湖平面升降对混积咸化湖盆碳酸盐岩储集层的控制:以柴达木盆地英西地区古近系下干柴沟组上段为例

以柴达木盆地英西地区古近系下干柴沟组上段(E2-3xg2)为例,基于岩心、薄片、扫描电镜、测录井、X衍射及物性分析,探讨湖平面升降对混积型碳酸盐储集层形成及其分布的控制。英西地区E2-3xg2整体为咸化背景下的湖相混合沉积,内部由多种结构类型的湖平面升降沉积旋回在纵向叠置而成,并伴随岩石结构产状及矿物组分的周期性变化。区内储集层类型多样,以混积型碳酸盐岩为主,各类储集层的纵向演化及物性分布与单个湖平面升降旋回具有良好的耦合关系,自下而上构成原生晶间微孔—溶扩晶间微孔—充填残余溶孔的孔隙组合,储集层物性具有向上变好的趋势。各类储集层的形成机理与空间分布受湖平面升降旋回控制,白云石晶间微孔型储集层形成于湖退早—中期,与准同生白云石化作用相关,物性一般,分布广泛;溶扩晶间微孔型和溶孔型储集层形成于湖退晚期,与地貌高部位的短暂暴露溶蚀相关,储渗性能优异,局部发育。     

细粒浊积岩特征、分布及发育机制:以川北唐家河剖面寒武系郭家坝组为例

细粒浊积岩是一类较为特殊的浊积岩类型,与可用鲍马序列解释的完整经典浊积岩相比,其颗粒粒径明显偏细,小于63μm的颗粒含量超过50%。通过对四川盆地北部唐家河剖面寒武系第二统郭家坝组上部地层的系统研究发现,Stow细粒浊积岩序列发育广泛。该序列下部(T0-T3)主要为极细砂、粉砂与泥质纹层互层,发育微弱冲刷构造和泄水构造等软沉积物变形构造;中部(T4-T6)为泥质层段夹断续粉砂质纹层;上部(T7-T8)转变为均质泥岩段,生物扰动构造发育,整体序列具有正粒序特征。浊积岩序列中碎屑颗粒主要为石英、岩屑和云母,长石少见,杂基含量高;粒度频率分布曲线(直方图)显示颗粒分选性比传统浊积岩好,且自下而上各砂质纹层内颗粒粒径变细;概率值累计曲线表现为"一段式"和"上凸的折线式"2种,且悬浮组分占据了绝大优势;C-M图以平行于"C=M"基线为特征,但受碎屑颗粒粒级偏小的影响,投点整体沿C=M基线向左下偏移,显示该序列具有浊流递变悬浮沉积的特点。结合筇竹寺阶(第二统)沉积背景,认为靠近研究区西北侧的摩天岭古陆为浊积岩发育的主要物源区,台内地形的遮挡为细粒浊积岩的发育提供了良好的地形条件,悬浮搬运和阵发性环境事件(如风暴、洪水等)搬运为细粒沉积物主要的搬运机制。以唐家河剖面为代表的寒武系郭家坝组细粒浊积岩的广泛发育,对于认识四川盆地北缘古地理格局和非常规油气勘探具有重要意义。     

高邮凹陷永安地区戴南组一段储层特征及主控因素

通过岩心、铸体薄片、扫描电镜、物性分析和孔隙图像分析等资料,对高邮凹陷永安地区戴南组一段砂岩储层特征进行了系统分析,从沉积和成岩两方面对储层物性主控因素进行了研究。研究结果表明:岩石类型为长石岩屑砂岩,成分成熟度较低,粒度偏细,分选中等偏差; 储层物性以低孔低渗为主中孔中渗为辅,孔隙类型有粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔,平均孔径为37.53 μm,喉道主要为可变端面的收缩部分,其次为片状和弯片状喉道,平均喉道半径为10.25 μm,孔喉配位数主要为3,分选性好。沉积作用是高邮凹陷永安地区戴南组一段砂岩储层物性主控因素之一,水动力强分选程度高的沉积环境形成的砂岩粒度大分选好,储层物性好; 不同的成岩作用类型对储层物性具有不同的控制作用,压实和胶结作用导致储层孔隙空间变小,物性变差,而溶蚀作用形成次生孔隙空间,储层物性得到改善,在2 500～2 700 m和2 850～2 950 m处形成了明显的次生孔隙发育带。     

磨溪气田嘉二段陆表海碳酸盐岩台地内滩体发育规律

近年来,四川盆地三叠系台缘鲕滩的油气勘探取得了重大的突破和进展,激发了人们对广阔台地内部滩体的研究兴趣。以四川盆地川中地区磨溪气田嘉二2A层为研究对象,通过对区内钻孔的测、录井及岩心芯资料的分析,总结了陆表海碳酸盐岩台地上台内滩体发育特征:向上变浅序列发育、单滩体厚度一般小于4 m、累积厚度较小以及横向连续性较差。进一步分析讨论后认为,沉积期古地貌、古水深、海水动荡程度以及古海平面相对升降变化共同控制了台内滩的发育与分布,结果表明陆表海碳酸盐岩台地内继承性古隆起是台内滩体的有利发育区,形成的台内滩体具有一定的厚度规模和较大分布面积,但是台地内部的隆坳地形分异使滩体横向分布变化较大。这些认识可为台内鲕滩储层的下一步勘探提供必要的地质支撑。     

埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩沉积特征及其地质意义:以川中磨溪8井区灯影组四段为例*

四川盆地高石梯—磨溪地区埃迪卡拉系灯影组广泛发育一套微生物碳酸盐岩。以磨溪8井区灯影组四段(灯四段)为例,通过精细解析高频向上变浅序列的岩石学特征,发现灯四段微生物云岩及序列建造具有如下特征: (1)向上变浅序列主要由凝块石云岩、叠层石云岩和(含微生物)泥晶云岩3类构成,伴以少量微生物粘结颗粒云岩;(2)完整的典型向上变浅序列自下而上由(含微生物)泥晶云岩(A段)、平直状叠层石云岩(B段)、小型丘状叠层石云岩(C段)、分散状凝块石云岩(D段)、格架状凝块石云岩(E段)、微生物粘结颗粒云岩(F段)等6个岩性单元构成,但大量的序列由A-C-E、A-C-D、B-D、B-C-D-E等不完整的岩性单元构成,且序列顶底皆以凝块石云岩/(含微生物)泥晶云岩、叠层石云岩/(含微生物)泥晶云岩等不平整的岩性突变面或暴露面区分;(3)埃迪卡拉系微生物碳酸盐岩发育于浪基面之上至平均海平面附近的相对高能区域,且凝块石云岩较叠层石云岩形成的环境能量高。该研究结果不仅揭示出较高能的浅水环境控制了规模性微生物岩分布这一规律,而且对区域储集层预测具有指导意义,同时也因建立了有别于现代微生物的环境分布模式而具有重要的沉积学意义。     

碳酸盐岩储集层成岩作用中“孔隙尺寸控制沉淀”研究进展、地质意义及鄂尔多斯盆地实例*

基于碳酸盐岩储集层成岩作用中受孔隙尺寸控制的矿物沉淀和胶结非均质特征的发现与思考,结合当今国内外有关多孔介质中流体—岩石相互作用及化学流体动力学研究进展的调研,对相关研究进展及其地质意义进行了简单的梳理和归纳。(1)地质环境中“孔隙尺寸控制沉淀”现象广泛存在,表现为储集层孔隙的胶结非均质性及其最终形成的“大孔充填而小孔保存”特征。现今研究主要从不同尺度孔隙结构观察、流体—孔隙介质相互作用的数值模拟、矿物沉淀实验3个方面开展。(2)受孔隙尺寸控制的非均质沉淀特征可以利用与表面化学相关的动力学模型进行解释,即微孔隙中更大的界面张力和矿物晶体曲率导致矿物的有效溶解度更高,因而更容易保持过饱和状态而不发生沉淀。(3)“孔隙尺寸控制沉淀”现象可使油气储集层发生微孔的选择性保存,在不同尺度孔隙共生的情况下,较大孔隙更倾向于被胶结充填而小孔则更易于被保存,不同的胶结模式对岩石整体渗透率的影响略有不同;该现象在地热储集层开发和二氧化碳地质封存研究中也值得重视。最后,结合鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩储集层的非均质胶结特征和孔隙分布,分析总结成岩流体性质、来源及胶结模式差异对孔隙结构演化和优质储集层分布的影响。“孔隙尺寸控制沉淀”现象的发现和重视对于理解流体—岩石复杂作用过程具有重要理论意义,也为储集层成岩作用和孔隙保存研究提供了新的视点和思考角度。     

四川盆地雷口坡组膏盐岩成因及膏盐盆迁移演化与构造意义

通过详细的岩石学特征分析,结合区域分布,研究了四川盆地中三叠统雷口坡组的膏盐岩成因,进而讨论了其反映的膏盐盆迁移和演化及构造指示意义。雷口坡组总体存在两种岩性组合和分布特征的膏盐岩,一类出现于雷一段—雷三段下亚段沉积时,表现为纹层状膏盐岩夹块状膏盐岩,厚度较小,横向分布稳定,属于泻湖成因;另一类出现在雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时,以块状硬石膏岩和石盐岩为主,厚度差异巨大,横向变化较快,并且膏盐岩沉积中心出现向西、向北迁移的趋势,与早期的膏盐岩形成了鲜明对比,属于膏盐盆成因。由此反映出构造信息,四川盆地中三叠世雷口坡期的构造应力场总体处于由张应力向挤压应力转换,其中,雷一段—雷三段下亚段沉积时盆地总体处于构造平静期,为张应力向挤压应力转换的过渡期;相比而言,雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时为构造活跃期,盆内北西—南东向和北东—南西向应力挤压趋于活跃,新的沉降中心形成,强烈的蒸发作用使得膏盐岩在凹地快速沉积,并随挤压的阶段性活跃,发育向北、向西迁移趋势的雷三段中亚段、雷三上亚段、雷四段下—中亚段沉积期三期膏盐盆,川西凹陷的形成与演化从雷三段中亚段沉积期已经开始发育,并在雷四段下—中亚段沉积期已具雏形。这些认识为四川盆地雷口坡组膏盐岩成因研究提供了新基础参考信息。     

陆表海碳酸盐岩台地沉积期微地貌恢复方法研究——以四川盆地磨溪气田嘉二2亚段A层为例

陆表海碳酸盐岩台地沉积期微地貌起伏差异小,难于确定。分析了沉积期微地貌控制着颗粒滩储层的发育及分布,因此,可通过对颗粒滩储层的研究,反演微地貌起伏。按此原理,建议具体研究步骤为:颗粒岩沉积为主体的等时地质体选取、储层成因确定、暴露时间确定、沉积期地貌恢复,以及成果检验应用。以四川盆地磨溪气田嘉陵江组嘉二2亚段A层为例,利用丰富的钻孔取心资料进行了实例研究,取得良好效果,表明该方法值得推广应用,尤其适用于钻探程度高、资料老、缺乏三孔隙度测井系列的盆地老区,这对于储层预测和新层挖潜具有重要参考意义。     

上扬子南缘五峰组—龙马溪组页岩地球化学特征及其对风化、物源与构造背景的指示

为深入探讨上扬子地区南缘晚奥陶世—早志留世黑色页岩的物质来源、风化作用和源区构造背景,本文选取典型野外剖面,对五峰组—龙马溪组页岩主量、微量和稀土元素地球化学特征进行系统研究并探讨其地质意义。结果显示：上扬子南缘五峰组—龙马溪组黑色富有机质页岩具有与上地壳相似的贫高场强元素、富集大离子亲石元素特征,∑REE值（103.66×10-6~295.98×10-6,平均180.57×10-6）整体较高,稀土元素标准化配分模式与上地壳极为相似,呈现“V”型向右倾斜、轻稀土元素富集、重稀土元素平坦、轻重稀土分异明显、Eu负异常明显的特征;特征微量、稀土元素含量及比值,如：La、Ce、La/Yb、Sc/Cr,均表现出与被动大陆边缘特征值相接近;样品成分变异指数ICV值（0.55~14.1,平均2.28）和Zr/Sc—Th/Sc图解指示物源为构造带首次快速沉积产物,不具备沉积再循环特征;较低的CIA值（54.89~71.61,平均65.27）、A—CN—K图解和K2O/Al2O3—Ga/Rb图解表明物源受化学风化作用较小,沉积环境为寒冷、干燥环境;K2O、Rb、Al2O3/TiO2含量较高及Eu负异常指示其源岩以长英质火成岩及花岗岩类的偏酸性地质体为主;综合物源、构造背景判别图解,推断上扬子南缘五峰组—龙马溪组页岩主体形成于被动大陆边缘,物源主要来自于西侧康滇古陆新元古代早期地台盖层,黔中隆起次之,伴随扬子板块东南部中酸性火山物质涌入沉积。     

川东北地区飞仙关组台缘带鲕滩分布规律

对四川盆地飞仙关组台缘带鲕滩分布规律的认识不清,极大地制约着该区鲕滩气藏的勘探开发成效.以四川东北部飞仙关组为例,分析台缘带鲕滩的发育特征, 探索其分布规律.研究发现区内飞仙关组鲕滩沿台地边缘呈NW向展布,并在NE、NW两组基底正断裂交叉处向台地内部呈指状延伸,其延伸方向与台地边缘近于垂直.讨论认为基底断裂同沉积活动形成的古地理格局、沉积古地貌与相对海平面的升降变化共同控制了该区飞仙关组台缘带鲕滩的纵、横分布规律.指出NW向基底断裂的同沉积张裂活动形成了台坳分异的沉积格局,控制了台缘带及台缘带鲕滩相带展布;NE向基底断裂的同沉积正断活动加剧了台地边缘带的沉积地貌分异,台缘带鲕滩发育于NE-SW向基底断裂“断隆”地貌高地,并向台地内部延展,形成“北西控带、北东修饰”的断控型台缘鲕滩指状窄相带分布规律.考虑相对海平面升降变化对鲕滩沉积厚度及沉积范围的叠加影响,总结了台缘鲕滩的分布模式.