深埋优质白云岩储集层发育的主控因素与勘探意义

白云岩是碳酸盐岩油气藏的重要储集层类型,确定优质白云岩储集层发育的主控因素及相应的地质背景对于指导白云岩油气勘探具有重要的现实意义。实践证明,原岩类型和白云石化作用机制是控制白云岩基质孔隙发育程度的主要因素;后期各类岩溶作用的改造对于优质白云岩储集层的形成尤为关键。白云岩成岩作用研究表明,在深埋条件下,白云岩既可发育大量晶间孔,又易形成溶蚀孔洞,孔洞形成后保存情况良好,有效储集空间的发育不明显受白云岩埋藏深度的制约,深埋的白云岩仍可具备优越的储集物性而成为优质储集层。由高能相带沉积物转变形成的埋藏成因白云岩、热液成因白云岩以及构造活动和水-岩作用活跃地区的白云岩是潜在的优质储集层和深部碳酸盐岩油气勘探的重点目标。图8参45     

深部海相碳酸盐岩储层孔隙发育的主控因素研究

目前我国海相碳酸盐岩油气勘探正处于一个大发展期，而且海相碳酸盐岩油气田多数处于埋深4000m以下深部的古生界层系；如何在深层碳酸盐岩中寻找优质储层已成为油气勘探家们关心的焦点；与国外相比，我国深部碳酸盐岩地层形成时间早且后期经历了强烈的构造运动，成岩演化历程复杂，孔隙型储层难以预测。认为深部海相碳酸盐岩储层孔隙的发育受多种因素控制，其中白云岩化对于改善储层性质有着重要作用；烃类侵位带入的有机酸对溶蚀孔隙的发育具有一定的作用，弱酸性的液态烃抑制了储层的成岩作用，有利于孔隙的保持；烃类热演化中产生的CO2等酸性气体有利于埋藏溶蚀孔隙的产生，特别是硫酸盐热化学反应（TSR）产生的H2S等酸性流体对次生孔隙的扩容和增加新的溶蚀孔隙更具有关键作用；构造不整合面、断层、构造微裂缝对深部孔隙的发育起到了连通的作用。     

海相碳酸盐岩储集层发育主控因素

通过对塔里木和四川盆地礁滩、岩溶和白云岩储集层的实例解剖,深入分析碳酸盐岩储集层发育的物质基础,碳酸盐岩储集层孔隙发育、调整和保存的机理及环境,厘清不同类型碳酸盐岩储集层发育的主控因素。碳酸盐岩储集层发育受控于3个因素:1礁滩相沉积,其不仅是礁滩储集层发育的物质基础,同样是白云岩储集层和岩溶储集层发育非常重要的物质基础;2表生环境,碳酸盐岩储集层孔隙主要形成于表生环境,可以是沉积原生孔隙,也可以是早表生及晚表生期淡水溶蚀形成的次生溶孔(洞);3埋藏环境,埋藏环境是碳酸盐岩储集层孔隙保存和调整的场所。没有单一成因的古老海相碳酸盐岩储集层,其成因为上述3个控制因素的叠加,储集层发育的主控因素分别为礁滩相沉积、表生岩溶作用、蒸发相带、埋藏-热液溶蚀作用时,分别形成礁滩储集层、岩溶储集层、沉积型白云岩储集层和埋藏-热液改造型白云岩储集层。     

塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系储集层类型与分布

塔里木盆地麦盖提斜坡区奥陶系碳酸盐岩主要发育2套储集层:中上奥陶统灰岩为裂缝型储集层,主要受多期断裂活动及断裂相关岩溶作用控制,有利储集层主要分布在断裂发育区;下奥陶统白云岩为裂缝-孔洞型储集层,主要受埋藏重结晶作用、埋藏岩溶(有机酸与热液)作用控制,该类型储集层在Q5井三维区、S1井三维区及盆地西部台地区均有分布,地震反射特征为“串珠状”.储集层分布规律表明,下奥陶统白云岩领域是斜坡区奥陶系寻找油气的突破口.     

川东北飞仙关组H2S的分布与古环境的关系

四川盆地东北地区是中国目前发现的含H2天然气储量最大的地区，下三叠统飞仙关组所产天然气中的H2S属于硫酸盐化学还原反应（TSR）成因。对该区飞仙关组膏质岩类的分布、气源以及储集层温度等古环境和油气成藏条件的分析表明，充足的烃源和较高的储集层温度是发生TSR反应的基本条件，而膏质岩类的分布是控制H2S形成和分布的关键因素。开江一梁平海槽东西两侧古沉积环境的差异，使海槽东侧鲕滩储集层中发育薄层膏质岩类，导致海槽东侧形成高含H2S的大气田，而海槽西侧 储集层中不发育膏质岩类，因缺乏硫源，天然气中基本不含或者微含 H2S。侏罗亿中期至白垩纪末期是川东北飞仙关组古地温最高时期（120-180℃），也是TSR反应发生的最主要时期。喜马拉雅运动使川东北地区遭受抬升剥蚀，储集层温度降至低于120℃，TSR反应停止，因此，飞仙关组H2S主要是侏罗纪中期至白垩纪在储集中形成后保留下来的，其形成、分布与膏质岩类的分布密切相关，与气源没有必然联系。图5表1参19     

塔里木盆地东部上寒武统白云岩沉积特征

通过岩心观察和薄片鉴定,确定塔东寒武系白云岩以次生白云岩为主,分为交代白云岩和胶结白云岩两类,发育在上寒武统的突尔沙克塔格组,分布在塔东东部和西部的构造带上.地球化学分析表明,塔东寒武系白云岩经历了超盐度、埋藏和热液3种白云岩化环境,揭示了研究区的渗透回流白云岩化、埋藏白云岩化和热液白云岩化3种模式;塔东白云岩优质储集层主要受到碳酸盐岩沉积相带展布和白云岩成因叠加模式的控制.地震相分析和沉积相研究表明:塔东西部为台地边缘一台地边缘斜坡,中部为深海盆地,东部为中缓坡一外缓坡;西部的台地边缘和东部的中缓坡白云岩的分布厚度大;储集性能好的白云岩主要为渗透回流白云岩化叠加埋藏白云岩化或者热液白云岩化作用而形成.     

川东北三叠系飞仙关组鲕滩气藏有利储集层的形成与分布

川东北地区三叠系飞仙关组鲕滩气藏是近年四川盆地碳酸盐岩天然气勘探取得重大突破的领域，目前在中国石油探区内已发现罗家寨、渡口河、铁山坡等大中型气藏。对鲕滩气藏白云岩储集层进行岩心观察、显微薄片分析，并进行微量元素、流体包裹体、X衍射、阴极发光及电子探针等分析，结果表明，白云岩化和多期溶蚀是形成优质白云岩储集层的关键因素，混合云化与埋藏云化的叠加作用是形成孔隙性白云岩储集层的基本条件。飞仙关组鲕滩气藏储集层经历了4期溶蚀作用，即同生期溶蚀作用、浅埋期溶蚀作用、深埋期溶蚀作用和抬升期溶蚀作用，形成优质白云岩储集层的主要溶蚀作用是浅埋期和深埋期的溶蚀作用。优质白云岩储集层主要分布在台缘鲕粒滩相带，纵向与亮晶鲕粒灰岩呈韵律性互层，横向主要分布在鲕粒滩坝靠近漏湖-潮坪一侧。     

塔东寒武系白云岩成因及储集层演化特征

通过岩心观察、薄片鉴定、地球化学分析.研究塔里木盆地东部地区寒武系白云岩岩石学特征和地球化学特征,综合分析白云岩成因及白云石化模式,揭示白云岩储集层演化特征及有利储集层发育机制.寒武系白云岩主要发育于上寒武统突尔沙克塔格组,主要分布在塔东西部的台地边缘带和东部的中缓坡.碳、氧、锶同位素分析和微量元素测试、流体包裹体测温等研究结果显示,研究区泥晶-粉晶白云岩与细晶-粗晶白云岩具有不同的地球化学特征,形成干超盐度、埋藏和高温热液3种白云石化环境,经历了渗透回流白云石化、埋藏白云石化和高温热液白云石化3种白云石化模式的叠加作用.研究区有利于优质储集层形成的白云石化作用叠加方式主要有准同生期渗透回流白云石化+埋藏自云石化、渗透回流白云石化+高温热液白云石化、埋藏白云石化+高温热液白云石化;不利的自云石化作用有单-白云石化和渗透回流白云石化+埋藏白云石化+高温热液白云石化.图14表3参39     

四川盆地大中型天然气田(藏)中H_2S形成及富集机制

通过对四川盆地含硫天然气田(藏)时空分布、地球化学特征及模拟实验结果等的综合研究,揭示H2S形成机理并进行分布预测。P2ch—T1f储集层中足够的含镁SO42-溶液和丰富的烃类(古油藏)在高温条件下发生硫酸盐热化学还原反应(TSR)是四川盆地大中型天然气田中大量H2S形成的主要途径;充足的物源基础、足够的能量供给、适宜的储集空间和苛刻的还原环境下发生的原地反应是高含硫天然气田(藏)形成的主要机制。而以与P2ch—T1f礁滩相储集层同期异相的致密碳酸盐岩为主的斜坡带、陆棚内部以及嘉陵江组、雷口坡组等因缺乏物源、能量等难以形成高丰度H2S,即使有自P2ch—T1f储集层运移而来的高含硫天然气,也因远距离运移H2S被消耗而变为富烃低硫天然气。预测川东北黑池梁礁滩相沉积区有发育高含硫天然气藏的可能性。图4表3参30     

《海相碳酸盐岩储集层发育主控因素》摘要

<正>通过对塔里木和四川盆地礁滩、岩溶和白云岩储集层的实例解剖,深入分析碳酸盐岩储集层发育的物质基础,碳酸盐岩储集层孔隙发育、调整和保存的机理及环境,厘清不同类型碳酸盐岩储集层发育的主控因素。碳酸盐岩储集层发育受控于3个因素:①礁滩相沉积,其不仅是礁滩储集层发育的物质基础,同样是白云岩储集层和岩溶储集层发育非常重要的物质基础;②表生环境,碳酸盐岩储集层孔隙主要形成于表生环     

塔河地区下古生界热液流体及储层发育主控因素探讨——以S88和TS1井为例

S88及TS1井是塔河油田钻遇下古生界巨厚白云岩地层的典型钻井。对这2口井的岩样进行岩心观察、矿物鉴定、流体包裹体测温及地球化学研究表明,S88井奥陶系蓬莱坝组及TS1井寒武系下丘里塔格组白云岩地层除受原地盆地流体的影响外还可能存在深部热液流体的影响,流体性质以高温、富87Sr且携带热化学硫酸盐还原作用产物(H2S和CO2)的酸性流体为主。热液流体的运移导致这2口井深部储层次生溶蚀孔洞的发育,使得储集物性得到改善。研究还表明,这2口井疏导层的存在为深部热液流体的向上运移及进入储层提供关键通道。S88井热液流体对储层的影响主要受控于岩相和裂缝的发育程度,白云岩段储层好于灰岩段,裂缝发育段储层优于不发育段;TS1井白云岩储层的发育主要受控于岩性组合,下部井段的膏盐层与白云岩层的共生可能是其岩石物性优于上部纯白云岩井段的主要原因。     

塔里木盆地塔中地区上奥陶统礁滩体基质次生孔隙成因——以塔中62井区为例

应用多种镜下微观分析方法，探讨塔中地区塔中一号带上奥陶统良里塔格组礁滩体基质次生孔隙的形成机理，并依据成岩演化序列进行了追踪分析。研究认为，该区良里塔格组储集层基质次生孔隙主要形成于中一深埋藏环境下的中成岩阶段：塔中一号断裂带沟通了中寒武统膏岩层和中下寒武统烃源岩层，在高温下发生硫酸盐热化学还原反应（TSR），产生的高温、高H2S含量的溶液沿断层和破裂带进入储集层进行溶蚀（被溶蚀组分以含藻或藻粘结的泥晶灰岩砂屑和渗流粉砂为主），形成了以粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔为主的基质次生孔隙。台地边缘的粒屑滩亚相是易溶组分的富集带，即形成基质次生孔隙的有利相带，因此该亚相内裂隙体系发育带是优质储集层有利分布区。图9参13     

Impact of formation water on the generation of H2S in condensate reservoirs: a case study from the deep Ordovician in the Tazhong Uplift of the Tarim Basin, NW China

A number of condensate reservoirs with high concentrations of H_2S have been discovered in the deep dolomite reservoirs of the lower Ordovician Yingshan Formation(O_1y) in the Tazhong Uplift, where the formation water has a high p H value. In the O_1y reservoir, the concentrations of Mg~(2+)and SO_4~(2-)in the formation water are higher than those in the upper Ordovician formation.The concentration of H2 S in the condensate reservoirs and the concentration of Mg~(2+)in the formation water correlate well in the O_1y reservoirs of the Tazhong Uplift, which indicates a presumed thermochemical sulfate reduction(TSR) origin of H_2S according to the oxidation theory of contact ion-pairs(CIPs). Besides, the p H values of the formation water are positively correlated with the concentration of H_2S in the condensate reservoirs, which may indicate that high p H might be another factor to promote and maintain TSR. Oil–source correlation of biomarkers in the sulfuretted condensates indicates the Cambrian source rocks could be the origin of condensates. The formation water in the condensate reservoirs of O_1y is similar to that in the Cambrian; therefore, the TSR of sulfate-CIPs likelyoccurred in the Cambrian. High H_2S-bearing condensates are mainly located near the No. 1 Fault and NE-SW strikeslip faults, which are the major migration pathway of deep fluids in the Tazhong Uplift. The redox between sulfateCIPs and hydrocarbons is the generation mechanism of H_2S in the deep dolomite condensate reservoirs of the Tazhong Uplift. This finding should be helpful to predict the fluid properties of deep dolomite reservoirs.     

柴达木盆地冷湖七号构造成藏分析及勘探意义

应用成藏系统论的的研究思路,从成藏条件、成藏过程及它们之间的组合关系对冷湖七号构造的油气分布规律进行了深入探索。深层不可能形成规模岩性油气藏,是因为油气在大量生成及运移时,砂体上倾方向没有遮挡,不具备储集功能;深层不可能形成构造圈闭油气藏,是因为油气在大量生成及运移时构造圈闭还未发育而成;浅层形成次生规模天然气藏的可能性不大,是因为在浅层圈闭形成后烃源岩的供烃能力衰竭,而且油气再次分配时缺乏深层来源。圈闭的有效性是该区油气成藏的主控因素,有利构造圈闭在马海大红沟隆起区和昆北斜坡带,有利岩性圈闭在赛什腾凹陷,潜伏地区是首选目标。     

川东北地区上二叠统盘龙洞生物礁储层特征及其主控因素分析

盘龙洞生物礁是目前所发现的川东北地区最具特色的长兴组二叠系生物礁，其生物礁古油藏是此类型古油气藏的典型代表。通过对其岩相特征、储集空间、沥青含硫特征及成岩作用分析认为：该生物礁古油藏储集空间良好，充填有大量演化程度较高的沥青，以炭质沥青和沥青质沥青为主；沥青具高含硫特征，这可能与热化学硫酸盐还原作用（TSR）反应有关，TSR反应可使沥青具高含硫特征，同时为晚期溶蚀作用提供了酸性物质H2S等；白云石化作用过程是等体积交代，使盘龙洞生物礁储层中分散的微小孔隙整合变大或连通，增强了岩石的渗透能力，同时为后期岩石大规模的溶蚀作用奠定了物质基础；溶蚀作用的2个阶段对生物礁储层具有不同的作用效果，准同生阶段的溶蚀作用易于形成选择性溶蚀孔隙，晚期溶蚀作用主要对白云质储层进行大量溶蚀改造，晶形发育不完整的白云石被优先溶蚀。     

珠江口盆地陆丰凹陷深层砂岩储层特征及主控因素

珠江口盆地陆丰凹陷深层碎屑岩储层埋深普遍大于3 000 m，储层质量较差且非均质性强，制约油气高效勘探。综合运用岩心、薄片鉴定、物性测试、压汞测试以及测录井等分析手段，对陆丰凹陷古近系文昌组和恩平组深埋碎屑岩开展了储层岩石学特征、成岩作用及优质储层主控因素研究。研究表明，古近系文昌组岩石类型为岩屑质石英砂岩，储层孔隙主要由原生孔和次生孔构成，表现为一套特低-低孔隙度（平均孔隙度为9.42%）、超低-低渗透率（平均渗透率为8.38 mD）储层特征；恩平组储层主要由长石岩屑质石英砂岩构成，储层总体属于低-中孔隙度（平均孔隙度14.66%）、低-中渗透率储层（平均渗透率为198.43 mD），以原生孔为主。在3 600~4 400 m深度段，发育一套高孔隙度的优质储层带，主体为原生孔，可见大量次生溶蚀孔隙，孔隙度可达20%，渗透率可达263.74 mD。这套优质储层形成条件包括：①先天条件好，长距离搬运的辫状河三角洲前缘中厚层砂体，具备岩性较粗、石英含量高、杂基含量低和结构成熟度高的特征，保留了较多的原生孔隙；②与生烃液态窗埋深对应良好，有机酸易对储层中长石和岩屑产生强烈溶蚀，明显改善了储层物性；③油气充注发生在长石和岩屑溶蚀之后、晚期碳酸盐胶结物大量形成之前，是优质储层得以保存的又一重要条件。总体而言，沉积条件、溶蚀作用和油气充注时间三者的良好匹配是深层优质储层形成的根本原因。这些认识对于珠江口盆地深层油气勘探以及相似地质背景的优质储层预测具有一定的启示作用。     

松辽盆地北部深层天然气储层特征

松辽盆地北部深层天然气藏的储层主要为火山岩、浊沸石化砂岩和高碱碎屑砾岩等。研究表明，深层砂岩的储集空间主要为经溶解、交代作用所产生的各类次生孔隙，矿物学上以浊沸石化和伊利石绢云母化和钾长石的钠长石化为显著特征，储层受成岩作用和沉积作用共同控制；砾岩有利储层主要集中在营城组4段，主要孔隙类型为压实后砾间砂质部分保留的粒间孔和砾内、砾边裂缝，原始含砂量和砂内填隙物数量是储层物性主控因素；而火山岩的有利储集体主要为酸性熔岩、酸性熔结凝灰岩等，原生气孔和经脱玻化等作用所形成的微孔隙及长石斑晶溶蚀孔具重要储集意义，火山岩相和碱交代及风化淋滤作用是主要控制因素。酸性流体的溶解营力和深层烃碱流体的双重作用是深层次生孔隙形成的主要原因，碱交代作用是主导和控制次生孔隙形成和分布的地球化学因素。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩埋藏溶蚀特征

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩发育多种形式的岩溶作用,其中深部及热液埋藏溶蚀是形成有利储层的重要机制之一。钻井岩心、录井等分析化验资料以及宏观地质背景分析表明,塔中地区奥陶系碳酸盐岩主要发育4期埋藏溶蚀,Ⅰ,Ⅱ期溶蚀孔洞基本已被充填,Ⅲ期残留孔隙和Ⅳ期溶蚀孔洞为现今储层的有效储集空间。埋藏溶蚀作用发生的流体介质主要为有机质演化过程中形成的有机酸和二氧化碳,硫化氢可能对晚期储层形成有较大贡献。通过分析前人研究成果,认为岩浆期后热液溶蚀对本区奥陶系储层的改造作用有效,具体的影响和评价还有待进一步深入研究。      

东濮凹陷次生孔隙成因探讨

东濮凹陷深层勘探预示着在深层发育异常高孔隙储层。利用实际资料，发现异常高压纵、横向分布特点，从宏观和微观2个方面对其成因和对储层的作用进行分析。结果显示：超压异常的形成与不均衡压实、孔隙流体增加、孔隙体积减小有关。超压异常控制成岩作用环境及孔隙的纵向演化，主要表现在高次生孔隙的发育和孔隙的分带性。次生孔隙的发育主要受微裂缝形成、生烃酸性环境溶蚀作用、原生孔隙的保存作用、热液循环溶蚀作用和热液交代作用的影响。在异常超压控制下，东濮凹陷深层形成了以次生孔隙发育带为主、次生孔隙递减带和致密带为辅的次生孔隙分布格局。次生孔隙带的广泛发育，对于扩大东濮凹陷深层勘探领域有重要意义。     

The Genesis and Prospecting Significance of High-sulfur Gas Condensates in the Deep Dolomite Reservoirs Beneath Gypsum Rocks: A Case Study of the Cambrian Reservoir in Tarim Basin

Comprehensive two-dimensional gas chromatography (GC×GC-TOFMS) was used to detect recently discovered condensates in the Cambrian dolomite reservoir beneath gypsum rocks of Tarim Basin. It was found that the thioadamantane and dibenzothiophene compounds are rich in the dolomite reservoirs, which indicates that the gas condensates have undergone hydrocarbon charging with TSR genesis. Based on the contents of SO₄^2? and Mg²⁺ in the formation water of the Well ZS-1 reservoirs, the dolomite reservoirs and gypsum caps of intraplatform tidal flat facies sediments have been proven to be an effective geological combination to provide sulfate contact-ion pairs for TSR initiation. Compared with typical high-sulfur gas reservoirs with TSR throughout the world, the TSR extent in the Lower Cambrian dolomite reservoirs of ZS-1 is lower, and the liquid hydrocarbons in the Lower Cambrian of Well ZS-1 at the buried depth close to 7,000 m have not intensively cracked. Therefore, it is speculated that abundant cracking gas may occur in deeper slopes and basins (about 9,000 m) with high content of H₂S and CO₂. It is also revealed that deep dolomite reservoirs beneath gypsum rocks are the actual geological conditions for the accumulation and preservation of secondary H₂S-bearing gas condensates.