塔里木盆地柯坪露头区寒武系肖尔布拉克组储集层地质建模及其意义

通过对塔里木盆地柯坪露头区寒武系盐下肖尔布拉克组系统解剖,在实测7条剖面,观察超过1 000块薄片,分析556个样品物性及大量地球化学测试的基础上,建立了28km长度范围油藏尺度的储集层地质模型。肖尔布拉克组厚度为158～178 m,可划分为3段5个亚段,主要发育层纹石、凝块石、泡沫绵层石、叠层石、核形石、藻砂屑/残余颗粒结构的晶粒白云岩和泥粒/粒泥/泥质白云岩,自下而上的相序组合构成碳酸盐缓坡背景下的以"微生物层-微生物丘滩-潮坪"为主的沉积体系。识别出微生物格架溶孔、溶蚀孔洞、粒间/内溶孔和晶间溶孔5种主要储集空间类型,认为孔隙发育具有明显的岩相选择性,泡沫绵层石白云岩平均孔隙度最高,凝块石、核形石和藻砂屑白云岩次之;储集层综合评价为中高孔、中低渗孔隙-孔洞型储集层。揭示肖尔布拉克组白云岩主要形成于准同生—早成岩期,白云石化流体为海源流体;储集层主要受沉积相、微生物类型、高频层序界面和早期白云石化作用共同控制;Ⅰ、Ⅱ类优质储集层平均厚度为41.2m,平均储地比为25.6%,具有规模潜力,预测古隆起围斜部位的中缓坡丘滩带是储集层发育的有利区。图11表3参36     

微生物岩储层特征及主控因素——以塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组为例

塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组广泛发育微生物岩,具有良好的油气勘探前景。文中对柯坪地区肖尔布拉克组微生物岩储层类型和特征、储集空间类型、物性特征,以及储层主控因素进行了研究。结果表明：肖尔布拉克组微生物岩主要包括凝块石白云岩、泡沫绵层石白云岩、叠层石白云岩和层纹石白云岩;储集空间包括晶间（溶）孔、溶蚀孔洞、窗格孔和微生物格架孔;不同微生物岩岩石类型的储集空间类型和物性不同,凝块石白云岩、泡沫绵层石白云岩物性最好,叠层石白云岩、层纹石白云岩次之;微生物岩的岩石类型和物性特征主要受沉积和成岩共同作用,沉积相带控制了微生物岩的分布,微生物结构决定了初始孔隙特征,大气淡水淋滤和埋藏溶蚀作用对储层进行了有效改造。     

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。     

微生物碳酸盐岩储层特征及主控因素——以塔里木盆地阿克苏地区下寒武统肖尔布拉克组上段为例

通过野外露头观察,室内薄片鉴定以及物性分析,详细分析了塔里木盆地阿克苏地区下寒武统肖尔布拉克组上段微生物碳酸盐岩储层特征及其主控因素。研究认为肖上段主要发育微生物礁和微生物层这两种巨观构造,其中前者包括凝块石礁和表附菌礁,后者包括凝块石层、表附菌层、叠层石层、层纹石层和泡沫绵层。微生物碳酸盐岩具有多种与微生物相关的孔隙,同时也具有非微生物储集空间。凝块石礁和泡沫绵层是最有利的微生物储层,表明不同类型的微生物岩储层具有较大的物性差别。于提希剖面和苏盖特布拉克剖面对比发现,相同类型的微生物岩储层亦具有较大的差异,这是因为微生物碳酸盐岩储层的形成与保存受控于沉积相分布、古地貌特征、成岩作用以及微生物结构的缘故。     

台内微生物丘沉积特征及其对储层发育的控制——以塔里木盆地柯坪—巴楚地区下寒武统肖尔布拉克组为例

塔里木盆地柯坪—巴楚地区下寒武统肖尔布拉克组广泛发育一套微生物碳酸盐岩,前人针对该组地层台缘微生物礁的沉积、储层特征进行了大量研究,但对台内微生物丘的研究则较少。为此,在野外剖面实测、岩心观察、薄片鉴定、阴极发光和物性测试的基础上,对该组地层台地内部微生物丘的沉积演化和储层特征进行了系统分析。结果表明:1台内微生物丘主要发育在开阔台地相区,宏观上呈明显的丘状正凸起,自下而上依次发育凝块石云岩、残余颗粒粉—细晶云岩→叠层石云岩→泡沫绵层云岩→蓝细菌颗粒云岩,构成完整的丘基—丘核—丘盖沉积组合;2储层孔隙类型主要有泡沫绵层体腔孔、凝块间孔、粒间孔、针状溶孔和顺层状溶蚀孔洞等,储层质量明显好于层状微生物建造;3沉积对微生物丘储层的发育具有明显的控制作用。结论认为:台内微生物丘储层作为肖尔布拉克组一种重要的储层类型,对于塔里木盆地寒武系盐下油气勘探领域由台缘向台内扩展具有重要的意义。     

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。      

塔里木盆地柯坪—巴楚地区肖尔布拉克组储层特征与主控因素

中下寒武统是塔里木盆地重要的勘探领域,具备良好的勘探前景。柯坪—巴楚地区寒武系盐下储盖配置优越,中寒武统膏盐岩盖层分布稳定,是否存在规模储层是盐下勘探的关键问题之一。基于野外露头观测、岩心薄片观察、地震资料分析等,对柯坪—巴楚地区肖尔布拉克组沉积相和储层进行了研究,明确了其沉积环境、储层特征、储层主控因素及分布规律。塔里木盆地柯坪—巴楚地区在肖尔布拉克组沉积时期为内缓坡沉积环境,肖下段主要发育低能微生物坪相沉积,肖上段发育高能滩相沉积。储集岩主要包括颗粒云岩、微生物白云岩。其中颗粒云岩以鲕粒云岩、砂屑云岩以及蓝细菌有关的颗粒云岩为主;微生物白云岩以凝块石白云岩、叠层石白云岩、泡沫绵层白云岩为主。主要储集空间类型包括粒间(溶)孔、粒内(溶)孔、窗格孔、溶蚀孔洞及裂缝。高能滩相沉积是优质储层发育的物质基础,早期白云石化作用对微生物岩和颗粒云岩储层发育具有建设性作用,准同生期溶蚀作用为储层形成的关键,埋藏溶蚀作用对肖尔布拉克组储集空间具有改造作用。高能滩相优质储层在研究区大面积分布,总体平行于沉积相带。     

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。     

四川盆地蓬莱气区灯二段储集层特征及主控因素

四川盆地蓬莱气区灯二段油气勘探的突破揭示该层在川中古隆起北斜坡区域勘探潜力巨大。基于岩心薄片、物性测试、碳氧同位素测试和碳酸盐岩U-Pb定年等综合分析,明确蓬莱气区灯二段优质微生物白云岩储层成因机制。结果表明,灯二段主要岩石类型为微生物白云岩,垂向上底部以微生物丘间微相泥—粉晶白云岩为主,中部以微生物丘核微相凝块石白云岩、泡沫绵层石白云岩为主,上部以微生物丘坪微相纹层—叠层石白云岩、砂屑白云岩为主。其中,丘核建造为主的层段孔、渗特征和孔隙结构最好,以丘坪建造为主的层段次之,而丘间的泥—粉晶白云岩储层物性较差。蓬莱气区微生物丘沉积微相展布是控制灯二段优质白云岩储层发育分布的基础,同沉积断层活动使得准同生期角砾白云岩优质储层连片发育,准同生期与表生期溶蚀作用的叠加最终决定了灯二段微生物岩优质储层形成。     

塔里木盆地柯坪地区下寒武统肖尔布拉克组地球化学特征及其沉积和成岩环境意义

下寒武统肖尔布拉克组是塔里木盆地寒武系盐下领域主要勘探目的层之一,然而当前沉积相及储层成因认识不深制约了勘探的突破。以柯坪地区肖尔布拉克剖面为对象,在野外实测描述的基础上,优选样品开展了碳氧稳定同位素、锶同位素、白云石有序度、微量元素、稀土元素、UPb同位素定年和团簇同位素分析。结果表明:(1)肖尔布拉克组主要发育层纹石、凝块石、黏结颗粒、泡沫绵层石和叠层石5种微生物白云岩,自下而上的岩相组合特征可将其分为3个段5个亚段,整体构成一个三级层序;(2)柯坪地区早寒武世肖尔布拉克组沉积期整体处于温热—干热气候,相对正常—较高海水盐度、水体向上逐渐变浅和氧含量逐渐增加的海洋环境,发育碳酸盐缓坡背景下的外缓坡微生物层—中缓坡微生物丘—内缓坡微生物丘滩—潮坪沉积序列;(3)白云岩形成于准同生—浅埋藏期相对较低温度环境,白云石化流体为具有较高盐度的海水;(4)储层储集空间类型主要为原生微生物格架孔和受早表生期大气淡水溶蚀作用改造的溶蚀孔洞,沉积微相、高频层序界面和早期白云石化作用是控制储层发育的主要因素。研究成果可以为该领域岩相古地理编图和储层分布预测提供依据。     

四川盆地高石梯东部地区震旦系灯影组微生物白云岩储层特征及成因

四川盆地高石梯东部地区上震旦统灯影组微生物碳酸盐岩是重要的天然气产层。结合区域地质研究,通过岩心观察、镜下鉴定,对研究区微生物碳酸盐岩岩石学、成岩作用类型及序列展开系统研究,明确了储集空间特征,探讨了储层发育主控因素。上震旦统灯影组微生物碳酸盐岩以白云岩为主,岩石类型主要包括叠层石、球粒岩、凝块石和泡沫绵层白云岩。微生物白云岩储层主要发育于灯四上段、灯四下段和灯二段,储集空间类型以发育窗格孔、空腔溶洞、粒间溶孔、晶间溶孔和铸模孔为特征,优质储层段孔隙度一般在1%~6%之间,渗透率一般小于1×10-3μm2。微生物白云岩储层发育的控制因素主要包括原始岩石类型和成岩作用。原始沉积岩石中的微生物结构决定了储层的储集空间类型和孔隙结构特征;成岩作用是储层是否发育的关键因素,建设性成岩作用包括早期微生物白云石化作用、埋藏溶蚀作用与岩溶作用;破坏性成岩作用主要包括过度白云石化作用和硅化作用。     

四川盆地灯影组二段微生物丘滩体结构类型与沉积模式

四川盆地灯影组二段（灯二段）微生物丘滩体是近年地质研究和油气勘探的热点,为刻画不同相带丘滩体的结构及沉积模式,以更好指导油气勘探,综合典型剖面实测、岩石薄片鉴定、无人机航拍建模等方法,解剖了灯二段微生物丘滩体的结构,并建立了微生物丘滩体沉积模式。灯二段微生物丘滩体主要发育纹层叠层石白云岩、残余颗粒白云岩、角砾状白云岩、凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩、泥晶白云岩和葡萄花边白云岩,可划分出丘基、丘核、丘翼、丘坪和丘盖5种微相。丘基岩性主要为纹层状白云岩,丘核岩性主要为叠层石白云岩、凝块石白云岩和泡沫绵层白云岩,丘翼岩性主要为砂屑砾屑白云岩,丘坪岩性主要为砂屑白云岩和角砾状白云岩,丘盖岩性主要为纹层白云岩和泥晶白云岩。四川盆地发育斜坡型、台缘外带型、台缘内带型和台内型4类微生物丘滩体。斜坡型微生物丘滩体位于斜坡相区,纵向上表现为丘基-丘核-丘盖的微相组合;台缘外带型微生物丘滩体位于台缘外带相区,与丘前斜坡沉积共生,纵向上表现为丘基-丘核-丘翼-丘坪的微相组合;台缘内带型微生物丘滩体位于台缘内带相区,与丘后潟湖沉积共生,纵向上表现为丘基-丘核-丘翼-丘坪的微相组合;台内型微生丘滩体位于台内相区,...     

台缘微生物礁结构特点及储集层主控因素——以塔里木盆地阿克苏地区下寒武统肖尔布拉克组为例

基于5条野外露头剖面、162块薄片、12块扫描电镜(SEM)样品及52套孔渗物性数据等资料,分析塔里木盆地阿克苏地区下寒武统肖尔布拉克组台缘微生物礁的结构特点及储集层主控因素。台缘由小型微生物礁群组成,单一礁体可分为前礁相、礁前相、礁脊相、礁后相,镜下可见礁岩具有不同的显微结构。微生物礁发育微生物结构储集空间和非生物结构储集空间,前者包括窗格孔、格架孔、铸模孔及超大溶孔,后者包括微裂缝和缝合线。孔渗数据统计结果表明:于提希剖面微生物礁孔隙度基本小于5%,渗透率一般小于1.0×10~(-3) μm~2,主要为特低孔特低渗储集层,而苏盖特布拉克剖面孔隙度多为3%~10%,渗透率为(0.1~50.0)×10~(-3) μm~2,整体跨度较大,且礁内物性非均质性较强,主要为低—中孔、低—中渗储集层。说明不同微生物礁的物性特征具有较大的差异,同一微生物礁内亦具有明显的储集非均质性。古地貌特征控制微生物礁的发育,沉积作用控制相带的展布及原生孔隙的发育,而溶蚀作用受控于古地貌特征和沉积作用,最终决定微生物礁储集层孔隙的演化。     

微生物碳酸盐岩“三因素”控储地质认识和分布规律

微生物碳酸盐岩是非常重要的油气储层,针对叠层石和凝块石碳酸盐岩比其他类型微生物碳酸盐岩和非微生物碳酸盐岩具有优质储层发育潜力这一科学问题,通过现代微生物碳酸盐沉积特征和现代盐湖碳酸盐沉积特征研究、微生物有机质早期低温降解和晚期热解生酸模拟实验、早期沉淀和交代白云石成因模拟实验,揭示了微生物碳酸盐岩因沉积物和沉积环境的特殊性,储层成因也有其特殊性,提出了“三因素”控储地质认识。①与其他类型微生物碳酸盐岩和非微生物碳酸盐岩相比,叠层石和凝块石碳酸盐岩具有更高的初始孔隙度和微生物有机质丰度,为储层发育奠定了物质基础;②微生物有机质早期低温降解和晚期热解生酸使初始孔隙在沉积后得以保存和进一步扩溶,这是叠层石和凝块石碳酸盐岩储层发育的关键;③早期白云石化有利于孔隙的保存,碳酸盐岩-膏盐岩体系微生物碳酸盐沉积易于发育早期沉淀和交代两类低温白云石,这是叠层石和凝块石白云岩储层主要发育于碳酸盐岩-膏盐岩沉积体系中的原因。这些认识为微生物碳酸盐岩储层分布预测提供了依据,也揭示了微生物碳酸盐岩储层比非微生物碳酸盐岩储层具有更佳的储层发育潜力。碳酸盐岩-膏盐岩沉积体系叠层石和凝块石发育相带是微生物碳酸盐岩储层有利分布区。     

黄骅坳陷歧口凹陷西南缘湖相碳酸盐岩地质特征

渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷西南缘为一由基底隆升引起上覆披盖层变形而形成的挠曲缓坡带.该区沙河街组沙一段下亚段沉积时期为古近纪湖盆最大扩张期,碎屑物源不发育,在宽缓的滨浅湖湖湾背景下,沉积了上千平方千米稳定分布的湖相碳酸盐岩,其主要岩性为粒屑灰岩和白云岩类(泥晶白云岩和白云质灰岩),白云岩类分布面积达1650 km2,厚度一般为5～25 m,平均10 m,主要为中晚期埋藏白云岩和准同生期白云岩.白云岩类储集层主要发育晶间或粒间孔、溶蚀孔及裂缝等储集空间,属中孔低渗储集层,它与油页岩、暗色泥岩交互叠置,低熟油气近源充注,利于大面积成藏.勘探实践表明,歧口凹陷西南缘沙河街组沙一段下亚段湖相白云岩类油层具有埋藏适中、区域性含油的特点,是渤海湾盆地古近系油气勘探的新领域之一.图9表1参21     

塔里木盆地柯坪地区下寒武统台缘相白云岩储层建模

塔里木盆地寒武系发育大规模优质台地边缘相礁滩型白云岩储层,油气勘探前景广阔。通过对柯坪地区7条下寒武统野外露头剖面的精细测量及室内岩石薄片观察和物性测试,明确了该区下寒武统肖尔布拉克组的岩石地层和沉积储层特征,并通过剖面对比厘清了台缘带内部沉积结构和储层空间展布规律,最终建立了台缘礁滩型白云岩沉积储层模型。研究表明,该区肖尔布拉克组可分为上、下2段,肖下段以泥粉晶白云岩为主,为缓坡型台地边缘潮下带低能沉积;肖上段可划分为3个亚段,以藻纹层白云岩、微生物礁白云岩、球粒白云岩和叠层石白云岩为主,为弱镶边型台地边缘高能沉积。台缘带白云岩储层的发育受沉积相控制,主要发育在肖上二亚段和肖上三亚段的颗粒滩相白云岩中,储集空间以溶蚀孔和晶间孔为主,孔隙度范围为0.6%~9.02%,平均为5.5%,储层平均厚度为30~40m,在垂直台缘带方向展布宽度在25km以上。     

苏盖特布拉克地区下寒武统微生物礁演化特征

在塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统肖尔布拉克组上段发现的由蓝细菌组成的块状微生物礁呈北北东—南南西向展布,厚30~70 m,具两期前积特征:第一期以原地生长的附枝菌为标志;第二期以蓝细菌凝块和叠层石为标志。微生物礁内部由下到上呈现出颗粒滩→原地生长的附枝菌礁→凝块石→叠层石的演化规律,表明微生物礁是在一个水动力条件逐渐增强的环境中生长的。     

四川盆地海相碳酸盐岩储层特征及控制因素

四川盆地海相碳酸盐岩储层发育层系多、累计厚度大,在川渝地区天然气储量和产量贡献中占有重要地位。从岩石类型、物性特征、储层类型等基本特征分析入手,研究和总结了盆地内碳酸盐岩储层发育的主控因素和分布预测思路。盆地主要储集岩类型是颗粒白云岩、藻（礁）格架白云岩、粉-细晶白云岩,石灰岩次之;物性总体上具低孔、低渗的特征,局部地区发育的优质储层是重要的勘探对象;储层类型可分为裂缝-孔隙型、孔隙型、裂缝-孔洞型和裂缝型4类;储层发育程度主要受有利沉积相带分布、白云石化作用、3期岩溶作用等因素控制。针对生物礁、颗粒滩等相控型储层,精细沉积微相刻画是储层分布预测的有效手段;对于风化岩溶型储层,区域性和重点目标区的岩溶古地貌恢复可为成藏区带评价和储层预测提供依据。     

塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组碳酸盐岩微相类型和储集层特征

塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组发育一套百余米厚的白云岩。基于柯坪地区11条野外露头剖面1 000多张岩石薄片的沉积学和古生物学特征观察描述,运用微相分析方法,对下寒武统肖尔布拉克组进行岩石学、古生物学和沉积环境分析。根据显微镜下碳酸盐岩颗粒类型、生物群、沉积组构等显微特征,在肖尔布拉克组识别并划分出11种微相类型和5种成因上相似、纵向上变化具有一定连续性的微相组合。此外,微相分析还表明,肖尔布拉克组储集层发育主要受控于沉积环境,晶间(溶)孔、粒间(溶)孔和微生物格架孔为主要的储集空间类型,弱纹层状粉—细晶自形晶—他形晶白云岩微相(MF2)、内碎屑白云岩微相(MF10)具有最好的储集物性,与微生物相关的微相(MF6,MF7和MF8)次之。     

古气候与古海洋对碳酸盐岩储集层发育的控制

以中国塔里木、四川及鄂尔多斯盆地碳酸盐岩重点层系为例,探讨古气候背景与古海洋环境联合控制海相碳酸盐岩储集层发育的机制。对海相碳酸盐岩沉积和储集层形成而言,古气候总体上有干热/干燥与湿热/湿润之分;显生宙海水的地球化学成分曾发生明显的周期性变化,方解石海与文石海交替出现。塔里木、四川及鄂尔多斯等盆地的油气勘探实践表明,海相碳酸盐岩规模储集层的孔隙类型与发育特征明显受控于其沉积时的古气候背景与古海洋环境。干热/干燥古气候背景下的文石海环境最有利于形成孔隙-孔洞型白云岩储集层;干热/干燥古气候背景下的方解石海环境可形成以发育蒸发盐铸模孔为主的孔隙型白云岩储集层。湿热/湿润古气候背景下的方解石海和文石海沉积则主要形成大型溶洞型储集层。古气候背景与古海洋环境联合控制了碳酸盐岩的沉积并深刻影响了其成岩作用,最终决定了规模储集层的孔隙特征和储集层类型。