冻融循环作用下泥质白云岩力学特性及损伤演化规律研究

针对饱水状态下的泥质白云岩,采用BCD–218 C低温数控恒温箱、WDW3100型微机控制电子万能试验机进行不同冻融循环状态下的单轴压缩试验,对其在单轴状态下应力-应变曲线变化特征以及抗压强度、峰值应变、弹性模量、泊松比的变化规律进行了分析。在现有的损伤力学理论基础上,引入斜率增大趋势系数,建立了以冻融循环次数和应变为控制变量的本构模型。结果表明,在冻融循环过程中,单轴抗压强度、峰值应变、弹性模量参数呈指数下降趋势,泊松比呈线性增加的趋势;受冻融循环的影响,应力-应变全过程曲线在第一阶段后出现短暂的线形平缓阶段,具有岩石局部滑移现象;岩石破坏形态从脆性向延性转化,具有峰前塑性硬化和峰后应变软化等行为特征。理论本构模型与试验结果相符合。     

Midale油田奥陶系白云岩储层格架与油藏特征

综合三维地震、钻井、岩心和薄片资料分析了该油藏的储层展布格架、油藏构造及演化、油藏类型和控制因素等。在钻井剖面对比图上依据密度和中子测井,将白云岩储层可划分为4个小层。第1、2小层由于位于圈闭构造的较高部位因而通常含油。第3、4小层可能由于在某处与第1、2小层连通,虽然也具低幅度构造和更大的厚度及孔隙度,但多为水层;又因其容易侧向尖灭,故有可能形成地层圈闭。三维地震解释和正演模型均表明,当第1、2小层较厚时,常对应于强振幅和高频反射;当第3、4小层较厚且4个小层并存时会在原储层反射位置下方多出一个波峰同相轴,而且第3、4小层的尖灭通常伴随着该同相轴的终止。这一点有助于寻找与第3、4小层上倾尖灭有关的圈闭。Midale油藏的空间分布受局部低幅度构造和储层小层发育状况的双重控制。油藏驱动机制可能为边水和底水两种类型的结合。根据地震剖面上的地层关系和由三维地震资料所做的古构造演化图来看,油藏低幅度构造的形成与后期地层在前寒武基岩古隆起上的披覆及该隆起在后期多次不整合发生期间的重新活动有关。圈闭雏形形成于早志留到中泥盆世,最终定型于晚白垩世。区域构造演化和油气运移研究表明,有利的油气聚集带位于某些靠近油源区的古鼻隆的东北翼。     

塔里木盆地深层、超深层白云岩优质储集层测井预测*

塔里木盆地寒武系白云岩是深层、超深层油气勘探的重要接替层系,但该套白云岩具有时代古老、埋藏深、成岩和构造演化复杂的特征,亟需在揭示储集层成因基础上建立不同成因白云岩储集层配套测井评价方法。由此通过岩心、薄片观察,结合常规和成像测井首先从储集层孔隙成因角度出发,识别出“岩溶改造型”和“沉积相控型”两大类白云岩。岩溶改造型白云岩储集层质量受岩溶相带控制,纵向可划分出表层岩溶带、垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带4个岩溶相带。沉积相控型白云岩储集层物性则受沉积相带控制,颗粒滩等高能沉积相决定了储集层质量。通过岩心刻度常规和成像测井分别建立岩溶相带以及沉积微相的测井识别模式与准则,实现了单井岩溶相带和沉积微相的测井识别与划分。最后在岩溶相带和沉积微相约束下实现单井白云岩储集层综合评价以及有利发育区带预测。岩溶改造型白云岩储集层,其垂直渗流带与水平潜流带分别以高角度裂缝和水平溶蚀孔洞为主要特征,可形成有利储集体发育的缝洞系统。沉积相控型白云岩,其中的颗粒滩和云坪高能相带原始孔隙发育,且也有利于进一步溶蚀,因此物性较好。研究成果可为深层、超深层白云岩有利储集层分布预测提供理论指导和技术支撑。     

塔里木盆地下古生界白云岩储层特征与成因类型

塔里木盆地寒武系—奥陶系白云岩具有时代老、埋藏深、成岩作用复杂的特点。白云岩储层储集空间主要为孔隙和裂缝两大类,其中孔隙类型可进一步划分为晶间孔、晶间溶孔、晶内溶孔、铸模孔、溶蚀孔洞等;裂缝类型可进一步划分为缝合线、风化裂缝和构造裂缝。根据储集空间类型特征,白云岩储层可以划分为孔隙型、孔洞型、缝洞型和裂缝型4种。孔隙型储层和缝洞型储层物性较好。根据成因白云岩储层可以划分为准同生白云岩储层、埋藏型白云岩储层、构造-热液型白云岩储层和风化壳岩溶型白云岩储层,其中后两者及其复合类型常形成优质储层。     

西藏措勤盆地白垩系白云岩地球化学特征及其成因分析

通过岩石学、阴极发光、同位素和岩石地球化学等方法对青藏高原措勤盆地郎山组白云岩进行了成因研究.研究表明本区白云岩岩石类型主要为中-细晶白云岩和灰质白云岩,阴极发光主体呈棕红-暗棕红色光,并且具有高的有序度和低的CaCO3摩尔含量.地球化学分析表明岩石U含量(1.5～45.2×10-5)和U/Th(0.89～68)明显高于一般的海相碳酸盐;高的87Sr/86Sr(0.710092～0.711719)同位素比值,表明在成岩过程中Sr的加入.白云岩δ18O值为-15.13‰～-6.94‰,平均-8.7‰,δ13C为-0.56‰～2.53‰,平均1.7‰,反映出白云岩具有较高的盐度指数Z值(118.0～128.0)和成岩温度(50.77～95.95℃),表明形成于超成浓缩海水环境并具较高的成岩温度.综合分析认为本区白云岩属于埋藏成因,并在后期由于淡水加入发生去白云化作用.     

羌塘盆地南坳陷布曲组白云岩储层孔喉结构及其分形特征研究

羌塘盆地中侏罗统布曲组白云岩为非均质性强的低孔、低渗储层,孔喉结构评价难度较大。选取南羌塘坳陷布曲组20件白云岩岩心样品,通过铸体薄片、扫描电镜观察,结合物性分析和常规压汞实验,研究其孔喉分布和分形特征,探索分形维数与白云岩储层物性参数、孔喉结构参数、孔隙成因之间的关系。结果表明：（1）研究区布曲组白云岩储集空间类型包括组构选择性孔隙、非组构选择性孔隙、裂缝3类,依据毛管压力曲线特征将其孔喉结构分为5种类型,其分形曲线具有明显的转折点,转折点为孔喉分布峰值,代表连通性好的大尺度孔喉向连通性差的小尺度孔喉的转变;（2）小尺度孔喉的层内非均质性较弱、层间非均质性强,大尺度孔喉的分形维数比小尺度孔喉小,但分布区间较宽,样品间差异明显,表明大尺度孔喉复杂多样,层间（整体）非均质性比小尺度强;（3）大尺度孔喉的分形维数与储层参数、孔喉结构参数相关性较好,可用于布曲组白云岩储层的孔喉结构定量表征,大尺度孔喉分形维数越小,储层物性越好,大尺度孔喉占比越多对储层整体渗透能力的贡献越大;（4）该套储层的储集空间与孔喉结构以沉积形成的碳酸盐沉积物孔隙为基础,白云石化作用和溶蚀作用共同控制了孔喉结构的差异性。     

四川盆地栖霞组储层类型及形成控制因素

四川盆地栖霞组是目前盆地油气勘探的重要层位,前人已对其开展过大量研究,但在诸多方面仍存在争议,不利于栖霞组进一步勘探开发工作.本文在调研盆地栖霞组相关文献的基础上,结合川中地区栖霞组勘探实践中相关地球化学实验结果,对前人的研究进行归纳和总结,包括层序地层格架、沉积相带、储层类型、储层成因、白云石化作用类型等.前人认为盆...     

碳酸盐岩中燧石条带成因争鸣——以北京西山中元古界雾迷山组为例

北京地区中元古界雾迷山组主要由燧石条带白云岩、燧石结核白云岩、叠层石白云岩和少量含陆源粉砂质碎屑的白云岩组成,广泛出露于北京山区,厚度2000~3500 m。以雾迷山组为代表的大量中元古代硅质沉积物的物源和形成原因,一般教科书均认为层状燧石为生物成因,结核状燧石为成岩交代成因。笔者等在北京西山等地多次野外考察发现,二维剖面上的硅质条带或硅质结核在三维实体上实际上是透镜状或席状（下一般称燧石席或硅胶席）。 燧石席内部常包裹或胶结有下伏白云岩的砾石并且因混有有机质等,表现为各种暗色或杂色。硅胶席在上覆白云质沉积物堆积之前与其周围的白云质灰泥和粒屑几乎同时形成,燧石透镜体与白云质沉积物之间存在着相互穿插、包裹的关系,但彼此之间边界清晰,无论是白云石粒屑还是燧石席都没有任何被交代痕迹。因此,笔者等认为：燧石“结核”是硅胶聚集成席,再经压实、固化的结果,其浑圆状边缘是水下硅胶与沉积介质的相变面。硅胶固化作用是北京西山中元古界雾迷山组中原生燧石的唯一成因。在成岩重力压实过程中,连续分布的原生硅质沉积物会形成布丁或“结核”构造。白云质灰泥和粒屑的胶结速度明显快于硅胶的固化速度,遇地震等外力作用,软的硅胶席会沿着弱固结的白云岩裂隙向上侵入或向下挤入,形成硅质脉。遇有后期的岩浆侵入或热变质作用的改造,硅质条带和硅质结核的成分和颜色会发生相应的变化,质地变纯,颜色由深变浅,但是仍然保留原生的层理或纹理,容易被误认为是成岩期或成岩后硅质交代碳酸盐矿物而成。     

川西地区中二叠统栖霞组中—粗晶白云岩成因

通过野外剖面、岩心、薄片的观察及地球化学分析等手段,对川西地区栖霞组中—粗晶白云岩成因进行了研究。结果表明,中—粗晶白云石晶形呈自形、半自形及他形,可见残余生物(碎屑)幻影,裂缝发育,白云石被缝合线切割,储集空间以溶蚀孔洞和晶间孔为主,孔洞内充填有自形白云石及鞍状白云石。中—粗晶白云岩的碳同位素值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围;川西的南部地区中—粗晶白云岩氧同位素相对于川西的北部地区更偏负;川西的北部中—粗晶白云岩锶同位素比值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围,而川西的南部则高于此范围;稀土元素配分模式显示白云岩基本继承了石灰岩特点;白云岩Ce显示正异常,Eu无明显正异常,川西的南部地区具有较明显的La负异常。综合研究得出:颗粒滩相是白云石化作用发生的有利相带,浅埋藏阶段的海水白云石化作用是中—粗晶白云岩的主要成因,后期局部遭受热液改造作用,孔洞内充填的自形白云石也为浅埋藏阶段的海水白云石化作用所形成,而鞍状白云石为后期热液成因。     

中新元古界原生白云岩: 以中国典型台地区为例*

基于对中国塔里木盆地新元古界上震旦统奇格布拉克组、四川盆地新元古界上震旦统灯影组以及华北盆地中元古界蓟县系雾迷山组野外露头及钻井岩心白云岩的系统观察,发现中国典型台地区中新元古界中厚层至块状白云岩异常发育,其中泥(粉)晶白云岩占岩层总厚度86%~97%,且大多为厚层至块状。这些中厚层至块状泥(粉)晶白云岩,无论是否含藻类与菌类等微生物,次生交代作用基本都不发育。沉积古地理特征分析结果表明: (1)中新元古界的白云岩几乎覆盖整个海盆,广泛沉积于潮上带、潮间带以及潮下的开阔或局限台地环境;(2)白云岩的亚类在平面上受古基底隆凹格局控制,低凹部位以泥晶白云岩为主,高部位以颗粒泥晶白云岩或丘状叠层石泥晶白云岩为主;(3)白云岩台地中发育较深水台盆。地震剖面显示,这些台盆的形成受控于中新元古代的同生深大断裂活动,大断裂可将深部的Mg²⁺通过热液输入到碳酸盐岩台地中,使得海水中的Mg²⁺浓度增加。地球化学分析结果与古气候特征指示,不同晶粒结构的白云岩,即泥晶白云岩与少量的粉晶及细晶白云岩,其碳氧同位素比值没有明显分异,整体上与全球中新元古代海水背景值吻合,表明粉晶及粉细晶白云岩与泥晶白云岩同为沉积成因,其结构加粗乃原生泥晶白云石晶粒重结晶自生加大而成,并非次生交代成因,即这些少量发育的粉晶—细晶白云岩与主体的泥晶白云岩为同一成因机制。整合岩石学、沉积环境及地球化学等分析结果,认为中国典型台地区中新元古界的白云岩乃较典型的原生沉积成因。