鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组五段盐下白云岩储集层特征及其形成演化

基于岩心、薄片观察与地球化学分析结果,对鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组五段盐下白云岩储集层特征及其形成演化进行研究,得到以下几点认识:①盐下白云岩主要由微晶白云岩、晶粒白云岩和砂屑白云岩组成,晶间孔和各类溶蚀孔是主要储集空间;②研究区内成岩作用复杂,主要为白云石化作用、溶蚀作用、充填作用和重结晶作用等;③多阶段的白云石化作用有利于次生孔隙发育和原生孔隙保存,包括准同生阶段的蒸发泵白云石化作用、准同生—浅埋藏阶段的渗透-回流白云石化作用以及后期的埋藏白云石化作用;④多期次溶蚀作用对次生孔隙发育具有重要影响,同生—准同生期多期次次一级的海进-海退旋回导致易溶组分暴露溶蚀,发育次生孔隙;⑤埋藏期的有机酸溶蚀、硫酸盐热化学反应及其产物H2S生成的氢硫酸对储集层溶蚀改造,使储集空间进一步得到改善;⑥盐下层系中高H2S含量的区域可以成为下一步勘探潜在目标。图12表1参47     

鄂尔多斯盆地高桥地区奥陶系马家沟组马五1+2亚段储层特征

综合利用岩心薄片、铸体薄片、扫描电镜、压汞测定等资料,对鄂尔多斯盆地高桥地区奥陶系马家沟组马五1+2亚段的储层特征进行了研究。结果表明:高桥地区马五1+2亚段储集岩的类型主要为溶蚀孔洞状白云岩、泥晶—粉晶白云岩,其次是颗粒(砂屑)白云岩和角砾状白云岩;储集岩的孔隙类型主要为溶蚀孔、晶间孔、晶间溶孔,其次为膏模孔和裂隙;储集岩的物性较差,平均孔隙度为3.26%,平均渗透率为1.2mD,且孔隙度与渗透率呈正相关性,总体为非均质性较强的低孔、低渗透储层。通过对该区储层特征的研究,可为下一步的勘探开发提供地质依据。     

靖边气田马五41储层成岩作用及孔隙演化

鄂尔多斯盆地北部靖边气田奥陶系马家沟组马五41气藏储集岩为颗粒白云岩、粗粉晶白云岩和细粉晶白云岩;储集空间以溶蚀孔洞为主,裂缝是提高储层渗流能力的有利通道;溶孔-裂缝型、晶间孔-裂缝型储层是研究区最主要的储层。压实与压溶作用使原生孔隙几乎丧失贻尽,表生期的溶蚀作用对马五41储层的最终形成起到至关重要的作用。加里东末期的岩溶作用形成最大的次生孔隙,其对于储集空间的贡献优于原生孔隙。以上因素相互匹配形成了研究区良好的天然气储层。     

鄂尔多斯盆地靖西马五段储层特征及控制因素

鄂尔多斯盆地靖西奥陶系马五段上组合白云岩储层储集空间类型主要有孔洞、孔隙和裂缝,以硬石膏结核溶模孔和微裂缝为主,溶洞、晶间孔和晶间溶孔等次之;中组合白云岩储层储集空间以白云石晶间孔、晶间微孔和晶间溶孔为主,次为溶蚀孔洞,裂缝对储层储渗性能有一定的改善作用。马五段白云岩储层分布主要受沉积相带和岩溶古地貌两方面因素控制:膏云坪及含膏云坪是上组合古岩溶储层发育有利相带,颗粒滩及云坪是中组合白云岩储层发育有利相带;研究区储层位于鄂尔多斯盆地古风化壳岩溶斜坡部位,是储层发育的有利部位。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段白云岩储层成岩作用及孔隙演化

通过岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、能谱和地球化学等分析测试工作,对鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段（马五段）白云岩的白云岩化作用、胶结作用、溶蚀作用和压实、压溶作用等开展研究,将研究区马五段白云岩储层成岩作用分为近地表-浅埋藏和中-深埋藏两个阶段。研究表明,马五段白云岩储层可分为泥晶-微晶白云岩型、晶粒白云岩型和颗粒白云岩型3大类;准同生期近地表环境中的溶蚀作用是储层孔隙形成的关键因素,白云岩化作用是储层孔隙保存的重要有利条件,胶结作用是孔隙破坏的主要成岩作用;含石膏结核和含石膏团块的泥晶灰岩在海平面短暂下降期间,受大气淡水影响,石膏溶解,形成膏模孔和不规则膏溶孔,后经浅埋藏期白云岩化作用,岩石抗压性得到增强,利于孔隙保存,中-深埋藏期经历胶结作用,部分孔隙空间被充填;颗粒灰岩在沉积期形成粒间孔,在准同生期经胶结作用,在浅埋藏环境下经历白云岩化作用,残余粒间孔得到保存,形成良好的储层。     

靖边气田南部奥陶系马五1+2亚段储集层成岩演化特征

鄂尔多斯盆地奥陶系马五₁₊₂亚段天然气储量丰富,是靖边气田奥陶系油气勘探的重点层系,其储集层成因和孔隙结构复杂,受多期成岩作用的控制。基于钻井岩心、薄片和储集层物性资料,分析总结了靖边气田南部奥陶系马五₁₊₂亚段储集层成岩作用及其孔隙演化特征。研究结果表明,靖边气田南部奥陶系马五₁₊₂亚段发育一套局限—蒸发台地的白云岩储集层,以膏溶孔和溶缝为主要储集空间,整体为低孔低渗的微裂缝-孔隙型储集层。储集层在形成过程经历了多种成岩作用,包括白云石化作用、压实压溶作用、胶结充填作用、表生岩溶作用、交代作用、构造破裂作用等。其中,同生—准同生期高盐度海水环境下发生的白云石化作用及石膏沉淀,为加里东运动表生成岩期溶蚀作用和微裂缝的发育奠定了有利条件,是储集层形成的物质基础;加里东运动表生成岩期大气淡水对石膏结核的溶蚀以及微裂缝的扩溶改造大幅提升了储集层孔渗性能,是储集层形成的关键;埋藏成岩期孔隙流体的石英和方解石胶结充填使得早期孔隙有所减少,表现为破坏性成岩作用。此外,晚成岩期的构造活动也产生了少量开启微裂缝,提高了局部孔渗性能,最终形成以膏溶孔和溶缝为主的储集空间,以微（溶）裂缝为主要渗滤通道的白云岩储集层。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马五5亚段白云岩成因

鄂尔多斯盆地中部的长庆气田奥陶系马家沟组主要产气层均为白云岩。该地区马家沟组马五５亚段在区域上普遍为厚层泥晶灰岩，白云岩夹于灰岩中，呈透镜状，分布具有穿层及分带性，从南向北分布层位逐渐升高。通过对其白云岩的岩石学特征、微量元素、碳同位素、氧同位素等研究，认为白云岩的形成与混合水白云化作用有关。白云岩储集层以微晶白云岩、粉晶白云岩为主，主要储集类型为裂缝孔隙型，具有较好的储集条件。预测盆地北部乌审旗—什汗木利地区，马五５亚段沉积期水体浅，利于大气淡水混入，有可能形成多个白云岩透镜体，是下步勘探值得重视的地区。图１表１参２（梁大新摘）     

鄂尔多斯盆地靖边西南马五_5储层特征及主控因素分析

奥陶系马家沟组马五_5亚段作为鄂尔多斯盆地油气勘探的新层段已经取得了突破,显示出巨大的勘探潜力,马五_5储层特征及主控因素的研究有助于进一步扩大鄂尔多斯盆地马五_5的勘探成果。通过岩心观察、薄片鉴定、物性分析等手段,对靖边气田西南部奥陶系马五_5的白云岩储层特征进行研究,并对影响储层发育的主控因素进行探讨。研究表明:储集层岩性主要为粗粉-细晶白云岩及泥晶白云岩,属于白云岩型储层;储集空间以晶间孔和粒间溶孔为主,具有低孔、低渗特征;优质储层的发育明显受沉积相、成岩作用和岩溶古地貌的控制;颗粒滩为马五_5储层发育的有利微相带;溶解-中等充填粒(晶)间孔白云岩相为有利成岩相带;沟槽对储层的岩溶改造作用改善了储集空间并提供了天然气运移的通道。最终优选出三个Ⅰ类有利区。研究成果对于该区天然气勘探及储层预测具有重要指导意义。     

苏里格地区马五_5亚段储集层特征及其主控因素

基于岩心观察、镜下薄片、扫描电镜、压汞以及物性等资料,结合地球物理、地球化学技术方法,对苏里格地区奥陶系马家沟组马五5亚段储集层特征进行了系统的研究,分析了影响储集层形成和发育的主要控制因素,预测了有利储集层的分布范围。马五5亚段储集层主要岩性为泥—粉晶白云岩和粉晶白云岩;主要储集空间类型为晶间孔、晶间溶孔;马五25小层的物性较之马五15小层更好。沉积相是储集层形成的物质基础,云坪微相是储集层发育的有利沉积相带;成岩作用是形成有利储集空间的重要保证,白云岩化、溶蚀作用等为建设性成岩作用;构造作用是储集层发育的有效补充因素。     

岩溶背景下的优质天然气储层形成机理及主控因素——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五41储层为例

根据野外地质剖面、岩心和铸体薄片观察,结合阴极发光、X-射线衍射、扫描电镜等分析,认为鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶古地貌自西向东依次发育岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地,为优质储层的形成奠定了基础。研究区内经历了同生期层间岩溶、表生期风化岩溶和埋藏期埋藏岩溶3类古岩溶,形成了大量原生孔隙和次生孔隙,为后期成岩作用的改造提供了条件。马五₄¹储层主要发育泥粉晶白云岩、（含）硬石膏结核泥粉晶白云岩、含膏白云岩/膏质云岩、膏岩及岩溶角砾岩,主要发育溶蚀膏模孔、晶间孔、晶间溶孔与微裂缝4种储集空间,溶蚀膏模孔是最主要的储集空间。研究区优质储层发育主要受2个方面因素控制,其中:岩溶古地貌影响储层分布、物性差异、气水分布,是优质储层形成的基础;在岩溶改造后形成的孔隙系统基础上又经历了3期溶蚀作用,2种作用相互叠合是形成优质储层的关键。     

川西坳陷马井地区中三叠统雷四3亚段储层孔隙类型与面孔率定量研究

为了研究川西坳陷马井地区中三叠统雷口坡组雷四³亚段储集空间类型及特征,以A1井为典型井,利用薄片资料、孔渗测试资料和面孔率定量分析等方法,开展川西坳陷马井地区雷四³亚段储层特征及储层孔隙定量分析。研究认为晶间孔、晶间溶孔、裂缝是马井地区雷四³亚段主要储集空间类型,粒间（溶）孔、粒内（溶）孔、铸模孔、格架孔、窗格孔和溶缝为次要储集空间类型,主要发育在云坪、藻云坪、含灰藻云坪沉积环境中,发育的岩石类型主要为晶粒白云岩、晶粒颗粒白云岩、颗粒晶粒白云岩和（含）灰质白云岩中。马井地区雷四³亚段上储层段的主要储层岩石类型为晶粒颗粒（含）白云质灰岩,下储层段中的主要储层岩石类型为晶粒白云岩和晶粒颗粒白云岩。利用面孔率定量分析方法统计不同岩石类型的平均面孔率,与平均孔隙度相对比,面孔率定量研究方法同孔隙度测试结果变化趋势一致。该方法可以分别统计不同沉积微相类型、不同岩石类型和不同储集空间类型的面孔率,可以为碳酸盐岩储层特征的精细研究提供支撑。     

羌塘盆地南坳陷中侏罗统布曲组白云岩储层成因流体同位素地球化学示踪

在岩石学分类基础上,通过获取不同世代碳酸盐矿物的C,O和Sr同位素,对白云岩成因流体进行示踪,结果表明：①研究区布曲组白云岩经历了多期白云石化流体的叠加改造,保留先驱灰岩原始组构的白云岩和晶粒白云岩的成因流体为同期海水,C,O和Sr同位素组成具有对先驱灰岩具有一定的继承性;②随着埋藏深度的增加,白云石晶体结构逐渐变化,δ¹⁸O（PDB）值相应逐步负偏：微粉晶白云岩（-3.81‰）-细晶、自形白云岩（-4.34‰）-细晶、半自形白云岩（-6.10‰）-中-粗晶、它形白云岩（-7.36‰）;③鞍形白云石的成因流体为大气淡水深循环至深部地层,再流经下伏地层碎屑岩地层进入布曲组中,78~64 Ma的构造热时间提供热源;④细-中晶、自形白云石胶结物、白云岩晶间孔胶结的方解石,形成于浅埋藏末期,成因流体为埋藏的同期海水,裂缝中充填方解石脉发育在鞍形白云石之后,其成因流体主要为大气淡水,且与青藏高原隆升有关。多期次白云石化流体的叠加改造及大气淡水淋滤、溶蚀,影响布曲组白云岩储层的形成与分布,并制约着白云岩储层的质量。     

鄂尔多斯盆地东北部奥陶系马五1+2储层特征及成因

基于岩心、薄片和分析化验资料,研究鄂尔多斯盆地东北部奥陶系马五¹⁺²亚段的储层特征及成因。结果表明,研究区马五¹⁺²亚段具有多样性的储集岩类和储集空间类型。储集岩类包括含膏模孔泥粉晶云岩、颗粒云岩、砂糖状中-粗晶白云岩、微生物碳酸盐岩和溶洞充填砂质角砾云岩。相应的储集空间有膏模孔、渗流物间微孔、粒间（溶）孔、粒内溶孔、晶间（溶）孔、窗格孔和砾间残余孔洞。研究区储集层整体表现为低孔、低渗孔隙型。其中,储集性能以含膏模孔泥粉晶云岩最佳,但发育频率及规模一般;而颗粒云岩和溶洞充填砂质角砾云岩储、渗性能略低于前者,但分布频率及发育规模更大。储层成因分析发现,研究区储层发育主要受沉积微相、多期叠合型岩溶的控制,为典型的相控岩溶型储层。砂屑滩和膏云坪是储层发育和后期岩溶叠加改造的物质基础,未成熟期表生岩溶对膏质团块的溶蚀以及岩溶水沿早期砂屑滩孔渗层顺层流动溶蚀是储集层形成的关键,而成熟期表生岩溶叠加改造未成熟期表生岩溶及其混合充填作用则使得先期储集层遭到破坏或消失。     

岩溶高地风化壳有利勘探区的储层地震预测技术——以鄂尔多斯盆地苏5区块马五_4~1层为例

下奥陶统马家沟组风化壳储层是鄂尔多斯盆地苏里格气田重要的接替产层,具有"储层厚度薄、非均质性强、孔隙结构复杂"三大特点,多种储层发育控制因素共同作用,致使有利勘探区的预测难度极大。为此,从苏5区块马五41储层的地球物理响应特征出发,对古岩溶高地上的风化壳储层解释技术进行了新的探索:应用构造导向滤波技术提高原始地震资料信噪比,在此基础上利用地震振幅及几何属性分别对孔洞和微断裂进行预测;利用印模法进行古地貌恢复,精细刻画局部岩溶构造单元;进行精细构造解释落实局部微幅圈闭。结合上述成果对马五41储层有利勘探目标进行综合预测,经实钻井验证应用效果良好,实现了苏里格气田马家沟组风化壳储层勘探上的突破,并取得了以下认识:1沉积、古岩溶和微幅构造共同影响苏里格气田岩溶高地风化壳气藏的发育;2通过古地貌分析寻找岩溶发育区及刻画沟槽展布规律是研究马五41储层的关键;3地震分频振幅属性和几何属性相结合是研究岩溶储层储集空间的有效技术手段;4微幅构造影响马五41层复合气藏的气水分布。     

鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩主要储层类型及其形成机制

对于鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩储层宏观分布规律和有利区带的认识目前尚不十分清楚，难以满足区带评价和目标优选的需求。为此，利用野外露头、钻井和地球物理测井资料并结合实验分析数据，深入探讨了该盆地海相碳酸盐岩储层的特征、形成机制和分布规律，并指出了下一步天然气勘探的方向。研究结果表明：①鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩主要发育岩溶型和颗粒滩型两类白云岩储层，前者发育于蒸发台地的含膏云岩和膏质云岩坪微相，主要分布在下奥陶统马家沟组马五段上组合及马一段和马三段，后者主要发育于台地边缘颗粒滩和台内颗粒滩微相，分布在中寒武统张夏组、上寒武统三山子组、马四段和马五段中组合；②颗粒滩型储层岩性为鲕粒云岩、砂屑云岩、晶粒云岩及微生物云岩，储集空间以残余粒间（溶）孔、微生物格架（溶）孔、晶间（溶）孔和溶洞为主，少量裂缝，孔隙度介于2.00%～18.03%，平均孔隙度为6.16%，机械沉积和微生物造丘是原生孔隙形成的重要机制，准同生溶蚀和裸露期风化壳岩溶作用是溶孔溶洞形成的主控因素，早期白云石化和封闭体系有利于孔隙的保持；③岩溶型储层岩性为（含）膏模孔细粉晶云岩和粉晶云岩，储集空间为膏模孔、溶洞及微裂缝，孔隙度介于2.00%～16.36%，平均孔隙度为5.98%，同生期层间岩溶和裸露期风化壳岩溶是膏模孔形成的主要机制，而膏模孔的保存受矿物充填和封闭体系两大因素的控制。结论认为，有利储层主要分布在该盆地鄂托克前旗—定边—上韩、桃利庙—吴起和榆林—志丹一带，其中桃利庙—吴起和榆林—志丹一带是深层碳酸盐岩气藏勘探最有利的区带。     

鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩储层成岩相测井识别评价

基于岩心分析、常规测井和成像测井等资料,对鄂尔多斯盆地马家沟组五段5亚段-10亚段储层的储集空间类型、成岩作用类型和强度、成岩矿物组合特征等进行了研究。马家沟组五段5亚段-10亚段储层的岩性以粉晶、细晶白云岩为主,储集空间以晶间孔、晶间溶孔和溶孔为主,偶尔伴生成岩裂缝。根据成岩作用、成岩矿物和储层物性,马家沟组五段5亚段-10亚段可划分出晶间孔相、溶蚀相、成岩微裂缝相、压实压溶相、钙质胶结相和膏质充填相6种成岩相。结合成岩相在常规测井曲线上的响应特征,引入成像测井孔隙度谱分析方法,实现了单井成岩相的测井识别,分析结果与试气资料吻合较好。成像测井孔隙度谱的定性分析与常规测井相结合可揭示孔隙的发育状况和分布,判别测井成岩相,为储层评价和预测提供理论指导和方法支持。     

鄂尔多斯盆地北部地区马家沟组岩溶储层的差异性和发育模式

鄂尔多斯盆地北部地区奥陶系马家沟组普遍发育岩溶型储层,但其岩溶发育模式明显不同于经典的传统岩溶模式。通过矿物学、岩石学和地球化学分析,共识别出3类具有成因联系且受含膏地层影响的储层,并建立了研究区马家沟组含蒸发盐矿物层系的岩溶模式。结果显示,含膏白云岩-膏模孔型储层形成于萨布哈白云岩化作用,富含蒸发盐矿物,沉积环境为含膏云坪,储集空间为石膏溶解形成的膏溶铸模孔;白云岩-溶孔-晶间（溶）孔型储层形成于回流渗透白云岩化作用,流体来自于上覆的含膏层系,主要发育于浅滩相白云岩地层中,溶孔和晶间（溶）孔为主要储集空间;灰岩-缝洞型储层主要发育在（含云）灰岩地层之中,原始沉积环境为灰坪,储集空间为裂缝和溶洞溶孔-晶间（溶）孔型储层,最初始裂缝的形成与下伏含膏岩层的溶解和变形有关。在空间分布上,鄂北中东部3类储层均有发育,西部以溶孔-晶间（溶）孔白云岩储层为主,北部则主要发育灰岩裂缝型储层。在不同古地貌单元,储层岩石也表现出不同岩石学和地球化学特征,大致分为渗流区和汇聚区。在较高的部位多表现为大气降水渗流区的特征,受大气降水影响较少,储层保存较好,充填有少量的白云石,杂质元素（Al,K,Sr等）含量较低;而较低的部位则表现出汇聚区的特征,受大气降水影响较大,储层破坏严重,大量的方解石充填,杂质元素含量较高,δ¹⁸O值偏负。     

江汉盆地潜江凹陷古近系盐间页岩层系湖相白云岩储层发育特征及形成机理

以江汉盆地潜江凹陷盐间页岩层系潜江组三段下亚段4油组第10韵律层（潜三^{下（4-10）}韵律层）为研究对象,以钻井、岩心及测井数据为基础,结合薄片鉴定、扫描电镜、压汞、X衍射、岩石冷冻热解及饱和烃色谱-质谱等分析测试数据,对韵律层白云岩储层发育特征及形成机理进行研究。结果表明：①目的层矿物组成复杂,主要发育有富炭泥质白云岩相、富炭泥质灰岩相、富炭白云质泥岩相和富炭、钙芒硝充填云质泥岩相4种岩相类型,其中富炭泥质白云岩相为最有利岩相类型,具有有机质丰度高（有机碳含量3.3%~6.3%）、脆性矿物含量高（50%~76%）、粘土矿物含量低（18%~33%）和孔隙度高（10.8%~26.3%）的特点;②白云岩类储层储集空间以晶间孔隙为主,溶蚀孔、缝极少发育,孔隙之间的连通性差,孔隙结构不好;③泥质白云岩储层宏观分布受沉积环境控制明显,富炭泥质白云岩相主要出现在湖平面下降中期水体盐度适中的区域内,微观上,孔隙发育受压实作用控制明显,胶结和溶蚀作用影响较小;④早成岩作用阶段较弱的压实作用、准同生期白云石化作用及储层中油气的充注作用对晶间孔隙的保存具有积极的作用,是研究区储层形成的主要原因。     

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为了说明鄂尔多斯盆地东部上古生界碎屑岩储层特征，对其岩性特征，储集空间类型，物性特征几方面进行了研究，研究结果表明，上古生界碎屑岩储层广泛发育，共发育千5，盒3，盒7，盒8，山1，山岗，本1段7个储层段，在浅层千5，盒3段见到中孔高渗储层发育区，物性较好，但分布局限，岩性以岩屑砂岩为主；孔隙类型主要为粒间溶孔和晶闸也，对孔隙形成具建设性的成岩作用是溶蚀作用，物性总体上低孔低渗，将储层分为四类，Ⅰ，Ⅱ类较好，Ⅲ、Ⅳ类较差，评价出神水-佳县、起鸡哈液-大河塔-余兴庄区块为储层有利发育区。