构造裂缝发育期次划分方法研究与应用——以海拉尔盆地布达特群为例

以海拉尔盆地苏德尔特构造带布达特群古潜山油藏裂缝性储层为例,对构造裂缝发育期次的划分方法进行了探讨;在大量岩心观察的基础上,结合区域构造演化史,综合采用裂缝充填物的同位素分析、包裹体测温和岩石声发射技术等,分析了裂缝的形成期次。研究认为布达特群主要存在三期构造破裂:第Ⅰ期裂缝的形成与南屯末—大磨拐河组沉积时期的构造运动有关,缝内以方解石充填为主,形成温度介于72～76℃之间,并见有烃类包裹体,但其成熟度较低。第Ⅱ期裂缝是在伊敏时期区域伸展作用下形成的,又细分为两个亚期,第一亚期裂缝以方解石充填为主,方解石形成温度介于117～132℃之间,是深埋高温环境下的产物;第二亚期裂缝以微—细晶石英充填为主,其形成温度介于120～154℃之间。相对来讲,第Ⅱ期烃类成熟度明显增强。第Ⅲ期裂缝是在伊敏末期强烈的抬升作用下形成的,裂缝内充填了微—细晶方解石和石英。其形成温度介于89～110℃之间,烃类成熟度减弱。裂缝发育期次划分对于恢复裂缝发育演化历史具有重要意义。     

涟源凹陷上二叠统大隆组泥页岩裂缝方解石脉体流体包裹体特征及其启示

针对湘中涟源凹陷上二叠统大隆组黑色泥页岩中油气特征及微观保存条件,选择涟源凹陷XY1井大隆组泥页岩中高角度裂缝方解石脉体,开展了脉体岩相学和阴极发光观察、脉体盐水包裹体和烃类包裹体特征及温压研究,结合泥页岩有机质成熟度及油气生成阶段分析和埋藏-热演化-构造抬升史模拟,确定了裂缝脉体形成时期和深度,讨论了泥页岩油气微观保存条件。研究表明:大隆组泥页岩有机质成熟度R_o为1.2%～1.3%,原始有机质中发育有机孔,泥页岩孔隙内液态油中很少发育有机孔;裂缝方解石脉体由早晚两期形成,边界清晰;早期脉体中发育大量蓝白色荧光的液相烃包裹体和气-液两相烃包裹体,发微弱荧光的气相烃包裹体和不发荧光的甲烷包裹体,盐水包裹体均一温度主要介于93～138℃间,对应古埋深为2 000～3 000 m;晚期脉体中包裹体发育程度差,仅零星见烃类包裹体,盐水包裹体均一温度主要介于50～62℃间,对应古埋深为900～1 100 m;依据早期裂缝方解石脉体中甲烷包裹体激光拉曼参数和甲烷体系状态方程估算甲烷包裹体捕获压力为28.92～41.47 MPa,相应古压力系数为1.10～1.57。根据早晚两期裂缝方解石脉体中气-液两相盐水包裹体和烃类包裹体的发育程度以及捕获温压信息推断,在燕山-喜山期大幅度构造抬升和地层剥蚀过程中,泥页岩中多期裂缝形成和开启以及成脉古流体活动,对大隆组泥页岩中滞留油气的微观保存条件产生了一定程度的不利影响。     

运用流体包裹体确定羌塘盆地昂达尔错地区中侏罗统布曲组油气成藏期次和时期

对羌塘盆地昂达尔错地区中侏罗统布曲组储集层流体包裹体样品进行荧光观测、显微测温、测盐等系统测试分析,识别出两期流体包裹体。第一期流体包裹体主要分布在裂缝充填的方解石脉中。第二期流体包裹体分布在方解石晚期微裂隙中。通过对与烃类共生的盐水包裹体进行均一化温度测试,两期流体包裹体的均一温度分布在64~198 ℃范围内,总体呈现出两个明显的温度峰区：80~130 ℃、130~180 ℃。分析认为,研究区存在两期规模较大的油气运移。第一期以成熟度较低的油气充注为主;第二期以高成熟度的油充注为主。结合研究区储层埋藏史得出,研究区主要的油气成藏期发生在距今100～156 Ma,即晚侏罗世至早白垩世。     

四川盆地东南部茅口组古岩溶特征及识别

以野外观察结合地球化学方法可以对四川盆地东南部茅口组的古岩溶进行较好的识别。该区茅口组主要发育四种类型的古岩溶,分别为沉积期岩溶、表生期岩溶、埋藏期岩溶和褶皱期岩溶,这四种类型的古岩溶在宏观特征、微观特征、包裹体均一温度、阴极射线下及碳同位素和锶同位素上都表现出了一定的差异性,这些差异性综合起来可作为研究区茅口组不同类型古岩溶的识别标志。沉积期岩溶具有发育规模小,以选择性溶蚀为主及在阴极射线下不发光的特征;表生期岩溶发育规模大,且主要出现在茅口组的中上部,可见大量的方斑及溶塌角砾,溶蚀孔洞充填物以中-粗晶方解石为主,局部可见少量渗滤砂,阴极射线下发暗褐色光或暗橙红色光,或两者共有而具环带结构,胶结充填物的碳同位素介于0.26‰～3.43‰之间,锶同位素介于0.7044～0.7049之间,包裹体均一温度为57～65℃;埋藏期岩溶发育规模不大,溶蚀孔洞中的胶结充填物被有机质侵染严重,常与残存的沥青共存,胶结充填物多为细-中晶方解石,阴极射线下发暗褐色光,碳同位素介于-1.44‰～-0.92‰之间,锶同位素介于0.7037～0.7049之间,包裹体均一温度为108～135℃;褶皱期岩溶的发育具有普遍性,常以裂缝或与裂缝沟通的方斑或裂缝溶蚀扩大缝的形式出现,溶蚀孔洞充填物以细-中晶方解石为主,阴极射线下不发光或发暗褐色光,碳同位素介于1.58‰～4.07‰之间,锶同位素介于0.7050～0.7082之间,包裹体均一温度为58～110℃。正确判断不同区域的古岩溶类型,对理解储层的形成机制及油气勘探部署具有重要的意义。     

根据储层沥青和流体包裹体综合判识油气成藏期:以黄骅坳陷北大港古生界潜山为例

渤海湾盆地潜山油气资源较丰富,近期黄骅坳陷古生界潜山油气勘探取得重大进展,但油气藏的形成时期及期次尚不明确.以黄骅坳陷北大港古生界潜山为例,综合利用储层沥青、流体包裹体观察、测温、拉曼光谱及红外光谱分析等地球化学分析手段,结合烃源岩生烃史,对其油气成藏期进行了系统研究.结果表明:研究区古生界发育碳质、胶质-沥青质、油质3种沥青,经历了生物降解和氧化作用等多种次生改造过程,结合研究区的构造演化及生烃史,推测早侏罗世中期之前存在油气充注;古生界潜山发育两期烃类包裹体,第一期包裹体发黄褐色荧光,主要分布于石英颗粒表面及方解石脉内,均一温度峰值区间为75~80℃,第二期包裹体包括黄色、蓝绿色荧光两类,分布在石英颗粒内裂缝、穿石英颗粒裂缝及方解石脉内,均一温度峰值范围分别为85~90℃和95~100℃;综合古生界潜山储层沥青及包裹体特征,结合烃源岩生烃史,确定古生界存在两期油气充注,分别为中三叠世（235~223 Ma）和新近纪-第四纪（22~0 Ma）,且以晚期成藏为主.      

贵州石头寨二叠系古油藏油气成藏期分析：流体包裹体与Sm-Nd同位素制约

贵州石头寨二叠系古油藏是滇黔桂地区众多上古生界生物礁型古油藏的典型代表。该古油藏发育了三期溶孔、裂缝充填方解石,其中含丰富的油气包裹体,三期油气包裹体组合依次为:少量液烃包裹体→液烃包裹体 气烃包裹体→气烃包裹体,与油气包裹体共生的气液水包裹体的均一温度分别为77℃～84℃、91℃～103℃和103℃～155℃。根据含油气包裹体的均一温度,结合沉积盆地热演化史和储层埋藏史,确定石头寨古油藏三期油气充注时间分别为238～235Ma、233～230Ma 和230～185Ma,第三期裂缝充填方解石的 Sm-Nd 等时线年龄为182±21Ma。古油藏的油气充注始于印支中期,于印支晚期至燕山早期达到高峰,燕山中晚期以来遭受破坏形成现今的残余古油藏。     

新疆中拐地区石炭系火山岩构造裂缝发育特征、期次及渗流特征

中拐地区石炭系火山岩储层性能受到不同期次构造裂缝控制,裂缝对油气的富集及产能具有重要影响,研究构造裂缝发育特征、形成期次及渗流特征将为有效评价与开发有利储层提供依据。该区主要发育高角度缝和斜交缝,裂缝发育方位包括近EW向(270°±10°)、NW向(300°±15°)、NE向(45°±15°)和SN(0°±10°)。利用裂缝充填物成分及切割关系、裂缝充填物包裹体测温和岩石声发射试验等研究结果,结合构造演化历史,认为该区构造裂缝至少可以划分为4期:第1期构造裂缝形成于海西构造运动中期,充填物为细粒方解石及绿泥石,包裹体均一温度为75~82℃;古构造应力值为49.6 MPa;第2期构造裂缝形成于海西构造运动晚期,充填物为石膏,包裹体均一温度为92~97℃,古构造应力值为39.9 MPa;第3期构造裂缝形成于印支构造运动期,充填物主要为较粗粒方解石,包裹体均一温度为106~112℃,古构造应力值为34.1 MPa;第4期构造裂缝形成于燕山构造运动期,该期裂缝几乎未充填,古构造应力值为26.5 MPa。受现今应力场的影响,近EW向裂缝的张开度大、渗透率高,是布置开发井网时优先考虑的方向,随着油田开发,不同组系裂缝渗透性的动态变化各不相同,要及时进行相应的井网调整。     

鄂尔多斯盆地中西部长8砂岩的流体包裹体特征与油气成藏期次分析

利用流体包裹体的分析测试技术与研究方法,对鄂尔多斯盆地中西部长8油层组的成藏期次进行了研究。烃类包裹
体及其伴生的盐水包裹体的岩相学特征、均一温度、盐度、密度及成分分析显示,长8储层主要发育两期烃类包裹体,第
一期分布在早期方解石胶结物、石英颗粒表面及其连生的石英加大边中以及未切穿石英颗粒的早期愈合裂缝中,其伴生盐
水包裹体的均一温度峰值为80~90℃;第二期烃类包裹体分布在石英颗粒表面和切穿石英颗粒的裂缝中,其伴生盐水包裹
体的均一温度峰值为100~120℃。储层成岩作用与油气充注微观分析、成岩-烃类充注演化时间序列研究,结合地层埋藏史
和热史分析表明,研究区经历了三期烃类充注事件：第一期（约169~161 Ma） 充注规模小,砂岩中未捕获到这一期适合进
行均一温度与成分测定的烃类包裹体,因此本研究缺乏这期包裹体的温度与成分数据;第二期（约148~135 Ma） 烃类充注
对应前述获得均一温度与成分数据的第一期烃类包裹体;第三期烃类充注规模最大,发生在早白垩世晚期的125.2~105.7 Ma
之间,为主成藏期,对应前述获得均一温度与成分数据的第二期烃类包裹体。     

内蒙古东北部拉布达林盆地下白垩统碳酸盐脉中流体包裹体的特征及其意义

拉布达林盆地是大庆探区外围西部勘探程度极低的盆地之一。利用偏光显微镜、荧光显微镜和冷热台对大乌尔根尖子山剖面和地质浅井早白垩世上库力组的泥灰岩样品进行了系统研究。研究结果表明:剖面样品中发育早、晚2期碳酸盐脉,分别为方解石脉和白云石脉,其中方解石脉多已发生蚀变,溶孔(洞)中普遍见稠油或稠油沥青。地质浅井样品中仅发育白云石脉,微缝(洞)中见稠油或稠油沥青,泥灰岩裂缝中充填大量黑色沥青脉。碳酸盐脉中油气包裹体极为发育,包裹体液烃呈褐黄色、浅黄色、淡黄色,显示浅黄色、黄白色、暗褐色及褐红色荧光,表明拉布达林盆地曾发生过成熟油气的运聚。方解石脉中的油气包裹体均为次生包裹体,白云石脉中则以原生包裹体为主。白云石脉中含烃盐水包裹体的均一温度为80～145℃,集中分布在85～95℃、110～120℃、135～140℃3个区间,拉布达林盆地油气运聚期应为白云石脉充填期。     

四川盆地西南部流体包裹体特征及其在石油地质上的应用

四川盆地西南部震旦系灯影组、二叠系和下三叠统嘉陵江组储层中次生成因的孔隙、溶洞、裂缝较发育，经历了多期白云石和石英充填；根据不同期次充填矿物或脉体中有机包裹体的特征和组合类型，以及同期盐水包裹体的均一温度，将烃类在储层中的油气演化和运移聚集期次划分为：①印支期石油大量形成阶段的油气运移和聚集；②燕山期凝析油—湿气演化阶段的油气运移和聚集；③燕山期—喜山期干气演化阶段的天然气大规模运移和聚集。     

倾斜裂缝垂向封闭性演化特征研究——以海拉尔盆地贝尔凹陷布达特群为例

岩心观察和成像测井资料分析,发现海拉尔盆地贝尔凹陷布达特群断裂伴生和派生的裂缝以倾斜裂缝为主,其形成与分布主要受区域构造演化控制,3期不同特征的构造裂缝反映了区域构造应力场经历了挤压、剪切和伸展3大阶段。利用裂缝面压力和泥岩塑性变形极限,对贝尔凹陷布达特群倾斜裂缝目前的垂向封闭性进行了评价,结果是:不同角度的倾斜裂缝在凹陷中部均是封闭的,仅在凹陷西北和东南边部开启,且随裂缝倾角增大,开启区面积增大。通过布达特群倾斜裂缝古裂缝面压力的恢复,对其垂向封闭性演化特征进行了研究,认为不同角度倾斜裂缝垂向开启区从伊敏组沉积末期至今逐渐减小。目前已发现的油气藏表明倾斜裂缝不是主要的储集空间,凹陷周边(缘)地区才是倾斜裂缝储集油气的有利地区。     

川东北巴中—通南巴地区须家河组致密砂岩储层裂缝发育特征及控制因素

以岩芯及野外观察、分析测试、测井等资料为基础,分析了川东北巴中—通南巴地区致密砂岩储层裂缝的类型及成因,结合裂缝充填矿物包裹体分析,厘定裂缝形成期次。在此基础上,探讨了岩性组合、岩层厚度、断层、褶皱变形强度对裂缝发育的控制作用。研究表明:研究区须家河组裂缝具有多成因、多期次、差异分布的特点。主要发育构造裂缝,且主要分布于致密砂岩储层中,可划分为3期:燕山中期(中侏罗世)的NNW和NWW向共轭构造缝,被细粒方解石充填;燕山晚期(白垩纪)的NE向断层、褶皱伴生高角度缝,被粗粒方解石或石英充填;喜马拉雅期(古近纪)的NW和近SN向断层伴生缝,被粗粒方解石半充填或未充填。成岩裂缝和超压裂缝的成因与黏土矿物失水收缩及烃源岩大量生烃引起的流体增压有关,主要形成时间为晚侏罗世—早白垩世。裂缝发育的差异性主要受控于岩性组合、地层厚度、断层及褶皱变形强度,单层厚度小、距断层距离近、褶皱变形强度大的中、细砂岩储层,裂缝最为发育。     

川西坳陷彭州地区雷口坡组天然裂缝发育特征与形成期次

利用野外露头、岩心、薄片及地球化学等资料对四川盆地川西坳陷彭州地区雷口坡组天然裂缝发育特征及形成期次开展了研究。研究区宏观裂缝按成因可划分构造裂缝和和非构造裂缝,构造裂缝包括张性裂缝、剪性裂缝和破碎状裂缝,非构造裂缝主要为风化网状裂缝。宏观裂缝以构造裂缝为主,主要为剪性裂缝和张性裂缝,其中的垂直裂缝、高角度裂缝的发育密度和有效性较高。微裂缝充填程度高,有效性较差,对储层的影响较小。研究区雷口坡组主要发育4期构造裂缝和1期风化裂缝,构造裂缝形成于印支中—晚期、燕山早—中期、燕山晚期和喜马拉雅期,风化裂缝发育在印支早期。印支期裂缝在燕山中晚期烃源岩大规模排烃之前已被方解石、石膏等充填,对油气开发高产的意义不大;燕山中晚期—喜马拉雅期形成的垂直裂缝和高角度裂缝对彭州地区雷口坡组气藏开发具有重要意义。这项研究为进一步综合评价研究区储层特征、明确天然气富集规律提供了依据。     

贵州紫云上石炭统叶状藻礁灰岩胶结物特征

贵州紫云县猴场镇扁平村的上石炭统叶状藻礁及其周边灰岩中广泛发育大量的各类胶结物。通过对胶结物的形态、结构和阴极发光特征以及胶结物间的接触关系的研究,可以确定成岩作用的先后并识别成岩环境。浅海海底同生成岩阶段大的孔隙中形成等厚环边针状胶结物、葡萄状胶结物,小的孔隙里形成微晶胶结物。早成岩阶段形成微亮晶和斑块状亮晶方解石胶结物和放射纤维扇状胶结物,表生成岩阶段的溶蚀作用和胶结作用强烈,胶结物类型有斑块状或等粒的方解石胶结物和等厚环壁柱状胶结物,等厚环壁柱状胶结物在所有胶结物中体积是较大的。早期胶结作用使叶状藻礁灰岩孔隙度大为降低。中、晚成岩阶段,孔隙被等厚环壁刃状胶结物和晶簇或斑块状亮晶方解石所充填,有些先成的胶结物被热液改造。后生作用阶段发生的主要是构造破裂作用,其中少数裂隙被红褐色含Fe2O3微晶层和晶体粉砂及渗流豆粒充填。叶状藻礁灰岩的孔隙在晚成岩阶段前或中被胶结而之后没有创造出大且连通的孔隙,是它没能成为油气储集层的原因之一。     

利用天然气包裹体方法划分天然气成藏期次--以鄂尔多斯盆地东南部上古生界储层为例

鄂尔多斯盆地东南部上古生界天然气储层主要为太原组、山西组、下石盒子组和上石盒子组,岩性以石英砂岩为主。储层的主要成岩作用有压实和压溶作用、胶结和交代作用、裂隙和溶蚀作用等,依据显微镜下岩相学研究,在研究区可以识别出四个大的成岩阶段,分别对应早成岩阶段的早期和晚期、晚成岩阶段的早期和晚期。识别出两期天然气包裹体,第一期天然气包裹体形成于早成岩阶段的晚期,分布在早期裂隙及与其相关的溶蚀孔隙中,形态不规则,气/液比较高,偶尔可见包裹体发荧光。第二期天然气包裹体形成于晚成岩阶段晚期,分布在晚期裂隙中和晚期亮晶方解石和石英胶结物中,包裹体气/液比小,大部分为有机气态和盐水组成的气液两相有机包裹体,包裹体壁薄色浅。研究认为第一期代表了早期天然气初次运移和注入储层事件,而第二期代表了天然气大规模二次运移聚集成藏事件。     

贝尔凹陷布达特群垂直裂缝垂向封闭性演化特征

通过岩心观察和成像测井资料分析,发现贝尔凹陷布达特群垂直裂缝较发育,其形成与分布受断裂控制。利用SiO₂或CaCO₃沉淀胶结所需要的镜质体反射率值,对贝尔凹陷布达特群垂直裂缝目前垂向封闭性进行了评价。凹陷大部分地区开启,仅在凹陷少部分地区封闭,封闭区在凹陷中部呈环带分布,在凹陷边部呈条带分布。贝尔凹陷布达特群垂直裂缝现今垂向封闭性差于地质历史时期垂向封闭性,油气保存条件变差,造成油气大量散失,这可能是目前贝尔凹陷能在布达特群找到一批油气藏的重要原因之一。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷南部油气成藏期次研究

综合应用圈闭形成时期、烃源岩生排烃史、包裹体均一温度和储层自生伊利石测年等4 种方法对乌尔逊凹陷南部油气藏的形成时期进行了研究。认为研究区油气成藏期主要分为两个阶段: 第一阶段在距今110 ～ 90 Ma,相当于伊敏组沉积晚期,是研究区最主要的成藏期。油气大规模注入储层时期在100 ～ 92 Ma,此时为烃源岩大量生排烃期,油气运移动力充足,有利于油气运移并聚集成藏。第二阶段始于青元岗组沉积。青元岗组沉积以来,发生过近东西向的挤压反转,使已形成的油气藏重新调整,同时,二次生成的油气继续注入成藏。     

分形理论在贝尔凹陷基岩潜山裂缝预测中的应用

断裂与裂缝多为统一的应力场下破裂程度和相对位移量不同的破裂构造,都具有自相似性,满足分形理论。应用分形几何理论研究了贝尔凹陷布达特群潜山顶面断裂发育的平面分形特征和布达特群取心井段上裂缝的分形特征,并建立了二者之间的定量关系。基于断裂的分形特征尝试性地去预测有利的裂缝发育带,以期为裂缝的预测提供新的途径。研究结果表明,断裂信息维越高,裂缝信息维也越高,裂缝越发育。裂缝信息维大于1.4的区域是布达特群裂缝发育的有利区。