深层白云岩储层油充注对孔隙保存作用研究

受震旦纪末期桐湾运动影响,四川盆地震旦系灯影组白云岩因遭受大气降水岩溶作用而发育了丰富的溶蚀孔隙。虽然经历了漫长的埋藏成岩演化过程,深层灯影组白云岩中仍见有丰富的储集空间未被成岩矿物充填而保存下来。通过对钻井及野外剖面进行系统岩石矿物学研究发现,储集空间保存段是灯影组上部的沥青显示段;而没有沥青的下部白云岩中的孔隙空间多被白云石等成岩矿物所充填。对林1井研究发现,上部沥青发育段白云岩储层孔隙度多大于3.0%,最高可达10.6%,平均为4.0%;但下部沥青不发育的自生白云石充填段孔隙度一般都小于3.0%,平均为1.95%。下部白云岩段溶蚀孔洞中自孔洞边缘向中心,所充填的白云石中流体包裹体均一温度从120℃逐渐增加至238℃;电子探针分析Fe、Mn平均含量从0.063%和0.025%逐渐升高至0.35%和0.108%;氧同位素组成δ18 OVPDB从-6.8‰逐渐降低至-11.2‰;表明了下部沥青未充填段成岩充填作用在埋藏过程中持续进行。油气充注改变了白云岩储层中的成岩流体环境并抑制了成岩矿物的形成;在后期埋藏过程,油逐渐转变成沥青覆盖在孔洞壁周围,也抑制了成岩矿物的沉淀形成;因而在现今沥青存在的深层白云岩储层中仍有丰富的孔隙空间保存下来。     

异常热作用对油藏中原油的影响——以塔里木盆地塔中18井为例

塔里木盆地塔中18井揭示了一个94m厚的侵入岩体侵入到志留系砂岩中,在侵入岩体异常热作用下,砂岩中原来存在的原油变成了黑色的碳质沥青,沥青反射率高达3.54%,已到了非常高的热演化阶段.塔中18井碳质沥青的C27,C28和C29甾烷分布特征与邻近的塔中11,塔中12,塔中45和塔中47井同层位的样品较为一致,仍保留着"V"字型分布的特征,仍能作为有效的油源对比标志,并表明其油源为中-上奥陶统烃源岩;但萜烷类的一些油源对比参数与邻近井相比已经发生了较大的变异,不能再用作油源对比标志.邻近的塔中11,塔中12,塔中45和塔中47井样品氯仿沥青"A"碳同位素δ13C值位于?32.53‰~?33.37‰之间,属于塔里木盆地正常古生界海相原油范畴,但塔中18井异常热作用下形成的碳质沥青碳同位素δ13C值位于?27.18‰~?29.26‰之间,具有明显偏重的特征.饱和烃组分上,塔中18井碳质沥青的饱和烃中含有相对较多轻烃组分(nC14~nC20),轻烃和重烃之比(ΣnC21?/ΣnC22 )位于4.56~39.17之间,而邻近的塔中11等井轻烃和重烃之比(ΣnC21?/ΣnC22 )位于0.85~1.92之间;塔中18井饱和烃还具有强烈的偶碳优势,OEP(奇偶优势指数)值位于0.22~0.49之间,而邻近的塔中11等井不具有明显的偶碳优势或奇碳优势,其OEP值位于0.88~1.05之间.另外,由于异常热作用下含烷基的芳烃化合物的脱烷基化作用和芳环的稠合作用,塔中18井与邻近的塔中11等井相比,含有相对较高的不含烷基取代基的芳烃化合物(如菲等)和相对较高的多环芳烃化合物(如甾蒽、芘、苯并[a]蒽、苯并荧蒽等).     

流动单元划分新方案及其在临南油田的应用

把沉积学与储层物性相结合, 从流动单元体系的角度出发, 提出了流动单元划分的新方案.在流动单元体系内部划分出流动单元、亚流动单元和渗流区3个不同层次.在储层精细小层对比的基础上, 首先根据区域内连续分布的隔层把储层分成几个独立的流体压力系统, 即流动单元; 然后再根据不连续分布的隔层, 把一个流动单元进一步分成若干个亚流动单元; 最后根据储层物性的差别把流动单元/亚流动单元划分成不同的渗流区.按照这个思路, 选取临南油田的典型高产区块———以三角洲前缘亚相沉积为主的夏52块砂三中段三砂组, 进行了流动单元、亚流动单元和渗流区的划分, 共划分出7个流动单元、7个亚流动单元和63个渗流区, 这样划分出来的流动单元体系同时包括了油藏整体与局部细节的特征, 为油藏开发提供了详细的地质依据, 也在实际应用中取得了良好的效果.      

南方震旦系灯影组热液白云岩化及其对储层形成的影响研究——以黔中隆起为例

我国南方地区,特别是四川盆地震旦系灯影组是我国当前高演化天然气勘探的热点,以黔中隆起为例,新揭示了其中发育的热液白云岩化现象,并探讨了其对储层形成的影响。研究区灯影组白云岩溶蚀孔洞或裂缝中见有白云石、石英、沥青充填,其中一种充填的粗晶白云石具有弯曲晶面、波状消光特征,在岩石学特征上初步反映热液成因。地球化学特征进一步揭示了这种热液成因。不同采样位置热液白云石样品中流体包裹体均一温度平均为157.5 ℃～205.8 ℃,最高为253.5 ℃。热液白云石具有较轻的氧同位素组成,δ¹⁸O_PDB 位于 -15.3‰～-8.6‰之间,平均值为 -11.2‰;较高的⁸⁷Sr/⁸⁶ Sr比值（0.709 445～0.713 131）,其平均值为0.710 843,在稀土元素组成上,热液白云石具有典型的Eu正异常的特点,δEu值为1.11～7.46,平均值为2.37。因此,灯影组热液白云石发育。热液活动对储层形成具有积极影响,主要体现在对充填在早期岩溶孔洞和构造裂缝中的白云石产生了溶蚀作用,溶蚀孔中见沥青充填,反映为油气运移通道和聚集空间。因此,热液溶蚀改造作用对我国南方地区震旦系灯影组及下古生界碳酸盐岩储层发育可能具有重要意义,值得加强探索研究。     

塔里木盆地塔北和塔中地区流体作用环境差异性分析

对塔里木盆地塔北和塔中地区奥陶系灰岩孔洞和裂缝中的方解石进行了系统的流体包裹体测温、碳氧锶同位素以及稀土元素方面的分析测试。塔北地区多数方解石样品具有较低的流体包裹体均一温度、较轻的氧同位素组成和较高的87Sr/86Sr值,其均一温度平均值范围为66.6～105.8℃,δ18OPDB值为–18.9‰～–10.8‰,87Sr/86Sr比值为0.709190～0.709989,为大气降水成因;此外,还有5个方解石样品认为是地层水成因,2个样品认为是热液流体成因。塔中地区方解石样品多数具有高于围岩埋藏温度的流体包裹体均一温度、较轻的氧同位素组成和较高的87Sr/86Sr值,其均一温度平均值范围为139.2～180.0℃,δ18OPDB值为–7.9‰～–14.3‰,87Sr/86Sr比值为0.709049～0.719503;与灰岩围岩差别明显的稀土元素分布模式及显著的Eu正异常,其δEu变化范围为1.39～76.03;这些方解石认为是以热液流体成因为主。由上可见,塔北奥陶系灰岩中的流体作用类型主要为大气降水;塔中地区奥陶系灰岩中主要的流体作用类型是热液流体。流体作用的差异主要是由两个地区构造演化、岩浆火山活动等地质环境的差异造成的。塔北奥陶系灰岩因多次强烈构造抬升作用导致遭受多次大气降水地表岩溶改造,塔中则因二叠纪强烈而广泛的岩浆火山作用而经历以热液为主的流体改造作用。     

超大型矿床的主要特征及研究进展

不同类型的超大型矿床各有其独特的成矿地质条件，具有内在因素与外在因素耦合的特点。将超大型矿床与地球动力学研究联系起来是当前重要的发展趋势，本文对超大型矿床的时空分布特点、产出形式、成矿条件、控矿机制等方面的特征进行了简要综述，并且对近年来我国在这一领域的研究成果及进展作了简单介绍。     

试论火山岩储层的类型及其成因特征

本文在总结前人研究的基础上，结合胜利及辽河油田最新资料，提出了一种火山岩油气藏储层分类方案，共分为火山熔岩型、火山碎屑岩型和潜火山岩型3种类型。其中火山碎屑岩型又可分为正常火山碎屑岩型和火山碎屑沉积岩型两种亚类型；潜火山岩型分为隐爆角砾岩型和蚀变岩型两种亚类型。文中结合实例对各种类型储层的成因机制、空间展布特点以及储集性的变化特征进行了阐述和讨论。     

塔里木盆地深层寒武系地表岩溶型白云岩储层及后期流体改造作用

对塔里木盆地钻遇寒武系白云岩的塔深1等井的岩芯观察发现埋深超过8000m的深层寒武系白云岩中仍发育有丰富的几毫米至几厘米大小的地表岩溶作用形成的溶蚀孔洞。塔深1井测井曲线的突变反映出了多个寒武系沉积间断(暴露)面的存在;但塔深1井附近寒武系地震剖面同相轴连续性较好,没有明显的角度不整合接触。测井和地震特征表明了寒武系白云岩岩溶作用发生在同生或准同生期,是由于相对海平面下降造成的暴露作用,而没有发生强烈的构造抬升。塔深1等井寒武系白云岩溶蚀孔洞中常见有白云石、石英等矿物的充填。充填白云石具有弯曲晶面和波状消光的特征。白云石中流体包裹体均一温度主峰区间110～130℃,没有随深度增加而增加的特点。与基质白云岩相比,充填白云石具有相对较低的Na、K和Sr的含量以及相对较高的Fe、Mn和Ba含量。在同位素组成上,充填白云石具有相对较轻的氧同位素组成和较高的n(87Sr)/n(86Sr)比值;其氧同位素δ18OPDB的变化范围为-11.62‰～-5.13‰,平均为-8.00‰,锶同位素n(87Sr)/n(86Sr)比值变化范围为0.709361～0.709978,平均为0.709590。上述特征表明了白云石等的充填作用与深部热液活动有关。受深部热液作用强度的限制,寒武系白云岩中已有的岩溶型孔隙并没有被完全充填破坏,仍有较多的储集空间得以保存下来。     

富CO2深部流体对碳酸盐岩的溶蚀-充填作用的热力学分析

由于广泛而强烈的岩浆作用,我国东部的松辽、渤海湾、莺歌海以及西部的塔里木等盆地中都有富CO₂深部流体的活动。富CO₂深部流体与碳酸盐岩相互作用可用Duan and Li(2008)所建立的CO₂-H₂O-CaCO₃-NaCl体系的热力学模型来进行模拟计算。计算结果表明,富CO₂深部流体在自深部向浅部运移过程中对CaCO₃的溶解度会逐渐增加,到达一定深度后溶解度达到最大值,再向浅部溶解度开始逐渐降低; 也就是深部流体具有深部溶蚀碳酸盐岩-浅部沉淀碳酸盐矿物的规律。与浅部地层中的流体发生混合会使流体的CO₂含量和盐度降低,会导致CaCO₃的沉淀充填; 深部流体进入开启性断裂/裂缝体系中时,由于压力的降低,也会发生CaCO₃的沉淀充填。深部流体的CO₂含量、盐度、温度和压力的变化影响着实际的溶蚀-充填过程。塔中地区钻井也揭示了深部下奥陶统碳酸盐岩中发育有丰富的溶蚀孔隙,而在相对浅部的奥陶系灰岩和志留系砂岩中见有大量方解石的充填,这是富CO₂流体深部溶蚀-浅部充填的一个较好的实例。基于理论和实际分析,本文认为在岩浆火山作用广泛发育的塔里木等盆地中下古生界深部优质碳酸盐岩储层存在的可能性。     

塔北地区下奥陶统白云岩热液重结晶作用及其油气储集意义

塔里木盆地塔北地区的沙15井下奥陶统以褐灰色-深灰色粉-细晶白云岩为主, 局部沿断裂裂缝见有浅灰色-白色中-粗晶白云岩. 中-粗晶白云岩伴有明显的硅化作用, 孔缝中见有自形的石英晶簇. 中-粗晶白云岩中流体包裹体均一温度位于110~200℃之间, 主峰区间为140~190℃, 盐度位于10.7wt%~18.5wt% NaCl Eq.之间, 与共存的石英晶簇流体包裹体特征相一致. 与粉-细晶白云岩相比, 中-粗晶白云岩在成分组成上具有富含Fe和Mn的特征, FeO的含量平均为1.917%, MnO的含量平均为0.323%. 在稀土元素组成上, 中-粗晶白云岩具有明显的Eu负异常, 配分模式与塔里木盆地中酸性火成岩相一致. 中-粗晶白云岩氧同位素d¹⁸O_PDB位于-10.35‰~-7.31‰之间, 与粉-细晶白云岩相比具有明显偏负的特征; 结合流体包裹体均一温度和白云石与水的氧同位素分馏方程, 可以得到沉淀白云石的流体的氧同位素d¹⁸O_SMOW值的范围大致在+4‰~+10‰之间, 与岩浆热液流体相一致. 中-粗晶白云岩具有较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值, 与中酸性火成岩活动有关. 从流体包裹体测温、元素组成、稀土元素、碳氧同位素和锶同位素组成可知中-粗晶白云岩是粉-细晶白云岩在热液作用下发生重结晶作用的结果. 热液作用下的白云岩重结晶作用在塔里木盆地白云岩成岩演化历史上具有特殊性和广泛性, 该过程使白云岩中产生了丰富的晶间孔隙和热液溶蚀孔隙, 从而成为良好的油气储层, 在塔里木盆地下古生界白云岩油气勘探中应给予足够的重视.