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。

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。

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。

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。

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。

库车坳陷膏盐岩对异常高压保存的控制作用

近年来 ,库车坳陷所发现的大中型天然气田 (藏 )几乎都具有异常高压的特征 ,且在纵向剖面上异常高压位于古近系库姆格列木组和新近系吉迪克组膏盐岩之下 .这说明了库车坳陷天然气的富集成藏与异常高压密不可分 ,而异常压力又与膏盐岩有十分重要的关系 .因此 ,研究膏盐岩与异常高压之间的关系对于认识高压气藏的成藏有重要意义 .通过对库车坳陷地质概况、膏盐的分布特征及地层压力特征的研究 ,探讨了膏盐岩对异常高压的控制作用 .结果表明 :在平面上 ,库车坳陷膏盐的分布从盆地边缘向盆地中心逐渐加厚 ,具有西部厚、东部薄的特点 .而异常高压的分布呈南北分带的反“S”型 ,高压区分布在中带 ,表现为受膏盐岩分布的控制 .膏盐岩不但具有强烈的塑性 ,而且本身具有很高的突破压力和超压 ,对异常高压起到了压力和物性的双重封闭 ,有效地阻止了异常高压的泄露 。

东濮凹陷下第三系沙三段盐岩和膏盐岩的成因

在东濮凹陷下第三系沙三段发育暗色泥岩与盐岩和膏盐岩的频繁互层沉积,暗色泥岩为深水成因。根椐盐岩和膏盐岩的沉积序列特点、与盐岩和膏盐岩互层的泥岩和砂岩的沉积特点,沙三段沉积期的古气候和古环境特点,认为盐岩和膏盐岩是浅水蒸发成因的。深水相泥岩与浅水成因的盐岩或膏盐岩频繁互层,说明沙三段沉积时期,湖平面变化频繁。也正是由于湖平面变化频繁,在沉积中心的周围主要物源方向上形成一系列低水位期的砂体。这些低水位期砂体是形成岩性油气藏的主要储层。

膏盐岩对地层温度及烃源岩热演化的影响定量分析——以塔里木库车前陆盆地为例

库车前陆盆地发育两套巨厚的膏盐岩，依据盆地东西向的二维地震剖面和边界条件，运用瞬态热流法进行模拟，定量分析膏盐岩厚度变化对地温及烃源岩热演化的影响。模拟结果表明：①当盐体总厚度一定时，盐体层数的变化不会对地温场造成影响；②地温随膏盐岩厚度的变化为：西部盐上地温增加0．3～0．6℃／100m，盐下地温减小0．6～1．0℃／100m；东部盐上地温增加1．9～2．3℃／100m，盐下地温减小0．2～2．6℃／100m；⑨镜质体反射率R0随膏盐岩厚度的变化为：西部平均滞后约0．02％／100m，东部平均滞后约0．05％／100m。膏盐岩本身的热导率与温度呈负相关关系，东部盐体埋藏较浅，地温相对较低，其总体热导率较高，导致地温和尺。值变化率比西部高。相对于泥岩，膏盐岩使下伏烃源岩热演化滞后，导致库车东部迪那2凝析气田油气充注时间滞后7．5～9．0Ma，使得其排烃充注时期与圈闭形成时期相匹配，有利于该地区的晚期成藏。

含油气盆地中膏盐岩层对油气成藏的重要影响

多数盆地的膏盐岩为蒸发成因,部分地区则为深部热卤水作用的产物。研究表明:膏盐岩的形成环境(主要是陆相湖盆蒸发环境)有利于有机质的保存,为油气生成提供物质保障。深部热卤水作用致使深部热流体上侵,将提高烃源岩的油气转化效率以及为无机油气藏的形成提供了条件。膏盐岩能使其下部地层保持较高的孔隙度并且形成次生孔裂隙(但也可堵塞下部地层原生孔隙),同时本身也可成为油气的运移通道或储集空间,是其下部异常高压系统得以形成的重要条件,有利于油气藏的保存。膏盐层可以单独封盖油气,也可与断层联合封堵,具有很好的封盖能力。膏盐层对其上、下地层的区域构造样式产生影响,也限定了油气运移的途径和聚集层位。

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。

柴西狮子沟地区渐新统下干柴沟组上段膏盐岩沉积演化特征

经过多年的油气勘探,已在柴达木盆地的多个层位发现了油气藏。其中,该盆地西部(柴西)狮子沟地区古近系渐新统下干柴沟组上段是油气勘探的重要目的层,膏盐岩是该区油气藏得以保存的优质盖层。为了预测柴西下一步油气勘探的方向和目标、指导区域油气勘探部署,在岩心观察的基础上,综合薄片鉴定,粒度,敏感参数Sr/Cu、Fe/Mn、(Fe+Al)/(Ca+Mg)、V/(V+Ni)、Pr/Ph比值以及黄铁矿含量,包裹体等分析结果,研究了该区膏盐岩发育的沉积演化特征和沉积环境。结果表明:(1)膏盐岩主要分布在湖盆的沉积中心,往盆地边缘方向变薄,横向上相变为碳酸盐岩或陆源碎屑岩,平面分布呈不规则的椭圆形;(2)膏盐岩纵向上主要发育在下干柴沟组上段的中部和上部,与碳酸盐岩或陆源碎屑岩相间发育,单层厚度变化大、层数多、连续性较好;(3)下干柴沟组上段Ⅲ砂组—Ⅰ砂组(盐间)地层沉积时气候干旱炎热,为半深湖—深湖还原性水体环境。结论认为:(1)该区下干柴沟组上段膏盐岩分布面积较广,累计厚度较大;(2)膏盐岩是在干旱炎热气候条件和深水背景下湖水蒸发浓缩结晶而成的,非热液成因。

江陵凹陷古近系沙市组含膏盐岩系沉积特征研究

研究发现,在江陵凹陷中南部梅槐桥向斜带内沙市组发育两套膏盐岩层。通过对钻井、岩心、地震资料的分析,明确了膏盐岩的岩性、电性及地震响应特征:岩性变化主要为由湖盆中心至边缘膏盐类矿物的含量越来越低而陆源碎屑物质含量越来越高;电性特征表现为低伽马、低密度、高电阻、中子趋于0、扩径明显;在地震剖面上表现为强振幅、低频率的反射特征。结合研究区古气候和古构造背景,对沙市组两套膏盐岩的沉积特征进行分析,结果表明,两套膏盐岩在凹陷内的分布差异巨大且沉积中心具有向南迁移的趋势,物源、古地貌和湖平面变化三种因素的综合作用是造成这种差异的主要原因。最后总结出研究区沙市组所沉积的膏盐岩是一种'非匀称补给'的成盐模式,主要形成于湖盆基准面下降晚期浅水蒸发沉积环境中。

膏盐岩对异常高压形成与分布的控制——以柴达木盆地狮子沟地区为例

异常高压在一定程度上影响和控制油气藏的分布,膏盐岩的发育与异常高压的分布存在明显的对应关系。通过对柴达木盆地狮子沟地区膏盐岩发育特征的详细研究,结合实测和计算地层压力资料对该区地层压力分布规律进行分析,探讨膏盐岩和地层压力的关系。研究表明,狮子沟地区膏盐岩纵向上具有四种沉积序列,横向上与砂岩呈"此消彼长"的关系,与泥岩呈"同增同涨"的关系。该区地层压力纵向上表现出分段特征:常压段、增压段和强压段。这种分段性在膏盐岩不发育的区域没有发现。狮子沟地区异常高压横向范围覆盖了膏盐岩的发育范围,地层压力系数随着膏盐岩厚度的变薄而减小。因此,膏盐岩对异常高压的分布具有明显的控制作用,其沉积脱水、致密性、塑性、流动性、高热导率等性质是促使异常高压形成的根本原因。

东濮凹陷北部膏盐岩分布特征及其对地层温度的影响

东濮凹陷北部地温场的形成受广泛分布的巨厚膏盐岩控制,并与构造位置、断裂热液活动、凹陷内部热流体活动有关。通过岩心观察及精细层序地层对比,将东濮凹陷北部划分为4套区域性膏盐岩和2套局部性膏盐岩,使用盆地模拟方法恢复了膏盐岩的热传导作用,并利用实测地层温度数据证实了膏盐岩对研究区现今地层温度的影响。研究发现,由于膏盐岩具有较好的热传导作用,导致其发育区及周边的地层温度产生异常高值,对烃源岩热演化和生排烃过程具有显著的促进作用。

川东气田盐岩、膏盐岩蠕变特性试验研究

对川东气田盐岩、膏盐岩进行了矿物组分测定,采用TAW-1000深水孔隙压力伺服试验系统进行了蠕变试验,分析了固有的矿物组分及偏应力、温度、围压对蠕变的影响,结合蠕变曲线和岩石参数,提出了稳态蠕变速率本构方程。研究表明:川东气田盐岩、膏盐岩矿物组分以NaCl、CaSO4为主,其中NaCl含量最高可达93%以上;岩石固有的矿物组分是影响岩石蠕变特性的内因,随NaCl含量增加,瞬态蠕变、稳态蠕变速率相应增大;随偏应力、温度的增加稳态蠕变速率增大,围压对其影响不大;通过试验数据拟合得出赫德(Heard)蠕变本构方程中的参数,求出不同偏应力、温度下盐岩、膏盐岩的稳态蠕变速率,为川东气田盐岩、膏盐岩地层安全钻进泥浆密度窗口计算和套管非正常变形分析提供了理论依据。