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。     

塔里木盆地古城地区上寒武统碳酸盐岩储层发育特征及主控因素

古城地区下古生界碳酸盐岩是塔里木盆地塔东探区重点勘探领域。近年来古城6井、古城8井、古城9 井相继在中下奥陶统白云岩中获高产气流,展现了该区良好的勘探潜力,而针对寒武系钻探的城探1井、城探2井均未取得突破。白云岩储层的成因及主控因素成为制约寒武系碳酸盐岩勘探的关键因素之一。在前人研究基础之上,结合岩心观察、薄片鉴定、同位素、主微量元素等各种地球化学分析,对古城地区上寒武统碳酸盐岩储层进行了深入研究。古城地区上寒武统碳酸盐岩储层主要发育在白云岩中,岩性以颗粒云岩、藻（礁）微生物云岩、角砾云岩以及晶粒云岩为主。储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔,晶间孔、晶间溶孔及溶蚀孔洞为主。研究区上寒武统储层分为4类,包括颗粒云岩孔隙型储层、角砾云岩裂缝—孔洞型储层、结晶云岩孔隙型储层以及结晶云岩裂缝—孔洞型储层。研究表明礁滩相沉积是储层发育的物质基础;准同生期溶蚀作用和白云石化作用为储层形成的关键;埋藏—热液溶蚀作用是储层发育的重要补充。     

塔里木盆地肖尔布拉克剖面中寒武统蒸发台地白云岩储层特征及成因机理

塔里木盆地中寒武统蒸发台地白云岩具有良好的勘探前景。在野外露头、普通薄片、扫描电镜、阴极发光及地球化学资料分析的基础上,对塔里木盆地肖尔布拉克剖面中寒武统白云岩储层特征进行了研究。结果表明:研究区中寒武统岩石类型多样,储集空间以溶蚀孔、垮塌孔洞(垮塌遮蔽孔)为主;结合孔洞分布特征、伴生矿物和地球化学特征,探讨了储层成因机理,认为研究区储层成因包括同生期大气水溶蚀、浅埋藏期垮塌堆积和深埋藏期热液溶蚀3种机理,其中前两者受海平面变化控制,分布范围广,埋藏期热液溶蚀作用纵向上与深大断层伴生,其溶蚀范围平面上呈层状分布,存在改造早期溶蚀孔洞的现象。     

塔西北下寒武统肖尔布拉克组层序划分及台地沉积演化模式

基于野外露头观察和室内薄片鉴定工作,详细描述了塔里木盆地阿克苏地区下寒武统肖尔布拉克组微生物碳酸盐岩的展布特征,建立了层序地层格架,分析了肖尔布拉克期碳酸盐台地的演化过程。研究认为,肖尔布拉克组可分为两个三级层序：下部层序SQ1整体为一套波状微生物席,处于中-内缓坡沉积环境,对应缓坡型台地发育阶段;上部层序SQ2的海侵期是缓坡型台地向弱镶边台地的转变阶段,斜坡以风暴沉积为主,微生物岩不发育,而高地则以大型进积微生物礁建隆为主,主要通过丛状表附菌的自身骨架生长和微生物粘结方式成隆。高位期是弱镶边台地发育阶段,台缘和台内相分异明显。台缘区早期发育房室状表附菌层,晚期发育小型进积微生物礁群,由微生物粘结成礁,而台内区为低能微生物滩,缺乏高位早期建造,晚期以层纹石建造、泡沫绵层石和叠层石建造为主,其形成与粘性微生物席有关。     

塔里木盆地下寒武统硅质岩地球化学特征及其形成环境

对塔里木盆地北部及塔东1井下寒武统黑色岩系中硅质岩的微量元素和稀土元素分析的结果,硅质岩中As、Sb、Hg、Ba、Sr、V、Ni、Mo、U等元素明显富集,尤其是As、Hg、Ba和U高度富集,Ba/Sr值不大于10×104,U/Th值大于1;稀土元素总量低,具有明显的Ce负异常,δCe值为0.524～0.991,Lan/Cen值为1.112～2.934。地球化学研究表明,该区硅质岩属于海底热水沉积型,其形成环境为大陆边缘深海槽。由于硅质岩与黑色页岩呈互层产出,空间分布稳定,故认为二者形成环境相似;推测该区黑色岩系形成时的缺氧事件可能是海底火山及与之紧密伴生的海底热水流体活动导致的。图2表2参32     

塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组构造-岩相古地理特征

为了查明塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组构造-沉积响应特征与演化规律，为该区深层油气勘探寻找新的接替区，以海相碳酸盐岩层序地层学和储层沉积学理论体系为指导，在岩心、薄片、测录井以及地震等资料的基础上，结合构造古地貌特征，明确下寒武统肖尔布拉克组主要发育局限-半蒸发台地、开阔台地、台地边缘与斜坡-盆地相，又可划分为多个亚相和微相，沉积相的分布具有典型的分带性和继承性。基于横跨盆地的二维地震测线精细解释，确定了塔里木盆地寒武系主要沉积相类型的地震相响应特征，识别出了6种地震相（Seismic Facies）类型，分别为台内（丘）滩（SF1）、台内洼地（SF2）、丘（滩）间海（SF3）、膏盐湖（SF4）、台地边缘（SF5）和斜坡-盆地（SF6），进而圈定了各相带的平面沉积相边界，揭示了各相带发育分布与古构造和古地貌的联系。根据肖尔布拉克组厚度分布，明确了盆地南部存在东西走向的古隆起区，东部和中部存在两个洼陷区；盆地西南部存在一级阶地，以宽缓的一级坡折向中部低洼区过渡；盆地中部存在窄陡的二级坡折，向东快速过渡为深洼区。再结合地震解释成果、野外露头、取心井观察和室内镜下岩石薄片鉴定等资料，编制下寒武统肖尔布拉克组岩相古地理图，为塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组深层碳酸盐岩油气勘探提供了有利证据。     

微生物结构对微生物白云岩孔隙特征的影响——以塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组为例

微生物结构是微生物白云岩区别于常规碳酸盐岩的重要特征,研究微生物结构与孔隙特征的关系是研究微生物白云岩储层成因和分布的关键。以塔里木盆地西北缘柯坪地区典型野外剖面肖尔布拉克组为例,选取凝块石白云岩、泡沫绵层石白云岩、叠层石白云岩及泥粉晶白云岩样品,通过实验测试表征其物性特征和孔隙结构特征,并与相应的微生物结构相关联,以分析微生物结构对孔隙特征的影响。根据成岩改造强度和性质的不同将样品分为3组,对比其孔隙特征来分析成岩作用的改造。结果显示,微生物结构与孔隙特征关系密切,沉积作用通过控制微生物结构来控制微生物白云岩的孔隙特征,而成岩作用则主要在沉积作用的基础上进行叠加改造,并受微生物结构的制约。     

塔里木盆地中西部寒武系盐下烃源岩再认识

前人研究认为塔里木盆地中西部下寒武统盐下主力烃源岩为玉尔吐斯组泥质烃源岩,但对肖尔布拉克组碳酸盐岩作为烃源岩的可能性甚少提及。本文通过野外露头和钻井岩心观察,结合岩石热解分析,证实肖尔布拉克组泻湖相碳酸盐岩横向分布更稳定,厚度更大,同样具备较高的有机碳含量和较好的有机质类型,且成熟度高,亦可作为下寒武统盐下主力烃源岩。     

塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布及封闭性评价

塔里木盆地中寒武统发育膏盐岩,其分布及封闭性对深层油气勘探具有重要意义。基于录井和测井资料、地震资料、测试资料,分析了塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布特征,并根据岩石类型（如盐岩、膏岩、含膏岩）、埋藏深度和构造变形强度,对膏盐岩盖层品质进行评价。研究结果表明：塔里木盆地中寒武统膏盐岩沉积序列由盐岩、膏岩、含膏岩、白云岩、石灰岩和泥岩组成,主要分布在塔里木盆地中部地区,盐岩分布范围小,位于中心部位,膏岩分布范围稍大,含膏岩分布范围最大,具有牛眼式沉积特点;北部坳陷中西部、中央隆起中西部大部分地区、西南坳陷西部北斜坡发育好膏盐岩盖层,中央隆起中部部分地区和西南坳陷东部西北构造带北部发育中等膏盐岩盖层,塔北隆起中部和西南坳陷东部西北构造带南部发育差膏盐岩盖层。     

鄂西下寒武统牛蹄塘组页岩特征及页岩气富集主控因素

综合大量野外露头、钻井、气测录井、地震、岩石矿物学分析、有机地球化学以及现场解吸等数据,对鄂西宜昌—秭归地区下寒武统牛蹄塘组黑色含气页岩特征、岩石物性、矿物成分、孔隙结构和含气性等地质特征进行了系统研究,并对页岩气富集主控因素进行了初步探讨。鄂西宜昌—秭归地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩主要以深水陆棚沉积为主,TOC含量平均值约3.2%,有机质处于过成熟阶段,矿物成分富含碳酸盐矿物,石英次之。页岩有机质孔隙和微裂缝发育,现场解吸及气测录井均显示含气性较好,且页岩单层有效厚度和总厚度越大,页岩含气性越好。     

川西南部嘉陵江组储层特征及主控因素

对四川盆地川西南部地区下三叠统嘉陵江组储集空间特征、储层性质及储层主控因素研究认为:嘉陵江组纵向上具多产层、多储盖组合特征,因孔、洞、缝发育程度的差异,使嘉五1、嘉四1、嘉二1—嘉一各段以发育裂缝-孔隙型储层为主,嘉四3亚段、嘉三段主要发育裂缝-孔隙型或裂缝型储层;沉积相控制了有利岩相带的时空分布、储层物性、储层次生孔隙的发育和储层的几何形态,白云石化、溶蚀作用控制了次生孔、洞的形成和分布,而构造作用影响了裂缝的发育程度。汉王场、大兴场等构造处于加里东古隆起的斜坡带,具有良好的勘探前景。     

塔中地区深层寒武系盐下白云岩储层特征及主控因素

塔中地区东部深层寒武系盐下白云岩勘探取得重大发现,但针对该层系白云岩储层的研究尚属空白。利用钻井、岩心、薄片、扫描电镜、测井及三维地震资料,对塔中寒武系盐下白云岩产层的储层类型、特征、主控因素及展布规律开展探索性研究,认为塔中寒武系盐下白云岩主要发育颗粒滩相白云岩储层和潮坪相膏云岩储层。颗粒滩相白云岩储层主要发育在下寒武统肖尔布拉克组以及中寒武统沙依里克组上段,岩性以台内藻砂屑滩相颗粒白云岩、藻白云岩及粉细晶白云岩为主,明显受岩相控制,形成于准同生期,并受后期层间岩溶作用改造优化。潮坪相膏云岩储层主要发育在中寒武统阿瓦塔格组及沙依里克组下段,岩性以含膏云岩、泥粉晶云岩、膏云质角砾岩为主,明显受岩相及裂缝控制,形成于准同生期,并受后期有机酸溶蚀作用形成微孔型储层。目前而言,下寒武统肖尔布拉克组台内藻砂屑滩相颗粒白云岩储层是最现实的勘探领域。     

寒武系海相碳酸盐岩元素地球化学特征及其油气地质意义——以塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组为例

通过对塔里木盆地柯坪地区苏盖特布拉克剖面肖尔布拉克组下段40个样品的微量、稀土元素进行测试分析,结合有机碳TOC含量变化,研究表明该地区Ce/Ce*与Eu/Eu*、(Dy/Sm)_SN、∑REE均无相关性,反映成岩作用对元素含量影响较小,数据能反映沉积时期真实环境情况。利用Ti元素排除Ba、Cu、Zn元素中陆源影响,得到生源元素校正值Ba_xs、Cu_xs、Zn_xs及其综合系数Y判断肖尔布拉克组下段纵向上下部古生产力水平高于上部。TOC最大值可达5.14%,平均值为1.96%,总体表现为与古生产力水平相似特征。U/Th、V/(V+Ni)、δU、Ce_anom比值判断肖尔布拉克组下段沉积时期处在贫氧_缺氧的环境,后期遭到破坏,印证了早寒武世海侵后海平面下降发生海退的过程。利用Mn/Ti值表征海平面变化,经历了浅且稳定→深且具有波动性→最浅且稳定的变化过程,结合上述判别指标与TOC测量值,说明研究区肖尔布拉克组下段中下部为优质潜在烃源岩。     

塔里木盆地柯坪地区寒武系玉尔吐斯组沉积环境分析

塔里木盆地柯坪地区出露的寒武系底部玉尔吐斯组为层状硅质岩-黑色泥页岩-白云岩沉积组合。在露头实测的基础上,通过层序地层、岩石学、成烃生物组合及地球化学研究,剖析其沉积环境,为盆地内部早寒武世早期岩相古地理和烃源岩预测提供依据。玉尔吐斯组下部层状硅质岩与中部黑色泥页岩构成三级层序SQ1,受控于早寒武世早期海侵和上升流作用,准层序为退积式叠置;上部中薄层白云岩与肖尔布拉克组下部白云岩构成另一三级层序SQ2,是海退背景下进积型沉积组合。2个三级层序的沉积环境经历了浅水陆棚-深水陆棚-浅水陆棚的演变,其中SQ1黑色泥页岩段为深水陆棚缺氧环境沉积,是烃源岩发育的有利相带。