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.     

鄂尔多斯盆地南部马家沟组孔隙类型及其演化

经数百片岩心薄片观察和扫描电镜分析认为,鄂尔多斯盆地南部马家沟组发育微缝、晶间缝、溶缝、破裂缝以及微孔、粒间孔、晶间孔、晶间溶孔、溶孔和溶洞等多种储集空间类型,其中晶间孔和晶间溶孔是主要的孔隙类型。在孔隙演化过程中白云石化、去膏化和溶蚀作用对形成孔隙有利,而胶结作用、岩溶压实作用、膏化作用及去白云石化作用使孔隙消失,为破坏性成岩作用。低重结晶及中等重结晶作用有利于孔隙的形成,但强重结晶作用不利于孔隙的形成。据盆地南部马家沟组碳酸盐岩经历的成岩环境、成岩阶段及相应成岩作用特征,将其孔隙演化分成早期原生孔隙形成与减少、中期和晚期次生孔隙形成及充填三个阶段。从演化过程来看,中期表生成岩阶段及晚期深埋藏成岩阶段对有效储集空间的最终形成具有决定意义。     

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...     

长庆中部气田奥陶纪马家沟组储层成岩模式与孔隙系统

长庆中部气田奥陶纪马家沟组马五1^1-马五4^1储层的主要成岩作用包括：（Ⅰ）准同生白云石化作用;（Ⅱ）白云石对小球状硬石膏结核（简称“膏球”）和板状硬石膏晶体的交代;（Ⅲ）石膏的溶解;（Ⅳ）自生石英、自生粘土矿物在白云石晶间生长;（Ⅴ）早期方解石的充填作用;（Ⅵ）晚期方解石的充填作用;（Ⅶ）钾石盐的充填作用;（Ⅷ）去白云石化作用。其中造成孔隙的是（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）,破坏孔隙的主要是（Ⅴ）、（Ⅵ）、（Ⅶ）、（Ⅷ）。最重要的成岩作用是（Ⅰ）、（Ⅱ）、（Ⅲ）。主要的成岩模式有：云化-溶蚀型、云化-溶蚀-充填型、云化-解型、云化-交代-溶解型、云化-交代-溶解-早充填型、云化-交代-溶解-早充填-晚充填型、云化-交代-溶解-早充填-晚充填-钾石盐充填型。其中云化-溶解型、云化-交代-溶解型以及云化-溶蚀型是形成孔隙的主要成岩方式。主要的孔隙系统类型有5种：密球型、“球＋胀裂缝型”、“球＋晶间溶孔型”、晶模孔型、晶间溶孔型。其中,密球型、“球＋胀裂缝型”、“球＋晶间溶孔型”是最主要的孔隙系统类型。长庆中部气田马五段储层的发育首先受沉积微相控制,即膏球的发育;在此基础上还受成岩方式控制。膏球发育于马五1^1、马五1^2、马五1^3、马五3^3,尤其是马五4^1。白云石对硬石膏球的交代作用和石膏的溶解作用广泛发育于马五1^1、马五1^2、马五1^3、马五1^4、马五2^1、马五2^2、马五3^3、马五4^1地层中。早期方解石、晚期方解石和钾石盐的充填作用主要发育在马五1^4、马五2^1、马五2^2和马五4^1地层中,而在马五1^3、马五1^2地层中不发育。膏球在马五1^4、马五2^1、马五2^2不发育。所以,马五1^2、马五1^3、马五3^3是最好的储集层段。马五4^1、马五1^1是其次的储集层段。马五2^1、马五2^2、马五1^4是最差的储集层段。     

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。     

岩溶作用对鄂尔多斯盆地中部气田马五段储集层的控制作用

鄂尔多斯盆地中部气田储集层为奥陶系马家沟组五段白云岩风化壳,以古岩溶型储集层为主。其储集空间的形成是岩溶作用和其他成岩作用相互作用的结果。根据盆地发展演化阶段的不同,大致可划分出四期岩溶作用,即近地表成岩早期大气淡水淋蚀作用、表生期古岩溶作用、浅埋藏期压实溶解作用和深埋藏期深埋溶解作用,其中表生期古岩溶作用对储集层的形成起了关键的控制作用。岩溶作用对储集层的控制主要表现在对储集空间形成类型、储集岩     

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。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五5亚段微生物岩盆地尺度分布特征及主控因素

基于岩心、薄片和测录井资料分析发现,鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五₅亚段下部发育1套盆地尺度稳定分布的微生物碳酸盐岩组合,其特征为: (1)岩石类型主要由泥质灰(云)岩、泥晶灰(云)岩、凝块灰(云)岩、叠层灰(云)岩、粘结砂屑灰(云)岩及岩溶角砾灰(云)岩等构成,凝块石主要呈层状、瘤状和格架状,叠层石可识别出层纹状、波状和柱状3种类型;(2)垂向上可识别出4种与微生物岩密切相关的、向上变深复变浅的典型沉积序列;(3)高频旋回小层划分与对比分析发现,微生物岩在横向上稳定连片分布,具有盆地尺度的可对比性和等时性;(4)基于岩心刻度测井方法建立测井相模板,依据该模板对全盆地404口井进行逐一识别和解释,发现微生物碳酸盐岩的累计厚度一般在3~7m之间,整体呈向东减薄的变化趋势,连续分布面积超过2.5×10⁵km²,揭示了较短时间内盆地尺度微生物岩规模发育的独特沉积现象。沉积序列分析表明,马五₅亚段沉积初期存在单旋回缓慢变深复变浅、多旋回组合振荡式持续缓慢海侵的海平面变化趋势,且相对平静的古构造环境与早期蒸发岩填平补齐作用的耦合提供了相对平坦的古地貌条件,因此在马五₅亚段沉积时期总体持续缓慢海侵背景下,环境同质化的底形条件是规模性浅水微生物碳酸盐岩发育的根本原因。系统报道马五₅亚段盆地尺度微生物岩的发育与分布特征,既丰富了鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组微生物岩的研究,也有助于丰富完善对碳酸盐岩台地微生物岩规模性繁育机制的认识。     

鄂尔多斯盆地苏里格气田中奥陶统马家沟组五段凝块石类型与古盐度初步分析

微生物碳酸盐岩是近年来地学界研究的一个热点,其时空分布非常广泛,并可形成重要的油气储集层。在鄂尔多斯盆地北部苏里格气田的中奥陶统马家沟组马五1+2段和马五4段,笔者分别发现了非钙化微生物成因的凝块石微生物岩。依据显微结构,将凝块石划分为蠕虫状凝块石、网状凝块石和房室孔洞状凝块石3种类型。通过与基里巴斯现代超盐湖微生物碳酸盐形成环境的对比,推测在华北地台云坪广布、坪中有湖的大背景下,凝块石是在相对海平面上升、盐度大约在60‰~149‰之间的条件下形成的,而含石膏结核碳酸盐岩是在相对海平面下降、盐度达到149‰以上的条件下形成的。进一步研究发现,蠕虫状凝块石泥粉晶白云岩的白云石晶间孔和溶蚀孔非常发育,网状凝块石和房室孔洞状凝块石的溶蚀残余孔较发育,推测凝块石微生物岩具有较好的物性,是未来油气勘探的重要目标岩性之一。     

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.     

鄂尔多斯盆地宜君—富县地区马家沟组顶部岩溶古地貌特征

在岩心观察、薄片鉴定及地震分析基础上, 开展马家沟组岩溶地质及其地球物理响应分析, 综合运用印模法和残余厚度法恢复马家沟组顶部岩溶古地貌形态.研究表明研究区马家沟组顶部发育岩溶洼地、岩溶斜坡及岩溶高地3种古地貌单元, 马家沟组岩溶古地貌具有"一高地、两斜坡、两洼地"的特点, 岩溶洼地地层保存基本完整, 岩溶高地普遍缺失马五3段及以上地层, 而岩溶斜坡的地层缺失情况介于岩溶洼地和岩溶高地之间.     

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。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组海相碳酸盐岩储集层特征*

探讨了鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组海相碳酸盐岩储集层岩石物理相特征及储集层分类方法。应用露头、岩心、薄片分析及储集层物性测试及压汞实验方法开展了碳酸盐岩储集层岩性、孔隙结构及物性研究,应用储集层流动带指标FZI开展了储集层岩石物理相特征及储集层分类方法研究。马家沟组碳酸盐岩储集层岩石类型主要为岩溶角砾泥晶—粉晶白云岩、膏盐溶蚀角砾泥晶—粉晶白云岩、含膏盐或膏盐质白云岩、粉晶—细晶白云岩、残余结构中晶—细晶及粗晶—中晶白云岩、次生灰岩、泥晶灰岩及白云岩,发育洞穴、溶洞、孔隙及裂缝4种储集空间,主要发育晶间孔型、裂缝型、裂缝—晶间孔型、裂缝—晶间孔—溶洞型4类储渗类型。依据流动带指标将储集层划分为6类岩石物理相及24类亚相,据此将储集层分为5类7亚类：一类储集层是天然气赋存的优质储集层,主要分布于马五₁、马五₄及马五₆段;二、三类储集层是马家沟组主要储集层类型,以孔隙为主的二₁、三₁类储集层主要分布于马五₁—马五₆段,以裂缝为主的二₂、三₂类储集层主要分布于马四段;四类储集层物性差,见于各段;五类为非储集层。研究结果表明,基于岩石物理相的储集层研究方法是揭示碳酸盐岩储集层特征及开展储集层定量分类与评价的有效途径。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积环境模式

中奥陶统马家沟组是鄂尔多斯盆地的主要天然气储集层之一。奥陶纪由于西边贺兰裂谷和南面秦岭裂谷发生扩张裂离,在盆地西缘和南缘产生裂谷肩翘升,形成 L 形隆起带。在均衡补偿作用下,隆起带东侧伴生一西缓东陡不对称的(内)陆架盆地。研究建立的东西向穿越(内)陆架盆地中心的沉积模式表明:当高海平面时期,L形隆起带沉没于海平面之下,(内)陆架盆地海水环境正常,气候湿润,石灰岩沉积遍及整个盆地;包括隆起带上,仅(内)陆架盆地风暴浪基面之下中心位置有少量灰质白云岩和白云岩沉积。低海平面时期,气候干旱,L 形隆起带接近或有时出露海平面之上,(内)陆架盆地海水补给主要来自东方,(内)陆架盆地处于半局限和局限环境,盆地中心沉积了硬石膏岩和白云岩,盆缘硬石膏岩白云岩坪为白云岩沉积区。极低海平面时期,气候极为干旱,L 形隆起带成为剥蚀区,(内)陆架盆地仅能从东面获得少量已浓缩的海水补给,盆地海水中 CaSO_4和 NaC1高度浓缩,盆地中心沉积石盐岩,盆缘白云岩硬石膏岩坪则沉积硬石膏岩,夹石盐岩和白云岩。L 形隆起带以西毗邻贺兰海槽陡斜坡带,发育各类重力流碳酸盐岩沉积环境,海槽内沉积碳酸盐和硅质碎屑混积型浊积岩。L 形隆起带以南,即渭北隆起地区,整个马家沟期发育为末端变陡的缓坡沉积环境。     

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。