塔河盐下地区孔洞类储层特征与成因分析

钻井岩心、测井及录井资料揭示,孔洞类储层是塔河盐下地区奥陶系地层中最重要的储层类型之一。该类储层的形成机制不明确,分布特征极其复杂,制约了该区进一步的生产开发。根据研究区内大量岩心样品的分析认为,存在3种不同的孔洞成岩环境,其在岩相学及地球化学特征上留下痕迹,成为识别3类孔洞的标志:A类孔洞成岩期为加里东期,成岩环境为准同生期的陆表海台地,缺乏陆源物质暴露,成岩期较早成为其主要成岩特征,其碳、氧同位素值相对较高;B类孔洞形成于海西早期,成岩环境为大规模的陆相暴露剥蚀环境,大量陆源碎屑物质的注入,强烈的地表氧化、岩溶成为最主要的岩相特征,形成相对轻的碳、氧同位素值特征;C类孔洞是与海西晚期热液作用相关的孔洞,埋藏条件下的热液矿物交代原碳酸盐岩基质,是识别该类孔洞最有效的方法,多种流体的混合造成其碳、氧同位素值的特征并不明显。在对研究区孔洞成因机制详细研究的基础上,进一步分析出与各类孔洞相关的储层的空间发育分布特征:A类孔洞储层主要分布于一间房组或良里塔格组地层顶部,纵向上受控于三级层序界面控制,平面上受滩体展布约束;B类孔洞储层根据其产状依附关系,分为盐体尖灭线附近受洞穴发育展布控制的孔洞型储层和盐下主体区受大型断裂展布控制的孔洞型储层,二者有不明显的界线;C类孔洞则主要受控于各级别的较深断裂的展布控制。     

塔9区西部奥陶系岩溶储层特征及溶蚀作用期次

有关钻井揭示塔河油田9区西部岩溶储层发育,通过对研究区内相关井段的岩心、薄片观察,结合对阴极发光、碳和氧稳定同位素、锶同位素、稀土元素、微量元素和物性等资料的分析结果,研究岩溶储层特征及溶蚀作用期次。结果表明:区内储集空间主要为溶蚀孔隙、岩溶缝孔洞、岩溶洞穴、构造裂缝4类;物性较差,属于低孔、低渗的强非均质岩溶储层;储层经历了同生期大气水溶蚀作用、加里东中期岩溶作用、海西早期岩溶作用以及海西晚期热液溶蚀作用等4期溶蚀作用。其中受海西早期构造运动影响,主要沿斜交和垂直层面的缝合线发育的海西早期岩溶作用及主要受海西晚期构造运动影响与断裂活动及二叠系玄武岩发育相关的海西晚期热液溶蚀作用是最主要的溶蚀作用期次。     

二元同位素在碳酸盐岩储层研究中的作用

碳酸盐岩二元同位素是碳酸盐岩温度计,通过二元同位素可计算碳酸盐岩形成温度和流体氧同位素从而判别成岩环境,在碳酸盐岩储层成岩作用研究中发挥着重要作用。选取3组典型的碳酸盐岩样品,从二元同位素入手,结合碳、氧、锶同位素,解剖碳酸盐岩的成岩环境,总结二元同位素在碳酸盐岩储层成岩环境研究中的指示意义:(1)对于类型简单、未经历复杂成岩改造的碳酸盐岩,二元同位素计算结果可以直接指示其形成温度和流体性质从而判别成岩环境;(2)若无后期流体加入发生成岩改造,仅仅受到埋藏高温的影响,当埋藏温度达到一定值,碳酸盐岩二元同位素会受环境温度影响而发生变化使得计算的温度升高,白云石比方解石更能保持碳酸盐岩二元同位素值不变,此时流体氧同位素反映的仍是矿物初始形成环境的特征;(3)如果后期流体加入而发生成岩改造,无论方解石还是白云石,其二元同位素信息都会发生变化,最终二元同位素记录的则是矿物初始形成环境和后期流体加入成岩改造环境的混合结果。     

塔中SN-4井奥陶系储层成岩演化研究

通过薄片观察及阴极发光技术,分析塔中SN-4井储层特征后认为,该地区以硅化硅质岩岩溶缝孔洞型储层及灰岩岩溶洞穴型储层为主;识别出海底胶结作用、压实压溶作用、浅一中埋藏白云石化作用、晚成岩期热液硅化作用、加里东晚期及海西早期大气水岩溶作用、早成岩期热液溶蚀作用、晚成岩期热液溶蚀作用、破裂作用等成岩作用。根据研究结果,建立该井成岩作用模式并分析其对储层发育的影响。     

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。     

鄂尔多斯盆地靖边气田奥陶系马家沟组热液活动特征及油气地质意义

含油气盆地中热液流体对油气成藏的影响已经成为油气地质研究的热点。基于钻井岩心观察、岩石薄片鉴定、流体包裹体测温、碳氧同位素、元素地球化学及地层水分析等实验技术方法,分析鄂尔多斯盆地靖边气田马家沟组五段(马五段)碳酸盐岩储层中热液活动特征,探讨热液活动对油气的地质意义。结果表明：靖边气田马家沟组热液活动特征主要体现在热液黄铁矿充填溶孔、流体包裹体的均一温度异常增高、脉体方解石的碳氧同位素和天然气中H₂S硫同位素均指示了高温热液异常、白云岩稀土元素显示明显的δEu正异常和δCe负异常,且样品全部分布在Ya/La—Yb/Ca交会图的热液成因区域,部分主量元素和微量元素因热液作用显著增加。地层水特征显示出多种地质因素综合作用的结果。因此推断深部热液流体通过基底断裂和古断裂上升,沿着马五段顶部不整合面和古断裂进入马家沟组。前期可对岩石中的不稳定组分进行溶蚀,形成大量的次生溶蚀孔洞,对储层起建设性作用。后期随着热液流体温度的降低及压力系统的改变,热液流体形成的黄铁矿、石英和方解石开始大量沉淀,充填溶蚀孔洞和裂缝,对储层起破坏性作用。     

塔里木盆地塔深1井超深层白云岩储层成因新认识：来自原位碳氧同位素分析的证据

塔里木盆地超深层钻井塔深1井揭示在埋深8 408 m条件下依然具有优质白云岩储层,但储集空间的成因机制存在较大争议。在详细的岩心描述、显微岩石学观察与孔洞胶结物充填序列分析基础上,对阴极发光分析后的加厚薄片,通过原位微区取样方法分别获取基质、早期白云石胶结物和晚期白云石胶结物样品并进行碳氧同位素分析。早期白云石胶结物与白云岩基质具有相对一致的碳氧同位素分布特征,而晚期白云石胶结物δ¹³C值和δ¹⁸O值偏负。胶结物充填序列与碳氧同位素分析结果表明,不同类型白云石是多阶段白云石化作用的产物,即孔洞在白云石化作用发生的时候已经形成并随着埋深增加不断消亡。中寒武统阿瓦塔格组深灰色孔洞型白云岩储集空间的形成可能与准同生期近地表成岩事件有关。     

四川盆地南部地区茅口组古岩溶缝洞充填演化特征

四川盆地南部地区中二叠统茅口组碳酸盐岩经历了复杂的孔隙流体活动,目前从微观地球化学的角度精细分析多期成岩流体与储层之间关系的研究尚不多见。为此,通过对蜀南地区茅口组野外采集样品和钻井岩心中岩溶缝洞充填物的形态、碳氧同位素、包裹体及稀土元素进行分析,明确了岩溶缝洞充填环境,厘定了主要成岩矿物充填期次及时间序列。整体来讲,茅口组古岩溶缝洞有四个主要形成期,对应有4期主要充填期,导致储层破坏:①准同生暴露顺层岩溶孔洞形成—充填期;②表生暴露岩溶裂缝充填钙泥质期;③表生暴露后龙潭组碎屑充填期;④埋藏裂缝或孔洞充填方解石期。现今而言,准同生期形成顺层孔洞后期埋藏充填,保存可能性很小;表生暴露期径流带岩溶洞穴储层尚可能存在;茅口组钻遇大量的裂缝型储层多属于第④种情况,是目前勘探的有利方向。     

四川盆地西北部中二叠统栖霞组相控早期高频暴露岩溶特征及启示

文章介绍了一类准同生期云化叠合早期暴露岩溶成因的深层—超深层孔洞型碳酸盐岩储层。基于区内露头与钻井资料,开展了岩石学、储层地质学及地球化学研究,发现四川盆地中二叠统栖霞组发育泥晶灰岩—生屑泥晶灰岩—泥亮晶颗粒灰岩的向上变粗型和亮晶颗粒云岩—中晶云岩—细粉晶藻云岩的向上变细型两类向上变浅序列。两类序列早期高频暴露岩溶具有如下特征:①旋回顶部存在暴露不整合面,并见下一旋回初始海泛沉积物充填于先期岩溶系统和向微地貌高地超覆现象。②旋回上部的多孔基岩受优势岩溶通道切割形成近原地角砾。③部分旋回顶部发育斑块状岩溶系统,其内为陆源黏土、粉屑和少量角砾充填。④少数旋回内部发育岩溶洞穴角砾岩,角砾间多为碳酸盐岩渗流粉砂充填。⑤暴露面之下稳定碳、氧同位素存在一定负偏现象。进一步开展储层物性分析发现,岩溶作用强度较强时,优质储层主要发育于旋回的下部,储层储集空间主要为基岩保留的粒间孔经过云化与溶扩而形成的小型孔洞;岩溶作用强度较弱时,优质储层主要发育于旋回的中上部,储层储集空间为基岩保留的粒间孔经过云化与溶扩而形成的小型孔洞;岩溶作用强度适中时,优质储层主要发育于旋回的中部,储层储集空间主要为洞穴垮塌角砾间的残余孔洞。这些叠合准同生期云化作用的白云岩为基岩的早期暴露岩溶作用形成的孔洞至今仍然被保留下来,并作为有效储集空间。因此认为不同强度的早期高频暴露岩溶作用是栖霞组储层储集空间形成的主要因素。     

文昌X油田珠海组低渗储层成岩作用与孔隙演化

文昌X油田是南海西部海域近几年新发现的低渗油田,目的层珠海组二段储层岩性变化大、局部胶结致密、非均质性强、成岩现象丰富、受成岩作用改造明显。文中根据铸体薄片、黏土矿物X衍射、碳氧同位素分析等实验资料,系统研究了文昌X油田珠海组二段低渗储层的岩石学特征、成岩作用特征及孔隙类型等,并在此基础上建立了基于成岩序列约束下的孔隙演化定量分析方法。研究结果表明：成岩作用控制孔隙演化过程,成岩早期机械压实作用是储层孔隙度降低的主要因素;早期碳酸盐胶结物对储层孔隙起保护作用;中成岩A期烃类注入导致酸性环境形成,长石等不稳定矿物大量溶蚀,储集空间得到极大改善;晚期碳酸盐胶结物对储层起破坏作用,储层孔隙度从38%降低为14%。该研究为文昌X油田下一步勘探开发提供地质依据。