辽河西部凹陷雷家地区湖相碳酸盐岩流体充注期次

地质演化过程中,埋藏成岩阶段流体性质的变化控制着沉积岩石的物理化学反应,对储层物性的变化也起到一定的控制作用。通过对铸体薄片观察、阴极发光测试、扫描电镜分析、油气及盐水包裹体测试等资料进行综合研究,分析了辽河西部凹陷雷家地区湖相碳酸盐岩储层在埋藏成岩阶段经历的流体充注期次。该储层成岩作用主要有压实及压溶、溶蚀、胶结、交代作用。溶蚀及自生矿物胶结交代的先后顺序表明,雷家地区湖相碳酸盐岩经历了多期碳酸盐胶结物的胶结及溶蚀。对油气包裹体发育位置、荧光颜色、红外光谱及伴生盐水包裹体均一温度的综合分析表明,碳酸盐岩储层发育3期油气充注、1期热液充注。其中:第1期油气充注发生在亮晶白云石胶结之前,为沙三末期成藏;第2,3期油气充注发生在方沸石胶结之前,为东营组沉积时期成藏。     

建南气田飞三段储层成岩作用研究

以建43井为例,研究了建南气田三叠系飞三段储层的成岩作用及特点,其中白云岩化作用、溶蚀作用和构造破裂作用对储层贡献较大。其成岩序列为藻粘结、泥晶化→一世代胶结→大气淡水溶蚀→二世代粒状胶结→新生变形→压实压溶→白云岩化→早期张裂缝及充填→构造挤压作用→埋藏溶蚀Ⅰ→进油→白云石、萤石充填、石英充填交代→油演化为沥青→埋藏溶蚀Ⅱ→晚期张裂缝→进气;主要经历了海底(潮间)环境、大气淡水环境、浅埋藏和深埋藏环境。白云石晶体、二世代粒状胶结物、萤石被溶蚀、压性裂缝发育以及孔隙无明显变形是埋藏溶蚀的主要识别标志。      

微区原位碳氧同位素分析技术对碳酸盐岩成岩流体性质的约束——以塔里木盆地寒武系—奥陶系为例

随着分析测试水平的提高,微区原位地球化学分析作为揭示复杂沉积—成岩过程的重要技术手段,越来越受到广泛重视。通过微区原位碳氧同位素分析,结合常规分样方法获取的碳氧同位素数据,对比讨论了同生期—埋藏期海水胶结作用、表生期大气淡水的溶蚀—充填作用与多阶段白云石化流体交代—胶结充填作用。结果显示,微区原位取样碳氧同位素分析有利于揭示胶结物形成过程的多期、多阶段的流体性质演化。常规分样获取的此类胶结物碳氧同位素值可能是多期次产物的混合值。对于相对单一的产物,如碳酸盐岩基质组分、大气淡水成因方解石等,常规分样进行碳氧同位素分析基本可以满足研究需要。微区原位取样碳氧同位素分析提供了一种相对“低成本、高精度”的分析手段,对精确示踪碳酸盐岩成岩演化过程具有重要意义。     

川南云锦地区茅口组储集层溶蚀期次及模式

为确定川南云锦地区中二叠统茅口组碳酸盐岩储集层成因,通过岩心及薄片观察、岩石学特征分析和同位素地球化学特征分析,对溶蚀作用期次与机制开展研究。云锦地区茅口组储集层存在3期溶蚀作用,表生期大气淡水岩溶作用的流体为大气降水,东吴运动期裂缝为渗流通道,表现为由裂缝向溶蚀缝洞和岩溶洞穴转化,不整合面和古地貌为主要控制因素;早成岩期热液溶蚀作用,与峨眉山玄武岩喷发相关的岩浆期后幔源深部热液,沿断裂上移到茅口组内部并进行改造,鞍形白云石发育;晚成岩期埋藏溶蚀作用流体为二叠系碳酸盐岩内部流体与泥岩成岩转变流体的混合酸性流体,在上覆地层压力下,燕山运动期裂缝和缝合线为流体渗流通道,沿裂缝和缝合线溶蚀缝洞发育。整体而言,表生期大气淡水岩溶作用是研究区储集层形成的决定性成岩作用,早成岩期热液溶蚀作用和晚成岩期埋藏溶蚀作用可以形成少量溶蚀孔洞和溶蚀缝,提高储集层的储集性能。     

松辽盆地梨树断陷十屋油田区营城组、沙河子组储层成岩作用分析

通过大量钻井岩心铸体薄片、扫描电镜、压汞、阴极发光、X-衍射、包裹体等分析,对松辽盆地梨树断陷十屋油田区沙河子组、营城组储层的成岩作用、成岩序列及孔隙演化进行了深入研究.该区主要成岩作用有压实作用、胶结作用、溶蚀作用及构造破裂作用,其中对储层物性具建设性的作用主要有溶蚀作用和构造破裂作用,而具破坏性作用的主要有压实作用和胶结作用.砂岩储层孔隙类型主要为原生粒间孔、粒间溶蚀扩大孔及少量裂缝的组合,以溶蚀孔隙为主.建立了砂岩储层的成岩序列,即机械压实→石英、长石次生加大→构造破裂→长石等铝硅酸盐溶蚀→粒状方解石胶结→早期进油→破裂→第二期溶蚀→连晶方解石胶结→晚期油气充注.研究认为,影响本区储层储集性能的主控因素为储层的沉积环境、成岩作用、构造作用及油气充注等因素.      

羌塘盆地南部布曲组含油白云岩中自生文石胶结物的鉴定及其成因探讨

在羌塘盆地南部隆鄂尼地区中侏罗统布曲组砂糖状白云岩中首次发现针柱状胶结物,分布于沥青充填的溶蚀孔隙中。显微结构、微区X射线衍射以及电子探针分析表明,胶结物类型为自生文石,呈针柱状晶形,簇状、放射状集合体,MgO和SrO质量分数呈正相关。微区同位素测试显示,文石胶结物δ13C_PDB值为3.5‰~3.98‰,δ18O_PDB值介于-11.63‰~-9.98‰。文石在地质历史时期形成的碳酸盐岩中很少发现,常通过新生变形作用或溶解作用转变为低镁方解石。砂糖状白云岩中自生文石碳氧同位素组成与现代海洋沉积和大气淡水成因的文石存在较大差异,其形成过程中淡水淋滤作用影响较小,δ18O值的负偏主要受埋藏期地温梯度控制。储层成岩序列显示文石胶结物形成于埋藏白云石化作用之后,有机酸溶蚀伴随着碳酸钙自生矿物沉淀,烃类充注抑制了文石向方解石的转化。文石胶结物形成于晚成岩阶段,属于埋藏环境下碳酸盐矿物溶解再沉淀的产物,烃类充注可能对文石的保存起重要的控制作用。      

碳酸盐岩成岩史及其对储层的控制作用——以普光气田为例

碳酸盐岩成岩作用贯穿沉积物从堆积到埋藏直至抬升的整个历史,碳酸盐矿物对成岩环境的高度敏感性使得岩石原始组构及其物性在长期的成岩作用过程中不断被改造,川东北普光大气田长兴组礁滩云岩和飞仙关组鲕滩云岩储层复杂的成岩史即是例证。综合运用高精度三维地震和岩心资料对储层的准同生成岩环境进行分析,利用普光气田重点探井薄片资料对埋藏成岩进行研究。上二叠统长兴组至下三叠统飞仙关组沉积时期,普光气田主体位于（镶边）台地,长兴组台地镶边礁、飞仙关组台缘滩和台内滩构成该气田的储层相,礁滩后和鲕滩间的局限环境提供了渗透一回流准同生白云石化条件。薄片研究表明普光气田长兴组和飞仙关组经历了大范围白云石化、多期胶结作用、压实、多期溶解、裂缝等成岩作用。白云石化作用产生了晶间孔并提高储层渗透率,早期方解石胶结物可使岩石原始孔隙度免遭压实作用破坏,鲕粒的选择性溶解形成溶模孔,埋藏期非组构选择性溶解产生溶蚀扩大孔或溶洞,构造裂缝不仅大大提高了储层渗透率而且作为埋藏溶蚀性流体运移通道形成溶蚀扩大缝。尽管多种成岩事件的叠加以及沉积组构的复杂性决定了礁滩储层物性的非均质性,但鲕滩和礁滩岩相的原始沉积组构控制着潜在储层分布。     

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。     

高温-超压-高CO2背景下致密砂岩储层成岩作用特征——以莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组为例

利用薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光及碳氧同位素分析等手段,对莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组高温-超压-高CO₂背景下的储层成岩作用特征及其对孔隙的影响进行了系统研究。研究结果表明: ①莺歌海盆地LD10区新近系梅山组-黄流组储层发育重力流沉积,岩性以中-细粒长石岩屑石英砂岩为主,储层物性以特低-低孔、特低渗特征为主。②压实、胶结和溶蚀作用是研究区主要的成岩作用类型。超压对黏土矿物的转化及石英次生加大具有明显抑制作用,并在一定程度上保护了原生孔隙。富含CO₂的高温流体不仅造成了黏土矿物的异常转化,同时促进了溶蚀作用发生,增加了次生孔隙。③研究区黄二段储层的成岩演化序列为: 菱铁矿胶结→石英次生加大→绿泥石胶结→长石淋滤溶蚀→高岭石形成→早期方解石胶结→早期白云石胶结→长石溶蚀→方解石溶蚀→伊利石大量生成→晚期铁方解石、铁白云石形成。④总体上,压实作用使孔隙度减少了45.30%～62.93%,胶结作用使孔隙度减少了1.65%～35.01%,溶蚀作用使孔隙度增加了0.72%～8.00%。其中,黄流组中下部砂岩储层受到了超压保护和CO₂溶蚀作用的双重影响,物性较好,钻井过程中应考虑高CO₂风险。     

库车坳陷巴什基奇克组深层有效储层成岩演化序列

深层储层成岩演化过程复杂,精确成岩序列的建立有助于认识储层形成、演化过程及机理。选取库车坳陷巴什基奇克组作为研究对象,通过薄片观察、扫描电镜、阴极发光、流体包裹体及有机荧光等手段,系统分析成岩演化序列。结果表明:成岩演化过程包括压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用以及破裂作用;同生-早成岩A阶段,碱性成岩流体导致泥晶方解石、石膏、赤铁矿和蒙脱石形成;表生成岩阶段,构造裂缝发育,大气水淋滤导致长石和岩屑等矿物溶解,石英次生加大和高岭石形成;早成岩B阶段,碱性成岩流体导致亮晶方解石形成,高岭石向伊利石和绿泥石转化,以及石英溶蚀作用;中成岩A-B阶段,构造裂缝发育,大量有机酸注入导致长石和岩屑溶蚀,以及石英次生加大形成。因此,深层储层储集物性受控于多阶段成岩作用的叠加耦合作用。     

塔里木盆地顺北地区奥陶系一间房组碳酸盐岩成岩相研究

通过钻井岩心描述、薄片鉴定及测井分析等手段,对塔里木盆地顺北地区奥陶系一间房组成岩相进行了综合分析,共划分出溶蚀相、白云石化相、裂缝相、胶结相和热液相,以及8类成岩亚相:大气淡水溶蚀亚相、埋藏溶蚀亚相、断裂溶蚀亚相、准同生云化亚相、埋藏云化亚相、海水胶结亚相、淡水胶结亚相和埋藏胶结亚相;5种复合成岩相:胶结-热液相、裂缝-溶蚀相、裂缝-胶结相、裂缝-热液相和云化-胶结-热液相。该区海侵体系域发育海底胶结成岩亚相;高位域时为构造热液相、胶结相等;台内滩沉积亚相多发育大气淡水溶蚀亚相、大气淡水胶结亚相及少量的构造-热液相;滩间海沉积亚相发育埋藏云化亚相、溶蚀相和胶结相;台内礁沉积亚相发育大气淡水溶蚀和大气淡水胶结亚相。在构造、沉积相和层序的控制下,利用单井、成岩相连井及均方根振幅属性,对成岩相演化进行了点线面识别,顺北地区有利成岩相的分布是从南西方向逐渐向北东方向过渡。      

松辽盆地南部扶余油层致密储层成岩序列及成藏期次

松辽盆地南部扶余油层致密油勘探已获得重大突破,但关于致密油的充注特征和成藏期次目前依然没有清楚认识。基于薄片的镜下观察和流体包裹体赋存特征,分析了不同次生矿物生长的先后顺序,建立了不同类型成岩作用以及油气充注在时间上的序列,同时依据流体包裹体均一温度,结合研究区地史、热史,分析不同区块的油气成藏期。研究表明,扶余油层致密储层主要发育压实、胶结、交代、溶蚀等成岩作用,压实作用贯穿于整个成岩作用的始末。油气在早期方解石胶结后和石英次生加大前开始充注,在石英次生加大期和长石溶蚀期间大规模充注,在晚期方解石胶结期油气充注进入尾期。液态烃在长岭凹陷区从嫩江组沉积时期至明水组沉积时期持续充注,扶新隆起区在嫩江组沉积初期充注。气态烃在隆起区为两期充注,分别为嫩江组沉积初期和四方台子—依安组沉积时期。     

黔西北毕节地区中二叠统碳酸盐岩成岩作用

黔西北毕节地区中二叠统栖霞组和茅口组碳酸盐岩发育,地层出露良好。通过野外剖面的观察和实测,室内铸体薄片的鉴定、阴极发光分析以及碳氧同位素分析,结合区域地质背景和前人研究成果,认为黔西北毕节地区中二叠统碳酸盐岩的成岩作用具有如下特征：①中二叠统主要发育颗粒结构的灰岩和白云质灰岩（豹斑灰岩）,岩石样品整体显示不发光—弱发光的阴极发光特征,碳同位素比值为1.2‰~4.6‰,表明岩石未受大气淡水的显著影响;②中二叠统碳酸盐岩受成岩改造作用强烈,发育海水潜流环境的泥晶化作用、海水渗流环境的等厚环边和马牙状方解石胶结作用、淡水渗流和潜流环境的等轴粒状—块状胶结和方解石的共轴生长、以及硅化作用、白云化作用和白云石的溶解作用、破裂作用、压实压溶作用等成岩作用,据此建立了相应的成岩演化序列;③硅化作用和白云化作用可能受到局部特殊热事件的影响,但具体的影响程度需要进一步的研究。     

川东北长兴组埋藏白云石化流体来源与油气倒灌式成藏

埋藏白云石化作用是白云岩成因的主导模式,亦是控制川东北地区上二叠统长兴组海相优质礁滩相白云岩储集层形成演化的核心因素,围绕埋藏白云石化热卤水来源与交代通道、后期溶蚀路径、油气充注过程等一系列密切相关的流体成藏机理性问题,已成为当今碳酸盐岩领域研究的前沿热点和困扰勘探实践的瓶颈难点。运用流体-岩石相互作用和流体成藏动力学研究新进展与新方法,通过岩心观察、地球化学指标对比、温压场环境恢复、流体非均质性反演与运移路径模拟追踪分析,认为川东北地区长兴组与飞仙关组流体同源,多期的埋藏白云石化交代作用、溶蚀作用及油气充注过程时空耦合关系密切,热卤水来源于飞仙关组海源地层水,长兴组礁滩相白云岩储集层中的油气存在着源于飞仙关组流体以不整合、断裂、优质白云岩输导层为通道的“倒灌型”成藏模式。     

川中地区寒武系洗象池组白云岩储层成岩作用及孔隙演化

四川盆地中部寒武系洗象池组是盆地内油气勘探重要的接替领域.通过对川中地区及邻区典型钻井岩心和薄片进行详细观察,结合物性分析,系统研究了该区洗象池组白云岩的储层特征与成岩演化,进一步探讨了储层孔隙演化模式与成岩作用之间的关系.研究结果表明:①川中地区寒武系洗象池组有利储集岩性主要为(残余)颗粒白云岩,其次为粗粉—细晶白云...     

川西地区中二叠统储集层成岩作用

根据薄片、阴极发光、微量元素等测试分析,对川西地区主要的产气层段栖霞组和茅口组碳酸盐岩的成岩作用类型、序列及其与孔隙演化的关系进行了研究。认为川西地区中二叠统储集层经历了调整白云石化、埋藏白云石化、三期溶解、三期胶结、充填和压实、压溶等主要成岩作用,其中对储集层影响较大的是白云石化作用和溶解作用。在此基础上,明确了成岩作用序列与孔隙演化的关系,对川西地区二叠系储集层有较全面、正确的认识。     

渤海湾盆地饶阳凹陷河间洼槽古近系砂岩储层成岩—成藏耦合关系

饶阳凹陷河间洼槽古近系沙河街组砂岩储层具有典型的低孔低渗特征,为揭示储层致密化过程,并分析其与油气成藏的关系,通过岩心观察、铸体薄片鉴定、流体包裹体分析等手段,结合地层埋藏史和热演化史模拟,分析储层成岩演化过程,同时利用“反演回剥”的原理,以铸体薄片资料为基础,定量恢复地质历史时期的储层孔隙度演化,与油气充注史相结合确定研究区砂岩储层成岩演化与成藏之间的耦合关系。结果表明,经历酸碱交替的流体演化,储层成岩演化呈多期溶解多期胶结的特征;成岩早期缺乏抗压实的碳酸盐胶结物、塑形矿物的压实作用、硅质和碳酸盐胶结作用是造成储层致密化的主要因素;储层致密化前后有2期油气充注,第1期油气充注于储层致密化之前,即油气在浮力作用下进入储层的“先成藏后致密”的过程,第2期油气充注于储层致密化之后,即油气在超压作用下进入储层的“先致密后成藏”的过程。     

基于激光U-Pb定年技术的白云岩储集层形成过程恢复——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例

针对以往定性或半定量研究白云岩储集层形成过程所取得的认识存在争议的问题,以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例,应用激光U-Pb原位定年技术,并结合碳氧同位素组成等分析测试数据,对马家沟组风化壳岩溶型和丘滩型两类白云岩储集层形成过程进行研究.结果如下:①8个储集层样品定年测试显示马家沟组主要经历了 5期成岩作用,第1期为基质...     

The effects of diagenesis on the petrophysical and geochemical attributes of the Asmari Formation,Marun oil field,southwest Iran

The distribution of good reservoir quality and its causes is the main challenges in carbonate reservoir characterization.This study investigates the effects of diagenetic processes on the reservoir quality of the carbonate successions of the Asmari Formation,in the Marun oil field,southwest Iran.The study applies an integrated approach including core petrography,petrophysical rock typing,stable carbon and oxygen isotopes as well as major and trace elements analyses.Petrographic studies and geochemical analyses express that the Asmari limestones have been affected mainly by compaction,dissolution,recrystallization,calcite and anhydrite cementation and dolomitization.Among those diagenetic overprints,dolomitization and dissolution played an important role to enhance the reservoir quality of the formation.Moreover,four types of dolomites were recognized and the rate of dolomitization increases toward the top of the Asmari carbonate successions.Possible models for dolomitization include mixing zone,brine reflux,seepage reflux and tidal pumping of seawater.Employing Flow Zone Index and Discrete Rock Type concepts led to classification of the Asmari reservoir into seven reservoir rock types.Integrating reservoir rock typing with petrographic studies and geochemical analyses also confirms that reservoir quality of the Asmari Fm.would have been mainly controlled by diagenetic processes.Moreover,stable isotopes,trace elements and facies analyses support the idea that carbonate intervals of the Asmari Formation were deposited in a warm,shallow-water environment under a saline condition.     

川东北飞仙关组优质储层形成研究

四川盆地东北部飞仙关组经历了3个成岩演化阶段：准同生-早期成岩阶段、浅埋-中埋成岩阶段、深埋成岩阶段。主要成岩作用有：泥晶化、胶结、压实压溶、重结晶、白云石化、溶蚀和破裂等。其中，溶蚀作用和白云石化作用是改善储集性能的主要有利因素。溶蚀作用发生在成岩作用的各个阶段，以早期大气淡水渗滤作用形成选择性溶蚀和深埋藏阶段含CO₂和H₂S流体对全岩的溶蚀作用为主。白云石化作用，以早成岩阶段混合水白云石化作用为主，埋藏白云石化作用次之。与复杂的成岩作用对应，飞仙关组鲕滩储层的孔隙大体也经历了4次重要的演变：沉积时原始孔隙度为35%、准同生-早期成岩阶段后的25%、浅埋-中埋成岩阶段后的5.5%、深埋成岩阶段的10%。由此认为，川东北飞仙关组鲕滩相储层储集性能的改善主要依赖于白云石化作用和深埋成岩阶段的非选择性溶蚀作用。