中东地区阿普特阶Shuaiba组碳酸盐岩沉积体系特征及模式探究

中东地区主力产油层系Shuaiba组的勘探及研究逐渐以地层岩性圈闭为主,笔者通过总结Bab盆地阿普特阶Shuaiba组沉积相类型,多油田地层格架及空间展布特征的对比,为系统恢复Shuaiba组沉积演化过程及模式提供地质依据。研究表明,阿普特阶Shuaiba组共发育开阔台地、台地边缘、台缘斜坡及盆地相4种沉积相单元和6种亚相类型,各相带单元受控于四个三级层序且沿Bab盆地周缘呈带状展布。开阔台地一侧,主要沉积了第二个三级层序对应的Lower Shuaiba地层;台地边缘往Bab台内盆地区域,则以第三和第四个三级层序对应的Upper Shuaiba地层为主。Shuaiba组生物礁、滩建造集中发育在第二个三级层序的高位域阶段,滩间海、缓坡及盆地相受控于海进和低位体系域。阿普特阶Shuaiba台地边缘生物建隆、台内浅滩在空间上相互叠置并成带展布,符合弱镶边型缓坡台地沉积模式,该类型台地具备深水陆棚性质的非常宽缓的斜坡,且缓坡往盆地一侧发育一个镶边台地边缘。     

川西中三叠统雷口坡组三段-四段白云岩特征与成因——来自于岩相学及地球化学的约束

白云岩化是影响储层发育是否的重要沉积-成岩过程。作者通过在对川西地区的中三叠统雷口坡组的雷三至雷四段的岩相学,碳、氧、锶、镁同位素以及元素地球化学等综合研究,划分出含膏的泥晶云岩AD0、泥晶云岩D0、泥粉晶云岩D1、粉细晶云岩D2、微生物云岩MD、含灰质藻云岩CD(交代结构)以及去云化的泥粉晶云岩(CD0CD1)等七类白云岩。白云石有序度及铁、锰含量较低。阴极发光以暗紫、暗紫红、蓝紫为主;次为玫瑰红、橙红及橙黄红色。δ~(13)CPDB=1. 95‰～2. 46‰,δ~(18)OPDB=-4. 05‰～2. 70‰;~(87)Sr/~(86)Sr=0. 70778～0. 70807,δ~(26)Mg=-1. 872‰～-2. 124‰,其中δ~(13)C_(PDB)、~(87)Sr/~(86)Sr的平均值与中三叠世全球海水相似;δ~(18)O_(PDB)为弱负漂及正偏移。从D2、D1至D0、AD0,Sr、Na和大部分微量元素含量及比值和δ~(18)O_(PDB)逐渐增加; AD0、少量D0或MD相对富含硅、铝,并与高(低镁)方解石、黏土、有机质等共生。离子组成反映出白云石的前驱物以方解石型为主,少量为文石、原白云石结构。存在广盐、稍咸和超盐度的碱性等沉积环境。白云岩形成主要受向上变浅米级旋回序列,干燥、炎热为主、偶夹潮湿古气候以及古地貌-古水文条件等因素影响。存在浅潟湖的萨勃哈(AD0或D0)、环潮缘至局限台地(D0-D1、微生物诱导MD)、潮间-潮下的微生物礁(席)构成的障壁的台缘带(MD-CD1-CD)、潮坪-开阔台地(D0-D2-CD1、MD)等环境,以萨勃哈和受蒸发泵-密度差驱动的"渗透-回流白云石化"模式为主。     

不同古地貌单元水下分流河道沉积特征及其意义 ——以准噶尔盆地夏盐地区三工河组二段为例

为详细解剖水下分流河道沉积特征,探讨其岩性圈闭意义,采用多参数分析方法,对水下分流河道微相沉积特征进行了分析,提出了发育于不同古地貌单元的水下分流河道微相砂体由于物性存在差异而对岩性圈闭的形成具有重要意义。研究结果表明:研究区三工河组二段发育古低凸和古沟槽2种古地貌单元,古沟槽发育反旋回叠置型水下分流河道,低凸翼部发育正旋回叠置型水下分流河道。正旋回叠置型水下分流河道砂体物性自下而上逐渐变差,在侧向对反旋回叠置型水下分流河道储集体构成侧向遮挡,有利于形成岩性圈闭。在此基础上建立了岩性圈闭模式,将该模式应用到油田预探井井位部署中,取得了很好的效果。     

裂后沉降期碳酸盐岩缓坡沉积响应及成储特征 ——以塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组为例

裂后充填阶段的碳酸盐岩缓坡沉积已逐渐成为深层油气勘探的重点领域之一。以塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组为例,基于最新拼接处理42条二维地震大测线、柯坪地区9个剖面点及12口完钻井测井及取芯等资料,系统开展了其沉积前古构造格局及岩相古地理响应特征、储层宏观分布与内部结构差异等研究。结果表明: 1）沉积期盆内发育“三隆两洼”古构造格局,对肖尔布拉克期碳酸盐岩缓坡体系（组合）内部分异产生明显控制作用,高能颗粒滩及丘滩带分布在古隆起周缘,古洋流进一步复杂化了沉积物构成,划分出塔西南古隆起北缘颗粒滩为主的坡坪式缓坡、柯坪—温宿低隆起丘滩复合体均斜型缓坡、轮南—牙哈低隆起丘滩复合体孤岛型缓坡;2）古隆起周缘中缓坡高能相带构成了肖尔布拉克组储层发育的重要载体,早期云化作用有效保存了原始孔隙,埋藏期以先期孔隙为基础进一步调整改造,预测规模储层主要分布于三大古（低）隆区周缘高能丘滩带内,面积达9×104 km2。不同类型缓坡体系的储层差异明显,其中坡坪式缓坡的颗粒滩储层以Ⅱ类储层为主、分布稳定为特点,最具规模性,可作为下一步油气勘探的重点关注区带。基于实例解剖认为,裂后沉降期碳酸盐岩缓坡体系分异具明显受构造控制特点,深化沉积前古构造格局认识是预测有利储集相带的关键,直接影响后续规模储层预测及品质评价。     

湘中邵阳凹陷二叠系龙潭组页岩含气性特征与气体成因

针对湘中地区邵阳凹陷二叠系龙潭组页岩气资源评价,部署了页岩气调查井2015H-D3井,通过现场解析气等相关样品测试定量分析了页岩含气性特征及其影响因素,并借助气体稳定碳、氢同位素对气体成因进行了初步探讨.结果显示:钻深从150m处开始出现气显,随深度增加,解析气含量呈现先逐渐增大后减小的趋势,300～425m为最高含气层段,累计厚度达125m,现场解析气含量全部大于0.5m^3/t,最高为2.35m^3/t,平均1m^3/t,证实龙潭组具良好页岩气资源潜力.当埋深大于300m时,解析气含量受有机碳含量控制,而埋深小于300m时,解析气含量并不简单受控于有机碳含量,而是受到保存条件的严重制约.气体碳、氢同位素测试显示δ13C1介于-29.87‰～-36.82‰,平均为-34.52‰,δ¹³C_2介于-29.45‰～-31.02‰,平均为-30.09‰,δD1介于-131.20‰～-178.40‰,平均为-167.40‰.气体成因分析揭示龙潭组页岩气属热成因中的油型气类型.基于沉积现象判断龙潭组为海陆过渡相环境,与氢同位素判断结果基本吻合,但目前还无法确定具体判定区间.     

热动力条件对白云凹陷深水区珠海组砂岩成岩演化过程的影响

珠江口盆地白云凹陷位于中国南海北部,是目前我国深水油气勘探研究的重要区域.盆地现今大地热流值为24.2～121.0mW/m^2,单井现今地温梯度(Gra)最高可达6.64℃/100m,具"热盆"属性.白云凹陷裂后沉降阶段,特别是白云运动(23.8Ma)发生之后,盆地由断裂控盆转变为断裂、热作用共同控盆,热作用及热动力条件成为控制研究区储层成岩演化过程的重要因素,珠海组地层的镜质体反射率值、砂岩中次生流体包裹体均一温度、热液成因自生矿物等热流背景及岩石学记录为这一观点提供了有力证据.通过铸体薄片显微镜下观察与定量统计、电镜扫描观察、X-射线衍射分析等,发现白云凹陷北部中-低地温梯度(LGR,Gra≤4.5℃/100m)和南部高地温梯度(HGR,Gra>4.5℃/100m)两个地区珠海组砂岩的成岩作用特征、成岩演化过程存在以下差异:(1)中-低地温梯度地区珠海组砂岩的压实作用主要是静岩压实作用;高地温梯度地区珠海组砂岩的原生孔隙受静岩压实作用和热压实作用的共同控制,压实减孔速率高,等孔隙度埋深显著变浅;(2)地层升温速率的增大加快了储层中粘土矿物转化的速率,高地温梯度地区高岭石消失的埋深界限较中-低地温梯度地区浅,I/S(伊利石/蒙皂石混层)有序化进程较中-低地温梯度地区有所加快;(3)中-低地温梯度地区珠海组砂岩成岩演化过程属正常有序演变,高地温梯度地区受构造热事件的影响明显,深部流体参与了高地温梯度地区珠海组砂岩的成岩演化过程,地层孔隙水物质交换过程复杂,成岩演化进程加快,改变了碳酸盐矿物溶解-沉淀热平衡状态,各成岩作用过程活跃并出现一些典型的热液成因自生矿物组合.     

准噶尔盆地西北缘西山窑组烃类流体作用特征及其铀成矿意义

目前对准噶尔盆地西北缘西山窑组烃类流体的性质、类型、作用特征及机理还未开展过系统研究,从而导致砂岩绿色化成因及其与铀矿化的关系仍不是十分清楚.对西山窑组原生灰色砂岩和绿色蚀变砂岩进行了野外岩心观察、光薄片镜下鉴定、X射线衍射、扫描电镜、化学全分析、流体包裹体以及C、O稳定同位素分析测试.结果表明:绿色蚀变砂岩普遍发育较强的粘土化（主要为蒙脱石化和绿泥石化）、黄铁矿化和碳酸盐化;其高岭石相对含量明显减少,还原容量增高;碳酸盐胶结物δ13C_V-PDB明显偏负,为-12.8‰~-8.6‰,δ18OV-PDB为-11.7‰~-7.7‰;流体包裹体气体成分以CH₄为主,含少量CO₂.绿色蚀变砂岩遭受了偏碱性还原态烃类流体改造,进而掩盖保护了早期形成的古氧化带及古铀矿体,增加了找矿难度;且与近现代含氧含铀水相互作用形成了目前发现的铀矿体.      

雪峰隆起西缘湘张地1井牛蹄塘组页岩含气性特征及控制因素

雪峰隆起周缘是四川盆地外围页岩气勘探的重要区域,下寒武统牛蹄塘组为该区主要的页岩气层位,为深入研究页岩含气性特征,以隆起西缘湘张地1井钻井资料为基础,借助现场含气测试数据,对页岩纵向含气性进行精细描述,并以此探讨牛蹄塘组页岩气分布规律与控制因素.湘张地1井牛蹄塘组页岩气整体呈上低下高、局部富集的分布规律,受有机质含量、矿物组分、孔隙与裂缝、物性、滑脱构造等因素共同控制.下部页岩有机质和脆性矿物含量高、裂缝与孔隙较发育,气体吸附的比表面积主要由有机质孔隙提供,脆性矿物有利于孔缝的形成与保存,裂缝与孔隙的发育有效改善了储层物性,为游离气提供大量储集空间,配合存在的滑脱构造带,使下部总含气量较高,且以游离气为主,占比58%~82%,尤其底部滑脱带内吸附气含量极低,孔缝发育程度对总含气量的影响大于有机质含量,同时,孔缝分布的不均也导致气体在局部较为富集;上部页岩孔缝欠发育,有机质与脆性矿物含量均低于下部,整体含气性较差,吸附气占比略大,主要受有机质含量控制,可作为下部含气段直接有效的盖层.此外,下部页岩岩石力学脆性强、成岩作用晚、热演化程度高、抗压强度与主应力差低,具备较强的可压裂性,有利于后期改造.      

雪峰山西侧北缘五峰组-龙马溪组含笔石页岩热成熟度特征

五峰组-龙马溪组含笔石富有机质页岩是中国目前最成功和最重要的页岩气勘探目标.由于缺乏镜质体,该地层的成熟度一直存在争议.以雪峰山西侧北缘富含笔石的五峰组-龙马溪组页岩为例,采用笔石表皮体反射率来表征其成熟度特征.该套页岩笔石含量丰富,以非粒状笔石表皮体为主,其具有二轴晶光性特征,最大反射率（GR_max）和双反射率之间表现出正相关关系,成熟度越高的笔石表皮体表现出更强的各向异性.同时,该套地层中也含有丰富的沥青颗粒,其随机反射率与笔石表皮体的最大和随机反射率也呈现了正相关性,其各向异性更弱,但其成因复杂,且颗粒细小,测定较困难,因此,相对而言,作为热成熟指标,笔石表皮体反射率更占优势.雪峰山西侧北缘五峰组-龙马溪组含笔石页岩的成熟度较高,EqVR_o值均为3.10%以上,达到了过成熟阶段,是页岩气勘探的有利区.      

基于压机热模拟实验的页岩孔隙演化特征

富有机质页岩微观孔隙结构是影响页岩油气富集的重要因素,但热演化过程中的孔隙结构变化特征不甚清楚,是当前领域研究的难点.用新疆三塘湖盆地中二叠统芦草沟组低成熟油页岩样品开展高温高压半封闭体系热模拟实验,对各温度阶段的样品进行抽提,利用低温吸附技术定量表征未抽提和抽提样品的孔隙结构,揭示低熟到过成熟页岩样品的孔隙演化特征.结果表明:低熟-成熟阶段,中、大孔量随热模拟温度上升而降低,微孔量先降低再升高,高压及滞留油/沥青对所有孔隙均有一定的抑制作用;高-过成熟阶段,孔含量明显上升,残留沥青中会产生微孔及中、大孔.在热模拟实验中温度、压力条件对孔隙结构具有重要影响,有机质演化产物与孔隙演化趋势紧密相关.