准噶尔盆地南缘安集海河组砂岩碳酸盐胶结物特征

准噶尔盆地南缘古近系安集海河组砂岩普遍存在碳酸盐胶结作用,是导致储层物性变差的重要因素.利用镜下观察、碳氧同位素分析等方法,在分析碳酸盐胶结物岩石学特征的基础上,探讨了碳酸盐胶结物形成环境、时期及其对储层物性的影响.安集海河组砂岩碳酸盐胶结物主要为含铁方解石,形成于成岩晚期.受有机质演化及其流体运移的影响,δ13 CPDB值大多为-10‰～-3‰,δ18OPDB值多为-15‰～-10‰.古盐度计算结果表明碳酸盐胶结物形成于淡水环境;大部分方解石为晚期较高温度下形成的.有机酸溶蚀形成的次生孔隙发育带对应于δ13 CPDB值负偏移的井段.碳酸盐胶结物充填粒间孔隙,使储层的有效孔隙度大大降低.     

渤中坳陷古近系中、深部碎屑岩储层碳酸盐胶结物分布特征及成因机制

碳酸盐胶结物是渤中坳陷古近系砂岩储层中最重要的胶结物.薄片分析表明,中、深部储层中碳酸盐胶结物主要为菱铁矿、白云石、方解石、铁白云石、铁方解石.统计显示,随着层位和深度加深,碳酸盐含量逐渐增加,含量突增段主要发生在东营组;碳酸盐含量超过10%,对储层物性影响较大.由薄片分析及碳、氧同位素分析可知,菱铁矿多以孔隙充填和颗粒环边方式产出,主要形成于同生到早成岩早期;方解石主要以粒状或呈连生胶结方式产出,方解石相对含量与δ¹⁸O值呈明显的负相关关系,说明大部分方解石形成较晚;铁方解石主要以粒状产出,以铁方解石为主的样品对应着较低的δ¹⁸O值,且沉淀温度高;白云石主要以斑块状充填粒间孔隙,其相对含量与δ¹⁸O值呈明显正相关性,且沉淀温度较低、形成较早;铁白云石主要以分散的粒状产出,其相对含量与δ¹⁸O值呈明显的正相关关系,且沉淀温度相对较低.     

冷湖地区上干柴沟组储层碳酸盐胶结物特征及地质意义

综合运用岩石学、矿物学及碳氧同位素等理论,对冷湖地区上干柴沟组储层的碳酸盐胶结类型、形成机理及其对储层物性的影响进行了研究。结果表明:上干柴沟组发育两期碳酸盐胶结物,成岩早期碳酸盐胶结物大多是孔隙流体中碳酸钙达到过饱和形成的,沉淀时温度较低,δ13C、δ18O值大,自形程度较好,多以微晶或泥晶团块似"连晶式"胶结于粒间孔隙中,该胶结物在一定程度上增强了岩石骨架颗粒固结和抗压实能力,且是后期有机酸的主要溶蚀对象,对储层物性起到促进作用;成岩中—晚期碳酸盐胶结物主要来自有机酸脱酸作用相关的碳酸盐,δ13C值、δ18O值小,沉淀时温度较高,多以分散式形态出现在粒间孔隙中,该胶结物形成时间较晚,往往位于粒间孔隙和部分溶蚀孔隙中,对储层物性起到破坏作用。     

柴达木盆地北缘马北地区碳酸盐胶结物特征及意义

综合运用岩石学、矿物学和地球化学等方法,对柴达木盆地北缘西段马海凸起北部下干柴沟组下段砂岩储层中碳酸盐胶结物的形成环境和物质来源进行了系统研究.结果表明,该区下干柴沟组下段砂岩储层中存在2种方解石胶结物类型,即它形泥晶方解石胶结物和半自形微晶方解石胶结物;其碳同位素值分布范围在-7.1‰～-3.3‰,平均为-4.9‰;氧同位素值分布范围在-11.3‰～-9.6‰,平均为-10.3‰;古盐度Z值分布范围为107.0～115.6,平均为112.1.说明研究区储层砂岩中方解石胶结物的形成与早成岩阶段的有机质脱羧基作用有关,有少量有机碳的加入,成岩流体主要是来自碎屑和大气中的淋滤淡水.     

柴北缘腹部砂岩中碳酸盐胶结物特征及成因探讨

利用岩心观察和描述、镜下鉴定、碳氧同位素分析等手段,结合研究区沉积环境和构造背景,对研究区侏罗系—新近系储层砂岩中碳酸盐胶结物的类型、期次、分布形态、地球化学特征、成因机制等方面进行了详细的研究。结果显示：柴北缘腹部地区中新生界砂岩主要胶结物类型为碳酸盐胶结,胶结物分为早、中、晚3期,早期碳酸盐胶结物包括方解石、白云石、菱铁矿,中期主要是方解石和含铁方解石,晚期为含铁白云石。侏罗纪柴北缘腹部地区经历了由封闭咸湖向开放型湖盆的转变过程,δ¹³C值为-16.77‰~8.01‰和δ¹⁸O值为-18.52‰~-8.34‰,古盐度值（Z）和古温度分别为86.50~133.72 ℃和67.81~142.19 ℃,成岩阶段处于早成岩阶段B期—中成岩阶段B期。古近系（E₁₊₂、E₃¹、E₃²）形成于开放水体环境,δ¹³C值为-8.71‰~-2.40‰,δ¹⁸O值为-16.62‰~-8.77‰,古盐度和古温度分别为102.85~116.16 ℃和63.03~117.28 ℃,成岩阶段为早成岩阶段B期—中成岩阶段A期。新近系上干柴沟组（N₁）和下油砂山组（N₂¹）也形成于开放水体环境,δ¹³C值为 -6.81‰~ -3.80‰和δ¹⁸O值为-12.73‰~-6.13‰,古盐度和古温度值分别为107.65~114.89 ℃和25.54~88.93 ℃,成岩演化阶段处于早成岩阶段A期—早成岩阶段B期。不同层位碳、氧同位素含量基本呈现出相同的变化趋势,但是仍存在个别点呈现相反的趋势,可能与大气淡水有关。其碳酸盐胶结物成因机制既包括有机成因也包括无机成因,早期主要受大气淡水淋滤作用,中期主要是有机质热解脱羧作用提供碳源,晚期主要为生物成因碳酸盐,同时也含有少量有机碳源。     

东营凹陷超压顶封层及其附近砂岩中碳酸盐胶结物的成因

东营凹陷超压顶界面埋深2.200～2.800 m,在深部超压流体影响下,超压顶封层及其附近砂岩中碳酸盐矿化作用发育,碳酸盐含量一般在15%～40%。对53块砂岩样品共101个碳酸盐胶结物原位微区电子探针成分数据进行数理统计后发现,碳酸盐矿物主要可分为准同生白云石、方解石与铁白云石3种类型,综合X-衍射、阴极发光等判断其成岩序列为准同生白云石→方解石→铁白云石。根据碳酸盐胶结物成岩流体包裹体观测结果,超压顶封层及其附近砂岩中碳酸盐胶结物的沉淀伴随着超压流体环境,最小古压力系数为1.29～1.62,且沉淀温度明显高于背景温度值,指示与超压热流体侵入有关。结合前人研究成果认为,方解石、铁白云石胶结物的沉淀可能分别与东营组沉积末期、明化镇组沉积以来的超压流体活动有关;同时利用氧同位素地质温度计对上述认识进行了检验,其结果与实际观测值也较为吻合。方解石胶结物的沉淀温度90～120℃,其超压流体的δ¹⁸O_SMOW 值为零,方解石胶结物的δ¹⁸O_PDB 值为-16.86‰～-12.29‰;铁白云石胶结物的沉淀温度约110～135℃,其超压流体的δ¹⁸O_SMOW 值为0.25‰,铁白云石胶结物的δ¹⁸O_PDB 值介于−12.20‰～−10.20‰。晚成岩阶段碳酸盐胶结物的碳同位素值具有正漂移现象,δ¹³C_PDB 值介于−0.9‰～+3.58‰,说明其主要来源于沙四段湖相碳酸盐岩的溶解-再沉淀作用,有机酸的参与显得相对次要,或者是由于羧酸分子内碳同位素分馏作用的影响。     

延长组砂岩中碳酸盐胶结物氧碳同位素组成特征

碳酸盐胶结物中氧碳同位素组成研究有助于阐明成岩过程中流体-岩石相互作用的机理。为此，综合运用岩石学、矿物学和地球化学方法，对鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩中普遍存在的不同期次碳酸盐胶结物的成因机理和物质来源进行了系统研究。结果表明，研究区早期碳酸盐胶结物主要为方解石，其碳同位素值相对较重，为-0.3‰～-0.1‰，氧同位素值较轻，分布范围为-22.1‰～-19.5‰，与碱性湖水中碳酸钙发生过饱和沉淀有关。铁方解石的碳同位素值相对较轻，为-8.02‰～-3.23‰，氧同位素值也较轻，分布范围为-22.9‰～-19.7‰，它的形成明显与早成岩阶段晚期-晚成岩阶段早期的有机质脱羧基作用有关，属于成岩阶段中晚期产物，可以作为指示烃类在油气储层中正在发生显著运移的标型自生矿物。晚期铁白云石的碳同位素值相对较重，为-1.92‰～-0.84‰，氧同位素值变化较大，分布范围为-20.5‰～-12.6‰，它的形成与晚成岩阶段中晚期形成的碱性成岩环境及古代海相碳酸盐岩岩屑提供的碳有关。     

砂岩储集层中碳酸盐胶结物特征——以鄂尔多斯盆地中南部延长组为例

自生碳酸盐矿物是鄂尔多斯盆地中南部延长组砂岩储集层中最重要的胶结物,其主要类型有方解石、铁方解石、白云石和铁白云石,在不同层位上分布类型有较大差别,总体含量随地层深度增加而递减。偏光显微镜及SEM研究表明,该区碳酸盐胶结物主要呈充填粒间孔隙、交代矿物以及泥微晶环边赋存。碳、氧同位素分析揭示各种类型自生碳酸盐胶结物具有多期次、长时间的沉淀过程,其沉淀温度范围也存在较大差异。该区碳酸盐胶结物的物质来源主要有海洋碳酸盐岩岩屑的后期溶解、蒙脱石的伊利石化、相邻泥岩的压释流体以及长石和暗色亚稳定矿物的溶解等。由于碳酸盐胶结物较大规模地堵塞了孔隙,在个别部位形成了分割储集层的致密钙质层,且缺乏后期溶解作用,使其成为延长组储集层致密超低渗的一个重要因素。图7表2参36     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界致密砂岩中碳酸盐胶结物特征及成因

在盆地内部钻井岩心与盆地西南缘野外露头观察基础上,综合运用薄片鉴定、扫描电镜、电子探针、微区碳氧同位素、流体包裹体均一温度与激光拉曼成分分析,开展了鄂尔多斯盆地西南部上古生界盒8段致密砂岩储层中碳酸盐胶结的成因机制研究。结果显示,盒8段致密砂岩储层中存在4期碳酸盐胶结：①同生成岩阶段碳酸盐胶结物形成于烃类充注之前,直接从碳酸盐过饱和的沉积水中析出;②早成岩阶段B期和中成岩阶段A期的碳酸盐胶结物与烃源岩中生烃、排烃提供的有机碳源有关;③盆地抬升阶段形成的碳酸盐胶结物受到大气降水等无机碳源的影响。盆地西南缘盒8段储层中的烃类充注始于烃源岩演化早期（80 ℃左右）,在早成岩阶段B期就形成了规模较大的有机碳源成因的碳酸盐胶结物;盆地内部规模较大的烃类充注发生在烃源岩成熟之后（120 ℃左右）,有机碳源成因的碳酸盐胶结物主要形成于中成岩阶段A期。     

珠江口盆地文昌A凹陷珠海组储层碳酸盐胶结物分布规律及成因机制

运用沉积矿物学和岩石学等方法,并结合碳氧同位素和电子探针等分析手段,分析了珠江口盆地文昌A凹陷珠海组碳酸盐胶结物的分布规律、形成环境和物质来源。研究表明,碳酸盐胶结物对珠海组储层物性影响明显。当碳酸盐胶结物含量大于5%时,储层物性随其含量增加明显降低。砂岩薄片鉴定结果显示,珠海组储层碳酸盐胶结物的含量和类型横、纵向呈明显规律分布。胶结物含量珠海组一段和二段高于三段,南断裂带高于凹陷中心。胶结物类型以中期铁方解石和晚期铁白云石胶结为主,发育部分菱铁矿和白云石,局部发育早期连晶方解石。碳酸盐胶结物的形成与有机酸脱羧作用有关,且一定程度受淡水影响明显,其物质来源表现为长石的溶解和粘土矿物的转化为其形成提供丰富的钙来源,钙质有孔虫的溶解也是其形成的物质基础。     

准噶尔盆地腹部超压层分布与油气成藏

准噶尔盆地腹部普遍发育深层超压系统,超压段具有高声波时差、低电阻率以及低地震速度的响应特征。盆地腹部不同地区超压层分布的深度范围不同,其中盆1井西凹陷为4000～7000m,东道海子北凹陷和昌吉凹陷东部为5000～9000m,昌吉凹陷中部和西部为6000～10000m。超压大多顺层分布,只是在各凹陷边缘以及凹陷内部的局部地区有穿层上拱现象。超压顶面分布的层位由北向南、从东到西逐渐变浅,即从三叠系顶部过渡到白垩系底部。准噶尔盆地腹部的超压为成岩压实后由晚期生气作用和封闭层围限共同作用形成的,油气主要分布在超压顶面附近。深层超压是油气运移的驱动力,超压层分布与深部次生孔隙发育带的形成密切相关,与超压配置的输导体系和储集空间对油气成藏有着重要的控制作用。     

莺歌海盆地底辟带DF区天然气地球化学特征差异及其成因

以现代天然气地质学理论为指导,综合运用天然气地球化学分析技术、流体包裹体技术及油气成藏储层示踪技术,对莺歌海盆地中央底辟区中深层高温高压带天然气地球化学特征、成因类型、充注期次、碳同位素序列局部倒转的成因及纵横向天然气地球化学特征差异形成原因进行了研究。结果表明:高温超压带内天然气皆为热成因煤型气,其烷烃气碳同位素系列局部倒转是多期次不同成熟度天然气混合所致;高温超压带内存在4期流体充注,前2期为成熟—高成熟烷烃气,后2期为高—过成熟烷烃气和无机成因CO₂,且高—过成熟天然气充注期早于无机成因CO₂;底辟活动影响强度差异及天然气运移通道类型和发育方式不同,是形成不同地区高温高压带天然气地球化学特征差异的主要原因,底辟多期活动和超压带周期性愈合导致D1-1底辟核部区及其周缘D13-1区高温高压带内、外天然气地球化学特征差异。     

准噶尔盆地中拐-西北缘地区二叠系沸石胶结物分布与控制因素

准噶尔盆地中拐-西北缘地区深层二叠系碎屑岩中普遍发育沸石类胶结物,主要有浊沸石、片沸石及方沸石。成岩后期由于烃源岩热演化及大气淡水作用导致成岩介质环境由碱性环境部分转化为酸性环境,形成沸石次生孔隙发育带,这对在二叠系深层碎屑岩中寻找有利储集体意义重大。通过对该区120余口井1400多片铸体薄片分析,结合岩心、扫描电镜、电子探针、黏土矿物及物源区母岩性质等综合研究,认为:①3类沸石胶结物在时空上呈规律性发育。横向上从盆缘向盆内,沸石成带分布,依次发育片沸石、方沸石和浊沸石;纵向从下至上,浊沸石胶结程度减弱,方沸石胶结程度增强。②母岩成分的差异是形成不同沸石矿物的物质基础。在碱性成岩环境中,富中基性火山岩屑的碎屑岩,易形成以浊沸石为主的沸石胶结物;富中酸性、酸性火山岩屑的碎屑岩,易形成以方沸石为主的沸石胶结物。③在同一性质岩屑组成的情况下,成岩流体性质决定了沸石的纵横向分布特征。湖盆中心pH值高、盐度高及钙离子富集,易形成浊沸石胶结;湖盆边缘pH值降低、盐度降低及钙离子富集程度减少,易形成方沸石、片沸石胶结。通过对各类沸石胶结物分布特征及形成条件研究,提出了中拐-西北缘地区碎屑岩沸石胶结物的发育规律,这对认识中拐-西北缘地区碎屑岩岩矿特征、成岩环境及寻找沸石溶蚀孔型储层有重要指导意义。     

准噶尔盆地南缘下组合储层异常高压成因机制及演化特征

准噶尔盆地南缘喜马拉雅晚期构造挤压强烈,导致其下组合储层超压的形成和演化过程复杂。综合地层压力和实际地质资料,探讨了准噶尔盆地南缘下组合超压的测井响应特征和砂岩、泥岩的综合压实特征;结合改进的超压识别图版和声发射测定的古应力等,确认了研究区下组合储层超压的主要形成机制;结合构造应力和垂向载荷双重压实作用的数值模拟,定量分析了各超压形成机制的演化特征和对现今超压形成的贡献。结果表明,构造挤压作用是研究区下组合储层超压形成的最主要成因,其次为垂向上的不均衡压实作用及沿断裂的垂向和沿砂体的侧向超压传递作用。古近纪以来到塔西河期,垂向上的不均衡压实作用在研究区部分地区开始形成,该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部深层下组合齐古组强超压形成的贡献分别为1.4%和33.3%;塔西河末期以来,持续的强烈构造挤压作用引起了研究区下组合储层压力快速增加,该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部下组合齐古组强超压形成的贡献分别为65.8%和50.8%;独山子末期以来特别是第四纪,背斜的形成和断裂的开启引起下组合深层储层形成了快速的超压传递增压,该增压作用对四棵树凹陷东部和第三排构造带东部下组合...     

酒西盆地砂岩储层碳酸盐胶结物分布及碳、氧稳定同位素富集特征

碳酸盐胶结物是酒西盆地石油沟油田古近系白杨河群间泉子组（N₁b₁）M油组砂岩储层中最重要的自生矿物,其含量及分布是储层定量评价的主要参数。通过矿物学、岩石学和地球化学测试分析认为,该区碳酸盐胶结物主要以方解石为主,少量白云石胶结物,胶结物分布范围为2.11%~56.39%,平均为12.93%。碳酸盐胶结物以基底式、孔隙式结构为主,部分斑点状、环边状。研究表明,不同微相砂体中碳酸盐胶结物相对含量明显不同,其中沙坝微相含量最高,平均为14.6%,河心滩微相含量最低,平均为8.09％,而滞留沉积微相含量居中,平均为7.73％。碳、氧稳定同位素分析表明,δ¹⁸O（PDB）值为-11.14‰~-3.25‰,δ¹³C（PDB）值为-7.32‰~-0.42‰,显示了该区碳酸盐胶结物来自淡水—微咸水环境,与溶解—沉积作用相关。δ¹³C、δ¹⁸O 值呈现由深部到浅部逐渐变小、变轻的趋势,说明由深到浅大气淡水影响逐渐增强,水体盐度减小,成岩温度逐渐增高。研究还发现,碳酸盐胶结物δ¹⁸O、δ¹³C值的分异与油气富集程度具较好的分区性,油浸—含油级砂岩碳酸盐胶结物富集δ¹³C,油斑—油迹级砂岩缺少δ¹⁸O同位素,荧光级砂岩胶结物同时缺少δ¹⁸O和δ¹³C同位素。