鄂尔多斯盆地长7段重力流砂岩长石溶蚀特征及控制因素

基于岩心薄片、扫描电镜、能谱分析、X射线衍射全岩分析及溶蚀实验,研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(简称长7段)重力流砂岩中长石溶孔发育特征及控制因素,明确长石溶孔的形成与分布,为预测优质储集层分布提供依据。研究表明:(1)研究区长7段砂岩中的长石经历3类成岩作用:长石次生加大、黏土以及方解石的交代、长石碎屑的溶蚀作用。(2)长7段致密砂岩中的长石溶蚀主要源于有机酸溶蚀,此外还受长石类型、长石早期蚀变程度以及砂岩中云母碎屑对有机酸的缓冲作用影响。(3)不同长石的溶蚀程度不同,表现为钾长石较斜长石易溶蚀,钾长石中正长石较微斜长石易溶,未蚀变的长石较早期高岭土或绢云母化的长石易溶蚀。(4)溶蚀实验显示云母的存在会抑制长石溶蚀,相同质量的云母对有机酸的消耗能力明显强于长石。(5)在云母含量低的情况下,长7段砂岩长石溶孔较为发育,储集层物性得以改善,而云母含量较高的地区长石溶孔则明显减少。

四川盆地下侏罗统大安寨段页岩油气地质特征及勘探有利区优选

四川盆地下侏罗统大安寨段是页岩油气(致密油气)分布的主要层系之一,但由于钻探、测试效果均较差,急需开展有利层段地质特征和勘探有利区优选等研究工作。为此,利用野外露头、岩心、测录井及地球物理等资料研究了大安寨段页岩油气地质特征,分析了页岩油气富集的主控因素,并优选了勘探有利区。研究结果表明:①大安寨段为一套介壳石灰岩与黑色页岩的混积地层,页岩矿物类型以黏土为主,其次为石英、方解石,少量长石、黄铁矿,脆性矿物含量中等;②孔隙类型以无机孔隙为主,含少量有机孔,发育介壳壳缘缝、节理缝等多尺度裂缝,物性随介壳含量的增加而降低;③页岩有机质丰度为中等—好,TOC平均值为1.34%,有机质类型以混合型为主,少量腐泥型和腐殖型,R_(o)平均值为1.11%,热演化程度南低北高,整体处于成熟—高成熟阶段,含油性中等,氯仿沥青“A”含量平均为0.26%;④热解游离烃S1值平均为1.27 mg/g,OSI平均值为84.35 mg/g,页岩油气富集的烃源下限是TOC>1.5%,R_(o)>0.9%,纵向上排烃效率较低,含油指标较高段(OSI>100 mg/g)主要分布于厚层页岩中部;⑤可动油饱和度普遍小于20%,受纹理缝和页理缝影响,石灰岩—页岩互层型、页岩夹石灰岩型样品的油可动性好于石灰岩和页岩。结论认为,大安寨段页岩层系具有较好的页岩油气勘探开发潜力,高生烃品质、多尺度裂缝以及高地层压力是盆地页岩油气富集高产的关键因素,有利油气勘探区主要分布于川中地区三台—仪陇以及南充一带。

轨道周期约束下海-陆过渡相页岩层系高精度层序界面识别及其地质意义——以鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组2~3亚段为例

海-陆过渡相页岩气具有良好的勘探前景,但其产层多、单层厚度薄且岩相变化快等特点导致高精度层序地层格架构建难度大,而旋回地层学理论为高频旋回划分和对比提供了有效的手段。基于岩心分析测试及测井资料,结合高分辨率层序地层学及旋回地层学理论,厘定了鄂尔多斯盆地东缘二叠系山西组2^(3)亚段海-陆过渡相页岩层系高精度层序界面。运用山2^(3)亚段GR值、Th/U元素含量比值及总有机碳含量(TOC)数据序列,滤波输出记录在沉积物中的天文轨道参数,通过对山2^(3)亚段岩性、测井数据及地化元素分析数据进行划分,识别了四级层序界面,405 kyr长偏心率周期与四级层序耦合关系良好,山2^(3)亚段共划分为4个四级层序(PSQ1-4)。依据短偏心率与五级层序的对应关系,山2^(3)亚段共划分为12个五级层序(FSQ1—12)。在此基础之上,分析了轨道周期与高分辨率层序、海平面升降、沉积环境演化及岩相组合规律的耦合关系,长偏心率周期通过调节0.4 Myr尺度海平面变化控制沉积相演化,影响优势页岩储层段的发育;短偏心率周期通过调节0.1 Myr尺度海平面变化控制沉积亚相演化,影响页岩甜点层的发育。基于旋回地层学理论提出的页岩层系高精度地层划分与对比技术,能为精准识别优势页岩层段及水平井导向设计提供理论借鉴及技术支撑。

滇黔北坳陷寒武系筇竹寺组岩相古地理特征与优质页岩展布

滇黔北地区筇竹寺组早期沉积的黑色页岩是重要的烃源岩层。为明确其岩相古地理演化特征,揭示优质页岩展布规律,通过区域地质调查、野外露头、岩心、薄片、扫描电镜及钻井资料的综合研究,对滇黔北坳陷筇竹寺组上、下段的岩相古地理演化特征进行了恢复。筇竹寺组总体表现为西部薄,拉张槽内及东部厚的特点,同一沉积期内岩石类型也具有区域性差异,下段沉积期内西部地区以砂岩为主,中部与东部地区以泥页岩为主。主要沉积相类型为浅海陆棚相,上、下段水体深度不同,具有不同的沉积相特征,可细分为6种微相。下段地层由西至东依次主要发育浅水砂质陆棚微相、深水泥质陆棚微相。上段地层由西向东依次主要发育浅水砂质陆棚微相、浅水泥质陆棚微相以及浅水砂泥质陆棚微相。筇竹寺组优质烃源岩为黑色页岩及炭质页岩,总有机碳(TOC)含量普遍高于2%,泥质深水陆棚亚相是优质页岩发育的最有利的相带。纵向上,优质页岩主要发育在筇竹寺组下段底部;平面上,优质页岩主要沿研究区中部受拉张槽控制的CL1井、B1井、Z101井、镇雄JZ1井以及FS1井一带及东部地貌低且水体深度较深的金沙—遵义地区展布,是有利的优质页岩勘探区域。

碱性环境成岩作用及对储集层孔隙的影响——以鄂尔多斯盆地长7段致密砂岩为例

根据大量岩石薄片观察、扫描电镜和X衍射分析,详细研究鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段致密砂岩的岩石学特征、成岩作用及孔隙成因等,探讨长7致密砂岩碱性环境成岩作用及发育的各种伴生孔隙,并分析孔隙的演化过程及与其油气成藏的关系。长7段致密砂岩广泛发育碱性环境成岩作用,包括硅质的溶解及被交代、碳酸盐矿物胶结交代、钠长石化作用及大量伊利石、绿泥石沉淀。碱性环境下发育了多种伴生孔隙,如石英溶孔、黏土矿物晶间微孔、云母层间孔和钠长石化伴生孔隙。埋藏过程中,碱性环境成岩作用出现于早成岩B阶段和中成岩A2阶段,其中早成岩B期是主要碱性环境伴生孔隙发育阶段,大量黏土晶间微孔的出现严重损害了储集层的渗透能力,同时也导致后期酸性溶蚀强度降低,因此推测在大量烃类充注之前,长7段砂岩已经严重致密化,为典型的先致密后成藏。

川南地区三叠系须家河组致密砂岩孔隙类型及物性控制因素

通过普通及铸体薄片、扫描电镜、岩心物性及压汞数据等资料,研究了川南地区须家河组致密砂岩储层的孔隙类型和物性特征,并探讨了孔隙发育类型、孔-渗关系控制因素及砂岩物性空间变化与沉积条件的关系。结果表明,川南地区须家河组以原生粒间孔发育为特征,次为溶蚀孔隙和晶间微孔,渗透率随孔隙度增加呈迅速增加—稳定—再次增加的三段式分布,主要原因是绿泥石、伊利石胶结物的生长抵消了孔隙度增加对渗透率的贡献。平面上,砂岩物性的变化与沉积条件密切相关:短距离搬运或沉积水动力弱的砂岩成分及结构成熟度差,物性差;长距离搬运且沉积于强水动力条件的砂体孔隙发育。纵向上,单一河道砂体的中-中下部物性好于顶、底部,原因是河道沉积时水动力由强变弱,砂体中部成分、结构成熟度好于顶、底部,这也导致了砂体内部成岩作用的非均质性,并最终影响了孔隙的纵向分布。

四川盆地蜀南地区上三叠统须家河组低孔低渗储层特征及形成机理

蜀南地区须家河组为一套辫状河三角洲平原分支河道沉积的岩屑砂岩、长石岩屑质石英砂岩和岩屑质石英砂岩。埋藏深度变化较大(0～2 673 m),大部分埋深800～2 000 m,平均孔隙度4.64%,平均渗透率0.147×10-3μm2,属于低孔低渗储层。造成低孔低渗的主要原因是:(1)在构造背景上,须家河组沉积时研究区靠近刚由海变陆而隆升的物源区,沉积物搬运距离较短,分异程度低,大量的泥岩、千枚岩等塑性岩屑及杂基被保存下来,同时碎屑颗粒分选磨圆程度较差,均不利于原生孔隙的形成;(2)在沉积条件上,由于辫状河河道水动力不稳定,侧向改道迅速,早期泥岩易被冲蚀,导致砂泥混杂,砂岩中含较多杂基,堵塞充填原始孔隙;(3)早期持续快速的埋藏过程,压实作用强烈,岩屑压实变形被挤入粒间孔隙中,同时普遍发育的石英次生加大使得砂岩越发致密,孔隙消失殆尽。(4)研究区须家河组远离沉积中心,缺乏烃源岩成熟产生的酸性流体溶蚀改造,导致次生孔隙不发育。

川中地区侏罗系自流井组大安寨段黑色页岩孔隙微观特征及主控因素

为研究川中地区侏罗系自流井组大安寨段页岩油储层储集空间特征及控制因素,利用电镜、显微荧光、物性分析、氮气吸附、有机碳及热解等测试手段,开展页岩层系的储集空间、物性、含油性分析,并讨论了微观特征的控制因素。结果表明:①大安寨段页岩油储层储集空间包括微裂缝和孔隙,微裂缝主要为页理缝和介壳方解石解理缝,孔隙以粘土孔隙为主,其次为介壳方解石晶间孔、自生石英晶间孔,少量有机质孔、黄铁矿晶间孔。②大安寨段页岩油储层具有孔径-孔隙度负相关特征,即页岩孔隙度高(平均5.69%),粘土孔隙是主要孔隙类型,孔径小,孔隙与页理缝组成水平孔缝系统;介壳灰岩孔隙度低(平均3.27%),介壳方解石、石英晶间孔比例增加,孔径大,孔隙与解理缝形成网状的孔缝系统。③油相微观赋存具有较强非均质性,表现为富有机质页岩段含油性(热解游离烃含量S_(1)、油饱和度指数OSI)好,但油相分散分布于粘土微小孔隙中,显微荧光弱,流动性差;孔径大的介壳方解石/石英晶间孔隙、解理缝以及页理缝中烃类更富集,显微荧光强。④微裂缝对烃类的微观富集至关重要。油气生成之后优先进入页理缝,并在页理缝附近的介壳方解石孔缝系统中富集,而距离页理缝较远的介壳方解石孔隙含油性变差,建议以孔径和微裂缝发育程度作为大安寨段页岩油有利层段优选的关键参数。

四川盆地龙岗气田三叠系飞仙关组储集层特征及成因机理

根据岩心、岩石铸体薄片、岩石物性分析化验资料并结合测井资料,对四川盆地龙岗气田三叠系飞仙关组碳酸盐岩储集层特征进行了研究。结果表明,研究区飞仙关组孔隙较发育、物性较好、能作为优质储集层的基本上都是白云岩类,尤其是鲕粒白云岩。初步认为这类鲕粒白云岩的形成主要与早期白云化作用 ( 可能为混合水白云化) 有关。结合区域地质背景,认为飞仙关期相对海平面呈振荡下降,其对早期白云化有重要控制作用,并在垂向上形成飞三1、飞二1两个白云化旋回,而优质储集层主要发育于这两个旋回中。

储层岩石学特征对成岩作用及孔隙发育的影响——以鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组为例

利用岩石普通薄片、铸体薄片、阴极发光薄片及孔渗数据,分析了鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组储层岩石学特征对成岩作用和孔隙发育的影响。结果表明,岩屑类型及含量、云母类矿物含量及碎屑颗粒粒度对成岩作用影响最大。大量泥岩、千枚岩等塑性岩屑的存在降低了岩石的抗压强度,在埋藏过程中易被挤压变形,形成假杂基充填堵塞孔隙;碳酸盐岩、中酸性火山岩等易溶岩屑的存在则可增强岩石的可溶性,利于溶蚀孔隙的形成。云母类矿物在孔隙水的参与下水化析出钾离子造成碱性环境,降低了石英的稳定性,促进了石英的压溶与缝合线的形成;另一方面云母蚀变后析出的硅铝铁成分在石英与长石颗粒周围形成绿泥石膜胶结,在粒间孔隙中形成高岭石与含铁类矿物胶结,降低了孔隙度和渗透率。颗粒粒度主要控制砂岩的抗压性和胶结强度。

致密砂岩储集层的二元孔隙结构特征

利用薄片、物性、含油饱和度、压汞数据分析鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段致密砂岩孔隙结构特征及对物性、含油性的影响。结果显示致密砂岩具有二元孔隙结构特征:当孔喉半径大于峰值半径时,孔隙结构近似于串珠模型,孔隙半径明显大于喉道半径,不具备分形特征,孔喉体积由孔隙体积决定;当孔喉半径小于峰值半径时,孔隙结构为毛细管模型,孔隙半径与喉道半径相近,具有分形特征,孔喉体积由喉道半径决定。大于峰值半径的孔喉发育程度是造成致密砂岩孔渗变化的主要因素,油相也主要赋存于该部分孔喉中;小于峰值半径的孔喉(包括未进汞孔喉)贡献主要的储集空间,但相对稳定,对物性变化影响小,与含油饱和度也缺少相关性。大孔喉主要由次生孔隙和粒间孔组成,预测致密砂岩物性时,应着重分析致密储集层中粒间孔隙、溶蚀孔隙等大孔隙而非微小孔隙的特征、成因及主控因素。

鄂尔多斯盆地陇东地区延长组砂岩成岩作用及孔隙演化

大量岩石薄片、孔隙铸体薄片、扫描电镜与X衍射以及常规物性等分析资料研究表明,鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组砂岩主要为成分成熟度及结构成熟度较低的长石质岩屑砂岩、岩屑砂岩和长石砂岩。优质储层主要发育于粗粒富含刚性颗粒的砂岩中,这类砂岩在埋藏过程中由于早期快速埋藏加之泥岩、板岩及千枚岩岩屑含量高,经历了强烈的压实作用,使其由原始孔隙度大约为39%降低至18.5%;此后发生石英颗粒次生加大及绿泥石胶结,使孔隙有一定程度的损失(大约3.5%);紧随其后的是方解石及白云石碳酸盐胶结,损失孔隙度5%;后来出现碳酸盐胶结物与长石及岩屑的溶蚀作用,新增加孔隙度4%～8%,最晚期的是含铁方解石和含铁白云石胶结充注溶蚀孔隙和部分原生孔隙。

塔里木盆地库车坳陷新近系和第四系沉积特征及演化

在野外露头观察和岩心描述的基础上,结合测井、地震和三维电法资料分析,认为塔里木盆地库车坳陷新近系和第四系共发育冲积扇、冲积平原、扇三角洲和湖泊4种沉积相类型;每一种沉积相可以进一步划分为若干沉积亚相和微相。新近纪吉迪克期,古近纪形成的湖泊开始向南部退缩,扇三角洲分布在山前地区;新近纪康村期基本继承了吉迪克期的沉积格局,扇三角洲的分布范围较吉迪克期大; 新近纪库车期,构造抬升导致湖泊快速萎缩,山体隆升并遭受剥蚀,为冲积扇的形成提供物源,从山前到盆地中心依次为冲积扇、冲积平原和湖泊; 第四纪,湖泊完全消失,以冲积扇沉积为主,冲积平原仅分布在西盐水沟—东盐水沟一线南部地区。

天文轨道周期及火山活动对中上扬子区晚奥陶世-早志留世有机碳聚集的影响

基于野外露头资料,通过旋回地层学、地球化学等分析方法,运用有机碳同位素组成及化学风化指标数据序列,滤波输出记录在沉积物中的天文轨道参数,探讨天文轨道周期变化及火山活动对中上扬子区晚奥陶世—早志留世有机碳聚集的影响。研究表明,天文轨道周期驱动下的气候变化控制不同级次海平面波动,斜率周期调制的气候变化驱动海洋温盐循环,将位于高纬度区营养物质向中低纬度区转移,温盐循环是低纬度扬子区海洋生产力的主要动力。赫南特晚期海洋生产力指标Ba/Al及Ni/Al值显示,火山活动对海洋生产力贡献有限,对有机碳保存效率有显著影响;古海洋氧化还原环境指标Th/U、V/Cr及V/(V+Ni)值显示,火山活动与古海洋含氧量有显著关系,火山活动通过调节大洋含氧量来控制有机碳的保存效率,不同地区火山活动强度的差异是有机碳差异保存的重要因素。天文轨道周期驱动的有机碳输入动力及火山活动影响有机碳保存效率,二者耦合控制中上扬子区有机碳聚集。图10参74。

库车坳陷新近系库车组冲积扇沉积特征及相模式

通过野外露头考察和测井分析,并结合地震和三维电法资料,对库车坳陷新近系库车组冲积扇的沉积特征和分布规律进行研究,建立了冲积扇沉积模式。库车坳陷新近系库车组冲积扇岩性主要为黄色、黄红色砾岩、砂砾岩及含砾砂岩。砾石层中可见底冲刷-充填构造、交错层理和平行层理。测井曲线整体表现出GR低和电阻率高的特征,曲线呈箱形、漏斗形和钟形;地震相以杂乱反射和前积特征为主。为了提高了研究的精度,在钻井分布稀少和地震相特征不明显的地区,将三维电法资料用于冲积扇分布的研究。通过综合研究,认为冲积扇在西部的Bz1井地区和Db1井地区规模最大,在东部地区发育规模小。构造运动是冲积扇发育的主要控制因素,库车期构造运动活动强烈,南天山快速隆升,为冲积扇提供大量的物源,Bz1井地区持续隆升,遭受剥蚀,物源充足,冲积扇规模不断增大;Db1井地区由于受构造断裂的影响,局部隆升,为冲积扇提供了局部物源。通过分析,认为库车坳陷新近系库车组冲积扇主要有长期稳定的继承性单物源冲积扇模式和受局部构造控制的多物源冲积扇模式。

海安凹陷曲塘次凹阜二段页岩油形成条件及勘探潜力

海安凹陷曲塘次凹古近系阜宁组二段源内良好的油气显示,预示着巨大的页岩油勘探潜力。在大量岩心薄片观察基础上,结合区域地质背景、测试资料、测录井油气显示情况等,分析了阜二段上、中、下3个亚段湖相页岩油形成的地质条件及资源潜力。研究结果表明:阜二段泥页岩层系厚度大、分布广,埋深适中;中、上亚段Ⅰ-Ⅱ1型有机质相比下亚段Ⅱ1-Ⅱ2型有机质丰度高,但热演化程度均较低,呈低熟-早成熟页岩油;上、下亚段以裂缝型储层为主,而中亚段为混合岩性型储层,微孔隙、微裂缝发育,储集性较好;碳酸盐和石英等脆性矿物含量高,可压裂性好。曲塘次凹页岩油源内滞留富集主要受有机质成熟度和保存条件影响,中亚段("七尖峰")页岩油滞留程度高,油气显示好,而下亚段排烃率高、上亚段生烃量小,页岩油规模较小;中部深凹带和北部断阶带有机质成熟度较高,断裂发育少,页岩油保存条件好。据初步计算,区内阜二段页岩油资源总量为1 940×104t,Ⅰ-Ⅱ级潜在有效资源量1 530×104 t,并以中亚段勘探潜力最大,上、下亚段次之。

川东北地区中侏罗世新田沟期古气候波动的地球化学响应

四川盆地中侏罗统新田沟组作为侏罗纪大面积红层之下的重要岩石地层单元,见证了盆地由潮湿向干旱转变的整个过程。然而,以往的研究主要集中在古气候类型方面,缺乏系统深入的气候变化研究。本文以川东北地区宣汉七里乡塔坝剖面为对象,系统分析了泥岩的主微量元素地球化学特征,结果表明:化学蚀变指数(CIA)、C值、Sr/Cu、Sr/Ba、Rb/Ti、Cs/Ti、Rb/K等7种古气候替代指标综合显示新田沟期气候存在从炎热潮湿逐渐向干旱转变的趋势,整体以半干旱-半潮湿气候为主。且该时期气候变化过程并不稳定,存在多个短期的湿热与干旱的气候波动。在新田沟组沉积末期,气候条件变得极端干燥。川东北地区中侏罗世的元素地球化学特征记录了区域内重大地质转折期将至时的气候变化,在侏罗纪大面积红层发生之前,气候条件已经开始响应。在中侏罗世早期,四川盆地与欧洲地区并不处于同一个气候带内。

四川盆地蜀南地区嘉二段低孔低渗储层特征及控制因素

针对四川盆地蜀南地区嘉二段储层薄、非均质性强的特点,利用岩心、岩石薄片、岩石物性和测井资料,对储层岩石特征、成岩作用、储集空间类型、储层物性及控制因素进行了研究。结果表明,研究区内优质储层基本发育在白云岩中,尤其是鲕粒白云岩和泥粉晶白云岩。其中鲕粒白云岩的形成与鲕粒灰岩早期白云石化有关,发育粒内溶孔;泥粉晶白云岩是泥晶灰岩经历准同生白云石化作用形成的,发育多种溶孔;鲕粒白云岩和泥粉晶白云岩均发生埋藏白云石化作用和埋藏溶蚀作用。储层总体具有低孔、低渗特征,储集性能受古隆起、沉积相和成岩作用的影响,分布在古隆起东南部局限台地的白云岩以及全区浅滩颗粒岩均为该区有利储集岩。

我国页岩气革命面临的问题及对策思考

页岩气开发是世界能源领域的一场重大变革。我国富有机质页岩分布广泛,但对页岩气的研究、勘探开发还处于起步阶段。当前,制约页岩气产业发展的主要问题包括:勘探开发的关键技术不能适应我国的地质特点;页岩气产业发展存在技术成本问题;页岩气发展需要完善我国市场体制和机制;页岩气开发中的环保问题不能得到妥善解决。通过分析认为,我国页岩气勘探开发需要结合本国具体实际,同时借鉴国外的成熟经验,走一条具有中国特色的发展之路,有针对性地加快勘探开发技术创新;在国家政策支持下,加强市场培育,努力降低投入成本;以水资源保护为核心,坚持开发与保护并重,走绿色产业发展之路,使页岩气真正成为未来支撑我国经济社会发展的绿色清洁能源。

后挡形态对褶皱冲断带平面展布的影响——来自平面砂箱模拟试验的启示

近几年的研究工作表明,边界几何条件是影响盆地构造形成最主要的因素,然而,研究主要集中在剖面构造模拟方面,平面构造模拟方面尚处于起步阶段。针对前人研究的不足,根据相似性原理,通过4组构造物理砂箱模拟试验的对比来模拟后挡形态对褶皱冲断带平面展布的影响,得出以下认识:后挡的形态不同,产生的冲断带边界会有差别;后挡的顶角越小,形成断层带的弧度越大,弯曲程度越大,总体上来说两者的平面形态具有较好的相似性;后挡的角度不同,形成的区域大断层的数量不同,后挡的角度越大,应力分布越均匀,砂层在横向上的变形程度越接近,越容易形成区域大断层;通过应力场分析也证实了利用应力场来预测褶皱冲断带的平面展布是正确的。试验属理想模型,是对实际问题的抽象研究,可为实际地质问题的分析研究提供启示。