川西北地区中二叠统栖霞组热液作用及其对储层的影响

深部热液流体对川西北地区碳酸盐岩的储集性具有一定的改善作用。为研究川西北地区中二叠统栖霞组热液作用及其对储层的影响,开展了岩心观察、薄片鉴定、微量元素测试和锶同位素研究。结果表明：①川西北地区中二叠统栖霞组储层受到了深部热液流体改造,岩石中发育溶蚀孔洞,部分孔洞中充填鞍状白云岩、黄铁矿、绿泥石、石英等热液矿物,常可见热液角砾碳酸盐岩,为热液活动证据之一;②研究区栖霞组热液改造后形成的中晶白云岩、缝洞中的鞍状白云岩与未受热液改造的泥晶灰岩相比,具有"δ¹⁸O偏负、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr偏正和高Mn-低Sr"的特征;③研究区晚二叠世-三叠纪曾发生过多期岩浆-构造作用,大量深部热液流体通过深大断裂进入沉积地层,对裂缝围岩产生了显著的溶蚀作用,形成了良好的储集空间。该研究成果对深层寻找优质白云岩储层具有重要意义。     

川东北地区长兴组-飞仙关组碳酸盐岩同位素地球化学响应及其地质意义

碳、氧同位素是碳酸盐岩研究的重要地化指标之一,在反映全球气候变化、海平面升降变化、成岩作用影响及进行地层对比等方面发挥着重要作用。基于川东北地区野外剖面考察、岩石薄片鉴定和微量元素分析,结合长兴组-飞仙关组241件碳酸盐岩样品的碳、氧同位素组成,建立同位素演化曲线,重点对碳、氧同位素地球化学响应特征进行区域性对比分析,进一步对其地质意义进行试验性探讨。研究结果表明:川东北地区长兴期碳同位素演化曲线与海平面变化呈明显的正相关关系,并可与层序内部体系域进行良好对应,该时期氧同位素组成呈相对稳定趋势;在二叠系/三叠系界线附近碳、氧同位素值均发生强烈负漂移,达到最低值;进入飞仙关期后碳同位素值进入低幅波动的恢复阶段,在飞四段内部达到极大值后降低,氧同位素组成在飞仙关期也较为稳定。碳、氧同位素值在二叠系/三叠系界线处发生强烈负漂移可能与甲烷释放及火山喷发事件有密切关系。     

川东北沙溪庙组天然气地球化学特征及地质意义 ——以五宝场地区为例

川东北地区侏罗系沙溪庙组浅层致密气具有投资成本低、见效快、分布广、资源量大、埋深浅等诸多优势,是一个高效的勘探开发对象.通过对川东北五宝场地区侏罗系沙溪庙组天然气与下伏烃源岩实地采集,进行了相关的天然气组分、碳同位素、镜质体反射率、显微组分以及总有机碳测定等地球化学实验,根据天然气和烃源岩样品分析,对川东北侏罗系沙溪庙...     

吉辽地区震旦系碳酸盐岩地球化学特征及其环境意义

对采自吉辽地区5个发育臼齿碳酸盐岩的震旦系地层剖面的样品进行了荧光光谱分析,这些样品涵盖了研究区发育的9种岩性及4种沉积微相类型,较全面地反映了该区新元古代碳酸盐岩地层的地球化学特征及其所蕴含的环境意义。在对样品的测试结果进行分析的基础上,系统论述了碳酸盐岩中各氧化物含量之间的相关关系,即:SiO2、Al2O3、P2O5与K2O、TFe2O3、TiO2呈明显的正相关而与CaO呈明显的负相关;Na2O与MgO弱正相关,与Sr、Ba呈不明显的正相关,与Ca呈负相关;Sr、Ba与Al2O3、P2O5、K2O、TiO2呈正相关关系,Ba与FeO呈正相关;MnO仅与FeO有正相关关系。分析了各元素与沉积环境的关系,特别解释了由潮间带到深缓坡,陆源组分(如K2O)的含量增高、Ca/Mg值降低和Sr含量(Sr/Ca)增加等异常现象,反映了研究区碳酸盐岩特殊的地化特征。     

川西北地区中二叠统栖霞组白云岩成储成藏史的微区地球化学约束及意义

四川盆地中二叠统栖霞组白云岩勘探取得重大突破,已成为勘探研究的焦点,但存在储层厚度薄、非均质性强、分布规律和成藏主控因素不清等问题。通过川西北地区7个典型剖面及10口井200m岩心的取样观察和镜下薄片观察、微区碳氧稳定同位素分析、微区稀土元素分析、碳酸盐矿物激光原位U—Pb定年、团簇同位素测温和包裹体均一温度测试等地球化学手段,约束了栖霞组白云岩的成储成藏史。取得以下3点认识：（1）川西北地区栖霞组白云岩包括块状白云岩、斑状白云岩和灰质斑状白云岩,各类白云岩中识别出石灰岩围岩、他形晶白云石、自形晶白云石、细晶白云石胶结物、鞍状白云石和块状方解石6种结构组分。（2）他形晶白云石和自形晶白云石均为准同生期—浅埋藏期白云石化（细晶白云石胶结物沉淀之前）叠加印支期的中埋藏深度（埋深2～3km）重结晶作用（白云石增生环带,并伴随鞍状白云石、块晶方解石的沉淀）成因。其中他形晶白云石起始于颗粒滩灰岩的交代作用,由他形晶白云石构成的块状白云岩储集空间以溶蚀孔洞为主;自形晶白云石起始于大气淡水岩溶缝洞系统中充填的细粒灰岩白云石化,由自形晶白云石和他形晶白云石构成的斑状白云岩储集空间以自形晶晶间孔为主。二...     

川西北地区中二叠统栖霞组白云岩形成机理——以车家坝剖面为例

以岩石学观察为基础,结合稳定同位素与团簇同位素分析,探讨了川西北地区中二叠统栖霞组白云岩形成机理。川西北车家坝剖面白云岩集中发育于栖霞组上段,可识别出基质白云石与白云石胶结物2种不同类型的白云石。基质白云岩呈灰白色,与灰岩接触界线截然,呈指状交错接触;白云石胶结物呈乳白色,局限分布于溶蚀孔洞的边缘。镜下可进一步划分为3种类型基质白云石,即漂浮状细晶直面自形—半自形基质白云石(Md1)、细—中晶直面自形—半自形基质白云石(Md2)、中—粗晶它形曲面基质白云石(Md3),以及一种鞍形白云石胶结物(Sd)。Md1沿缝合线呈漂浮状分布于灰泥基质中,可能为浅埋藏环境下压溶作用的产物。Md2与Md3具有与宿主灰岩相似的δ¹³C、δ¹⁸O和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素特征,指示白云石化流体主要来源于二叠纪同期海水,而相对较高的成岩温度说明受二叠纪末大规模火山活动的影响显著。鞍形白云石及其后的方解石胶结物具有明显偏负的δ¹⁸O值和放射性⁸⁷Sr/⁸⁶Sr...     

川西中二叠统栖霞组白云岩特征与成因

近期在川西地区中二叠统栖霞组斩获的多个白云岩油气发现彰显了白云岩储层的油气潜力,但该组白云岩储层非均质性极强,白云岩化机制不明确,优质白云岩储层分布预测困难。研究综合分析了该组不同类型白云岩的岩石学和地球化学特征,结合沉积相背景和峨眉山大火成岩省热事件,系统总结了不同类型白云岩化作用的期次和成因。结果显示：川西地区栖霞组白云岩多为斑状或层状分布,白云石晶体以细晶为主,中-粗晶、泥-粉晶次之,伴少量鞍状白云石胶结物。泥-粉晶白云岩主要发育在栖霞组底部,白云石晶体多为半自形-他形晶,常与草莓状黄铁矿伴生,部分泥晶白云石呈球粒状、哑铃状和花椰菜状;泥-粉晶白云岩的δ¹³C(VPDB)为负值,δ¹⁸O(VPDB)处于正常海水数值范围内,这些特征表明泥-粉晶白云岩可能为微生物介导作用的产物。细晶白云岩在栖一段和栖二段都有发育,其白云石晶体主要为自形-半自形晶,多具有雾心亮边结构,在阴极发光下晶体内部呈棕色-暗红色,向外过渡为亮红色后再变暗;细晶白云岩具有明显的残余粒屑结构,表明前驱岩岩性为颗粒灰岩;细晶白云岩的δ¹⁸O(VPDB)...     

华北地区晚三叠世岩相古地理特征

由于前人对华北地区晚三叠世岩相古地理的系统研究较少,其沉积格局及演化规律尚不明朗。基于层序地层学理论,根据华北地区上三叠统整体发育特征,将其划分为卡尼阶和诺利-瑞替阶共 2 个等时地层单元,并以优势相法分别编制了岩相古地理图。晚三叠世华北地区整体上东高西低,地层东薄西厚,以陆相沉积为主。主要沉积区位于鄂尔多斯盆地和南华北地区,前者为开阔的内陆坳陷湖盆,岩相北粗南细,厚度北薄南厚,沉积中心偏南,上三叠统油气资源主要分布于盆地中西部地区;后者由一系列小型湖盆组成,沉积中心位于西北部,以济源地区上三叠统最为发育,其他地区仅为零星分布,储层物性总体较差,上三叠统油气资源匮乏。通过对华北地区晚三叠世岩相古地理的研究,明确了盆地演化、沉积体系、烃源岩、储集层的时空分布规律及其相互关系,认为主要存在自生自储、上生下储和下生上储等 3 种生储盖组合类型,指出了鄂尔多斯盆地盐定三角洲、环县三角洲、甜水堡三角洲和环县-甘泉地区以及济源盆地为其油气勘探的有利方向。     

北大巴山地区鲁家坪组页岩地球化学特征及勘探意义

为揭示北大巴山地区下寒武统暗色页岩的生烃潜力,以该区鲁家坪组野外露头区样品的分析数据为基础,分析鲁家坪组烃源岩的地球化学特征,并探讨其页岩气勘探意义。结果表明：北大巴山地区鲁家坪组烃源岩有机质丰度高,样品TOC质量分数为0.182%～9.063%,平均值为3.21%;有机质类型为Ⅰ—Ⅱ₁型,有机质主要来源于低盐度浅水中的菌藻类微生物;镜质体反射率（R_O）值为1.36%～ 2.56%,平均值为1.86%,岩石热解峰温（T_max）为418～530℃,平均值为460℃,烃源岩已进入高成熟—过成熟阶段,表明处于生湿气或干气阶段,原始生烃潜力较好;北大巴山地区鲁家坪组暗色页岩厚度大,热演化程度高,烃源岩中的裂隙、溶孔可成为页岩气的吸附储集空间,构造改造较弱区及侧向封堵良好的断层下盘有望形成页岩气富集的有利区。     

川东北地区雷口坡组储层特征及其形成条件

四川盆地川东北地区中三叠统雷口坡组整体沉积环境以蒸发台地相为主,沉积了以大套膏岩和白云岩为主的蒸发岩。雷口坡组可细分为雷四、雷三、雷二和雷一段。雷四段地震响应表现为"弱波峰、较低频、较连续反射结构"的曲线特征。储层总体为Ⅲ类储层,以低渗为主,个别储层段表现为Ⅱ类储层。储集空间类型主要有溶洞、溶扩缝、构造缝,为一套岩溶储层。研究认为,雷口坡组雷四段储层发育与分布受沉积相和风化壳共同控制;研究区发育的台地蒸发相、泻湖相形成的云岩,在雷口坡组末期岀露地表遭遇剥蚀形成风化壳,并受大气淡水沿不整合面及裂缝的淋滤、溶蚀作用形成一套优质储层。     

川西南地区中二叠统栖霞组白云岩储层特征及成因

通过岩心观察、薄片鉴定、阴极发光和地球化学分析等方法,对川西南地区中二叠统栖霞组白云岩特征及成因进行了研究。研究结果表明：①研究区栖霞组基质白云岩主要是细—中晶白云岩,其次为粉—细晶白云岩,并伴生少量粗晶鞍形白云石。②研究区细—中晶白云岩与同期颗粒灰岩方解石胶结物的稀土配型模式一致,具有现代海水典型稀土配分特征,为半局限水体动荡环境下沉积的颗粒灰岩交代而成;粉—细晶白云岩具有∑REE含量较高、Ce微弱正异常、LREE整体抬升的平坦稀土配型形态特征,为半局限水体安静环境下沉积的泥晶灰岩或粒泥灰岩交代而成。不同类型白云石Fe,Mn元素含量随云化程度加深表现出协同性升高,表明其具有相同成因。③研究区沿坡折带发育的生屑滩滩间存在局部蒸发受限环境,形成浓缩咸化海水,发生准同生期回流渗透白云石化作用,主要形成粉—细晶白云岩;早成岩—浅埋藏期峨眉山大火成岩省岩浆活动提供异常高热,高温孔隙水与先期白云岩进一步进行水岩作用,形成细—中晶白云岩,具“雾心亮边”特征;埋藏期深部热液沿裂缝运移,在裂缝和围岩中沉淀出鞍形白云石。生屑滩导致的半局限环境与热源叠加是研究区白云岩形成的关键。     

论四川盆地中二叠统栖霞组天然气勘探

四川盆地的栖霞组主要为灰-灰黑色灰岩及生物碎屑灰岩,沉积相以碳酸盐台内生屑滩相、深和浅缓坡相为主,海水较平静,生物繁茂,富含有机质,具志留系和阳新统2套较好的生油层,生气强度一般＞20×10⁸m³/km²,最高达170×10⁸m³/km²,是四川盆地最好的优质生油层。由于灰岩结构以泥晶为主,孔渗差,储气主要靠白云岩化作用、古岩溶作用和裂缝作用,白云岩化作用改善了孔隙空间,古岩溶形成了洞穴（钻具放空量最大可达4.75m）,裂缝主要起着孔洞间的连通作用。尽管目前栖霞组的勘探程度尚很低,钻获的气藏较少,但也有高产气井,如自流井气田自2井栖霞组与茅口组合采已累积采气＞46.6×10⁸m³说明潜力不小,前景乐观。     

Geochemical characteristics of the Permian Changxing Formation reef dolomites, northeastern Sichuan Basin, China

The recent discovery of deep and ultra-deep gas reservoirs in the Permian Changxing Formation reefs, northeastern Sichuan Basin is a significant development in marine carbonate oil & gas exploration in China. Reef dolomites and their origins have been major research topics for sedimentologists and oil & gas geologists. The petrography, trace element and isotope geochemistry of the reef dolomites indicated that the dolomites are characterized by low Sr and Mn contents, relatively low Fe contents, very similar δ 13 C and δ 18 O values and very different 87 Sr/ 86 Sr ratios. Although the calculated results of the fluid mixing suggested that a mixture with 85%-95% meteoric water and 5%-15% seawater seemed to be the dolomitizing fluids of the reef dolomites, the low Mn contents, relatively low Fe contents, high δ 13 C values and high homogenization temperatures of the dolomites did not support that there were large proportions of meteoric water in the dolomitization process, and the 87 Sr/ 86 Sr ratios which were close to coeval seawater also did not support the possibility of the mixture of deep-burial circulated fluids from clastic rocks. High temperature deep-burial circulated seawater with low Mn and Fe contents, high Sr content and high δ 13 C values from the dissolution of widely distributed Triassic evaporites during the burial diagenetic processes (including dehydration of water-bearing evaporites) could have been the dolomitizing fluids of the reef dolomites.     

川西北中二叠统栖霞组白云岩成因探讨

川西北地区中二叠统栖霞组中上部不同程度发育细晶-粗晶的白云岩、灰质白云岩和白云质石灰岩,是该地区有利的储集层.前人对该类白云岩的成因认识有大气淡水与海水混合成因、埋藏成因和"玄武岩淋滤化"作用成因等3种.根据野外及室内薄片观察,结合阴极发光、碳氧同位素、地球化学等分析资料以及区域地质特征,综合分析认为该类白云岩是由埋藏...     

四川盆地中泥盆统和中二叠统天然气地球化学特征及成因

中泥盆统和中二叠统是近年四川盆地天然气勘探获得重大突破的领域,但其天然气来源尚不明确,影响下一步勘探部署决策。开展了中泥盆统和中二叠统天然气地球化学、储层沥青及烃源岩生物标志物等特征的综合研究。结果表明:①中泥盆统和中二叠统天然气均属于二次裂解的干气,甲烷含量>86%,含少量乙烷、丙烷等烃类气体及少量的氮气、二氧化碳、硫化氢等非烃气体,不同区域的天然气成熟度存在差别;②天然气的δ13C1值为-35.7‰^-27.3‰、δ13C2值为-38.7‰^-26.6‰、δ13C3值为-37‰^-26.5‰、δ2HCH4值为-141‰^-125‰、δ2HC2H6值为-164‰^-112‰,为腐泥型气和以腐泥型为主的混合型气;③不同区域天然气δ13C1值、δ13C2值和δ2HCH4值的差异,与其来源于不同时代烃源岩贡献比例大小有关。川西北地区双鱼石构造中泥盆统和中二叠统、川西南部地区中二叠统、川中古隆起中二叠统天然气主要源于寒武系筇竹寺组和中下二叠统烃源岩,川西南部中上二叠统火山岩天然气主要源于筇竹寺组烃源岩,川西北地区河湾场构造、川东地区和川南地区中二叠统天然气主要源于志留系龙马溪组烃源岩。研究成果对四川盆地中泥盆统和中二叠统下步天然气勘探部署决策具有重要的指导意义。     

四川盆地西南部平探1井中二叠统栖霞组天然气勘探新突破及其意义

2020年,四川盆地西南部地区(以下简称川西南部)平探1井在中二叠统栖霞组钻遇台缘带孔隙型白云岩储层并获得高产工业气流,实现了该区中二叠统天然气勘探的新突破。为了深化对栖霞组的地质认识,指导该区带天然气勘探,在分析平探1井钻探成果的基础上,对该区的烃源条件、储层特征、保存条件等油气成藏要素开展了研究,探讨了该区栖霞组天然气的勘探潜力及下一步的勘探方向。研究结果表明:①川西南部栖霞组储层以中、细晶白云岩为主,储集空间主要为溶蚀孔洞、晶间孔、粒间孔和裂缝,为低孔、中—低渗透裂缝—孔隙型储层,局部发育高孔高渗储层;储层横向展布受台缘滩控制,主要沿邛西—平落坝—名山—汉王场一带大面积分布;②该区栖霞组天然气的来源与双鱼石构造类似,由下寒武统筇竹寺组泥页岩和中二叠统泥灰岩混源构成,主要来源于前者;③该区纵向上不仅具有"双层构造"特征,而且三叠系盐膏层具有区域封盖条件,二叠系的构造圈闭及构造—岩性复合圈闭形态完整、保存条件良好,为栖霞组天然气聚集成藏提供了有利的场所。结论认为,川西南部中二叠统具有较好的天然气成藏条件,平探1井的突破展示了该区栖霞组台缘带白云岩储层良好的天然气勘探潜力。     

川西北下二叠统栖霞组斑马状白云岩地球化学特征及形成过程——以ST18井为例

四川盆地下二叠统栖霞组具有丰富的天然气资源。近年来,川西北地区在栖霞组取得了重大的油气勘探突破,其中优质储层主要位于白云岩层位。然而,有关该区栖霞组白云岩的成因至今仍有争议。ST18井钻遇栖霞组,岩心观察发现特殊的斑马状白云岩。针对斑马结构中的亮带和暗带,系统开展了岩石学和地球化学的对比研究。斑马结构中亮带由中粗晶—鞍形白云石组成,阴极发光呈亮红色;而暗带则由中—细晶白云石组成,阴极发光呈暗红色。亮带和暗带白云石的δ¹³C值均在同时期海水δ¹³C值范围内,而δ¹⁸O值较同时期海水偏负,表明白云石化流体来源于海水,且受到较高温度的影响,使得氧同位素发生分馏。亮、暗带白云石有序度均较高,推测是在后期埋藏作用下发生了调整,使得有序度增加到同一水平。此外,热液矿物黄铁矿的发现进一步证实了白云岩形成过程中热液流体的参与。研究表明,ST18井栖霞组斑马状白云岩的形成过程主要经历了以下三个阶段：(1)流体沿着构造裂缝溶蚀—交代原始灰岩,形成暗带白云石;(2)热流体沉淀形成亮带白云石;(3)深埋藏环境下亮暗带白云石均发生调整,形成有序度较高的斑马状白云岩。     

四川盆地中二叠统栖霞组与茅口组烃源岩的差异性

四川盆地中二叠统栖霞组和茅口组都具有良好的油气勘探前景,目前对这2套烃源岩的横向和纵向分布特征还鲜有报道。为此,通过对17口井111块栖霞组和茅口组岩心样品实测总有机碳含量(TOC)的标定,运用分段平均值法,建立了自然伽马测井曲线与烃源岩TOC的关系式,利用该关系式对全盆地117口井的上述2套烃源岩TOC进行了测井评价。结果表明:(1)横向上,栖霞组和茅口组烃源岩在全盆地均有分布,发育以川东地区为最好;(2)茅口组烃源岩在平面厚度、有机碳含量及生气强度等方面均优于栖霞组,前者厚度介于30~220 m,TOC介于0.5%~3.0%,为中等—好烃源岩,而后者厚度介于10~70 m,TOC介于0.5%~2.0%,为差—中等烃源岩;(3)纵向上,栖霞组烃源岩主要分布在栖一段,茅口组烃源岩主要发育于茅一段和茅二c层。结论认为:(1)栖霞组生气强度很低,绝大部分地区小于10×10~8 m~3/km~2;(2)而茅口组生气强度则明显较高,为10×10~8~60×10~8 m~3/km~2且大部分区域都大于20×10~8 m~3/km~2;(3)后者具备形成大型气田的物质基础。