鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段岩相古地理及有利区带预测

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段自上而下分为马五1至马五1010个亚段,其中马五1+2、马五4、马五6、马五8、马五10等亚段处于相对海退期,以发育膏盐沉积为特征,马五3、马五5、马五7、马五9等亚段处于相对海进期,以发育灰岩沉积为特征。综合露头剖面、钻井岩心及岩石薄片的观察,结合测井、地震解释及单因素综合方法,在马五段中识别出16种典型的沉积微相序,建立了相应海进期和海退期沉积模式。勾画出古隆起东侧马五段中组合(马五5—马五10亚段)台内颗粒滩分布。恢复了盆地马家沟组五段内10个亚段的岩相古地理。预测了马家沟组上组合(马五1—马五4亚段)风化壳岩溶储层及中组合白云岩储层发育有利相带的平面分布。     

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。     

鄂尔多斯盆地东北部奥陶系马五1+2微生物碳酸盐岩沉积特征及储集意义

基于岩芯、薄片及物性资料,研究鄂尔多斯盆地东北部奥陶系马五₁₊₂微生物岩沉积特征及其油气储集意义。研究区发育有不同规模的由蓝细菌群落构成的微生物碳酸盐岩建造,由叠层石、菌纹层白云岩、蓝细菌凝块岩以及菌黏结颗粒岩构成了藻坪和微生物丘建造。微生物丘纵向上建造规模较小,单旋回厚度一般小于1 m,发育于潮下高能环境,并由花斑状砂屑云岩、蓝细菌凝块岩、菌黏结砂屑云岩、菌纹层白云岩构成了丘基-丘核-丘坪的向上变浅序列,也常与颗粒滩相伴生构成丘滩复合体。其中,发育于丘核部位的蓝细菌凝块岩和菌黏结砂屑云岩中窗格孔和粒间孔发育,表现为中孔低渗特征,可作为盆地东北部的储集岩之一。     

鄂尔多斯盆地东部奥陶系马五5灰岩段储层主控因素分析

影响白云岩储层发育的因素有很多种,从形成角度而言,不同时期的沉积环境活构造演化都对储层有着直接或间接的影响.为提高油气资源开采效率,有必要对马五5亚段进行深入研究.本文通过沉积学、碳酸盐岩储层地质学为理论基础、以岩心观测、镜下薄片为手段对储层进行研究,结果表明:苏里格地区马家沟组马五5亚段储层发育的主控因素为沉积、构造...     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组溶斑形成机理

鄂尔多斯盆地中部气田奥陶系马家沟组属蒸发边缘海相地层,其风化壳是中部气田的主要产气层段。该层中广泛发育毫米级、厘米级的溶斑,这些溶斑的产状、大小、成分以及溶孔内的充填物十分复杂,有的具多期充填,充填物为石膏、石英、方解石、白云石、高岭石、黄铁矿等多种矿物。溶斑中下半部残留的岩石经溶蚀后的白云石晶粒形成的渗流砂示底构造十分明显。研究表明,溶斑的形成不仅具有适宜的岩相古地理环境和其复杂的生成演化史,而且与原始沉积以及不同地史阶段的岩溶作用相关。     

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。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段中组合中下段成藏特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段中组合中下段为该盆地天然气勘探新发现层系。主要发育膏溶孔型和晶间孔型白云岩储层,其空间分布主要受沉积环境控制。综合分析表明,中组合中下段的气源为上古生界煤型气与下古生界海相烃源气的混源气,但以煤型气为主。加里东末期,由于盆地整体抬升造成古隆起地区马家沟组五段遭受强烈剥蚀,致使其东侧中组合中下段储层与上古生界煤系烃源岩直接接触,且海退沉积旋回中的局部洼陷也能提供一定的烃源,从而构成了良好的源-储配置关系。两类白云岩储层中,由于膏溶孔或晶间孔发育,因此物性明显好于周围白云岩体,空间上可形成岩性圈闭,当上古生界煤系烃源及下古生界海相烃源运移至中组合中下段圈闭内,即可聚集成藏。整体上这种气藏具有"多层系叠合,混源成藏"的特点。     

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。     

鄂尔多斯盆地南部马家沟组成岩作用特征

通过对研究区16口钻井15条剖面数百片岩石薄片的详细鉴定,结合沉积史和区域地质特征,综合分析了主要目的层马家沟组的成岩作用类型及其特征。马家沟组储层的岩石类型主要为石灰岩和白云岩。石灰岩类型多样,主要有泥晶—微晶灰岩、微晶—亮晶颗粒灰岩及云斑灰岩等;白云岩以泥晶—微晶白云岩为主。主要的建设性成岩作用为白云石化作用和溶蚀作用;不利的成岩作用主要有重结晶、压实压溶、去白云石化、膏化等作用。在此基础上,进一步分析了鄂尔多斯盆地南部的成岩作用演化序列。     

基于沉积微相的野外露头剖面准层序分析——以鄂尔多斯盆地奥陶系临汾晋王坟剖面马家沟组为例

鄂尔多斯盆地奥陶系为广泛的陆表海碳酸盐岩沉积,其东部马家沟组岩相特征、岩石组合类型和旋回性丰富多样。通过对本区临汾晋王坟剖面的奥陶系马家沟组地层进行精细测量,笔者从剖面的沉积特征入手,进行沉积环境和沉积微相的分析,并以沉积微相的纵向演变规律为基础,结合准层序向上变浅的本质特征,识别划分野外露头剖面的准层序。研究区马家沟组共识别出32个准层序,可分为两种类型:准层序类型Ⅰ跨越若干微环境,相变向上为浅;准层序类型Ⅱ沉积于同一个微环境,向上有层厚的渐变趋势。两种类型准层序的形成取决于沉积物供给、短周期海平面升降和地层沉降三者之间的关系和相互作用。研究区内的准层序类型Ⅰ发育广泛,较为常见,类型Ⅱ则发育较少。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段沉积特征及其控储效应*

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段(简称“马四段”)是下古生界天然气风险勘探的重点层位。文中基于岩心、薄片观察,结合地层对比、沉积结构描述等,并运用岩石结构组分测井解释和井震结合古地貌恢复等手段,对鄂尔多斯盆地马四段沉积时期古地貌、沉积特征和储集层展布进行了详细分析。结果表明: (1)受控于沉积期隆坳相间的古地貌格局,马四段发育大量台地内丘滩微相,其易于发生准同生溶蚀和白云石化作用,是储集层发育的有利相带;(2)马四段储集层以(藻)砂屑白云岩和粉—细晶白云岩为主,储集空间主要为粒间孔、晶间孔、溶蚀孔等;(3)纵向上,储集层主要分布于马四₂亚段和马四₁亚段;平面上,马四段储集层主要分布于台地内低凸起带和台缘带;(4)储集层的发育受控于3个因素,其中古隆起部位发育的有效丘滩体是储集层形成的物质基础,高频层序控制的准同生溶蚀作用是储集层形成的关键,白云石化是储集层后期保存的重要因素。马四段沉积时期碳酸盐岩台地内隆坳相间的古地貌控制了丘滩相带和白云岩储集层的展布,这一新认识为鄂尔多斯盆地下古生界天然气勘探提供了有力支撑,也为碳酸盐岩台地沉积储集层的研究提供了新思路。