第四部分有关油气生成、运移和蚀变的新认识

在澳大利亚南缘的浅滩上常常可见到重沥青质原油。常规的生物标记化石分析表明，可能的烃源岩缺乏陆源有机质，应为晚侏罗世或白垩纪的深相页岩或钙质页岩。从这些浅滩沥青质原油的分布位置和产出历史来看，它们来自当地的海上盆地。但是，该区的钻井稀少并局限在浅水区，烃源岩尚未确定。     

塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层形成控制因素及储层类型研究

多种成因类型优质储层的广泛发育是塔里木盆地中部地区奥陶系油气勘探不断取得重大突破的一个重要因素。本在大量现场岩心观察和室内研究的基础上，从沉积相、构造作用、白云化作用和溶蚀作用四个方面对本地区奥陶系碳酸盐岩储层的形成进行了阐述，并在此基础上对本区奥陶系储层的类型进行了分类。本的研究成果不仅对本地区油气的勘探开发具有重要的指导作用，对其它地区碳酸盐岩地层的油气勘探亦具有很大的借鉴意义。     

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。     

通南巴构造带嘉二段碳酸盐岩储层特征及其控制因素

通南巴构造带嘉陵江组二段（Tj2）下部以砂屑白云岩为主的储层分布广泛，横向分布较稳定，为浅滩沉积，储层具有较强的非均质性，储集空间类型以铸模孔、粒内溶孔和小型溶洞为主，发育少量晶间孔、晶间溶孔和各种微裂缝。研究认为，影响该区带储层发育的最主要因素为沉积相、成岩后生变化中的白云石化和溶蚀作用、成岩环境变化以及构造破裂作用。     

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。     

构造控制热液白云岩储层相的综述

构造控制的热液白云岩（HTD）储层相和相关的淋滤灰岩都是北美洲重要的油气产层，而在全球范围的勘探中也日益得到重视。这些储层分布在密歇根盆地、阿巴拉契亚盆地以及加拿大东部和美国其他盆地奥陶系（局部为志留系和泥盆系）的多个构造带、西加拿大沉积盆地的泥盆系和密西西比系地层、大西洋裂谷边缘的侏罗系以及阿拉伯湾和其他地区的侏罗系-白垩系层位。 热液白云石化系指埋藏条件下的白云石化，通常深度不大，作用流体（一般都是真正的盐水）的温度和压力均高于附近主岩地层的环境条件。主岩地层通常为灰岩。热液白云岩储层相成因证据的获得，需要综合使用埋藏-热作用史图、流体包裹体温度数据和就位时间的制约因素。热液白云岩储层相是热液矿床系列的组成部分，这一系列还包括了沉积-喷发型铅锌矿和以热液白云岩为主岩的密西西比河谷型硫化物矿床。以上三类矿床都明显受控于扭张和／或走滑（扭）断层，而流体流动一般均集中在扭张和膨胀的构造部位以及上盘。扭断层负花状构造上方的扭张凹陷是热液白云岩储层相的有利布井位置。 交代型和孔隙充填型的鞍状白云岩都是热液白云岩储层相的典型特征。在许多储层中，基质交代白云岩和鞍状白云岩差不多是在同期形成的，而且具有相同的流体和相同的温度条件。对于白云石化的横向延伸范围、所形成白云岩的结构、孔隙类型和孔隙体积而言，原始主岩相均有重大影响。角砾岩、条带状组构、剪切微裂缝和其他岩石特征均记录了此类储层的短期剪切应力和孔隙流体压力瞬时变化，在活动断层附近更是如此。高温热液的间歇性作用（脉动）可能使主灰岩的干酪根发生蚀变，这一过程可称为“强制成熟作用”。基底高地、下伏砂岩（和／或碳酸盐岩？）含水层（很可能超压）以及上覆和内部的页岩封闭层和弱透水层，也都可以限制或影响HTD的就位。 虽然仍存在许多问题和不确定性，尤其是在镁和盐水的来源以及质量平衡等方面，但对HTD成藏层带的认识和积极探索仍在继续发展。三维地震成像和地震异常成图技术的频繁使用，再加上对构造凹陷线性走向带的斜向水平钻井，都有助于降低这种储层的勘探开发风险。     

烃类微渗漏及近地表相关蚀变的模型

近年来地表和近地表的地球化学勘探方法虽然取得了很大进展，但对于这些方法与油气藏相联系的科学基础，仍有必要深入认识。关于曾使用过的多种化探方法，我们考察了有关文献，并将这些文献信息与大约100人－年工作经验相,终得出了本文的结论。有证据表明，来自储层的烃类微渗漏很可能涉及胶粒大小的浮升“微气泡”，由轻烃（主要是甲烷至本烷）组成，可通过充满水的裂缝、节理和层面网络而快速上升。这些烃类在受到细菌消耗时会产生二氧化碳和硫化氢，它们可以使沉积物发生蚀变，从而在地貌、地震、磁性和放射性等方面产生可以检测的变化。为了寻找有产能的油、气藏，我们综合使用了以下方法：（1）土壤气态烃的航空遥感和实验室分析；（2）浅源航磁和土壤磁化率测量；（3）航空和地表伽马射线测量；（4）地貌研究。使用结果表明，在特定的地质环境中，这些方面能明显提高初探井的成功率并降低油气发现成本。然而这些地表方法无法揭示油气藏的深度、规模或性质，或者说能否找到有产能的油气都无法确定。     

准噶尔盆地西北缘下二叠统油气储层中火山物质蚀变及控制因素

通过岩心分析、显微镜下观察（常规、铸体薄片和扫描电镜）、岩石地球化学分析测试等技术手段,以准噶尔盆地西北缘下二叠统油气储层为实例,研究了火山岩、火山碎屑岩和火山岩屑质砂砾岩中的火山玻璃、火山碎屑、长石以及辉石、角闪石等火山物质的低温-埋藏蚀变作用。镜下观察发现,在含火山物质油气储层中,常见对储集空间具有重要影响的自生矿物主要有绿泥石、沸石（包括方沸石、片沸石和浊沸石）、方解石、钠长石和自生的石英。结合共生关系、元素组成和元素迁移,分析了自生矿物的微观特征和成因,建立了火山物质蚀变的成岩演化序列,可以概括为：①火山玻璃水化—蒙脱石化—沸石化及各种沸石的转化——钠长石化;②铁镁矿物影响的绿泥石化;③长石蚀变向绿泥石和方解石转化,后期发生钠长石化。在研究区,火山物质的蚀变和自生矿物的析出与中-基性的母岩物质组成密切相关,并受地层温度、压力、孔隙水的化学性质控制。研究火山物质蚀变的产物、蚀变过程及控制因素,能够明确含火山物质的油气储层质量差异机理,为优质储层预测提供科学的依据。     

渤海湾盆地渤中21-2 构造碳酸盐岩储层发育特征及其控制因素

近年来渤海油田新生界的油气勘探取得了较多成果,但其古生界碳酸盐岩潜山的勘探程度却较低。通过分析渤海湾盆地渤中21-2构造钻探古生界碳酸盐岩潜山获得较好发现的渤中21-2-A井的岩心、岩屑、钻井、测井及测试等资料,结合岩石学、矿物学、地球化学等实验数据,确定研究区古生界碳酸盐岩的岩性主要为白云岩、灰岩、云灰岩、灰云岩和泥岩等,其中白云岩的储集物性普遍好于灰岩;储集空间类型主要为孔隙、溶洞和裂缝3种;储层类型整体以溶洞型储层为主,纵向上大致分为3段;其中,古生界上段和下段主要发育溶洞型储层,中段以溶洞—裂缝型储层为主,且储层发育程度主要受沉积相类型、岩溶作用和构造破裂作用控制。研究结果表明,渤中21-2构造发育台内滩、滩等有利沉积相带;其主体区整体处于岩溶高地及岩溶斜坡的有利古地貌背景,且未被中生界覆盖,有利于岩溶作用,应为古岩溶储层的有利发育区。     

纽约州上奥陶统特伦顿-布莱克里弗群热液白云岩储层的成因和特性

过去的十年来，在纽约州中南部上奥陶统布莱克里弗（BlackRiver）组的横向不连续白云岩中先后发现了20多个新气田。这些白云岩出现在地震资料可以识别的深入基底的扭断层附近。解释认为，分布在狭长的以断层为界的构造低地及其周围的大多数气田都属于负花状构造。断层远处的地层是不渗透的石灰岩，它们构成了有关储层的侧向封闭层。在多数情况下，这些断层消失在上覆的特伦顿（Trenton）组石灰岩和尤蒂卡（Utica）组页岩内。孔隙度主要发育于内壁覆盖有鞍状白云石的孔洞、角砾和裂缝带中。在本次研究所描述的布莱克里弗群岩心中，基质孔隙度不常见。 深入基底断层附近的白云岩不规则分布以及地球化学和流体包裹体的分析都支持鞍状和基质白云岩具有与断层有关的热液成因。因为处于反常规的构造环境（即构造低地对构造高地），此类成藏层带多年来都没有被发现。如能采用适当的构造-地层-成岩作用综合模型，就有可能在纽约州的布菜克里弗群和全球的碳酸盐岩地层中发现更多的热液白云岩天然气藏。     

构造控制热液白云岩储集相综述（五）

9 热液成因证据 证明白云岩为热液成因需要的证据是，形成白云岩的流体温度要比宿主碳酸盐岩周围的温度高（大于10℃）。至少有两种方法可以帮助证明这一点：     

构造控制热液白云岩储集相综述（七）

19凹陷的成因和勘探意义 19。1特征和机理凹陷（sag）在含热液白云岩（HTD）的碳酸盐岩地层项部是可以用地震方法辩认的洼地（depression）（图24—26，表1），这种凹陷显示与母岩地层中的HTD产状具有较高的正相关。     

断裂系统对碳酸盐岩有效储层的控制及其成藏规律

古生界碳酸盐岩地层是我国油气勘探的重要层系之一,碳酸盐岩储层的形成和保存与次生孔 缝-洞的演化有密切的关系。地层不整合和断裂系统是影响碳酸盐岩储层发育的重要因素。根据断裂系统的不同性质及其影响碳酸盐岩储层裂缝演化和诱发溶蚀的不同机理,研究了4种断裂系统对碳酸盐岩储层的影响：①断层性质反转对碳酸盐岩储层形成和油气成藏的影响;②断层相关褶皱形成不同的碳酸盐岩储层和油藏类型;③多期、多类型断层叠加作用影响碳酸盐岩储层演化及其石油地质特征;④断裂导致热液蚀变或优化储层性能与油气成藏。研究揭示了反转断层表现出晚期成藏的理想条件为早期拉张晚期深埋生烃,以及断层相关褶皱有利于碳酸盐岩地层形成内幕型背斜油气藏;针对不同类型和多期次叠加断裂系统控制碳酸盐储层形成、保存及其成藏特征,分析得出断层富集带、多期断裂的垂向叠置、岩溶缓坡地貌以及构造热液的上升盘有利于形成碳酸盐岩有效储层和相关的油气聚集。     

应用变尺度分形技术研究缝洞型碳酸盐岩储层的非均质性

分形几何理论已被广泛应用于储层非均质性研究中。运用分形理论的变尽度分析技术（R/S分析），通过对塔河油田奥陶系岩溶缝洞型碳酸盐岩储层测井曲线的分析，提出了利用DR指标计算岩溶缝洞型储层分维值的方法。对该地区岩溶缝洞发育的典型井段的测井数据进行了实际处理，并对岩溶缝洞发育程度定量评价进行了尝试性的解释，对分维值的高低与岩溶缝洞发育程度之间的关系进行了初步研究。     

四川盆地磨溪构造嘉二段孔隙型碳酸盐岩储层的评价

嘉二²B层的粉晶云岩储层和嘉二¹亚段的泥晶-泥粉晶云岩储层是川中磨溪构造嘉二段气藏的主力产层,物性较好,且平面上分布稳定,但测试成果显示,其产能相差甚远。对储层岩石的镜下特征、毛细管压力特征以及孔隙度与渗透率关系等方面进行的分析表明,这两套储层的微观孔喉结构差异较大,嘉二¹亚段储层尽管孔隙度较高,但由于喉道细,连通性差,流体在其中的渗流能力因此明显下降。笔者采用主成分分析法,从原始变量的相关矩阵出发,通过研究其内部结构,找出起主导作用的新变量,针对不同孔喉结构的储层分别建立不同的分类评价标准,从而更客观地反映储层对流体产出的贡献值。     

加拿大不列颠哥伦比亚省克拉克湖气田中泥盆统奴角组具有后续热液蚀变的弥漫型白云石化

加拿大不列颠哥伦比亚省的克拉克湖气田位于已发生弥漫型白云石化的中泥盆统奴角组中。克拉克湖气田储层主要由弥漫型白云岩构成，同时也有一些鞍状白云岩。在鞍状白云岩任-10米长的取心层段，岩性的体积变化范围为灰岩为零到白云岩为20％～40％（局部高达80％）。有些鞍状白云岩是交代成因，另有一些则是胶结物，而且这两种鞍状白云岩都伴生了溶蚀孔隙度和重结晶的基质白云石。 本次研究的主要目的是要确定基质白云石和鞍状白云石的成因和形成时间，特别是要确定这些白云石是否属于热液成因。岩相和地化的综合研究发现，弥漫型基质白云石化是晚泥盆世到密西西比纪期间盐饱和卤水长距离运移的结果。流体包裹体的均质化温度显示，基质白云石化的温度大约在150℃（未校正）到190℃（已校正）之间。这些温度明显不同于皮斯河穹隆以南艾伯塔盆地白云石化泥盆系礁的已发表研究成果。那里的弥漫型白云岩化是由性质略有改变的海水在大约为60-80℃的温度下发生平流的结果，而且那里也从未出现过热液作用。克拉克湖的鞍状白云石与基质白云石不属于同一成因，而且也不是热液白云石化的产物（从严格意义上说）。相反，它们是在晚泥盆世到密西西比纪极高温度流体流动和板块边缘构造运动期间，因石膏饱和卤水的侵入而使基质白云石发生热液蚀变的产物。流体包裹体的均一化温度表明，热液蚀变的温度介于230℃（未校正）和267℃（已校正）之间，明显高于奴角组埋藏期间所获得的190℃温度。石盐和石膏饱和卤水的来源是中泥盆世的蒸发岩形成环境，大约在克拉克湖以南和／或以东200公里处，也就是在皮斯河穹隆附近。     

川东北部地区飞仙关组沉积相对鲕滩储层分布的控制

川东北部地区飞仙关期属于川东碳酸盐台地的一部分，位于长兴晚期-飞仙关早期发育的开江-梁平海槽的东北侧。飞仙关组鲕滩储层主要是鲕粒坝（滩）经云化及溶蚀作用改造后形成的残余鲕粒云岩类孔隙性储渗体，是四川气田目前勘探的重点区层。储层的分布明显受沉积相带控制，鲕滩储层随沉积相带的演化在纵横向上不断迁移。在目前3750km^2的探区内，庞家山-月溪场-紫水坝一线以西为储层发育的最有利区，向北东方向储层物性变差。这已被目前的勘探实践所证实。     

构造因素对塔中地区礁滩体储层的控制作用

塔里木盆地塔中地区台地边缘礁滩储集体的发育是该区油气成藏的关键,储层发育的控制因素一直以来都是该领域研究的热点问题。通过对塔中Ⅰ号断裂带地区构造作用与储层发育关系的分析,认为该区上奥陶统良里塔格组台地边缘礁滩体灰岩储层是构造因素及构造控制下多种因素共同作用的产物。大规模构造运动控制区域和局部沉积相的发育,进而明显影响到不同区段储层的岩石类型和与之相关的储集物性;除构造破裂作用可直接为储层提供储渗空间外,导致储层次生孔洞形成的各类溶蚀作用均受到构造活动的制约与影响。构造作用是该区礁滩体储层形成的基础和后期演化的必要条件,并最终影响储层的空间分布特征。从构造因素的主导作用出发,探讨储层的控制因素,有助于储层的全面评价与预测。     

塔中-巴麦地区构造沉积演化及其对奥陶系储层的控制

利用近期获得的钻井、地震资料,开展塔中-巴麦地区早古生代构造沉积演化研究,提出塔中-巴楚-玉北地区加里东中期形成了统一的大型"古隆起",控制着晚奥陶世早、中期沉积相的展布;加里东晚期-海西早期,大型"古隆起"分化发展,和田"古隆起"定型,包括玉北地区东部及塔中南坡在内的塘古巴斯坳陷区北东向"潜山"构造带形成,塔中北坡发育北东向走滑断裂带.受早古生代构造-沉积演化特征控制,塔中-巴麦地区奥陶系碳酸盐岩储层发育宏观地质条件存在差异.塔中-巴楚位于加里东中期大型古隆起的主体部位,中、下奥陶统具备加里东中期Ⅰ幕岩溶储层发育条件;玉北中西部、巴楚西部以及塘古巴斯坳陷区北东向潜山构造带还具备加里东晚期-海西早期岩溶储层发育条件;塔中Ⅰ号断裂带以北的顺托果勒地区长期位于古隆起的斜坡部位,北东向断裂发育且多期活动,奥陶系碳酸盐岩发育与之相关的缝洞型储层.