碳酸盐岩层序地层储层预测——十万大山地区的应用

利用层序地层学研究可将碳酸盐岩储层分为层序内部储层和层序界面储层。在研究中首先根据碳酸盐岩生长率判断上述两类储层的发育潜力;然后,通过等时单元礁滩相展布的精细刻划预测层序内部储层的发育分布,通过层序不整合面类型及性质分析,预测评价层序界面储层的发育状况。十万大山地区泥盆系为“进积楔”型台地,碳酸盐岩生长率低,主要发育受“Ⅰ型层序不整合界面”控制的储层,储层总体发育良好;石炭纪为陆表海“加积”型台地,碳酸盐岩生长率低,属于受四级层序界面和三级层序界面控制的层序界面储层,储层发育状况较差;下二叠统层序内部储层和受三级层序界面控制的层序界面储层均欠发育,仅凭祥-东门断裂北侧发育的点状生物礁储层,以及受东吴期构造层序界面控制的岩溶缝孔洞型储层应予以重视;上二叠统碳酸盐岩层序内部储层和层序界面储层均不发育;下三叠统,北部台地碳酸盐岩生长率较高,层序内部储层和层序界面储层均有发育,南部台地碳酸盐岩生长率低,两类储层均不发育。主要发育的储层段与二级海平面旋回海退期密切联系。     

深层-超深层优质碳酸盐岩储层形成控制因素

基于对前期工作的总结与前人研究工作的调研,提出了构造、层序、岩相、流体、时间五因素控储的概念模型。①构造对深层优质储层的影响可分为原型和变形两个方面,原型体现在构造对沉积格局的控制,构造变形如古隆起的形成演化、褶皱断裂的发育、裂缝组合等为后期的成岩改造提供了新的宏观背景,热体制以及新的流体的介入会建立全新的地质流体-岩石相互作用环境;②地层层序的结构与样式提供了储层发育与分布的宏观环境,较高级次的层序界面主要控制了规模性的岩溶型储层的形成,较低级次的层序界面与台缘、台内礁滩相储层发育分布关系密切,也是层间岩溶流体运移的通道;③岩相包括沉积相和成岩相,是后期流体改造的基础,也是储层最终赋存的场所,原始岩石矿物和结构可改造性的差异影响着储层的发育;④流体作用始终贯穿在碳酸盐岩建造与改造过程中,开放的地质流体环境形成储集空间,封闭的地质流体环境保持储集空间;⑤时间是指碳酸盐岩地层从沉积到成岩改造并最终定型的全过程,涉及上述4种要素各种地质作用的持续过程和相互之间的配置关系。构造-层序-岩相-流体-时间五种因素息息相关、相互制约,五要素在碳酸盐岩储层形成和保持过程中分别发挥着不同的、同时又是不可分割的作用。一般来说,优质的规模性碳酸盐岩储层是多种因素联合和多期复合作用的结果。     

塔里木盆地奥陶系层序地层格架及其对碳酸盐岩储集体发育的控制

在纵向上,塔里木盆地奥陶系中可识别出了18个三级层序、5个超层序和2个超层序组。平面上同,由西往东奥陶系沉积由碳酸盐台地依次过渡为斜坡相和盆地相,其层序的发育呈现由西向东的不断前积,一系列呈前积型的层序向东下超在一个较大规模的下超面上。不同级别的层序界面对塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层的发育具有重要的控制作用。三级层序界面导致的短暂暴露及其同生期的成岩作用对台地边缘礁滩相储集体的改造具有重要的促进作用,而与高级别层序界面相对应的大型不整合面是控制塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育的关键。     

塔北南缘奥陶系层序地层对岩溶储层的控制作用

通过对塔北南缘奥陶系层序地层研究与地质背景、岩石力学性质和水文学进行综合分析,探讨了内幕区岩溶储层的形成和发育分布规律.认识到研究区碳酸盐岩岩溶储层类型多样、特征复杂,但是发育分布上具有较为明显的纵向成层性和平面分带性,并沿断裂富集的规律.同时,认识到层序地层在演化过程中通过对沉积和地层结构等方面的控制,影响了构成岩溶流体渗滤通道和溶蚀场所的孔隙和裂缝带的发育,间接地控制了岩溶储层的形成和发育分布.其主要表现在以下3个方面:①层序地层控制的礁滩体构成了岩溶储层的物质基础;②层序演化对地层结构的控制决定裂缝发育密度;③二级层序界面为大气水或埋藏流体运移的指向区,有利后期岩溶作用改造.这些认识将规律性强的层序地层和非均质性强的岩溶储层建立了关系,对非潜山型岩溶缝洞储层的勘探开发具有重要意义.     

层序地层格架中岩溶储层发育的预测模型

对露头剖面中不同类型高频层序中岩溶的发育特征进行了研究。在典型钻井中,通过精细的成像测井和常规测井对岩溶发育段进行了识别,对层序内部和界面上、下系统的碳同位素进行了分析,探讨了不同类型层序中和不同级别层序界面下岩溶发育的规律。研究结果表明,在受基准面变化旋回所控制的碳酸盐岩层序内,岩溶储层的有利发育部位应是在不同级别基准面升降过程中能周期性暴露遭受溶蚀的地区。这种地区在一个层序的发育过程中是可以预测的。以塔里木盆地寒武—奥陶系为例,在不同级别的层序中,基准面上升期的地层超覆带、高位期的前积带—顶超削截带及其向陆方向是岩溶发育的有利地区。     

塔里木盆地深层碳酸盐岩储层主控因素探讨

塔里木盆地碳酸盐岩储层具有时代老、埋藏深、类型多以及成因复杂的特点。通过分析岩溶型、礁滩型、白云岩型、裂缝型储层特征与成因机理,探讨储层非均质性的控制因素。认为有利沉积相是优质储层发育的物质基础,层序界面控制早期孔隙的形成,古隆起及构造运动控制岩溶型、礁滩型储层的发育及保存,埋藏溶蚀作用对储层的后期改造是形成优质储层的关键。在分析控制因素的基础上,进一步指出岩溶型储层主要受构造抬升、古地貌与古水文体系的控制,礁滩型储层受控于台地边缘高能相带,白云岩储层主要发育在不整合面之下,裂缝储层是多期构谴运动的产物。结合宏观地质背景,认为岩溶裂缝型储层、礁滩相储层、内幕白云岩储层是塔里木盆地有利勘探领域。     

浅谈我国油气勘探中的古地貌恢复技术

古地貌对层序的形成与发育以及储层的分布起着重要的控制作用,古地貌的恢复可以有助于识别储层发育与分布特点、判断古地理环境、古生物分布以及构造演化特征等。对沉积学古地貌恢复法和层序地层学古地貌恢复法进行了归纳和总结,并以实例说明了油气勘探中古地貌恢复技术的应用。     

珠一坳陷构造活动对层序地层的控制作用

不同成因类型的盆地层序地层发育特征小同,而同一成因类型的盆地,不同构造演化阶段或不同的构造部位,构造/断裂活动时空演化的不均衡件导致层序地层发育的差异性.构造对盆地的层序界面形成与层序内部充填起列至关重要的作用.南海盆地珠一坳陷第三系具有下断上坳、先陆后海的双层结构,断陷期盆地由西江、恩平、惠州、陆丰、韩江凹陷组成.由于区域构造位置、各凹陷边界断裂几何形态和性质以及古地貌的不同,导致符凹陷层序地层构型与沉积充填特征的差异性.构造活动对层序地层的控制作用主要表现为:盆缘同生断裂对层序地层构刑的控制作用--盆缘断裂控"型"、构造调节带对主体物源方向的控制作用--转换带控"源"、古地貌形态对砂体分布的控制作用--古地貌控"砂".     

鄂尔多斯盆地奥陶系顶面形成演化与储集层发育

从奥陶系顶面在不同地质历史时期的演化、反转入手,探讨构造演化对鄂尔多斯盆地奥陶系不同类型储集体发育的控制作用,研究碳酸盐岩储集层形成演化机理。鄂尔多斯盆地奥陶系顶面为一重要的层序界面,其既代表了下部海相碳酸盐岩沉积建造与上部碎屑岩沉积建造之间的构造沉积转换,又代表了加里东晚期—海西早期漫长风化剥蚀造成的区域性地层沉积间断。该界面在地质历史时期经历了3次重大的构造格局演变,直接影响了奥陶系储集层的发育及后期保存。盆地东、西部奥陶系顶部岩性差异控制了发育的储集空间类型,形成了不同类型的溶蚀孔洞储集体;而后期层序界面构造倒转则造成盆地东部地区岩溶孔洞型储集空间被充填,影响了有效储集层的空间展布范围。     

塔中地区西部倾没端奥陶系高频层序地层格架中岩溶发育特征

研究区位于塔中隆起的西部倾没端。奥陶系属碳酸盐岩台地相缝洞型储层。深入解剖其岩溶发育特征,探讨岩溶发育规律,将对该区的储层预测具有重要意义。借助FMI成像测井资料对该区溶蚀孔洞发育情况进行了精细的解剖,有效的确定了溶蚀孔洞的发育形态、大小、疏密程度及其纵向发育规律。明确了该区溶蚀孔洞主要发育在下奥陶统鹰山组中。以高分辨率层序地层理论为指导,结合碳酸盐岩沉积特征,提出以水退面作为高频层序划分的界面,建立高频层序地层格架,并探讨了层序与岩溶发育的关系,揭示出高频层序界面对岩溶发育的控制作用。旨在探索预测碳酸盐储层的新思路。     

塔里木盆地塔中北坡奥陶系碳酸盐岩岩溶储层的形成机理

塔里木盆地塔中北坡奥陶系碳酸盐岩储层已成为该盆地油气勘探的重要目标之一,目前对于该岩溶储层的溶蚀机制尚存在争议。为此,基于沉积、层序与储层综合研究成果,结合微观分析测试与宏观地震资料分析结果,将该区碳酸盐岩岩溶储层划分为石灰岩溶蚀孔洞型、白云岩孔洞型和硅质岩裂缝孔洞型3种类型,并分别探讨了其形成机理。结果表明:(1)石灰岩溶蚀孔洞型储层纵向上分布在中奥陶通鹰山组上段和一间房组,而白云岩孔洞型储层主要发育在下奥陶统蓬莱坝组和鹰山组下段且厚度较大;(2)石灰岩溶蚀孔洞型储层形成于三级层序界面(低位期)岩溶作用,而白云岩孔洞型储层则主要形成于受三级层序界面岩溶作用控制的深埋藏白云石化作用,两者均分布在三级层序界面之下的高位体系域;(3)该区硅质岩储层的发育明显受断裂控制,是深部热液沿断层对石灰岩改造的结果,硅质岩储层及其热液溶蚀缝洞系统分布在断裂附近。进而推测:塔中北坡奥陶系除了发育上述3种储层类型以外,还发育台地边缘礁滩型储层。     

塔河奥陶系碳酸盐岩油藏缝洞系统发育模式与分布规律

塔河奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏是以缝洞为主要储集空间的特殊型油藏。区域构造演化与古岩溶发育关系密切,塔河地区奥陶系碳酸盐岩经历了加里东中期及海西早期岩溶作用,海西早期裸露风化壳岩溶作用是塔河岩溶储集体发育的主要因素。塔里木盆地北缘一间房、硫磺沟、三道班和五道班等地区奥陶系古岩溶露头地质调查及塔河油田储集体发育特征揭示该区奥陶系碳酸盐岩存在地下河系统型、岩溶洞穴型和溶蚀孔缝型3大类型的缝洞系统发育模式。地下河系统和岩溶洞穴是最主要的储集体类型。断裂带附近是缝洞系统发育的密集带;古地貌控制了缝洞系统的平面分布,岩溶台地内的峰丛洼地区溶洞最发育,其次以岩溶缓坡内的丘峰洼地区和丘丛垄脊槽谷区古岩溶缝洞系统发育程度高;垂向上溶洞发育具有明显分带性,表层岩溶带是最重要的岩溶发育段。     

塔中北斜坡奥陶系鹰山组岩溶作用与储层分布

塔中北斜坡奥陶系碳酸盐岩储层在很大程度上受岩溶作用的控制,深入总结古岩溶作用与储层分布的相关性对油气勘探开发具有重要意义。通过对岩心、薄片、阴极发光、测井及地化分析等资料综合研究,识别出在鹰山组顶部不整合面剥蚀残留地层中存在风化壳岩溶和埋藏岩溶2种类型的古岩溶作用。风化壳岩溶作用是形成优质储层的关键因素,受其控制的储层在垂向上主要局限在不整合面以下150 m深度范围内的表层岩溶带和径流岩溶带,平面上主要发育于岩溶斜坡区,又以岩溶残丘为最有利微地貌单元;埋藏岩溶与酸性流体、温度、地层压力、热液及断裂构造有关,是储层优化改造的关键因素,为碳酸盐岩盆地深部的油气勘探开拓了新领域。     

巴楚地区寒武系碳酸盐岩白云石化机制

通过系统取样进行地球化学分析,研究塔里木盆地巴楚地区寒武系碳酸盐岩地球化学特征,在此基础上对盐上白云岩、盐间灰岩及盐下白云岩的白云石化成因进行对比研究。盐间灰岩中的白云石δ18O值大于6‰,δ13C值一般大于1‰,87Sr/86Sr值略低于古海水,Mn和Na元素富集,表明白云石化作用发生在沉积早期,系萨布哈成因;盐上白云岩以中—粗晶白云岩为主,δ13C值偏负,δ18O值偏负但均大于9‰,87Sr/86Sr值趋同于古海水,反映形成于浅埋藏环境;盐下白云岩以粉—细晶白云岩为主,δ13C值偏正,δ18O值偏负,87Sr/86Sr值大,Fe和Sr元素富集,形成于局限台地的超盐度蒸发环境中,系渗透-回流成因,并受后期深埋藏高温环境影响。     

苏里格气田南区下奥陶统马家沟组气藏复杂岩溶储层的精细评价

鄂尔多斯盆地苏里格气田南区下奥陶统马家沟组气藏马五5亚段储层侵蚀沟槽及溶蚀潜坑发育,非均质性强,沿用传统的储层评价方法对储层刻画的精度不够,井位部署难度大。为此,以沉积微相研究为基础,应用残厚法、印模法、地球物理法、层拉平技术对古地貌形态进行量化描述,并结合研究区主要成岩作用差异性特征、岩溶作用特征研究成果,评价储层品质,刻画储层平面展布,落实有效储层发育区。研究结果表明:(1)该区处于岩溶高地—岩溶斜坡过渡带,发育古残丘、古坡地、古沟槽等三级地貌单元,其中古残丘为最有利的地貌单元;(2)纵向上马五5亚段白云岩厚度介于10~20 m,但裂缝—孔洞型储层仅发育2~8 m;(3)横向上该区自西向东岩溶作用减弱,充填程度增强,储层物性逐渐变差;(4)马五5亚段储层具有较强的非均质性,平面上具有明显的分带特征,有效储层总体以孤立状分布为主,可划分为多个独立的地质单元。该研究成果有效地指导了该区下古生界碳酸盐岩气藏的效益开发,天然气产能规模达到预期目标,钻遇日产气量逾100×10~4 m~3的气井14口。     

岩溶背景下的优质天然气储层形成机理及主控因素——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五41储层为例

根据野外地质剖面、岩心和铸体薄片观察,结合阴极发光、X-射线衍射、扫描电镜等分析,认为鄂尔多斯盆地奥陶系岩溶古地貌自西向东依次发育岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地,为优质储层的形成奠定了基础。研究区内经历了同生期层间岩溶、表生期风化岩溶和埋藏期埋藏岩溶3类古岩溶,形成了大量原生孔隙和次生孔隙,为后期成岩作用的改造提供了条件。马五₄¹储层主要发育泥粉晶白云岩、（含）硬石膏结核泥粉晶白云岩、含膏白云岩/膏质云岩、膏岩及岩溶角砾岩,主要发育溶蚀膏模孔、晶间孔、晶间溶孔与微裂缝4种储集空间,溶蚀膏模孔是最主要的储集空间。研究区优质储层发育主要受2个方面因素控制,其中:岩溶古地貌影响储层分布、物性差异、气水分布,是优质储层形成的基础;在岩溶改造后形成的孔隙系统基础上又经历了3期溶蚀作用,2种作用相互叠合是形成优质储层的关键。     

塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩储集层三维地质建模

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏是以溶蚀孔洞及裂缝为主要储集空间的古岩溶型储集层，储集层非均质性极为严重。为制定试验区稳油控水综合治理方案，运用地震方差体技术、云变换技术、岩溶相控建模技术等综合地质、地球物理和油藏工程资料，通过构造建模、岩溶建模、属性建模、裂缝分析及模型分析筛选开展储集层三维地质建模研究，改善了缝洞型碳酸盐岩储集层三维地质随机建模方案，为该区油藏精细描述和数值模拟提供了合理的地质模型。随机模拟结果表明，塔河油田奥陶系碳酸盐岩有利储集层与构造高部位存在一致性，且储集体的发育与构造变形程度及岩溶作用有关；孔隙度和渗透率的值均较低，分布具有随机性，整体表现为北东高，向南变低的趋势，由浅到深随井数减少不确定性增加，图9参16.     

桐湾运动形成古风化壳对华南上震旦统储层的控制作用——以南山坪古油藏灯影组储层为例

桐湾运动是灯影组沉积后一次广泛的地壳抬升运动,该运动对华南灯影组优质储层的形成起到了关键作用,桐湾运动的抬升作用使得灯影组顶部暴露于大气淡水环境,形成古岩溶风化壳型储集体。从南山坪古油藏储层入手,结合其它地区上震旦统储层的岩溶特征,分析讨论桐湾运动对华南上震旦统灯影组白云岩的控制影响作用,从而为在我国华南地区找寻优质碳酸盐岩储层提供参考。