塔中Ⅰ号断裂坡折带上奥陶统碳酸盐岩储层微观孔隙成因

塔中Ⅰ号断裂坡折带上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩储集空间类型主要有孔、洞、缝三大类,微观储集空间主要有粒内溶孔、铸模孔、粒间溶孔、晶间溶孔和微裂缝。通过对台地边缘16口井的良里塔格组灰岩进行岩石薄片鉴定、胶结物地球化学分析以及成岩演化序列研究,指出微观孔隙主要形成于埋藏成岩环境中,并列出4项具有指示意义的证据,包括：方解石胶结物中高温包裹体普遍存在;方解石胶结物稳定氧碳同位素丰度分异特征;灰岩中丰富与优质储层伴生的指示埋藏成岩作用的白云石;广泛分布的H₂S气体。此外,分析了溶蚀性流体的主要组分和不同区域埋藏溶蚀作用强度的差异性。     

高频层序格架内礁型微地貌特征及其控储机理 ——以塔中东部地区上奥陶统为例

塔中东部地区发育上奥陶统良里塔格组礁滩相碳酸盐岩是油气产出的主力产区。为了揭示层序地层格架特征及其内部沉积微地貌特征对礁滩体储层的控制机理,本文通过对岩石学、沉积微相、古生物、测井相研究,建立了上奥陶统良里塔格组高频层序地层格架,可划分为11个四级层序和多个五级层序。研究区良三段—良二段以高位体系域垂向持续加积作用为主,是礁(丘)、滩组合镶边沉积的主要发育期,一个四级层序内可发育一个至多个礁滩体沉积微地貌旋回,礁型微地貌发育规模及厚度受海平面升降次级旋回和构造沉降控制。通过对良三段—良二段高位体系域成岩组构和成岩环境分析,认为受同生岩溶作用所形成的大气成岩透镜体主要发育在高频层序向上变浅旋回的顶部和微地貌高处。同一层序内沉积微地貌隆起和海平面相对升降变化所控制的暴露作用,以及同生期大气淡水溶蚀、淋滤作用是控制台缘礁滩体优质储层发育以及层位性和区域差异性的关键因素。集中揭示高频层序格架内微地貌特征及其对礁滩体储层的控制机理,有效指导了塔中东部地区奥陶系礁滩型油气藏勘探开发。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩埋藏溶蚀特征及初步预测

塔中地区奥陶系碳酸盐岩发育多种形式岩溶作用,其中埋藏溶蚀是形成有利储层的重要机制之一.录井岩心分析化验资料及宏观地质背景分析表明,塔中地区奥陶系碳酸盐岩主要发育4期埋藏溶蚀,其中Ⅰ、Ⅱ期溶蚀孔洞基本已被充填,Ⅲ期残留部分孔隙和Ⅳ期溶蚀孔洞为现今储层有效储集空间.上奥陶统良里塔格组现今未被充填的粒内溶孔及铸模孔可能主要形成于埋藏溶蚀,并非准同生溶蚀.埋藏溶蚀发生的流体介质主要为有机质演化过程中形成的有机酸和CO2,在更深部或经历更高热史经历的区域,H2S对储层的形成可能会有较大贡献,热水-热液溶蚀对储集空间贡献有限.初步分析表明,卡塔克隆起西北部埋藏溶蚀孔隙较发育,塔中南部台地边缘带可能是埋藏溶蚀另一相对较发育地区.     

塔中西北部顺西地区良里塔格组层序地层格架划分

层序地层格架和沉积旋回的分析是碳酸盐岩储层地质研究的基础。运用小波变换和INPEFA测井旋回分析技术对塔中顺西地区良里塔格组层序旋回进行了研究。结果表明:研究区自下而上可划分为3个层序和8个准层序组。其中,SQ1、SQ2主要分布在良里塔格组中下段,均可进一步划分3个准层序组;SQ3主要分布在良里塔格组上段,可细分为2个准层序组;SQ3几乎对应于良里塔格组泥质条带灰岩段,为一个夭折的层序。基于研究区良里塔格组储层的测井评价,阐述了层序地层格架内储层的分布特征,认为SQ2控制了有利储层的分布。这对于深入探讨良里塔格组储层的分布规律和成因机制具有重要的意义。     

塔中地区良里塔格组碳酸盐岩储层特征及成岩作用

塔中地区良里塔格组发育巨厚的礁滩相碳酸盐岩,为碳酸盐岩储层的形成提供了有利条件。通过对钻井岩心和薄片分析,系统研究了研究区良里塔格组碳酸盐岩的储层岩石学、成岩作用类型和特征,总结了各类成岩作用的识别标志、发育规律及对储集体形成的影响。研究区碳酸盐岩储层的成岩作用包括泥晶化作用、白云石化作用、方解石胶结作用、溶蚀作用、硅化和硅质充填作用,以及压实、压溶作用、破裂作用和自生黄铁矿作用。在此基础上,总结了良里塔格组碳酸盐岩成岩序列及储层孔隙演化规律,认为早期强烈的方解石胶结作用和压实压溶作用降低了储层的孔隙度和渗透率,而溶蚀作用和构造破裂作用对良里塔格组礁滩相碳酸盐岩优质储层的形成具有明显控制作用。     

深层碳酸盐岩关键构造-流体演变与成岩-成储——以塔中奥陶系鹰山组为例

解析系统的构造-流体体制是认识叠合盆地深层碳酸盐岩成岩-成储规律的新思路。针对塔里木盆地塔中下-中奥陶统鹰山组深层碳酸盐岩(深度、温度分别达6500m和220℃)的系统研究表明,其发育6期方解石胶结作用,准同生、表生期胶结及浅埋藏等前三期胶结总体显示与正常海水相关的成岩特征,相比之下中-深埋藏等后两期胶结具有明显的δ13C负值和有机碳输入特征,而热流体胶结物的δ18O、δ13C值均显示相对最大负值。除准同生期选择性溶蚀和表生期溶蚀外,塔中鹰山组主要存在两期埋藏溶蚀,其中第二期除溶蚀早期方解石胶结外,还主要溶蚀白云石,且普遍与烃类注入匹配。研究区关键时期,即中晚奥陶世北西向逆冲断裂、志留-泥盆纪北东向转换走滑断裂、二叠纪张裂及相关流体活动,分别影响了鹰山组碳酸盐岩的岩溶、埋藏溶蚀-胶结等成岩-成储过程。     

碳酸盐岩礁滩储层的形成和发育规律——溶蚀模拟实验

通过选取不同结构组分的石灰岩样品开展大气水溶蚀模拟实验,结合地质背景认识,总结了碳酸盐岩礁滩储层的发育规律和控制因素。结果表明:(1)碳酸盐岩的岩石组构和孔隙发育状况对岩石溶蚀效率控制明显,颗粒灰岩的可溶性最好;(2)岩相是控制礁滩储层发育和分布的重要因素,礁滩储层选择颗粒岩相发育;(3)初始孔隙度是决定礁滩储层发育程度的关键,它控制了后期溶蚀改造的发生范围,初始孔隙度大小由同沉积期暴露和溶蚀时间两个因素决定。综合研究指出:塔里木盆地塔中地区良里塔格组台内区的勘探应重视后期叠加改造因素的分析,而台缘带开发过程中,应强化岩相、层序界面和同生断裂等因素造成的储层非均质性刻画。     

利用自然伽马能谱测井识别碳酸盐岩高频层序——以塔里木盆地塔中地区T1井良里塔格组为例

碳酸盐岩系地层中普遍发育高频层序,且与四级、五级层序界面伴生的早期岩溶作用对油气储层的改善十分关键,然而基于测井资料如何客观的识别和划分高频层序是学界不断探索的难点问题。论文选取塔里木盆地塔中地区的T1井,利用自然伽马能谱测井中Th/U （钍/铀）比值曲线,使用滑动平均滤波和小波变换等方法,对上奥陶统良里塔格组开展了高频层序研究。结果表明,Th/U比值曲线滑动平均滤波处理后,能清晰、客观地反映沉积旋回,其比值的增加指示沉积水体加深、泥质增多,比值减少指示沉积水体变浅、泥质减少;该井良里塔格组可划分为3个三级层序、8个四级层序和32个五级层序,三～五级层序分别与小波变换得出一维离散曲线的振荡趋势非常吻合,四级和五级层序极有可能分别反映了米兰科维奇旋回中地球偏心率长周期旋回（0.4 Ma）和短周期旋回（0.1 Ma）;连井对比表明塔中地良里塔格组下部的三级和四级层序发育具有明显差异,这种差异受控于良里塔格组沉积前古地貌形态;储层发育段均与四级、五级层序界面有关,塔中地区东部更易发育有利的储层。研究结果对于依据测井资料开展碳酸盐岩高频层序研究具有理论意义,对于建立区内的高精度层序地层格架进而预测礁滩相储层分布具有实际意义。     

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。     

黄骅坳陷古近系沙一段下部碳酸盐岩成岩作用

黄骅坳陷古近系沙河街组沙一段下部发育一套厚20～60m的湖相碳酸盐岩,并在生物灰岩、鲕粒灰(云)岩和泥晶白云岩中显示丰富的油气,具有良好的勘探前景。通过对研究区沙一段下部10余口钻井岩心、薄片的宏观及微观观察,结合地球化学特征,对成岩作用类型及特征进行较详细的研究,探讨了成岩作用与储集空间演化的关系。研究发现区内沙一段下部碳酸盐岩的成岩演化过程复杂,各种成岩作用发育,储层质量的好坏受成岩作用影响明显。压实压溶作用、多期方解石和白云石的胶结作用导致粒间孔、生物体腔孔和格架孔大幅度减少;混合水白云石化作用、同生期-准同生期和埋藏期溶解作用是优质储层形成的关键,形成了大量的晶间孔、晶间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、生物体腔孔、粒间溶孔和溶蚀缝,成为现今该层段的主要储集空间。     

塔中地区良里塔格组沉积微相及其对有利储层的控制

良里塔格组作为塔里木盆地塔中地区重要的含油气层段引起广泛关注, 但沉积微相分析及其对有利储层控制研究尚且薄弱.研究利用大量岩心、薄片和测井资料, 开展了精细的微相分析、高精度的层序对比及其对有利储层的控制等研究.在良里塔格组碳酸盐岩台地内识别出9种沉积微相(Mf1-Mf9), 概括出台缘礁-滩型(MA1)、台缘-台内滩型(MA2)和台内环潮坪型(MA3)等3种微相组合, 在三级层序内以次级海泛面限定的四级层序中可发育一个或多个微相组合.在高精度层序与沉积微相对比的基础上建立了主要储层段即良里塔格组SQ2高位域的沉积微相模式, 重点揭示了台地边缘各微相发育分布的差异.高能微相是良里塔格组有利储层的物质基础, 易受准同生大气淡水溶蚀且更易产生裂缝从而形成优质储渗体, 低能微相在构造裂缝、埋藏岩溶和(或)表生岩溶叠加改造后也能成为有利储层.      

同生-准同生期大气淡水溶蚀对微生物碳酸盐岩储层的控制作用:以塔里木盆地下寒武统为例

微生物碳酸盐岩是中国震旦—寒武纪古老地层的重要组成部分,勘探已经证实微生物碳酸盐岩可以形成储层,明确这类储层成因并进行有效预测对于古老碳酸盐岩勘探有重要意义。然而针对塔里木盆地寒武系微生物碳酸盐岩储层成因,尚未形成统一的认识,不同学者提出了诸如同生-准同生期溶蚀、埋藏/热液溶蚀或多种流体综合作用等成因解释。本次研究选择塔里木盆地西北缘什艾日克和肖尔布拉克剖面寒武系肖尔布拉克组为重点研究对象,通过露头和薄片观察、阴极发光和碳氧同位素分析等手段,研究了早成岩期大气淡水溶蚀作用对微生物碳酸盐岩储层形成的影响。结果表明:(1)研究区寒武系肖尔布拉克组识别出4种微生物碳酸盐岩岩石类型,分别是叠层石白云岩、凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩和与蓝细菌相关的(含砾)颗粒白云岩;微生物碳酸盐岩建造具有复杂的孔隙系统,常见的孔隙类型包括晶间孔、溶孔、不同尺度的溶洞以及裂缝等,但是溶蚀孔洞是最主要的孔隙类型。(2)同生-准同生期大气淡水溶蚀是孔隙形成的主要原因,有三方面证据。一是微生物碳酸盐岩建造顶部发育小型溶蚀坑。二是新月形胶结物和胶结不整合现象表明经历了短期暴露。新月形胶结物通常被看作是渗流带成岩作用的产物。胶结物不整合是指在颗粒与埋藏期形成的粒状胶结物之间部分缺失了纤状等厚环边胶结物,这些缺失的纤状胶结物可能是准同生期被大气淡水溶解了。三是胶结物具有斑状中等亮度阴极发光特征,明显有别于表生岩溶与埋藏环境胶结物的阴极发光特征;此外大气淡水是导致微生物丘顶部样品氧同位素值较原岩负漂的原因。(3)储层具有非均质性,分布受微生物丘沉积结构和相对海平面变化控制。微生物丘可以分为丘基、丘核和丘盖三部分。其中丘基主要由凝块石白云岩组成,丘核以泡沫绵层白云岩为主,丘盖主体是含砾颗粒白云岩。储层物性丘核最好,其孔隙度平均为5.47%;丘盖次之,为4.27%;丘基较差,为2.01%。微生物建造岩石组成差异是造成储层非均质性的主要原因。     

T72界面与塔中隆起上奥陶统碳酸盐岩古岩溶储层

T7^2界面为上奥陶统桑塔木组泥岩与良里塔格组灰岩地震反射界面,是塔里木盆地塔中、塔北隆起上奥陶统内部的一个重要构造-层序转换面,是早古生代碳酸盐台地型沉积向陆源碎屑充填沉积转换的标志.过去普遍认为两个组之间为连续沉积,界面性质系海侵上超并赋予“淹没台地”的涵义.但随着近年塔河油田南部地区的勘探和塔中隆起区北缘Ⅰ号断裂带油气富集规律性的深入研究,表明T7^2界面是一个区域性的古暴露界面和沉积间断界面.界面之下的上奥陶统良里塔格组顶面有明显的削蚀和截切现象,残存厚度在塔北、塔中之间存在极大的差异,反映塔北隆起T7^2界面的构造及风化壳岩溶作用明显强过塔中隆起.古暴露和风化壳岩溶作用导致T7^2界面之下的良里塔格组碳酸盐岩广泛发育岩溶,是塔中低凸起北缘Ⅰ号断裂构造带的主要油气藏聚集层位;在塔河南部,形成了一套厚度最大可达300m并贯穿良里塔格组与下伏恰尔巴克组、一间房组和鹰山组的古岩溶洞穴系统,造就了塔河油田今天以南部斜坡区上奥陶统良里塔格组灰岩古岩溶洞穴系统为主要油气储层的勘探大场面.     

塔中地区热化学硫酸盐还原作用对深埋白云岩储层的改造

塔里木盆地塔中地区深埋碳酸盐岩储层显示出极强的非均质性。如灰岩地层孔隙度极低,而含酸性气藏的白云岩储层最大孔隙度高达27%。然而,造成这些现象的原因仍然不清楚。通过岩芯、薄片、扫描电镜观察,结合流体包裹体均一温度、盐度分析,方解石、白云石的碳氧同位素测定,试图解决这一问题。前人研究认为,塔中地区碳酸盐岩优质储层分布主要受控于原始沉积条件（如高能的礁滩相）和表生溶蚀,热液活动和断裂活动也起到重要作用。然而,多期流体活动和成岩作用导致大量同生期和表生期形成的溶蚀孔洞被破坏。在某些井区（如ZG9井和TZ75井）,埋藏溶蚀作用可能对优质储层形成起到重要作用。在寒武系和奥陶系岩芯中发现了大量硬石膏、重晶石、黄铁矿、沥青、方解石等,方解石交代硫酸盐,方解石具有较高的均一温度及较低的碳同位素值说明其形成与热化学硫酸盐还原作用（TSR）有关。在发生TSR的白云岩井段,储层物性较好,说明TSR可能对深埋储层的改善具有促进作用。这些认识有助于指导深层寒武系碳酸盐岩储层的进一步勘探。     

塔里木板块塔中83井-16井区上奥陶统礁滩复合体储层结构

塔里木板块塔中Ⅰ号坡折带的塔中83井—塔中16井区上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩地层钻遇厚度170～300 m,这套镶边台地型沉积相一般展示为4～5个礁滩复合体叠加旋回,岩相以及之后的岩溶、构造作用是控制圈闭单元形成的决定因素.根据岩芯、薄片及测井的各类指标分析,储集空间类型可划分为溶洞、孔洞、粒内溶孔、铸模孔、粒间溶孔、...     

塔里木盆地塔中地区上奥陶统储层岩石学及储集空间特征

应用野外工作和室内研究相结合的方法,从储层的岩石学和储集空间等角度对塔中地区储层特征进行了研究。研究表明,研究区内良里塔格组灰岩段岩性主要为颗粒灰岩、骨架礁灰岩、藻粘结灰岩、泥晶灰岩、岩溶角砾岩等,其中颗粒灰岩大多经历了多期多成因成岩作用改造,裂缝较为发育;泥晶灰岩中多期压溶作用和白云石化作用较为常见;藻粘结灰岩受成岩作用改造相对最弱。宏观储集空间主要包括大型溶洞、孔洞及裂缝,其中孔洞多呈孤立、稀疏并沿裂缝分布;构造缝是裂缝的主要类型。微观储集空间主要包括溶孔和微裂缝,其中溶孔主要发育在亮晶颗粒灰岩中,可细分为粒内溶孔、粒间溶孔、晶间溶孔、铸模孔、溶蚀骨架孔、残余粒间孔及沿裂缝扩溶形成的溶孔,粒间溶孔所占比例最高。埋藏期溶蚀作用发育期次多,规模大,分布广泛,对储层物性的改善和油气聚集的影响最为明显。     

Characteristics and differential accumulation of oil/gas in Lower Paleozoic marine carbonate on northern slope of Tazhong Low Rise,Tarim Basin,NW China: a case study of Lower Ordovician Yingshan Formation

Marine carbonate reservoirs, as a focus of petroleum exploration and development all over the world, are involved with high exploration risk and prediction difficulty owing to high heterogeneity and diversity of reservoir beds. In the Tarim Basin, NW China, carbonate reservoirs with resources about 38 % of the whole basin in a large prospecting area are mainly distributed in the Cambrian and Ordovician in central (Tazhong) and northern (Tabei) Tarim. Recently on the northern slope, Tazhong Low Rise, Central Uplift, Tarim Basin, a breakthrough has been made in the karsted weathering crust of Lower Ordovician Yingshan Formation and reef-flat reservoir of Upper Ordovician Lianglitag Formation. As a new frontier of exploration, oil/gas distribution and controlling factors of carbonate reservoirs in the Yingshan Formation are not clearly understood. In this work, play elements of the Yingshan Formation, such as seal-reservoir bed assemblage, oil/gas properties, and faulting, were studied by core and slice observation and field investigation. High-quality reservoir beds of Yingshan Formation are quasi-layer distributed in the interstratal karst belt about 250 m below the unconformity. The reservoir beds of fracture–void and void are formed by faulting, associated fracturing, and karstification. The Yingshan Formation is a large-scale condensate gas reservoir with partly oil. Owing to different oil–gas infilling periods, isolated pools far from the faults are primarily oil in the Hercynian; oppositely, condensate gas reservoirs near the faults are intensely influenced by gas invasion during the Himalayan movement. Laterally, oil/gas distribution is controlled by stratal pinch-out and strike-slip faults. Vertically, cap rock of the third to fifth members of the Lianglitag Formation and Yingshan interior high resistivity layers are superimposed with Yingshan reservoir beds to form several seal-reservoir bed assemblages. Oil and gas are superimposed and affected by gas invasion with characteristics of oil in the upper horizon and gas in the lower horizon.     

四川盆地河坝地区下三叠统嘉陵江组气藏储集层沉积特征与成岩作用*

利用录井、测井和地震资料,运用岩心观察、薄片观察以及扫描电镜等方法,结合孔隙度、渗透率、微量元素和同位素分析测试结果,对四川盆地东北部河坝地区下三叠统嘉陵江组二段气藏主要储集层段进行地层对比、沉积特征、储集层特征及成岩作用研究。结果显示:(1)河坝地区嘉陵江组二段顶、底界面特征清楚,可进一步划分为3个亚段,储集层主要发育在嘉二中亚段的白云岩中,总体为局限台地沉积,发育台内滩、潮坪和潟湖等微相,台内滩是储集层发育的最有利沉积微相,主要位于河坝区块的中部;(2)储集岩岩性主要为残余(藻)砂屑白云岩、细粉晶白云岩,孔隙类型主要以晶间(溶)孔和粒内溶孔为主,总体以低孔、低渗的Ⅲ类储集层为主,储集层空间类型主要为裂缝—孔隙型;(3)储集岩的成岩作用类型有泥晶化、溶蚀、胶结、白云岩化、压实压溶和破裂等,储集层的形成主要与准同生期的大气水溶蚀作用、深埋条件下的埋藏溶蚀作用以及构造裂缝的发育有关;(4)准同生期的大气水溶蚀作用是嘉二段颗粒碳酸盐岩孔隙发育的基础,白云岩化、埋藏溶蚀等埋藏成岩作用有利于孔隙的改善,微古地貌高地发育区及断裂、裂缝相对发育区可能为储集层发育有利区。