鄂尔多斯盆地中央古隆起成因新解

20世纪80年代初，地震勘探在盆地中发现了中央古隆起，它的确定对长庆油田天然气勘探起了决定性的作用。因此，围绕中央古隆起的形成开展了诸多方面的研究，学者们站在不同角度对中央古隆起成因提出了早古生代为贺兰裂谷肩引起的均衡翘升以及晚古生代为碰撞谷所致的观点。通过对鄂尔多斯盆地基底各岩系的对比及其基底形成、发展、后期盖层演化的研究后发现：鄂尔多斯盆地中央古隆起应由北东向兴和——平凉微陆核两侧多次的翘倾作用．以及蓟县系官道口群厚层碳酸盐岩深入盆地西南部叠加引起的沉积差异所形成的观点似乎更具有说服力。     

鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系中组合天然气成因与来源

随着鄂尔多斯盆地奥陶系天然气勘探工作的不断深入,中央古隆起东侧奥陶系马家沟组五段5亚段-马家沟组五段10亚段中组合天然气勘探取得了重要进展,但目前有关天然气成因与来源的研究还很薄弱。根据天然气地球化学特征、古油藏发育特征等分析结果,并结合天然气成藏地质背景,厘定了鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系中组合天然气的成因与来源。研究表明,鄂尔多斯盆地奥陶系中组合天然气为上古生界煤系烃源岩生成的煤型气与下古生界碳酸盐岩烃源岩生成的油型气的混合气,并以上古生界煤型气为主。现今气藏天然气组分中甲烷主要来自上古生界煤系烃源岩,上组合以及中组合少部分天然气的乙烷较多来自下古生界油型气,中组合大部分天然气乙烷及重烃仍来自上古生界煤系烃源岩。     

鄂尔多斯盆地中央古隆起与天然气聚集

鄂尔多斯盆地中央古隆起可以划分为中部凸起剥蚀区、西翼陡坡区、东翼缓坡区、北翼平缓北倾区、南翼陡缓变化区.经历了前加里东期、加里东期、海西期、燕山期几个发育阶段.古隆起的构造发育与烃源岩热演化配置良好.其东翼靖边-志丹-富县区为 Ⅰ 类远景区;北翼定边-天池区次之;西翼陡坡区较差.主要储集层是奥陶系顶部风化淋滤带.     

鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征

白云岩是鄂尔多斯盆地奥陶系最重要的有效储集岩类,由于岩石结构及产状特征复杂多变,对其成因认识尚存在争议。为此,综合宏观区域地质背景、微观岩石结构、矿物学及岩石地球化学等分析研究成果,将该区奥陶系白云岩划分为泥—细粉晶、粗粉晶、细(中)晶3种类型,指出其分别形成于蒸发泵吸准同生云化淡水与富镁卤水混合水云化回流—渗透云化3种不同的白云岩化成岩作用环境,并在层位及空间展布上表现出明显的层控性及区位性分布特征。进而探讨了白云岩的成因,结果认为:① 3种白云岩化作用在时空演化特征上表现出一定的相关性,即均与蒸发背景下的膏盐矿物沉淀有着密切的成因联系;②白云岩中所发育的溶孔、白云石晶间孔及生物格架孔等主要孔隙类型分别形成于3种白云岩类型中,对白云岩类型表现出一定的专属性,表明孔隙成因与白云岩化成岩作用环境密切相关;③白云岩有效储层的发育与分布主要受原始沉积相带、大区白云岩化的成岩作用环境、相对海平面变化产生的层序界面等3类要素的控制。     

鄂尔多斯盆地古岩溶气藏储层流动单元研究

在应用储层层次分析法和动态分析方法研究储层连通性的基础上,运用了FZI、聚类分析和相关分析方法,利用取心井资料和测井解释物性资料对鄂尔多斯盆地古岩溶气藏储层进行了流动单元的划分,共划分出了3类流动单元,得出了每一类流动单元的判别函数,从而进行全区气井流动单元的划分。研究结果表明,每个连通体的内部各类流动单元分布也比较复杂,既存在纵向上的递变,也存在横向上的递变;平面上在每个连通体的中部厚度大,连通好,边部厚度小,连通差;储层流动单元比沉积微相更精细地刻化了影响储层流体流动的地下结构,储层流动单元的研究对于气田的大规模开发具有重要的实际意义。     

鄂尔多斯盆地构造演化与古岩溶储层分布

利用地层残余厚度法,恢复了鄂尔多斯盆地不同时期的古构造面貌,结合奥陶系岩溶储层的分布特征,分析了古构造演化过程对岩溶储层发育的影响。鄂尔多斯盆地奥陶系沉积时期为中部高、东西低,西陡东缓的古构造面貌,东部缓坡带发育含膏白云岩沉积相带,为古岩溶储层的发育奠定了物质基础。自奥陶系沉积后,缺失了大约1.3×10 12 a的沉积,古构造面貌继承发育,中部古隆起东斜坡带在古地貌上隶属于岩溶斜坡区,水流集中,径流活跃,为风化壳岩溶储层的发育创造了有利条件。自石炭纪本溪期重新接受沉积后,至早、中三叠世奥陶系顶部剥蚀面始终保持了中部高、东西低的古构造面貌,古隆起带是地下活动性流体运移的有利指向区,隆起斜坡带在早期风化壳岩溶的基础上,更有利于埋藏期岩溶的形成。     

鄂尔多斯盆地西缘克里摩里组白云岩储层特征及成因

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系发育多期台缘礁滩体沉积,其中对于中奥陶统桌子山组厚层块状白云岩的研究较多,而对于中奥陶统克里摩里组中—薄层状白云岩的研究则较少。为此,在分析该区克里摩里组储层发育背景的基础上,基于露头、岩心、岩石薄片观察资料和测井解释成果,研究了克里摩里组的岩石学特征、孔隙结构特征、储层物性和地球化学特征;结合碳氧同位素、锶同位素、稀土元素、微量元素、阴极发光等资料,明确了该组白云岩成因和储层成因模式,进而预测了该区克里摩里组白云岩储层的展布情况。研究结果表明:①该区克里摩里组白云岩储层发育晶间孔隙型、溶蚀孔洞型和裂缝型等3种储层类型,其中前两者孔喉分布均匀、孔渗性较好,是主要的储层类型;②克里摩里组主力储层白云岩以浅埋藏交代成因为主,局部经受了后期深埋热液改造作用;③高频层序和埋藏白云岩化控制了克里摩里组的储层发育,其中构造运动形成的古沉积地形控制了滩体的平面展布,海平面的短期升降变化控制了储层的纵向差异性,而埋藏白云岩化作用使岩石骨架得以强化、孔隙得以保存。结论认为,该区克里摩里组白云岩储层主要沿台缘带呈南北向断续分布,厚度介于0.8～43.0 m,总面积为6 512 km2,可以形成规模有效的储集体。     

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。     

鄂尔多斯盆地乌审旗古隆起对岩溶气藏的控制机理

随着鄂尔多斯盆地北部中国石化大牛地区块一系列深井的钻探成功,发现乌审旗古隆起对奥陶系马家沟组的成藏起着重要的控制作用。在充分利用盆地北部钻井、地震和分析化验资料的基础上,研究乌审旗古隆起的形成与演化对下古生界成储和成藏的控制作用。结果表明：(1)乌审旗古隆起形成于新元古代,一直持续活动到奥陶纪末,具有“水上、水下交替发育”的特点,可分为5个演化阶段;(2)乌审旗古隆起在早古生代的持续活动造成了其东侧断裂系统发育,这些断裂为加里东期—海西期马家沟组岩溶作用提供了通道,形成深层岩溶储层;(3)乌审旗古隆起上沉积水体较浅,利于微生物岩的形成和准同生白云石化,可以形成白云岩孔隙型储层;(4)乌审旗古隆起东侧的断裂是成藏期天然气运移的主要通道,断裂沟通了多套储层,具有“三向供烃、断裂控储、立体成藏”的特征。该研究为鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系的立体勘探提供了一种新模式。     

鄂尔多斯盆地古隆起周边地区奥陶系马家沟组储层影响因素

根据大地构造背景、岩石学特征、生物标志和盐类矿物分析,鄂尔多斯盆地古隆起周边奥陶系马家沟组沉积于局限的陆表海碳酸盐台地,其中马五段沉积于水文循环差、盐度高的含膏云坪和膏盐湖环境,马四段沉积环境相对开阔。压实作用使得碳酸盐原始沉积物的孔隙度大大降低。白云石δ18O值较高,δ13C值改变不大,Sr87/Sr86值高,Fe2＋含量高,Sr2＋和Na＋含量低,有序度低且变化大。白云石在局限且高盐度环境下通过微生物作用沉淀,后经岩溶作用和埋藏作用改造。溶蚀作用形成了各种类型的溶蚀孔、洞、缝;岩溶作用形成了由南向北依次发育的岩溶高地、岩溶台地、侵蚀坡地和岩溶盆地等岩溶地貌。白云石化作用和岩溶作用是建设性成岩作用,压实作用、胶结作用和去白云石化作用是破坏性成岩作用。靠近膏盐湖的膏云坪沉积了大量的硬石膏结核,有利于硬石膏结核溶模孔形成。古岩溶斜坡岩溶作用强烈,易形成大量顺层分布的溶蚀孔、洞、缝。古岩溶斜坡与盆地过渡区岩溶作用弱,胶结作用和去白云石化作用较强。受沉积作用、成岩作用和古岩溶地貌三方面因素的共同控制,该区碳酸盐岩储层形成、发育过程极为复杂。     

鄂尔多斯盆地中部气田中奥陶统马家沟组岩溶型储层特征

鄂尔多斯盆地中部气田目前累计探明地质储量3377.3×10⁸m³。其中,中奥陶统马家沟组碳酸盐岩油气藏储量占总探明储量的80%以上,而岩溶型储层贡献最大。在对大量起控制作用的钻井岩心进行系统、详细的描述和研究的基础上,结合镜下铸体薄片研究,提出了研究区奥陶系岩溶作用的形成环境、成因类型、作用机理及岩溶型储层的特征。特定环境中沉积的具含量不一晶间孔隙的粗粉晶白云岩和含硬石膏结核白云岩是储层发育的物质基础,表生成岩期和埋藏成岩期岩溶作用所形成的次生孔、缝、洞的发育和保存程度是能否形成良好储层的关键,埋藏成岩期岩溶作用和构造裂隙主要在表生成岩裸露期形成的孔隙系统上叠加发育。储集类型可细分为裂缝-溶孔(洞)型,裂缝-孔隙-溶孔型和孔隙型,其中裂缝-溶孔(洞)型对储层贡献最大。优质储层纵向上主要分布在硬石膏结核粉晶白云岩发育的马五₁³、马五₁²小层,平面上分布在中部的硬石膏结核盆缘坪相带。     

鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳岩溶储层研究

鄂尔多斯盆地在奥陶系顶部发育大面积的风化壳岩溶储层.不整合面、溶蚀孔洞缝、岩溶地貌是其区别于其它储层的特殊标志.复杂多变的溶蚀孔、洞、缝及其组合,构成了风化壳岩溶储层的储集空间.该类储层受岩性、沉积相带、古地貌形态、成岩作用改造等因素控制.     

鄂尔多斯盆地中部马五段白云岩成因机理研究

对鄂尔多斯盆地中部气田马五段白云岩的岩石学、矿物学和沉积地球化学特征进行了研究，讨论了白云岩成因，并建立了本地区白云岩的形成模式。区内马五期沉积环境为陆表海潮下—潮间坪碳酸盐沉积，白云岩产状呈透镜体状，具有穿层、爬坡特征，岩性以微晶、粉晶白云岩为主；微量元素表现为低锰、低锶、低钠；碳、氧同位素特征为：δ¹³C值在零值附近，而δ¹⁸O值偏负。该地区的白云岩成因为潮间—潮下环境下的准同生期—成岩早期海水—淡水混合白云岩化作用形成的结果。     

鄂尔多斯盆地中部马五段白云岩成因机理研究

对鄂尔多斯盆地中部气田马五段白云岩的岩石学、矿物学和沉积地球化学特征进行了研究,讨论了白云岩成因,并建立了本地区白云岩的形成模式。区内马五期沉积环境为陆表海潮下—潮间坪碳酸盐沉积,白云岩产状呈透镜体状,具有穿层、爬坡特征,岩性以微晶、粉晶白云岩为主;微量元素表现为低锰、低锶、低钠;碳、氧同位素特征为:δ13C值在零值附近,而δ18O值偏负。该地区的白云岩成因为潮间—潮下环境下的准同生期—成岩早期海水—淡水混合白云岩化作用形成的结果。     

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）     

塔里木盆地奥陶系缝洞型碳酸盐岩岩溶储层成因及勘探启示

以岩心薄片、实验分析数据、钻录井、测井、地震等资料为基础,按照储层成因机理对塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩岩溶储层进行了分类,并对各类储层的分布、储集空间类型及主控因素进行了系统分析。研究结果表明：(1)塔里木盆地奥陶系缝洞型岩溶储层按成因可划分为5类,分别为（准）同生岩溶储层、层间岩溶储层、顺层岩溶储层、潜山（风化壳）岩溶储层和受断裂控制岩溶储层。(2)（准）同生岩溶储层分布于台缘或台内礁滩相,有效储层在台缘连片发育,在台内零星分布,由颗粒灰岩因海平面下降而短期暴露淋溶形成,基质孔和溶缝、溶洞均发育,通常叠加后期层间岩溶作用或潜山岩溶作用,从而形成复合型岩溶储层。(3)层间岩溶储层发育于内幕区,与碳酸盐岩层系内部中短期的平行或微角度不整合面相关,呈准层状分布,储集空间以洞穴型为主,裂缝-孔洞型和孔洞型次之。(4)顺层岩溶储层与潜山周缘的斜坡背景、先存孔隙和裂缝有关,环潜山周缘呈环带状分布,以洞穴型和裂缝-孔洞型为主,90%以上的溶蚀孔洞及洞穴通过断裂及裂缝相连通。(5)潜山（风化壳）岩溶储层发育于潜山区,与中长期的角度不整合面相关,受断裂和裂缝影响大,准层状分布,峰丘地貌特征明显,根据围岩...     

鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系“垮塌”型岩溶储层发育规律

随着水平井压裂技术在大牛地气田奥陶系风化壳气藏开发中的成功运用,低孔、低渗、强非均质性的岩溶储层显示出良好的天然气开发潜力,储层发育规律是风化壳成藏的关键。通过岩心观察,结合大量的测井资料,利用岩石相进行岩溶旋回和储层发育规律的研究,结果表明：①奥陶系马家沟组发育3期岩溶,上部两期岩溶规模较大,下部第三期岩溶规模较小,风化壳储层的发育主要与上部两期岩溶有关;②膏质云岩、泥云岩的长期溶蚀,导致水平洞穴层顶板发生破裂,部分上覆地层垮塌,最终形成一套厚层的岩溶角砾岩;③储层主要发育在岩溶强度相对较弱的区域,平面上主要发育在岩溶斜坡的残丘,纵向上则发育在上部两期岩溶保存相对完整的垂直渗流带,发育的岩石相为裂纹-镶嵌角砾岩相。利用岩溶旋回和岩相对有利储层发育区进行了预测,指明了下一步天然气勘探开发的方向。     

Geochemical characteristics and genetic model of dolomite reservoirs in the eastern margin of the Pre-Caspian Basin

The widespread Carboniferous KT-I dolomite in the eastern margin of the Pre-Caspian Basin is an important hydrocarbon reservoir. The dolomite lithology is dominated by crystalline dolomite. The δ18O values range from -6.71‰ to 2.45‰, and average 0.063‰, obviously larger than -2.5‰, indicating low-temperature dolomite of evaporation origin. Stable strontium isotope ratios (87Sr/86Sr) range from 0.70829 to 0.70875 and average 0.708365, very consistent with 87Sr/86Sr ratios in Carboniferous seawater. Chemical analysis of Ca and Mg elements shows that the dolomite has 9.1 mole% excess Ca or even higher before stabilization. The degree of order of dolomite is medium-slightly poor, varying in a range of 0.336-0.504 and averaging 0.417. It suggests that the dolomite formed under near-surface conditions. There are two models for the origin of the Carboniferous KT-I dolomite reservoir. These are 1) the evaporation concentration - weathering crust model and 2) the shoal facies - seepage reflux model. The former is mainly developed in restricted platforms - evaporate platforms of restricted marine deposition environments with a representation of dolomite associated with gypsum and mudstone. The latter mainly formed in platform edge shoals and intra-platform shoals and is controlled by dolomitization due to high salinity sea water influx from adjacent restricted sea or evaporate platform.     

白云岩储集层埋藏溶蚀作用特征及意义——以塔里木盆地东部下古生界为例

根据岩心、薄片、物性特征及碳、氧、锶同位素组成特征,研究塔里木盆地东部下古生界白云岩储集层特征、溶蚀作用特征及机理。块状溶蚀孔洞型白云岩为塔东地区最主要的储集岩类型,溶蚀孔洞以中小孔为主,分布较密集。溶蚀孔洞及裂缝充填物δ18O值偏负,一般远低于围岩;δ13C值略偏负,部分正值;87Sr/86Sr值略偏高。包裹体成分中CH4、CO2含量较高,部分包裹体H2S含量也较高,包裹体形成时有机质已经进入高演化阶段,反映深埋藏环境。大量硅化作用以及较高的均一温度均反映热液活动。溶蚀作用主要包括有机酸溶蚀、热水溶蚀;酸性流体主要有有机质演化过程中产生的有机酸、CO2、H2S,以及硫酸盐还原产生的H2S和深部火山活动带来的CO2;热流体作为酸性流体的载体,克服溶蚀作用动力学障碍,完成了对深层白云岩的溶蚀。深大断裂及其伴生断裂为热流体运移提供通道,白云石化作用形成的晶间孔以及压实作用下形成的微裂缝使得酸性流体呈弥散状扩散并对白云岩储集层进行整体溶蚀。图7表2参25