北京西山地区下苇甸剖面寒武系碳酸盐岩碳氧同位素研究

北京西山下苇甸剖面寒武系的碳酸盐岩发育良好且连续,在岩石学和地层学研究基础上,通过实测剖面和碳酸盐岩碳氧同位素,探讨了下苇甸地区寒武纪海洋环境及沉积相演变。研究表明,下苇甸寒武系发育碳酸盐岩镶边台地相沉积,自底部昌平组至顶部凤山组依次发育潮坪、潟湖、障壁岛礁滩、滩外斜坡沉积相。碳酸盐岩氧同位素表明该区域寒武纪为温暖至炎热的亚热带气候,同时对古沉积环境也有明显响应,沉积环境的盐度自潮上带至滩外斜坡逐渐减低至正常海水的水平,碳同位素与下苇甸沉积相及沉积旋回的变化契合度良好,表明寒武系整体为一个大的海侵过程,晚期凤山组沉积期海平面略下降。     

深层海相碳酸盐岩优质储层的形成、保存和破坏机制

四川盆地震旦系—志留系碳酸盐岩普遍埋藏深度超过3〖CS％0,0,0,0〗〖CS〗500 m,属深层碳酸盐岩储层范畴。宽广的潮坪相和陆棚相沉积环境从根本上决定了盆内下组合碳酸盐岩储层岩石类型主要为颗粒碳酸盐岩、晶粒结构白云岩及裂缝性灰岩。多期次的构造运动导致下组合岩溶储层发育,特别是志留纪末期的加里东运动导致从乐山—龙女寺古隆起核部由西向东依次发育震旦系、寒武系和奥陶系古岩溶带。现今下组合储层中广泛分布的沥青表明下组合曾有过广泛的油气成藏过程,形成古油藏或古气藏,亦表明下组合在油气充注时曾普遍发育优质储层。岩石学和地球化学研究表明,复杂多变、期次繁多的成岩演化和流体充注与下组合优质储层的形成、保存和破坏密切相关,总体上,对四川盆地深层海相碳酸盐岩储层而言： 1）原位沉积体系、白云岩化对震旦系和寒武系优质储层发育控制作用弱、仅对奥陶系和志留系具有较强的控制作用; 2）古隆起是优质储层发育的先决条件,表生岩溶与破裂作用为必备条件; 3）烃类流体充注和热裂解作用早期优质储层保存的主要机制,此外,适度的重结晶作用是形成优质储层的持久动力,埋藏过程中外源侵蚀性流体溶蚀作用的储层效应有限; 4）压实压溶作用、胶结充填作用是储层致密的最主要的因素。     

桩海地区下古生界潜山储层发育规律与发育模式

桩海地区位于济阳坳陷渤海湾南部极浅海地区。下古生界包括寒武系和下、中奥陶统,主要由海相碳酸盐岩构成。古潜山主要发育风化壳岩溶带储层和内幕储层。下古生界碳酸盐岩裂缝-溶蚀型储集层的发育特征以有无上古覆盖是岩溶发育的前提;古地貌、古水系控制岩溶发育强度。其发育规律为:岩溶作用是下古生界储集层发育的基础;岩性和断裂作用决定内幕储层的形成与发育。主要以岩溶作用产生的背景与条件、发展或消亡过程为主线,辅以断裂与裂缝对储层的改造作用,分2个层次建立了下古生界碳酸盐岩储层的发育模式。经钻采实践检验,储层发育规律与建立的储层发育模式均得到证实。     

黔中隆起及其周缘地区“下组合”油气地质特征

黔中隆起及其周缘地区包括滇黔北部坳陷、黔中隆起、滇东隆起、黔西南坳陷、黔南坳陷和武陵坳陷等六个一级构造单元。“下组合”包括震旦系、寒武系、奥陶系和志留系,具有丰富的油气资源和较好的油气成藏条件。两套区域性海相烃源岩,包括下寒武统牛蹄塘组碳质页岩和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组石灰岩和碳质页岩,Ro值普遍在2%以上,主体处于高成熟晚期—过成熟早期。上震旦统陡山沱组发育地区性黑色页岩和碳质灰岩等烃源岩。主力储层包括上震旦统灯影组、中—上寒武统、下奥陶统桐梓组—红花园组及下志留统石牛栏组。区域盖层发育于下寒武统下部和下志留统下部,皆以泥质岩为主。各区块海相“下组合”纵向生储盖组合发育情况有所差异,黔中隆起区和黔南坳陷有两套组合,滇黔北部坳陷则有四套组合。以下寒武统牛蹄塘组为烃源岩、上震旦统灯影组白云岩为储层、下寒武统泥岩为盖层的生储盖组合,是黔中隆起及其周缘地区“下组合”勘探的主要目的层系。     

中上扬子地区碳酸盐岩储层发育分布规律及主控因素

以构造一层序地层学理论和动态演化现为指导,对中上扬子区震旦纪-中三叠世储层发育分布规律进行新一轮的分析,认为纵向上碳酸盐岩储层与层序格架发育具有良好的对应关系,即对应于全球二级海平面变化旋回中的高水位体系域;储层非均质性强;下古生界以溶蚀、岩溶、白云化和构造缝形成的次生孔隙为主要储集空间,上古生界原生孔和次生孔均为储集空间.横向上层序格架内储层发育和分布的有利区域具有差异性;优质储层多发育于潮坪、缓坡、岩溶斜坡和台内、台缘礁滩环境中,且与白云化作用、溶蚀作用、岩溶作用和构造改造作用密切相关;上二叠统-中三叠统储层分布在纵横向上均具有特殊性.综合分析认为层序地层格架控制了碳酸盐岩储层发育和分布规律,即主要储层的发育与全球二级海平面升降旋回中的高位期具有明显的一致性,而且二级海平面旋回中的三级海侵旋回也为有利区域性储层发育的层位;海退旋回的晚期有利于古岩溶型的碳酸盐岩储层发育,而海侵旋回的初期-早期,有利于台地边缘或台内滨外滩的碳酸盐岩储层发育;层序格架中的高能沉积环境、有利的岩溶和成岩环境,以及构造复合作用是形成优质储层的主控因素.     

冀中坳陷前第三系岩溶发育规律及其控制因素

冀中坳陷自蓟县纪杨庄运动以来经历了七次较大规模的构造运动,伴随发育有七期岩溶,但只有最晚的发生于印支—燕山运动的第Ⅶ期岩溶被较多保存下来,它可划分出三个次级岩溶期。从中元古界长城系高于庄组到下古生界奥陶系峰峰组,潜山碳酸盐岩的溶蚀作用发生在多个层位,尤其是蓟县系白云岩和奥陶系灰岩岩溶现象普遍。纵向上可统计出第Ⅶ期岩溶中的全部三期次级岩溶,岩溶层位主要为蓟县系雾迷山组、寒武系及奥陶系。钻井中泥浆漏失现象普遍,其中单井泥浆漏失量最大的层位是雾迷山组,其次是奥陶系,寒武系相对最小。冀中坳陷岩溶的总体展布特征表现为水平岩溶带距古地表的深度由凹陷向凸起变大,而水平岩溶带的厚度总体呈现由凹陷向凸起减小的趋势。构造运动、多层系碳酸盐岩的发育以及多套烃源岩的生烃演化,是影响冀中坳陷岩溶发育的三个主要控制因素。     

塔北地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶类型、期次及叠合关系

古岩溶作用是塔里木盆地北部地区奥陶系海相碳酸盐岩储层形成的关键要素之一.本文以岩石学、地球物理资料及测试分析资料为基础,将塔北地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶划分为准同生岩溶、埋藏岩溶、风化壳岩溶三大类及若干亚类.准同生岩溶作用控制早期碳酸盐岩储层的形成与分布,埋藏岩溶作用一般沿原有的孔缝系统进行,是碳酸盐岩储层优化改造的关键因素之一,风化壳岩溶作用是奥陶系碳酸盐岩储层形成的关键作用.塔里木叠合盆地的多旋回构造演化特点,形成了塔北奥陶纪不同阶段、不同类型碳酸盐岩6期古岩溶作用的叠加、改造关系,其中对于塔北地区奥陶系古岩溶储层起重要作用的为早加里东期Ⅱ幕.加里东中期Ⅰ幕、Ⅱ幕和海西早期.塔北地区奥陶系各类岩溶具有复杂而显著的叠合关系,准同生期岩溶为后期的埋藏岩溶提供了成岩介质通道,随后发育的埋藏及风化壳岩溶则是继承并叠加早期准同生岩溶通道的发育,最终成为潜在的优质储层.     

川西坳陷中段三叠系雷口坡组—马鞍塘组油气地质条件及有利勘探目标分析

川西地区三叠系发育马鞍塘组滩相裂缝-孔隙型储层、雷口坡组顶部不整合面岩溶缝洞型储层以及雷口坡组台地边缘滩和台内滩相孔隙型储层等多套多种类型的碳酸盐岩储层,油气地质条件良好。认为川西坳陷中段孝新—合丰构造带主要以雷口坡组台内滩、不整合面岩溶储层及马鞍塘组滩相储层为主要勘探目标层系,其中孝泉、新场构造是近期该构造带最有利的勘探目标。坳陷西缘构造带主要以雷口坡组台缘滩及马鞍塘组浅滩相储层为主要勘探目标层系,圈闭面积较大的安县、鸭子河、大邑构造是该构造带风险勘探的有利目标。坳陷东坡构造带主要以雷口坡组台内滩相及不整合面岩溶储层为目标。     

四川盆地东部石炭系古岩溶储层成岩流体：来自流体包裹体、微量元素和C、O、Sr同位素的证据

相当Moscovian阶的石炭系黄龙组古岩溶储层是川东地区最重要的天然气储层类型之一。通过对石炭系古岩溶储层岩石组构、成岩演化序列以及铁锰锶微量元素、碳氧锶稳定同位素和流体包裹体综合研究,可将川东石炭系古岩溶型碳酸盐岩划分为古风化壳岩溶岩和埋藏岩溶岩两种成因类型,成岩流体可划分为三种类型:①古表生期大气水渗流-潜流成岩环境下的强氧化性低温大气水,流体具有富Fe和Mn、极低Sr含量、δ13C和δ18O值弱负偏以及极高87Sr/86Sr比值的性质;②中-深埋藏成岩环境下的强还原性深部混合热流体,属富Mn和Fe、贫Sr、δ18O值明显负偏性质的中-低温、含MgCl2-H2O、NaClMgCl2-H2O体系流体;③深埋藏成岩环境下的酸性压释水,属富Mn和Fe、δ13C值明显负偏性质的中-高温、含Na2SO4-H2O、Na2CO3-H2O、NaHCO3-H2O体系流体。各成岩流体对古岩溶储层发育具有重要的控制和影响作用,其中经强氧化性低温大气水的淋滤溶蚀形成孔、洞、缝非常发育的古风化壳型岩溶储层叠加后期的酸性压释水的溶蚀再改造,可大大改善储层的孔渗性,并在喜山期构造破裂作用下,最终形成川东石炭系规模性裂缝-孔隙型古岩溶储层。     

鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶储层控制因素分析

鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶储层演化经历了多期次的叠加。根据古岩溶的演化期次,分别编制了奥陶系地层厚度图、前石炭纪岩溶古地貌图及奥陶系顶面构造图。结合岩溶发育机理,系统分析了各个阶段岩溶储层发育的控制因素,进而综合预测了岩溶储层发育的有利区带,为奥陶系的油气勘探指出了有利方向。同沉积期,鄂尔多斯盆地存在伊盟古隆起、中央古隆起和韩城古隆起,这3个隆起带共同控制着岩溶储层的发育,隆起的鞍部、斜坡带以及坳陷中的微隆起带是岩溶储层发育的有利地区;裸露风化壳期,古岩溶地貌和古沟槽的展布是岩溶储层发育的主控因素,古岩溶坡地为岩溶作用的进一步发生创造了条件;埋藏期,奥陶系顶面起伏形态始终处于中部高、东西低,中部隆起与东部坳陷之间存在一陡坡带,中部隆起带为压释水运聚的有利方向,而陡坡带为压释水的强烈转换区,这一特征决定了岩溶储层的最终分布。因而,同沉积期隆起斜坡带、裸露风化壳期岩溶坡地以及埋藏期陡坡带的叠加位置将是岩溶储层发育的有利区域。     

海平面波动中的岩溶响应——以塔里木盆地牙哈-英买力地区下古生界为例

岩溶成因碳酸盐岩油气储层的展布预测,是全球石油地质家一直在探索的热点问题之一。下古生界岩溶型碳酸盐岩储层是盆地内极有潜力赋存大油气田的储集体。本文以岩溶类型研究为基础、以海平面波动史构建为切入点、以塔里木盆地下古生界为例,开展了海平面波动中的岩溶响应研究。分析表明,塔里木盆地早古生代海平面下降期均发育了准同生岩溶。准同生岩溶为埋藏岩溶和风华壳岩溶提供了良好的溶蚀介质输导孔隙。地球物理资料显示,塔北下奥陶统的两期风化壳岩溶叠加于先期的准同生岩溶作用之上。海平面波动史的重建及岩溶格架分析表明,塔里木地区早古生代海平面波动与岩溶发育呈现良好的耦合关系。海平面变化是控制塔里木盆地下古生界岩溶储层发育的一个重要的因素。     

黔东南地区寒武系碳酸盐岩成岩作用分析

黔东南地区寒武系地层是典型的碳酸盐岩地层。分布广泛且有较好的储层。为了更好地了解该地层的岩性、孔隙状况等地质特征,以贵州东部三都-丹寨剖面寒武系地层为例,分析了各组段的岩石学特征,确定了其沉积环境,在此基础上对形成现有岩石孔隙等特征的相应的成岩作用进行了分析。指出白云化作用是该区的主要成岩作用,主要表现在中寒武统都柳江组-在准同生白云化作用下形成大套厚层的白云岩。埋藏溶解作用形成的次生溶孔是该区中上寒武统的典型特征,有利于改善碳酸盐岩的储层物性。重结晶作用、压溶作用等对储层孔隙的形成也起到重要作用,并列出了黔东南地区寒武系地层各层组的成岩演化史。     

四川盆地东部下寒武统龙王庙组碳、氧同位素组成及古环境意义

在野外沉积特征研究、室内薄片观察的基础上,对四川盆地东部龙王庙组22个碳酸盐岩样品的碳、氧同位素进行测试,在充分论证样品的有效性后,分析研究区龙王庙组碳、氧同位素特征,进而探讨龙王庙组沉积期的古气候及古海洋环境。样品实验数据显示δ13C值分布在-1.533‰~2.619‰,平均为0.046‰;δ18O值分布在-9.916‰~-3.580‰,平均为-7.746‰;碳、氧同位素整体变化趋势与扬子地台其他区域基本相同。古海洋环境恢复表明,龙王庙组沉积期四川盆地东部整体处于海相环境,海水盐度呈先降低、后增高、复又降低的多段式变化;海水温度主要分布在20~30℃,属于温暖或炎热的亚热带气候;在海平面缓慢波动性下降、陆架暴露、生物灭绝的沉积环境影响下,龙王庙组δ13C值具有负漂移的演化趋势。龙王庙组沉积中期的水体深度最浅,古盐度最高,是白云岩最为有利的发育阶段。     

四川盆地川中地区震旦系灯影组碳酸盐沉积物成岩作用与孔隙流体演化

以四川盆地川中高石梯-磨溪地区钻井岩芯和水样资料为主,盆地周边地面剖面露头资料为辅,采用微量元素、阴极发光、包裹体、同位素等分析手段进行岩石学和地球化学分析,在此基础上讨论了灯影组碳酸盐岩的成岩作用变化和成岩作用过程中孔隙流体的演化。研究结果表明:灯影组碳酸盐岩沉积物在沉积作用和成岩作用过程中广泛地受到孔隙流体和成岩作用变化的影响,发生过海水的胶结作用、早期大气水成岩作用（溶解作用和沉淀作用）、表生喀斯特化作用、构造控制的热液白云石化和密西西比谷型矿化作用、碳氢产生时的溶解作用、油热裂解时焦沥青的充填孔洞作用等,其中喀斯特化和热液白云石化对储层的发育起着重要的作用。然而,灯影组孔隙流体广泛地被白云石化作用和喀斯特化作用的修饰。现今地层水资料分析表明这些成岩作用明显地影响蒸发海水的地层水流体。地层水分析资料在Ca-Br及Mg-Br关系图上显示出蒸发海水的特征,Ca的浓度比蒸发海水分布曲线要高,Mg的浓度比蒸发海水曲线要低,为灯影组沉积物在成岩作用过程中发生过白云石化作用的结果。     

山东孤岛潜山凸起区裂隙岩溶热储资源综合评价与发电潜力研究

山东孤岛潜山凸起区是以古生界为基底的披覆背斜,发育巨厚的寒武纪—奥陶纪碳酸盐岩,具备形成大型裂隙岩溶热储的条件。为研究该区热储的开发利用前景及发电潜力,在深入分析该区地质背景的基础上,以Gg2孔为例,查明寒武系—奥陶系以碳酸盐岩为主,其中奥陶纪八陡组、五阳山组、北庵庄组,寒武纪—奥陶纪三山子组及寒武纪张夏组以灰岩和白云岩为主,可形成良好的裂隙岩溶热储,累计厚度约480 m。以热储中点处温度为平均温度,以中、低温双循环地热发电为利用方向,下限温度按70 ℃估算,该区裂隙岩溶热储可供发电的热量为804×10¹⁶ J,当服务年限设为30 a、热效率系数设为7%时,估算的发电潜力为595 MW,为大型地热田。     

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。     

Reservoir potential of carbonate rocks in the Kutai Basin region,East Kalimantan,Indonesia

Fifteen percent of the exploration wells drilled in the Kutai Basin region were targeted for stratigraphic play-types. Carbonate reservoirs comprise almost 70% of the objectives in these stratigraphic plays. There was need for a better understanding of the carbonate reservoir potential in the region. Accordingly, this study was carried out. The distribution, depositional environment as well as factors controlling the quality of carbonate reservoirs are reviewed and analyzed. Carbonate reservoirs in the study area can be found sparsely throughout the Kutai Basin. Carbonates range in age from Oligocene (Bebulu limestone) to Late Miocene (Dian limestone). The main constituents of these carbonate build-ups are platy-corals, encrusting red algae and larger benthonic foraminifera. Most of the carbonates were deposited in a shallow marine environment (inner to middle shelf) during rises in relative sea level. Highstand system tracts are characterized by well-developed carbonate facies-belts. The carbonate build-ups generally occur as isolated bedded mounds, from a few feet up to 1000 ft in thickness. The preservation of primary porosity is generally poor due to diagenetic processes during burial history, particularly the infilling of pores by non-ferroan calcite cement. The development of secondary porosity is limited, due to the retardation of subsurface fluid flow by non-permeable layers, and the absence of solution effects due to sub-aerial exposure and karstification. Preserved porosities are mainly present as vugs, best developed in coarse-grained shelf-margin facies, which may not have subsequently been completely filled by calcite cement. Early hydrocarbon migration may retard the diagenetic processes and preserve the primary carbonate porosity.     

麦盖提斜坡奥陶系碳酸盐岩碳氧同位素特征及其意义

依据实测的塔里木盆地麦盖提斜坡玉北地区41个碳酸盐岩碳氧同位素数据,结合岩石学方法,研究了碳氧同位素的组成、演化及其地质意义。数据显示,δ~(13) C值主要分布在-2.6‰~0.7‰,均值为-1.0‰;δ~(18) O值分布在-9.4‰~-3.5‰,均值为-6.9‰。玉北地区古盐度为118.39~126.34,平均为121.94。奥陶系碳酸盐岩淡水改造作用明显。碳氧同位素的组成和演化不但可以指示沉积环境,而且还与生物生产率以及古海平面变化呈正相关性:δ~(13) C的低值对应于局限台地台内滩亚相沉积环境;δ~(13) C的高值对应于开阔台地滩间海、台内滩亚相沉积环境。碳氧同位素组成还对成岩环境有明显响应:鹰山组δ~(13) C与δ~(18) O均向高负值偏移,表明经历过强烈的表生岩溶作用;蓬莱坝组δ~(13) C低—中负值,δ~(18) O表现为高负值,在白云岩储层中可见鞍状白云石及燧石,主要为深埋藏成岩环境;良里塔格组同位素特征为δ~(18) O高负值,δ~(13) C低正值,并且在进入埋藏岩溶阶段之前还经历过风化壳岩溶作用。     

塔里木盆地乌什地区上震旦统奇格布拉克组地球化学特征及其地质意义*

塔里木盆地寒武系盐下地层资源量巨大,上震旦统奇格布拉克组是该领域风险勘探的重要层系之一,但当前该层系勘探尚未取得重大突破,其中岩相古地理格局及储集层主控因素认识不深是制约勘探突破的重要因素之一。文中以乌什地区昆盖阔坦剖面为研究对象,通过地层精细描述和104块岩石薄片分析,并优选样品开展常微量元素、稀土元素、碳氧锶同位素、白云石有序度及U-Pb同位素年龄测试,分析了奇格布拉克组沉积环境及白云岩成因。结果表明: (1)塔里木盆地乌什地区昆盖阔坦剖面奇格布拉克组厚约141 m,主要发育叠层石、凝块石、泡沫绵层石3种微生物白云岩和鲕粒、粘结颗粒2种与微生物作用相关的颗粒岩,并根据相序组合可以划分为4个段,自下而上构成碳酸盐缓坡背景下的内缓坡潮坪—微生物丘滩沉积序列;(2)地球化学分析表明,奇格布拉克组沉积时期研究区整体处于温暖、干旱气候条件下的近岸浅水环境,海水具有较高盐度、较高水温和氧化—弱氧化特征,海平面先逐渐上升后快速下降;(3)奇格布拉克组白云岩形成于准同生—浅埋藏期,白云石化流体为具有较高盐度的海水。该研究成果不仅可以为塔里木盆地晚震旦世岩相古地理研究提供依据,还可以为储集层主控因素分析提供依据。     

Research on Diageneses of Cambrian Shoal Facies Carbonate Rocks in the Xiadong Area, Hubei Province

With continuous outcrops, developed shoal fades rocks, complete types of diagenesis and changeable diagenetic environments, Cambrian strata are well developed in the Xiadong area, Yichang, Hubei Province. Under the combined influence of numerous diageneses, secondary pores can be formed, which result in better reservoir properties of the rock strata.The Cambrian rocks in this area consist of mainly carbonate rocks and secondarily detrital rocks. The carbonate rocks are dominated by grainstones including wormkalk, calcirudite-calcarenite, oolitic limestone and oncolitic limestone. Graded bedding and cross bedding are well developed in the strata, which indicates that the formation environment is of a high-energy shoal facies.In this area, there has developed a sequence of stable Cambrian platform carbonate deposition. The evolution trend is as follows: open sea shelf facies→intertidal low-energy restricted sea facies→Hntertidal high-energy shoal facies→coastal shoal facies→evaporite tidal-flat facies