期构造抬升沉降旋回有关,在四级层序界面下发育。在短期构造抬升事件影响下,相对海平面下降,白云岩暴露地表,发生同生/准同生期短期层内岩溶作用;形成多个几米至十几米厚的白云岩层内岩溶孔洞发育段;岩溶孔洞发育段之间为短期构造沉降期间较深水环境下沉积形成的致密泥晶白云岩、泥质白云岩或硅质白云岩层。四川盆地北部南江县映水坝剖面灯影组二段和四段分别识别出4层和8层层内短期岩溶发育段;川中乐山-龙女寺隆起钻井对比在灯影组二段白云岩中识别出6层层内短期岩溶发育段。白云岩层内的多个同生/准同生期短期岩溶发育段在垂向上的叠加形成了现今灯影组具有较大厚度的白云岩储层。桐湾一幕和二幕长期不整合面岩溶作用使灯影组二段或四段内部的短期岩溶层储集性能进一步改善。     

渤中凹陷碳酸盐岩潜山岩溶分带特征与优质储层分布规律研究

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，钻井揭示古生界气层垂向上显示分段性特征，该区储层主要受岩溶作用的控制，认识研究区岩溶垂向分带特征是预测优质储层和油气分布的关键。文章利用岩心、薄片、电性特征、能谱测井U 值、C、O、Sr 同位素等资料，结合水动力作用的大小、方向，综合分析认为，岩溶储层垂向具有分带性特征，自上而下分为表层风化带、垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带，且其岩电特征与溶蚀作用强差异性控制了储层发育段。研究表明优质储层主要分布于表层风化带、水平潜流带，且分别在不整合面以下20 m 范围内和距不整合面50~200 m，此外在溶蚀作用弱的深部缓流带，白云岩发育区则是潜在优质储层发育带。明确岩溶垂向分带特征及储层发育规律，对下一步碳酸盐岩区油气勘探具有一定的指导意义。