川东大竹—开江地区下三叠统飞仙关组二段储层白云石化成因与孔隙演化——来自岩石结构、原位主微量元素以及锶同位素的证据

近年在四川盆地开江-梁平海槽周缘下三叠统飞仙关组的勘探开发中,已发现普光、七里北、龙门等气田,获探明储量6316×10⁸ m³,展现出较大勘探潜力,其中储集层段主要为鲕滩相白云岩储层。为探讨该区域白云石化作用及其对储层发育的控制,本文以薄片观察及连井剖面对比等手段为基础,结合阴极发光、微区原位主微量元素、锶同位素及流体包裹体分析,对研究区白云石的类型、分布、形成机制及白云岩储层的孔隙演化进行了讨论。川东大竹—开江地区飞仙关组二段岩石类型主要有泥晶灰岩、颗粒灰岩及白云岩;白云岩主要包括残余颗粒白云岩和晶粒白云岩,过渡岩类如云质颗粒灰岩同样较为常见,而颗粒灰岩和白云岩的发育及分布主要受沉积相带控制。在飞一段沉积晚期—飞二段沉积早期,研究区西南部沙坪场构造一带为开阔台地沉积,鲕粒滩呈点状分布且白云石化程度相对较弱;随着飞二段沉积中晚期鲕粒滩向海槽方向的进积作用,形成滩后或滩间的局限环境,双家坝-龙门构造一带鲕粒滩白云石化作用增强,形成了分布范围广、厚度大的白云岩发育区。区内白云石在阴极射线下为暗红光—不发光,为同生—准同生期高盐度卤水渗透回流交代下...     

鄂尔多斯盆地南缘中寒武统张夏组鲕粒滩相储层特征及主控因素

鄂尔多斯盆地寒武系深层具有良好的勘探潜力,中寒武统张夏组为寒武系勘探的重要目的层系。通过野外剖面详测和岩心、薄片观察及实验分析,对张夏组储层的特征、成因及主控因素进行了分析和研究,并预测了有利储层发育区。研究表明:①张夏组主要发育台缘鲕粒白云岩和台内鲕粒白云岩2类储层。②台缘带鲕粒滩累计厚度集中在50~300 m之间,鲕粒粒径平均为1.25 mm,鲕粒白云岩储集空间以溶蚀孔洞、粒间溶孔和晶间(溶)孔为主,平均测井孔隙度和渗透率分别为2.0%和0.038×10^-3μm²。③台内鲕粒滩厚度在50~120 m之间,鲕粒粒径平均为0.85 mm,鲕粒白云岩储集空间以溶蚀孔洞、粒间溶孔为主,平均测井孔隙度和渗透率分别为3.3%和2.787×10^-3μm²。④张夏组储层受鲕粒滩相、白云石化以及三级/四级层序界面控制,台缘规模有利储层发育在四级海退层序中上部的鲕粒白云岩地层中,台内规模有利储层发育在寒武系顶部不整合面之下的鲕粒白云岩地层中。预测台缘岐山—旬邑一带和台内陇东地区为两大规模有利储层发育区。     

二元同位素测温技术及其在白云岩储层成因研究中的应用——以塔里木盆地中下寒武统为例

作为近年来新兴的实验技术,二元同位素(D47)测温技术已被应用于碳酸盐岩成岩环境的研究中。简要介绍了二元同位素测温技术的原理及应用方法,并以塔里木盆地中下寒武统白云岩为例,优选11块样品,测试其D47值和白云石的碳氧同位素,并计算出样品的成岩温度和古流体的δ~(18)O值。综合分析认为:样品中,颗粒白云岩形成于低温准同生—浅埋藏环境,成岩流体为海水;细晶白云岩为深埋藏成岩环境中原岩受到了高温重结晶作用的改造,成岩流体为地下热卤水;孔缝中的白云石胶结物是深埋藏成岩环境富镁热卤水沉淀作用的产物。研究证明二元同位素测温技术可以较好地恢复白云岩的成岩温度,减少储层成因的多解性,它为今后储层成因研究提供了一种新的手段和依据。     

激光显微取样技术在川东北飞仙关组鲕粒白云岩碳氧同位素特征研究中的应用

显微取样碳氧同位素分析技术利用高聚焦激光束与碳酸盐岩样品作用,是一种在显微薄片下对岩石特定组构产生CO2的有效方法,其空间分辨率20～50μm,δ13C和δ18O的最好分析精度可达±0.22‰(σ),可以为碳酸盐岩碳氧同位素提供“高分辨率、原位”数据,微区分析是同位素测试发展的重要方向。用该技术对川东北飞仙关组鲕粒白云岩地球化学特征进行的研究表明,它可避免样品不纯带来的解释上的误差,为解释鲕粒白云岩成因提供了较为准确的地球化学信息,可进一步认识川东北飞仙关组鲕粒白云岩的成因问题。各种产状白云石的δ13C‰(PDB)值均大于当时海水值,说明白云石化流体没有淡水注入;而δ18O‰(PDB)分布较为离散,伴随白云石晶体大小增加,δ18O‰(PDB)值明显偏负,说明白云石化作用过程经历了埋藏加深、温度升高的过程,并且白云石化流体远离卤水源,其咸化程度减弱,为鲕粒白云岩的卤水渗透回流成因提供了有力的证据。     

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下白云岩储层特征、成因及分布

奥陶系盐下白云岩储层是鄂尔多斯盆地中东部天然气勘探的重要接替领域.基于钻井岩心、微观薄片、物性分析及地球化学特征等资料,应用微区多参数实验分析方法,对奥陶系盐下白云岩储层特征、成因与分布开展了系统研究.结果表明:①奥陶系盐下主要发育颗粒滩白云岩和微生物白云岩储层,其中颗粒滩白云岩储层岩性为砂屑白云岩、鲕粒白云岩和粉—细...     

利川龚家垭口三叠系飞仙关组储层成岩作用及孔隙演化

近年来,四川盆地环开江-梁平海槽区域飞仙关组滩相储层油气勘探取得了重大突破,指示了良好的勘探前景,对鄂西海槽西侧地区滩相储层的勘探具有借鉴意义。重点分析鄂西海槽西侧地区下三叠统飞仙关组储层成岩作用及孔隙演化,从利川龚家垭口剖面野外地质观察及野外岩样薄片观察入手,结合阴极发光分析、激光微区LA-ICP-MS微量元素分析及⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素分析等技术手段,明确了龚家垭口飞仙关组滩相储层成岩作用类型及孔隙演化特征。认识如下：(1)研究区储层主要分布在飞二段顶部及飞三段,储集岩以台地边缘颗粒滩沉积的残余砂屑(鲕粒)白云岩,云质鲕粒灰岩、砂屑灰岩及鲕粒灰岩为主,局部发育晶粒白云岩,储集空间类型主要为粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔、晶间溶孔和铸模孔等;(2)研究区飞仙关组储层成岩作用总体可分为两类,一类是以胶结充填作用、压实压溶作用为主的破坏性成岩作用,另一类是以溶蚀作用及白云石化作用为主的建设性成岩作用,储层段白云石化模式为较局限环境下的同生—准同生期渗透回流白云石化模式,白云石化流体为高盐度局限海水,同时存在大气淡水的参与;(3)研究区颗粒...     

川东七里峡—云安厂地区飞仙关组储层特征 及主控因素研究

四川盆地东部下三叠统飞仙关组海相碳酸盐岩油气勘探具有巨大的前景,目前已进入地层-岩性油气藏勘探阶段,因 此加强对该区储层发育特征及分布预测的研究显得尤为重要。本文以精细岩心观察和薄片鉴定为基础,结合扫描电镜、物性 和孔隙结构等资料分析,对该区储层发育特征及主控因素进行分析,预测了该区有利储层分布区域。研究区飞仙关组主要的 储集岩类型是白云岩类,鲕粒灰岩次之;物性总体上呈现低孔、低渗的特征,且主要储集空间为粒内溶孔和晶间溶孔;储层类型 主要是裂缝-孔隙型;储层发育程度受控于岩石类型、沉积相带分布、海平面升降、白云岩化作用等因素影响。其中鲕滩发 育区为有利储集相带、相对海平面下降有利于储层孔隙的形成,埋藏成因的粉晶-细晶白云岩、鲕粒白云岩是飞仙关组储层 中最普遍也最为重要的成岩作用类型,也是优质储层形成的关键。综合飞仙关组储层特征及主控因素分析,预测了有利储 层发育区。     

湖北秭归地区震旦系灯影组白云岩地球化学特征及其成因意义

白云岩化流体性质与成岩作用是近年来碳酸盐岩成岩作用研究的热点,研究白云岩的成因有利于进一步认识白云岩储层的形成机制并为优质储层的预测提供依据。通过岩石学、矿物学(X射线衍射)、地球化学(微量元素、稀土元素、碳氧同位素)方法,系统研究湖北秭归地区灯影组不同类型白云岩的成因,并分析了可能的白云岩化模式。样品的微量元素特征显示,秭归地区白云岩未受到陆源碎屑物质的影响,形成于气候干旱、海水咸度较大且氧化的沉积环境中;Sr含量特征显示白云岩发生了较为彻底的白云岩化,其成岩环境为温度较高的埋藏环境,成岩过程中未受到淋滤作用的影响;秭归地区白云岩化流体主要来源于海水。结合蒸发白云岩(萨布哈)及埋藏白云岩化模式解释了秭归地区泥微晶白云岩及晶粒白云岩的形成过程。     

川东北地区下三叠统飞仙关组白云岩成因分析

在川东北地区下三叠统飞仙关组沉积相模式研究成果的基础上,详细研究了区内鲕粒白云岩、具残余鲕粒结构的粗粉晶-细晶白云岩、泥微晶白云岩、藻纹层白云岩、粗粉晶-细晶白云岩的岩石学特征,并结合碳氧同位素、微量元素、流体包裹体3种地球化学特征资料认为:鲕粒白云岩和具残余结晶鲕粒白云岩为混合水白云石化作用形成;泥微晶白云岩和藻纹层白云岩为回流渗透白云石化作用形成;粗粉晶-细晶白云岩为埋藏白云岩化作用形成。     

埋藏有机酸性流体对四川盆地东北部飞仙关组储层的溶蚀改造作用：溶解动力学实验研究

通过白云岩化鲕粒灰岩与0.1 mol/L乙酸的旋转盘溶解动力学实验,研究了深埋藏中有机质热演化过程中伴生的有机酸对鲕粒灰岩储层的改造作用机理.结果显示,白云岩化鲕粒灰岩溶解反应的速率在3.26×10-7～6.66×10-7 mol/(cm2·s)之间,并且溶蚀速率随温度和转速的增加而增大.反应前后样品表面的扫描电子显微...     

四川盆地三叠系飞仙关组气藏储层成岩作用研究拾零

近年来在四川盆地三叠系飞仙关组鲕粒白云岩储层中发现的高含硫天然气三级储量已近1×1012 m3。鲕粒白云岩储层集中分布在含蒸发岩的层序中,储层中有残余石膏、硬石膏及它们的模孔、方解石铸模（假象）等,表明白云石化流体与蒸发海水有关。白云石化由层间古暴露面向下增强的成岩层序说明这种白云石化是成岩早期发生的,并可能有大气降水与蒸发海水混合的影响。白云岩样品各结构组分氧、碳同位素微区测试数据差别显著,这说明采用岩石混合样做研究白云石化成因的地球化学分析可能导致误解。飞仙关组的白云岩中多数保存了原岩结构幻影、结构残余或原岩的全部结构说明白云石化过程是等体积交代。白云岩储层中的孔隙是各种溶蚀孔而非白云石化等摩尔交代的体积收缩孔。飞仙关组高含硫气藏储层中沥青和溶蚀孔的关系表明深埋晚期溶蚀孔最发育。在溶液中碳酸的电离常数大大高于氢硫酸,飞仙关组高含硫气藏天然气组分中的CO2相对于H2S的质量亏损和储层中有富轻碳的高温方解石充填晚期溶孔、裂缝表明储层中的晚期溶解作用是由硫酸盐热还原过程（TSR）中生成的CO2引起的。     

四川盆地西南部中二叠统白云岩成因分析——来自锶同位素、稀土元素证据

白云岩作为优质的油气储层,其成因一直是沉积学研究热点,通过地球化学分析揭示其流体性质是探究白云岩成因的重要途径。本文通过对川西南中二叠统典型剖面和钻井的碳酸盐岩样品进行岩石学、稀土元素和锶同位素特征研究,分析结果显示:（1）其岩石类型主要有石灰岩、泥微晶白云岩、细-中晶白云岩和鞍形白云石4种。（2）研究区白云岩锶同位素比值（平均值0.709 77）明显高于石灰岩和同期海水,接近全球壳源锶同位素平均比值,显示白云岩化流体是热液来源,同时部分泥微晶白云岩显示海水锶同位素特征。（3）研究区碳酸盐岩相较于同期海相沉积物有较高的δCe值（平均值0.86）,显示其开放的成岩环境。（4）3种类型的白云岩相较于石灰岩有较高的δEu值（平均值0.99）和显著不同的稀土总量特征,显示研究区白云岩与石灰岩成岩流体性质不同且白云岩受到高温影响。综合分析表明,川西南地区白云岩主要是受构造控制的热液白云岩,部分为被岩浆和热液加热的海水改造的热对流白云岩。      

四川盆地东北部下三叠统飞仙关组碳酸盐蒸发台地沉积相

四川盆地早三叠世飞仙关早期的环境基本上继承了晚二叠世长兴末期的格局。在川东北地区演化为碳酸盐蒸发台地。蒸发台地飞仙关组为一套含硫酸盐的富白云岩的蒸发潮坪沉积层系。下部为薄层的含石膏、硬石膏晶体、团块及肠状石膏层的泥晶灰岩、微晶白云岩组成的小潮差蒸发潮坪层序。中部为层状鲕粒白云岩、鲕粒灰岩的潮下鲕粒滩相与萨布哈环境的富层状膏岩的膏坪相、含石膏岩的膏云坪相组成的大潮差蒸发潮坪层序。上部为中薄层状富泥的含石膏质夹层的泥质泥晶灰岩、微晶白云岩组成的旋回性清楚的似蒸发潮坪层序。这三种层序的纵向组合在蒸发台地相区可以很好对比,尽管各层序厚度有明显变化。强烈白云石化的鲕粒白云岩是四川盆地飞仙关组大中型气藏的主要储层,依据鲕粒岩的相序特征可将其分为有障壁性质的台缘鲕粒坝和台内鲕粒滩两类。蒸发台地西缘的台缘鲕粒坝在飞仙关期基本稳定。东缘的台缘鲕粒坝在飞仙关中后期大幅度向盆地方向迁移。     

四川盆地北部孤立台地边缘飞仙关组鲕滩储层特征及成因

对四川盆地北部孤立台地边缘下三叠统飞仙关组鲕滩储层的认识尚存诸多分歧,尤其是在储层白云石化、孔隙类型和成因方面。认为构成储层的主要岩性是残余鲕粒泥晶白云岩、残余鲕粒粉晶白云岩和细晶白云岩,储集空间以粒间孔和鲕模孔为主。沉积微相、鲕粒矿物成分和早期淡水溶蚀作用是储层形成的主控因素,其中相控是基础,是粒间孔发育的关键,鲕粒矿物成分和早期大气淡水溶蚀是鲕模孔形成的决定因素。回流渗透白云石化作用是白云岩形成的关键,其主要贡献在于增加了岩石强度,抑制压溶和胶结作用,使早期孔隙得以保存。埋藏溶蚀作用有两期,分别与有机酸和TSR产物有关,但埋藏溶蚀只是对原有储集空间的有益改造。     

普光气田飞仙关组储层沉积体系及沉积相特征

通过井下岩心观察与钻井、测井资料分析,将普光气田下三叠统飞仙关组划分为碳酸盐岩台地、台缘、斜坡—盆地三大沉积体系,其中碳酸盐岩台地沉积体系可划分为开阔台地、局限台地、蒸发台地等三个相带,斜坡—盆地沉积体系可划分为台地前缘斜坡相、陆棚相、盆地相等三个相带。进一步细分了沉积亚相和微相,描述了各相及亚相的分布与储层特征。储层岩性以白云岩为主,鲕粒白云岩、含砾屑鲕粒白云岩和残余鲕粒白云岩是最重要的储层岩石类型,结晶白云岩和泥晶白云岩储集性能中等,其他岩石类型储集性能相对较差。     

四川盆地东北部飞仙关组层序地层与储层分布

四川盆地东北部飞仙关组层序界面主要有水下间断不整合面及暴露侵蚀不整合面等两类界面，相当于Peter Vail的Ⅱ类层序界面。通过对南江桥亭及PG2井等典型剖面解剖，将飞仙关组划分为两个沉积层序，厘清层序与储层的关系：储层主要位于三级层序高水位体系域中，其中，第一层序的高水位体系域发育浅滩鲕粒白云岩储层，其构成了川东北地区飞仙关组储层主体，第二层序高水位体系域发育浅滩相鲕粒灰岩储层。建立飞仙关组层序地层格架，对储层二维空间分布进行预测认为，浅滩鲕粒白云岩储层主要分布于PG2井-宣汉渡口立石河之间，浅滩鲕粒灰岩储层主要分布于南江桥亭及CP82井等地。浅滩鲕粒白云岩储层分布广，区域上分布于通江-开县局限台地及其西侧，浅滩鲕粒灰岩储层主要分布在通南巴地区及东部城口-万源一带。     

建南构造飞仙关组三段高精度层序地层学及南北高点储层差异原因探讨

以岩屑薄片为基础,结合侧井曲线分析资料,按Exxon公司经典层序地层模式,对建南构造南、北高点代表井建45井、建42井进行了层序地层划分,共划分4个沉积层序,均为Ⅱ型层序,层序级别相当于四级。并对南北高点进行了层序地层对比,南高点的鲕滩主要发育在层序1、2、3的高位期,北高点的鲕滩主要发育于层序4的海侵期。研究认为:南、北高点鲕滩储层存在差异,南高点的鲕滩可定义为“高位滩”,而北高点的鲕滩定义为“海侵滩”,后者因缺乏表生溶蚀作用而储集性能差;北高点可形成层状白云岩储层,层状白云岩储层发育于层序3的高位晚期,层位上处于北高点鲕粒滩与泥晶灰岩之间。针对南、北高点的储层分布规律,提出南高点应以滚动扩边,打斜井提高产能为主,北高点应以寻找优质白云岩储层为主。     

川北地区飞仙关组储层特征及其主控因素

采用宏观和微观相结合的方法,对川北地区飞仙关组鲕粒滩储层的研究表明,其储集岩类型主要有鲕粒白云岩和鲕粒灰岩,储集空间以次生孔隙为主,储集物性较差,多为低孔、低渗的裂缝-孔隙型和孔隙-裂缝型储层。研究区飞仙关组储层是海平面下降形成的一套产物,储层的发育及演化受到沉积作用和成岩作用的共同控制。二叠纪长兴组生物礁古地貌高地和龙门山岛链的形成,为飞仙关组的沉积提供了高能沉积环境,而相对海平面的下降促进了高能滩体的形成,位于台地边缘的高能鲕粒滩体是储层发育的有利部位;混合水白云化作用和埋藏溶解作用为次生孔隙的形成提供了有利条件,改善了储层的储集性能。     

川东北地区下三叠统飞仙关组白云岩储层研究

在川东北地区下三叠统飞仙关组沉积相模式研究成果的基础上,详细研究了区内白云岩的岩石类型及储集性。结果表明该区各类白云岩主要孔隙类型为粒间溶孔、粒内溶孔、粒间原孔、晶间孔隙、铸模孔、裂缝性溶洞、裂缝等。结合物性资料表明颗粒砂屑溶孔云岩及鲕粒溶孔云岩为Ⅰ类优质储层、鲕粒云岩及砾屑云岩为Ⅱ类好储层、结晶云岩为Ⅲ类较差储层、泥一细粉晶云岩为非储层。     

鄂尔多斯盆地巴汗淖地区马五_6段碳酸盐岩C、O同位素特征及其成岩意义

鄂尔多斯盆地北部巴汗淖地区马五6段为风化壳型碳酸盐岩地层,岩性以鲕粒灰岩、晶粒白云岩为主,次生孔隙发育,是重要的油气储集层。采用Finnigan MAT252气体同位素质谱仪分别对该段碳酸盐岩进行C、O同位素测试,详细分析了巴汗淖地区马五6段碳酸盐岩成岩环境及孔隙演化条件。样品分析结果表明:埋藏高温成岩环境使得δ18O值与奥陶纪海水的δ18O值相比明显偏负,且白云岩δ18O值与灰岩δ18O值相比偏负,主要是埋藏白云石化作用的结果;δ13C值与奥陶纪海水δ13C值相当,极个别数值偏负,说明研究区马五6段在成岩作用过程中受有机碳影响较小,表明成岩作用发生在浅-中埋藏条件下。研究区孔隙度、渗透率的相关关系明显,主要是大气淡水成岩作用的改造,优化了孔隙及渗流通道,提高了储层的物性。