湖相白云岩成因模式及其储集性

湖相白云岩的成岩作用是非常规油气储层中非常活跃的话题,其成因模式以及储集性的研究对以碳酸盐岩为储层的油气勘探具有重要意义。通过综述前人关于湖相碳酸盐岩领域的研究成果,总结出以下几点:湖相白云岩成因模式主要有原生生物成因、准同生成因以及热液成因;湖相白云岩的储集空间类型包括以生物体腔孔为代表的原生孔、酸性流体作用下形成的溶蚀孔洞、白云石化作用或重结晶作用形成的晶间孔以及构造应力作用下形成的裂缝等4大类;其物性和孔隙结构分别受控于沉积环境及生物种类、酸性流体的溶蚀能力、白云岩化模式以及构造活动强度和岩石脆性等。以上研究成果可为湖相碳酸盐岩,乃至其他成因的碳酸盐岩物性影响因素以及油气地质意义研究提供借鉴参考。     

不同温度条件下CO2水溶液对碳酸盐岩的溶蚀作用

普遍认为酸性流体的溶蚀作用是碳酸盐岩储层形成的重要制约因素。本文以一个全新的模拟实验方式对不同类型碳酸盐岩在CO2水溶液中的相对溶蚀能力进行了研究,结果发现随温度从常温至200℃,碳酸盐岩的溶蚀能力由弱变强再变弱,在60～90℃区间内溶蚀能力最强。白云岩不管在低温还在高温环境下,总比灰岩更难溶蚀,过渡类型的岩类介于二者之间,当温度大于150℃后,CO2对碳酸盐岩的溶蚀能力变得越来越弱。灰岩与白云岩的溶蚀差异也变得越来越小。这暗示碳酸盐岩在早成岩晚期—中成岩早期,CO2水溶液对灰岩的溶蚀作用有重要影响,而对白云岩的溶蚀作用影响较小,白云岩优质储层的形成可能与碳酸盐岩中钙质的流失或白云岩化作用有关。     

障壁岛及其后缘碳酸盐岩储层的成因模式与预测

塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和四川盆地主要碳酸盐岩储层的发育均与障壁岛或其后缘等沉积环境有关,并受早期大气淡水淋滤溶蚀作用、白云石化作用、古岩溶作用以及埋藏溶蚀作用等成岩因素的控制。认为三大盆地碳酸盐岩储层可划分为大气淡水淋溶型礁滩灰岩储层、古岩溶型礁滩灰岩储层、白云石化型礁滩白云岩储层和古岩溶型含膏白云岩储层等四种类型。提出了与障壁有关的储层综合成因与预测模式,其中构成障壁的台地边缘礁滩带是大气淋溶型礁滩灰岩储层、古岩溶型礁滩灰岩储层和白云石化型礁滩白云岩储层的有利发育区,而障壁岛后缘的蒸发盆地边缘坪区域是古岩溶型含膏白云岩储层有利发育区。     

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩储层特征

渤海湾盆地北塘凹陷古近系沙河街组三段白云岩分布广泛,是重要的油气储集层。根据钻井岩心、岩石薄片、扫描电镜、电子探针和地球化学特征等资料,对沙三段白云岩储层特征及其影响因素进行了详细研究。结果表明,沙三段白云岩有层状、结核状、均匀块状和裂缝充填等4种产状,岩石类型包括泥晶白云岩、粉晶白云岩和细晶白云岩,储集空间主要为次生孔隙和裂缝;白云岩储层物性较差,孔洞缝共同发育的层段是油气富集的有利层段,储层的含油性与储层的岩性及物性具有一定的相关性。目前白云岩储层正处于中成岩阶段,在埋藏过程中经历了机械压实、压溶、胶结、溶蚀、重结晶和白云岩化等成岩作用的改造,其中溶蚀作用可分为三期,后两期溶蚀作用极大地改善了储层物性,机械压实和胶结作用对储层物性起破坏作用;地球化学特征揭示了白云岩化作用的两种类型,即准同生期的回流渗透白云岩化和成岩期的埋藏白云岩化。影响白云岩储层物性的主要因素包括沉积环境、白云岩化作用和裂缝发育程度,沉积环境对白云岩储层物性起决定性作用,白云岩化作用对储集空间具有重要的改造作用,裂缝的发育极大改善了储层物性,提高了储层的储集能力。     

塔里木盆地东部寒武系白云岩储层及相控特征

根据钻井岩心、薄片、物性等数据资料,对塔里木盆地东部寒武系白云岩储层特征进行分析,并探讨沉积相对储层形成的控制作用。塔东地区寒武系白云岩可分为交代白云岩及缝洞充填型白云岩两大类型,交代白云岩又可分为泥粉晶白云岩、细—中晶白云岩、粗晶白云岩以及角砾状白云岩等次级类型。白云岩的储集空间主要以晶间孔隙、溶蚀孔隙、缝合线孔隙和裂缝为主,裂缝起到了连通孔隙的作用,储集空间组合类型以裂缝—孔洞型为主。研究表明:交代白云岩具有明显的相控特点,东侧的英东—罗西一带的交代白云岩主要发育在内缓坡背景的台地边缘浅滩、开阔台地及潮坪相带,而在西侧的古城4井一带的交代白云岩以角砾状白云岩为主,发育于环边陆棚的礁前斜坡带。白云岩储层发育除受后期成岩作用（白云化作用、胶结作用、溶蚀作用）和断裂等因素影响外,主要受早期沉积相带的控制,内缓坡是储层发育的有利部位。     

南羌塘盆地扎仁古油藏白云岩储层特征及成因研究

根据薄片、铸体薄片、压汞、阴极发光等研究,详细描述了南羌塘盆地扎仁古油藏白云岩的储层特征,并对白云岩成因作了初步研究。认为该白云岩在沉积期后变化中经历了多种成岩作用改造,其中影响白云岩储集性的作用主要有白云石化作用、溶蚀作用、重结晶作用和构造应力作用,对白云岩孔渗改善起了积极作用。白云岩主要储集空间为晶间孔、晶间溶孔,储集物性良好。广泛发育的白云石环边结构等淡水成因标志表明,该区白云岩是通过大气水-海水孔隙混合流体交代灰岩所形成的。     

渤海海域沙一段基底岩性条件对湖相混积岩储层的控制作用

渤海湾盆地渤海海域沙一段发育湖相碳酸盐岩与碎屑岩混积岩,勘探实践表明,湖相混积岩在深埋条件下可以保持较高的物性,产能也较高,渤海海域目前发现的混积岩探明储量超过3×108 m3.研究通过地质条件比对,结合薄片、同位素、元素分析、物理模拟实验,提出火山岩基底条件是湖相混积岩规模发育的重要控制因素之一.火山岩基底包括中生界火山岩基底、古近系火山岩基底、以火山岩为母源的沉积体基底3种类型.模拟实验表明,火山岩中的暗色矿物大量水解,会导致周边水体富含矿物质,矿物质富集导致藻类等微生物勃发,进而形成以藻类为食的生物群落的发育,为生屑的大量富集提供了条件.扫描电镜下见白云岩化丝状蓝细菌及球状白云岩,证实在沙一段混积岩存在准同生生物白云岩化作用,早期白云岩化作用有利于储层物性的保持,让后期白云岩化作用有了成核基础,促进了后期白云岩化.火山岩岩屑（砾石）铸模孔和内部溶蚀孔占整体储集空间的10%~30%,对储层物性贡献较大.溶蚀模拟实验证实,火山岩的暗色矿物水解溶蚀可提供Mg2+离子,对埋藏白云岩化作用具有促进作用.      

滨里海盆地东缘北特鲁瓦地区白云岩特征及其储层发育机制

白云岩是滨里海盆地盐下石炭系碳酸盐岩的重要储层类型。在岩芯、薄片、物性与地球化学等资料分析的基础上,对研究区KT-Ⅰ油组的白云岩类型与储集性能进行了分析,并探讨了其储层发育的控制因素与模式。结果表明,白云岩类型与其储集物性具有较明显的相关性,以生屑铸模孔及溶蚀扩大孔为主的残余生屑白云岩物性与含油气性最好,以晶间（溶）孔为主的粉细晶白云岩和以生屑铸模孔及晶间孔为主的泥粉晶白云岩次之,而以晶间微孔为主的泥晶白云岩最差,难以成为有效储层。原生孔隙发育的相对高能生屑滩环境是该区优质白云岩储层发育的相带基础。晚石炭世准同生期大气淡水溶蚀作用与以渗透回流白云化（白云石有序度分布于0.32～0.67,δ13C介于-0.22‰～5.94‰,δ18O介于-1.09‰～2.45‰）为主的早期白云化作用为白云岩储层早期孔隙的发育与保存奠定了坚实的基础;早二叠世以来埋藏期各类裂缝的发育及酸性流体的溶蚀作用则对储层的晚期扩孔改造至关重要。     

巴楚地区上寒武-下奥陶统丘里塔格群碳酸盐岩储层特征

巴楚地区上寒武-下奥陶统丘里塔格群碳酸盐岩储层是区内主要储层段,为一套局限台地沉积,其中"云岩、灰岩互层段"、"白云岩段"为有利储层层位。受沉积相、成岩作用和构造作用影响,储集空间类型主要是次生孔隙、溶洞和裂缝,尤其是溶蚀作用与断裂改造作用,使丘里塔格群碳酸盐岩形成优质储层。分布在南部康塔库木-玛扎塔格构造带已获得高产工业气流。      

羌塘盆地中央隆起带南侧隆额尼-昂达尔错古油藏白云岩地球化学特征及成因意义

以系统的岩石学及沉积相分析为基础,深入探讨了隆额尼-昂迭尔错古油藏白云岩及其伴生灰岩的地球化学特征,认为该区白云岩化作用主要集中在古地理相对高点的潮上高能带、潮坪环境及台地边缘藻丘礁三个沉积相带内,白云岩及伴生灰岩在地球化学特征方面表现出近岸及淡水作用的深刻影响,和前人关于混合水白云岩化作用气候和古地理条件的基本论断是一致的.淡水作用依据主要体现在:①白云岩及伴生灰岩中不溶残渣特征表现为潮湿的古气候环境;②与白云岩伴生灰岩中Sr、Na含量与美国密苏里、田纳西等地淡水成因灰岩Sr、Na含量十分相近;③灰岩及白云岩中微量元素B含量及Sr/Ba指数、Sr/Ca指数,常量元素中m、Fe/Mn指数均反映出该区碳酸盐岩形成于近岸的碳酸盐台地环境,灰岩及白云岩均曾受到淡水的深刻作用和影响.该区白云岩过程中除Sr有明显的带出现象,Na、K有明显带入现象,大部分元素仍保存了其原始的组成特点.