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。     

构造热液白云石化——一种国际碳酸盐岩领域的新模式

构造热液白云石化模式被誉为国际碳酸盐岩勘探和研究领域的一项重大进展.该模式的本质是深部的热液流体沿着深部断裂运移至浅层灰岩中,由于灰岩上部致密碎屑岩的阻隔(碎屑岩主要是泥岩、页岩或膏岩等,它们因其低孔、渗特征而对上涌的热液起到良好的阻隔作用)而侧向运移,使灰岩发生白云石化.通过对加拿大魁北克Acadian Gaspe Belt西部Lac Matapedia向斜南翼下志留统Sayabec组热液白云石化作用实例的调研,展示了构造热液白云石化作用的原理,总结了构造热液白云石化模式的特征及其控制因素.该模式形成的热液白云岩既可以是油气的有利储集体,也可以与MVT型铅锌矿床相伴生.初步调研发现,我国南方部分碳酸盐岩油气藏及铅锌矿床的形成与该模式具有相似的地质背景.因此,该模式的提出不仅展示了白云岩成因的多样性和复杂性,而且对于深入理解和指导我国类似矿床的成因和勘探具有借鉴意义.     

沉积盆地流体活动及其成岩响应

盆地流体活动通过改变成岩场的温压和孔隙水介质条件,进而影响到盆地内成岩作用序列、水—岩相互作用以及储层孔隙变化。对于碎屑岩而言,流体活动仅能导致母岩中少部分矿物的溶蚀以及孔隙内溶解与沉淀作用发生,富含二氧化碳和有机酸的流体活动为次生孔隙发育提供条件,超压环境下流体幕式释放既可导致超压体内次生孔隙的发育,又可以导致热流体活动影响区域内浅部储层的成岩异常;对于碳酸盐岩而言,由于碳酸盐岩具有很强的溶解性,盆地流体活动导致碳酸盐岩储层组构及空间发生巨大的变化,其中天水的下渗以及与深部热液或热流体沿断裂或裂缝释放均可导致碳酸盐岩成分、组构、储集空间发生根本性变化,故与盆地流体活动密切相关的风化壳型岩溶储层和构造热液白云岩储层构成碳酸盐岩中最为重要的储层类型。然而,盆地流体活动及其成岩响应研究仍存在许多亟待解决的难点问题,急待深入的研究探索。     

塔里木盆地碳酸盐岩层序地层特征及其控油作用

寒武纪-奥陶纪塔里木盆地经历了4种不同类型的碳酸盐岩台地结构型式的演变。不同台地区带的碳酸盐岩层序结构特征显著不同,柯坪地区寒武系-奥陶系为一套碳酸盐岩为主的地层,发育7种不同特征的碳酸盐岩层序构型。库鲁克塔格地区层序总体表现为半深海-深海盆地相背景下的海底扇沉积。相带和层序界面对储层发育具有重要影响,不同级别的层序界面对其下碳酸盐岩储层的发育具有重要的控制作用,并对埋藏条件下的流体具有输导作用。流体对埋藏岩溶型储层的形成具有重要的改造作用,风化壳岩溶型储层受风化淋滤带和层序界面的控制,白云岩储层和礁滩型储层主要受沉积相和成岩相控制。     

全球奥陶系碳酸盐岩油气藏综述

奥陶系碳酸盐岩油气田主要分布于北美、北欧、中国和澳大利亚。在北美,油气藏主要分布于下奥陶统El-lenburger组选择性白云岩化和经喀斯特改造的碳酸盐岩层系中;上奥陶统的Trenton-Black River灰岩,特别是Trenton灰岩段的构造破碎和白云岩化作用是影响油气成藏的主控因素;Red River组油藏则受控于构造圈闭。北欧哥特兰岛Klasen灰岩储集空间则以灰泥丘原生孔隙和断裂、缝合线为主。中国奥陶系油气藏分布于鄂尔多斯盆地和塔里木盆地,成藏条件相对复杂:在鄂尔多斯盆地,主要与膏云岩经大气淡水淋滤作用形成的风化壳密切相关,也有白云岩、生物礁等多种储集体;而塔里木盆地塔中地区储集体集中于礁滩相,还包括台地灰岩和台缘浅滩白云岩等其他相带,沉积间断面上的古喀斯特作用是成藏的主控因素。澳大利亚的坎宁盆地是较新的勘探区,其油气聚集方式与北美Ellenburger组相似。     

塔河油田下寒武统肖尔布拉克组构造控制热液白云岩储层分布与勘探前景

塔里木盆地寒武系-奥陶系碳酸盐岩受多期热液流体的影响,与热液相关的储集体发育。塔河油田下寒武统肖尔布拉克组内部存在多个异常体,由于埋藏深度大(8 500m),缺乏实钻资料而难以确定其地质属性。三维地震资料解释、正演模型和邻区钻井资料综合分析表明,异常体上方肖尔布拉克组厚度明显变薄下凹,引起上覆寒武系垮塌,奥陶系并未受到明显影响,进而表明异常体地质属性为寒武纪末期的侵入岩体。寒武纪末期,在深部火成岩热液流体溶蚀作用下,肖尔布拉克组热液白云岩储层发育,发生了角砾化和垮塌作用,导致上覆寒武系地层表现出凹陷构造。肖尔布拉克组构造控制热液白云岩储层沿轮台断裂以大小不等的次圆状分布,而相关的淋滤滩相白云岩储层分布较广。塔河油田肖尔布拉克组成藏条件优越,具有较好的勘探前景。     

南羌塘坳陷古油藏带布曲组白云岩储层特征及控制因素分析

羌塘盆地布曲组白云岩储层是整体致密背景下的"甜点"储层,深入研究其发育的控制因素,是进行有利区预测的基础。通过野外地质剖面观察、岩心观察、铸体薄片鉴定,结合实测分析,对白云岩储集空间进行分类,并分析其发育的控制因素。结果表明,南羌塘坳陷古油藏带布曲组白云岩储层发育在碳酸盐岩台地的台内滩中,高位体系域晚期的滩间洼地局限水体提供白云化流体。储层中发育晶内溶孔、晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞,物性较好。储层质量受沉积作用、成岩作用及构造作用共同控制。台内滩发育的颗粒灰岩能够保存更多的连通孔隙,为后期流体改造提供运移通道,滩后局限水体提供白云石化流体。浅埋藏阶段白云石化是储集空间发育的最有利因素。燕山运动Ⅱ幕的构造挤压形成热点,提供形成孔隙充填鞍形白云石的热流体,同时该流体能够溶蚀围岩。古油藏破坏过程中的酸性流体和大气淡水对储层进行溶蚀改造,对储层具有关键性改造意义的是浅埋藏阶段的白云石化和第一次生烃前的有机酸溶蚀。     

塔里木盆地构造热液白云岩及其储层意义

野外露头和岩心资料表明,塔里木盆地下古生界广泛分布与构造活动有关的热液白云岩化作用。这种构造热液白云岩化作用有其特有的岩石学特征和地球化学特征,以鞍形白云石和自形白云石为标志,多表现为裂缝和孔洞填隙物,具有粗晶结构;流体包裹体具有较高的均一温度和盐度,地球化学上具有较轻的碳氧同位素值,与围岩(白云岩)有一定范围的重叠;锶同位素放射性不明显,表现出亲源性特征。塔里木盆地下古生界构造热液白云岩与西加盆地泥盆系热液白云岩区别明显。塔里木盆地二叠纪广泛发育的岩浆热事件可能是构造热液白云岩的主要成因。与构造热液白云岩有关的储层多是优质储层,其分布与断裂、不整合密切相关,是油气勘探的有利目标。     

羌塘盆地中侏罗统砂糖状白云岩流体包裹体碳—氧同位素分析及白云岩成因机制讨论

羌塘盆地隆鄂尼—昂达尔错古油藏带中侏罗统布曲组砂糖状白云岩储集层成因一直备受关注和争议。白云岩成因及其储层预测对于碳酸盐岩油气藏勘探具有重要意义,但是关于羌塘盆地布曲组白云岩的成因并没有一个相对统一的认识,争议核心聚焦在白云岩化流体性质。笔者等试图在包裹体测温和盐度分析的基础上,利用同位素分馏方程系统研究白云岩包裹体碳—氧同位素,探讨羌塘盆地侏罗系砂糖状白云岩白云岩化流体特征。研究表明白云岩白云石包裹体和灰岩方解石包裹体均一温度分布范围皆为50~220℃,但白云石的包裹体温度峰值分布区间明显要高于方解石的峰值温度,多数样品的温度集中在150℃到220℃区间;另外,与同层灰岩相比,白云岩具有明显的重碳同位素异常富集特征,该特征是高温流体交代石灰岩或者说是水岩反应的标志;此外,通过碳—氧同位素分馏方程计算出白云岩包裹体流体碳、氧同位素分别为-1. 30‰～1. 53‰和5. 81‰～12. 50‰,具有高盐度的卤水特征。综合包裹体温度、盐度,以及包裹体碳、氧同位素特征,本文认为羌塘盆地布曲组砂糖状白云岩是热液交代白云岩化产物。     

碳酸盐岩储层类型及分布特征滨里海盆地Д南石炭系

在滨里海盆地东缘Д南石炭系碳酸盐岩 KT II 含油层系Д层岩心和录井资料稀缺的情况下,针对该区油气发现多年但储量一直未有效动用,导致碳酸盐岩储层钻井结果见效差、单井初始产能差异大的生产矛盾。通过井筒资料精细对比分析,确定Д南难动用储量区Д层复杂储层的有利层段为Д1底部鲕粒白云质灰岩所在的白云岩化带,该储层主要为孔洞缝复合型和孔隙裂缝型。结合古构造和沉积相特征,确定储层有利分布相带为开阔台地相浅滩亚相滩微相,原始沉积环境和白云岩化作用控制着储层的发育。在有利相带约束下,优选地震属性并进行叠前叠后储层反演,根据储层厚度、孔隙度、裂缝发育程度及含烃指示等因素综合评价,预测Д1层复杂碳酸盐岩储层发育区为近 NE SW 向带状分布,为该区提高储量动用程度和钻井见效提供地质参考依据。     

滨里海盆地Д南石炭系碳酸盐岩储层类型及分布特征

在滨里海盆地东缘Д南石炭系碳酸盐岩KT-II含油层系Д层岩心和录井资料稀缺的情况下,针对该区油气发现多年但储量一直未有效动用,导致碳酸盐岩储层钻井结果见效差、单井初始产能差异大的生产矛盾。通过井筒资料精细对比分析,确定Д南难动用储量区Д层复杂储层的有利层段为Д₁底部鲕粒白云质灰岩所在的白云岩化带,该储层主要为孔洞缝复合型和孔隙-裂缝型。结合古构造和沉积相特征,确定储层有利分布相带为开阔台地相浅滩亚相滩微相,原始沉积环境和白云岩化作用控制着储层的发育。在有利相带约束下,优选地震属性并进行叠前叠后储层反演,根据储层厚度、孔隙度、裂缝发育程度及含烃指示等因素综合评价,预测Д₁层复杂碳酸盐岩储层发育区为近NE-SW向带状分布,为该区提高储量动用程度和钻井见效提供地质参考依据。     

云南会泽超大型铅锌矿田热液白云岩的成因及地质意义

川滇黔铅锌矿集区会泽超大型铅锌矿田赋矿地层石炭系摆佐组碳酸盐岩广泛发育热液白云岩化。本文通过岩相学、主量和微量元素分析讨论了热液白云岩的成因、成矿流体来源及演化。热液白云岩包括热液流体交代早期微-细晶白云岩形成的细-中晶白云岩和交代灰岩形成的粗晶白云岩。细-中晶白云岩中的部分白云石在阴极发光下显示核边和环带结构特征,与早期成岩阶段形成的微-细晶白云岩具有相似的稀土元素含量和分布模式,继承了原岩稀土元素组成特征。粗晶白云岩呈厚层状和团块状产出,ΣREE含量相对较低,并且相对亏损轻稀土,表明稀土元素主要源于灰岩,热液流体(盆地卤水)活化迁移了部分轻稀土元素。近矿粗晶白云岩受MVT铅锌成矿流体交代,具有较高的Fe和Mn含量,白云石在阴极发光下呈亮红色,可能为矿化过程中与盆地流体有关的粗晶白云岩溶解再沉淀的产物。脉石方解石的Fe、Mn、ΣREE和Y含量相对较高,并显示轻-中稀土元素富集、Ce异常不显著的特征,暗示成矿流体(深循环酸性卤水)可能萃取了基底岩石中的稀土元素和成矿金属。脉石方解石的Y/Ho值与近矿粗晶白云岩相似,指示成矿流体与碳酸盐岩围岩也发生了反应。结合前人的研究,我们认为热液白云...     

海相碳酸盐岩储层对断裂活动的响应

在海相碳酸盐岩含油气盆地中,碳酸盐岩储层对断裂活动的响应应主要表现在以下3个方面：①形成与断裂活动相伴生的裂缝;②形成断裂控制下的热液白云岩化;③断裂和裂缝控制岩溶型储层的发育深度。断裂活动通过以上3个方面的作用,改善了碳酸盐岩的储集性能。同时,在断裂带附近发育高孔渗带,为油气富集创造了条件。平面上,碳酸盐岩储层对断裂活动的响应范围一般局限在距主干断裂10km以内的区域。     

塔里木、四川和鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩规模储层发育地质背景初探

前人对碳酸盐岩储层的研究重点关注储层的特征和成因上,很少关注规模储层发育的地质背景问题,而这又是深层油气勘探不可回避的问题。本文基于塔里木、四川和鄂尔多斯盆地碳酸盐岩储层实例分析,提出了不同类型储层规模发育的地质背景,认为相控型碳酸盐岩规模储层主要发育于蒸发台地、碳酸盐缓坡及台地边缘三类沉积背景,成岩型碳酸盐岩规模储层发育的控制因素复杂,具有较大的不确定性,受先存储层规模及热液规模的控制,受区域构造运动控制的成岩型储层一般具备规模发育的条件。本文还特别讨论了镶边台缘背景下台内礁滩储层的规模问题,指出障壁类型、障壁的连续性、台地类型、台内水深和地貌共同控制台内礁滩储层的规模。规模储层发育地质背认识对深层碳酸盐岩勘探领域评价具重要的指导意义,指出了塔里木、四川和鄂尔多斯盆地近期值得关注的礁滩、岩溶和白云岩三类深层碳酸盐岩储层勘探领域。     

塔里木盆地下古生界岩溶型储层类型及特征

塔里木盆地下古生界岩溶型储层可划分为同生岩溶、风化壳岩溶和埋藏岩溶等三种类型。同生岩溶型储层主要为礁滩体受三级或四级相对海平面下降导致的短暂暴露和淡水淋溶的产物。风化壳岩溶型储层包括层间岩溶和潜山岩溶两个亚类:层间岩溶为碳酸盐岩中—短期抬升剥蚀和淡水淋溶的产物,地形起伏平缓,与上覆碳酸盐岩呈平行不整合接触;潜山岩溶为碳酸盐岩长期抬升剥蚀和淡水淋溶的产物,地形起伏强烈,与上覆石炭系、侏罗系—白垩系碎屑岩呈角度不整合接触,包括石灰岩潜山和白云岩潜山。埋藏岩溶型储层又可分为原源埋藏岩溶和异源埋藏岩溶两个亚类,前者为有机酸、盆地热卤水、TSR成因的硫化氢等成岩流体作用的产物,后者为深源热液作用的产物。认为塔里木盆地岩溶型储层是多期次岩溶作用叠加改造的结果。     

塔里木盆地碳酸盐岩油气聚集带

海相碳酸盐岩储层多类型及非均质性强的特点,决定了其油气聚集带与以往陆相盆地碎屑岩油气聚集带的控制因素有显著差异,碳酸盐岩的油气聚集并不是简单地受二级构造带的控制。通过分析塔里木盆地已发现碳酸盐岩油气藏,其储层发育受大气淡水风化淋滤作用、沉积作用及各种成岩作用、深部流体改造作用等因素的控制。据储层成因类型及其横向分布特征,将塔里木盆地碳酸盐岩油气聚集带划分为:不整合与古风化壳型、生物建造礁-滩型、白云岩内幕型及深部流体改造型。不同类型的碳酸盐岩油气聚集带主要分布于塔北隆起、塔中隆起及巴楚断隆等古隆起的不同部位。由于不同碳酸盐岩油气聚集带上储集层成因机制不同,导致其储集空间、储集性能、油气藏类型及分布等均有所不同。     

塔里木盆地下古生界白云岩储层类型及特征

根据60口井岩心及薄片的观察,塔里木盆地寒武系—奥陶系白云岩储层可划分为五种类型。萨布哈白云岩储层发育于潮间—潮上坪蒸发环境,以泥晶白云岩为特征,孔隙类型有膏溶孔及白云岩砾间孔。渗透回流白云岩储层发育于潟湖蒸发环境,以礁滩体组构选择性白云石化为特征,孔隙类型有铸模孔、膏溶孔、残留粒间孔。埋藏白云岩储层以白云石交代灰质或白云石重结晶形成的结晶白云岩为特征,孔隙类型有晶间孔及晶间溶孔。热液白云岩储层以受热液改造的结晶白云岩为特征,往往与热液矿物伴生,受断层、不整合面等热液通道控制。构造裂缝型白云岩储层储集空间除裂缝外,常见沿裂缝发育的溶孔。不同类型白云岩储层的主控因素和分布规律各不相同。     

四川盆地震旦系-古生界热液作用及其成藏成矿效应初探

震旦纪-古生代期间四川盆地发生过兴凯地裂运动及峨眉地裂运动两次强烈勾造热液活动.盆地周缘的金属成矿作用主要发生于晚二叠世,与峨眉山岩浆活动相关,形成了会泽、大梁子、天宝山等一系列MVT型铅锌矿,及会理小石房、汉源黑区-雪区SEDEX型铅锌矿.盆地内部常见热液矿物组合,有:白云石-石英-黄铁矿组舍、黄铜矿-黄铁矿-孔雀石组合、天青石-硬石膏-石英及白云石-萤石组合、白云石-天青石等组合;其主要呈溶蚀脉或孔洞状、以及交代状交代白云岩、页岩及生物屑含云灰岩或灰岩等.四川盆地二叠系长兴组礁白云岩与阳新统灰岩中发育的砂糖状白云岩可能均是热液作用产物,或经历过热液蚀变.震旦系87Sr/86Sr比值对比表明在深埋过程中,震旦系具有三期外来侵蚀性富87Sr/86Sr比值的流体充注;震旦系裂缝中白云石,奥陶、志留系裂缝中的方解石的87Sr/86Sr比值明显高于自身围岩与同期海水87Sr/86Sr比值,三者相近的值表明在后期构造隆升过程中超压热液释放,发生跨层流动.热液可影响区域热流值,使川西南地区地温梯度明显高于川东(北)地区,致使二叠系一三叠系及下寒武统具有相对较高的沉积期地温.盆地周缘铅锌矿床与有机质及盆地油田卤水具有密切关系.热液作用为震旦系-古生界储层中与构造相关的溶蚀孔洞缝提供了一种新的溶蚀机理,以及先前多解释成埋藏成因砂糖状白云石、礁白云岩可能均是热液成因;热液白云岩与围岩基质相比具有相对较高储层物性,特别是在区域性低孔隙度低渗透率的震旦系-古生界中形成热液白云岩优质储层,为今后四川盆地震旦系-古生界碳酸盐岩勘探提供了一个重要方向.     

南海南部北康盆地碳酸盐岩储层特征及油气成藏

在南海扩张过程中微板块断裂、碰撞、拼接的构造背景下,南海南部中新世以来发育碳酸盐岩台地及生物礁,经过后期成岩改造形成了大量碳酸盐岩储层并蕴藏着丰富的油气资源.为了了解该海域碳酸盐岩储层的发育特征和成因机制,以北康盆地高精度二维地震资料为基础并结合邻区岩心、薄片资料,对该区域碳酸盐岩储层发育的类型、储集空间、成岩作用以及控制因素开展了系统研究.结果表明,南海南部碳酸盐岩储层类型多且储集空间丰富,主要有两类,分别为礁滩储层和不整合面岩溶储层;发育多种孔隙类型,包括原生孔隙和次生孔隙,以次生孔隙为主,包括铸模孔、粒内溶孔、粒间溶孔和晶内溶孔等. 该区域碳酸盐岩储集空间主要受白垩化作用、溶蚀作用和白云岩化的建设性改造,并且主要受构造、沉积、古气候和流体活动因素的控制.北康盆地碳酸盐岩可以作为良好的储层,并具有良好的油气成藏条件,能形成“下生上储”的碳酸盐岩油气藏.