石油侵位对碎屑储集岩成岩序列的影响及其与孔隙演化的关系——以塔西南坳陷石炭系石英砂岩为例

塔里木盆地西南坳陷地区的石炭系石英砂岩为一套分布稳定的滨浅海相碎屑岩沉积,在不同地区均具有相似的初始孔隙度。但在成岩期间,由于受构造活动的影响,在塔西南坳陷内部形成了两个重要的次级构造单元,即巴楚隆起区和麦盖提斜坡区,从而导致石炭系石英砂岩经历了不同的埋藏成岩环境的改造,具体体现在其成岩演化序列上具明显的差异性。在巴楚隆起区石炭系砂岩经历了稳定的持续埋藏成岩环境的改造,其成岩演化序列比较完整,各种成岩矿物的溶解、沉淀均在水－岩两相反应系统中进行,成岩阶段可达晚成岩阶段Ｂ期,甚至Ｃ期,因此砂岩原生孔隙破坏严重,平均孔隙度小于５％。而在麦盖提斜坡区,石炭系石英砂岩由于埋藏成岩深度始终小于隆起区,因此其成岩阶段多分布在晚成岩Ａ期－Ｂ期,特别是石油侵位作用的影响,使成岩反应在水－油－岩三相介质中进行,从而抑制了多数自生粘土矿物的沉淀作用,导致成岩演化序列的不连续性,但同时又保存了许多有效的储集空间,使该区砂岩平均孔隙度保持在７％±,高于隆起区,据此认为麦盖提斜坡区是近期在石炭系砂岩储层中进行油气勘探的最有利区域。     

塔里木盆地巴楚—麦盖提地区前寒武系不整合对基底古隆起及其演化的启示

通过巴楚—麦盖提地区(巴麦地区)钻井和地震资料的详细分析,结合前寒武纪区域构造、沉积演化,将前寒武系顶面不整合划分为角度不整合、非整合、超覆不整合和平行不整合,这4类不整合分别揭示了裂谷、基底隆起、隆起斜坡和沉积坳陷等。进一步分析了不整合在平面上的分布特征,表明具有从非整合、超覆不整合向整合逐级过渡的分布规律。认为基底古隆起北缘以吐木休克断裂一带为界,南缘可能以铁克里克地区为界,其中基底古隆起的主体位于麦盖提地区和巴楚地区南缘,基底隆起的构造斜坡位于现今塔里木西南坳陷区、巴楚地区北部。基底古隆起演化上可分为前寒武纪平缓古陆阶段、前寒武纪末隆升加强阶段和早—中寒武世沉降埋藏阶段。总体上古隆起在前寒武纪具有南缓北陡特征,早—中寒武世具有南陡北缓特征,分别控制了南华纪—震旦纪和早—中寒武世地层发育和分布。     

塔里木盆地西南部古生代地层沉积序列和被动大陆边缘演化

<正>塔里木盆地位于特提斯构造带北缘盆地群的中段,其西南部(简称塔西南)处于南天山造山带和柯坪隆起以及西昆仑造山带之间,包括巴楚凸起和塔西南坳陷的麦盖提斜坡、喀什坳陷与叶城坳陷等盆地内构造单元,以及盆地西南缘的铁克里克断隆(西昆仑山前冲断带)。前人根据对塔西南地区古生代地层序列、沉积特征以及区域构造的分析,认为塔西南地区经历了早古生代和晚古生代两期被动大陆边缘演化,其间的志留纪至中泥盆世为周缘前陆盆地演化阶段。但对于两期被动陆缘的转换过程以及整个演化     

鄂尔多斯盆地西缘前陆盆地中生界成岩作用研究

鄂尔多斯西缘前陆盆地中生界储层砂岩成岩作用主要受前陆盆地构造演化的影响,不同构造区带砂岩储层的成岩环境存在一定的差别。研究发现,冲断带近物源区由于杂基和软矿物含量高,压实作用表现较为强烈,砂岩物性较差;但斜坡带远离物源区压实程度较弱,原生粒间孔隙发育。前陆盆地不同区带的构造演化强度不同,形成了不同的成岩强度,冲断带的Ro值为0.5%～0.65%,其成岩演化刚进入晚成岩A期,但成岩演化程度比斜坡带略高,而坳陷带经历的成岩演化最高,成岩演化程度相对较高(Ro:0.7%～0.9%),强度最大。坳陷带比冲断带、斜坡带含有更高含量的富铁方解石,这些铁方解石属于成岩晚期的产物,很难遭受后期溶蚀改造,所以坳陷带中铁方解石含量较高的地区储层物性也比较差,其机理可能与黏土矿物转化和长石类矿物发生溶蚀有关。     

塔里木盆地西南地区早中寒武世岩相古地理

塔里木盆地西南地区早中寒武世岩相古地理存在一定争议,这制约了该区的勘探评价。综合利用露头、钻井和地震资料,开展沉积相、地震相分析,并结合区域构造背景,恢复了岩相古地理格局,提出了相应的沉积模式。中下寒武统发育陆棚相、开阔台地相、局限台地相、蒸发台地相和缓坡相。震旦纪末期麦盖提斜坡南部形成水下低隆起,向南在西南坳陷区残留部分被动陆缘,主要发育缓坡相、陆棚相;麦盖提斜坡区地势较高,地层较薄,主要发育局限台地和蒸发台地潮坪;巴楚隆起区水体局限,在干燥炎热气候下形成了厚度较大的蒸发台地膏盐湖沉积。巴楚隆起区和麦盖提斜坡区中下寒武统膏盐岩分布广泛,与下伏碳酸盐岩可构成良好的储盖组合,西南坳陷区残留部分被动陆缘,烃源岩发育条件较好,这表明塔西南具有较好的油气前景。     

惠州凹陷东部珠海组储层碱性成岩作用及孔隙演化

根据铸体薄片、扫描电镜、粒度分析、X衍射等资料,对惠州凹陷东部珠海组储层的岩石学特征、成岩作用和孔隙演化过程进行分析研究。研究认为,惠州凹陷东部珠海组储层的岩石类型以岩屑砂岩、长石质岩屑砂岩、岩屑质石英砂岩和岩屑质长石砂岩为主,结构成熟度与成分成熟度较低。砂岩埋藏过程中经历了明显的碱性成岩作用:石英的溶蚀与交代、碳酸盐矿物胶结、伊利石和绿泥石的沉淀以及钠长石化等。碱性成岩作用对孔隙的影响包括:石英溶蚀形成次生溶孔、碳酸盐胶结物沉淀损失粒间孔隙、黏土矿物沉淀形成晶间微孔。研究区珠海组主要发育粒内溶孔和粒间溶孔,原生孔隙较少。储层现今处于中成岩阶段A期,早期经历了强烈的压实作用,使其孔隙度由原始孔隙度32.1%降低至8.8%。早成岩阶段为碱性成岩环境,石英溶蚀增孔约0.5%;碳酸盐、硫酸盐、伊利石等胶结物沉淀减孔约2.3%。中成岩阶段A期为酸性成岩环境,硅质、高岭石等胶结物沉淀减孔约1.2%;长石、岩屑等溶蚀增孔约4.3%。最终,储层演化至现今孔隙度10.1%。     

川西坳陷大邑构造上三叠统须家河组储层成岩效应研究

川西坳陷大邑构造上三叠统须家河组是天然气的重点勘探层位.大量的薄片观察和鉴定发现,储层原始孔隙已破坏殆尽,以各类次生孔隙为主.该区须家河组经历了多种成岩变化,其中以压实作用和各种胶结充填作用表现较为强烈,而溶蚀作用相对较弱,对储量孔隙度的影响非常大.目前该区砂岩已达到中成岩阶段B期,岩屑石英砂岩、长石岩屑石英砂岩与岩屑砂岩(富岩屑砂岩)在不同程度上制约着成岩作用的发生和发展,进而影响孔隙度演化.     

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区古构造演化及其对奥陶系储层发育的控制作用

依据2D和3D地震资料解释及钻井分层数据得到的不同时代地层的残余厚度图和现今埋深图,在对主要构造不整合面剥蚀量恢复和去压实校正的基础上,采用古构造、古地貌恢复方法,利用盆地模拟软件(PetroMod10)计算了不同地层的在不同构造时期的古埋深和古厚度,系统深入研究了巴楚-麦盖提地区古构造演化历史,阐明了巴楚隆起与和田古隆起构造演化关系及迁移规律,结合奥陶系岩溶储层发育特征,探讨了古隆起演化与岩溶储层发育之间关系,建立了岩溶储层发育的构造演化模式,预测了奥陶系有利岩溶储层分布地区.结果表明:巴楚-麦盖提地区古构造演化经历了加里东期、海西期、印支-燕山期和喜山期等4个构造旋回阶段;不同时期古构造面貌受控于不同构造期的区域构造应力场变化,巴楚隆起是海西早期开始发育,显现出隆起的雏形,到喜山中期开始大幅度隆升,并最终定型.构造演化经历了二个阶段,即海西运动的隆起形成和喜山运动强烈隆升改造阶段,隆起位置迁移不明显,主要表现在隆起规模上的变化.而和田古隆起则是在加里东期-海西期发育的一个大型古隆起,现今呈现为一个向南倾斜的大型麦盖提斜坡带;构造演化经历了早加里东运动雏形形成、加里东中期-海西早期运动持续隆升、海西运动中晚期的沉降埋藏、印支-喜马拉雅运动期的掀斜消失等四个阶段,且古隆起位置在平面上发生了明显逆时针方向的迁移.受和田古隆起构造演化的控制,奥陶系发育了加里东中期、晚期和海西早期等三期风化壳岩溶,其中以海西早期岩溶最发育;玉北地区遭受了三期构造抬升剥蚀,为三期岩溶的叠置区,是巴楚-麦盖提地区岩溶储层发育的最有利地区.     

松辽盆地北部构造演化对砂岩型铀矿床成矿的控制作用

松辽盆地构造演化划分为前中生代克拉通基底演化、晚侏罗世挤压火山穹窿演化、早白垩世伸展断陷、晚白垩世早期热冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀及新近纪—第四纪挤压坳陷等7个演化阶段。本文系统讨论了松辽盆地北部构造演化与铀成矿作用的关系,指出晚白垩世早期冷却坳陷、晚白垩世晚期反转褶皱隆升萎缩剥蚀、古近纪伸展断陷隆升剥蚀3个阶段为区内主要铀成矿阶段。铀矿化的分布受基底断裂及反转构造带联合控制。松辽盆地北部构造演化对各构造分区铀矿床成矿类型具有明显的控制作用：西部斜坡区以寻找"古层间氧化"型、层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型;中央坳陷区及东北隆起区应围绕大庆长垣、绥棱背斜带等构造剥蚀天窗寻找"钱家店"式砂岩型铀矿床;北部倾没区及东北隆起区盆缘以寻找层间氧化型砂岩型铀矿床为主要类型。     

障壁坝砂体储层特征与成岩孔隙定量演化模式 ——以鄂尔多斯盆地延长探区本溪组为例

为明确海陆变迁背景下障壁坝砂体成岩孔隙演化规律,运用岩石薄片、扫描电镜及配套能谱、阴极发光等资料,对延长探区石炭系本溪组障壁成因砂体储集特征与成岩作用进行综合分析,并结合砂岩初始孔隙度恢复模型与薄片孔隙定量分析技术,开展基于埋藏热演化历程的储层孔隙演化参数定量评价,建立该区本溪组障壁坝砂岩孔隙定量演化模式。结果表明:储层砂岩以石英砂岩、岩屑质石英砂岩及岩屑砂岩为主;孔隙度、渗透率平均值分别为4.72%和1.22×10^(-3 )μm^2;储集空间以溶蚀扩大孔、粒内孔、晶间孔为主;现今储层主体已达到晚成岩阶段;砂岩初始孔隙度平均值为38.1%,埋藏至今共经历了四个典型的成岩增/减孔阶段,即P_1～T_2(285～208 Ma)"低地温、快埋藏"的大幅减孔阶段(-30.7%)、T_2～J_3(208～153 Ma)"高地温、缓沉降"的溶蚀增孔阶段(+3.9%)、J_3～K_1(153～96 Ma)"高地温、稳埋深"的减孔定型阶段(-6.6%)、K_1至今(96 Ma～)"低地温、晚隆升"的弱改造阶段。     

鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长4+5低渗透储层成因

碎屑岩储层成岩作用复杂而强烈,对储层物性有着重要影响。应用岩相学研究方法,在对鄂尔多斯盆地姬塬地区延长组长4+5低渗砂岩储层成岩作用及其对物性影响定量研究基础上,探讨了低渗储层成因机理。成岩作用和孔隙演化研究表明,压实作用虽然造成12%～20%的孔隙度损失,但是压实后剩余孔隙度仍高达15%～23%,早期胶结作用使孔隙度损失很小,压实作用和早期胶结作用并没有使储层致密,不影响油气渗流。溶蚀作用进一步改善了储层,晚成岩阶段A期-B期形成的钠长石、亮晶方解石、白云石、自生高龄石和铁绿泥石等大量胶结物的晚期胶结作用使储层孔隙度仅有4%～6%,储层因此而致密,由此影响油气渗流。晚期裂隙作用对储层孔隙度贡献为6%～8%,改善了储层物性而使其成为有效储层。盆地演化及与之对应的成岩事件研究认为,印支运动前,姬塬地区长4+5储层处于浅埋藏阶段,经历压实作用和早期胶结作用,早-中侏罗世长 7烃源岩进入未成熟-低熟阶段,形成富含有机酸流体进入储层而发生溶蚀作用,早白垩世中-晚期进入深埋藏成岩阶段,晚期胶结物大量形成而使储层致密。生烃增压作用导致的裂隙以及晚白垩世以来的构造运动形成的裂缝对研究区长4+5有效储层形成具有非常重要意义,同时对低渗油气藏勘探也具有指导意义。     

Reservoir Porosity Evolution Characteristics and Evaluation of the Jurassic Deep Reservoir from Dibei in Kuqa Depression: Insight from Diagenesis Modeling Experiments Under the Influence of Burial Mode

In this study, using an independently developed diagenetic physical modeling system, we conducted a series of diagenesis physical modeling experiments to simulate reservoir physical property of the Jurassic coarse sandstone from Dibei in Kuqa depression. These experiments reproduced the geological process of early, long-term, shallow burial and subsequent rapid, deep burial, and late tectonic uplift. As the gradual increasing of the simulated temperature, pressure, depth and the continuous strengthening of the compaction, intragranular irregular cracks appeared in quartz, and secondary dissolution could be more easily discovered in feldspar; Porosity, pore throat and K, Na, Ca, Al, Si, Ti, Mn in diagenetic fluid all showed significant evolution and regularity; Calcite, quartz, I/S mixed layer and chlorite were commonly found in modeling samples. At the depth of 3 000~6 500 m, accompanied by strong dissolution, pore diameter and throat diameter reached the maximum, and calcite cementation and quartz overgrowth also increased quickly. At the tectonic uplift stage of 5 000~4 500 m, under the influence of temperature and pressure relief, sandstone porosity began to rebound, and feldspar and rock debris were obviously dissolved under the acidic water from hydrocarbon charging. The formation of effective reservoirs in Western China’s oil and gas basins can be deeply influenced by the factors of dissolution, the process of early, long-term, shallow burial and subsequent rapid, deep burial, and late tectonic uplift, lateral extrusion and cracks induced by tectonic action.     

鄂尔多斯盆地苏里格东三区盒8段砂岩成岩作用及孔隙演化定量化分析

通过铸体薄片、扫描电镜、X-衍射、高压压汞等分析测试方法,系统研究了鄂尔多斯盆地苏里格东三区盒8段砂岩岩石学特征、成岩作用序列,并对孔隙演化过程进行了定量化分析。研究认为,盒8段储层砂岩类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑砂岩、石英砂岩,结构成熟度较高,孔隙类型主要为溶蚀孔隙、剩余粒间孔隙;储层砂岩经历了压实、压溶、溶蚀、交代及破裂多种成岩作用,已达到中成岩阶段B期。早成岩阶段的压实作用损失了24.2%的孔隙度,是导致孔隙度降低的主要原因;早成岩B期—中成岩A期在酸性成岩环境下易溶组分溶解形成的次生溶孔增加了0.3%～5.6%的孔隙度,高岭石的交代作用产生的晶间孔也成为储集体空间的重要构成。     

鄂尔多斯盆地临兴地区下石盒子组不同粒级砂岩成岩演化及孔隙定量研究

利用鄂尔多斯盆地临兴地区下石盒子组铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、包裹体分析,地球化学等资料,通过统计与计算等方法,对研究区下石盒子组不同粒级砂岩的岩石学特征,成岩演化序列以及埋藏过程中孔隙的定量演化进行研究。结果表明:①岩石学组成中,粗砂岩刚性颗粒含量高,塑性颗粒则多集中在细砂岩中;粗砂岩中硅质胶结、碳酸盐胶结含量较高,中、细砂岩以高岭石胶结为主。②成岩演化阶段中,粗砂岩经历的成岩作用较为完全,而细砂岩在早成岩B期就已经基本致密化,中砂岩则为二者的过渡型。③二叠世-中晚三叠世为准同生-早成岩B阶段,成岩作用以压实为主,其对细砂岩孔隙度影响最大;晚三叠世-中侏罗世为中成岩A阶段,成岩作用以溶蚀和胶结为主,粗砂岩溶蚀作用较强,孔隙度较高,细砂岩基本不发育溶蚀和胶结作用;中侏罗世之后,成岩阶段达到了中成岩B,以亚铁碳酸盐胶结为主,粗砂岩受到胶结作用较强,降低了一定孔隙度,但物性依然较好,粗、中、细砂岩最终孔隙度分别为11.07%、6.08%及2.60%。综上所述,粗砂岩由于压实作用较弱,溶蚀作用较强,可以形成良好的储集空间,中砂岩主要受控于压实和胶结作用的双重影响,形成次一级的储集空间,而细砂岩以压实破坏为主,物性相对最差。     

塔里木盆地西部碳酸盐岩成岩演化与储层形成关系

塔里木盆地西部碳酸盐岩的地质演化，主要经历了大气淡水成岩环境，海水成岩环境和埋藏成岩环境的改造，形成丰富的储人间类型和4种典型的孔隙结构特征，即溶孔－晶间孔复合型，粒间孔－粒间溶孔型，缝合线－微裂缝型和致密微孔型，大气淡水淋滤溶解作用和各种类型白云岩化作用有利于优质储层的形成，而胶结作用及压实，压溶作用则阻碍了储集空间的形成，奥陶系微晶灰岩和生屑灰岩由于主要经历了海水成岩－埋藏成岩环境的改造，胶结和压实作用特征明显，未能形成有效储集空间，整体属Ⅳ类差储集层，石炭系碳酸盐岩储层特征具有分区性，麦盖提斜坡区的储层物性明显优于巴楚隆起区，这与斜坡区碳酸盐岩遭后期大气淡水淋溶改造有关，古近系卡拉尔组碳酸盐岩经去膏化作用和大气淡水淋溶作用的复合改造，储层整体面貌呈Ⅲ-Ⅰ类的优良储层。     

伊通地堑岔路河断陷储层成岩演化史与成岩模式

依据岔路河断陷大量的岩心、薄片、扫描电镜、X衍射等资料, 详细研究了岔路河地区储集层特征及成岩作用类型.按照成岩阶段划分标准, 将成岩阶段分为早成岩A期和B期, 晚成岩A期和B期, 其中晚成岩A期又分为A1和A2两个亚期; 运用BasinMod软件对主要构造部位进行埋藏史和热史的分析, 并结合孔隙演化史的研究, 分析了储层成岩演化过程, 结果显示, 在30Ma以前, 储层以压实和胶结作用为主, 下部的双阳组和奢岭组孔隙度从32%左右下降至15%左右, 上部的永吉组和万昌组孔隙度从32%左右下降至20%左右.在30~10Ma, 各地层都沉降至最大埋深, 较深部的双阳组和奢岭组砂岩中长石大量溶解, 孔隙度增加至18%左右, 为油气储存提供了良好的孔隙空间, 永吉组和万昌组孔隙度变化不大.在充分考虑了岔路河地区的埋藏史、有机质热演化史、成岩作用演化史以及岩石类型与沉积相等影响因素的基础上, 建立了该断陷的3种成岩模式: 冲积扇成岩模式、扇三角洲成岩模式和半深湖-深湖相成岩模式.      

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。     

大牛地气田上古生界储层埋藏—成岩演化过程

综合运用铸体薄片、扫描电镜、包裹体测温和拉曼分析等资料和方法,从地层埋藏历史、地温、压力、储层成岩特征、储层流体差异和物性演化等方面对大牛地气田上古生界致密砂岩储层成岩-成藏过程进行细致解剖。研究表明:大牛地气田上古生界储层埋藏成岩过程可划分为强机械压实阶段、复杂成岩演化阶段、储层定型阶段和抬升-弱改造阶段。四者对应的典型特征分别为储层强烈减孔（压实率约22.2%～97.5%）;发生两期油气充注（距今约200 Ma和180 Ma）,同时成岩演化类型多样,深刻影响储层物性;发生第三期油气充注（距今约150 Ma）,并且多数储层达到致密化程度（孔隙度小于10%）;构造大幅度抬升,张裂缝弱发育。油气充注早于储层致密化,微裂缝的发育可能为储层渗透率提升的关键。     

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。