库车坳陷白垩系深层致密砂岩储层溶蚀作用实验模拟研究

库车坳陷前陆区白垩系发育特低物性、强非均质性和高稳产砂岩储层,溶蚀作用显著,但成因机制尚不是很明确。利用高温高压热模拟实验还原了目的层在成岩演化过程中1种表生流体和2种埋藏流体环境下溶蚀作用差异,揭示了成岩矿物演化过程及储集空间结构变化特征。结果表明,表生成岩期大气淡水淋滤弱酸性流体环境（CO₂饱和溶液,pCO₂=1 MPa）溶蚀作用最为显著,长石类矿物发生明显溶蚀,石英和黏土矿物相对难溶,Na+、Ca2+和K+等离子析出明显,Si4+和Al3+析出较少,样品表面沉淀出较多的疑似多边形石英和铝硅酸类矿物;成岩晚期油气充注酸性流体环境（乙酸溶液,2 mL/L）溶蚀作用其次,易于溶解白云石、石膏和长石类矿物,Ca2+、Mg2+、Na+和Si4+等离子析出明显,样品表面无沉淀;成岩早-中期碱性流体环境（NaHCO₃溶液,pH=7.46、HCO₃-=0.6 mol/L）溶蚀作用相对较弱,石英、长石和部分黏土矿物均发生了不同程度的溶蚀,且随着温度、压力的增加,溶蚀作用程度增加。综合分析表明:表生流体是研究区砂岩储层溶蚀孔隙发育的关键因素,其次为有机酸和碱性埋藏流体。这一认识能够丰富致密砂岩储层孔隙成岩演化理论,为下一步寻找规模储层发育区和气田有效开发提供理论支撑。     

塔中北斜坡鹰山组碳酸盐岩溶蚀的模拟实验研究

为了研究碳酸盐岩的微观溶蚀机理,本文采用溶蚀实验和镜像观察的方法,研究了塔中北斜坡鹰山组3种类型碳酸盐岩的溶蚀过程及微观溶蚀特征。结果表明:在相同实验条件下,亮晶生屑灰岩、云质灰岩和泥晶颗粒灰岩的溶蚀量基本一致。由于对物质成分和岩石微结构的选择性溶蚀,它们的微观溶蚀特征存在明显差异。亮晶生屑灰岩和泥晶颗粒灰岩样表面整体被溶蚀降低。云质灰岩样表面方解石部分整体被溶蚀降低,形成铸模孔,白云石溶蚀成蜂窝状溶蚀孔,并突出岩石表面,白云石晶间缝溶蚀加大且相互连通,这对油、气和地下水储渗具有重要意义。      

碳酸盐岩礁滩储层的形成和发育规律——溶蚀模拟实验

通过选取不同结构组分的石灰岩样品开展大气水溶蚀模拟实验,结合地质背景认识,总结了碳酸盐岩礁滩储层的发育规律和控制因素。结果表明:(1)碳酸盐岩的岩石组构和孔隙发育状况对岩石溶蚀效率控制明显,颗粒灰岩的可溶性最好;(2)岩相是控制礁滩储层发育和分布的重要因素,礁滩储层选择颗粒岩相发育;(3)初始孔隙度是决定礁滩储层发育程度的关键,它控制了后期溶蚀改造的发生范围,初始孔隙度大小由同沉积期暴露和溶蚀时间两个因素决定。综合研究指出:塔里木盆地塔中地区良里塔格组台内区的勘探应重视后期叠加改造因素的分析,而台缘带开发过程中,应强化岩相、层序界面和同生断裂等因素造成的储层非均质性刻画。     

基于激光U-Pb定年的埋藏白云岩形成过程——以塔里木盆地永安坝剖面下奥陶统蓬莱坝组为例

埋藏白云石化作用是形成厚层块状白云岩的主要机制之一,但其形成过程一直存在争议。本文以塔里木盆地永安坝剖面蓬莱坝组为例进行解剖,在露头和薄片岩石学研究的基础上,利用激光U-Pb定年和同位素分析,剖析了蓬莱坝组白云岩形成时期及演化过程,取得三个方面的认识：（1）蓬莱坝组发育四种类型白云岩：藻纹层白云岩、自形-半自形细中晶白云岩、雾心亮边自形中晶白云岩和他形粗晶白云岩,不同类型白云岩垂向互层发育;（2）U-Pb定年结果显示蓬莱坝组受三期云化作用改造,分别为准同生期云化作用、晚奥陶世到志留纪浅埋藏云化作用（464±12Ma到433±22Ma）及泥盆纪埋藏云化作用（382±29Ma）,浅埋藏云化作用会对准同生白云石造成重结晶,而埋藏云化作用表现为白云石次生加大,存在寒武系云化流体卷入,影响U-Pb定年;（3）规模白云岩的发育为沉积环境和构造埋藏演化史共同作用的结果,提出塔中北斜坡和塔北南缘为规模白云岩发育区,这对本区油气勘探具有重要的指导意义。     

海相碳酸盐岩储层实验分析技术进展及应用

中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室经过近10年的建设和发展,初步形成了岩石组分与结构分析、储层地球化学实验分析、孔隙形成与分布模拟实验、储层地质建模和基于储层地质模型的地震储层预测5项技术系列,为碳酸盐岩沉积储层研究提供了一站式解决方案。本文重点阐述了岩石组分与结构分析和储层地球化学实验分析2项技术系列的技术内涵、技术进展及应用。岩石组分与结构分析主要从不同角度开展岩石结构和矿物成分分析,是碳酸盐岩沉积储层研究最基础的工作,为深化沉积储层认识提供了手段。储层地球化学实验分析主要包括同位素和元素地球化学检测,在碳酸盐岩储层成因与分布规律研究中得到广泛的应用,其中碳酸盐矿物激光原位U-Pb同位素定年、团簇同位素、激光原位碳氧稳定同位素在线取样测定和微量-稀土元素激光面扫描成像等技术是近几年开发的核心技术,也体现了储层地球化学实验分析技术从全岩溶液法到激光原位法再到激光面扫描成像的技术发展趋势。     

四川盆地二叠系茅口组沉积特征及储层主控因素

基于野外露头、钻井岩心、测井及薄片等宏观及微观资料,对四川盆地茅口组的沉积相展布特征,储层类型、主控因素及分布规律展开了系统研究并取得以下认识:①茅口组沉积已不再受加里东期古隆起控制,沉积格局更多是受到峨眉地裂运动造成的北西-南东向断层的影响;②茅口组主要发育碳酸盐缓坡、斜坡及盆地3个主要相带,其中茅口组中晚期高位域发育的浅水缓坡高能滩是最有利的储集相带;③茅口组主要发育孔洞-孔隙型白云岩和岩溶缝洞型石灰岩2类储层,高能生物碎屑颗粒滩是茅口组2类储层形成的物质基础,早期白云石化作用是白云岩储层得以保存的关键因素,而构造运动及古岩溶作用是石灰岩储层发育的重要条件;④白云岩储层主要分布在雅安—乐山以及盐亭—广安地区,岩溶缝洞型石灰岩储层在全盆地均可见,但在泸州—开江古隆起范围内最为发育。     

咸化湖盆中酸性流体对碎屑岩储层的改造作用

柴达木盆地西部南区新生界主要为咸化湖盆沉积,咸化环境提高了其烃类转化率,但其对储层的控制作用尚待进一步明确。通过高温高压试验模拟了地层条件下成岩流体与岩石矿物之间的物理化学作用,进而研究咸化环境中有机质演化过程中产生的有机酸对储层的改造作用。结果表明:酸性流体对岩石矿物的溶蚀作用增加了其孔隙度,但渗透率的变化存在差异性;当岩石中含有石膏和铁白云石时,铁白云石在石膏的催化作用下极易发生溶蚀作用,反应生成的Fe2+、Mg2+促进了高岭石向针叶状绿泥石的转化,从而堵塞孔隙喉道,造成岩石渗透率的下降;岩石中石膏的发育是造成高温高压地层中方解石发生沉淀的主要原因,相同条件下石膏比方解石更易溶解,其产生的过饱和钙造成方解石的沉淀,但岩石的孔隙度有所增大,因为方解石的沉淀作用造成的储集空间减小量小于石膏和长石等易溶矿物溶解造成的储集空间增大量。