阵发性洪水条件下辫状河型冲积扇构型研究:以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例*

白杨河冲积扇是由阵发性洪水期的碎屑流沉积物与间洪期辫状河沉积物组成的复合型冲积扇,其构型与碎屑流扇的构型和河流型扇的构型有很大的不同。本研究选取准噶尔盆地西北缘干旱气候下发育的现代白杨河冲积扇作为解剖实例,对103个天然剖面和9个人工大型探槽进行了详细测量,在沉积微相及不同级别的沉积构型的观测和分析的基础上,分析了阵发性洪水条件下间歇性辫状河型冲积扇体的地貌单元的演化过程和沉积构型特征,研究不同流态的阵发性洪水条件下各种建造和改造机制,明确受阵发性洪水控制的间歇性辫状河型冲积扇的沉积特征,建立了其沉积构型模式。认为: 在洪水期,阵发性洪流(碎屑流)形成席状化的片流(或片洪)沉积,在洪退期,随着洪水强度的减弱,又转变为辫流沉积,而在间洪期,仍有持续的辫状流体(牵引流)在限制性的水道中流动,并对洪水期的碎屑流沉积物进行改造,形成了限制性的(条带状的)辫状河道沉积,2个时期的沉积物在时空上频繁叠置,形成了一种更加复杂的沉积构型。该模式对油田地下冲积扇砂砾储集层的成因识别、预测及对比具有一定的参考价值。     

砾质辫状河型冲积扇沉积微相及沉积模式:以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例

冲积扇砂砾岩储集层具有相变快、连续性差等特点,显示冲积扇内部沉积环境的复杂性。本次研究以准噶尔盆地西北缘现代白杨河冲积扇为例,在丰富的野外露头资料基础上,结合区域水文资料以及冲积扇文献资料,对白杨河冲积扇沉积演化特征及沉积模式进行探讨。按其沉积机制,白杨河冲积扇属于辫状河型冲积扇,具有规模大(扇体总面积约327.6 km~2)、坡度平缓(约4‰~7‰)、沉积粒度粗和漫洪细粒沉积物不发育的典型特征。在白杨河冲积扇内共可识别出16种岩相类型,并根据岩相形成的流体动力差异划归为5类成因,即重力流成因、高流态牵引流成因、低流态牵引流成因、静水沉积成因以及风成沉积成因。白杨河冲积扇扇体建造过程可划分为洪水期和间洪期2个时期,洪水期以沉积作用为主,从扇根至扇缘依次发育扇根补给水道沉积、扇根片流沉积、扇中片流沉积、扇中辫状水道沉积、扇缘径流水道沉积和扇缘湿地沉积6种沉积微相类型;间洪期以改造作用为主,从扇根至扇缘依次发育扇根主槽沉积、扇中辫状沟槽沉积和扇缘湿地沉积3种沉积微相类型。最后,依据白杨河冲积扇建立了砾质辫状河型冲积扇洪水期和间洪期的沉积模式。     

准南西段侏罗系——白垩系物源特征及沉积背景

准噶尔盆地南缘西段侏罗系—白垩系储层油气勘探潜力巨大,但目前有关其物源条件及沉积背景认识极为有限,严重制约了后续储层的有效预测和勘探。据此,通过对侏罗系—白垩系储层碎屑矿物及砾石成分特征、重矿物类型及组合特征、古水流特征、地层岩性比例特征等进行深入对比分析,并在此基础上结合区域构造演化对各地层沉积物源体系及其演化进行详细探讨。研究结果表明:侏罗系—白垩系储层物源主体受控于北部和南部再循环沉积岩系山体,但仍受北部扎伊尔山和南部中天山结晶变质岩系山体源区的影响,其影响程度自早侏罗世到早白垩世逐渐降低。下组合沉积期南部、北部物源同时存在,且研究区存在混源特征,但不存在统一且稳定的沉积中心。早侏罗世沉积物源背景相对稳定,原始沉积边界距现今最远;自中侏罗世开始受控于车莫古隆起演化影响,北部物源得以加强,同时地层发育不均衡并存在剥蚀现象;自晚侏罗世开始直至早白垩世,周缘沉积岩系山体隆升范围和幅度不断加大,并阻隔结晶变质岩系山体供源路径,沉积边界也随之逐渐萎缩,但这一时期北部物源可为优势物源,且研究区整体处于“填平补齐”状态,即齐古组沉积期可存在沟谷—残丘地貌特征,而下白垩统清水河组沉积前研究区整体呈准平原化状态。     

辫状河型冲积扇片流带特征与支撑砾岩成因研究

冲积扇砂砾岩油藏是准噶尔盆地勘探热点,尤其是玛湖凹陷特大型砂砾岩油藏的发现,更加表明砾质冲积扇储层研究的必要。选取白杨河冲积扇为研究对象,对砾质辫状河型冲积扇内部片流带以及支撑砾岩的沉积特征和分布规律进行研究,结果表明:1）扇内片流带沉积介于扇根补给水道与扇中辫状水道沉积环境之间,与二者呈过渡接触,片流带规模可达千米级别,内部支撑砾岩的发育改善了片流带储层物性;2）识别出三类支撑砾岩,分别是片流支撑砾岩、沿层理面发育的支撑砾岩以及沟槽底部支撑砾岩,前两者均为超临界水流淘洗成因,后者则为径流改造成因;3）片流支撑砾岩发育于片流沉积,具有较好的成层性以及较高的线密度;沿层面发育的支撑砾岩发育于辫状沟槽沉积环境,形态受限于沟槽规模,可与交错层理砾岩匹配形成大规模优质岩相组合;沟槽底部发育的支撑砾岩发育于辫状水道底部,规模小但连通性好。综上,基于野外露头片流带以及支撑砾岩研究可以为井下砂砾岩油藏开发提供理论支撑。     

渝东地区寒武系龙王庙组高分辨率碳酸盐岩碳同位素记录及其古海洋学意义

早寒武世中―晚期是生命演化史上的重要节点。渝东地区寒武系龙王庙组海相碳酸盐岩地层记录了当时海水的碳同位素变化。在确保碳同位素组成有效保留海水原始信息基础上,分析发现龙王庙组61个碳酸盐岩样品的δ~(13)CV-PDB值分布在+2.7‰~-4.3‰之间;碳同位素变化曲线大体上呈先降低、后升高的变化趋势;地层中―下部δ~(13)C值波动幅度大,正、负漂移事件频发,出现可全球对比的幅度约为4‰的正漂移与幅度约为5‰的负漂移事件;地层上部δ~(13)C值具小幅波动,总体正偏。龙王庙组碳酸盐岩的碳同位素特征,受控于海平面变化、风暴沉积、生物演化引起的海洋生产力变化。龙王庙组沉积的早―中期,海平面变化频繁,陆源碎屑注入量波动性增大,风暴沉积发育,海洋环境的稳定性较差,生物种属数量逐渐降低,导致海洋原始生产力下降及碳同位素组成的频繁波动与多次负漂移事件。龙王庙组沉积的中―晚期,海平面长期缓慢上升,风暴沉积发育程度低,海洋环境趋于稳定,生物多样性增强,海洋原始生产力增大,使得碳同位素组成分布较为稳定,多表现为正值。渝东地区龙王庙组碳酸盐岩中δ~(13)C的急速负漂移可能归因于较浅水体、较充足陆源碎屑注入背景下的风暴沉积。     

准噶尔盆地莫索湾地区清水河组深层优质储层特征及其物性控制因素

为了明确准噶尔盆地腹部莫索湾地区清水河组储层特征及其成因,综合利用铸体薄片、扫描电镜、物性、X衍射等多种分析测试手段,并结合钻测井、地层测试资料及区域埋藏史、古地温、沉积体系等相关研究成果,详细分析了清水河组储层成岩作用特征及其物性控制因素,并在此基础上总结成岩模式。研究结果表明:清水河组储层具有低成分成熟度、高塑性岩屑含量及高结构成熟度的"一低两高"特征;尽管储层主体埋深在3 500m以下,但储集空间仍以原生粒间孔为主,平均孔隙度为15.47%,平均渗透率可达226.6mD,为典型的深层优质储层;储层成岩作用总体表现为"中压实中强压实、强溶蚀、弱胶结"的特征,尽管储层埋深较大,但成岩阶段整体仍处于中成岩A1亚期;区域连片的厚层辫状河三角洲前缘水下分流河道及河口坝中细砂岩及中粗砂岩是形成深层优质储层的基础,而成岩过程中储层物性保存主要受控于早期碳酸盐胶结抗压实、绿泥石包壳及后期酸性成岩流体条件下的溶蚀增孔作用;除上述沉积、成岩控制因素外,地层超压的存在使得储层在深埋条件下压实强度显著降低,是储层物性保存的关键,同时在储层成岩演化过程中及现今盆地不断降低的地温梯度也有效延缓了储层的成岩进程。     

准噶尔盆地玛南地区乌尔禾组砂砾岩类型及沉积模式

准噶尔盆地玛南地区乌尔禾组砂砾岩储层具较大规模勘探潜力.通过岩心观察、描述与测量,结合粒径及砾石成分微观分析,对玛南乌尔禾组砂砾岩储层进行岩石学特征、沉积序列与模式、沉积微相及展布特征的细化研究.研究表明,乌尔禾组砂砾岩分3种类型:含泥含砂砾岩、泥质砾岩、砂质细砾岩.砾石成分复杂,以基性至中酸性岩浆岩砾石为主,具体分3...     

准噶尔盆地莫索湾地区白垩系清水河组沉积演化与有利砂体展布

以三维地震、钻测井、岩心、测试化验等资料为基础,对准噶尔盆地莫索湾地区白垩系清水河组特别是“底砂岩段”重点油气储集层进行层序地层划分、沉积特征和砂体展布研究。认为:(1)清水河组发育高位体系域、湖侵体系域和低位体系域;其中,低位体系域主要发育浅水辫状河三角洲相,湖侵体系域发育滨浅湖-半深湖相,而高位体系域则发育浅水曲流河三角洲相。(2)“底砂岩段”中发育水下分流河道、河口坝、席状砂和分流间湾4种沉积微相类型;“底砂岩段”位于受北部物源控制的浅水辫状河三角洲前缘,可分为内前缘和外前缘;(3)结合区域沉积背景建立了清水河组浅水三角洲沉积微相模式,整体上,清水河组沉积演化过程为一套完整的湖平面升降演化沉积旋回。     

四川盆地东部下寒武统龙王庙组碳、氧同位素组成及古环境意义

在野外沉积特征研究、室内薄片观察的基础上,对四川盆地东部龙王庙组22个碳酸盐岩样品的碳、氧同位素进行测试,在充分论证样品的有效性后,分析研究区龙王庙组碳、氧同位素特征,进而探讨龙王庙组沉积期的古气候及古海洋环境。样品实验数据显示δ13C值分布在-1.533‰~2.619‰,平均为0.046‰;δ18O值分布在-9.916‰~-3.580‰,平均为-7.746‰;碳、氧同位素整体变化趋势与扬子地台其他区域基本相同。古海洋环境恢复表明,龙王庙组沉积期四川盆地东部整体处于海相环境,海水盐度呈先降低、后增高、复又降低的多段式变化;海水温度主要分布在20~30℃,属于温暖或炎热的亚热带气候;在海平面缓慢波动性下降、陆架暴露、生物灭绝的沉积环境影响下,龙王庙组δ13C值具有负漂移的演化趋势。龙王庙组沉积中期的水体深度最浅,古盐度最高,是白云岩最为有利的发育阶段。     

准噶尔盆地腹部深层储层物性保存过程多因素耦合分析

准噶尔盆地腹部莫索湾地区深层三工河组储层主体埋深在3 800~4 600 m之间,但储层物性条件相对优越,是盆地腹部油气勘探和发现的重点层位之一,因此明确其优质储层物性保存多因素耦合关系及成因机理对后期油气勘探开发具有重要意义。通过岩石薄片、扫描电镜、物性、黏土矿物X衍射等分析测试及钻测井资料,在物性保存单因素分析基础上,结合地层埋藏史及区域构造演化,从多因素间演化匹配关系出发详细讨论了莫索湾地区三工河组深层优质储层的物性保存过程。结果表明:优势沉积条件、地层超压、成岩流体碱性到酸性的转变、较低的古地温,4类单因素分别使储层物性得以有效保存。而储层物性保存过程最终可划分为5个演化阶段,且在不同演化阶段物性保存的主控因素也不同。缓慢浅埋期主控因素为浅埋深和地层超压的初始形成;第一次快速深埋早-中期为地层超压;第一次快速深埋晚期至缓慢深埋早-中期由超压转变为胶结物的固结;缓慢深埋中-后期为低地温梯度及有机酸的溶蚀;第二次快速深埋-现今为超压及地温梯度的降低,并最终建立三工河组综合成岩及油气聚集模式。