鄂尔多斯台地靖边潜台南部中奥陶统马五21岩相古地理

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,对其沉积特征的研究是油气勘探的重点。本文以沉积岩石学为指导,以单因素作图为方法论,结合钻井岩心资料、测井资料的细致分析、统计,选取了地层厚度、白云岩含量、灰岩含量、膏盐含量及泥岩含量等单因素,绘制出马五21的岩相古地理图。研究表明,研究区马五12期处于一个相对的海退期,其主要发育膏云坪、云坪、泥云坪和含泥云坪。根据岩相古地理图,结合马五12地层厚度,推测研究区中部存在一个较浅的洼地,并建立了符合本区马五12的沉积模式。综合以上研究,马五21期岩相古地理特征可概括"陆外为坪,云坪广布,坪中有洼,洼中有膏"。根据本区的岩相古地理条件及区域地质特征,对良好的天然气储层的形成进行了初步的探讨。     

蒸发背景沉积序列精细刻画及沉积学解译:以鄂尔多斯盆地中部中奥陶统马五6亚段为例

云膏共生组合是受化学沉积分异作用控制而形成的岩石组合,对其沉积序列精细刻画,有利于揭示诸多蒸发环境下的沉积学信息.依据鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段6(简称"马五6亚段")亚段钻井、岩心资料,开展了岩石宏观和微观观察、典型沉积序列刻画等工作.研究结果表明:(1)鄂尔多斯盆地中部马五6亚段普遍发育碳酸盐岩与蒸发岩共生...     

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。     

靖边气田北部下奥陶统马五41段古岩溶储层特征及其控制因素

通过钻井岩心、铸体薄片、扫描电镜、阴极发光观察及岩石孔渗测定等方法对鄂尔多斯盆地靖边气田北部马五41段古岩溶储层研究表明:晶间孔、溶孔(洞)、溶缝及铸模孔是最主要的储集空间类型;其孔隙度最大15.91%,最小0.22%,孔隙度平均值约为3.73%,渗透率最大为79.13×10-3μm2,最小为0.001 3×10-3μm2,平均渗透率为1.24×10-3μm2,储层可分为溶孔、晶间孔-溶缝型、晶间孔型、微孔-溶缝型和微孔型4种;沉积相是储层形成的基础,成岩相决定了最终储集空间的保存情况,而古岩溶地貌从宏观上控制着储集空间的发育程度和储层的保存状况,三者有利区叠合部位是油气勘探的重点区域.     

蒸发背景沉积序列精细刻画及沉积学解译:以鄂尔多斯盆地中部中奥陶统马五6亚段为例*

云膏共生组合是受化学沉积分异作用控制而形成的岩石组合,对其沉积序列精细刻画,有利于揭示诸多蒸发环境下的沉积学信息。依据鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段6(简称“马五₆亚段”)亚段钻井、岩心资料,开展了岩石宏观和微观观察、典型沉积序列刻画等工作。研究结果表明: (1)鄂尔多斯盆地中部马五₆亚段普遍发育碳酸盐岩与蒸发岩共生组合,主要由10种岩石类型构成;(2)主要发育5种沉积序列,下云上膏的岩性组合和序列顶部多发育暴露面等特征表明单个序列具有向上变浅、变咸的演化特征,是蒸发台地叠合海水渐次补给作用的结果;(3)在局限—蒸发台地环境下,主要发育潟湖/滩间海、颗粒滩、灰泥丘、台坪4种沉积亚相及11种沉积微相,与经典的蒸发潮坪序列在岩性组合与沉积构造方面存在明显的差异;(4)马五₆亚段沉积期发育2次海平面升降,沉积环境可分别对应于云(膏)质潟湖—灰泥丘/颗粒滩—膏质潟湖—蒸干膏质潟湖和灰泥丘/颗粒滩—膏质潟湖—蒸干膏质潟湖—台坪。该研究结果可为鄂尔多斯盆地马五₆亚段沉积环境与海平面变化研究提供系统的岩石学证据。     

鄂尔多斯盆地中部气田区中奥陶统马家沟组马五_5-马五_1亚段储层孔隙类型和演化

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组最上部的马五5-马五1亚段为盆地内中部气田区主要的天然气储产层之一,厚度70～80米,面积约4.8×104平方千米.储集岩主要的原始岩性为不同程度地存在晶间孔隙的含硬石膏柱状晶和结核的粉晶白云岩和粗粉晶白云岩.中奥陶世末至中石炭世,经历了140余Ma的表生裸露期成岩作用,古风化壳岩溶十分强烈,特别是在含硬石膏柱状晶和结核的粉晶白云岩中形成广布于气田区的形式多样的储集空间类型.埋藏成岩作用次生溶蚀孔隙主要叠加于古风化壳岩溶所形成的孔、缝及洞中,使其再次扩溶,或使孔、缝及洞中半充填的沉积物再次溶解或部分溶解.印支期产生的80°方向和燕山期30°和60°方向的共轭裂隙,亦以在古岩溶作用较强烈、并存在孔隙的岩性中较明显.从岩芯和铸体薄片中识别出21种孔、洞、缝和裂隙,包括沉积(准同生)期的原生孔隙3种;表生裸露成岩期次生孔隙9种;埋藏成岩期次生孔隙5种;构造裂隙和断层4种.在同一块岩芯,甚至同一块铸体薄片中,常可见到不同成岩期次的多种孔隙类型叠加和同时出现.在中部气田区,各种孔隙空间的发育程度,分布范围和对储层的贡献值是不一样的,是导致储层的非均质性的主要原因之一.     

鄂尔多斯盆地靖边气田区中奥陶统马家沟组五1-五4亚段古岩溶型储层分布特征及综合评价

鄂尔多斯盆地中部中奥陶统马家沟组最上部的马五1-马五4亚段是靖边气田区主要的产气层之一.按岩性及天然气勘探潜力每个亚段又可划分出2-4个小层,共12个小层.其中最佳产层为马五.12和马五13层,其次有马五11、马五14、马五22和马五41层.储层最主要的岩石类型是含硬石膏结核或含硬石膏柱状晶和结核的粉晶白云岩,其次为含...     

岩相古地理特征及其与天然气分布关系——以鄂尔多斯盆地靖边西北部马五4亚段为例

岩相古地理恢复是碳酸盐岩油气勘探的重要环节。为了明确岩相古地理环境与天然气分布之间的关系,以鄂尔多斯盆地西北部奥陶系马家沟组马五4亚段为例,通过岩心观察、薄片鉴定、多矿物测井解释以及“单因素分析多因素综合作图法”等多种方法,对研究区马五4亚段岩相分布、岩相古地理特征进行研究,并结合天然气层厚度及岩相古地理与天然气产能数据,探讨了岩相古地理特征与天然气分布关系。结果表明：研究区马五4亚段岩石类型主要包括泥质白云岩、膏质白云岩、白云质石灰岩和白云岩,共发育蒸发台地和局限台地两种沉积环境,蒸发台地相包括白云岩坪和含膏白云岩坪亚相,局限台地相主要包括含膏潟湖亚相。白云岩坪和含膏白云岩坪分别主要分布于研究区西北部和中部,而含膏潟湖主要展布于中东部及东南部。蒸发台地相中的含膏白云岩坪亚相是研究区马五4亚段天然气储集的最有利相带。     

鄂尔多斯盆地马五5亚段沉积微相分布及演化

岩性及沉积环境的差异是鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五5亚段储层非均质性的重要因素,根据岩石类型、沉积构造及颜色等特征及其与沉积微相的关系,研究区马五5亚段可分为盆缘坪和台内盆地两个亚相及缘内（膏）云质洼地、缘内云坪、缘内灰坪、缘内云灰-灰云坪、盆地（膏）云质洼地、灰云-云灰质盆地及灰质盆地等微相。沉积微相平面上表现为,马五5²时期,鄂尔多斯盆地基底抬升,中央古隆起带露出水面;北部地区发育缘内云坪-云质洼地、缘内灰云-云灰坪和灰质盆地;西部地区为缘内云坪-云质洼地、缘内灰云-云灰坪;中部地区为灰质盆地,间夹云灰盆地及盆内云质洼地;马五5¹时期,北部地区主要发育缘内云坪-云质洼地;西部地区为缘内云坪-云质洼地;中部地区为灰质盆地及盆内云质洼地。盆缘坪和台内盆地的低洼处有利于发生同生期后回流渗透白云化作用,对生成较大规模的泥粉晶白云岩具有重要的意义。     

鄂尔多斯盆地中部气田区中奥陶统马家沟组马五5-马五1亚段储层孔隙类型和演化

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组最上部的马五₅-马五₁亚段为盆地内中部气田区主要的天然气储产层之一,厚度70~80米,面积约4.8×10⁴平方千米。储集岩主要的原始岩性为不同程度地存在晶间孔隙的含硬石膏柱状晶和结核的粉晶白云岩和粗粉晶白云岩。中奥陶世末至中石炭世,经历了140余Ma的表生裸露期成岩作用,古风化壳岩溶十分强烈,特别是在含硬石膏柱状晶和结核的粉晶白云岩中形成广布于气田区的形式多样的储集空间类型。埋藏成岩作用次生溶蚀孔隙主要叠加于古风化壳岩溶所形成的孔、缝及洞中,使其再次扩溶,或使孔、缝及洞中半充填的沉积物再次溶解或部分溶解。印支期产生的80°方向和燕山期30°和60°方向的共轭裂隙,亦以在古岩溶作用较强烈、并存在孔隙的岩性中较明显。从岩芯和铸体薄片中识别出21种孔、洞、缝和裂隙,包括沉积(准同生)期的原生孔隙3种; 表生裸露成岩期次生孔隙9种; 埋藏成岩期次生孔隙5种; 构造裂隙和断层4种。在同一块岩芯,甚至同一块铸体薄片中,常可见到不同成岩期次的多种孔隙类型叠加和同时出现。在中部气田区,各种孔隙空间的发育程度,分布范围和对储层的贡献值是不一样的,是导致储层的非均质性的主要原因之一。     

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.     

鄂尔多斯盆地志丹地区马家沟组五_1亚段碳酸盐岩储层孔隙特征及影响因素

鄂尔多斯盆地志丹地区马五1亚段碳酸盐岩储集孔隙类型多样,非均质性强。依据孔隙的形成演化和其对岩石结构的依赖性,将研究区孔隙分为组构选择性孔隙和非组构选择性孔隙,前者包括晶间孔、晶间溶孔和铸模孔等,后者包括裂缝、角砾间溶孔和裂缝溶蚀扩大孔。认为沉积环境影响和控制了马五1亚段储层孔隙系统的形成与改造,成岩作用是主要因素,其中溶蚀作用、白云石化作用形成储层次生孔隙,压实-压溶作用减小孔隙体积,重结晶作用在不同成岩阶段对储集空间的改造具有不同影响。构造破裂形成的裂缝,在形成渗流通道的同时扩大了碳酸盐岩的储集空间。研究区储层的孔隙演化经历了原生孔隙形成—缩减、次生孔隙发育—充填、次生孔隙再埋藏—充填三个阶段,孔隙的类型随成岩环境的变化而不同。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马五6亚段高频旋回层序研究:论海平面升降与横山凸起沉积分异效应*

高频旋回分析有利于揭示浅水碳酸盐岩台地海平面升降、沉积物响应、古地理单元演化及对盆地内沉积分异影响等诸多沉积学信息。依据鄂尔多斯盆地横山地区丰富的钻井取心资料,通过岩石类型、典型五级旋回结构等分析,对中奥陶统马家沟组马五₆亚段开展了高频旋回研究。研究表明: (1)基于研究区内马五₆亚段碳酸盐岩与蒸发岩共生组合的9种岩石类型,识别出5种典型T-R单旋回,其中旋回Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为云质潟湖—颗粒滩—灰泥丘沉积,Ⅳ、Ⅴ为膏盐质潟湖沉积,并以5种单旋回为基本单元搭建骨架井五级高频旋回结构剖面;(2)依据五级高频旋回结构剖面建立的Fischer图解,认为马五₆亚段处于三级旋回晚期,内部发育“2个”四级旋回,具有初次海退—快速海侵—再次海退的相对海平面变化趋势;(3)结合五级旋回厚度统计,认为第1套四级旋回沉积期处于隆拗格局发育阶段,该时期横山凸起作为水下高地,对东西两侧海水封隔明显;至第2套四级旋回沉积阶段,填平补齐作用导致横山凸起影响减弱,海水循环得到改善,凸起东西两侧盐度明显下降。以马五₆亚段为例的高频旋回研究,在横山地区马五₆亚段地层学、沉积学研究中取得了较好的效果,以期在鄂尔多斯盆地马家沟组未来研究中得到进一步推广和实践。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马五6亚段高频旋回层序研究:论海平面升降与横山凸起沉积分异效应*

高频旋回分析有利于揭示浅水碳酸盐岩台地海平面升降、沉积物响应、古地理单元演化及对盆地内沉积分异影响等诸多沉积学信息。依据鄂尔多斯盆地横山地区丰富的钻井取心资料,通过岩石类型、典型五级旋回结构等分析,对中奥陶统马家沟组马五₆亚段开展了高频旋回研究。研究表明: (1)基于研究区内马五₆亚段碳酸盐岩与蒸发岩共生组合的9种岩石类型,识别出5种典型T-R单旋回,其中旋回Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为云质潟湖—颗粒滩—灰泥丘沉积,Ⅳ、Ⅴ为膏盐质潟湖沉积,并以5种单旋回为基本单元搭建骨架井五级高频旋回结构剖面;(2)依据五级高频旋回结构剖面建立的Fischer图解,认为马五₆亚段处于三级旋回晚期,内部发育“2个”四级旋回,具有初次海退—快速海侵—再次海退的相对海平面变化趋势;(3)结合五级旋回厚度统计,认为第1套四级旋回沉积期处于隆拗格局发育阶段,该时期横山凸起作为水下高地,对东西两侧海水封隔明显;至第2套四级旋回沉积阶段,填平补齐作用导致横山凸起影响减弱,海水循环得到改善,凸起东西两侧盐度明显下降。以马五₆亚段为例的高频旋回研究,在横山地区马五₆亚段地层学、沉积学研究中取得了较好的效果,以期在鄂尔多斯盆地马家沟组未来研究中得到进一步推广和实践。     

鄂尔多斯盆地中部马五7亚段颗粒滩沉积特征及空间分布

鄂尔多斯盆地中部马家沟组地层蕴含丰富的油气资源,以马五₇亚段为主要储集层位的盐下碳酸盐岩油气勘探近期取得了重要突破。基于钻井、测录井、岩芯及薄片等资料,对盆地中部马五₇亚段颗粒滩沉积特征、纵横向展布规律进行综合分析,进而探讨了研究区沉积古地理格局及其颗粒滩发育控制因素。结果表明:研究区马五₇亚段主要由晶粒白云岩及各类型颗粒白云岩构成,纵向上发育潟湖-颗粒滩-灰泥丘-台坪、潟湖-颗粒滩-滩间海-颗粒滩、潟湖-颗粒滩-灰泥丘三种沉积相序,颗粒滩位于向上变浅旋回的中上部,且常与微生物丘构成丘滩复合体建造,具有良好的储集意义。横向上,马五₇亚段发育两套较大规模的颗粒滩,层位稳定且连续性较好,整体表现为中西部厚而东部较薄的特征,平面上则呈南北向发育并沿东部凹陷环带状分布。研究区沉积规律表明马五₇亚段相对缺乏潮坪相沉积特征,推测其沉积环境更符合局限-蒸发台地。沉积期海平面的频繁变化控制了滩体发育规模及其垂向叠置样式,区内西高东底的古构造格局及其内部的微地貌起伏则决定了马五₇颗粒滩平面分布的差异性。     

鄂尔多斯盆地南部下奥陶统马家沟组沉积特征

依据鄂尔多斯盆地南部早奥陶世古构造、古地理、古水动力以及古气候背景,结合单井、野外露头沉积相分析等认为,秦岭海槽和中央古隆起的存在和演化控制盆地南部马家沟组沉积特征及演化。(1)平面上根据中央古隆起的障壁作用将其分为两大沉积区,西南区和东北区。西南区发育盆地—斜坡—台地边缘相,东北区为障壁潟湖沉积环境;(2)东北区马家沟组由"三云三灰"六段组成,马一、马三、马五段为白云岩、石膏和石盐组成的蒸发岩系,马二、马四、马六段为石灰岩夹白云岩的碳酸盐岩序列,在纵向上构成蒸发岩与碳酸盐岩间互的旋回性沉积。在此基础上进一步建立了马家沟组障壁潟湖沉积模式,该模式具有两个主要特征:(1)中央古隆起作为障壁控制秦岭海与潟湖之间的海水沟通;(2)依据海平面升降旋回将该模式动态地分为三个阶段,即与海侵期相对应的以石灰岩沉积为主的障壁潟湖沉积阶段(阶段Ⅰ)、与海退期相对应的以石灰岩夹蒸发岩沉积为主的障壁咸化潟湖沉积阶段(阶段Ⅱ)和与低海平面期对应的以膏盐岩沉积为主的障壁膏盐湖沉积阶段(阶段Ⅲ)。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境与岩相发育特征

鄂尔多斯盆地位于华北地台西部 ,中奥陶统马家沟组含硬石膏的白云岩是盆地中主要的储层与产层之一。奥陶纪由于西侧贺兰裂谷再次开启 ,裂谷肩部发生抬升 ,以及南侧逆冲断层的左行走滑作用 ,在盆地西部和南部形成一“L”形隆起 ,又称中央隆起。在隆起东侧由均衡补偿作用伴生一西缓东陡的边侧坳陷 (盆地 ) ,称 (内 )陆棚盆地亚环境。通过沉积相研究 ,建立了两个马家沟组的沉积模式。其一为东西向穿越 (内 )陆棚盆地中心的陆棚沉积模式 ,该模式中的 (内 )陆棚盆地与中央隆起之间为水下凸起-洼地亚环境 ,其东为开阔内陆棚亚环境。马一时、马三时、马五时(内 )陆棚盆地发育为含白云岩的硬石膏岩 ,石盐岩盆地 ,盆缘主要发育白云岩-硬石膏岩坪 ,马五时西缘硬石膏岩-白云岩坪发育 ,是天然气藏主要分布区。以上表明沉积时气候干热 ,海平面下降 ,具深坳陷海水浓缩成盐特征。马二时、马四时气候湿热 ,海平面上升 ,(内 )陆棚盆地发育成石灰岩白云岩盆地 ,周围盆缘发育为 (含 )白云岩-石灰岩坪。水下凸起-洼地亚环境于马三时和马五时发育白云岩 ;马四时发育石灰岩 ,南延则过渡为白云岩、石灰岩的浅滩。东侧的开阔内陆棚亚环境 ,主要发育微晶-亮晶颗粒石灰岩、白云岩夹硬石膏岩、风暴岩。马六时 ,中央隆起以东根     

靖边气田马家沟组马五段储层特征研究

研究区作为靖边气田的稳产接替区块,开展对本区储层情况进行研究,综合利用岩心薄片、铸体薄片、扫描电镜、压汞测定等资料,对研究区奥陶系马家沟组马五1+2和马五41亚段的储层特征进行了研究。结果表明:研究区目的层储集岩的类型主要为泥-粉晶白云岩和粉晶白云岩及岩溶角砾岩,孔隙类型以以溶孔、晶间孔为主,膏模孔和微裂隙次之。储集岩的物性较差,平均孔隙度为3.26%,平均渗透率为1.4×10-3m2,且孔隙度与渗透率呈正相关性,总体为非均质性较强的低孔、低渗透储层。     

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。