基于模拟实验探讨断裂-流体-岩石体系中的矿物溶解-沉淀过程

断裂体系中的流体-岩石相互作用及其成储意义一直都是业界关注的热点问题。流体沿断裂流动运移,溶解围岩矿物,沉淀新矿物,改变储集空间的形态,对碳酸盐岩储层形成与分布、油气运移及分布起十分重要的控制作用。查明深层-超深层含断裂碳酸盐岩储层的成因机理,具有重要的理论和实际意义。为此设计了基于塔里木盆地顺北地区奥陶系一间房组的高温高压溶蚀-沉淀模拟实验,并结合TOUGHREACT等数值模拟软件,以查明沿断裂流动的含CO_(2)盐水和碳酸盐岩相互作用的过程,考察温度、压力、流体性质、物理非均质性等因素的影响程度,计算裂缝内的钙离子扩散特征以及矿物溶解-沉淀的趋势。实验和计算结果显示:实验时间内整体反应以碳酸钙溶解为主,反应后样品储集性能得到改善,样品内裂缝宽度、数量和体积增加,样品渗透率和孔隙度增加。研究明确了样品物理非均质性和流体水力性质促进主裂缝成为主要流动通道。主裂缝内流动过程和反应过程相互促进,并且共同决定了主裂缝不仅是流体流动的优势通道和水-岩反应发生的主要场所,也会是具有潜力的优势储集空间。

生烃伴生酸性流体对碳酸盐岩储层改造效应的模拟实验

深层-超深层碳酸盐岩是目前油气勘探聚焦的重点领域,其储层的形成和保持机制是制约深层储层预测的关键科学问题。为了明确埋藏溶蚀作用下酸性流体对碳酸盐岩储层物性的影响,有必要开展烃源岩地层孔隙生烃模拟和溶蚀模拟实验(简称生烃及溶蚀模拟实验),定性定量厘清中、深层埋藏环境下烃源岩与碳酸盐岩储层演化过程。采用自主研发设计的生烃模拟实验装置和溶蚀模拟实验装置,以塔里木盆地奥陶系鹰山组灰岩和云南禄劝低成熟烃源岩为实验对象,利用岩相学和地球化学相结合的分析手段,查明中、深埋藏环境下生烃热演化过程中伴生的复杂酸性流体改造碳酸盐岩储层的过程及其控制因素,探索烃源岩生烃过程对碳酸盐岩围岩的改造规律。实验表明:中、深层埋藏环境下烃源岩热演化过程中伴生的有机酸和CO 2等酸性流体对碳酸盐岩储层产生明显溶蚀作用,扩大原有储集空间并提高孔隙度,并且随着埋藏深度增加,溶蚀作用明显减弱;流体在运移过程中是否能够改善储层物性,由流体中的碳酸钙饱和度、流体流速、水岩比以及原始孔隙结构等因素共同决定。此研究能够为深层-超深层碳酸盐岩优质储层的预测提供一定的理论基础。

塔河地区鹰山组高精度层序划分及沉积模式

鹰山组作为塔河油田重要的接替产层受到广泛关注,但对塔河地区鹰山组高精度层序划分及沉积模式研究较薄弱。利用大量薄片、测井和地震资料,开展高精度层序划分和沉积微相分析,将塔河地区鹰山组划分为2个三级层序(SQ1和SQ2),通过不整合面和地层叠加样式,将鹰山组进一步划分为4个四级层序。识别出塔河地区鹰山组Mf1—Mf 7共7种沉积微相类型,概括出台内中—高能滩型(MA1)、台内低能滩—滩间海型(MA2)和台内潮坪型(MA3)等3种沉积微相组合序列。在高精度层序及沉积微相对比与分析的基础上,归纳出了鹰山组的沉积模式:SQ1沉积时期,研究区整体为局限台地环境,主要发育台内中—高能滩型微相组合序列和台内潮坪型微相序组合序列;SQ2沉积时期,研究区由局限台地过渡为开阔台地环境,主要发育台内低能滩—滩间海型微相组合序列。平面上,越靠近台缘亚相,台内中—高能滩微相沉积越发育。

塔里木盆地塔西南坳陷和田凹陷普司格组烃源岩沉积环境及有机地球化学特征

二叠系是叶城—和田凹陷最为重要的烃源岩层系之一。通过和田凹陷杜瓦地区野外露头剖面及最新钻井分析,并结合有机地球化学测试数据,对二叠系普司格组烃源岩沉积特征、古环境及有机地球化学特征进行研究。结果表明:普司格组烃源岩发育在滨湖、浅湖及半深湖亚相中,乌鲁吾斯塘地区和杜瓦地区为烃源岩沉降中心,以低Pr/Ph值、较高伽马蜡烷指数等为特征,表现出较强还原性、较高盐度下具有一定水体分层的湖相沉积产物。普司格组烃源岩有机碳(TOC)值为0.12%~5.68%,为"差—中等"烃源岩,有机质类型以Ⅱ型、Ⅲ型为主,镜质体反射率RO值为0.72%~1.385%,主体已进入成熟—高成熟阶段。结合地震资料、生储盖条件分析认为,杜瓦地区普司格组烃源岩生烃潜力较好,逆冲推覆体为油气勘探的可能有利区域,准原地质体为塔西南坳陷山前带最为有利的油气勘探区域,原地质体埋深很大,是目前勘探工作面临的主要挑战之一。