川东北龙岗东地区二叠系-三叠系热液活动证据及意义

基于川东北龙岗东地区长兴组-飞仙关组岩石学特征研究,结合储层段白云岩和非储层段海相沉积灰岩及其充填矿物的稀土元素、流体包裹体、激光拉曼等分析,认为该地区二叠系-三叠系地层中存在鞍状白云石-黄铁矿、萤石-石英等热液矿物组合,对应的流体包裹体均一化温度均高于正常地层温度。所有长兴组-飞仙关组储层段白云岩样品均具有与海相沉积灰岩相同的Ce显著正异常特征,而大部分则具有与鞍状白云石相似的REE配分曲线特征,呈显著Eu正异常。热液矿物萤石和石英内普遍具有含沥青包裹体,为龙潭组生油高峰所捕获到的含油包裹体高温裂解后的产物。根据矿物占位关系和油气充注时期,可将该区热液活动划分为两期,第一期对应晚二叠世-早三叠世,作用方式为热液流体对白云岩储层形成的促进作用和后期改造作用;第二期对应晚三叠世,作用方式为鞍状白云石、石英、萤石对储渗空间的充填作用。晚二叠世-早三叠世初期活跃的张性深大断裂可以为热液流体的活动提供运移通道。     

川东北地区长兴组白云岩储层的成因研究

以岩石结构与白云石Mg/Ca比值和有序度分析为基础,结合Sr,Fe,Mn微量元素和C,O,Sr同位素地球化学特征,对川东北地区上二叠统长兴组白云岩成因进行研究,结果表明长兴组白云岩有准同生白云岩和埋藏白云岩两种成因类型,储层只是埋藏白云岩化作用的产物,其形成过程可划分为早、中、晚3个成岩阶段,各成岩阶段埋藏白云岩化流体都来自于上覆地层飞仙关组的高盐度海源地层水,证据包括如下几个方面:①埋藏白云岩的岩石学特征明显地有别于准同生白云岩;②长兴组各类白云岩的Sr,Fe,Mn微量元素特征表明埋藏白云岩作用发生在无大气水影响的封闭体系中;③白云岩的C,O同位素组成特征符合埋藏白云岩的δ13C和δ18O分布区间;④长兴组与飞仙关组埋藏白云岩的Sr,Fe,Mn微量元素和Sr同位素地球化学特征基本一致。     

塔里木盆地肖尔布拉克剖面下丘里塔格组层序地层及其油气勘探意义

塔里木盆地晚寒武世台地沉积区发育大量的白云岩,其中蕴涵着大量白云岩储层。以柯坪地区肖尔布拉克剖面为例,首次提出了以地层单层厚度为划分依据划分层序地层的方法,结合岩石学分析结果,确定了肖尔布拉克剖面寒武系下丘里塔格组白云岩的层序地层四分方案,塔中地震资料表明该四分方案可能适用于塔里木盆地整个西部台地区。根据肖尔布拉克剖面下丘里塔格组白云岩的岩石学分析,埋藏岩溶作用产生的溶蚀空间为该白云岩段的主要储集空间,因此可将下丘里塔格组白云岩储层定义为"埋藏岩溶型白云岩储层",该储层发育位置与层序界面有密切关系,一般沿层序界面之下发育。根据上寒武统白云岩的层序地层四分方案,与层序地层对储层的控制作用,提出了塔里木盆地西部台地区上寒武统"埋藏岩溶型复式白云岩储层"概念,并给予了阐释。     

四川盆地开江-梁平台棚东侧长兴组礁白云岩沉积-成岩-成藏系统

长兴组礁白云岩是川东北地区最重要的天然气储层类型之一。通过对开江-梁平台棚东侧长兴组礁白云岩岩石组构、成岩演化序列、铁锰锶微量元素、碳氧锶稳定同位素、流体包裹体、油气性质及来源综合研究,认为古地貌格局控制了开江-梁平台棚东侧不同类型台缘生物礁的展布,古海平面的"升降"控制了生物礁形态及规模,台缘礁坪/礁盖滩微相及部分毗邻发育的骨架礁相带控制了优质储层发育位置和空间展布规律;可将长兴组白云岩划分为准同生白云岩和埋藏白云岩两种成因类型,优质的礁、滩相白云岩储层仅与多期次埋藏白云石化作用有关,推测成岩流体主要来源于封存地层中的早-中三叠世蒸发岩溶解产生的具低Mn含量、较低Fe含量、高Sr含量、较高δ~(13)C值、较高~(87)Sr/~(86)Sr比值特点的高盐度埋藏循环海源孔隙水,并有长兴期同生卤水和深部有机酸热液混入;按水文体制,将长兴组白云岩成岩系统划分为4类,分别为海源同生卤水、封存卤水、混源热卤水和深源混合热卤水成岩系统,认为混源热卤水成岩系统埋藏白云石化和溶蚀作用是提高储层质量的关键;论证了开江-梁平台棚东侧长兴组存在同一流体输导体系控制的埋藏白云石化作用与油气充注成藏的统一"成岩-成藏"系统,揭示了长兴组白云岩沉积-成岩-成藏耦合关系,为该地区下一步天然气勘探目标优选提供地质依据。     

川西南周公山及邻区下二叠统碳酸盐岩成岩作用对储集性的影响

川西南周公山及邻区下二叠统的中-低孔、中-低渗碳酸盐岩储层的储集空间以次生成因的溶孔、溶洞和构造裂缝为主.研究认为,多世代方解石胶结、化学充填作用以及埋藏期的压实(溶)作用是孔隙很难得到保存的主要原因;同生-准同生期的混合水云化作用和表生期、埋藏期的流体溶蚀作用则产生了大量的次生溶孔、洞,使储层的孔渗性得到明显的改善;构造破裂作用可以产生新的储集空间,还影响各储集体之间及单一储集体内部空隙的连通.成岩相分为混合水云化-溶蚀-破裂相、溶蚀-胶结相和胶结-压实-压溶相.各种成岩作用的叠加形成了现今下二叠统油气储层的分布格局.     

川中地区上三叠统须家河组成岩层序地层学特征

充分利用薄片分析以及X-衍射等资料,结合元素俘获(ECS)测井解释所获得的岩石矿物组合特征,从层序界面对成岩特征的控制以及不同基准面旋回内的成岩作用发育规律两个方面分别对川中须家河组层序地层格架内的成岩作用特征进行探讨。结果表明,须家河组可划分为2个超长期和5个长期基准面旋回层序。须二段、须四段底部的层序界面之下碳酸盐胶结物含量普遍增加,而界面之上的砂体普遍见溶蚀现象,储层物性相对变好。须四段基准面上升半旋回时期形成的沉积物颗粒粒度较粗、泥质含量低、砂体厚度大、连通性好,在成岩过程中原生孔隙容易得到保存,再加上受到层序界面所控制的有机酸性水溶蚀作用的影响,有利于次生孔隙的产生。而基准面下降期,砂体的连通性变差、泥质夹层增多,在成岩过程中原生孔隙不易保留同时也不利于次生溶蚀孔隙的产生,因而物性最差。须二段总体也具此规律,但由于其埋藏更深,经历成岩作用更为复杂,因此并不如须四段明显。研究成果可为研究区优质储层追踪对比及预测提供依据,同时也能为成岩层序地层学的研究提供借鉴。     

川东北地区飞仙关组白云岩成岩作用与系统划分

通过对川东北地区下三叠统飞仙关组白云岩的结构-成因分类、成岩作用方式、成岩演化序列和铁、锰、锶微量元素,碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征的综合研究,从盆地大尺度的成岩作用组合特征出发,按“水文体制”将飞仙关组白云岩划分为4个成岩系统:(1)准同生阶段孔隙卤水成岩系统;(2)早-中成岩阶段地层压实热卤水成岩系统;(3)晚成岩阶段混合热卤水成岩系统;(4)构造隆升阶段油田热卤水成岩系统.各阶段成岩系统白云化流体性质和来源具有一定的亲缘性和继承性发展演化特点,但水－岩相互作用过程、成岩方式、产物和组合特征各不相同,与储层发育密切相关的成岩方式主要是各成岩系统中的多期次埋藏白云化和溶蚀作用.根据各成岩系统中成岩作用与储层在时间-空间上的耦合与匹配关系,可将优质白云岩储层和油气藏控制因素归结为3点:(1)早-中成岩阶段埋藏白云化为储层发育基础;(2)晚成岩阶段埋藏白云化扩大,提高了储层分布范围与质量;(3)构造隆升阶段破裂、TSR和溶蚀作用是形成飞仙关组高效气藏的关键.      

关于苏里格气田东二区盒8段储层成岩相的再认识

成岩相作为油气勘探过程中的热门方法,其定义的不同造成研究成果的差异。前期通过对苏里格气田东二区盒8段储层岩石学和成岩作用的详细研究,按照邹才能等(2008)提出的成岩相分类和命名原则,将研究区盒8段储层划分为五种成岩相。此次研究结合流体包裹体的分析测试结果,对研究区盒8段储层的成岩环境进行了分析,并利用成岩环境对其成岩相进行了再研究,在原研究程度的基础上完善了成岩相的形成过程和形成阶段。研究区盒8段储层在成岩过程中经历了淡水-弱酸性的大气成岩环境、弱酸性-酸性的埋藏成岩环境和弱碱性的埋藏成岩环境。受成岩环境的影响,形成了不同的成岩相:同生成岩-早成岩A早期受大气淡水、弱酸性埋藏成岩环境的影响,主要发生压实、弱酸性溶蚀作用形成弱溶蚀-压实相;早成岩A晚期-早成岩B期受弱酸性埋藏成岩环境的影响,压实作用与酸性溶蚀作用持续增强,形成溶蚀-压实相;中成岩A期-中成岩B早期为酸性埋藏成岩环境,广泛产生胶结作用与酸性溶蚀作用,形成溶蚀-胶结相;中成岩B晚期表现为碱性埋藏成岩环境,主要发生碱性交代作用,形成交代相。根据储层成岩相的影响因素:岩性、成岩环境、成岩作用类型和孔隙结构特征,按照"成岩相是成岩环境的物质表现"的定义,提出采用"岩性+成岩环境+(孔渗级别)+主要成岩作用"的命名方法,将苏里格气田东二区盒8段储层成岩相划分为五种类型:中细粒(杂)砂岩大气环境致密压实相;净砂岩大气、酸性埋藏环境特低孔渗溶蚀-压实相;净砂岩酸性埋藏环境低孔渗溶蚀相;净砂岩酸性埋藏环境特低孔渗溶蚀-胶结相以及净砂岩碱性埋藏环境致密交代相。     

川东北元坝地区三叠系飞仙关组鲕粒滩暴露标志的识别与地质意义

四川盆地东北部元坝地区下三叠统飞仙关组储层主要为台地相鲕粒滩灰岩沉积。以研究区6口井岩心观察描述、15块岩心薄片及200块岩屑薄片鉴定为基础,结合扫描电镜及电子探针等分析手段,识别出元坝地区飞仙关组鲕粒灰岩成岩过程中的五种暴露标志:大气淡水方解石胶结物、溶蚀现象(鲕粒内溶孔充填淡水方解石)、含砾屑鲕粒灰岩(砾屑为海滩岩的破碎产物)、渗流黏土及渗流粉砂、褐铁矿化现象。综合区域地质及构造演化,认为飞仙关期二时末期海平面下降,使原沉积区暴露地表,经受大气淡水淋滤和溶蚀。这些暴露现象可作为识别碳酸盐岩层序界面的重要标志,也可以对精细层序的划分进行印证。暴露溶蚀作用易形成大量的次生孔隙,有利于优质储层的形成。     

四川元坝地区长兴组层序地层特征及Fischer图解

上二叠统长兴组分别与飞仙关组、吴家坪组整合接触,在元坝地区为一套稳定的海相碳酸盐岩沉积建造,有利于开展层序地层学研究。通过地震地层学方法、岩石岩相地层学方法以及Daubechies小波分析方法对元坝地区长兴组层序界面、体系域进行识别及特征研究,共划分出2个Ⅲ级层序(旋回)。进一步在单井上进行米兰科维奇旋回的划分及对比,通过岩石学及Daubechies小波方法解释结果可知db5曲线,由此识别出的36个旋回与人工解释的米兰科维奇旋回良好对应。将解释结果绘制Fischer图解,进一步对所得图解进行元坝地区长兴组地层可容空间演化特征分析,再次证实元坝地区长兴组存在的2次可容空间周期变化。最后以本实例为基础对Fischer图解形态特性、影响因素进行讨论。     

大牛地气田上古生界储层埋藏—成岩演化过程

综合运用铸体薄片、扫描电镜、包裹体测温和拉曼分析等资料和方法,从地层埋藏历史、地温、压力、储层成岩特征、储层流体差异和物性演化等方面对大牛地气田上古生界致密砂岩储层成岩-成藏过程进行细致解剖。研究表明:大牛地气田上古生界储层埋藏成岩过程可划分为强机械压实阶段、复杂成岩演化阶段、储层定型阶段和抬升-弱改造阶段。四者对应的典型特征分别为储层强烈减孔（压实率约22.2%～97.5%）;发生两期油气充注（距今约200 Ma和180 Ma）,同时成岩演化类型多样,深刻影响储层物性;发生第三期油气充注（距今约150 Ma）,并且多数储层达到致密化程度（孔隙度小于10%）;构造大幅度抬升,张裂缝弱发育。油气充注早于储层致密化,微裂缝的发育可能为储层渗透率提升的关键。     

The origin and alteration of calcite cement in tight sandstones of the Jurassic Shishugou Group,Fukang Sag,Junggar Basin,NW China: implications for fluid–rock interactions and porosity evolution

The Shishugou Group, which consists of Middle Jurassic Toutunhe Formation and Upper Jurassic Qigu Formation, is currently an important hydrocarbon exploration target in the Fukang Sag of Junggar Basin, China. The Shishugou Group sandstones experienced a complex diagenetic history with deep burial (3600–5800 m) to develop low–ultralow porosity and permeability reservoir with some high-quality reservoirs found in the tight sandstones owing to the reservoir heterogeneity. This integrated petrographic and geochemical study aims to unravel the origin and alteration of calcite cement in the Shishugou Group sandstones and predict fluid–rock interaction and porosity evolution. The Shishugou Group sandstones (Q_43.8F_7.4R_48.8) have a dominant calcite cement with strong heterogeneity forming in two generations: poikilotopic, pore-filling masses that formed at an early diagenetic stage and isolated rhombs or partial grain replacements that formed at a late stage. The Shishugou Group, which are lacustrine sediments formed in low–medium salinity lake water in a semiarid–arid climatic environment, provided the alkaline diagenetic environment needed for precipitation of chlorite and early calcite cements in early diagenesis. The Ca²⁺ of the pore-filling calcite cements was sourced from weathering or dissolution of volcanic clasts in the sediment source or during transport in under oxidising conditions. The δ¹⁸O_V-PDB and δ¹³C_V-PDB values of calcite were significantly controlled by distance from the top unconformity and underlying coal-bearing stratum with carbon sourced from atmospheric CO₂, and organic matter. The early carbonate cement inhibited burial compaction producing intergranular pore spaces with enhanced reservoir properties by late dissolution under acidic conditions. Anhydrite cement reflects reaction of organic acid and hydrocarbon with the sandstones and is associated with fluid migration pathways. The fluid–rock interactions and porosity evolution of the tight deep sandstones produced secondary pores that filled with hydrocarbon charge that forms this deep high-quality reservoir.     

前前陆盆地层系砂岩成岩环境特征及其孔隙演化——以鄂尔多斯盆地西缘二叠系为例

鄂尔多斯西缘二叠系为前前陆盆地层系，砂岩成岩作用仍受前陆盆地构造的影响，不同构造分区砂岩储层的成岩环境存在一定的差别。研究发现，西缘逆冲带砂体经历了浅埋藏弱压实和溶蚀作用，储集物性最优；斜坡带砂岩储层不仅残留少量粒间孔隙，而且溶蚀作用形成的次生孔隙对储集空间的改善十分明显；压实压溶作用和胶结充填作用严重损害前渊带砂岩原生孔隙，但后期的凝灰质溶蚀蚀变作用对储层性能有一定的改善，仍不失为天然气的有效储层。     

开江-梁平地区上二叠统长兴组储层岩石学特征

以露头剖面测量、单井岩芯观察和室内薄片鉴定为依据,结合不同结构和成因类型白云岩(或白云石)的n(Mg)/n(Ca)比值,有序度和C、O、Sr同位素特征,对开江-梁平地区长兴组碳酸盐岩储层成岩作用与孔隙发育和演化规律进行了综合研究,确定研究区对储层破坏最大的成岩作用是胶结、压实-压溶、新生变形和次生矿物的充填等作用,而对储层贡献最大的建设性成岩作用主要为埋藏白云岩化、重结晶、溶蚀和破裂等作用,有效地改善了储层的孔渗性,形成以粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、晶间溶孔、超大溶孔、溶洞和溶裂缝等多种次生孔隙类型组合的礁、滩相储层基本特征。在再造成岩序列和恢复孔隙演化历史的基础上,对储层发育与孔隙演化的关系可得出如下几点结论:①有利的礁、滩相带决定了储层发育的位置和空间展布规律;②礁、滩复合体的多期次埋藏白云岩化是形成储层的基础;③破裂作用和溶蚀作用是改造储层和提高储层质量的关键。     

准噶尔盆地西北缘二叠系碎屑岩储层成岩相与成岩演化研究

西北缘克百地区二叠系砂砾岩储层是准噶尔盆地最重要的油藏储集岩之一。运用偏光显微镜在对碎屑岩储层的成岩作用、自生矿物及孔隙特征详细观察的基础上,结合扫描电镜、孔渗测试及测井、录井资料的分析,对该区二叠系砂砾岩储层的岩石类型和成岩作用进行了研究,指出压实作用、胶结作用、溶蚀作用是影响该类储层物性的主要成岩作用。在此基础上,结合成岩作用和成岩阶段的研究,划分出了7个成岩相:1）高成熟强溶蚀相,2）高成熟强胶结相,3）高成熟中胶结中溶蚀相,4）高成熟弱压实相,5）高成熟强压实相,6）低成熟弱压实相,7）低成熟强压实相,并对各个成岩相的形成条件、成岩特征、成岩环境、成岩演化序列和成岩模式进行了归纳和总结,对不同成岩相的砂砾岩储集性能进行了分析,阐述了优良储层发育的主要成岩相带及沉积相带。     

准噶尔盆地莫索湾地区清水河组深层优质储层特征及其物性控制因素

为了明确准噶尔盆地腹部莫索湾地区清水河组储层特征及其成因,综合利用铸体薄片、扫描电镜、物性、X衍射等多种分析测试手段,并结合钻测井、地层测试资料及区域埋藏史、古地温、沉积体系等相关研究成果,详细分析了清水河组储层成岩作用特征及其物性控制因素,并在此基础上总结成岩模式。研究结果表明:清水河组储层具有低成分成熟度、高塑性岩屑含量及高结构成熟度的"一低两高"特征;尽管储层主体埋深在3 500m以下,但储集空间仍以原生粒间孔为主,平均孔隙度为15.47%,平均渗透率可达226.6mD,为典型的深层优质储层;储层成岩作用总体表现为"中压实中强压实、强溶蚀、弱胶结"的特征,尽管储层埋深较大,但成岩阶段整体仍处于中成岩A1亚期;区域连片的厚层辫状河三角洲前缘水下分流河道及河口坝中细砂岩及中粗砂岩是形成深层优质储层的基础,而成岩过程中储层物性保存主要受控于早期碳酸盐胶结抗压实、绿泥石包壳及后期酸性成岩流体条件下的溶蚀增孔作用;除上述沉积、成岩控制因素外,地层超压的存在使得储层在深埋条件下压实强度显著降低,是储层物性保存的关键,同时在储层成岩演化过程中及现今盆地不断降低的地温梯度也有效延缓了储层的成岩进程。     

川东北二叠系长兴组碳酸盐岩深埋成岩过程及其意义

上二叠统长兴组储层是川东北地区主力产层之一,储层岩性主要为结晶白云岩、残余生屑/砂屑白云岩、生物礁白云岩和亮晶生屑灰岩,储集空间以晶间孔、晶间溶孔为主,生物体腔孔、残余粒间孔次之,溶洞和裂缝少量发育。长兴组优质储层主要分布于台地边缘生物礁、台地边缘滩等沉积相带,该相带发育大量原生孔隙,易遭受大气淡水溶蚀改造。原生孔隙的发育为白云岩化流体与岩石相互作用提供空间,早期孔隙演变为晶间孔。白云岩抗压实能力较强,有利于高孔隙白云岩的保存。早三叠世快速深埋使长兴组迅速进入中深埋藏,深埋阶段,裂缝少量发育,部分被方解石充填,对储层贡献有限。晚三叠世油气充注隔绝了岩石与地层水的接触,抑制了孔隙内白云石的溶蚀和沉淀,储层先存孔隙得到较好的保存。快速深埋使孔隙迅速被埋藏封闭,深埋阶段水-岩反应处于近封闭的平衡状态,溶蚀-沉淀现象有限,深埋藏环境主要是储层孔隙保存和调整的场所,孔隙空间的位置可能重新分配。     

Kinetic Modeling of Diagenesis of Eogene Lacustrine Sandstone Reservoirs in the Jianghan Basin,Southeastern China

In the Tuoshi oilfield,located in the Cenozoic Jianghan Basin of southeastern China ,there have been found hydrocarbon reservoirs hosted in lacustrine sandstones of the Eogene Xingouzui Formation.The main diagenetic features identified in these sandstones include the dissolution of detrital K-feldspar and albite grains,the precipitation of quartz as overgrowths and /or cements ,and the precipitation and /or transformation of clay minerals.These diagenetic features were interpreted to have occurred in early,intermediate and late stages,based on the burial depth.The kinetics of fluid-mineral reactions and the concentrations of aqueous species au each stage of diagenesis were simulated numerically for these lacustrine sandstones,using a quasi-sta-tionary state approximation that incorporates simultaneous chemical reactions in a time-space continuum.During the early diagenetic stage,pore fluid was weakly acidic,which resulted in dissolution of K-feldspar and albite and,therefore,led to the release of K^ ,Na^ ,Al^3 and SiO2(aq) into the diagenetic fluid.The increased K^ ,Na^ ,Al^3 and SiO2(aq) concentrations in the diagenetic fluid caused the precipitation of quartz,kaolinite and illite.At the beginning of the intermediate diagenetic stage the concentration of H^ was built up due to the decomposition of organic matter,which was responsible for further dissolution of K-feldspar and albite and pre-cipitation of quartz,kaolinite,and illite.During the late diagenetic stage,the pore fluid was weakly alkaline,K-feldspar became stable and was precipitated with quartz and clay minerals.When the burial depth was greater than 3000 m,the pore fluids became supersaturated with respect to allbite,but undersaturated with respect to quartz,resulting in the precipitation of albite and the dissolution of quartz.The diagenetic reactions forecasted in the numerical modeling closely matched the diagenet-ic features identified by petrographic examination, and therefore,can help us to gain a better understanding of the diagenetic processes and associated porosity evolution in sandstone reservoirs.     

鄂尔多斯盆地苏里格东三区盒8段砂岩成岩作用及孔隙演化定量化分析

通过铸体薄片、扫描电镜、X-衍射、高压压汞等分析测试方法,系统研究了鄂尔多斯盆地苏里格东三区盒8段砂岩岩石学特征、成岩作用序列,并对孔隙演化过程进行了定量化分析。研究认为,盒8段储层砂岩类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑砂岩、石英砂岩,结构成熟度较高,孔隙类型主要为溶蚀孔隙、剩余粒间孔隙;储层砂岩经历了压实、压溶、溶蚀、交代及破裂多种成岩作用,已达到中成岩阶段B期。早成岩阶段的压实作用损失了24.2%的孔隙度,是导致孔隙度降低的主要原因;早成岩B期—中成岩A期在酸性成岩环境下易溶组分溶解形成的次生溶孔增加了0.3%～5.6%的孔隙度,高岭石的交代作用产生的晶间孔也成为储集体空间的重要构成。