四川盆地中三叠统雷口坡组沉积储层研究进展

四川盆地中三叠统雷口坡组还未发现规模连片的油气田群,勘探陷入困境,关键问题是其储层形成机制与分布规律认识不清。利用最新的油气勘探成果和丰富的基础资料,从层序地层划分与对比入手,系统梳理和分析了中三叠统的地层分布、沉积与储层特征。研究结果表明:①盆地内存在中三叠统天井山组(亦称"雷口坡组五段"),为中三叠统重要的有利勘探层系之一;②微生物岩为雷口坡组重要的碳酸盐岩类型,具有规模发育和形成规模有效储层的潜力;③准同生期的白云石化和岩溶作用、表生期的岩溶作用是雷口坡组储层成孔的主要控制因素,早埋藏期酸性成岩环境和埋藏期溶蚀作用及构造裂缝是孔隙保持和改善、改造的关键因素;④古隆起周缘的风化壳岩溶分布带、准同生岩溶作用叠加表生岩溶改造的微生物岩与颗粒滩分布带为有利储层发育区带。     

礁滩体与建设性成岩作用

礁、礁丘、丘同属碳酸盐建隆,礁、滩是重要勘探目的层。但各自在沉积组分、组构、环境和时空分布,以及油气地质条件上迥然不同,因而无论从理论还是勘探实践上,都有必要将其各成体系划分开来。礁滩自身为好储集岩,当建设性成岩作用叠加后可形成好的储层。碳酸盐岩优质储层形成,主要受沉积微相与建设性成岩作用两大因素控制。前者是基础,并以高能的礁滩相带为最好;后者主要包括破裂、白云石化和溶蚀三大类,并以白云石化或溶蚀为最优,其中的溶蚀分布最广泛、影响最深刻而对优质储层形成起决定性作用。礁滩储层中的古岩溶类型最为丰富多彩,包括同生期、准同生期、表生期和埋藏期热流体岩溶的所有类型,白云岩化礁滩体也不例外。其中,同生-准同生期岩溶的形成机制与礁滩沉积时高频层序旋回向上变浅序列的短暂暴露淋溶有关,表生期岩溶则受控于礁滩沉积后三级层序旋回Ⅰ型界面的暴露淋溶。由此,导致礁滩储层中除了可以也是(碳酸盐岩中)唯一保存原生孔隙外,还发育了次生溶蚀孔洞缝和大型溶洞。礁丘、灰泥丘尤其是丘间洼地中发育高有机质丰度烃源岩;它们自身没有有效的原生孔隙,但岩溶作用可以形成次生孔隙。     

渤海湾盆地东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩作用及对储集层的影响*

随着东濮地区地热勘探的不断深入,现有奥陶系储集层研究精度已不能满足勘探需求。基于露头、岩心、薄片、测录井、碳氧同位素和流体包裹体等手段,结合区域地质背景,深入研究了东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩系统及其对储集层的影响,并进一步预测了有利储集层的分布区。研究表明,准同生和早成岩期发生胶结、压实、准同生白云石化和准同生溶蚀作用,其中胶结、压实作用使储集层原生孔隙度大幅减少;表生成岩期发生风化壳溶蚀作用,对储集层孔隙的增加起决定性作用;中—晚成岩期发生构造破裂、热液溶蚀、压溶、胶结、埋藏白云石化和重结晶作用,其中白云石化、溶蚀和构造破裂作用对储集空间的贡献最大,重结晶作用具有双重性,对粉细晶白云岩起强烈破坏作用。综合研究将研究区划分出Ⅰ类储集层分布区1个、Ⅱ类储集层分布区2个和Ⅲ类储集层分布区2个。其中,颗粒滩、潮坪与断裂发育带、白云石化、准同生溶蚀、风化壳溶蚀、热液溶蚀作用叠合区储集层质量最佳,多为Ⅰ类和Ⅱ类储集层分布区。     

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。     

渤海湾盆地东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩作用及对储集层的影响

随着东濮地区地热勘探的不断深入,现有奥陶系储集层研究精度已不能满足勘探需求。基于露头、岩心、薄片、测录井、碳氧同位素和流体包裹体等手段,结合区域地质背景,深入研究了东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩系统及其对储集层的影响,并进一步预测了有利储集层的分布区。研究表明,准同生和早成岩期发生胶结、压实、准同生白云石化和准同生溶蚀作用,其中胶结、压实作用使储集层原生孔隙度大幅减少;表生成岩期发生风化壳溶蚀作用,对储集层孔隙的增加起决定性作用;中—晚成岩期发生构造破裂、热液溶蚀、压溶、胶结、埋藏白云石化和重结晶作用,其中白云石化、溶蚀和构造破裂作用对储集空间的贡献最大,重结晶作用具有双重性,对粉细晶白云岩起强烈破坏作用。综合研究将研究区划分出Ⅰ类储集层分布区1个、Ⅱ类储集层分布区2个和Ⅲ类储集层分布区2个。其中,颗粒滩、潮坪与断裂发育带、白云石化、准同生溶蚀、风化壳溶蚀、热液溶蚀作用叠合区储集层质量最佳,多为Ⅰ类和Ⅱ类储集层分布区。     

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。     

塔里木盆地英买力—哈拉哈塘地区奥陶系岩溶储集层成岩作用及孔隙演化

塔里木盆地英买力—哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶型储集层获得勘探突破,对研究区成岩作用及孔隙演化的研究具有重要意义。通对对大量的岩心、薄片、阴极发光、成像测井及测试分析等资料进行综合研究,认为研究区岩溶储集层经历了多期多类复杂的成岩作用,其中溶蚀(或岩溶)作用、破裂作用、压溶作用使原岩产生大量次生孔隙从而改善其储集性,为建设性成岩作用;胶结充填作用和硅化作用降低了碳酸盐岩的原生和次生孔隙度,为破坏性成岩作用;热液作用具有双重作用。岩溶储集层经历了(准)同生期和早成岩期海底成岩、近地表成岩及浅埋藏成岩阶段,后受加里东中、晚期—早海西期构造运动影响,遭受了几期长短不一的暴露溶蚀,其后经历了中、晚海西期的波动性埋藏及中、新生代的浅—深埋藏成岩阶段,构成了中期间隙开启型成岩演化系统。相应地,孔隙演化经历了原生孔隙形成—缩减期、缝洞发育期、缝洞缩减充填期和裂缝、埋藏溶蚀—充填期4个阶段。原生孔和早期溶孔大部分被胶结充填,不构成有效储集空间;加里东中、晚期—海西早期岩溶作用对研究区储集空间的形成具有决定性作用,溶蚀孔、洞、缝和构造破裂缝构成了英买力—哈拉哈塘地区碳酸盐岩岩溶储集层主体;深埋溶蚀作用对先期储集层改造调整,进一步增加了储集层的非均质性。     

元坝地区长兴组储层溶蚀作用期次与机制研究

溶蚀作用是元坝地区长兴组碳酸盐岩储层形成的关键,本文通过区内长兴组岩芯及岩石薄片观察,岩石学特征与地球化学特征研究充分结合,认为元坝地区长兴组储层存在着三期溶蚀作用,不同期次溶蚀作用产物的岩石学特征和地球化学特征明显有别。第Ⅰ期溶蚀作用发生于同生期-成岩早期,成岩流体为海岸带大气降水,遵循高频层序界面、层序不整合界面、礁滩控制的大气水溶蚀作用机制;第Ⅱ期溶蚀作用发生于晚三叠世-中侏罗世的埋藏过程中,相当于中成岩早期阶段,成岩流体为上二叠统地层内部流体,溶蚀作用与烃源岩系有机质热演化释放的有机酸进入成岩流体有关;第Ⅲ期溶蚀作用发生于晚白垩世-古近纪的埋藏过程中,相当于成岩晚期阶段,成岩流体为长兴组地层内部来源或中下三叠统来源流体,或为深部热液流体,溶蚀作用遵循深埋藏条件下构造作用驱动的多类型溶蚀作用机制。第Ⅰ期、第Ⅱ期溶蚀作用形成的储渗空间对于液态原油运移进入长兴组聚集成藏(古油藏)具有重要意义,第Ⅲ期溶蚀作用形成的储渗空间对于现今天然气成藏具有重要意义。     

伊拉克艾哈代布油田白垩系生物碎屑灰岩储集层特征及主控因素

伊拉克中南部艾哈代布油田的中上白垩统生物碎屑灰岩构成两类储集层:中高孔渗储集层和中高孔低渗储集层。两类储集层的形成环境、储集空间、孔隙结构及孔渗性能等均不相同。前者主要发育在台内滩亚相颗粒灰岩类中,以铸模孔、非组构选择性溶孔、粒内溶孔和粒间孔为主,具有良好的孔喉配置关系,储渗性能较好,为本区最优质的储集层。后者主要发育在能量较低的泥晶灰岩类中,以体腔孔和晶间孔等孔隙为主,孔喉配置稍差,渗透性能较差。储集层受到沉积相和建设性成岩作用的控制。台内滩亚相是最有利的沉积相带,溶蚀作用、新生变形作用和白云石化作用是本区绝大多数次生孔隙形成的主控因素,其中同生期和表生期的溶蚀作用是本区有利储层形成的关键。     

碳酸盐岩成岩作用与层序地层学关系研究：以鄂尔多斯盆地赛武系为例

本文从准同生成岩作用,成岩作用类型及其强度,成岩环境演化等方面探讨了成岩作用与海平面升降,层序地层学的关系,研究指出,准同生期成岩作用反映海平面和升降,层序界面的形成最敏感;成岩作用的类型及其在成岩强度反映了海平面升降幅度,层序边界的类型：体系域的演化控制了成岩环境的演化,不同的体系域其成岩作用类型及其组合不同。     

塔里木盆地塔中上奥陶统碳酸盐台地高频层序控制的早期成岩作用及其对储层分布的影响

上奥陶统良里塔格组碳酸盐岩是塔里木盆地塔中地区重要的油气储层。在碳酸盐岩岩石学、微相和测井曲线分析基础上,将塔中良里塔格组划分为5个四级层序、15个五级层序,建立了高频层序地层格架。显著的选择性溶蚀,悬垂型、新月型等大气水胶结物的发育,溶蚀孔壁较弱的阴极发光特征,粒内与粒间胶结物较低的Fe、Mn含量,亮晶颗粒灰岩的δ13C、δ18O与泥晶灰岩接近等特征表明,塔中地区Ⅰ号断裂带附近准同生期大气水溶蚀作用以及早期海水胶结作用普遍发育。对比分析显示大气淡水透镜体均发育于高频层序向上变浅旋回的顶部,即高频层序格架制约了早期成岩作用的形成分布。现在保存的早期成岩溶蚀孔面孔率可达到4%~5%,因此早期溶蚀孔的发育为晚期溶蚀改造提供了流体活动空间和条件,对碳酸盐岩有效储层的产出具有重要控制。综合分析提出,塔中Ⅰ号断裂坡折带TZ54-TZ826和TZ72-TZ62-TZ24井区等高陡型台缘是同生-准同生溶蚀孔发育的有利储层区。     

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。     

伊拉克M油田白垩系Mishrif组潟湖环境碳酸盐岩储集层成因机理

为深化潟湖相碳酸盐岩储集层非均质性认识,以伊拉克M油田白垩系Mishrif组为例,基于岩心观察、物性分析数据、铸体薄片及压汞实验,对潟湖相储集层特征及成因机理开展研究.结果显示:研究区潟湖环境岩石类型复杂,生物碎屑具有多样性,储集层以低渗、特低渗为主,孔隙度分布范围宽,发育大量的基质微孔、铸模孔和晶间孔.储集层强非均质性是复杂沉积作用和差异成岩作用的结果.潟湖沉积物泥质含量高,发育大量基质微孔,与生物扰动作用相伴生的埋藏白云化作用可形成晶间孔,易溶型生物碎屑被选择性溶蚀形成大量的铸模孔.研究认为:潟湖沉积物原始物性较低,后期成岩作用可改善储集层物性.生物扰动期次、扰动强度、充填物类型、环境的封闭性及外来流体性质等因素控制了潜穴中充填物的改造趋势;生屑类型、成岩序列和成岩环境等影响了沉积物中铸模孔的发育和保存.综合潜穴充填物类型、生屑类型、成岩环境和成岩作用等因素,建立了生物扰动成因孔隙模式和铸模孔发育模式.      

碳酸盐岩成岩作用与层序地层学关系研究--以鄂尔多斯盆地寒武系为例

本文从准同生成岩作用、成岩作用类型及其强度、成岩环境演化等方面探讨了成岩作用与海平面升降、层序地层学的关系。研究指出,准同生期成岩作用反映海平面升降、层序界面的形成最敏感;成岩作用的类型及其成岩强度反映了海平面升降幅度、层序边界的类型：体系域的演化控制了成岩环境的演化,不同的体系域其成岩作用类型及其组合不同。成岩作用研究在白云岩地层中对层序边界及其类型的识别、体系域的划分具有重要的意义。     

中下扬子区三叠纪海相碳酸盐岩成岩作用和成岩环境

中下扬子区广泛分布着三叠纪滩相、潮坪相和岩溶带三类碳酸盐岩。根据成岩作用类型、成岩组构、孔隙类型和成岩环境等特征对三类岩石进行比较。滩相碳酸盐岩主要成岩作用是在海水渗流、潜流和淡水渗流、潜流成岩环境下产生的胶结、云化和溶解作用。潮坪相交代白云岩和富含石膏的蒸发岩则以高盐度的海水渗流带的准同生毛细管蒸发浓缩云化作用为主。在大气淡水渗流或潜流成岩环境下则以去云化、去膏化和溶解作用为主。岩溶带碳酸盐岩-蒸发盐岩及其岩溶堆积角砾岩主要经历早期海水强烈蒸发作用下准同生云化作用和晚期表生淡水环境下的岩溶作用。上述主要成岩作用使三类岩石次生孔隙率增加。因此,成岩作用对其成为有希望的储层起到了主导作用。     

层序地层格架中碳酸盐岩准同生成岩作用分析——以轮南古隆起下中奥陶统碳酸盐岩为例

根据海平面升降而对海洋碳酸盐岩沉积划分的不同沉积体系域,和其准同生成岩作用之间存在着相关性,这种相关性可以通过不同体系域所发育的成岩作用类型体现出来。文章以塔里木盆地轮南古隆起下中奥陶统碳酸盐岩为例,把准同生成岩作用放在层序地层学格架范畴内来研究,总结了不同体系域内发育的成岩作用类型和特征,认为海侵体系域主要发育方解石胶结作用和白云石化作用,高位体系域主要发育有方解石胶结作用和大气淡水溶蚀作用等。在层序地层格架下进行成岩作用对比的结果表明,高位期以及海侵期下伏的前期高位期沉积,是有利的成岩作用改造层位,并在物性统计数据中得到了证明,为有利储集体的评价、预测提供了新的途径。     

中国天然气碳酸盐岩储层形成的成岩模式

碳酸盐岩储层形成和成岩环境密切相关，本文根据我国实际情况将成岩环境划分为海洋、埋藏和表生三种环境。碳酸盐岩储气层的形成主要为白云岩化作用和岩溶作用。对次生孔隙的储集空间成因，提出了白云岩化形成白云岩溶孔的机制。岩溶作用是在地壳抬升的表生环境作用下，碳酸盐岩发生溶解、溶蚀、坍塌等作用的总和。提出了碳酸盐岩储层形成的成岩模式，明确指出在成岩过程中有三次储集层形成，每次伟层的形成，都可形成气田。并论证了储集层形成的地质条件、变化因素、形成时间以及对储层条件评价。     

中上扬子地区碳酸盐岩储层发育分布规律及主控因素

以构造一层序地层学理论和动态演化现为指导,对中上扬子区震旦纪-中三叠世储层发育分布规律进行新一轮的分析,认为纵向上碳酸盐岩储层与层序格架发育具有良好的对应关系,即对应于全球二级海平面变化旋回中的高水位体系域;储层非均质性强;下古生界以溶蚀、岩溶、白云化和构造缝形成的次生孔隙为主要储集空间,上古生界原生孔和次生孔均为储集空间.横向上层序格架内储层发育和分布的有利区域具有差异性;优质储层多发育于潮坪、缓坡、岩溶斜坡和台内、台缘礁滩环境中,且与白云化作用、溶蚀作用、岩溶作用和构造改造作用密切相关;上二叠统-中三叠统储层分布在纵横向上均具有特殊性.综合分析认为层序地层格架控制了碳酸盐岩储层发育和分布规律,即主要储层的发育与全球二级海平面升降旋回中的高位期具有明显的一致性,而且二级海平面旋回中的三级海侵旋回也为有利区域性储层发育的层位;海退旋回的晚期有利于古岩溶型的碳酸盐岩储层发育,而海侵旋回的初期-早期,有利于台地边缘或台内滨外滩的碳酸盐岩储层发育;层序格架中的高能沉积环境、有利的岩溶和成岩环境,以及构造复合作用是形成优质储层的主控因素.     

松辽盆地长岭凹陷中部上白垩统砂岩成岩作用及成岩相带

松辽盆地长岭凹陷中部上白垩统储层砂岩主要类型为岩屑长石砂岩,经历的成岩作用主要有以机械压实为主的压实作用,碳酸盐、粘土矿物、硅酸盐及硅质胶结为主的胶结作用,以长石、岩屑等不稳定组分溶解为主的溶蚀作用和局部发育的交代作用.研究区储层孔隙类型以粒间孔隙、粒内溶孔和铸模孔为主,其中粒间孔隙最为发育.储层砂岩成岩演化阶段处于早成岩B期—中成岩B期,主要为中成岩A期.结合沉积相和成岩作用特征,深入探讨了适合本区的成岩相的划分方案,划分的主要成岩相类型为压实成岩相、碳酸盐胶结相、不稳定组分溶蚀相、硅质胶结相和钠长石成岩相,成岩相决定储层的性能,不稳定组分溶蚀相和钠长石成岩相构成了本区的有利成岩相带.     

塔河油田盐下地区奥陶系成岩作用与孔隙演化

在55口井岩心、300片薄片观察的基础上,结合地球化学分析资料,系统研究了塔河油田南部盐下地区碳酸盐岩储层的成岩作用类型。研究表明:研究区存在胶结作用、溶蚀(或岩溶)作用、压溶作用、硅化作用、破裂作用、白云化作用和重结晶作用等多种成岩作用类型。溶蚀作用(或岩溶)分为4期,依次为同生期大气水溶蚀、加里东中期大气水岩溶、海西早期大气水岩溶以及海西晚期埋藏热液溶蚀作用,其中加里东中期大气水岩溶作用及海西早期大气水岩溶作用对改善区内碳酸盐岩储层物性具有重要意义。在此基础上,进一步分析了研究区成岩作用序列及孔隙演化。