川东南地区中二叠统茅口组三段白云岩成因机理

白云岩是四川盆地海相层系最为重要的天然气储层类型之一,也是深层碳酸盐岩油气勘探的重点,白云岩成因机理的研究是预测深层优质白云岩储层分布的基础。通过川东南地区茅口组三段白云岩露头、岩心、薄片等资料,结合碳氧同位素、锶同位素、稀土元素等研究了白云岩的成因机理。川东南地区茅三段白云岩可分为层状粉晶白云岩、层状细—中晶白云岩以及鞍形白云石胶结物。层状细—中晶白云岩是最主要的白云岩类型,未受热液影响的该类型白云岩δ^(18)O_(VPDB)值为-7.04‰~-6.08‰,与泥晶灰岩相似,^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.707 550~0.707 740,处于同期海水范围值内,主要成因为准同生—埋藏期封闭局限海水渗透回流白云岩化;受到热液影响的该类型白云岩δ^(18)O_(VPDB)值为-7.33‰~-7.11‰,与泥晶灰岩相比略微偏负,^(87)Sr/^(86)Sr比值为0.707 950~0.708 171,高于同期海水。层状粉晶白云岩未明显受到热液影响改造,其成因与上述未受热液影响的层状细—中晶白云岩一致。而溶洞、裂缝中的鞍形白云石胶结物则是热液流体直接沉淀或重结晶所形成,具有较高的^(87)Sr/^(86)Sr比值(均值0.707 970)、明显偏负的δ^(18)O_(VPDB)值(均值-7.32‰)以及Eu的正异常。从层状粉晶白云岩、层状细—中晶白云岩到鞍形白云石胶结物,呈现出一种受控于封闭局限海水到热液流体的梯度性变化,研究区内的白云岩是由多期次流体、多次成岩作用的结果。

富硅质碳酸盐岩储层地球化学特征及成因——以四川盆地泰来地区茅口组为例

四川盆地二叠系热液白云岩备受关注,但缺乏对于热液矿物和热液流体贡献的深刻认识,对泰来地区富硅质碳酸盐岩储层的研究也相对较少。该研究以四川盆地泰来地区茅三段富硅质碳酸盐岩储层为例,根据碳氧锶同位素、主微量及其他稀土元素组成,结合岩石学特征,对热液矿物(如鞍形白云石、硅质等)进行系统研究。研究结果表明:鞍形白云石成因为热液流体直接沉淀,碳酸盐充填矿物流体来源为海水和热液的混合流体,以海水为主。岩浆作用在研究区内不仅通过其加热盆地,促进鞍形白云石和其他热液矿物的沉淀,而且提供了1%~5%、甚至更多的现代黑烟囱流体(热液流体)的等量物质对充填物的地球化学特征进行重印。热液流体(包括白云化和硅质流体)活动期间促进裂缝的发育,是改善储层最重要的因素;热液矿物充填裂缝导致储层破坏。研究区有效储层的勘探方向应为高能滩相热液改造弱或少泥质含量、易于产生破碎裂缝的区域。

川东南中二叠统茅口组白云岩特征与成因机理

近期川东南多口钻井在中二叠统茅口组白云岩储层获得了油气突破,但具有很强的非均质性,白云岩化机理不明确,难以预测优质白云岩储层的展布规律。本次研究基于区域地质背景和峨眉山大火成岩省热事件,通过岩石学和地球化学等综合分析,系统总结了不同类型白云岩的特征及成因机理。研究认为:川东南茅口组白云岩以细-中晶白云岩为主,泥-粉晶白云岩和白云石胶结物次之;綦江地区主要发育层状细-中晶白云岩,白云石呈自形-半自形晶,多具有雾心亮边结构和明显的颗粒幻影,阴极发光下晶体内部呈棕色-红色,由内向外过渡为暗红色,细-中晶白云石的δ^(18)O_(V-PDB)、δ^(13)CV-PDB和^(87)Sr/^(86)Sr值均表明白云岩化流体主要为海水,白云石可能为浅埋藏期中等盐度回流渗透白云岩化作用生成,后期经历重结晶或海源流体的热调整改造;泰来地区主要发育斑块状泥-粉晶、细-中晶白云岩以及裂缝内充填的白云石胶结物,原始岩石较致密,晶粒结构不明显,白云石胶结物以具波状消光的鞍形白云石为主,阴极发光下可见多期环带状特征,δ^(18)O_(V-PDB)、δ^(13)CV-PDB和^(87)Sr/^(86)Sr值表明泥-粉晶、细-中晶白云岩主要形成于浅埋藏期海水环境,后期经历了来自或穿碎屑岩层热流体的直接影响,在裂缝内沉淀白云石胶结物及方解石。总体而言,准同生期溶蚀作用、浅埋藏期白云岩化作用、热流体调整改造作用和岩溶作用是控制川东南地区茅口组储层的关键因素,其中浅埋藏期回流渗透白云岩化作用是该区白云岩的主要成因。

塔里木盆地卡塔克隆起卡1三维区块奥陶系鹰山组储层特征与影响因素

奥陶系鹰山组一直是塔里木盆地油气勘探的重点层位。综合运用岩心、薄片、成像测井、分析测试以及三维地震资料,对鹰山组储层特征以及影响因素进行了分析。结果表明:鹰山组整体岩性以粉-细晶白云岩,砂屑灰岩,灰质白云岩为主,储集空间以溶蚀孔洞、裂缝为主;上部为风化壳岩溶储层,溶孔-裂缝发育,中下部为裂缝性储层,裂缝发育,纵向上具有上孔下缝特征,储层非均质性强;加里东中期I幕运动形成的构造不整合面是该区岩溶储层发育的重要因素;加里东中期—早海西期形成的断裂和构造裂缝是该区储层发育的关键;早二叠世时期与火山作用伴生的岩溶烘烤以及埋藏溶蚀作用对储层发育具有积极作用。

綦江地区须家河组天然气勘探潜力分析

从綦江及邻区须家河组地层特征、沉积特征、储层特征及烃源岩特征等方面,分析了须家河组含油气地质条件及勘探潜力。研究表明:1綦江地区上三叠统须家河组发育辫状河三角洲平原沉积,岩性组合具有"砂包泥"的特点,整体上辫状河道砂体发育,具备形成规模储层的基础;2储层岩石致密-超致密,为特低孔、特低渗储层,裂缝和次生溶孔是储层发育的关键;3通过寻找相对低砂地比层系,叠合深大断裂沟通的须家河组构造,寻找混合气源的构造-岩性油气藏;4有深大断裂沟通深部海相气源的须家河组构造是有利的勘探目标。

川东高陡断褶带构造特征及其演化

在川东地震资料基础上,结合地质资料,系统分析了川东高陡构造特征、演化特征及成因机制。川东高陡断褶带经历了由拉张向挤压转变的动力学环境,主要划分为4期构造演化阶段:弱褶皱阶段(印支期以前)、褶皱雏形阶段(印支期)、褶皱活跃阶段(燕山期)、褶皱定型阶段(喜马拉雅期)。川东高陡断褶带现今构造格局受早期基底断裂控制、晚期多期挤压构造叠加改造,定型"隔挡式"高陡断褶带排状展布;受纵向2套主要膏盐滑脱层及1套次要泥页岩滑脱层影响,川东断褶带纵向上可划分为3个构造形变层,在多期挤压应力过程中,各构造层纵向上形成、演化具有差异性,构造形态截然不同。四川盆地多期挤压构造叠加改造对川东盐类矿床和油气保存产生了重要影响。

川东兴隆场气田油气充注、聚集与调整改造过程

近年来,川东地区长兴组—飞仙关组礁滩相勘探取得了一系列重大发现,礁滩气藏形成机理成为了研究的热点。兴隆场气田的解剖以及气藏形成演化的系统研究表明:长兴组岩性圈闭古油藏为孤立的油藏,现今气藏气—水界面不受海拔控制,具有各自相互孤立的特点,从古油藏形成到现今气藏经历了一定的调整改造。天然气成藏过程主要包括3个阶段:晚印支期为早期古油藏的聚集阶段,形成多个独立的礁—滩相储层岩性油藏;早—中燕山期为古油藏裂解形成古气藏阶段;晚燕山期以来为现今气藏定位阶段。

鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组层序地层格架内沉积相特征与演化

应用高分辨率层序地层学和沉积学的原理与方法,综合岩心、钻井以及测井和地震资料,对鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组进行了深入的研究,识别出5个层序界面,划分出4个三级层序和11个四级层序,建立了鄂尔多斯盆地南部上三叠统延长组层序地层格架。在研究区识别出曲流河三角洲、辫状河三角洲、深水重力流和湖泊4种沉积相。分析了层序格架内沉积相时空展布特征,揭示了层序格架内沉积相的时空演化规律,归纳了层序格架内砂体发育与展布的特点。讨论了层序界线划分与以往地层界的区别及其实际意义,探讨了重力流沉积对鄂尔多斯盆地油气勘探的重大意义。

塔里木盆地柯坪地区奥陶系鹰山组台内滩储层地层特征对比研究:以石灰窑和大湾沟剖面为例

塔里木盆地碳酸盐岩礁滩体储层已经成为当前油气勘探的热点。以塔里木盆地柯坪地区石灰窑和大湾沟露头剖面为例,对奥陶系鹰山组台内滩地层的岩相组成及层序地层特征两个方面进行深入对比研究,并在此基础上分析了碳酸盐岩台内滩地层发育的控制因素。结果表明:(1)石灰窑地区和大湾沟地区鹰山组地层发育特征存在差异,石灰窑剖面以薄层颗粒灰岩与泥岩互层为主,大湾沟剖面为厚层状颗粒灰岩沉积;(2)石灰窑剖面层序特征表现为退积序列,而大湾沟剖面呈加积沉积样式,反映了海平面变化对不同微地貌区碳酸盐岩发育的控制作用不同,海平面的上升不利于地貌低处石灰窑地区灰岩的发育,而促进了地貌高点大湾沟地区灰岩的发育;(3)柯坪地区鹰山组沉积期的这两类台内滩地层沉积样式都有可能成为塔里木盆地油气勘探的有利目标。

涪陵地区茅三段热液白云岩展布影响因素分析

针对热液白云岩展布非均质性强的问题,开展基底断裂与茅三段沉积演化关系研究,分析断裂样式与白云岩分布关系,建立沉积演化模式,预测白云岩的分布。研究结果表明:茅三段可划分为5个小层,1~3小层为白云岩发育主要时期,4~5小层为台地均一化时期,不发育白云岩;15-1、15-2和16号基底断裂控制了早期“台-洼”相间的沉积地貌,断裂附近的地貌高部位为生屑滩发育有利部位,为白云岩的发育提供物质基础;15-1、15-2号基底断裂样式为花状,周边生屑滩白云石化程度高,为白云岩发育最有利区;16号基底断裂为直立状,附近白云石化发育程度较低,为白云岩发育较有利区。研究成果可为热液白云岩领域的进一步勘探提供指导依据。

川东南涪陵地区基底断裂特征与油气成藏

为了明确川东南涪陵地区茅口组热液白云岩气藏富集规律,基于钻井、岩心和涪陵地区连片三维地震资料,分析了研究区基底断裂特征与形成演化及其对茅口组油气成藏的意义,建立了油气成藏模式。研究结果表明:研究区基底断裂剖面上发育“Y”字形与反“Y”字形、“花状”、直立状3种构造样式;平面上识别出15、15-1、16号3条基底断裂,均以北西-南东向展布为主;基底断裂纵向上具有分层特征,同时沿断裂走向又体现出分段差异性;15、15-1号基底断裂中、上构造层活动性强于16号基底断裂,15号基底断裂西段活动性强于中段和东段。基底断裂控制了茅口组油气藏的形成与分布;白云岩储层沿基底断裂两侧呈条带状展布,距基底断裂越近,下伏志留系烃源岩对茅口组成藏贡献越大,含气性越好,测试产量越高。综合研究区基底断裂、烃源岩和储层发育特征等,建立了“下生上储、双源供烃”油气成藏模式。研究成果对深化涪陵地区茅口组热液白云岩研究具有重要指导意义,同时可为其他基底断裂发育区油气成藏研究提供借鉴。

四川盆地东部茅口组白云岩成因:来自岩石学、矿物学和地球化学的证据

四川盆地中二叠统茅口组白云岩中蕴藏丰富的天然气资源,但是这套白云岩的成因多年来一直存在争议。盆地东部茅口组白云岩储集层多发育在茅三段中下部,纵向上厚度介于3.0~46.8 m之间,平面上沿北西—南东向基底断裂呈带状展布。野外和钻井岩心观察发现,白云岩内发育交织状张性裂缝,将岩石切割呈角砾状,裂缝多被粗晶方解石、白云石充填或半充填。根据围岩和裂缝中白云石晶体形貌和产出状态,在显微镜下识别出4类不同组构的白云石:第1类为灰泥基质中“星散状”自形粉晶—细晶白云石;第2类为半自形面状组构细晶白云石,呈他形—半自形镶嵌状;第3类为具“雾心亮边”的自形晶面状组构细晶—粗晶白云石,具糖粒状结构,晶间孔隙发育;第4类为脉体充填的粗晶鞍状双晶白云石。背散射照片显示前3类白云石的“雾心”部分晶面混浊、表面分布方解石残斑及微孔,而第3类白云石的“亮边”部分与第4类鞍状粗晶白云石脉则晶体明亮、洁净、致密,属新生矿物。上述4类白云石的成分均具有富Ca和贫Fe、Mn、Sr的特点,MgO含量变化较大,其中前两类白云石MgO含量总体低于白云石标准计量,而后两类白云石的MgO含量则接近或略高于标准计量。岩石学、矿物学和地球化学特征表明:茅口组白云岩主要经历了2期白云化作用,初次白云化作用形成第1类、第2类白云石及“雾心”白云石,二次白云化作用形成“亮边”白云石和粗晶白云石脉体;2期白云化作用均发生得很早,可能始于同沉积期至浅埋藏期。白云石原位微量元素和原位锶同位素分析表明,白云化作用流体具有混源的特点,流体可能由富Ca地下水以及与火山活动有关的热液混合而成。推测中二叠世末期峨眉山地幔柱的喷发引起四川盆地内基底断裂再次活动,造成茅口组内张性构造裂缝发育,这为白云化流体混合及运移提供了通道。

四川盆地晚二叠世长兴期古海洋台洼与陆棚边缘礁滩对比研究

以长兴组台地边缘礁滩储层发育认知为指导,将三维与二维地震资料相结合,开展台洼边缘礁滩与台地边缘礁滩的沉积背景、发育模式、古地貌的综合对比研究,对四川盆地中部蓬溪-武胜台洼边缘礁滩发育演化特征进行分析,提出了四川盆地东南部泰来、永兴场及义和地区3种台洼边缘礁滩发育模式。受开江-梁平陆棚、峨眉地裂运动以及微古地貌影响,泰来地区以台洼边缘礁滩沉积为主,永兴场地区沉积低能生屑滩,义和地区发育成排生物礁带及点礁。从长兴期整个四川盆地沉积格局分析,蓬溪-武胜台洼边缘礁滩与开江-梁平陆棚边缘礁滩整体沉积格局相似,但台洼边缘生物礁滩纵向发育规模偏小,横向分布面积广泛。

川东南涪陵地区构造演化与油气成藏关系

利用地震、地质资料,系统分析了川东南涪陵地区印支期至今构造演化特征及其对油气聚集的控制作用。研究认为涪陵地区印支期—燕山早期构造抬升呈现南北高,中部低的鞍状特点、晚燕山期开始挤压,至喜山期挤压作用最活跃。结合涪陵地区沉积埋藏史,认为海相上组合各层系油气成藏受构造作用控制,整体经历了印支期—燕山早期古油藏形成、燕山中晚期古气藏发育和喜山期气藏调整改造的过程,但不同层位不同圈闭类型受构造控制作用不同。

四川盆地北部元坝地区茅口组岩溶:发育特征与分布模式

中二叠世末期,海水退出四川盆地,元坝地区茅口组上部灰岩普遍可见暴露、岩溶现象,但岩溶带的发育特征及其分布规律尚不明确。基于井-震联合解释的思路,通过岩心观察、测井岩性解释、三维地震数据体的层位标定与地震相解译等,特别是通过相对声波阻抗转换、地震地层切片分析等技术手段提高了地震数据的解释分辨率,建立了茅口组的层序地层格架,进而描述茅口组的沉积与岩溶特征,预测岩溶带的分布规律及模式。结果表明:(1)元坝地区茅口组共发育3个三级海侵—海退层序,生屑滩发育于第2个和第3个三级层序的海退旋回内,其中前者是在沉积古地貌高部位发育台内生屑滩,后者是在YB7井一带的台地边缘坡折带发育台缘生屑滩;(2)岩溶带的发育和分布受生屑滩控制,在岩心尺度主要表现为地表岩溶带、垂直渗流带、深部缓流带的高角度溶缝和溶洞、水平潜流带的顺层溶洞;(3)平面上,岩溶带集中发育在生屑滩内部靠近海岸的一侧,发育模式具有海岸型岩溶的特点;(4)水平潜流带顶部发育的顺层溶洞为茅口组岩溶带主要的储集空间,但大多已在表生期被火山凝灰质和灰岩碎屑等流水搬运物质和方解石等化学沉淀物质充填,现今储集能力总体较差。在此基础上,提出了元坝地区茅口组岩溶带的分布模式,并对其油气勘探意义与风险进行了讨论。

塔里木盆地塔中地区志留系柯坪塔格组下沥青砂岩段沉积相分析

塔中地区志留系柯坪塔格组下沥青砂岩段是塔里木盆地古生界碎屑岩层系油气主要富集层段之一。以钻井岩心观察描述为基础,结合测井、地震和分析测试资料进行综合分析,提出了塔中地区志留系下沥青砂岩段发育海侵背景下的滨岸-潮坪-辫状河三角洲沉积体系的观点。其中滨岸相沉积中主要发育上临滨和下临滨沉积微相,岩性以细砂岩、粉砂岩、含砾不等粒砂岩为主;潮坪沉积相中障壁砂坝、潮砂滩、潮汐水道、砂坪沉积微相发育,潮道沉积的岩性以砂岩、粗砂岩和含砾砂岩为主,发育楔形、板状和羽状交错层理,底部见侵蚀冲刷面和较多黄铁矿团块;辫状河三角洲中发育辫状河水下分流河道、分流间湾、前缘席状砂等沉积微相。海侵时期,下沥青砂岩段存在4期超覆砂体,从盆地中部向南部的塔中低隆逐期超覆,沉积微相在平面上也由此存在着复合超覆规律的演变,整体表现为滨岸相至潮坪相、辫状河三角洲沉积相沉积的演变。4期超覆沉积微相的平面分布在控制因素、展布范围和海侵方向上具有一定的继承性、相似性和规律性。

四川盆地綦江地区长兴组岩溶储层特征与油气成藏

对于四川盆地上二叠统长兴组到下三叠统飞仙关组界面的性质一直都存在着争议。为了进一步明确长兴组顶部是否发育不整合岩溶作用,以野外、钻井、岩心等资料为研究对象,分析了川南广大台内地区长兴组储层情况,指出了大量的溶沟、溶缝、溶洞等岩溶证据,进一步证实长兴组顶部发育不整合面。研究结果表明:①长兴组与飞仙关组之间存在沉积间断,表现为短期暴露不整合,古岩溶储层发育;②不整合岩溶作用形成的溶洞、溶缝叠加裂缝改造,形成的裂缝溶洞系统是长兴组的主要储集空间,为裂缝—孔洞型储层;③綦江地区长兴组天然气成藏模式属于“下生上储”型,龙潭组烃源岩是长兴组天然气的主要来源,烃源岩优质,成藏条件优越。结论认为:①长兴组天然气高产、稳产井与层间断裂匹配明显,断裂和裂缝为长兴组主要的油气运移通道,沟通烃源岩,从而控制了油气富集高产;②长兴组不整合岩溶储层的发现拓展了綦江地区乃至整个四川盆地的油气勘探领域,为下一步油气勘探提供了方向。

川东南地区茅一段储层特征分析

近期于四川盆地部署完成的南充1井、焦石1井和双探1井等在下二叠统茅口组都获得了良好的工业气流,体现了四川盆地及周缘地区茅口组具有良好的天然气勘探潜力。川东南地区茅一段主要发育于外缓坡环境,岩石类型复杂,储层非均质性强,为加强对茅一段储层的评价工作,结合野外露头观察和测井、镜下薄片等把茅一段岩性分为3大类,即灰泥灰岩、泥晶灰岩和瘤状灰岩。通过大量先进的储层物性描述手段,识别出川东南地区茅一段为低孔、低渗致密碳酸盐岩储层,平均孔隙度1. 36%,平均渗透率0. 82×10-3μm2,孔、渗条件与TOC和滑石含量呈正相关关系,灰泥瘤状灰岩的整体物性条件要优于泥晶瘤状灰岩。茅一段储层的孔隙主要由无机孔和有机孔组成,其中无机孔占主要地位且无机孔主要由矿物收缩孔(缝)构成,而有机质孔主要由5~50 nm的中孔组成。

川东地区中二叠统茅口组白云岩储层成因机理及主控因素

利用露头和岩心资料,通过大量的薄片、扫描电镜和主量元素、微量元素、稀土元素、锶同位素等分析化验资料,深入分析川东地区中二叠统茅口组白云岩储层成因机理,取得3个方面的新认识:①根据晶粒结构及其产状将白云岩进一步细分为三大类,基质镶嵌状白云岩,距构造热液脉相对较远;基质"雾心亮边"白云岩,多与构造热液脉体伴生;构造裂缝白云岩,主要分布在热液破裂形成的张性构造裂缝和孔洞中,半充填;②白云岩主要经历2期白云化改造,均为热液成因,其中基质镶嵌状白云岩形成于同沉积及浅埋条件下,而基质"雾心亮边"白云岩是在早期白云化作用的基础上,后期受到了强烈的热液改造作用形成,构造裂缝白云岩则是由热液流体沉淀形成;③浅滩是白云岩发育的基础,基底断裂为同沉积断裂,且为富镁热液的运移通道,是白云岩"似层状"展布的关键,明确了15#基地断裂南侧为白云岩勘探首选目标区。