微生物碳酸盐岩“三因素”控储地质认识和分布规律

微生物碳酸盐岩是非常重要的油气储层,针对叠层石和凝块石碳酸盐岩比其他类型微生物碳酸盐岩和非微生物碳酸盐岩具有优质储层发育潜力这一科学问题,通过现代微生物碳酸盐沉积特征和现代盐湖碳酸盐沉积特征研究、微生物有机质早期低温降解和晚期热解生酸模拟实验、早期沉淀和交代白云石成因模拟实验,揭示了微生物碳酸盐岩因沉积物和沉积环境的特殊性,储层成因也有其特殊性,提出了“三因素”控储地质认识。①与其他类型微生物碳酸盐岩和非微生物碳酸盐岩相比,叠层石和凝块石碳酸盐岩具有更高的初始孔隙度和微生物有机质丰度,为储层发育奠定了物质基础;②微生物有机质早期低温降解和晚期热解生酸使初始孔隙在沉积后得以保存和进一步扩溶,这是叠层石和凝块石碳酸盐岩储层发育的关键;③早期白云石化有利于孔隙的保存,碳酸盐岩-膏盐岩体系微生物碳酸盐沉积易于发育早期沉淀和交代两类低温白云石,这是叠层石和凝块石白云岩储层主要发育于碳酸盐岩-膏盐岩沉积体系中的原因。这些认识为微生物碳酸盐岩储层分布预测提供了依据,也揭示了微生物碳酸盐岩储层比非微生物碳酸盐岩储层具有更佳的储层发育潜力。碳酸盐岩-膏盐岩沉积体系叠层石和凝块石发育相带是微生物碳酸盐岩储层有利分布区。     

四川盆地高石梯东部地区震旦系灯影组微生物白云岩储层特征及成因

四川盆地高石梯东部地区上震旦统灯影组微生物碳酸盐岩是重要的天然气产层。结合区域地质研究,通过岩心观察、镜下鉴定,对研究区微生物碳酸盐岩岩石学、成岩作用类型及序列展开系统研究,明确了储集空间特征,探讨了储层发育主控因素。上震旦统灯影组微生物碳酸盐岩以白云岩为主,岩石类型主要包括叠层石、球粒岩、凝块石和泡沫绵层白云岩。微生物白云岩储层主要发育于灯四上段、灯四下段和灯二段,储集空间类型以发育窗格孔、空腔溶洞、粒间溶孔、晶间溶孔和铸模孔为特征,优质储层段孔隙度一般在1%~6%之间,渗透率一般小于1×10-3μm2。微生物白云岩储层发育的控制因素主要包括原始岩石类型和成岩作用。原始沉积岩石中的微生物结构决定了储层的储集空间类型和孔隙结构特征;成岩作用是储层是否发育的关键因素,建设性成岩作用包括早期微生物白云石化作用、埋藏溶蚀作用与岩溶作用;破坏性成岩作用主要包括过度白云石化作用和硅化作用。     

普光气田飞仙关组三段微生物碳酸盐岩储层特征及主控因素

普光气田飞仙关组三段碳酸盐岩气藏储量丰富,动用程度低,是资源接替的重要层系.为了搞清碳酸盐岩储层发育规律及分布特征,综合利用岩心、测井等资料,以储层的沉积环境和成岩演化作用为基础,分析储层岩石结构、孔渗特征和储集空间,进一步研究储层发育的主控因素.研究结果表明:飞三段中、下亚段普遍发育微生物碳酸盐岩,岩石类型以凝块石、叠层石、凝块—叠层石为主,储集岩性主要为凝块云岩、叠层云岩,灰岩岩性致密,储集性能极差,储集空间包括微生物格架孔、体腔孔、凝块间溶孔、晶间孔.储层主要受沉积环境、白云岩化作用以及溶蚀作用的影响,微生物黏结颗粒岩是优质储层形成的基础条件,凝块—叠层结构储层发育,白云化作用有利于孔隙的保存,后期溶蚀作用进一步改善储集空间.研究成果明确了飞三段微生物储层分布特征,为后期井位部署提供指导.     

鄂尔多斯盆地奥陶系盐下马家沟组四段天然气勘探突破及意义

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组发育碳酸盐岩—膏盐岩共生体系沉积,马家沟组四段(马四段)是马家沟组沉积厚度最大的一套海侵碳酸盐岩沉积层,长期以来是天然气勘探关注的重点层位.基于地球物理、钻井岩心及有机地球化学等资料,重新认识了鄂尔多斯盆地奥陶系盐下古构造、储层分布、烃源岩和圈闭等成藏条件,并取得以下成果认识:(1)盐下马四段...     

碳酸盐岩-膏盐岩高频沉积旋回组合生-储特征

针对碳酸盐岩-膏盐岩沉积组合内是否发育烃源岩,能否提供充足烃源,源、储是否匹配等制约鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组中-下组合勘探领域评价的问题,通过陕473和桃112两口马家沟组全取心井的岩心观察和高频沉积旋回分析,取得了3项认识。①碳酸盐岩-膏盐岩沉积组合包括由未云化灰岩段、白云岩段、白云岩-膏盐岩薄互层段和膏盐岩段构成的2类8种气候逐渐变干旱的沉积旋回;白云岩段和白云岩-膏盐岩薄互层段共发育10类111个高频沉积旋回,具有旋回频繁、单层厚度薄的特点。②基于高频沉积旋回分析,识别出马家沟组中-下组合发育两类烃源岩：一类为优质烃源岩,即毫米级高TOC（有机碳含量）（>2.50 %）黑色泥质白云岩;另一类为中等烃源岩,即低TOC（1.21 %）灰黑色白云岩。优质烃源岩发育具有相控性和层控性特征,分布于膏盐湖周缘的白云岩-膏盐岩薄互层段中,计算天然气资源量为8 504.94 × 10⁸ m³。③识别出马家沟组中-下组合两类相控白云岩储层,分别为古隆起及周缘的颗粒滩白云岩储层和膏盐湖周缘的微生物白云岩储层,源-储匹配良好。上述认识为鄂尔多斯盆地马家沟组中-下组合的持续勘探提供重要信息,指明了方向。     

塔里木盆地柯坪地区寒武系微生物白云岩特征、成因及意义

生物礁(丘)碳酸盐岩是重要的油气储层.塔里木盆地关于生物礁的报道主要集中在奥陶系,而在寒武系中却少有发现.通过柯坪地区上寒武统丘里塔格下亚群中的叠层石白云岩和凝块石(礁)白云岩的野外产出特征和微观结构构造分析,认为凝块石白云岩主要形成于潮下带水动力条件较强的沉积环境,而叠层石白云岩则形成于潮坪-潮间水动力相对稳定的沉积环境.叠层石白云岩中发育纳米级球形颗粒及其组成的哑铃状、链状结构,并发育管状-片状结构.上述特殊的结构在成分上均为白云石,与微生物培养实验中沉淀的白云石在形态上基本一致,说明微生物调制作用是研究区寒武系白云岩重要的成因模式之一.丘里塔格下亚群中未见任何蒸发岩和黄铁矿,说明叠层石白云岩形成流体盐度未达到沉淀石膏的临界点,白云石沉淀流体中含有SO₄^2-,并且未发生明显的细菌硫还原作用.因此,前人提出的SO₄^2-抑制白云石沉淀的作用可能被夸大,结合白云岩成因研究新进展,认为白云石成因机理研究应更多考虑Mg²⁺的水合作用.此外,对叠层石白云岩和凝块石白云岩的储集特征初步研究发现,其有可能成为天然气的潜在储层,值得引起重视.     

微生物碳酸盐岩储层特征与主控因素——以塔里木盆地西北缘上震旦统-下寒武统为例

通过对比分析塔里木盆地西北缘上震旦统-下寒武统微生物碳酸盐岩储层特征,认为随着时代的变迁,不同地层因微生物岩类型的差别而具有不同的微生物岩储层特征。上震旦统以发育泡沫绵层白云岩、非叠层石球粒白云岩和层状叠层石白云岩为主要储集岩石类型,并发育于上震旦统奇格布拉克组的中上部,以微生物层产出;而下寒武统则以凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩和叠层石白云岩为主要储集岩石类型,并以礁体或微生物层产出。总体上,微生物碳酸盐岩储层储集空间类型多样,以窗格孔、球粒相关溶蚀孔、泡沫绵层腔溶蚀孔、泡沫绵层腔铸模孔、泡沫绵层腔超大溶孔、凝块间溶孔、晶间孔与晶间溶孔为特征。与其他类型碳酸盐岩储层类似,微生物碳酸盐岩储层的形成是沉积、成岩、构造作用等多种因素共同作用的结果,不同之处在于在某种程度上微生物结构对该类储层的储集空间类型及其结构具有一定的决定性作用。其中,沉积微相和微生物结构总体上控制着微生物岩储层类型及其展布特征,是微生物碳酸盐岩储层形成的基础,而白云石化、埋藏溶蚀作用和构造运作用是微生物岩储层有效孔隙形成的主要影响因素。该项研究成果将为塔里木盆地深层油气勘探提供重要依据。     

鄂尔多斯盆地东部地区奥陶系马家沟组沉积环境与岩相古地理研究

鄂尔多斯盆地是我国重要的含油气盆地,以奥陶系碳酸盐岩为主的层位赋存有相当丰富的天然气资源.马家沟组在鄂尔多斯盆地有广泛分布,其中马一段、马三段、马五段以白云岩、硬石膏岩和盐岩为主,夹少量石灰岩;马二段、马四段、马六段为石灰岩和白云岩.运用沉积学与地球化学方法,分析了研究区马家沟组的沉积环境,认为:马一段、马三段和马五段沉积时期气候干热,海平面下降,盆地东部龙探 1 井区一带主要为台地蒸发岩相沉积,发育了膏盐岩和盐岩沉积,其周边则发育了一套白云岩夹薄层硬石膏岩的含膏云坪相沉积,在盆地东部周边地区主要沉积了泥质白云岩、白云质灰岩和细晶白云岩的云灰坪和局限海相沉积.马二段和马四段沉积期气候湿热,海平面上升,研究区主要发育了石灰岩夹少量白云岩的开阔海相沉积,周缘地区发育了白云岩和灰岩互层的云灰坪或白云岩为主的局限海相沉积.并建立了马家沟组的沉积模式,绘制了马家沟组各个岩性段的岩相古地理平面图.     

鄂尔多斯盆地马家沟组成藏条件及资源潜力评价

鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩烃源岩吸附能力相对较弱,具有良好的排烃能力。马1段,马3段以及马5段具有膏岩,盐岩沉积分布,盆地东部受到马五段厚层状膏盐层的阻隔,导致来自碳酸盐烃源岩的气源在盐下形成自生自储的碳酸盐岩气藏。奥陶系发育了三类碳酸盐岩储层,第一种组合是风化壳溶孔型储层,第二种是中、下组合白云岩晶间孔储层,第三种是盆地南部台缘礁滩相带储层。研究区源储配置良好,易形成大面积气藏,烃源岩和储层是控制油气成藏的关键因素。南缘研究区碳酸盐岩具有良好的资源前景,是今后勘探研究的重点。     

鄂尔多斯盆地富县地区马五段碳酸盐岩成岩作用研究

鄂尔多斯盆地富县地区马家沟组沉积了一套以蒸发潮坪相为主的白云岩、含膏云岩等碳酸盐岩沉积物。利用宏观岩心、微观常规薄片、铸体薄片、X-射线衍射、氧碳同位素等资料,并结合物性资料,系统研究了富县地区马五段碳酸盐岩的成岩作用类型和成岩环境。结果表明：马五段碳酸盐岩在成岩过程中经历了海水、混合水和大气淡水成岩环境;成岩作用复杂多样,其中溶蚀作用和回流渗透白云石化作用对储层孔隙发育有利,各种矿物的充填作用、去白云石化作用、去膏化作用和压实-压溶作用对储层孔隙发育不利。     

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。     

鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧非岩溶白云岩储层成因

近年来,鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组顶部除岩溶碳酸盐岩储层外,非岩溶白云岩储层也取得了天然气勘探突破。根据岩心观察、显微薄片鉴定、物性分析和测井录井等资料,研究了鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系马家沟组马五⁵―马五⁶亚段的沉积微相,分析了非岩溶白云岩储层特征及主控因素。结果表明：储集岩类型以砂砾屑白云岩和晶粒白云岩为主;储集空间类型主要为残余粒间孔、晶间孔和溶蚀孔,属非均质性较强的低孔隙度低渗透率储层;沉积环境为局限台地,包括潮缘滩、云坪、灰云质潟湖、灰质潟湖和膏质潟湖微相;储层分布明显受古隆起附近潮缘滩微相和选择性埋藏白云石化作用的控制;重结晶作用、胶结作用、压实压溶作用和充填作用等多种破坏性成岩作用导致了储层致密化;裂缝的存在改善了致密白云岩储层的物性,并且沟通了保存下来的孤立残余粒间孔和岩溶溶蚀孔。总之,潮缘滩微相中的埋藏白云石化、顺层岩溶作用和裂缝改造作用是储层发育的关键因素,有利于相对优质白云岩储层的形成。     

鄂尔多斯盆地中东部米脂地区奥陶系马五5亚段叠层石白云岩特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地中东部米脂地区马五5亚段底部发育一套叠层石白云岩,是研究微生物岩及微生物白云岩化作用的良好素材.通过岩石学、矿物学、阴极发光、扫描电镜、碳氧锶同位素及地球化学等分析,对米脂地区奥陶系马五5亚段叠层石白云岩进行了研究,确定了马五5亚段沉积环境,并探讨了该套叠层石白云岩的成因及其地质意义.研究结果表明:①研究区...     

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。     

鄂尔多斯盆地苏东地区马家沟组五段5亚段白云岩成因

以岩石结构分析为基础,结合白云石有序度、微量元素、碳氧同位素等地球化学和包裹体测温与盐度测试,对鄂尔多斯盆地苏东地区马家沟组五段5亚段白云岩成因进行了研究,识别出准同生白云岩和埋藏白云岩2种成因类型。其中具备储集意义的为成岩期交代成因的埋藏白云岩,其岩性主要为颗粒白云岩和晶粒白云岩。准同生白云岩具有鸟眼、石膏或石膏假晶结构,盐度较高(24.43wt%Na Cl);阴极发光呈较暗的棕红色或玫瑰红色,有序度平均0.75,以高Sr、Na为特征;其形成的盐度和温度与微晶灰岩基本一致,形成于高盐度环境和地表条件下(包裹体校正温度26.5℃)。埋藏白云岩常保持原始颗粒灰岩的残余粒屑结构,在较纯的白云岩中晶间孔发育,有序度较高(0.88~0.93),Sr含量低;白云岩形成的温度较高(校正温度81.9℃)。微晶灰岩、准同生白云岩和埋藏白云岩均具有较高的盐度,表明白云石化流体为海水或与海水有关的海源流体。根据岩石学特征和各种地化指标,结合研究区古地理背景,建立了苏东地区马家沟组五段5亚段准同生白云石化和埋藏白云石化模式。     

鄂尔多斯盆地寒武系—奥陶系深层海相碳酸盐岩构造—岩相古地理特征

多年来,海相碳酸盐岩构造—岩相古地理研究成果在鄂尔多斯盆地油气勘探部署工作中发挥了重要的作用,然而,限于资料和认识程度,原有的沉积相图难以满足该区深层海相碳酸盐岩油气藏勘探开发发展的需求。为此,在分析该盆地古地貌背景的基础上,运用新的钻井和地震资料,结合岩相识别技术,通过编制深层中寒武统张夏组和下奥陶统马家沟组构造—岩相古地理图,分析了张夏期和马家沟期的古地理特征,建立了两期沉积模式,研究了古地理对储层发育和分布的控制作用。研究结果表明:(1)张夏组沉积期具有“三隆四坳”古地理背景,隆坳背景受前震旦系裂陷的影响,呈北东向展布,坳陷区演化为深水海湾或台内洼地,隆起区演化为碳酸盐岩台地,隆坳转折带和古隆起周围发育鲕粒滩,构成张夏组有利的储集相带;(2)马家沟组沉积期具有“三隆两凹一凸”的古地理格局,主要呈南北向展布,古隆具有重要的障壁作用,海侵期沿古隆发育滩和坪、坳陷发育成潟湖,海退期古隆暴露、坳陷则演化为膏盐湖,膏云坪是有利的储集相带,潟湖成为盖层发育的重要场所;(3)构造—岩相古地理控制了储层沉积背景和物质基础,对早期白云石化和岩溶作用改造的范围和程度具有重要影响,从而控制有利储层宏观分布;(4)张夏组镶边台地沉积模式和马家沟组障壁台地沉积模式揭示张夏组存在着3种潜在的油气成藏组合、马家沟组存在着2种油气成藏组合。结论认为,张夏组风化壳,以及马家沟组上组合风化壳、中下组合颗粒滩是该盆地有利的油气勘探方向。     

鄂尔多斯盆地古隆起东侧奥陶系马家沟组中组合成藏地质条件

鄂尔多斯盆地古隆起东侧奥陶系马家沟组中组合发育白云岩储层,其特征明显有别于靖边气田奥陶系顶部风化壳储层。通过储层岩性分析、流体包裹体测试分析,结合钻井、地球化学、试油等相关资料,从烃源、储层、沉积等方面对鄂尔多斯盆地古隆起东侧马家沟组中组合成藏地质条件进行了系统分析。结果表明,古隆起东侧马家沟组中组合马5⁵ 、马5⁷和马5⁹亚期处于次一级海侵沉积背景,水动力条件强,滩相沉积发育,在隆起周边形成自形程度高的粗粉晶-细晶结构的晶粒状白云岩储层,具有晶粒均一、连通性好且发育白云石晶间孔等特征;受加里东末期构造抬升运动影响,古隆起东侧奥陶系顶部剥露为中组合地层,与上覆上古生界煤系烃源岩直接接触,形成了良好的源、储配置关系;受上倾方向岩相变化控制,在空间上中组合滩相白云岩逐渐相变为泥晶灰岩,形成分布不连续、局部富集的岩性圈闭。     

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。