鄂尔多斯盆地乌审旗古隆起对岩溶气藏的控制机理

随着鄂尔多斯盆地北部中国石化大牛地区块一系列深井的钻探成功,发现乌审旗古隆起对奥陶系马家沟组的成藏起着重要的控制作用。在充分利用盆地北部钻井、地震和分析化验资料的基础上,研究乌审旗古隆起的形成与演化对下古生界成储和成藏的控制作用。结果表明：(1)乌审旗古隆起形成于新元古代,一直持续活动到奥陶纪末,具有“水上、水下交替发育”的特点,可分为5个演化阶段;(2)乌审旗古隆起在早古生代的持续活动造成了其东侧断裂系统发育,这些断裂为加里东期—海西期马家沟组岩溶作用提供了通道,形成深层岩溶储层;(3)乌审旗古隆起上沉积水体较浅,利于微生物岩的形成和准同生白云石化,可以形成白云岩孔隙型储层;(4)乌审旗古隆起东侧的断裂是成藏期天然气运移的主要通道,断裂沟通了多套储层,具有“三向供烃、断裂控储、立体成藏”的特征。该研究为鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系的立体勘探提供了一种新模式。     

鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧非岩溶白云岩储层成因

近年来,鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组顶部除岩溶碳酸盐岩储层外,非岩溶白云岩储层也取得了天然气勘探突破。根据岩心观察、显微薄片鉴定、物性分析和测井录井等资料,研究了鄂尔多斯盆地中央古隆起东侧奥陶系马家沟组马五⁵―马五⁶亚段的沉积微相,分析了非岩溶白云岩储层特征及主控因素。结果表明：储集岩类型以砂砾屑白云岩和晶粒白云岩为主;储集空间类型主要为残余粒间孔、晶间孔和溶蚀孔,属非均质性较强的低孔隙度低渗透率储层;沉积环境为局限台地,包括潮缘滩、云坪、灰云质潟湖、灰质潟湖和膏质潟湖微相;储层分布明显受古隆起附近潮缘滩微相和选择性埋藏白云石化作用的控制;重结晶作用、胶结作用、压实压溶作用和充填作用等多种破坏性成岩作用导致了储层致密化;裂缝的存在改善了致密白云岩储层的物性,并且沟通了保存下来的孤立残余粒间孔和岩溶溶蚀孔。总之,潮缘滩微相中的埋藏白云石化、顺层岩溶作用和裂缝改造作用是储层发育的关键因素,有利于相对优质白云岩储层的形成。     

四川盆地中二叠统茅口组储层形成与古构造演化关系

以钻井与测井资料、盆地基干地震剖面及区域地质资料为基础,开展了四川盆地中二叠统茅口组储层发育特征及主控因素分析,系统讨论了古构造演化与茅口组沉积地貌、岩溶地貌及白云石化带之间的关系,预测了储层发育有利区带。研究认为,加里东运动奠定了中、下二叠统沉积前的基本地貌格局,而峨嵋地幔柱隆升作用则持续影响了整个二叠纪的古地貌演化,使四川盆地西南部成为继承性古地貌高带。该区既是茅口组高能滩体发育的沉积地貌高带,也是茅口组顶部风化壳岩溶古地貌高地。峨眉地裂运动的构造张裂活动,为茅口组在早期滩体沉积或岩溶改造的基础上,叠加多期次白云石化及溶蚀作用提供了热液及酸性成岩流体的运移通道,在很大程度上控制了盆内茅口组白云岩储层的分布。     

鄂尔多斯盆地马家沟组中组合岩相古地理新认识及油气勘探意义

准确的岩相古地理恢复对于预测鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组中组合白云岩储层分布具有重要的意义。为此,从分析古构造背景对沉积的控制作用出发,基于对大量钻井岩心和岩石薄片的观察结果,结合测井岩石结构组分解释、单因素图分析、地震资料解释等成果,建立了该盆地马家沟组中组合沉积模式,并客观地恢复了马五5、马五7、马五9这3个亚段的岩相古地理。结果表明:(1)马家沟组中组合具有隆、洼相间的沉积特点,中央古隆起东侧发育乌审旗—吴起和神木—榆林—延安2个南北向展布的次一级低隆带,在二者之间发育台内洼地,至盆地东部米脂地区则为潟湖沉积;(2)该盆地元古代发育4条北东向展布的裂陷槽,对奥陶纪沉积格局具有重要的影响,同时控制了马家沟组中组合台内颗粒滩的展布;(3)受隆、洼相间沉积格局和元古代裂陷槽的共同影响,中组合台内颗粒滩主要发育在神木—榆林—延安和乌审旗—吴起2个低隆起带上,并呈北东向近似雁列式分布。结论认为,上述2个低隆起带是该盆地马家沟组中组合优质白云岩储层的主要发育区。     

鄂尔多斯盆地怀远运动不整合面特征及油气勘探意义

怀远运动不整合面是华北地台上一个重要的区域性不整合面。在对华北地台怀远运动表现形式与地质特征调研分析的基础上,基于大量的露头、岩心观察和地震资料解释工作,对鄂尔多斯盆地怀远运动不整合面存在的证据、特征及其与储层和油气成藏的关系进行了深入分析,并取得了新认识。研究认为：①鄂尔多斯盆地奥陶系深层存在由怀远运动形成的区域不整合面,并可能发育大型喀斯特岩溶沟谷地貌体系;②该区域不整合面及相关沟谷地貌体系为上覆马家沟组中-下组合（马四段—马一段）沉积提供了古地貌背景,并控制了其沉积格局与有利储集相带展布,同时也控制下伏下奥陶统—寒武系—长城系白云岩化与风化壳储层发育;③该区域不整合面为不同来源天然气的区域性横向运移提供了有利通道,是油气运移的“高速公路”,同时也为油气聚集提供了有利场所,其中不整合面附近的上、下层位有利于天然气的大规模聚集与成藏,可能是继奥陶系顶面风化壳领域后又一勘探新领域,值得重视。目前对盆地内部怀远运动不整合面的认识还比较薄弱,建议加强三维地震勘探部署,以推动鄂尔多斯盆地的地质认识创新和勘探新发现。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组沉积层序及其对储层发育的控制作用

通过对鄂尔多斯盆地中东部地区奥陶纪马家沟期沉积及岩相古地理分析,首次系统厘定了马家沟组三级及四级层序地层格架,将马家沟组划分为3个三级层序及11个四级层序。重点针对产气层马五段开展了四级层序的岩相古地理演化研究,进而全面剖析了沉积层序对马五段白云岩储层空间展布的控制作用:(1)海平面升降加上中央古隆起的隔挡作用,造成了白云岩化作用的差异,海退期为蒸发浓缩环境下的准同生白云岩化作用,海侵期为混合水白云岩化作用;(2)白云岩化作用的差异导致了储层类型在纵向上的旋回性分布,海退期主要发育膏溶孔型白云岩储层,海侵期主要发育晶间孔型白云岩储层;(3)层序内部储层平面分布受沉积相控制,海退沉积半旋回中,潮间含膏云坪为有利沉积微相;海侵沉积半旋回中,潮间藻屑滩为有利沉积微相。     

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〗塔里木盆地和田古隆起区下古生界发育灰岩、白云岩两类储层。灰岩储层类型有灰岩溶蚀孔隙（孔洞）型储层、灰岩岩溶缝孔洞型储层和构造裂隙型储层。灰岩溶蚀孔隙（孔洞）型储层发育与加里东期、海西期不整合面没有密切的关系; 储渗空间发育受组构控制; 属低孔低渗、储集性较差的储层。灰岩岩溶缝孔洞型储层发育分布与加里东期、海西期不整合侵蚀面有着密切的关系; 发育分布非均质性强。灰岩构造裂隙型储层可发育高角度斜交或垂直层面的部分充填和未充填构造裂隙。白云岩内发育晶间孔及晶间溶孔、溶蚀孔洞、大型洞穴、风化裂隙、构造裂隙等5种储渗空间，它们构成白云岩岩溶缝孔洞型、白云岩溶蚀孔洞型两类储层。白云岩岩溶缝孔洞型储层发育与加里东期、海西期不整合面有着密切的关系; 其涉及厚度较小。白云岩溶蚀孔洞型储层的发育具有普遍性; 与加里东期、海西期不整合面关系不密切; 非均质性明显。白云岩溶蚀孔洞型储层在寒武系及下奥陶统广泛发育, 孔隙度较高, 渗透率较低，是该区最值得勘探的储层类型。     

苏里格气田下古生界储层特征及主控因素

苏里格气田下古生界马家沟组储层目前已成为该气田稳产的有力支撑,分析其储层特征及控制因素对维持气田稳产具有重大意义。利用岩心观察、薄片鉴定、阴极发光等资料,系统分析了马家沟组主力储层特征。研究表明：马家沟组储层以颗粒白云岩、晶粒白云岩和微生物岩为主,储集空间主要为晶间孔、晶间溶孔、膏模孔、小型溶蚀孔洞及粒间孔等;储层展布主要受控于岩溶作用及古地貌分布,加里东期表生岩溶作用对储层改善贡献不大,甚至是一种破坏作用;岩溶古地貌高部位主要受表生岩溶作用的影响,对储层的储集空间和连通性有一定的改造作用,使储层物性较好,单井产气量高,而岩溶古地貌低部位主要受准同生期岩溶作用的影响,物性相对较差,单井产气量低。该研究成果可为苏里格气田下古生界气藏的有利区预测提供地质依据。     

鄂尔多斯盆地早古生代庆阳和乌审旗古隆起构造演化及其对寒武系岩相古地理的控制

鄂尔多斯盆地早古生代南、北两个古隆起的构造演化过程认识尚不明确，制约了油气勘探及盆地沉积充填演化过程的研究。基于最新钻井、野外剖面及地震资料，采用地震反射接触关系和滨岸相识别等手段，对庆阳古隆起和乌审旗古隆起进行约束与刻画，认为其总体经历了寒武纪的古隆起逐渐淹没阶段、寒武纪—奥陶纪的抬升剥蚀阶段、早奥陶世冶里组-亮甲山组沉积期之后的庆阳古隆起稳定-乌审旗古隆起快速沉降阶段、晚加里东期的挤压剥蚀和古隆起范围定型阶段、石炭纪—二叠纪的古隆起消亡阶段及二叠纪之后的构造掀斜定型阶段等6个主要阶段，南、北两个古隆起具有早期发育特征相近、后期南部隆升-北部沉降的演化差异。两个古隆起形成隆-凹相间的古构造格局，对寒武系沉积储层控制明显。古隆起总体呈东缓-西陡的古地貌特征，古隆起东侧相对于西侧更有利于大面积白云岩储层的发育。庆阳古隆起和乌审旗古隆起在寒武纪的演化过程中对岩相古地理格局的控制具有差异性，总体上前者控制地貌隆-凹格局及沉积更为持续。寒武纪晚期的怀远构造运动导致鄂尔多斯盆地抬升剥蚀，致使寒武系顶部岩溶作用普遍发育。     

川北米仓山地区震旦系灯影组差异化岩溶作用分析

四川盆地灯影组以一套碳酸盐岩沉积为主,优质储层发育普遍受岩溶作用影响。川北米仓山地区早古生代为一个范围相对稳定且露出水面的陆地,在桐湾期与川中古隆起具有很好的可对比性。通过重点剖面碳、氧同位素特征分析及镜下观察,对灯影组二段和灯影组四段(下文简称“灯二段”和“灯四段”)不整合岩溶特征进行了系统对比。灯二段储层表现为葡萄状白云岩发育顺层、穿层溶蚀洞缝;而灯四段则以砂糖状白云岩晶间孔、藻纹层白云岩针状溶孔和角砾间孔隙为主,与前者相比灯四段表现为更多类型且更为发育的储集空间。灯二段、灯四段不整合面附近碳、氧同位素值由底及顶有逐渐变低的趋势,且灯四段白云岩碳、氧同位素值比灯二段整体较低,在纵向分布上更为偏负。综合说明了桐湾二幕较桐湾一幕构造抬升更为强烈,灯四段较灯二段受表生岩溶剥蚀影响更深,反映了桐湾运动不整合对灯影组储层发育起着主要控制作用。     

早成岩期岩溶特征及其对古老深层碳酸盐岩储层的成因启示——以川中地区磨溪8井区灯影组四段为例

为进一步丰富和深化古老深层白云岩储层的成因理论,以四川盆地中部磨溪8井区灯影组四段(灯四段)为例,基于岩心、岩石薄片、测井、储集物性等资料,分析灯四段岩溶特征及演化规律,并探讨了其对储层发育和保存的意义。结果表明,灯四段发育孔洞型储层,储集岩性以微生物白云岩类、岩溶角砾岩和颗粒白云岩为主,岩溶作用具有组构选择性溶蚀、花斑状溶蚀和半离解带等典型早期溶蚀特征。灯四段储层主要集中在向上变浅序列的中—上部,纵向上呈多套薄层状储层频繁叠置、韵律性分布。灯四段优质储层的发育与相对海平面频繁升降驱动的早成岩期岩溶作用密切相关,储层品质与暴露时间和溶蚀强度有关。灯四段储层主要经历了3期岩溶演化阶段:选择性溶蚀阶段、岩溶分带阶段和整体角砾化阶段。适宜的暴露改造有利于原生残余孔隙的溶蚀扩大,对储层改造具有重要的建设性作用;暴露时间过长或溶蚀强度过大导致早期相对孤立的孔洞彼此连接,但大多垮塌或被充填破坏,表现为整体角砾化。整体上,灯四段有效储层具有"小孔(洞)保存,大孔(洞)充填"的特征,随着岩溶阶段的演化,储集性能先优化后变差。     

塔里木盆地玉北地区奥陶系鹰山组储层特征及岩溶模式

通过岩心观察、孔洞缝统计、测井、成岩演化等综合研究,指出玉北地区不同构造带之间奥陶系鹰山组风化壳储集空间类型及其性能存在较大差异,其中玉北NE向构造带鹰山组风化壳叠加多期岩溶,发育洞穴、孔洞、裂缝等多种储集空间,储集性能较好;平台区、玉东断洼区仅发育加里东中期Ⅰ幕岩溶,储集性能较差且多以裂缝+弱溶蚀孔为主;而鹰山组下部岩溶内幕在白云岩化作用下,发育大量顺层状溶蚀孔洞和裂缝性储层,但孔洞呈孤立状,连通性较差,未—半充填(油或方解石)。建立了该地区鹰山组岩溶储层发育模式,指出加里东中晚期—海西早期构造运动是控制古地貌、影响岩溶储层发育的主要原因。     

四川盆地西北部上古生界天然气勘探前景

近期,四川盆地西北部上古生界海相地层天然气勘探取得了重要的新进展,除证实中二叠统栖霞组孔隙型白云岩储层可能大面积连片分布外,还首次在井下发现了含气性较好的泥盆系厚层白云岩储层。最新研究成果表明:(1)区内沉积下寒武统巨厚优质烃源岩,烃源条件优越;(2)受加里东运动的影响,四川盆地西北部整体抬升,形成由南向北逐渐倾伏的西翼低陡东翼高缓的大型箱状隆起,构造顶部宽缓,为泥盆纪、石炭纪和二叠纪的继承性大规模台缘礁滩沉积和白云化作用奠定了基础;(3)上古生界存在多个不整合面,发生多期表生溶蚀作用,极大地改善了储层储渗性能;(4)龙门山推覆作用形成的构造形变特征为油气成藏创造了优越的烃源断裂及封盖条件,有利于大气田的形成。研究认为:该区(1)号隐伏断裂带以东的背冲背斜带具备形成大型构造—地层、构造—岩性复合圈闭气藏的有利条件,其中射箭河—中坝地区沉积古地貌地势相对较高、栖霞组白云化作用更强,加里东古隆起中轴线至东脊线附近是栖霞组气藏最有利的勘探区块,中轴线往西至(1)号隐伏断裂带是可同时兼探上古生界3套气层的最有利勘探区块。     

四川盆地二叠系茅口组油气藏勘探发现与启示

二叠系茅口组是四川盆地勘探时间最早、目前勘探活动最活跃的层系之一.茅口组气藏按其储层类型可以分为裂缝型、岩溶缝洞型、热液白云岩型、滩相白云岩型和泥灰岩型5类,以岩性气藏为主,在不同区带、不同组段气藏类型表现出差异多样化特征.在梳理前期茅口组勘探成果和分析不同类型气藏特点基础上,明确了台缘滩、台内滩和深缓坡等有利沉积相带...     

鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩主要储层类型及其形成机制

对于鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩储层宏观分布规律和有利区带的认识目前尚不十分清楚，难以满足区带评价和目标优选的需求。为此，利用野外露头、钻井和地球物理测井资料并结合实验分析数据，深入探讨了该盆地海相碳酸盐岩储层的特征、形成机制和分布规律，并指出了下一步天然气勘探的方向。研究结果表明：①鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩主要发育岩溶型和颗粒滩型两类白云岩储层，前者发育于蒸发台地的含膏云岩和膏质云岩坪微相，主要分布在下奥陶统马家沟组马五段上组合及马一段和马三段，后者主要发育于台地边缘颗粒滩和台内颗粒滩微相，分布在中寒武统张夏组、上寒武统三山子组、马四段和马五段中组合；②颗粒滩型储层岩性为鲕粒云岩、砂屑云岩、晶粒云岩及微生物云岩，储集空间以残余粒间（溶）孔、微生物格架（溶）孔、晶间（溶）孔和溶洞为主，少量裂缝，孔隙度介于2.00%～18.03%，平均孔隙度为6.16%，机械沉积和微生物造丘是原生孔隙形成的重要机制，准同生溶蚀和裸露期风化壳岩溶作用是溶孔溶洞形成的主控因素，早期白云石化和封闭体系有利于孔隙的保持；③岩溶型储层岩性为（含）膏模孔细粉晶云岩和粉晶云岩，储集空间为膏模孔、溶洞及微裂缝，孔隙度介于2.00%～16.36%，平均孔隙度为5.98%，同生期层间岩溶和裸露期风化壳岩溶是膏模孔形成的主要机制，而膏模孔的保存受矿物充填和封闭体系两大因素的控制。结论认为，有利储层主要分布在该盆地鄂托克前旗—定边—上韩、桃利庙—吴起和榆林—志丹一带，其中桃利庙—吴起和榆林—志丹一带是深层碳酸盐岩气藏勘探最有利的区带。     

鄂尔多斯盆地北部地区马家沟组岩溶储层的差异性和发育模式

鄂尔多斯盆地北部地区奥陶系马家沟组普遍发育岩溶型储层,但其岩溶发育模式明显不同于经典的传统岩溶模式。通过矿物学、岩石学和地球化学分析,共识别出3类具有成因联系且受含膏地层影响的储层,并建立了研究区马家沟组含蒸发盐矿物层系的岩溶模式。结果显示,含膏白云岩-膏模孔型储层形成于萨布哈白云岩化作用,富含蒸发盐矿物,沉积环境为含膏云坪,储集空间为石膏溶解形成的膏溶铸模孔;白云岩-溶孔-晶间（溶）孔型储层形成于回流渗透白云岩化作用,流体来自于上覆的含膏层系,主要发育于浅滩相白云岩地层中,溶孔和晶间（溶）孔为主要储集空间;灰岩-缝洞型储层主要发育在（含云）灰岩地层之中,原始沉积环境为灰坪,储集空间为裂缝和溶洞溶孔-晶间（溶）孔型储层,最初始裂缝的形成与下伏含膏岩层的溶解和变形有关。在空间分布上,鄂北中东部3类储层均有发育,西部以溶孔-晶间（溶）孔白云岩储层为主,北部则主要发育灰岩裂缝型储层。在不同古地貌单元,储层岩石也表现出不同岩石学和地球化学特征,大致分为渗流区和汇聚区。在较高的部位多表现为大气降水渗流区的特征,受大气降水影响较少,储层保存较好,充填有少量的白云石,杂质元素（Al,K,Sr等）含量较低;而较低的部位则表现出汇聚区的特征,受大气降水影响较大,储层破坏严重,大量的方解石充填,杂质元素含量较高,δ¹⁸O值偏负。