川东南地区中二叠统茅口组灰泥灰岩储层孔隙特征

近期川东南多口钻井在茅口组一段灰泥灰岩储层实现了油气勘探突破,其作为一种新类型非常规气藏得到了大量关注。为了进一步弄清该区茅一段灰泥灰岩储层的岩石学特征和储层孔隙特征,基于野外和岩心样品,开展了岩石学和储层孔隙表征工作。研究表明：①茅一段主要发育于外缓坡相,灰泥灰岩的总有机碳含量平均值为0.76%~1.1%,平面上自北西向南东呈增大的趋势,与孔隙度变化趋势相似。②茅一段灰泥灰岩储集空间主要包含有机质孔、无机孔和微裂缝三大类,其中有机质孔可分为独立的有机质孔隙、包裹滑石的有机质孔隙和黄铁矿晶间有机质孔隙,无机孔可分为粒间孔、晶间孔、晶体内部溶孔,微裂缝可分为滑石缝、粒缘缝、应力缝;有机质孔在川东南地区茅一段灰泥灰岩储层中并不占主导地位,微裂缝是灰泥灰岩最重要的储集空间。③通过低温氮气吸附、低温CO₂吸附、高压压汞实验以及纳米CT扫描联合表征,灰泥灰岩储层孔隙以细颈广体的墨水瓶形孔为主,微孔、中孔、宏孔均有发育,孔径主要分布在0.4~100 nm,跨度范围较大;灰泥灰岩非均质性明显,连通性较差,裂缝对于连通孔隙有重要影响。茅一段灰泥灰岩为一套新类型非常规储层,鉴于其复杂的矿物组成和特殊的孔隙特征,需加强有针对性的酸化压裂技术攻关,从而促进灰泥灰岩储层的油气勘探开发。     

川南地区二叠系茅口组一段瘤状灰岩储层成因

大石1井、义和1井、焦石1井、潼探1井相继在四川盆地中二叠统茅口组一段钻获工业气流,展示了良好的天然气勘探潜力.但由于前期对该套储层成因的研究不够深入,仍存在约束该类型气藏勘探的问题.为此,通过岩心观察、薄片鉴定,结合扫描电镜、氮气吸附脱附、稀土元素、微量元素和能谱实验,取得了3项成果认识:①川南地区茅一段瘤状灰岩储层...     

川中地区中二叠统茅口组白云岩特征及成因机理

川中地区茅口组白云岩主要位于茅口组二段中、上部和茅口组三段下部,根据岩石学特征可分为含灰质细—中晶白云岩、细—中晶白云岩、角砾白云岩,且以后两者为主。对比泥晶灰岩与不同类型白云岩样品地球化学特征后发现,白云岩相对于同层灰岩具有较低的Fe含量、较高的Mn含量和较低的Sr含量;泥晶灰岩与不同类型白云岩具有相似的稀土配分特征,均表现为LREE亏损、轻微正La异常和负Ce异常,且白云岩样品具有微弱的Eu正异常;细—中晶白云岩与角砾白云岩δ~(18)O值均明显低于原始灰岩,而~(87)Sr/~(86)Sr比值则明显高于原始泥晶灰岩。不同类型白云岩与灰岩相似的稀土配分特征表明茅口组白云岩形成过程中保留了原始灰岩的部分地球化学特征,而白云岩微弱Eu正异常及其与灰岩同位素差异性可能是由于白云岩化过程中高温地质热流体的参与而引发的。茅口组白云岩化作用受多种因素控制:地层残余海水和岩浆活动伴生的热液流体为白云岩化作用中Mg的主要来源;峨眉山大火成岩省热效应为白云岩化提供异常高的古地温背景;断裂系统为异常地温对流和白云岩化流体提供了快速运移通道;颗粒滩相灰岩较好的孔、渗性使之比泥晶灰岩更易发生白云岩化。峨眉山大火成岩省伴生的异常地温和充足Mg供给是茅口组发生白云岩化的关键,不同类型白云岩形成于白云岩化过程的不同阶段。     

川东地区中二叠统茅口组白云岩储层成因机理及主控因素

利用露头和岩心资料,通过大量的薄片、扫描电镜和主量元素、微量元素、稀土元素、锶同位素等分析化验资料,深入分析川东地区中二叠统茅口组白云岩储层成因机理,取得3个方面的新认识：①根据晶粒结构及其产状将白云岩进一步细分为三大类,基质镶嵌状白云岩,距构造热液脉相对较远;基质“雾心亮边”白云岩,多与构造热液脉体伴生;构造裂缝白云岩,主要分布在热液破裂形成的张性构造裂缝和孔洞中,半充填;②白云岩主要经历2期白云化改造,均为热液成因,其中基质镶嵌状白云岩形成于同沉积及浅埋条件下,而基质“雾心亮边”白云岩是在早期白云化作用的基础上,后期受到了强烈的热液改造作用形成,构造裂缝白云岩则是由热液流体沉淀形成;③浅滩是白云岩发育的基础,基底断裂为同沉积断裂,且为富镁热液的运移通道,是白云岩“似层状”展布的关键,明确了15^#基地断裂南侧为白云岩勘探首选目标区。     

川东地区中二叠统茅口组天然气成因及气源

为进一步明确川东地区茅口组天然气成因及来源,综合利用茅口组天然气组分和同位素分析等手段对茅口组天然气地球化学特征进行了研究。结果表明：川东地区茅口组天然气以甲烷为主,非烃组分较少,干燥系数普遍高于0.99,属于典型的干气;茅口组天然气的δ¹³C₁和δ¹³C₂值分别为-34.20‰～-28.27‰和-35.80‰～-28.10‰,碳同位素值普遍具有部分倒转的特征,即甲烷碳同位素值大于乙烷碳同位素值,而乙烷碳同位素值小于丙烷碳同位素值;茅口组天然气的δ¹³C₂值大多大于-28.00‰,属于油型气的范畴,且主要为原油裂解气;茅口组天然气主要来自中二叠统自身烃源岩,局部混有下伏志留系龙马溪组烃源岩,据此建立了茅口组“下生上储、双源供烃”的成藏模式,预测卧67井-TL6井-池4井一带为茅口组白云岩有利勘探区带。研究成果对该区茅口组天然气来源的认识深化及勘探领域的拓展具有重要意义。     

川东南地区茅口组层序地层及沉积相浅析

在对川东南地区茅口组沉积背景认识的基础上,利用野外剖面及录井、测井资料,将茅口组划分为3个三级层序,通过研究岩性、相序及岩性剖面结构,阐明了层序关键界面识别与划分的标志,分析了各体系域特征。认为研究区茅口期具有快速海侵、缓慢海退的特点,层序对比良好,且具陆表海台地性质。按陆表海沉积模式将研究区划分为潮下低能带、潮下高能带及潮坪、泻湖等沉积相带,以体系域为单元从纵向上和平面上对沉积相进行了精细刻画。最终,结合层序及沉积相演化,提出了茅口组层序格架内的沉积模式。     

眼球状灰岩成因及其油气地质意义

眼球状灰岩是一种形态类似眼球与眼皮结构的碳酸盐岩,在我国南方地区广泛发育。通过对国内外关于眼球状灰岩特征及成因等研究成果的大量调研与梳理,分析并论述了眼球状灰岩的岩石学特征、古沉积环境、成因及油气地质意义等。眼球状灰岩由泥晶—粉晶生屑灰岩的“眼球”与泥质灰岩或灰质泥岩的“眼皮”组成,其成因主要包括沉积作用与成岩作用2个方面。眼球状灰岩的“眼皮”为滞留深水环境下沉积的中等有机质丰度的高—过成熟烃源岩,具有良好的生烃能力。该类灰岩为一套低孔低渗的油气储层,且“眼皮”的储集性能明显优于“眼球”。裂缝可以改善眼球状灰岩的储集物性,裂缝发育的储层具有良好的油气显示。总体来看,眼球状灰岩气藏为自生自储的碳酸盐岩气藏。     

川东地区中二叠统茅口组一段储层特征与形成模式

川东地区中二叠统茅口组一段（茅一段）非常规泥质灰岩储层近期取得重大勘探发现。基于野外露头剖面及钻井岩心观察,通过薄片鉴定、物性分析、X射线衍射、氮气吸附、氩离子抛光扫描电镜、总有机碳含量（TOC）测定、CT扫描以及测井分析等手段,对茅一段泥质灰岩储层及其主控因素进行研究。结果表明,川东地区茅一段主要发育泥晶灰岩、泥晶生屑灰岩、生屑泥晶灰岩和（含）泥质生屑泥晶灰岩等4种岩石类型以及粒缘孔（缝）、有机质孔、溶孔（缝）、裂缝、滑石收缩孔（缝）等5类储集空间。其中,泥晶灰岩和泥晶生屑灰岩孔隙度低,有机质含量低,储集性能差;生屑泥晶灰岩和（含）泥质生屑泥晶灰岩孔隙度高,有机质含量高,储集性能好。茅一段储层受岩相、有机质丰度和成岩作用的综合控制,生屑泥晶灰岩微相和（含）泥质生屑泥晶灰岩微相中的原始孔隙发育好且富含粘土矿物;粘土矿物转化形成的粘土微孔和有机质孔为茅一段主要的储集空间;白云石化作用和溶蚀作用为茅一段提供了部分储集空间。基于此,提出茅一段优质储层发育模式：沉积期,由于原始组构差异,生屑泥晶灰岩和（含）泥质生屑泥晶灰岩中的原始孔隙发育;中-深埋藏期,海泡石发生成岩转化,形成粘土微孔和有机质孔,同时释放富镁成岩流体,发生白云石化;深埋藏期,酸性流体进一步改造储层,使生屑泥晶灰岩和（含）泥质生屑灰岩储层发育为优质储层。     

川东北阆中地区二叠系茅口组白云岩化成因

川东北阆中地区茅二段有效储集岩类主要为白云岩,对其成因研究较少,还未有统一认识。结合区域地质背景,通过岩石薄片、阴极发光、碳氧同位素、锶同位素、包裹体等定量分析,研究了阆中地区茅二段白云岩岩石学特征及地球化学特征,探讨了其成因及意义。研究认为：研究区白云岩以细—中晶白云岩为主,晶面较平直,以自形—半自形晶为主,成岩环境温度不高;研究区细—中晶白云岩阴极发光以暗色光为主,具δ ¹³C低正值、δ ¹⁸O高负值、 ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr略高于同时期海水的特征,表明其形成于浅埋藏环境,受高温流体作用影响不明显;白云岩化流体来自于浅埋藏期海水,以粒屑滩颗粒灰岩为载体,形成层状、似层状白云岩。浅埋藏期白云岩化作用形成大规模储集空间,是碳酸盐岩储集层最重要的成岩方式之一。     

四川盆地自贡地区中二叠统茅口组多类型储层特征及分布预测

为了厘清四川盆地自贡地区中二叠统茅口组储层的差异发育机制与分布规律,基于丰富的测井、录井、取心和测试资料,对储层类型及主控因素进行了综合分析。研究结果表明：区内主要存在石灰岩类、白云岩类两种储集岩类。白云岩类储层主要发育于茅二段和茅四段,一般单层厚十几至几十厘米,多发育于向上变浅序列顶部,平面上茅二段白云岩储层主要分布于威远—自贡—富顺一线,而茅四段白云岩储层则主要分布于观音场—青杠坪一带;石灰岩类储层厚度变化大、非均质性强,纵向上可发育于茅二段—茅四段,平面上主要分布于沉积期地貌或风化壳岩溶地貌的高地或斜坡。进一步分析表明,白云岩储层形成与高频海平面下降驱动的蒸发浓缩—回流渗透白云石化和短期暴露岩溶相关,其中沉积期地貌相对坡折和滩体叠置迁移加剧了研究区局限蒸发的海水环境;石灰岩储层主要有滩控早成岩期岩溶、风化壳岩溶和断溶优化3种成因类型,分别受沉积期地貌坡折、岩溶地貌高地和斜坡以及断裂控制。综合分析认为,区内茅口组强非均质性、多成因类型储层具有受沉积期古地貌、古环境、风化壳岩溶古地貌、古断裂等“四古”复合控储特征。有利储层具有“沿高环坡”的分布规律,下一步勘探方向应重视东北部自贡—富...     

四川盆地中二叠统茅口组天然气勘探

四川盆地的茅口组具有阳新统和志留系两套较好的生油层,是盆地的主要产气层之一。储集空间为孔、洞、缝,特别是东吴运动后产生的表生期古岩溶形成的溶蚀洞穴,在茅口组既多且大,在泸州古隆起区已于99口井中钻遇,钻遇率为9.94%,加上井中重复钻遇,钻遇率达11.35%。放空厚度一般在0.1～1.0m之间,最厚可达3.95m,并不受构造和地域限制,即使是向斜也有放空,勘探领域远较构造圈闭宽广。经开发证实,古岩溶气藏累计采气较好,连通裂缝气藏一般皆好,古岩溶形成的缝洞网络与连通裂缝形成的网络相互交织则最好,应加强地震反射资料的研究,以寻找这种网络系统。     

四川盆地东部中二叠统茅口组沉积与层序地层特征

川东地区中二叠统茅口组碳酸盐岩发育。通过详细观察钻井岩心、野外露头剖面,综合分析测井、录井资料,结合茅口组区域沉积背景,对该区的沉积特征进行了分析。结果表明:该区茅口期主要为浅水型碳酸盐岩开阔台地相沉积,发育深水开阔海、浅水台内滩及较深水滩间海等沉积相带。运用层序地层学方法,确立了该区层序关键界面的识别与划分标志,即隆升侵蚀不整合和海侵水淹没不整合2种层序界面。据此将茅口组划分为3个三级层序,分析了各体系域特征,建立了该区中二叠统茅口组层序地层格架。层序样式以TST(海进(海侵)体系域)大于HST(高水位体系域)为主,说明茅口期具有缓慢海侵、快速海退的特点,层序横向对比良好,川东地区在该期为一稳定的碳酸盐开阔台地沉积;受茅口期末东吴运动地壳强烈抬升影响,PSQ3期层序遭到不同程度剥蚀,保存不完整,局部地区甚至缺失HST期。     

四川盆地东部中二叠统茅口组白云岩及云质硅岩储层特征与发育规律

四川盆地东部中二叠统茅口组发育了独具特色的白云岩及云质硅岩类储层,主流观点是“断控热液”成因,但勘探多有落空,说明需要重新认识。通过盆地周缘露头剖面和盆内钻孔资料的系统对比分析,研究了储层特征与发育规律。结果表明,储层岩石类型主要包括晶粒白云岩、硅质白云岩和云质硅岩,它们的分布与岩溶系统有关,在纵横向上展布不稳定。其中,晶粒白云岩主要位于岩溶系统周缘,储集性能差,相比而言,硅质云岩及云质硅岩主要位于岩溶系统内部,储集性能好。储层发育遵循“相控岩溶”的规律,颗粒滩相为储层形成提供了物质基础,早成岩期层控型风化壳岩溶是优质储层形成的关键。热液白云岩化作用有利于储层的保存,硅质热液活动与后期的方解石胶结充填了部分孔隙,最终形成了独具特色的硅质白云岩和云质硅岩储层。据此建议在前期注重“断控热液”型储层的基础上,进一步加强对“相控岩溶”的分析,找准目标。研究认识加深了对四川盆地茅口组碳酸盐岩储层的理解,也可供相似地质背景地区参考。     

川南地区中二叠统茅口组成岩流体来源及演化过程

四川盆地南部中二叠统茅口组碳酸盐岩经历了复杂的孔隙流体活动,目前从微观地球化学的角度精细分析其多期成岩流体与烃类流体之间耦合关系的研究尚不多见。为此,基于对该区茅口组的岩心观察与薄片观察,通过岩石学、稀土元素、碳氧同位素及流体包裹体分析,结合区域构造演化背景,研究了茅口组各成岩作用阶段的成岩环境、流体来源和流体演化过程。研究结果表明:①该区茅口组经历"(准)同生—早成岩期混合水环境下的方解石胶结作用→表生期大气淡水环境下的溶蚀作用→中—晚成岩期地层水环境下的方解石与白云石胶结、交代作用与酸性流体溶蚀作用"的成岩演化过程;②沉积成岩过程流体来源包括海水、大气淡水、烃类流体及深部(热)流体,其中偏氧化海水表现为左倾型石灰岩稀土元素配分型式、δ~(13)C特征与全球古海水特征类似,酸性热液流体具有铕值正异常、δ~(13)C值明显负偏特征,大气淡水参与成岩流体活动证据为裂缝与溶蚀孔洞碳酸盐岩胶结物δ~(18)O值明显负偏;③茅口组经历了多期油气充注,其中晚二叠世—早三叠世茅口组抬升遭受暴露淋滤,同时峨眉地幔柱异常热事件使地层发生白云石化和油气充注,该时期大气淡水与有机酸溶蚀、白云化作用以及裂缝化作用对茅口组储层起到了建设性作用,侏罗纪以来的压溶及粗亮晶方解石胶结作用对茅口组储层具有破坏作用,与构造裂缝相关的岩溶储层更有利于后期天然气的聚集成藏。     

四川盆地中二叠统茅口组储层形成与古构造演化关系

以钻井与测井资料、盆地基干地震剖面及区域地质资料为基础,开展了四川盆地中二叠统茅口组储层发育特征及主控因素分析,系统讨论了古构造演化与茅口组沉积地貌、岩溶地貌及白云石化带之间的关系,预测了储层发育有利区带。研究认为,加里东运动奠定了中、下二叠统沉积前的基本地貌格局,而峨嵋地幔柱隆升作用则持续影响了整个二叠纪的古地貌演化,使四川盆地西南部成为继承性古地貌高带。该区既是茅口组高能滩体发育的沉积地貌高带,也是茅口组顶部风化壳岩溶古地貌高地。峨眉地裂运动的构造张裂活动,为茅口组在早期滩体沉积或岩溶改造的基础上,叠加多期次白云石化及溶蚀作用提供了热液及酸性成岩流体的运移通道,在很大程度上控制了盆内茅口组白云岩储层的分布。     

四川盆地中二叠统茅一段灰岩—泥质灰岩韵律层古温度演化及驱动机制

发生于晚石炭世—中二叠世末期的冰期事件是显生宙史上最剧烈的冰期事件,也是地史上最后一次从冰室期到温室期的转换期。通过薄片鉴定、扫描电镜、主量元素、微量元素、碳氧同位素和锶同位素等地球化学手段,对四川盆地中二叠统茅口组一段古温度及古气候进行恢复,探讨中二叠世重大气候演变过程及驱动机制。研究结果表明,四川盆地中二叠统茅一段灰岩—泥质灰岩韵律层的生物组合类型以有孔虫、腕足和软体动物为主,不发育造礁生物和钙质绿藻;岩石结构以生物碎屑支撑和灰泥支撑为主,无鲕粒等非骨架颗粒,与国际典型的凉水碳酸盐岩类似。通过δ¹⁸O与ω(Mg)/ω(Ca)恢复古温度,灰岩沉积期的古海水温度为3.72~12.38 ℃(平均8.15 ℃,δ¹⁸O标准),13.79~14.28 ℃(平均13.90 ℃,ω(Mg)/ω(Ca)标准);泥质灰岩沉积期的古海水温度为7.00~14.24 ℃(平均10.97 ℃,δ¹⁸O标准),13.82~15.41 ℃(平均14.27℃,ω(Mg)/ω(Ca)标准)。中二叠统茅一段沉积期古温度变化主要受米兰科维奇短偏心率旋回驱动,短偏心率的旋回性变化是古温度、古气候旋回变化的驱动机制。     

四川盆地二叠系茅口组油气藏勘探发现与启示

二叠系茅口组是四川盆地勘探时间最早、目前勘探活动最活跃的层系之一.茅口组气藏按其储层类型可以分为裂缝型、岩溶缝洞型、热液白云岩型、滩相白云岩型和泥灰岩型5类,以岩性气藏为主,在不同区带、不同组段气藏类型表现出差异多样化特征.在梳理前期茅口组勘探成果和分析不同类型气藏特点基础上,明确了台缘滩、台内滩和深缓坡等有利沉积相带...