靖边潜台奥陶系马五4亚段白云化作用研究

从靖边潜台奥陶系马五段主要岩石类型出发,综合分析沉积特征和地球化学特征,认为靖边潜台奥陶系存在三种白云化作用:（1）泥粉晶云岩与硬石膏共生,形成于盐度较高的局限蒸发潮坪,为准同生白云化所形成;（2）粗粉晶云岩分布较局限,夹于与硬石膏共生的泥粉晶云岩层之间,不与硬石膏共生,但低有序度和略富钙的特征表明其为回流渗透白云化成因;（3）岩溶风化壳较发育区的孔洞缝中大量次生方解石的残余组构表明,去白云化之前的白云石以细砂晶为主,多为自形、半自形菱面体,部分具有环带构造和“亮边雾心”,形成温度为52.30℃~78.05℃,碳氧同位素特征与典型的埋藏白云石较接近,说明其为浅-中埋藏环境下形成的白云石。这三种白云化作用中,准同生白云化是最主要最普遍的白云化类型,其次是浅-中埋藏白云石,回流渗透白云化分布较局限。明确马五₄亚段的白云化类型,对于重建岩相古地理、研究储层的形成机理、提高勘探的成功率有重要意义。     

靖边潜台北部奥陶系风化壳储层研究

根据靖边气田、乌审旗气田以往的勘探经验,岩溶作用改造的白云岩储层是制约下古生界天然气勘探成功率的关键。本文在大量岩心、薄片观察的基础上,对研究区风化壳储层类型与发育特征进行了分析。结果表明:潜台北部马五₄、马五₅不同种类的白云岩储层的储集类型有别,主要为裂缝-溶孔(洞)型、裂缝-孔隙型及孔隙型等。岩溶台地带马五₄、马五₅白云岩储层剥露,上古生界煤系烃源岩成为白云岩储集体成藏的直接有效的气源;岩溶斜坡带发育的沟槽一般深切马家沟组顶面,有利于地表水岩溶作用的进行,使得马五4有利储层大多沿沟槽展布。白云岩化及岩溶作用是形成该地区隐蔽的岩性及地层-岩性复合圈闭气藏的关键,在今后勘探过程中马五段中、下部地层仍将是该地区工作重点。     

靖边潜台西侧奥陶系马五4亚段岩相古地理特征

鄂尔多斯盆地中奥陶统马五₄亚段是靖边气田重要的天然气勘探层段,目前相关的岩相古地理图多以段和亚段为单位、以盆地为尺度,作图精度不能满足油气勘探开发的需要。以靖边潜台西侧为研究区,根据该区的古地貌特征、标志性矿物（硬）石膏的类型及其环境意义,分马五₄3、马五₄2和马五₄1三个小层开展岩相古地理工作。根据沉积背景和地层等厚图将该区中部厚度较大、地形略陡的区域解释为洼地,将洼地周边厚度较小、地形平缓的区域解释为坪。目的层段（硬）石膏有块状、球状结核和晶体等三种类型,块状硬石膏与暗色泥质藻纹层白云岩互层,代表了一种浅水水下蒸发、间或遭海水漫侵的潮上环境;球状硬石膏结核分散于浅黄色泥粉晶白云岩中,为准同生成因,代表了蒸发、偏氧化、变盐度的潮上环境;石膏晶体相对较少,多为柱状,或与球状硬石膏结核混生,代表的沉积环境与球状硬石膏结核基本相同。块状硬石膏主要分布于洼地中,为潮上带硬石膏洼地,根据硬石膏的含量进一步细分为含块状硬石膏白云岩洼地、块状硬石膏质白云岩洼地和白云质块状硬石膏洼地;球状硬石膏结核及石膏晶体主要分布于古地貌的坪中,结合其局限蒸发潮上带的背景,将其命名为球状硬石膏结核白云岩潮坪。马五₄3、马五₄2和马五₄1的岩相古地理格局基本一致,但从下向上,硬石膏洼地范围逐渐收缩,块状硬石膏的含量也逐渐下降,反映了沉积过程中水体逐渐蒸发变浅的过程。     

靖边气田马五1-4亚段沉积微相和成岩作用研究

鄂尔多斯盆地靖边气田马五1~4亚段属于陆表海蒸发碳酸盐潮坪相。潮上带（含）石膏结核白云岩和潮间带上部的含石膏晶模白云岩最有利于形成储层。马五1－4亚段碳酸盐岩经历了复杂的成岩作用,准同生期白云石化和膏化作用奠定了储层的物质基础;表生岩溶期选择性溶解作用构筑了储层的轮廓;埋藏期溶解作用和各种矿物充填作用,决定早期溶孔能否保存和储层最终状况。引入“负胶结物孔隙度”概念,更直观地反映了沉积作用对马五1－4亚段储层发育的控制作用。将沉积微相和成岩相研究有机地结合在一起,以简约的方式,用一套数字组合符号半定量地表达沉积微相和成岩相,在开发区块储层评价和预测上获得了良好效果。     

鄂尔多斯盆地靖边潜台及其周边地区中奥陶统马家沟组马五1-4亚段储层非均质性主要控制因素

鄂尔多斯盆地靖边潜台及相邻区域在马五1-4时总体上为(内)陆棚盆缘坪亚环境.储层主要岩性为粉晶白云岩及含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩.地层在岩性上的分布差异是控制储层非均质发育的基础性因素,以含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩对研究区更具控制意义.其他主要控制因素还有地质背景、古岩溶成岩作用、构造裂隙及断层分布等,古地貌、储层有效厚度以及非储层发育程度等对储层非均质性也具一定影响.靖边潜台为目前天然气主产区,靠近研究区的西侧和东侧的储集性均较差,西侧地层剥蚀严重,东侧溶蚀作用过于强烈,储集性能均遭到严重破坏.     

鄂尔多斯盆地靖边气田高桥区块马五41段白云岩储层建设性埋藏成岩作用及意义

受古岩溶作用的影响,鄂尔多斯盆地靖边气田高桥区块形成了层位较稳定的溶蚀孔洞白云岩储层。利用钻井岩心、铸体薄片、阴极发光及地球化学手段等,对研究区马五41段白云岩储层埋藏环境下建设性成岩作用进行了系统研究。研究表明,区内埋藏环境下建设性成岩作用有埋藏白云石化作用、埋藏溶解作用、裂缝作用等。研究区晶粒白云岩C、O同位素比值与奥陶纪海水的C、O同位素值相比明显偏负,表明地层经历了埋藏白云石化作用,埋藏白云石化作用使得岩石体积缩小、岩石孔隙度有所增加,有利于晶间孔的形成。埋藏溶解作用可形成大量的溶蚀孔、洞、缝等储集空间,为油气的储集成藏提供了有利的场所。裂缝的发育增加了溶蚀孔洞的连通性,有效地提高了储层的孔隙度与渗透率。上述3种建设性成岩作用相互叠加配合,使得裂缝与原本存在的孔隙配套,对良好油气储集空间的形成起了决定性控制作用。     

鄂尔多斯盆地靖边气田高桥区块马五41段白云岩储层建设性埋藏成岩作用及意义

受古岩溶作用的影响,鄂尔多斯盆地靖边气田高桥区块形成了层位较稳定的溶蚀孔洞白云岩储层。利用钻井岩心、铸体薄片、阴极发光及地球化学手段等,对研究区马五41段白云岩储层埋藏环境下建设性成岩作用进行了系统研究。研究表明,区内埋藏环境下建设性成岩作用有埋藏白云石化作用、埋藏溶解作用、裂缝作用等。研究区晶粒白云岩C、O同位素比值与奥陶纪海水的C、O同位素值相比明显偏负,表明地层经历了埋藏白云石化作用,埋藏白云石化作用使得岩石体积缩小、岩石孔隙度有所增加,有利于晶间孔的形成。埋藏溶解作用可形成大量的溶蚀孔、洞、缝等储集空间,为油气的储集成藏提供了有利的场所。裂缝的发育增加了溶蚀孔洞的连通性,有效地提高了储层的孔隙度与渗透率。上述3种建设性成岩作用相互叠加配合,使得裂缝与原本存在的孔隙配套,对良好油气储集空间的形成起了决定性控制作用。     

鄂尔多斯盆地靖边潜台及其周边地区中奥陶统马家沟组马五1-4亚段储层非均质性主要控制因素

鄂尔多斯盆地靖边潜台及相邻区域在马五1-4时总体上为(内)陆棚盆缘坪亚环境。储层主要岩性为粉晶白云岩及含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩。地层在岩性上的分布差异是控制储层非均质发育的基础性因素,以含硬石膏结核和/或柱状晶的粉晶白云岩对研究区更具控制意义。其他主要控制因素还有地质背景、古岩溶成岩作用、构造裂隙及断层分布等,古地貌、储层有效厚度以及非储层发育程度等对储层非均质性也具一定影响。靖边潜台为目前天然气主产区,靠近研究区的西侧和东侧的储集性均较差,西侧地层剥蚀严重,东侧溶蚀作用过于强烈,储集性能均遭到严重破坏。     

陕甘宁盆地中部气田中区马五_4段白云岩成因类型及其地球化学特征

陕甘宁盆地中部气田中区下奥陶统马家沟组马五４段，白云岩相当发育，岩石类型多样。按成因可以分为准同生白云岩和成岩白云岩两大类型，它们在岩石结构、Ｘ射线衍射、阴极发光、稳定同位素、微量元素特征以及白云石化机理上均有较大差别。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_4亚段沉积演化及岩相古地理

综合野外露头及钻井岩心、薄片观察,总结了鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五4亚段沉积微相类型及纵向微相序结构类型。并选取膏盐岩累计厚度及膏盐岩累计厚度/地层厚度等单因素,以单因素分析多因素综合作图法理论为指导,对马五43、马五42、马五41b、马五41a等4个小层进行深入研究。分析结果表明,马五4亚段沉积时期处于一个干旱炎热、海平面相对较低的沉积环境,其内部存在隆洼相间的古沉积格局,从马五43沉积时期至马五41沉积时期,相对海平面逐渐上升,海水含盐度逐渐降低,这些是控制各小层沉积微相发育和空间分布的重要因素。     

苏里格东部地区奥陶系马家沟组马五_5亚段沉积相研究

本文以苏里格东部地区奥陶系马家沟组马五_5亚段为研究目标,根据岩性、沉积构造等相标志,以实测地层剖面、岩心观察、薄片鉴定等资料分析为手段,分析其沉积相特征。经过分析得出研究区发育碳酸盐岩台地沉积相,局限台地亚相发育在研究区的大部分地区,呈东北西南向线状发育,开阔台地亚相发育在研究区的东部区域,蒸发台地亚相的产物被剥蚀,并细分出七个沉积微相。     

鄂尔多斯盆地靖边气田马五_(1+2)气藏储集单元研究

综合地震、地质、测井等信息,考虑沉积、成岩、地貌、生产动态等多因素,在沟槽识别和致密带研究基础上,通过井间干扰、油层压力变化和试井边界响应分析,按照局部、就近原则对靖边气田马五1+2气藏进行了储集单元划分。共划分出111个储集单元,其中独立型69个,复合型42个。这些储集单元的面积多介于10～50km2之间,单个储集单元的井数一般少于6口。在对气藏储层特征综合认识的基础上,确定流动单元划分思路与流程,并认为关键环节包括古沟槽识别、致密带研究、动静结合确定储集单元等3个方面。储集单元一方面受控于被致密岩相包围的有利成岩相带,宏观上与弱—中等充填泥粉晶白云岩相对应性好;另一方面又受各级古沟槽夹持,在两个一级古沟槽之间往往共生多个储集单元,而这些储集单元边界又严格地受二级或三级沟槽切割控制。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层特征及孔隙成因

针对鄂尔多斯盆地大牛地气田马五段低孔低渗岩溶白云岩储层发育特征,展开对致密岩溶白云岩储层孔隙成因进行研究。通过岩心、薄片观察,结合扫描电镜、CT扫描分析,明确了白云岩储层岩石学类型、孔隙类型及成因。结合测井及地球化学分析,认为表生期孔隙主要为膏溶孔、溶孔及地开石晶间孔隙;白云石含量及结构控制了白云岩晶间孔隙;残留有机质保护了藻云岩残余晶间孔隙。通过岩溶白云岩孔隙成因分析,最后认为:(1)白云石化作用及成因模式是造成岩溶白云岩储层低孔低渗的主要原因,准同生期-浅埋藏期形成的白云石晶粒普遍较为细小,晶粒结构以半自形-它形为主,晶间孔隙为微孔,造成孔隙喉道较窄;泥微晶白云岩与粉-细晶白云岩(储集岩)分布在纵向上具有不均匀性,造成白云岩整体上孔渗较低;(2)岩溶作用增加了白云岩储层的非均质性,裂缝、溶洞及较大扩溶孔被泥质、方解石充填,很大程度上降低了岩溶白云岩储层的孔渗性能,正因为膏质泥微晶白云岩和粉-细晶白云岩为低孔低渗特征,使得地表水携带的泥质不易充填孔隙。     

高桥地区奥陶系马家沟组马五_(1-2)亚段岩溶作用与孔隙演化

为了解鄂尔多斯盆地高桥地区奥陶系马家沟组马五1-2(Ma51-2)亚段岩溶作用与储层孔隙演化规律,采用岩心观察、铸体薄片及扫描电镜、能谱等测试分析方法进行了研究。结果表明:研究区Ma51-2亚段碳酸盐岩经历了3期古岩溶作用:(准)同生期岩溶、表生期岩溶和埋藏期岩溶。受加里东中、晚期—早海西期构造运动的影响,碳酸盐岩储层先后经历了准同生期成岩、表生期成岩、浅埋藏成岩、中-深埋藏成岩阶段,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。     

鄂尔多斯盆地靖边气田北部马五41亚段储层特征

本文根据岩心和铸体薄片观察与储层物性分析,系统研究了鄂尔多斯盆地靖边气田北部马五₄¹亚段的储层特征。结果表明:马五₄¹亚段储集空间以晶间孔、溶蚀孔洞和微裂缝为主,为典型的低孔低渗型储层;溶蚀作用对储层的发育具有决定性作用。根据储层物性和产量等参数,将马五₄¹亚段划分为4类储层,其中Ⅰ、Ⅱ类为优质储层,主要分布在研究区西部和北部。     

靖边潜台南部中奥陶统马五1～4亚段沉积演化特征研究

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组由于受加里东运动影响而隆起抬升遭受风化,形成良好的岩溶油气储层。因此,对马五段上部马五1～4亚段的沉积微相研究对未来在该层位的油气勘探具有深远的意义。本文运用单因素分析多因素综合作图法结合钻井岩心资料、测井资料的细致分析、统计,选取了白云岩含量、灰岩含量、膏盐含量及泥岩含量等单因素,绘制出马五1～4各地层的沉积微相图。研究表明马五期的沉积格局为局限台地,自西北向东南依次出现台内斜坡、台内浅凹、台内盆缘,其沉积演化从马五4的低海平面期到马五3的海平面上升期再到马五2的顶盛期最后到马五1的海退期,形成一个完整的海进海退沉积旋回,并依据其沉积特征建立了各时期的沉积模式。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_5亚段白云岩地球化学特征及成因模式

依据岩心、薄片以及实验分析资料,表明鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马五_5亚段白云岩碳同位素分布区间与泥晶灰岩的分布区间类似,均介于-1.40‰~0.14‰,分布在同期海水值区间内;氧同位素组成介于-7.51‰~-5.98‰,较泥晶灰岩的偏正,但整体均较同期海水值偏负;稀土元素的配分模式与泥晶灰岩的相似,具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的特征;锶同位素也和泥晶灰岩的分布范围大致相当,且具有少数正常、多数偏正的特征。综合古气候、古沉积格局和海平面升降变化的特征,认为:(1)马五_5亚段白云岩主要由渗透回流白云石化作用形成,部分由蒸发泵白云石化作用形成;(2)白云岩空间分布受海平面升降变化与沉积古地貌背景的共同控制,古地貌较高的中央古隆起—靖西台坪和靖东隆起带这两个区域上白云岩在相对海退期更为发育;(3)白云石的岩石结构组分之间的差异性与其形成的沉积背景有关,粉晶白云岩在中央古隆起—靖西台坪和靖东隆起带上均广泛发育,颗粒白云岩和含硬石膏结核粉晶白云岩仅零星分布在中央古隆起—靖西台坪带上,而白云石化不彻底的灰质粉晶白云岩和白云质泥晶灰岩主要分布在洼地中心和边缘地带。     

苏里格东部地区奥陶系马家沟组马五_5亚段成岩作用及其对储层的影响研究

通过对苏里格东部地区奥陶系马家沟组马五_5亚段的成岩作用及空隙度演化进行综合分析,根据镜下资料,对马五_5亚段的成岩作用及其对储层的影响进行了推断与总结,得出马五_5亚段储层在不同的成岩阶段,成岩作用对有效储层的影响不同,研究区有效储层以白云岩为主,主要为蒸发潮坪相沉积区,后期由回流渗透白云化作用所形成的晶间孔对研究层位中储集空间的形成有积极影响及重要意义。对后期马五_5亚段的油气勘探具有一定的参考意义。     

鄂尔多斯盆地马家沟组中组合马五_5亚段白云岩特征及成因机理

通过对鄂尔多斯盆地马家沟组五段5亚段白云岩的岩石学和地球化学研究表明,主要岩性有泥晶白云岩、泥粉晶白云岩和粉晶白云岩等三类。泥晶白云岩类为泥晶结构,阴极发光为暗红光,白云石有序度低;Na、K和Sr值较高;δ~(13)C平均-1.23‰,δ~(18)O平均-7.59‰,锶同位素平均值0.709 81,形成于闭塞局限、盐度相对较高的环境,由准同生白云石化作用所形成,并发育少量晶间微孔。泥粉晶白云岩类为泥晶—细粉晶结构,不发光或发极暗的红光,白云石有序度0.75;常量元素、微量元素大幅降低;δ~(13)C和δ~(18)O的平均值分别是-0.43‰和-7.29‰,锶同位素平均值0.709 36,由准同生后回流渗透白云石化作用所形成,并发育晶间孔。粉晶白云岩不发光或发极暗红光,白云石有序度0.81;常量元素、微量元素有明显的突变;δ~(13)C和δ~(18)O平均值分别为-0.65‰和-6.46‰,锶同位素平均值0.709 67,由埋藏白云石化作用所形成,并发育晶间扩溶孔或溶蚀孔。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组马五6亚段硬石膏产状类型与成因*

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组马五₆亚段硬石膏产状类型多样,基于系统的宏观与微观岩石学分析,识别并区分出星散状(A1型)、纹层状(A2型)、致密块状(A3型)、结核状或团块状(A4型)、鸡雏状或角砾状(A5型)等硬石膏产状类型。单井高频旋回和微相分析表明,马五₆亚段发育与潮坪、潟湖、鲕粒滩、砂屑滩、微生物丘等有关的5种高频向上变浅序列,硬石膏的产状类型、产出位置和分布形式等与向上变浅序列有很好的耦合关系。A1型和A2型硬石膏发育于高频向上变浅序列的下部和中部,主要与膏云质或云膏质潟湖相关,属于潟湖相原生化学沉积成因。A3型硬石膏分布于高频向上变浅序列的上部,受膏质潟湖控制,也属于原生化学沉积成因。经典的结核状硬石膏(A4-1)呈随机分布形式产于潮坪沉积序列,为成岩期交代作用或者膏化作用成因,与传统萨布哈交代成因的膏质结核相似。A4-2型硬石膏主要出现在颗粒岩和微生物岩中,主要由富含CaSO₄的下渗卤水在溶蚀孔洞中沉淀形成;A5型硬石膏发育于向上变浅序列的上部和顶部,与高频暴露有关,为准同生期以溶蚀—充填为主的岩溶改造成因。发育完整的单个高频旋回,大致经历了高频快速海侵早期、高频快速海侵晚期至缓慢海退早期、高频缓慢海退晚期和高频海退末期暴露4个演化阶段,形成了与之耦合的海相碳酸盐岩与硬石膏共生序列。这些认识将对马家沟组沉积古环境的再认识具有重要的参考意义。