四川盆地南部向斜区二叠系岩溶孔隙型石灰岩储层成因与天然气勘探新领域

随着油气勘探程度不断提高,勘探方向逐渐从构造高部位往向斜区拓展。但是,传统认识认为向斜区岩性一般较致密,寻找向斜区优质储层成为其油气获得勘探突破的关键因素之一。为此,以四川盆地南部向斜区中二叠统茅口组石灰岩为例,基于钻井岩心、薄片、测井以及地球化学等资料综合分析,开展了向斜区孔隙型石灰岩储层特征及成因研究,并建立了储层发育模式,指出了天然气勘探新方向。研究结果表明:(1)四川盆地南部向斜区茅口组发育岩溶孔隙型碳酸盐岩储层,储层岩性主要为泥晶—亮晶生屑石灰岩和亮晶生屑石灰岩,储集空间主要为生物体腔孔、生物铸模孔及粒内溶孔等组构选择性溶蚀形成的孔隙;(2)研究区茅口组储层平均孔隙度为4.07%,平均渗透率为0.273 mD,孔隙度与渗透率有明显的正相关关系,为典型的孔隙型储层;(3)茅口组储层段的铝、钪、锆及总稀土元素含量较低,锰和铁含量也较低,碳同位素值位于中二叠世海水沉淀方解石碳同位素值分布范围内,氧同位素呈现出一定的负偏;(4)茅口组岩溶孔隙型储层的形成与沉积期微地貌及高频层序控制的准同生期岩溶有关,溶蚀流体主要为大气淡水。结论认为,岩溶孔隙型储层在盆地内普遍发育,且该类储层远离不整合面,受沉积古地貌、沉积相带控制的准同生期岩溶改造,因此,天然气勘探思路需要向“有利沉积相带规模控储”方向转变,向斜区将是盆地内未来天然气勘探的重要新领域。

鄂尔多斯盆地中东部下二叠统太原组灰岩沉积特征与沉积模式

下二叠统太原组灰岩在鄂尔多斯盆地中东部广泛分布,已有多口井试气后相继获得了工业气流,勘探潜力较大,但目前对该组灰岩沉积微相类型与沉积模式的研究尚不够成熟。基于对鄂尔多斯盆地中东部下二叠统太原组大量钻井岩心、薄片的详细描述,综合测井资料,从岩石类型、沉积相类型、典型沉积序列、沉积模式等方面,深入分析了盆地中东部太原组灰岩的沉积特征与沉积过程。结果表明:鄂尔多斯盆地中东部太原组由海相碳酸盐岩、混积岩及陆源碎屑岩3大类15小类岩石类型构成,其中海相碳酸盐台地相可进一步划分为生屑滩、滩间海、潮上带(泥坪)、潮间带(泥灰坪)等7种沉积微相。依据地层剖面精细刻画,共识别出海陆过渡环境下的6个典型序列,其中序列1、2、3为海相碳酸盐岩沉积序列,序列4、5、6为陆相三角洲沉积序列。综合分析认为,鄂尔多斯盆地中东部早二叠世太原组沉积时期经历了由陆相三角洲(碎屑沉积)→海陆过渡相(混积沉积)→海相碳酸盐台地(碳酸盐沉积)的沉积演化,受沉积期地貌影响,整体具有“北砂南灰,上覆泥煤”的沉积充填模式。研究成果不仅丰富了对鄂尔多斯盆地中东部太原组的沉积地质认识,也为后续太原组天然气勘探提供了重要的理论依据。

鄂尔多斯盆地太原组灰岩成岩演化及控储作用

鄂尔多斯盆地太原组灰岩有良好含气显示,但目前控制灰岩储层形成的关键成岩作用类型尚不明确。针对此问题,利用岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、LA-ICP-MS测试等资料,开展储层特征及成岩作用研究,进行成岩流体示踪,恢复储层成岩演化历程并分析对储层的控制。研究表明:(1)太原组灰岩储层以黏结生屑灰岩为主,共经历海底泥晶化、混合水白云石化、准同生期岩溶、同生-埋藏阶段的5期次胶结以及硅质交代等多类型成岩作用。(2)利用基质灰岩与各期次关键成岩作用产物微区元素地球化学特征对比,识别出浅埋藏期“封存海水”、准同生期暴露“大气淡水”、准同生期-浅埋藏期“混合水”以及埋藏期“残余淡水”等多期次成岩流体环境。(3)储层成岩演化认为准同生期“大气淡水”流体的溶蚀作用是区内储层发育的关键驱动力,而各类胶结以及小规模白云石化作用对储层则是持续充填破坏。太原组灰岩沉积期高频海平面升降控制下的控储成岩作用模型,可为有利区预测提供帮助。

滇黔北昭通地区晚奥陶世—早志留世黑色页岩地球化学特征及其地质意义

【目的】滇黔北昭通示范区地处四川盆地边缘,在晚奥陶世—早志留世时期,相较于盆内的长宁—威远地区,其沉积水体相对更浅、更靠近物源区,该地区五峰组—龙马溪组页岩的沉积可能与盆内存在差异。因此,厘清滇黔北昭通示范区晚奥陶世—早志留世黑色页岩的硅质成因、物质来源以及源区背景,具有重要意义。【方法】以昭通示范区太阳区块为研究区,利用区内四口井样品的主量元素、微量元素和稀土元素测试数据,探讨研究区五峰组—龙马溪组页岩的源区背景、源岩属性及硅质来源。【结果】研究区五峰组—龙马溪组黑色页岩中的硅质主要来自硅质生物和陆源碎屑物质,生物成因硅自下而上先增加后减小,表现出与陆源成因硅相反的变化规律;晚奥陶世存在短暂的冰期,直到早志留世冰川发生融化,海侵事件发生,随后海平面逐渐下降,水体不断变浅,陆源输入总体表现为先减小再增加的特征,沉积速率也呈现相同的规律。部分样品稀土元素球粒陨石标准化配分模式曲线小幅度波动,反映研究区五峰组—龙马溪组页岩沉积可能存在混合物源。【结论】研究区五峰组—龙马溪组页岩原始物质可能主要来自康滇古陆和黔中隆起的花岗岩和沉积岩,沉积时受一定海底热液的影响,但原始热液组分极少;相关指标综合反映五峰组—龙马溪组页岩物源区的构造背景主要为被动大陆边缘。

西藏东巧—北拉地区班公湖—怒江洋俯冲闭合及对南羌塘盆地演化的制约

应用地层对比、砂岩岩相学和碎屑锆石U-Pb年代学的方法,重建东巧—北拉地区物源转换和班公湖—怒江洋多期次俯冲及微陆块的拼合过程。研究表明:东卡错微陆块南侧的中下侏罗统希湖群下段表现为上三叠统确哈拉群的再旋回沉积,而北侧上段则开始出现来自羌塘地区的物质。这标志着北侧早侏罗世俯冲的东巧分支洋盆消亡,东卡错微陆块在中侏罗世与羌塘地块拼合开始形成初始周缘前陆盆地。接奴群的物源完全来自南羌塘地区,表明周缘前陆盆地在微陆块南侧北拉洋俯冲挤压下持续发育。晚侏罗世—早白垩世(147~141 Ma)拉萨地块和羌塘地块东西向全面碰撞,至早白垩世晚期(约120 Ma)南侧的分支洋盆北拉洋消亡代表碰撞结束。南羌塘地区受班公湖—怒江洋俯冲作用控制在早侏罗世发育由弧前—岩浆弧—弧后盆地组成的“一隆两坳”古地貌,并沉积了曲色组页岩和布曲组石灰岩。微陆块碰撞导致南羌塘盆地的隆起和海平面的下降,形成夏里组含膏质泥岩的潮坪相沉积。随着拉萨地块和羌塘地块的全面碰撞,南羌塘盆地从弧相关盆地卷入前陆盆地褶皱冲断带中,发生差异埋藏和隆升剥蚀。晚侏罗世—早白垩世,南羌塘盆地曲色组烃源岩和布曲组石灰岩在构造挤压作用下发生快速埋藏,进入生油和白云石化阶段,成为南羌塘盆地最重要的成藏期。

川中高石1井区灯影组二段早成岩期岩溶特征及其对储集层的影响

四川盆地震旦系灯影组二段储集层成因长期存在风化壳岩溶、准同生期岩溶及埋藏热液岩溶之争,严重制约了储层预测模型的建立和勘探开发效益。鉴于此,以高石1井区灯二段为例,基于钻井岩心、岩石薄片、测井等资料,识别并梳理出灯二段岩溶特征,讨论岩溶差异性以及其对储集层发育和保持的控制作用。结果表明:灯二段发育高频暴露溶蚀面、组构选择性溶蚀孔洞、示顶底构造、花斑状和海绵状溶蚀构造及岩溶角砾等溶蚀组构,这类溶蚀特征与高频向上变浅沉积序列密切相关,且主要发育在沉积序列的中上部;根据岩溶强度可识别出组构选择性溶蚀、岩溶分带以及整体角砾化3种岩溶序列;高频旋回界面之下的沉积物具有δ^(13)C、δ^(18)O值负偏、^(87)Sr/^(86)Sr值正偏特征。进一步分析发现,灯二段孔洞型薄储集层与岩溶组构一样,均发育在高频向上变浅沉积序列中上部,且大量充填残余物的岩溶孔洞周缘具有泥晶套、纤维状环边胶接,部分孔洞中可见示顶底构造,指示岩溶孔洞形成后又重新进入海底成岩环境。结合高频旋回界面之下的沉积物具有碳氧同位素负偏、锶同位素正偏等特征,认为这类孔洞型薄储渗体的发育受控于高频海平面变化驱动下的早成岩期岩溶作用,其在纵向上叠置而呈现出“薄层多套”的分布规律,储集层相控特征明显;不同强度的岩溶作用改变了孔洞的连通性,其中组构选择性溶蚀阶段多形成相对孤立的小型溶孔洞,因海底胶结作用使孔洞更趋孤立而长期保存,而岩溶分带和整体角砾化阶段的溶蚀孔洞进一步连通,后期更易遭受机械充填和化学胶结作用而使储集层非均质性增强,甚至储集性能显著变差。上述研究结果不仅对古老深层优质储集层预测具有重要的指导作用,同时也揭示出在不同强度岩溶作用改造下岩溶系统连通性对早成岩期溶蚀孔洞保持路径的控制,为古老深层碳酸盐岩储集层的形成和保持提供了新的研究思路。

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组一段—三段构造沉积演化及其油气地质意义

基于测井、岩心、薄片、地球化学分析,重建鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组一段—三段(简称马一段—马三段)构造-岩相古地理格局,探讨构造沉积演变特征及其油气地质意义。研究表明:①马家沟组底部稳定发育一套穿时的、高自然伽马值段、边缘相泥质白云岩,分布于怀远运动期构造不整合面之上,具有与早奥陶世弗洛期全球海侵可对比的δ13C正漂移特征;②奥陶系马一段—马二段沉积期全球海平面上升、古陆淹没为水下隆起,形成一隆两坳构造格局,中央隆起首次接受沉积;随后马三段沉积期盆外俯冲挤压、盆内隆坳分异,乌审旗—靖边凸起活化;③构造格局演变对沉积古环境产生显著影响,马一段沉积期向西超覆,东部坳陷内海侵封隔形成大规模盐质蒸发潟湖;马二段沉积期持续海侵并沟通广海,环东部坳陷发育大规模颗粒滩,晚期干化收缩形成小规模蒸发潟湖;马三段沉积期受高地封隔影响,向东侧水体渐次分异分别形成云膏质和盐质蒸发潟湖,同时颗粒滩环凹沿高地展布;④马家沟组底部发育烃源岩,马二段和马三段滩相储层环坡展布,源储配置良好,有利于天然气成藏,具有一定勘探潜力。

四川盆地天府地区上三叠统须家河组四段致密储层砂体刻画及有利储层预测

四川盆地天府地区上三叠统须家河组四段(简称须四段)厚层砂岩夹薄层泥岩发育,为当前致密砂岩气的重要勘探层系。但受限于地震纵向分辨率,常规方法难以区分薄层泥岩,对该层段砂岩的精细刻画一直缺乏有效的手段,制约了对盆地砂体展布规律和有利目标区的认识。针对上述问题,建立钻井资料与地震相映射关系,在自然伽马曲线约束下,寻找最佳反演频率参数,提高井间砂体预测精度。采用波形指示模拟的方法精细刻画了上三叠统须家河组四段砂岩的展布特征。结果表明:须四段砂岩具有西厚(55.0~100.0 m)、东薄(15.0~50.0 m)的特征;与须三段相比,砂体厚薄变化转换带(坡折带)向克拉通内部迁移。统计地震工区内22口井数据,坡折带以西砂岩平均孔隙度高(8.0%)、储层厚度大(45.4 m)。结合构造演化、沉积相带展布、砂岩厚度和孔隙度变化,认为四川盆地天府地区上三叠统须家河组四段具有构造控坡折带、坡折带控储层的规律。坡折带以西的储层物性好、厚度大,为勘探有利区。研究结果对须四段勘探深入具有借鉴作用。

川东地区寒武系洗象池组构造特征及成藏模式

四川盆地东部上寒武统洗象池组是盆地内下组合油气勘探的重点领域。基于地层及沉积演化特征,利用地震、钻井岩心以及地球化学等资料,分析了川东地区上寒武统洗象池组构造特征及变形机制,从源、储、盖、运4个方面分析了其油气成藏条件,并总结了成藏模式。研究结果表明:(1)川东地区寒武系洗象池组表现为以2套滑脱变形带(中寒武统高台组膏盐岩和志留系泥岩)控制的、沿北西向传递的断褶构造,发育背冲构造、叠瓦状构造、断弯褶皱和盐底辟断弯褶皱4种构造圈闭样式;中寒武统高台组膏盐岩和中—下奥陶统泥灰岩2套盖层分别将下寒武统筇竹寺组、上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组2套烃源岩与洗象池组隔离。(2)研究区洗象池组具备油气成藏条件,五峰组—龙马溪组泥页岩是主要烃源岩,厚度为300~700 m,TOC值为2%~7%,生烃能力强,Ro为2.4%~4.0%,处于过成熟阶段;洗象池组沉积后期被岩溶和裂缝改造的滩相白云岩是相对优质的规模较大的储层,孔隙度大于2.1%;燕山期构造抬升和变形不仅在洗象池组形成了有效构造圈闭,还使其突破中—下奥陶统盖层与五峰组—龙马溪组对接,实现了油气的水平侧向运移。(3)研究区洗象池组为“新生古储、源储并置、侧向运移、构造圈闭”晚期天然气成藏模式;逆冲断层导致上盘褶皱的洗象池组与下盘五峰组—龙马溪组在水平面上并置,形成了源-储横向对接的构造圈闭,有效地提高了供烃和成藏的效率。

川西南部地区下二叠统栖霞阶层序地层特征及岩相古地理

【目的】西接康滇古陆的四川盆地西南部下二叠统栖霞阶近年来展示出良好的勘探潜力,然而针对该地区地层充填规律及古地理格局的观点还并不统一,严重制约了下一步盆内精细的油气勘探和井位部署。【方法】以四川盆地西南部下二叠统栖霞阶梁山组和栖霞组为研究对象,综合利用野外剖面、钻井岩心和测录井等资料,在岩石类型与沉积相分析的基础上,运用海相碳酸盐岩层序地层学原理与方法,对栖霞阶层序界面进行识别。并采用单因素分析多因素综合作图法,以三级层序为编图单位,结合优势相原则,分别绘制研究区栖霞阶SQ0+SQ1和SQ2层序岩相古地理图。【结果】在栖霞阶中识别出4个三级层序界面,从下到上分别为梁山组底界面(I型)、栖一段内部界面(II型)、栖一段\栖二段界面(II型)和栖霞组\茅口组界面(I型),并将其划分为3个三级层序,每个层序均由海侵域和高位域组成。通过层序地层格架的对比分析,认为栖霞阶下部的SQ0层序大致对应于传统划分的梁山组+栖一段下部地层,仅发育于研究区内的栖霞阶地层沉积前古地貌低地,并且具有向古地貌高地超覆的层序充填特征,中部的SQ1层序和上部的SQ2层序则遍布全区。川西南栖霞阶层序岩相古地理格局总体上表现为西接康滇古陆的海相碳酸盐岩台地,古地貌和沉积相带分异比较明显,自西向东依次为:康滇古陆及其东缘的潮坪、台内洼地、台内丘滩体,以及开阔—半局限海台地,而且沿台内坡折带发育的台内丘滩体往往具有环洼规模分布的趋势。【结论】通过剖析台内坡折带对碳酸盐岩成储的影响,指出SQ2层序(栖二段)是研究区栖霞阶最有利于台内丘滩体这一潜力储集相带发育的层位,环台洼坡折带发育的丘滩体相带附近是有利的勘探区。从层序地层学角度重新认识栖霞阶充填模式及岩相古地理特征,为川西南部下二叠统栖霞阶的下一步储层预测及勘探开发提供全新的理论支撑。

海陆过渡相煤系页岩孔隙分形特征及影响因素——以沁水盆地北部太原组为例

【目的】为分析沁水盆地北部太原组海陆过渡相煤系页岩孔隙分形特征及影响因素。【方法】通过对阳泉区块太原组样品进行总有机碳(TOC)含量、成熟度测试及X射线衍射、低温氮气吸附实验,基于(Frenkel Halsey Hill,FHH)理论模型计算样品孔隙分形维数,分析矿物含量、有机地化特征及孔隙结构参数对孔隙分形维数的影响。【结果】太原组煤系页岩TOC含量介于0.57%~6.40%,平均为3.18%;有机质镜质体反射率(R_(o))介于1.96%~3.24%,平均为2.49%;煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点,其中表面分形维数(D_(1))介于2.507 9~2.663 9,结构分形维数(D_(2))介于2.527 1~2.809 4;有机质含量及成熟度与D_(1)、D_(2)均呈正相关关系,孔隙结构参数与D_(1)、D_(2)具有良好的正相关性,但与D_(2)相关系数高于D_(1),指示微孔对孔隙结构参数的影响更强;分选、磨圆度高的陆源碎屑石英多具规则孔隙形态,造成石英含量与D_(1)、D_(2)呈负相关关系;碳酸盐岩矿物及长石主要提供宏孔,其含量与页岩D_(1)及D_(2)均呈负相关关系;黏土矿物在长期压实作用下孔径减小,微孔数量增加,孔隙形态复杂,其含量与分形维数D_(1)及D_(2)呈正相关关系。【结论】海陆过渡相煤系页岩微观孔隙具有双重分形特点,有机质含量、成熟度、孔隙结构参数和黏土矿物含量增大可导致其微观孔隙分形维数变大,陆源碎屑石英、长石和碳酸盐矿物含量增多可导致其微观孔隙分形维数变小。

上扬子南缘五峰组——龙马溪组页岩地球化学特征及其对风化、物源与构造背景的指示

为深入探讨上扬子地区南缘晚奥陶世—早志留世黑色页岩的物质来源、风化作用和源区构造背景,本文选取典型野外剖面,对五峰组—龙马溪组页岩主量、微量和稀土元素地球化学特征进行系统研究并探讨其地质意义。结果显示:上扬子南缘五峰组—龙马溪组黑色富有机质页岩具有与上地壳相似的贫高场强元素、富集大离子亲石元素特征,∑REE值(103.66×10^(-6)~295.98×10^(-6),平均180.57×10^(-6))整体较高,稀土元素标准化配分模式与上地壳极为相似,呈现“V”型向右倾斜、轻稀土元素富集、重稀土元素平坦、轻重稀土分异明显、Eu负异常明显的特征;特征微量、稀土元素含量及比值,如:La、Ce、La/Yb、Sc/Cr,均表现出与被动大陆边缘特征值相接近;样品成分变异指数ICV值(0.55~14.1,平均2.28)和Zr/Sc—Th/Sc图解指示物源为构造带首次快速沉积产物,不具备沉积再循环特征;较低的CIA值(54.89~71.61,平均65.27)、A—CN—K图解和K_(2)O/Al_(2)O_(3)—Ga/Rb图解表明物源受化学风化作用较小,沉积环境为寒冷、干燥环境;K_(2)O、Rb、Al_(2)O_(3)/TiO_(2)含量较高及Eu负异常指示其源岩以长英质火成岩及花岗岩类的偏酸性地质体为主;综合物源、构造背景判别图解,推断上扬子南缘五峰组—龙马溪组页岩主体形成于被动大陆边缘,物源主要来自于西侧康滇古陆新元古代早期地台盖层,黔中隆起次之,伴随扬子板块东南部中酸性火山物质涌入沉积。

巨厚高原山地式页岩高频沉积旋回特征与有机质富集机理

高频沉积旋回是地球轨道驱动力周期性变化引起海平面升降和气候波动的高频周期性响应(吴怀春等,2011)。同时,高频沉积旋回对有机质富集和储集空间的分布具有重要的控制作用(钟寿康等,2022)。因此,高频沉积旋回分析不仅有利于揭示古气候演化、古环境重建和古地貌恢复等重要的基础科学问题,而且能为油气实践勘探提供重要理论指导。柴达木盆地位于青藏高原东北部.

长宁地区龙马溪组页岩沉积古地貌与页岩气差异富集的耦合机制

长宁地区下志留统龙马溪组页岩的发育过程存在空间非均质性,导致了高产能区域仅局限于个别构造单元区。通过长宁气田(地区)新获取的钻井等资料,结合龙马溪组沉积古地貌,探究不同地貌单元下的古生产力、氧化-还原环境,阐明地貌单元与页岩气富集的联系机制。结果表明:(1)长宁地区龙马溪组沉积古地貌呈现出多级隆洼相间格局,西南与东北部形成两大低幅隆起区,矿物组分空间变化所指示的物源方向与古地貌高度吻合。(2)相较于古沟谷区,古隆起区拥有更丰富的陆源营养物质供给和更高的古海洋生产力,有利于有机质优势富集,且古隆起区近物源的特性使其成为相对高石英含量的脆性区。但随着海平面降低,古隆起区的氧化作用相较于古沟谷区更强,并不利于有机质保存。(3)长宁地区龙马溪组孔隙度、TOC和含气量三者关系紧密,表明有机孔隙是优质页岩孔隙的重要组成。(4)与古沟谷区相比,古隆起区更有利于优质页岩中有机质的生烃和储存,同时也更便于后期的生产压裂。

四川盆地中部合川—潼南地区茅二下亚段白云岩储层特征及成储机制

近年来四川盆地中部合川—潼南地区中二叠统茅二下亚段白云岩储层勘探取得了重要突破,但储层强非均质性制约了有利区带的预测。基于岩心和薄片观察、物性实验及地球化学分析,系统剖析茅二下亚段白云岩储层的基本特征,讨论白云岩的成因和储层形成机制。结果表明:(1)茅二下亚段储集岩以针孔状白云岩与孔洞状白云岩为主,储集空间类型为晶间(溶)孔、溶洞和裂缝;储层类型为以裂缝-孔洞型为主,裂缝-孔隙型为辅;以片状喉道为主,孔喉配置关系中等,裂缝为主要的渗流通道;针孔状白云岩平均孔隙度为2.50%,平均渗透率为0.806×10^(-3)μm^(2),孔洞状白云岩平均孔隙度为4.32%,平均渗透率为1.047×10^(-3)μm^(2)。(2)高能滩相是白云岩储层形成的物质基础,多期岩溶作用是形成优质储层的关键。准同生期白云石化作用增强了岩石抗压实能力,有助于储层孔隙的保持;茅口组沉积末期热液白云石化以胶结充填先期孔隙为主,降低了白云岩的储集性能。

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组四段储层特征及主控因素

近期勘探实践表明,鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组四段豹斑状白云岩储层具有良好的勘探开发潜力。为此,基于钻井岩心、岩石薄片和分析化验资料,解析了该层段的储层特征及主控因素。结果表明:(1)马四段储层的储集岩类主要包括豹斑状云质灰岩、豹斑状灰质云岩、晶粒云岩和凝块云岩,储集空间类型以晶间(溶)孔为主,含少量格架孔和微裂缝。(2)研究区储集层整体表现为低孔—中低渗孔隙型储层,其中储集性能以豹斑状灰质云岩和晶粒云岩最佳且分布范围广,是区内最优质的储集岩类。而豹斑状云质灰岩发育规模较大,储集性能整体较差,凝块云岩储集性能较好,但发育频率较低。盆地中东部马四段储层发育主要受沉积微相、生物扰动、白云石化作用以及早成岩期岩溶作用综合控制:有利沉积微相是储层发育的物质基础,控制储层平面横向分布;生物扰动作用有利于白云石化作用;白云石化作用是储层形成的关键,有利于储层孔隙的保存;早成岩期岩溶作用对储层质量改善有着重要贡献。马四段有利储层纵向上主要位于高频向上变浅序列的中上部;平面上,主要集中在研究区西侧乌审旗—靖边—志丹一线以及东侧的神木、米脂两个相对独立的区域。

上扬子地区龙马溪组黑色富有机质页岩的浅水超覆沉积模式

细粒沉积作用决定着页岩储集层的物质基础,对优质页岩的形成具有重要作用。文中以上扬子地区龙马溪组黑色页岩为研究对象,通过岩心、露头、薄片、地震资料等分析,对该套黑色页岩的沉积发育模式进行研究。结果表明:(1)研究区龙马溪组黑色富有机质页岩段发育粉砂岩与页岩互层,见生物扰动、交错纹层、波状纹层、粒序纹层、泥砾定向排列、底部侵蚀面等沉积构造,具明显的浅水沉积特征;(2)黑色页岩内部发育多期受波浪作用影响而形成的页岩—粉砂质页岩—粉砂岩反粒序沉积旋回,显示出波浪作用对龙马溪组黑色页岩的形成具有重要影响;(3)风暴作用对于龙马溪组黑色页岩的形成具有一定的影响,表现为在不规则侵蚀面之上形成粉砂岩—黑色页岩正粒序沉积旋回;(4)从地震剖面以及连井剖面对比可以看出,随着海平面的不断上升,页岩总体上具有向古隆起边缘不断超覆迁移的特征。推测上扬子地区龙马溪组黑色页岩形成于水体较浅且受限的沉积环境,易受波浪以及风暴作用的影响,具有随着海平面上升而不断超覆迁移的特征。研究区龙马溪组富有机质黑色页岩的浅水超覆模式对于上扬子地区富有机质页岩的勘探具有重要的指导意义。

川中二叠系长兴组层序格架内台内滩沉积构型与分布规律

基于岩心、薄片、测录井及地震资料的综合分析,开展川中二叠系长兴组层序识别与对比,明确台内滩的典型沉积构型,系统研究各层序台内滩的纵横向发育规律,进而建立滩体的沉积演化模式。研究表明:(1)川中地区长兴组发育两个完整三级层序,SQ1层序整体为北厚南薄,SQ2层序呈“两厚三薄”的厚度分布特征。(2)川中地区长兴组发育台内滩、滩间海和台内洼地亚相,台内滩在垂向上主要发育稳定叠加型和高频互层型两种典型沉积序列。(3)台洼边缘滩带发育稳定叠加型沉积序列,由两个成滩期构成,分别位于SQ1和SQ2层序的高位域;台洼南侧滩带发育高频互层型沉积序列,由4个成滩期构成,主要位于SQ2层序的高位域。(4)SQ1层序沉积时期,台内滩主要发育在研究区北侧的台洼边缘,南侧整体为滩间海亚相;SQ2层序沉积时期,台内滩在区内广泛沉积,形成两个近于平行的台内滩带。研究结果为川中地区长兴组台内滩勘探提供了方向和思路。

四川盆地川西坳陷须三段砂岩储层致密化过程定量模拟

为了明确川西坳陷须三段砂岩储层致密化过程,定量恢复致密砂岩储层孔隙度演化,综合利用常规薄片、铸体薄片、扫描电镜和包裹体等资料,对须三段成岩作用进行了系统分析,探讨了成岩作用与孔隙度演化之间的关系。在此基础上,结合地层埋藏史和热演化史研究,基于效应模拟原则,即不对具体成岩作用进行模拟,而是通过地质参数来模拟各种成岩作用的综合叠加结果,从而建立须三段砂岩孔隙度演化数学模型,明确砂岩储层致密化过程。研究结果表明:须三段主要发育岩屑石英砂岩和岩屑砂岩;砂岩经历压实、胶结、溶蚀等成岩作用,其中压实作用和胶结作用是主要的破坏性成岩作用,且一直存在于砂岩储层演化过程中;溶蚀作用是主要的建设性成岩作用,且只出现在特定的60~120℃温度窗口。基于对现今砂岩孔隙度与深度关系的观察,明确砂岩先后经历了压实、胶结作用和溶蚀作用,以及溶蚀后的压实、胶结作用。因此,可将孔隙度演化划分为正常压实与胶结阶段、溶蚀增孔阶段和溶蚀后正常压实与胶结3个阶段。此外,将孔隙度演化分解为孔隙度减小模型和孔隙度增大模型,这2种模型在孔隙度演化的3个阶段分别叠加,可得到模拟孔隙度演化的三段式分段函数模型,进而实现砂岩储层孔隙度演化过程模拟。通过应用该模型对典型砂岩储层孔隙度演化过程的模拟表明,川西坳陷须三段因压实作用和早期胶结作用影响,具有早期致密的特点。

碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地N油田石炭系KT-Ⅰ与KT-Ⅱ层系为例

以滨里海盆地N油田石炭系KT-Ⅰ与KT-Ⅱ层系碳酸盐岩储集层为例,综合岩心、薄片、扫描电镜、高压压汞、常规物性分析以及各类测试资料,对碳酸盐岩储集层特征以及早期成储路径展开系统研究,并进一步探讨成储路径与储集层孔喉结构和质量的关系。结果表明,KT-Ⅰ层系以云岩类储集层为主,颗粒灰岩次之,其中云岩类储集层以晶间(溶)孔、小型溶洞为主,孔喉连通性好,为高孔—高渗的孔洞型储集层,而颗粒灰岩类储集层以粒内溶孔、铸模孔及生物体腔孔发育为特征,孔喉连通性差,属中孔—低渗的孔隙型储集层。KT-Ⅱ层系以粒间(溶)孔和生物体腔孔发育的颗粒灰岩为特征,为中高孔—高渗的孔隙型储集层。进一步分析表明,KT-Ⅰ层系云岩与灰岩储集层单旋回厚度小,皆受高频海平面升降变化驱动的早成岩期岩溶的控制,而KT-Ⅱ层系单旋回厚度大,颗粒滩未经历早期岩溶的改造。3类储集层的成储路径分别为:(1)KT-Ⅰ云岩类储集层,准同生期白云石化作用导致矿物相转变并使得部分矿物更易遭受溶蚀→早成岩期岩溶作用控制储集层的形成→云岩抗压溶岩石骨架有利于储集层的保护;(2)KT-Ⅰ颗粒灰岩储集层,早成岩期岩溶作用优化储集层→初期压实控制胶结流体通道进而控制胶结作用—粒间孔与粒内孔差异胶结控制储集层的保护;(3)KT-Ⅱ颗粒灰岩储集层,原始沉积环境控制储集层的形成→初期压实与早期胶结作用控制储集层的保护。成储路径差异控制了不同的孔渗特征与孔喉结构,而孔喉结构进一步控制了早期岩溶型云岩、早期岩溶型颗粒灰岩、原生孔保存型颗粒灰岩3种储集层的质量。研究结果将为具类似特征的碳酸盐岩储集层成因分析提供参考,也因发现了云岩较灰岩更易早期溶蚀的现象而具有较为重要的岩溶地质学意义。