深层古老碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏特征

通过分析塔里木、四川和鄂尔多斯三大海相盆地埃迪卡拉系—奥陶系,并对比参考东西伯利亚、阿曼和澳大利亚Officer三大国外盆地新元古界—寒武系的地层特征,将碳酸盐岩-膏盐岩组合划分成碳酸盐岩类和膏盐岩类互为夹层型、碳酸盐岩类和膏盐岩类互层型以及碳酸盐岩类、膏盐岩类和碎屑岩类共生型3种类型,明确了碳酸盐岩-膏盐岩组合的概念及内涵。结果表明:(1)碳酸盐岩-膏盐岩组合的油气通常来源于泥页岩和泥质碳酸盐岩两类烃源岩,咸化环境膏盐岩可促进烃源岩生烃。(2)主要发育膏云坪型、颗粒滩和微生物丘型两大类白云岩储集层,准同生期或表生期的大气淡水淋滤是储集层规模发育的主要控制因素,后期埋藏溶蚀作用对储集层有调整和改造作用。(3)碳酸盐岩-膏盐岩组合油气成藏模式可划分为盐下成藏模式、盐上成藏模式和盐间成藏模式3大类8小类模式。塔里木盆地塔中隆起北坡、麦盖提斜坡和玛扎塔格前缘隆起带寒武系、四川盆地东部—南部地区寒武系和鄂尔多斯盆地奥陶系盐间马家沟组四段等为未来的有利勘探领域。

膏盐岩-碳酸盐岩共生层系岩石微相及储层特征——以阿布扎比B油田侏罗系Arab组为例

为探究膏盐岩–碳酸盐岩共生层系强非均质性问题,基于岩芯及测井资料,探究阿布扎比B油田Arab组岩石微相类型,分析各类微相的储层特征及优质储层主控因素。Arab组可识别出12种微相类型(MF1~MF12),微相类型及组合指示其为局限–蒸发背景下萨布哈潮坪–潟湖–障壁滩沉积体系。微相类型控制储层品质,其中MF2及MF9~MF12孔喉较粗,连通性好,孔隙度和渗透率较高,是储层发育有利微相类型。MF2和MF10发育白云岩储层,储集空间以晶间孔、残余粒间孔及粒内溶孔为主;MF9,MF11和MF12发育颗粒灰岩储层,储集空间以粒间(溶)孔、铸模孔及粒内溶孔为主。相对海平面的震荡性变化导致各沉积相带在纵向上的有序叠置,不同沉积相带之间或同一沉积相带内微相类型及成岩作用的差异性是Arab组储层强非均质性的根本原因。障壁滩和潮上带是优质储层发育的有利相带,其中障壁滩相优质储层原生粒间孔保持较好,并叠加显著的早期暴露溶蚀,导致次生孔隙的产生和孔隙结构的改善;潮上带优质储层的发育受控于早期白云石化和准同生溶蚀作用,白云石化改善孔隙结构,有利于早期孔隙保存,分散状硬石膏的早期溶蚀产生大量次生孔隙,显著地改善了储层物性。

巨厚膏盐岩形变机制解析及其对油气成藏的影响——以阿姆河右岸东部阿盖雷地区侏罗系为例

阿姆河右岸侏罗系钦莫利阶发育巨厚膏盐岩,其对油气富集成藏具有重要影响。综合利用钻井岩心测试资料和地震资料,通过剖面地质形态分析与地震分频属性刻画,对阿姆河右岸东部阿盖雷地区侏罗系与膏岩层相关的典型构造样式进行了识别,并解析了其形变机制,恢复了关键成藏期的古构造,探讨了不同时期构造运动对油气运聚成藏的控制作用。研究结果表明:①阿盖雷地区侏罗系上盐层上部及上覆地层发育滑脱褶皱,下部发育少量大型盐枕构造,中石膏—下盐层—下石膏层整体变形程度较低,下盐层内发育3种形态小型盐枕构造及盐缩颈,盐枕构造间可识别典型礁/丘滩体。②研究区构造挤压应力和重力滑脱作用是形成膏盐岩形变的主要动力,考虑“2期主要构造运动、先存地貌/构造、多层差异化变形塑性地层、纵横向复合叠加变形”4项关键因素建立了多层叠覆型复杂构造变形模式。③采用基于盐层流动增厚量回填的厚度图法恢复了研究区上盐层沉积前、早白垩世末生烃高峰期的古构造,综合生排烃史、构造发育史、气井产量,明确了基于膏盐岩形变恢复的古构造是天然气富集高产的重要因素,具有“天然气持续充注、多期动态成藏”的演化特征,古、今构造继承性发育区为天然气富集的最有利区。

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩体系沉积特征与天然气成藏潜力

鄂尔多斯中东部地区奥陶系马家沟组发育巨厚的碳酸盐岩与膏盐岩交互的沉积体系,但对其沉积发育的规律性及其内部天然气成藏聚集的基本地质特征尚未形成明确的认识。通过对奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩体系形成时的构造与古地理背景、沉积特征、储层发育、烃源供给及圈闭聚集等方面的分析,形成新的观点与地质认识:(1)受盐洼周边古隆起影响,奥陶系碳酸盐岩-膏盐岩共生体系形成于与外部广海周期性隔绝的局限海蒸发环境,导致其岩性“相控”与“层控”分布特征极为显著;(2)首次提出“非层状沉积分异”的概念,并认为它是控制奥陶系内幕“溶孔型”储层发育的决定性因素;(3)受区域岩性相变及后期构造反转的控制,奥陶系盐下层系具有形成大区域分布的岩性圈闭体系的有利条件;(4)盐下层系虽自身的海相烃源岩生烃潜力有限,但由于燕山期东部构造抬升与西侧上古生界煤系烃源“供烃窗口”及膏盐封盖层区域性连续分布等要素密切配合,仍具有规模供烃、大区带成藏的潜力。

塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布及封闭性评价

塔里木盆地中寒武统发育膏盐岩,其分布及封闭性对深层油气勘探具有重要意义。基于录井和测井资料、地震资料、测试资料,分析了塔里木盆地中寒武统膏盐岩分布特征,并根据岩石类型(如盐岩、膏岩、含膏岩)、埋藏深度和构造变形强度,对膏盐岩盖层品质进行评价。研究结果表明:塔里木盆地中寒武统膏盐岩沉积序列由盐岩、膏岩、含膏岩、白云岩、石灰岩和泥岩组成,主要分布在塔里木盆地中部地区,盐岩分布范围小,位于中心部位,膏岩分布范围稍大,含膏岩分布范围最大,具有牛眼式沉积特点;北部坳陷中西部、中央隆起中西部大部分地区、西南坳陷西部北斜坡发育好膏盐岩盖层,中央隆起中部部分地区和西南坳陷东部西北构造带北部发育中等膏盐岩盖层,塔北隆起中部和西南坳陷东部西北构造带南部发育差膏盐岩盖层。

地震正演模拟技术在膏盐岩识别中的应用

膏盐岩层是一种良好的油气盖层,可作为探寻油气的一种先行有利条件,识别膏盐岩层对油气勘探具有积极的指导意义。目前地震波在膏盐岩层传播规律与波场特征有待进一步研究,尤其复杂构造膏盐岩对下伏地层的地震成像影响一直是勘探领域关注的热点问题之一。地震正演模拟可为揭示地震波在膏盐岩层传播规律、描述波场特征提供重要支撑。首先模拟研究了水平薄沉积膏盐岩层同地震子波分辨率问题,其次针对强变形的膏盐岩构造,设计了“眼球状”盐丘模型和复杂膏盐岩入侵白云岩的逆冲推覆地质模型,对地震地质模型进行了地震正演模拟和数据叠加、成像处理。结果表明:受限于地震子波频带,薄膏盐层厚达二分之一波长方可完全分辨;通过波动方程差分求解对复杂含膏盐地质体进行实际地震模拟,可动态显示地震波场向下延拓的细节特征;膏盐岩层引起的多次波、散射波及导波等干扰降低了下伏层反射波信噪比和连续性;利用覆盖次数较高观测系统可增强有效反射信号能量,识别一定厚度地下薄膏盐岩层;高速膏盐岩对下伏地层能量具有屏蔽作用,且使下伏地层产生明显“上拉”假象,模拟应用进一步深化了对含膏盐岩层地震波场的特征认识。

东营凹陷民丰地区沙四段膏盐层三维可视化表征

目前东营凹陷民丰地区陆相页岩油产能建设集中在沙河街组沙四段,在页岩油水平井的钻井过程中,这个层段普遍发育的膏岩层给钻井施工带来了巨大的风险与挑战(曾义金等,2005)。为了从三维空间准确描述膏盐层段的发育情况,降低钻探风险,本文在研究民丰地区膏盐层岩电特征的基础上,通过分析膏盐层地震响应特征.

四川盆地雷口坡组膏盐岩成因及膏盐盆迁移演化与构造意义

通过详细的岩石学特征分析,结合区域分布,研究了四川盆地中三叠统雷口坡组的膏盐岩成因,进而讨论了其反映的膏盐盆迁移和演化及构造指示意义。雷口坡组总体存在两种岩性组合和分布特征的膏盐岩,一类出现于雷一段—雷三段下亚段沉积时,表现为纹层状膏盐岩夹块状膏盐岩,厚度较小,横向分布稳定,属于泻湖成因;另一类出现在雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时,以块状硬石膏岩和石盐岩为主,厚度差异巨大,横向变化较快,并且膏盐岩沉积中心出现向西、向北迁移的趋势,与早期的膏盐岩形成了鲜明对比,属于膏盐盆成因。由此反映出构造信息,四川盆地中三叠世雷口坡期的构造应力场总体处于由张应力向挤压应力转换,其中,雷一段—雷三段下亚段沉积时盆地总体处于构造平静期,为张应力向挤压应力转换的过渡期;相比而言,雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时为构造活跃期,盆内北西—南东向和北东—南西向应力挤压趋于活跃,新的沉降中心形成,强烈的蒸发作用使得膏盐岩在凹地快速沉积,并随挤压的阶段性活跃,发育向北、向西迁移趋势的雷三段中亚段、雷三上亚段、雷四段下—中亚段沉积期三期膏盐盆,川西凹陷的形成与演化从雷三段中亚段沉积期已经开始发育,并在雷四段下—中亚段沉积期已具雏形。这些认识为四川盆地雷口坡组膏盐岩成因研究提供了新基础参考信息。

四川盆地寒武系碳酸盐岩-膏盐岩共生体系沉积模式及储层分布

四川盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系包括龙王庙组、高台组和洗象池组,其中龙王庙组已在川中地区发现安岳气田,但后两者目前仍未获得重大突破。为此,综合应用各类地质、测井和地震资料,分析了该盆地寒武系碳酸盐岩—膏盐岩共生体系的构造—沉积背景,研究了层序地层格架、沉积相和膏盐岩的分布特征,建立了沉积相地质模式,并预测了有利储层的分布规律。研究结果表明:1古构造沉积格局呈东南倾大斜坡背景之上叠加"两隆夹一凹"特征,地层充填具有西薄东厚的"底超顶削"结构;2地层层序自下而上发育3个总体向上变浅的三级层序旋回,膏盐岩主要位于三级层序高位域,聚集于万州—宜宾凹陷;3沉积相地质模式自下而上包括三大沉积结构层,即蒸发—碳酸盐岩缓坡、蒸发混积局限台地和蒸发局限台地,沉积环境演化由开放—长期闭塞和蒸发盐化—开放,颗粒滩分布由大面积"双滩"演变为零星滩和带状滩,蒸发潟湖和蒸发潮坪规模总体缩小;4储层分布复杂,主要受古构造沉积格局、颗粒滩和不同级次层序暴露面控制,古隆起之上及其周缘、台内坡折带和台缘带附近是有利储层的发育部位。

膏盐岩油气封盖性研究进展

膏盐岩是全球范围内最为重要的一种油气盖层,越来越多的勘探实例显示膏盐岩油气封盖性差异显著。为加强对这个科学问题的理解,综述了此领域的研究进展。结果表明,膏盐岩的成因主要有膏盐盆和萨布哈两种,分别呈环带状和平行岸线的带状分布。前者分布广、厚度大,最具封盖意义。膏盐岩的封盖机理主要包括物性、超压和塑性三重封闭。膏盐岩的溶蚀在垂向上可划分为4个带:顶部溶蚀带、断层溶蚀带、层内水溶蚀带和底部溶蚀带;平面上可划分为3个区:岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地。在评价膏盐岩封盖性时,要多方面综合考虑。首先是内因,即膏盐岩的分布面积、完整度与厚度等。在此基础上再分析溶蚀作用和构造作用(外因)对封盖性的影响。评价的定量化是发展趋势,尤其是溶蚀和构造作用(外因)对膏盐岩封盖性的影响,目前的研究还处于探索阶段,这是今后工作的重点与难点。

地震响应在玉东地区膏盐岩底部卡层中的应用

塔里木盆地玉东地区膏盐岩底部卡层难度较大,近年来卡层事故频发,严重制约该区域勘探开发进度,盐底卡层系列技术亟待完善。通过分析该区域的钻井、录井和测井等资料,将盐底划分为常规模式与非常规模式,其区别在于非常规模式盐底多发育一套10~30 m厚的膏盐岩。结合地震资料分析和正演模拟结果,确定了盐底模式与地震响应特征的关系,并通过提取均方根振幅属性刻画出不同盐底模式的分布范围。研究表明:常规模式盐底呈较强-强振幅特征,主要分布在玉东地区东部,非常规模式盐底呈弱振幅特征,分布在玉东地区西部;地震弱振幅响应平面图可预判盐底模式,完善盐底卡层技术,方便钻井现场应用。该项成果已在21口井中得到了应用,盐底模式均预判准确,钻井现场盐底卡层准确率100%,可进一步推广应用。

红层区含膏盐地层溶蚀下限探测应用研究

本文以成都龙泉山城市森林公园多要素地质调查项目为例,采用钻探、综合测井、高密度电法等工作手段对龙泉山西侧山前区域白垩系灌口组含膏盐地层进行探查,重点关注膏盐溶蚀下限深度及形态,溶蚀下限以上为膏盐溶孔层、溶蚀下限以下为膏盐富集层。结果表明,高密度电法能有效探测膏盐溶蚀下限,对于溶蚀下限深度及形态有较好的探测效果,结合钻探、综合测井能有效标定划分膏盐已溶蚀空间和膏盐富集空间,为城市地下空间规划建设提供地质依据。

中国南方膏盐岩分布特征

全球膏盐岩盖层虽然所占比例较小,但封盖了大多数已发现油气储量,并且是许多大型、特大型油气田的主要盖层,对油气聚集与保存具有重要意义。中-下三叠统膏盐岩盖层与四川盆地天然气分布的密切关系也表明,膏盐岩分布特征研究是认识、评价中国南方天然气保存条件不可忽视的重要因素之一。膏盐岩主要形成于盆地发展演化的中、后期。在中国南方,膏盐岩盖层主要发育于中-下寒武统、石炭系、中-下三叠统及白垩系—古近系,但分布不均,其封盖作用的重要性差异很大。受沉积、构造环境及后期破坏作用的影响,中-下寒武统膏盐岩主要分布在四川盆地东、南部及黔西北地区;石炭系膏盐岩盖层主要分布在湘中区;白垩系—古近系膏盐岩盖层主要发育于江汉盆地。中-下三叠统膏盐岩厚度最大、分布最广,对区内天然气的封盖作用最为重要,对四川盆地、黔北区、楚雄盆地及中、下扬子部分地区的天然气都起到重要的封盖作用。

膏盐岩层系在海相油气成藏中的潜在作用

膏盐岩层系作为理想的盖层被广泛关注,随着勘探和研究的不断深入,逐步发现膏盐岩层系在油气运移、储存、圈闭等过程中都发挥着重要作用。近年来,中国海相油气勘探在鄂尔多斯盆地东部、塔里木盆地中部、四川盆地西部等地区的含膏盐岩层系中不断取得突破,从而引发了高演化、低丰度膏盐岩层系成为油气来源这一问题的思考。在概要梳理膏盐岩层系在储-盖方面研究进展的同时,主要从烃源岩发育环境及成烃机理方面对膏盐岩层系烃源岩的发育和生烃潜力进行探究,认为膏盐岩层系包括中国高演化低有机碳含量的膏盐岩层系可以作为良好的烃源岩,这突破了低有机碳含量膏盐岩层系无法作为有效烃源的传统观点。高演化低有机碳含量膏盐岩层系中被低估的生烃物质、优质的生烃物质在地质历史中大量生烃转化和以有机酸盐形式存在的生烃物质是认识其生烃机理的关键。

四川盆地下寒武统膏盐岩发育特征与封盖有效性分析

四川盆地下寒武统广泛发育一套膏盐岩,主要沉积于早寒武世龙王庙期。基于四川盆地深井及实测剖面中膏盐岩的识别和统计,发现下寒武统有川南和鄂西两大聚盐区,最厚达690.40m;川南聚盐区西部以含泥含云质石膏岩类和含膏砂泥岩类为主,东部及颚西聚盐区主要为含膏白云岩类。结合前人研究,认为膏盐岩发育于浅水缓坡沉积环境,有潮上萨布哈和缓坡蒸发两类成因。通过对川南聚盐区储盖匹配关系及后期构造与膏盐岩封盖性分析,表明下寒武统膏盐岩与盐下震旦系优质的白云岩储层在空间上具有良好的匹配关系;四川盆地边界大断裂及边界外寒武系的抬升暴露让膏盐岩在盆地外封盖性失效,而在盆地内膏盐岩的封盖性较好。威远气田解剖表明有膏盐岩分布的威远地区成藏,而无膏盐岩分布的资阳地区气藏被破坏,显示了下寒武统膏盐岩在四川盆地油气成藏中具有重要的作用。

膏盐环境对碳酸盐岩层系成烃、成储和成藏的影响

碳酸盐岩油气勘探实践证明,膏盐岩对油气的形成和成藏有重要影响。以实验为主要技术手段分别探讨了膏盐环境对碳酸盐岩层系成烃、成储和成藏的影响。成烃方面,蒸发潮坪和潟湖是烃源岩形成与保存的有利沉积环境,膏盐岩—干酪根组合的生烃潜力模拟实验证实,膏盐岩对烃源岩生烃有明显促进作用。成储方面,与膏盐岩共生的白云岩是主要储层,表生期大气淡水溶蚀是蒸发潮坪白云岩储层形成的主要控制因素,埋藏溶蚀作用可以有效改善白云岩储层质量。成藏方面,随埋深增大,膏盐岩由脆性转变为塑性,封闭性加强,有利于深部油气保存。构造变形物理模拟实验揭示挤压构造背景下,盐上和盐下地层发生不协调褶皱变形,深层发育隐伏有效圈闭,可以形成规模油气聚集。

四川盆地中寒武统膏盐岩特征与成因分析

四川盆地中寒武统高台组、石冷水组膏盐岩广泛分布。在野外剖面、钻井剖面、岩心观察等宏微观分析的基础上,探讨了中寒武统膏盐岩发育特征,并分析了膏盐岩的成因。首先以石膏、白云石和黏土矿物为端元,将膏盐岩分为含泥含云质石膏岩类、膏质白云岩类和膏质砂泥岩类3大类及10小类;其次按膏盐岩剖面基本组成和结构特征总结出了丁山型、宫深型、方深型、建深型及范店型5类典型膏盐岩剖面,查明中寒武世毛庄+徐庄期两大聚盐区分别位于川南—黔北和万县—忠县一带。结合膏盐岩发育的沉积环境,建立了膏盐岩成因模式,认为四川盆地中寒武统膏盐岩存在潮上蒸发和沙坝(滩)后局限盐湖两类成因机制。

塔里木盆地库车坳陷与膏盐岩相关的油气聚集

塔里木盆地库车坳陷在上第三系和下第三系都发育巨厚的膏泥（盐）岩，这两套膏泥（盐）层对于该坳陷的油气聚集有着十分重要的影响。与膏泥（盐）岩有关的圈闭发育了３套储盖组合：①白垩系厚砂岩与其上覆下第三系膏盐岩层；②上第三系吉迪克组砂岩与上覆膏泥岩；③盐上康村组─库车组的砂泥岩互层段。库车坳陷构造变形比较强烈，圈闭类型多与断层有关。与膏盐层有关的圈闭主要有两类：①盐层之下挤压型的（断）背斜圈闭，具备储集条件的层位有三叠系、侏罗系、白垩系以及下第三系底砂岩；②盐层之上的引张型（断）背斜圈闭，具备储集条件的层位有康村组和库车组。在盐层上、下存在两种不同的油气运聚模式，即盐上拱张背斜油气藏和盐下挤压背斜气藏，而断层是源于三叠－侏罗系烃源岩的油气进入储集层的重要通道，并且盐下以天然气聚集为主。

东营凹陷古近系膏盐岩成因模式及其与油气藏的关系

通过钻井资料分析、岩心观察、地球化学研究等技术手段,结合该区古构造、古气候、古盐度等资料,对东营凹陷古近系膏盐岩的垂向序列、平面分布、物质来源、形成环境、控制因素及其与油气藏的关系进行了探讨。结果表明,东营凹陷孔店组一段至沙河街组四段发育有4套厚层膏盐岩,在剖面上具有泥岩-碳酸盐岩-石膏岩类-盐岩类的蒸发序列,在平面上,整个凹陷都有分布。其盐源主要是陆源,由周围凸起的寒武、奥陶系提供。随着盐湖的演化,膏盐岩形成环境由初期的'浅水蒸发'到后期的'深水蒸发'。膏盐岩沉积主要受控于气候条件、物源供给等因素。由于膏盐岩的封隔作用,孔店组及沙四段形成了两个独立的含油气系统,这为东营凹陷深层油气勘探指明了方向。

我国海相地层膏盐岩盖层分布与近期油气勘探方向

以"勘探反演"的思路,总结了近年来膏盐岩下油气勘探研究的现状,分析了膏盐岩盖层的分布特点,讨论了我国膏盐岩下海相地层的勘探潜力与方向。研究认为,膏盐岩是优质盖层,在我国四川和塔里木两大盆地的海相地层中分布广泛;膏盐岩下油气资源潜力大,是我国未来油气勘探的重点领域。在南方地区,除白垩-古近系外,膏盐岩盖层分布的层位主要有中-下寒武统和中-下三叠统。膏盐岩盖层平面上分布范围很广,但不同地区分布差异性大。其中,中-下三叠统膏盐岩盖层与四川盆地油气分布关系密切;寒武系和中-下三叠统膏盐岩盖层较厚,对海相油气的封盖能力最强。石炭系在湖南中部地区已有一定范围分布。塔里木盆地也发现和落实了多套膏盐岩盖层。在塔里木台盆区最主要的盖层有两套,即寒武系膏盐岩层和石炭系中上部膏盐泥岩层,同样显示出优越的封盖条件。特别是石炭系,是塔里木台盆区最主要的区域性盖层;寒武系膏盐岩盖层在巴楚-麦盖提地区分布面积广,连续厚度大。综合考虑膏盐岩下油气成藏的地质条件,特别是斜坡带、枢纽带的控油气作用,提出了南方和塔里木盆地2个地区5个领域或区带为近期有利勘探区。其中,四川盆地3个领域或区带,分别是三叠系膏盐岩下镇巴区带、寒武系膏盐岩下川南区带和寒武系膏盐岩下鄂西渝东区带;塔里木盆地两个领域或区带,分别是寒武系膏盐岩下巴-麦区带和石炭系膏盐岩下勘探有利区带。