鄂尔多斯盆地大牛地气田马家沟组古岩溶储集层特征

探讨了鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系碳酸盐岩储集层的岩石学及地球化学特征。应用显微光学方法分析了岩溶储集层的微观特征,应用同位素地球化学方法研究了储集层的成岩作用特征,应用残余厚度法和印模法开展了古岩溶地貌恢复及其对储集层发育的控制作用研究。大牛地气田奥陶系马家沟组古岩溶储集层以岩溶角砾岩和泥粉晶白云岩为主,发育溶蚀孔、洞、缝以及晶间孔隙,储集层碳、氧稳定同位素明显偏负,87Sr/86Sr值明显偏高。岩溶地貌划分为3种地貌单元,其中岩溶斜坡的溶蚀作用强烈,是储集层发育的有利部位,其上覆铝土岩为有效盖层,封盖能力较强,是天然气聚集的有利区域。研究结果表明,稳定同位素地球化学方法是研究碳酸盐岩储集层岩溶作用的有效手段,溶蚀及白云岩化作用是控制岩溶储集层发育的重要因素。     

古岩溶地貌与古岩溶储层岩溶效应分析——以鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳为例

以鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳为对象,以大量地质录井及实验分析资料为依据,密切结合古岩溶储层岩性和物性分析,综合探讨了古岩溶地貌与古岩溶储层的岩溶效应特征。研究结果表明,盆地东部奥陶系风化壳储层岩石类型可归纳为白云岩类、次生灰岩类、石灰岩类、云化灰岩类等四大成因组合。古岩溶地貌不同,则与储层的岩性效应不同,石灰岩及云化灰岩类是斜坡台地及残丘和盆地残台及残丘发育的标志性岩类;白云岩及次生灰岩类则是斜坡台缘、斜坡阶坪及盆地洼地发育的基础岩类。古岩溶地貌不同,则与储层的物性效应不同,斜坡台缘效应最好,斜坡阶坪中等,斜坡台地及残丘中下,盆地残台及残丘较差,盆地洼地最差。斜坡台缘与斜坡阶坪分界为盆地东部古岩溶效应的重要转折点,居其两侧的小层渗透率随古岩溶地貌的变迁而逆向增减,发育红色和蓝色2种不同的效应模式。小层物性效应则与白云岩类和次生灰岩类的含量密切相关,其效应模式呈现出此消彼长同时又互为补充的特点。如果储层岩类组成过于单一、或者某类组分含量过低或过高,都将对古岩溶地貌发育产生重要的影响;适度比率的岩类组合或者混合岩化对古岩溶储层的物性效应更为有利。     

四川盆地震旦系灯影组古岩溶地貌恢复及意义

应用川中高石梯地区新钻井资料,以及四川盆地及周缘150余条野外露头剖面资料和30余口钻井的地层划分及对比结果,结合区域地震资料,采用"印模法"恢复震旦系灯影组古岩溶地貌,并在此基础上研究其古地理格局及油气勘探意义。灯影组沉积期末四川盆地周缘为古陆/水下高地环抱,具体包括西部的康滇古陆、西北部的松潘古陆、北部的汉南古陆、东南和东北部的黔江—正安、镇巴及巫溪—建始水下高地。盆地向东南和东北分别接入江南盆地和古秦岭洋。在盆地内部,受南北向梓潼—筠连裂陷槽以及北东向阆中—通江、重庆—开县坳陷分隔的影响,南北向存在"三隆"(镇巴、川中、黔江—正安)"两坳"(阆中—通江、重庆—开县),而东西向被分隔为相对独立的两个古隆起体系:南北向的绵阳—乐山—西昌古隆起、近北东向的川中古隆起。灯影组古岩溶地貌控制了区内的古岩溶地貌格局,形成了岩溶高地、台地、斜坡、洼地和盆地5个二级岩溶地貌单元,其中岩溶台地和斜坡为岩溶型储集层发育区,为大型气田的形成提供了有利条件。     

大港探区奥陶系岩相古地理与储集层特征

大港油田探区在奥陶世时期为华北陆表海的一部分，早奥陶世的岩相古地理具有南北分区的特点，中奥陶世受盆地基底结构控制，为“海中有坪”的格局。奥陶系储集层由于盆地后的多次改造，受多种因素制约，其主要特点为：岩溶顺层分布；储集层高孔，低渗，总体上属较好－差储集岩。     

四川盆地桐湾不整合面古地貌特征与岩溶分布预测

四川盆地震旦系灯影组风化壳岩溶储层的分布主要受桐湾期不整合面古地貌的古高地、古斜坡的控制。利用全盆的地震格架大剖面解释资料和钻井资料,结合厚度印模法,恢复了桐湾不整合面古地貌,古地貌特征呈西北高、中部斜坡、东南洼的格局。综合利用野外、钻井、地震等资料,深入分析灯影组溶蚀孔洞发育特征和有利岩溶发育带。结果表明,岩溶风化壳溶蚀孔洞发育,广泛发育3个岩溶作用带,岩溶作用厚度呈东薄西厚的变化趋势;岩溶有利发育分布区和较发育分布区主要分布在古岩溶斜坡的地貌位置,以自贡—广安—达县—通江县一线为好,局部发育分布区位于古岩溶高地及古岩溶洼地的地貌位置,分布在成都-资阳地区、绵阳-广元地区及川东南一带。     

应用地震低速异常带特征研究轮南地区奥陶系古岩溶

孔隙型储集层地震波速度越低，代表其孔隙越发育。但碳酸盐岩岩溶发育段却与此不同，地震波穿越这类岩溶段的速度与其缝、洞发育规模及缝、洞内的充填物质、充填程度有关，速度降低的程度与有效储集空间也有复杂的关系。利用塔里木盆地轮南地区合成声波测井剖面岩溶带低速异常特征，结合钻探获取的实际古岩溶及储集层特征信息，研究了该地区奥陶系古岩溶与低速异常的关系，进而研究古岩溶的横向分布特征。根据研究结果认为：岩溶发育段与致密碳酸盐岩段相比，速度要降低；Ⅰ类低速异常体速度（小于５ｋｍ／ｓ）降低较明显，主要反映被碎屑岩充填的大规模洞穴体，代表洞穴充填岩溶相带，对储油不利；Ⅱ类低速异常体（速度为５．０～５．３ｋｍ／ｓ）主要反映中、小型洞穴和裂缝发育段，被充填或部分充填；Ⅲ类低速异常体速度（５．３～５．７ｋｍ／ｓ）降低相对不明显，主要反映垂直渗流岩溶相带中未充填或半充填中、小规模裂缝发育段，这类裂缝发育段是轮南地区奥陶系油气聚集的主要场所。图４参１（邹冬平摘     

四川盆地须家河组沉积体系与有利储集层分布

通过对四川盆地上三叠统须家河组沉积体系的综合分析和对储集层主控因素的解剖,研究低孔低渗背景下相对优质储集层的形成条件,并对有效储集层进行区域评价预测.须家河组除须一段局部发育海陆交互相沉积外.其余各段均属陆相沉积,发育冲积扇、河流、扇三角洲、河流三角洲和湖泊等沉积体系,相带展布和古地理演化均与区域构造运动密切相关.原始沉积相带(辫状河主河道砂坝微相)和后期溶蚀作用共同控制了有利储集层分布,石英Ⅱ、Ⅲ期加大和胶结物发育是砂岩致密化主要原因之一;有利储集层主要发育在三角洲平原高能河道中,中一粗粒砂岩最为有利.结合储集层有效厚度和储集性分析资料,对四川盆地须家河组二段、四段、六段有利储集层进行综合评价和预测,结果显示川中一川南过渡带是最有利的储集层分布区.图7表1参16     

四川盆地东部上石炭统黄龙组沉积体系及其演化

以川东上石炭统黄龙组碳酸盐岩岩性地层气藏为目标,开展新一轮系统基础地质研究.根据陆源碎屑沉积发育特点与悬浮且具有一定磨圆度砾石的发育位置推断海侵方向与潮汐沉积体系分布,认为上石炭统黄龙组发育云阳东南部与达州西北部两个海侵通道,并形成了重庆—万州与达州东南部两个潮坪沉积体系,发育了一套由低水位体系域( C2h1)—海进体...     

岩溶在四川盆地下二叠统储集层中的重要作用

四川盆地下二叠统致密碳酸盐岩气藏裂缝储集空间有限,岩溶发育是高产稳产的关键.喜马拉雅褶皱期,下二叠统致密灰岩孔隙水量极为有限,地表水难以渗入地腹岩层,故不具备形成岩溶的条件.对钻井获得的较大储量缝洞型气藏分布、地表充填溶洞调查、井下钻遇溶洞与断层的关系、溶洞风化壳充填物及地层水同位素的特征等分析,均反映出东吴期暴露岩溶在溶洞形成中起到重要作用.认为,下二叠统碳酸盐岩早期成岩致密化,通过溶蚀扩大节理面和层理层面发生岩溶作用,并形成以管道状为主的洞穴系统,为现今缝洞型气藏提供了天然气储渗的主要空间.图3表1参16     

哈拉哈塘一间房组古地貌及岩溶发育条件研究

将残余厚度与残余厚度趋势面相结合,以哈拉哈塘蓬莱坝组底至一间房组顶面地震数据为基础,恢复加里东中期第一幕岩溶古地貌,自北向南划分了上岩溶缓坡地、岩溶台地、下岩溶缓坡地3类二级地貌单元.在此基础上,应用现代岩溶分类方法,根据微地貌组合形态,对二级地貌进行精细刻画,划分了8类三级地貌单元,并对其岩溶作用特征进行分析.分析认为,该岩溶期岩溶主要发育在地表至地下水位变动带附近,大型的暗河管道系统多为后期岩溶叠加改造形成.     

四川盆地东部石炭系黄龙组白云岩成因

四川盆地东部石炭系黄龙组是重要的天然气产层,白云石化作用是优质储层发育的必要条件,白云石化成因类型研究对该区油气勘探具有重要意义。根据岩心和野外剖面观察与描述,结合薄片资料,认为区内黄龙组主要发育以下几种类型的白云岩:泥—微晶白云岩、粉—细晶白云岩和残余颗粒粉—细晶白云岩等,以及充填于孔、洞或缝中的白云石胶结物。结合X射线衍射分析数据和稳定同位素δ13C与δ18Ο资料,发现该区不同类型的白云岩以及白云石胶结物的形成条件和物性特征各异,分别用不同的成因模式来解释更为合理,在此基础上总结了黄龙组具有如下4种白云岩成因模式:泥—微晶白云岩的蒸发泵白云石化成岩模式、(残余颗粒)粉—细晶白云岩的埋藏压实白云石化成岩模式、淡水白云岩的调整白云石化成岩模式和异形白云岩的构造热液白云石化成岩模式。     

Geochemical characteristics and diagenetic fluids of dolomite reservoirs in the Huanglong Formation, Eastern Sichuan Basin, China

Based on a comprehensive study of texture,diagenetic behavior and evolution of dolomite in the Huanglong Formation,trace （e.g.,Fe,Mn and Sr） and rare earth element （REE） geochemistry,andisotopic characteristics （e.g.,C,O and Sr）,four types of diagenetic fluids are identified in the Huanglong Formation dolomite reservoirs of the Eastern Sichuan Basin,China：1）：marine-derived pore waters in the marine diagenetic environment,2） sabkha compaction brine conserved in the early shallowburied diagenetic environment,3） strongly-oxidizing low-temperature meteoric water in the seepagesubsurface flow diagenetic environment,and 4） strongly reducing deeply seated mixed hot brine in the middle and deep burial diagenetic environment.The fluids developed hereditarily from one environment to another,which resulted in its respective characteristics.Fluid characteristics play an important role in the development of dolomite reservoirs：1） dolomitization by marine-derived pore water in the quasisyngenetic stage did not form an effective reservoir; 2） early diagenetic burial dolomitization by the sabkha compaction brine formed the basis for reservoir development; 3） meteoric water karstification in the paleo-epidiagenetic stage expanded both the distribution and the size of the reservoirs,and improved the reservoir quality; 4） deep-burial dissolution and tectonic fracturing in the reburial diagenetic stage further improved reservoir porosity and permeability.     

川东—川南地区茅口组岩溶储层分类识别及有效性评价

川东—川南地区中二叠统茅口组受暴露和风化淋滤的影响发育了独特的早成岩期风化壳岩溶储层,具有较大的勘探开发潜力。由于岩溶储层的孔隙结构特征、纵横向分布规律、测井响应特征等极为复杂,导致其测井有效性评价难度较大。在储层分类的基础上,结合岩溶发育模式,开展了茅口组3套典型储层的测井有效性评价方法研究。结果表明：①茅口组顶部储层的有效性与铝土质泥岩等风化残积物的充填程度密切相关,茅一段—茅三段铀含量较高储层的有效性与地层水的活跃程度密切相关,茅一段—茅二段似层状分布储层的有效性与泥质灰岩对潜水面的控制作用密切相关。②岩石放射性强度在一定程度上直接或间接反映了茅口组岩溶储层的发育和有效性,因此自然伽马和自然伽马能谱测井在岩溶储层有效性评价中具有重要作用。③受岩性、断层、岩溶侵蚀程度等因素的影响,不同构造中水平潜流带和深部缓流带的分布范围不同,因此储层的主要发育深度也不相同。该研究成果对于风化壳岩溶储层的有效性识别具有一定的借鉴意义。     

川东石炭系天然气成藏地质条件再认识及其勘探潜力预测

四川盆地东部石炭系是盆地内天然气的主要高效产层,随着构造圈闭落实的难度增大,勘探方向的选择成为其发展的新问题。为此,开展了以岩性地层气藏为目标的新一轮地层、沉积微相、储层、烃源岩、构造、成藏与圈闭等方面的研究。分析认为:川东石炭系气源充足,白云岩储层广泛发育,并具有明显的非均质性与不连续性特征。这种非均质性与不连续性不仅是白云化、沉积微相、成岩溶蚀与构造作用共同作用的结果,而且也是构造?地层复合圈闭及岩性圈闭发育的重要条件。因此,川东石炭系不仅还存在构造圈闭勘探的新区带,而且还存在构造—地层复合圈闭、岩性圈闭等有利勘探目标。其中构造气藏产量高而稳定,产能建设见效快,仍是近期勘探增储上产的主要气藏类型;构造—地层复合圈闭是近期勘探的主要新类型,一定坡度的构造围斜区是有利于天然气勘探的新方向;岩性体多发育于致密区,虽然单个规模小,但可以叠置广泛发育,是老区滚动勘探与挖潜的重要新类型。     

川东铁山—黄泥塘地区飞仙关组鲕滩储层主控因素

根据岩心、物性、压汞、薄片等资料,对川东铁山—黄泥塘地区飞仙关组鲕滩储层的特征及成因进行研究。结果表明:飞仙关组鲕粒储集岩以鲕粒云岩和鲕粒灰岩为主,主要储集空间为残余粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔;鲕滩储层基本属于中孔、中渗特征,局部井段存在高孔、高渗层;储层的发育程度受沉积环境、海平面相对变化和成岩作用影响,沉积环境决定了鲕滩储层分布范围,为典型的相控型储层,受次级海平面变化影响,形成了本区飞仙关组多旋回滩体叠置样式,并有利于鲕滩早期云化及溶蚀,优质储层主要发育在单滩体中上部;而优质鲕滩储层的主要储集空间为原生粒间孔和早期溶蚀及云化作用形成的早期孔经埋藏溶蚀改造而成,储层为早期孔保存叠合构造破裂-埋藏溶蚀成因。     

川东—渝北黄龙组碳酸盐岩储层的成岩系统

通过对川东—渝北地区石炭系黄龙组储层的成岩作用方式、成岩演化序列和相对应的地质作用产物、组合及稀土元素和碳、氧、锶稳定同位素地球化学特征的综合研究,按“水文体制”将黄龙组划分为不同成岩阶段的孔隙水、压实卤水、大气水和温压水4个成岩系统。各成岩系统流体来源、性质、水 岩石相互作用过程及其对储层的影响各不相同,其中与储层发育密切相关的成岩体系和成岩方式主要为：早成岩阶段压实卤水成岩系统的埋藏白云岩化作用;古表生期大气水成岩系统的岩溶作用;再埋藏成岩阶段温压水成岩系统的深部溶蚀和构造破裂作用。根据成岩系统和水 岩石相互作用序列与储层演化在时间 空间上的耦合匹配关系,颗粒滩沉积微相控制了储层的区域分布位置;早成岩阶段埋藏白云岩化形成了储层发育基础;古表生期大气水溶蚀作用扩大了储层分布范围、发育规模和提高了储层质量;温压水条件下的深部溶蚀和构造破裂作用进一步改善了储层的孔渗性。     

四川盆地栖霞组岩溶储层及勘探选区

针对四川盆地中二叠统栖霞组岩溶成因及古地貌分布特征认识不清的问题,开展了岩溶储层地质响应分析。研究发现,四川盆地栖霞组层间岩溶储层是由于三级层序界面暴露溶蚀及高位体系域的高频层序界面短暂暴露形成。结合栖霞组厚度、古地理环境及水动力特征分析,将四川盆地栖霞组顶部划分为3类地貌单元,即川西中缓坡生屑滩、川东北台内滩和川南泸州古隆起。川西中缓坡生屑滩和川东北台内滩所形成的沉积微地貌高地和川南泸州古隆起及其斜坡区是栖霞组层间岩溶储层发育的优势地带。根据这一认识并结合烃源岩生烃强度特征将栖霞组岩溶储层划分为4个有利勘探区带。     

页岩储层孔隙类型控制因素研究——以川东焦石坝地区龙马溪组为例

为了明确页岩不同岩相类型中孔隙类型的构成和垂向分布特征,选取川东龙马溪组7个页岩样品,进行氩离子抛光扫描电镜成像,对其孔隙类型进行定量分析。考虑到页岩的非均质性,每个样品选取5个区域,每个区域由100张放大倍数为14 000倍的SEM照片拼接组成（10 μm×10 μm）,对每张SEM照片进行2000计点法统计各类型孔隙的面孔率,最后归纳得出每个样品中不同类型孔隙的平均百分含量。研究区可观察到3大类孔隙：粒间孔、粒内孔和有机质孔,不同岩相类型中各类型孔隙占比不同,龙马溪组自上而下页岩岩相类型变化趋势为黏土质页岩—粉砂质页岩—硅质页岩,随着黏土矿物含量逐渐减少,有机质含量和石英含量逐渐增加,其主要孔隙类型由粒内孔转变为有机质孔。脆性矿物含量对以粒缘孔为主的粒间孔数量起着控制作用;黏土矿物含量控制以片间孔为主的粒内孔发育程度;有机碳和自生石英含量决定着有机质孔的数量。龙马溪组下段的硅质页岩是页岩气最有利储层。     

川西龙门山前带雷口坡组四段古表生期大气水溶蚀作用对储集层的影响

川西龙门山前带雷口坡组四段主要岩石类型为潮坪相白云岩。该套白云岩储层的形成主要受沉积相带、白云化作用和溶蚀作用控制。利用岩心观察、薄片分析、激光碳氧同位素、探针微量元素、阴极发光及包裹体测温等实验手段,对溶蚀作用进行研究。研究表明该储层经历了3期溶蚀作用,即准同生期、古表生期和埋藏期,分别形成粒内溶孔及铸膜孔、膏溶孔洞以及沿裂缝或缝合线分布的溶蚀孔洞。深入研究古表生期岩溶作用和膏溶作用发现,印支Ⅰ幕大气水作用的识别标志有不规则网络状风化裂缝、岩溶及膏溶膏变角砾岩、保持石膏板状形态或直角边形态的去膏化方解石、广泛发育的膏模孔及膏溶孔洞,同时具有低的碳氧稳定同位素值、宽值域的锶同位素值、低含量的Sr-Mn-Fe-K-Na微量元素、低温单相水溶包裹体等地球化学特征,印支Ⅰ幕大气水作用下含膏白云岩内膏溶作用是储集层形成的关键作用。