四川盆地东部中二叠统茅口组热液白云岩发育模式及对储层的改造

针对四川盆地东部中二叠统茅口组异常白云岩分布,利用岩心岩石学特征描述、地化测试、地震和测井资料综合解释等方法,分析了热液白云岩化作用的识别标志和发育时间,探讨了其成因模式及对储层改造。研究结果表明:不规则白云岩分布、中-粗晶基质白云岩、早期张性裂缝和溶洞中以充填鞍形白云石和石英-鞍形白云石是主要识别标志,白云石流体包裹体均一温度(115～145℃)高于地层温度,偏负的氧同位素值[δ¹⁸O(VPDB)为-5.4‰～-7.1‰],高锶同位素比值(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr为0.707 947～0.708 458),是识别热液的主要地化指标。热液白云岩化作用主要发生在张性或扭张性断裂系统附近,其成层性受原始沉积相控制,在断裂破碎带附近灰岩地层也被热液改造。热液改造主要时期是在茅口组经历浅埋藏、抬升暴露岩溶作用和吴家坪组沉积之后的晚二叠世—中三叠世。峨眉山玄武岩喷发为热液提供了热源,断裂、沉积相和热液侵入时间等因素在时间和空间上组合,造就了热液白云岩形成的条件和不同的分布形式。热液白云岩化作用对储层的改造具有复杂性,低渗透性灰岩层热液云...     

川西南地区中二叠统热液白云岩特征及勘探思路

热液白云石化可形成优质白云岩储层。通过岩石矿物学观察、地球化学分析以及地震资料解释,四川盆地西南地区中二叠统栖霞组-茅口组广泛发育的砂糖状白云岩为热液白云石化成因,具有如下特征:①白云岩出现频率较高,单层厚度较大,宿主灰岩主要为生屑灰岩和生屑泥晶灰岩;②中-粗晶白云岩发育残余生屑结构,生屑溶蚀后部分被自生石英和鞍形白云石充填,孔隙类型主要为晶间孔和溶蚀孔,平均孔隙度为6 % ~10 % ;③基质白云岩包裹体均一温度明显高于白云石化作用时的地层温度,具有偏负的δ¹⁸O值、高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值以及明显的正Eu异常;④白云岩产出井附近发育基底断裂,且在对应的地震剖面上见"下凹"反射特征。在紧邻基底断裂带,热液白云石化作用强,白云岩储层厚度大,横向连续性好,适合构造圈闭勘探;在远离基底断裂带,热液白云石化作用弱,白云岩储层厚度较小,横向连续性较差,适合岩性-构造圈闭勘探。     

构造-热液白云岩化作用与白云岩储层

热液白云岩储层的岩石特征与密西西比 Pb-Zn 硫化矿床的白云岩容矿层相似,以广泛发育的基质交代型和孔-缝充填的鞍形白云石为标型特征,同时含有少量其他热液矿物如闪锌矿、方铅矿、石英、黄铁矿、重晶石以及萤石等,另外还经常可见被鞍形白云石充填的因剪切应力形成的微裂缝、斑马纹构造和白云岩角砾。由于热液流体对原碳酸盐岩(主要是灰岩)的差异性溶蚀,往往保留了未被充满的孔洞、缝,为油气的充注提供了空间。输导热液流体的断裂系统通常为张性或扭张性断裂系统,白云岩化作用主要发生在断裂系统的上盘,并沿着孔渗性相对较好的原岩侧向推进。借助于高分辨率地震属性分析和成像技术,可以对热液白云岩储层进行表征和预测,从而为油气勘探决策提供依据。     

幕式热液作用对川西南部中二叠统碳酸盐岩储集层复合改造效应及地质意义

基于岩石学、地球化学、流体包裹体及同位素定年等研究,就热液对四川盆地西南部中二叠统碳酸盐岩储集层幕式改造进行分析。四川盆地西南部中二叠统栖霞组—茅口组白云岩缝洞中充填多期中—粗晶鞍状白云石及其他热液伴生矿物,主要属印支期构造挤压及推覆作用下规模性高温、深部富镁卤水沿基底断裂/伴生裂缝等渗滤通道对早期灰岩/白云岩幕式改造的结果。富镁热液作用时间主要为中—晚三叠世,其次为燕山运动中晚期及喜马拉雅期,热液改造导致了硅质及方解石充填。热液白云石化作用受断层、热液性质、流动路径及围岩岩性等因素复合控制,作用效果以物性“平均化”为主,热液对早期厚层块状颗粒灰岩/白云岩以热液白云石化/热液重结晶作用、破碎角砾化及缝洞充填等改造作用为主;对早期薄—中层泥粒灰岩以压裂、顺层白云石化、溶蚀及伴生矿物充填等产生的溶蚀-充填复合改造为主。热液作用下的破裂缝及溶蚀孔/洞为主要储集空间类型,溶蚀孔洞与网状裂缝的有效连通可形成优质白云岩储集层;典型热液白云岩储集层发育于断裂附近1 km范围内,厚30～60 m,部分孔/洞-缝连通体系发育的热液白云岩储集层具备勘探潜力。     

四川盆地中二叠统热液白云岩化作用及其储层改造意义

四川盆地中二叠统热液白云岩类型多、分布广,对油气勘探具有重要意义,但是关于热液白云岩化作用的机理和模式及其对储层的改造意义存在较多争议。在系统收集前期研究资料的基础上,通过对典型地区热液白云岩的矿物学、岩相学和地球化学等详细分析,总结了热液白云岩化作用的机理及其储层改造意义。研究认为:四川盆地中二叠统热液白云岩化作用与围岩的岩性和岩相没有明显的相关性,主要与同期断裂活动有关。根据热液白云岩与围岩的关系,可以将热液白云岩化模式分为3类:(1)滩相改造型热液白云岩化,主要分布在川西和川中地区的栖霞组中,热液白云岩化作用对储层的建设性改造作用不明显;(2)岩溶灰岩改造型热液白云岩化,主要分布在川中地区的茅口组中,热液白云岩化作用对该类储层的建设性改造作用也不明显;(3)致密灰岩改造型热液白云岩化,主要发育在川东地区的茅口组中,热液白云岩化作用对该类储层的建设性改造作用比较明显。断裂裂缝、充填残余的溶蚀孔和白云石晶间孔是热液改造型储层的主要储集空间,相比于原岩物性较好的储层,原始储集物性较差的储层受热液及其相关构造作用改造后,物性改善更加明显。     

四川盆地西部雷口坡组非热液成因鞍形白云石的发现及意义

鞍形白云石通常由热液作用形成,四川盆地西部雷口坡组广泛发育的鞍形白云石也被许多学者归为热液作用成因,并由此将雷口坡组白云岩储层归为热液成因储层。为了进一步认识这些鞍形白云石的成因,并为储层研究提供指引,本文通过对四川盆地西部雷口坡组鞍形白云石的岩石学及地球化学特征分析,较深入地开展了雷口坡组鞍形白云石研究。研究指出区内雷口坡组存在两种成因类型的鞍形白云石;构造裂缝内的鞍形白云石在阴极射线下发亮桔红色光或不发光,氧同位素值相对较高、富集稀土元素、并具负Eu异常、锶-钾-铁-锰含量较高,明显不同于围岩,可能是深部与中酸性岩浆活动有关的岩浆期后热液作用的产物;灰岩中的鞍形白云石斑块、白云岩溶蚀缝孔洞内鞍形白云石沉淀物在阴极射线下发玫瑰红色光,氧同位素值相对较低、贫稀土元素、缺乏Eu异常、锶-钾-铁-锰含量较低,与白云岩围岩极其相似,代表了白云石化流体及物质来源于地层本身,是非热液成因的鞍形白云石,是中-深埋藏条件下,白云岩地层内部流体白云石化作用的产物。区内雷口坡组热液成因鞍形白云石发育分布有限,广泛发育分布的是非热液成因鞍形白云石,指示了雷口坡组储层并非热液作用成因;埋藏条件下,地层流体及...     

四川盆地高石梯-磨溪地区震旦系灯影组热液白云岩证据

川中高石梯-磨溪地区震旦系灯影组为当前四川盆地天然气勘探热点层系之一,因其早期沉积组构遭受成岩作用影响严重,白云岩化成因机理不明确,结合已钻井取心的岩石学、地球化学特征等开展系统研究。岩石学特征分析表明,川中高石梯-磨溪地区灯影组见构造角砾岩及晶洞、裂缝中充填的鞍状白云石,含少量闪锌矿、方铅矿、硬石膏、黄铁矿、方解石、萤石、石英及长石等热液矿物。流体包裹体测温结果显示鞍状白云石胶结物均一化温度为132.6~218.7℃,平均为175.6℃,显著高于基质白云石包裹体温度(平均125℃)及地层正常埋深所经历的最高温度。鞍状白云石δ¹³C值为-2.16‰~2.94‰,平均值为0.63‰;δ¹⁸O值为-12.43‰~-6.8‰,平均值为-9.63‰,碳、氧同位素的负异常明显指示受热液作用影响。微量元素分析表明鞍状白云石及粗晶白云岩相对基质白云岩更富集Fe、Mn元素。在拉张性区域构造背景及上覆筇竹寺组泥页岩封闭层条件下,底部热流体沿基底断裂向上运移至灯影组,并在高石梯-磨溪地区断层附近产生热液交代作用形成热液白云岩。     

塔里木盆地热液特点及其对碳酸盐岩储层的改造作用

塔里木盆地热液活动普遍,为弄清其对该区下古生界碳酸盐岩储层的影响,分析了该盆地碳酸盐岩中热液活动产物的岩石学、地球化学特征,发现该区热液普遍具有贫镁离子、富含CO_2的特点。进一步探讨了该区热液活动对储层的改造作用,发现热液流体成分是这一改造作用的决定性因素。研究结果表明:①热液流体富含CO_2,沿断裂带通道附近溶蚀作用强烈,发育大小不等的溶蚀孔洞,形成规模较小但孔渗性很好的优质储层;②热液流体自身镁离子含量很少,虽然通过溶蚀寒武系白云岩能获得部分镁离子,但热液白云石化作用规模较小;③富含CO_2的热液流体溶蚀围岩形成优质的溶蚀孔洞型储层,其分布明显受到断裂的控制;④热液白云石化作用主要表现为鞍形白云石充填溶蚀孔洞,以及在断裂附近热液活动导致白云石晶体重结晶或过度生长,堵塞已有的孔隙,总体而言是一种破坏性成岩作用。该成果可以为该盆地深部碳酸盐岩储层预测提供帮助。     

川西—北地区中二叠统白云岩热液作用研究

川西—北地区中二叠统白云岩内广泛发育热液成因的岩石组构和热液矿物。地球化学分析显示,鞍状白云石具有较高的包裹体均一化温度,主要在96~250℃之间,平均值为156℃,明显高于研究区中二叠统地层所经历的最高温度;同时测得鞍状白云石包裹体盐度是同时期海水盐度的两倍左右。中二叠统白云石δ13C值与微晶灰岩δ13C值背景值非常接近,细—中晶白云石与鞍状白云石的δ18O值偏负,综合分析得出细—中晶半自形—它形脏白云石以及鞍状白云石都是在高温、高盐度的热液流体条件下形成的。中二叠统白云石87Sr/86Sr值变化范围较大,揭示热液流体来源具有多样性。热液作用受峨眉山地幔柱的影响,热液作用促使白云岩孔隙、孔洞及裂缝的发育,为油气聚集提供良好的储集空间,可形成优质白云岩储层。     

川中地区中二叠统构造热液白云岩的发现及其勘探意义

综合地震资料解释、岩石矿物学观察以及地球化学分析结果,认为四川盆地中部中二叠统栖霞组、茅口组白云岩为构造热液白云石化成因,具有以下典型特征：①白云岩单层厚度较大,多呈透镜状产出,横向连续性差,钻遇井附近多伴有走滑断裂发育,白云岩层段在对应的地震剖面上见“下凹”反射特征;②基质白云岩多呈中 粗晶,其缝洞中见具有波状消光特征的填隙鞍状白云石,并发育大量的角砾岩,角砾岩间充填白色的白云石,形成斑马构造;③基质白云岩与填隙鞍状白云石的均一温度较白云石化作用时地层的温度要高5℃以上,分别为105.8～159.6℃及113.2～138.6℃,同时二者还具有偏负的氧同位素特征（−7.64‰～−7.95‰）以及高 ⁸⁷ Sr/ ⁸⁶ Sr 值（0.708 369～0.709 684）。构造热液白云岩的发育和分布受走滑断裂控制,若与上覆致密灰岩地层有机配置,可以形成良好的岩性圈闭。     

川东北飞仙关组鲕滩储层发育的主控因素和成因模式

四川盆地东北地区飞仙关组的鲕滩气藏是该盆地最近的勘探重点。指出该类气藏储集岩主要有残余鲕粒白云岩、鲕粒灰岩和泥-粉晶白云岩，其中残余鲕粒白云岩是最好的储层；主要的孔隙空间为粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔、铸模孔和裂缝;储层为低孔低渗性裂缝-孔隙型，发育程度主要受沉积相、白云石化作用、溶蚀作用和裂缝控制；优质储层主要由台缘鲕滩发生混合水白云石化作用和埋藏溶蚀作用所形成—台缘鲕滩沉积初期发育大量的原生粒间孔，后经过压实和胶结作用，孔隙几乎全部被破坏，再经过混合水白云石化作用和埋藏溶蚀作用的改造，形成了大量的次生孔隙。     

川东地区中二叠统茅口组白云岩储层成因机理及主控因素

利用露头和岩心资料,通过大量的薄片、扫描电镜和主量元素、微量元素、稀土元素、锶同位素等分析化验资料,深入分析川东地区中二叠统茅口组白云岩储层成因机理,取得3个方面的新认识：①根据晶粒结构及其产状将白云岩进一步细分为三大类,基质镶嵌状白云岩,距构造热液脉相对较远;基质“雾心亮边”白云岩,多与构造热液脉体伴生;构造裂缝白云岩,主要分布在热液破裂形成的张性构造裂缝和孔洞中,半充填;②白云岩主要经历2期白云化改造,均为热液成因,其中基质镶嵌状白云岩形成于同沉积及浅埋条件下,而基质“雾心亮边”白云岩是在早期白云化作用的基础上,后期受到了强烈的热液改造作用形成,构造裂缝白云岩则是由热液流体沉淀形成;③浅滩是白云岩发育的基础,基底断裂为同沉积断裂,且为富镁热液的运移通道,是白云岩“似层状”展布的关键,明确了15^#基地断裂南侧为白云岩勘探首选目标区。     

川中地区中二叠统茅口组白云岩特征及成因机理

川中地区茅口组白云岩主要位于茅口组二段中、上部和茅口组三段下部,根据岩石学特征可分为含灰质细—中晶白云岩、细—中晶白云岩、角砾白云岩,且以后两者为主。对比泥晶灰岩与不同类型白云岩样品地球化学特征后发现,白云岩相对于同层灰岩具有较低的Fe含量、较高的Mn含量和较低的Sr含量;泥晶灰岩与不同类型白云岩具有相似的稀土配分特征,均表现为LREE亏损、轻微正La异常和负Ce异常,且白云岩样品具有微弱的Eu正异常;细—中晶白云岩与角砾白云岩δ~(18)O值均明显低于原始灰岩,而~(87)Sr/~(86)Sr比值则明显高于原始泥晶灰岩。不同类型白云岩与灰岩相似的稀土配分特征表明茅口组白云岩形成过程中保留了原始灰岩的部分地球化学特征,而白云岩微弱Eu正异常及其与灰岩同位素差异性可能是由于白云岩化过程中高温地质热流体的参与而引发的。茅口组白云岩化作用受多种因素控制:地层残余海水和岩浆活动伴生的热液流体为白云岩化作用中Mg的主要来源;峨眉山大火成岩省热效应为白云岩化提供异常高的古地温背景;断裂系统为异常地温对流和白云岩化流体提供了快速运移通道;颗粒滩相灰岩较好的孔、渗性使之比泥晶灰岩更易发生白云岩化。峨眉山大火成岩省伴生的异常地温和充足Mg供给是茅口组发生白云岩化的关键,不同类型白云岩形成于白云岩化过程的不同阶段。     

叙利亚O油田Shiranish组碳酸盐岩储层主控因素分析

利用测井、岩心、薄片、物性分析及压汞资料,对叙利亚O油田上白垩统Shiranish组碳酸盐岩储集层特征及主控因素开展研究,明确生屑滩灰岩和粉晶云岩为研究区主要储层类型,其沉积环境、储集空间、孔渗性能及孔喉结构均不相同。生屑滩灰岩储层以组构选择性孔隙为主要储集空间,具有良好的孔喉结构,储渗性能好,其形成主要受沉积相带及多期溶蚀作用控制;粉晶云岩储集层包括选择性组构孔隙和非选择性组构孔隙2种类型,具有中高孔、高渗特征,其形成主要受大断裂和白云石化作用的影响。      

川中南部下二叠统栖霞组白云岩储层特征及主控因素

针对川中南部下二叠统栖霞组台内白云岩储层特征及控储因素不清的科学问题,通过岩心观察、薄片鉴定、孔渗和地球化学测试以及测井资料等综合分析,取得以下地质认识：(1)白云岩类主要发育于栖二a、栖二b段的上部,并以晶粒化颗粒云岩和豹斑状云质灰岩或灰质云岩为主;储集空间主要为晶间(溶)孔、溶洞,辅以裂缝;晶粒云岩平均孔隙度和渗透率分别为3.16%和0.137×10^-3μm²;而豹斑状云质灰岩或灰质云岩则分别为3.4%和0.383 7×10^-3μm²,总体具有低孔低渗特点;与岩心、成像测井及生产曲线一起揭示储层主要为裂缝—孔隙型和裂缝—孔洞型2类。(2)储层主控因素分析表明,台内生屑滩沉积是储层形成的物质基础,2类白云岩均发育于向上变浅序列上部的滩相颗粒岩中;准同生期白云石化作用交代滩相颗粒岩形成的2类白云岩,提供了晶间孔和抗压骨架,δ¹³C、δ¹⁸O数据指示栖霞组准同生期白云石化可能与海水有关;向上变浅序列顶部常具有暴露面、溶洞等早成岩期暴露岩溶特征,且早期白云岩受...     

川东北二叠系长兴组碳酸盐岩云化成储机制

四川盆地是我国重要的含油气盆地,其中川东北二叠系长兴组碳酸盐岩是重要的产气地层。近年来发现的普光、龙岗、元坝等天然气田是重要的西气东输基地,对国家油气战略安全具有重要贡献作用。通过野外露头样品及钻井岩心分析,对川东北二叠系长兴组碳酸盐岩云化成储机制及主控因素进行了系统梳理。研究结果表明：①川东北二叠系长兴组气藏主要是一种白云岩气藏,生物礁灰岩储集能力较差与沥青充填有关,为气源层。野外露头考察发现礁盖白云岩具有更优的储集性能,但普光长兴组顶部的白云岩为一种非礁盖白云岩,揭示了长兴顶部的纯白云岩本身就是含气储层,与生物礁关系不大。②川东北长兴组白云岩储层的储集空间包括溶洞、晶间孔、晶内溶孔和晶间缝,为成岩过程中彻底云化而成。③川东北长兴组白云岩化存在5种成因机理：暴露淡水淋滤与蒸发泵流作用、渗透回流或盐水回流台地交代作用、埋藏成岩白云岩化、热液白云岩化、风化交代白云岩化,以前两种为主。表生和早期成岩的白云岩受沉积微相控制,不同区域具有不同的成因模式。川东北生物礁常常发生白云岩化作用,尤其是生物礁顶部,白云岩化后储集性能得到较大改善。④研究区长兴组中上部白云岩气藏的发现具有重要的理论意义和工业价值,尤其是长兴组顶部的白云岩自身具有良好的天然气储集能力,在封盖条件较好的广大区域均可形成工业气藏,川东北开江—梁平海槽台缘外（包括平昌海槽）长兴组也存在发育工业大气田的潜力。