塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层空隙研究

空隙是构成碳酸盐岩储层的基本单元,空隙发育史对应了成岩演化史,且不同类型空隙的储层具有不同的分布规律。塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层的空隙可以分为６类２１种,以裂缝—孔洞型为主,礁、丘、滩相碳酸盐岩、中—细晶白云岩与古岩溶和构造岩溶的复合区为有利空隙发育带,也是风化壳型油气藏和内幕型油气藏的有利储集相带。     

塔河油田、普光气田碳酸盐岩储层特征对比研究

中国海相碳酸盐岩油气勘探相继发现了以塔里木盆地塔河油田、四川盆地普光气田为代表的一批大中型油气田。本文系统对比了塔河油田、普光气田碳酸盐岩储层基本特征、成岩作用和控制因素。礁滩型储层一般物性较好,储集类型为孔隙型或裂缝-孔隙型,非均质性弱;风化壳岩溶型储层一般物性较差,储集类型多样,非均质性极强。白云石化是超深层（〉6000m）碳酸盐岩储层形成的重要机制,白云岩较灰岩储层平均孔隙度可提高3．5％～4．0％。硫酸盐热化学还原（TSR）反应主要是对储层进行强烈改造,改善程度并不大。沉积相、构造作用对不同类型储层的影响程度、影响方式不尽一致：对于风化壳岩溶型储层,沉积相的影响主要体现在对岩石可溶性、透水性的控制上,在岩石可溶、透水的基础上构造作用控制了储层的发育范围及程度;礁滩型储层受沉积相的严格控制,构造作用形成的裂缝对储层物性有明显改善。     

碳酸盐岩岩溶储层类型研究及对勘探的指导意义——以塔里木盆地岩溶储层为例

岩溶储层是中国海相含油气盆地重要的储层类型之一。本文基于塔里木盆地岩溶储层的实例研究,指出岩溶储层的储集空间以缝洞为主,缝洞可以发育于潜山区,也可以发育于内幕区,具不同的地质背景和成因。据此,将岩溶储层细分为四个亚类,其中,潜山(风化壳)岩溶储层又可根据围岩岩性的不同细分为灰岩潜山岩溶储层和白云岩风化壳储层两个次亚类。潜山(风化壳)岩溶储层发育于潜山区,与中长期的角度不整合面有关,准层状分布,峰丘地貌特征明显;层间岩溶储层和顺层岩溶储层发育于内幕区,前者与碳酸盐岩层系内部中短期的平行(微角度)不整合面有关,准层状分布,后者与潜山周缘的斜坡背景有关,环潜山周缘呈环带状分布,与不整合面无关;受断裂控制岩溶储层主要发育于内幕区,分布于断裂发育区,尤其是背斜的核部,与不整合面无关,受断裂控制导致缝洞发育跨度大,沿断裂呈栅状分布。岩溶储层的细分方案突破了岩溶储层只分布于潜山区的传统认识,使岩溶储层勘探由潜山区向内幕区拓展,对中国海相含油气盆地碳酸盐岩油气勘探具重要的指导作用。     

鄂尔多斯盆地奥陶系颗粒滩白云岩储层特征及主控因素

基于岩心观察、薄片鉴定、物性分析和地球化学分析,结合岩相古地理研究,认为鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下发育三套颗粒滩白云岩储层,分别为下奥陶统马家沟组马二段、马四段和马五_(7+9)亚段。马二段颗粒滩环台内洼地分布,马四段和马五_(7+9)亚段颗粒滩环台内洼地以及滩间次级洼地两侧的相对隆起带分布。白云岩储集空间类型主要为粒间孔、晶间(溶)孔、溶蚀孔洞和裂缝。三维CT分析表明,白云岩储层具有优良的储渗性能。颗粒滩白云岩主要为浅埋藏蒸发海水渗透回流交代成因。白云岩储层的发育主要受控于三个因素:层序格架控制的颗粒滩分布,表生岩溶作用,构造裂缝系统。     

川东卧龙河-洋渡溪区带长兴组台内礁滩沉积格局及有利储集体展布

随着川东碳酸盐岩礁滩储层勘探的大力推进,台内礁滩储层成为该区关注的重点之一,但其研究程度较低。本文以岩芯、野外剖面、薄片鉴定资料为基础,确定研究区长兴组早期发育碳酸盐岩缓坡沉积体系;中-晚期发育碳酸盐岩台地沉积体系,开阔台地相构成该区主要沉积类型。层序地层研究表明:长兴组划分为两个三级层序,台内礁滩主要发育于Sq1和Sq2的高位体系域,横向上分布不连续,纵向上发育期次有变化,其中西部构造区带主要发育于Sq2-HST,而在东部Sq1和Sq2高位体系域均有分布,且以Sq1-HST更为发育。物性分析资料表明颗粒白云岩、粉晶白云岩为主要的储集岩类,台内礁滩沉积为主要储集相带,台内礁滩的沉积格局控制着有利储集体的分布,而台内地貌高地对于控制礁滩分布具有关键作用。地质和地震预测结果表明研究区有利台内礁滩储集体的发育主要沿遂宁和广安两个台内高地展布,卧龙河构造带是已经揭示的有利储层发育带,南部高带可能是该区未来台内礁滩储集体勘探的重要方向。     

鄂尔多斯盆地奥陶系表生期岩溶类型、发育模式及储层特征

鄂尔多斯盆地奥陶系表生期岩溶储层是盆地碳酸盐岩油气勘探的主力类型,近年来岩溶储层勘探取得一些新突破,难以用风化壳岩溶完美解释,表明存在不同的岩溶作用类型。在钻井岩心、薄片观察基础上,结合古地形、古地貌及岩溶特征分析认为:鄂尔多斯盆地奥陶系表生期存在风化壳岩溶和顺层岩溶两种不同类型的岩溶作用,根据围岩性质细分为白云岩型、灰岩型风化壳岩溶和白云岩型、灰岩型顺层岩溶4个亚类;风化壳岩溶具有非组构选择性,岩溶特征因岩石组构差异而不同,顺层岩溶是组构选择性溶蚀,岩溶作用沿较陡地形顺层选择性溶蚀易溶组分形成孔-洞系统;风化壳岩溶储层受岩溶地貌、岩溶旋回和沉积相带共同控制,顺层岩溶储层预测则需综合考虑古地形、岩溶古地貌、沉积相及古沟槽、古裂隙等要素。      

川东长兴组台缘礁滩相储层纵向非均质性特征及形成机制——以川东宣汉盘龙洞长兴组剖面为例

近几年,随着四川盆地海相碳酸盐岩储层勘探的不断加强,碳酸盐岩储层强的非均质性已成为制约礁滩气藏勘探开发的现实问题。以川东宣汉盘龙洞长兴组典型台缘礁滩剖面为研究对象,通过对典型台缘礁滩野外剖面的精细观察,结合镜下薄片及岩矿资料分析,重点探讨了盘龙洞礁滩储层纵向非均质性特征及成因。剖面上礁滩体垂向上存在很强的旋回性和储层非均质性,其储集岩分布、储层厚度、白云岩化程度、溶蚀作用等受海平面周期性的升降变化影响而呈现周期性变化。礁滩储层非均质性受高能相带、海平面升降变化和建设性成岩作用的共同控制,高能相带控制储层原生孔隙的发育,决定了储层的沉积非均质性,白云岩化和溶蚀作用有利于礁滩体储层的形成,大气淡水淋滤改造对于优化储层具有关键作用,海平面升降变化决定了礁滩体旋回性发育,而建设性成岩作用的选择性改造深化了储层非均质性。     

中国海相碳酸盐岩的分布及油气地质基础问题

中国海相碳酸盐岩在陆上与海域广泛分布,尤以陆上最具特色。中国大陆由小克拉通地块、微地块及其间的造山带镶嵌构成,发育于这些克拉通上的海相古生代盆地规模小、盆内分异明显、盆缘改造强烈,受中新生代巨厚沉积物覆盖,海相碳酸盐岩埋深大、热演化程度高,储集层非均质性强,油气成藏与分布复杂。自威远、靖边气田发现以来,尤其是近年塔河、普光、元坝、安岳等大型油气田发现以来,海相碳酸盐岩的油气勘探前景逐渐明朗。长期的勘探实践发现了海相碳酸盐岩发育礁滩体、白云岩、岩溶缝洞体、裂缝带等四类储集体,它们受沉积、成岩与构造演化的共同制约;礁/滩储层、斜坡区岩溶、风化壳岩溶、裂缝带均可大规模成藏。目前,海相碳酸盐岩的深化研究与持续勘探面临一系列重大难题。在基础科学层面,古老生物群落、古生态、古气候与古地理特征及其耦合关系,克拉通盆地的成因与构造-沉积分异机制,原始盆地面貌及其演化过程,沉积充填动力学等研究方面亟待加强;在油气勘探应用层面,在岩相古地理重建、碳酸盐岩台地边缘精细刻画与台地内部结构细化、碳酸盐岩储集层多期叠加改造机理、岩溶储集层成因分类、非均质碳酸盐岩储集层描述和评价技术等研究方面需要不断深入,在源-储配置、油气成藏过程、油气保存与调整再分配,油气富集规律方面需要深入探索。建议整体与动态研究海相碳酸盐岩层系的"成盆-成岩-成储-成藏"的全要素、全过程,厘定古裂陷槽、古台地、古隆起的分布,落实烃源岩、有利储集层(礁滩体、白云岩、顺层与层间岩溶、裂缝带等)的分布及其配置关系,构建符合实际的油气成藏模式,为油气资源潜力评价和有利区带预测奠定基础,促进中国海相碳酸盐岩油气勘探的持续发现。     

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。     

塔里木盆地碳酸盐岩油气聚集带

海相碳酸盐岩储层多类型及非均质性强的特点,决定了其油气聚集带与以往陆相盆地碎屑岩油气聚集带的控制因素有显著差异,碳酸盐岩的油气聚集并不是简单地受二级构造带的控制。通过分析塔里木盆地已发现碳酸盐岩油气藏,其储层发育受大气淡水风化淋滤作用、沉积作用及各种成岩作用、深部流体改造作用等因素的控制。据储层成因类型及其横向分布特征,将塔里木盆地碳酸盐岩油气聚集带划分为:不整合与古风化壳型、生物建造礁-滩型、白云岩内幕型及深部流体改造型。不同类型的碳酸盐岩油气聚集带主要分布于塔北隆起、塔中隆起及巴楚断隆等古隆起的不同部位。由于不同碳酸盐岩油气聚集带上储集层成因机制不同,导致其储集空间、储集性能、油气藏类型及分布等均有所不同。     

构造和古地理控制下的碳酸盐岩储集体旋回和集群性探讨:以四川盆地为例

四川盆地海相碳酸盐岩油气勘探突破不断,多个大气田群已初具雏形,并呈现出储集体集群分布的特点,而储集体集群结构及时空分布尚待探讨.在前人研究基础上,结合对四川盆地海相碳酸盐岩沉积储层等综合研究,系统探讨了四川盆地构造古地理演化控制下的碳酸盐岩旋回及集群类型、结构以及主控因素.以稳定碎屑岩层系和大型不整合面等为界,划分出8个垂向碳酸盐岩旋回,各旋回储集体构成具有差异性.总体而言,震旦系-下奥陶统、中二叠统-中三叠统的多个包含白云岩的储集体旋回更为有利;结合构造、古地理及储集体的时空配置,划分出板块边缘稳定的台缘礁滩储集体集群、持续迁移型古隆起及周缘岩溶和颗粒滩白云岩储集体集群、板块内部潮坪背景下的藻云岩和台内滩储集体集群、板块内部断裂相关的台缘和台洼礁滩相白云岩储集体集群、缓坡型灰岩致密型及岩溶型储层储集体集群等类型.稳定白云岩的存在对储集体集群起到了重要的控制作用,早期油气充注对白云岩储层保存影响明显;不同储集体集群受到了构造、海平面变化及岩相古地理的联合影响,表生岩溶、TSR、热流体活动成为特定地区储集体形成的影响因素.      

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。     

四川盆地及其邻区中上寒武统洗象池群沉积相与沉积模式特征研究

近年来,我国海相碳酸盐岩油气勘探正处于大发现期,其中四川盆地龙王庙组气藏的突破,使得寒武系碳酸盐岩储层越来越获得研究者的重视。洗象池群作为寒武系有利储集层段目前还处于勘探初期,地质研究程度相对滞后。为此,基于前人的研究成果,通过综合分析露头、钻井、地震和测井等资料,研究了四川盆地及邻区洗象池群沉积相、沉积体系模式,编制岩相古地理图,建立洗象池群“三滩夹两凹”沉积模式,指出了该区下一步天然气勘探的方向。研究结果表明:(1)四川盆地洗象池群呈现碳酸盐岩镶边台地的古地理格局,发育蒸发台地、局限台地、半局限台地、台地边缘、斜坡盆地等5种沉积相;(2)建立了洗象池群“三滩夹两凹”沉积模式,其中一条为台地边缘颗粒滩,分布于该盆地东缘,另外两条为台内颗粒滩,分布于局限台地相的东西两侧,分属局限台地相和半局限台地相;(3)台内颗粒滩发育主要受古地貌及高频海平面升降变化所控;台地边缘颗粒滩主要分布于盆地的东缘,发育受沉积古地貌坡折控制。结论认为:台内颗粒滩和台地边缘滩储层质量好,是天然气勘探的重要领域;洗象池群“三滩夹两凹”沉积模式和颗粒滩带分布的新认识,对古老地层的沉积体系研究具有重要的理论意义。     

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。     

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。     

塔中隆起碳酸盐岩叠合复合岩溶模式与油气勘探

塔里木盆地大型碳酸盐岩台地形成与构造演化过程中,发育了台缘礁、台内滩与深层白云岩等巨厚的碳酸盐岩建造,经过多期构造运动形成了种类繁多、规模巨大的岩溶缝洞系统,是台盆区海相碳酸盐岩油气勘探开发的重要领域.基于野外露头与井下地质、岩样分析、地球物理预测及岩溶地质刻画,静态特征与生产动态等多学科动静态一体化研究,阐明了洞穴、溶蚀孔洞、裂缝等储集空间发育特征及大型岩溶缝洞系统的形成机理;创建了与不整合暴露、断裂破碎相关的岩溶叠合复合发育模式;揭示了不整合面相关岩溶横向广泛分布、断层相关岩溶纵向局部拓展及其三维展布规律;提出叠合复合岩溶缝洞系统是油气复式成藏的关键,亦是复式油气聚集区立体勘探开发的基础,叠合复合岩溶模式的建立有效指导了塔中隆起碳酸盐岩凝析气田的重大发现与高效开发.      

鄂尔多斯盆地南缘中寒武统张夏组鲕粒滩相储层特征及主控因素

鄂尔多斯盆地寒武系深层具有良好的勘探潜力,中寒武统张夏组为寒武系勘探的重要目的层系。通过野外剖面详测和岩心、薄片观察及实验分析,对张夏组储层的特征、成因及主控因素进行了分析和研究,并预测了有利储层发育区。研究表明:①张夏组主要发育台缘鲕粒白云岩和台内鲕粒白云岩2类储层。②台缘带鲕粒滩累计厚度集中在50~300 m之间,鲕粒粒径平均为1.25 mm,鲕粒白云岩储集空间以溶蚀孔洞、粒间溶孔和晶间(溶)孔为主,平均测井孔隙度和渗透率分别为2.0%和0.038×10^-3μm²。③台内鲕粒滩厚度在50~120 m之间,鲕粒粒径平均为0.85 mm,鲕粒白云岩储集空间以溶蚀孔洞、粒间溶孔为主,平均测井孔隙度和渗透率分别为3.3%和2.787×10^-3μm²。④张夏组储层受鲕粒滩相、白云石化以及三级/四级层序界面控制,台缘规模有利储层发育在四级海退层序中上部的鲕粒白云岩地层中,台内规模有利储层发育在寒武系顶部不整合面之下的鲕粒白云岩地层中。预测台缘岐山—旬邑一带和台内陇东地区为两大规模有利储层发育区。     

塔里木盆地海相碳酸盐岩与油气

塔里木盆地碳酸盐岩主要分布于台盆区寒武系—奥陶系,它既可以作为油气的储层和源岩,也可以作为油气的盖层或遮挡体。碳酸盐岩主要发育于碳酸盐岩台地相和斜坡相之中,其中开阔台地及台地边缘坡折带的生物碎屑滩和砂屑滩、局限台地的白云岩坪是主要的储集相带。潜山溶孔溶洞型白云岩、石灰岩及礁滩复合体中的生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩、礁灰岩以及潮坪白云岩是主要的储集岩。寒武系—下奥陶统、中—上奥陶统都发育有较好的碳酸盐岩烃源岩。根据油气的分布与聚集特点,对碳酸盐岩油气藏作了分类。论述了塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探的前景和重要目标。