塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组优质微生物碳酸盐岩储层成因

微生物碳酸盐岩储层是油气地质学研究的重要领域,针对古老深埋的塔里木盆地肖尔布拉克组微生物碳酸盐岩存在的优质储层争议和储层成因问题,通过野外观察、剖面测量、密集取样、物性测试、薄片分析和CT扫描等手段,对柯坪野外露头区的肖尔布拉克组微生物碳酸盐岩储层进行了系统调查与分析。结果表明,肖尔布拉克组的优质微生物碳酸盐岩储层为具有亮晶凝块结构的层状凝块石建造,其储层孔隙度最大值为9.35%,孔隙度介于2.69%～9.35%之间的比例为70.3%,平均值为5.07%,且其储层孔隙度和平行渗透率具有极好的线性正相关性。这些优质储层的储集空间类型包括粒间孔、晶间孔、粒间溶孔、晶间溶孔、扩溶孔和溶洞6类。潮下带上部高能原始沉积环境中形成的亮晶凝块结构为优质储层的形成提供了微生物沉积作用上的先决条件;热液溶蚀作用形成大量大孔径的组构非选择性扩溶孔和溶洞则是优质储层形成过程中至关重要的成岩作用过程,极大地提高了层状凝块石建造的孔隙度。这将进一步深化对肖尔布拉克组优质微生物碳酸盐岩储层类型和成因的认识。

微生物碳酸盐岩油气储层研究现状与展望

微生物碳酸盐岩是一种重要的油气储集岩。在中国古老深埋碳酸盐岩地层中它们是主要的岩石类型。微生物碳酸盐岩通常可划分为叠层石、凝块石、树枝石、均一石和核形石等五种类型。储层孔隙系统与微生物岩的沉积结构和构造密切相关,窗格孔(洞)和格架孔(洞)是主要储集空间类型。全球中新元古界至中生界都发现了以微生物碳酸盐岩为储层的油气田,资源潜力巨大。微生物岩储层的岩石类型、沉积构造、相序结构、沉积模式和储层有利相带尚有许多不明晰之处,是今后进一步深化研究的重点方向。

四川盆地深层微生物碳酸盐岩储层特征及其油气勘探前景

微生物碳酸盐岩是油气勘探储层的新类型。四川盆地微生物碳酸盐岩储层主要发育在上震旦统灯影组和中三叠统雷口坡组。灯影组微生物碳酸盐岩储层主要发育在灯二段和灯四段。灯影组微生物碳酸盐岩遍布全盆,岩石结构具有全盆地相似性,灯二段以凝块石和葡萄石为主,灯四段以纹层石和叠层石为主。灯二段储集空间主要为喀斯特孔洞、葡萄-花边状孔洞、微生物体腔孔、微生物格架间孔和凝块间溶孔,灯四段则以窗格孔和喀斯特孔洞为主。灯影组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物席、白云石化和风化壳喀斯特作用。雷口坡组微生物碳酸盐岩主要分布在川西地区的雷四段,主要为叠层石和凝块石,储集空间主要为微生物窗格孔和格架孔。雷口坡组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物礁滩(微生物席)、白云石化和埋藏溶蚀作用。目前,在灯影组和雷四段微生物碳酸盐岩储层均已发现大型气田,并具有非常广阔的勘探前景。四川盆地西部中北段是深层-超深层海相领域油气勘探的最有利地区之一。

塔里木盆地西北缘上震旦统微生物碳酸盐岩储层特征与成因

通过野外露头地质观察、薄片鉴定与孔渗分析等,详细研究了塔里木盆地西北缘什艾日克剖面上震旦统微生物碳酸盐岩岩石学和储层特征,并简要分析了储层成因。研究认为该区上震旦统微生物碳酸盐岩以微生物白云岩为主,约占整个上震旦统碳酸盐岩的70.37%。根据是否具有叠层构造,将该区上震旦统微生物岩划分为叠层石和非叠层石两大类型,其中,叠层石类包括层状叠层石、丘状叠层石和小型孤立柱状叠层石,并以层状叠层石为主,结构以纹层球粒、泥晶为特征;而非叠层石包括非叠层蓝细菌球粒岩和非叠层蓝细菌泡沫绵层岩,结构以球粒、泡沫绵层为特征。根据储集性,可将该区上震旦统微生物岩储层划分为上、下两段,上段储层要优于下段。层状叠层石和非叠层蓝细菌球粒、泡沫绵层白云岩为有利储集岩石类型。微生物结构、白云石化和溶蚀作用为微生物岩储层形成的有利因素,其中微生物结构是基础,决定着微生物岩储层的孔隙类型及其孔隙结构特征,而白云石化和溶蚀作用则为微生物岩储层有效孔隙形成的关键因素,上段储层较好更得益于表生岩溶作用的影响。

微生物碳酸盐岩储层特征及主控因素——以塔里木盆地阿克苏地区下寒武统肖尔布拉克组上段为例

通过野外露头观察,室内薄片鉴定以及物性分析,详细分析了塔里木盆地阿克苏地区下寒武统肖尔布拉克组上段微生物碳酸盐岩储层特征及其主控因素。研究认为肖上段主要发育微生物礁和微生物层这两种巨观构造,其中前者包括凝块石礁和表附菌礁,后者包括凝块石层、表附菌层、叠层石层、层纹石层和泡沫绵层。微生物碳酸盐岩具有多种与微生物相关的孔隙,同时也具有非微生物储集空间。凝块石礁和泡沫绵层是最有利的微生物储层,表明不同类型的微生物岩储层具有较大的物性差别。于提希剖面和苏盖特布拉克剖面对比发现,相同类型的微生物岩储层亦具有较大的差异,这是因为微生物碳酸盐岩储层的形成与保存受控于沉积相分布、古地貌特征、成岩作用以及微生物结构的缘故。

同生-准同生期大气淡水溶蚀对微生物碳酸盐岩储层的控制作用:以塔里木盆地下寒武统为例

微生物碳酸盐岩是中国震旦—寒武纪古老地层的重要组成部分,勘探已经证实微生物碳酸盐岩可以形成储层,明确这类储层成因并进行有效预测对于古老碳酸盐岩勘探有重要意义。然而针对塔里木盆地寒武系微生物碳酸盐岩储层成因,尚未形成统一的认识,不同学者提出了诸如同生准同生期溶蚀、埋藏/热液溶蚀或多种流体综合作用等成因解释。本次研究选择塔里木盆地西北缘什艾日克和肖尔布拉克剖面寒武系肖尔布拉克组为重点研究对象,通过露头和薄片观察、阴极发光和碳氧同位素分析等手段,研究了早成岩期大气淡水溶蚀作用对微生物碳酸盐岩储层形成的影响。结果表明:(1)研究区寒武系肖尔布拉克组识别出4种微生物碳酸盐岩岩石类型,分别是叠层石白云岩、凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩和与蓝细菌相关的(含砾)颗粒白云岩;微生物碳酸盐岩建造具有复杂的孔隙系统,常见的孔隙类型包括晶间孔、溶孔、不同尺度的溶洞以及裂缝等,但是溶蚀孔洞是最主要的孔隙类型。(2)同生准同生期大气淡水溶蚀是孔隙形成的主要原因,有三方面证据。一是微生物碳酸盐岩建造顶部发育小型溶蚀坑。二是新月形胶结物和胶结不整合现象表明经历了短期暴露。新月形胶结物通常被看作是渗流带成岩作用的产物。胶结物不整合是指在颗粒与埋藏期形成的粒状胶结物之间部分缺失了纤状等厚环边胶结物,这些缺失的纤状胶结物可能是准同生期被大气淡水溶解了。三是胶结物具有斑状中等亮度阴极发光特征,明显有别于表生岩溶与埋藏环境胶结物的阴极发光特征;此外大气淡水是导致微生物丘顶部样品氧同位素值较原岩负漂的原因。(3)储层具有非均质性,分布受微生物丘沉积结构和相对海平面变化控制。微生物丘可以分为丘基、丘核和丘盖三部分。其中丘基主要由凝块石白云岩组成,丘核以泡沫绵层白云岩为主,丘盖主体是含砾颗粒白云岩。储层物性丘核最好,其孔隙度平均为5.47%;丘盖次之,为4.27%;丘基较差,为2.01%。微生物建造岩石组成差异是造成储层非均质性的主要原因。

微生物碳酸盐岩储层特征与主控因素——以塔里木盆地西北缘上震旦统—下寒武统为例

通过对比分析塔里木盆地西北缘上震旦统—下寒武统微生物碳酸盐岩储层特征,认为随着时代的变迁,不同地层因微生物岩类型的差别而具有不同的微生物岩储层特征。上震旦统以发育泡沫绵层白云岩、非叠层石球粒白云岩和层状叠层石白云岩为主要储集岩石类型,并发育于上震旦统奇格布拉克组的中上部,以微生物层产出;而下寒武统则以凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩和叠层石白云岩为主要储集岩石类型,并以礁体或微生物层产出。总体上,微生物碳酸盐岩储层储集空间类型多样,以窗格孔、球粒相关溶蚀孔、泡沫绵层腔溶蚀孔、泡沫绵层腔铸模孔、泡沫绵层腔超大溶孔、凝块间溶孔、晶间孔与晶间溶孔为特征。与其他类型碳酸盐岩储层类似,微生物碳酸盐岩储层的形成是沉积、成岩、构造作用等多种因素共同作用的结果,不同之处在于在某种程度上微生物结构对该类储层的储集空间类型及其结构具有一定的决定性作用。其中,沉积微相和微生物结构总体上控制着微生物岩储层类型及其展布特征,是微生物碳酸盐岩储层形成的基础,而白云石化、埋藏溶蚀作用和构造运作用是微生物岩储层有效孔隙形成的主要影响因素。该项研究成果将为塔里木盆地深层油气勘探提供重要依据。

普光气田飞仙关组三段微生物碳酸盐岩储层特征及主控因素

普光气田飞仙关组三段碳酸盐岩气藏储量丰富,动用程度低,是资源接替的重要层系。为了搞清碳酸盐岩储层发育规律及分布特征,综合利用岩心、测井等资料,以储层的沉积环境和成岩演化作用为基础,分析储层岩石结构、孔渗特征和储集空间,进一步研究储层发育的主控因素。研究结果表明:飞三段中、下亚段普遍发育微生物碳酸盐岩,岩石类型以凝块石、叠层石、凝块—叠层石为主,储集岩性主要为凝块云岩、叠层云岩,灰岩岩性致密,储集性能极差,储集空间包括微生物格架孔、体腔孔、凝块间溶孔、晶间孔。储层主要受沉积环境、白云岩化作用以及溶蚀作用的影响,微生物黏结颗粒岩是优质储层形成的基础条件,凝块—叠层结构储层发育,白云化作用有利于孔隙的保存,后期溶蚀作用进一步改善储集空间。研究成果明确了飞三段微生物储层分布特征,为后期井位部署提供指导。

微生物碳酸盐岩及其油气勘探意义

微生物岩是沉积学研究的一个热点与难点,同时,微生物碳酸盐岩潜在的生烃潜力以及作为一种新的储层类型,也越来越受到国内外油气勘探者的关注。在大量资料调研的基础上,重点论述了微生物碳酸盐岩相关研究成果及其最新研究进展,包括微生物碳酸盐岩的类型划分、叠层石与凝块石的成因、地史分布、沉积环境等,并简要阐述了微生物碳酸盐岩潜在的生烃潜力以及相关重大的油气发现。微生物碳酸盐岩分布广泛,以中新元古代、寒武纪和早奥陶世最为发育,因此,微生物碳酸盐岩主要发育于较老的地层中,往往埋藏较深。鉴于其潜在的烃源岩与储层以及丰富的油气资源,深层油气勘探潜力巨大。微生物碳酸盐岩类型划分、成因机制、地史分布及其沉积环境的相关研究将对于开展微生物碳酸盐岩烃源岩及其储层的研究并寻找新的微生物碳酸盐岩油气田具有重要的指导意义。

微生物碳酸盐岩研究现状及进展

微生物碳酸盐岩储层是近年来油气地质界研究的热点领域之一。梳理国内外文献发现,针对微生物碳酸盐岩储层的研究已取得如下进展:术语规范性方面,认识到微生物岩和微生物碳酸盐岩术语的区别;识别标志方面,微生物碳酸盐岩内常见微米球体、杆状体、丝状体、胞外聚合物等,且具有碳氧稳定同位素明显负异常,重稀土元素富集、轻稀土元素亏损,Zn和Ba等营养元素富集的特点;微生物碳酸盐岩沉积学方面,认识到微生物碳酸盐岩是极端环境的产物,微生物礁丘主要发育在古地貌高点,其生长、发育、消亡均与古水文因素关系密切;储层方面,认识到微生物碳酸盐岩储集空间包括常规储集空间和特有储集空间两大类,储层主控因素包括沉积、成岩和构造,其中微生物组构在储层形成中具有重要作用。

深层-超深层碳酸盐岩储层发育机理新认识与特深层油气勘探方向

在深层碳酸盐岩层系中,已陆续发现了塔河、普光、元坝、安岳等一系列大型油气田,并形成了碳酸盐岩“三元控储”等成储理论认识。近年来,四川和塔里木盆地相继在超过7 000 m甚至8 000 m的超深层中发现了优质碳酸盐岩储层。深层储层类型更加多样,控储因素中,相带、流体、压力和断裂,以及它们之间相互作用的内涵更为丰富。结合近期大量新的超深钻探资料,持续开展了深层-超深层碳酸盐岩成储机理的研究。通过塔里木盆地塔河-顺北地区奥陶系和四川盆地二叠系栖霞组、茅口组的深化研究,进一步揭示了构造破裂和多类型流体耦合改造储集体的成储机制;通过上震旦统四川盆地灯影组和塔里木盆地奇格布拉克组的系统分析,揭示了新元古代“白云石海”沉积环境、早期溶蚀和早期油气充注在成储与孔隙保持中的关键作用;通过开展含膏岩层系白云岩成储的物理模拟实验,揭示了膏盐岩封盖及超压、较为封闭的环境下,白云石重结晶作用显著改善了储集物性。深层-超深层储层发育机理新认识丰富了“三元控储”理论,有效引领了超深层,乃至特深层的油气勘探。断控和断-溶双控储集体、古老微生物丘滩相白云岩储层,尤其是寒武系厚层膏盐岩之下的微生物丘滩相白云岩储层,在中西部叠合盆地海相碳酸盐岩层系中广泛分布,有望成为万米特深层钻探的主要对象。

层序界面类型及其对优质碳酸盐岩储层形成与分布的控制

碳酸盐岩地层中存在大量的不同级次和不同成因类型的层序界面。与这些层序界面有关的各种地质作用控制着碳酸盐岩储层的发育。依据构造运动强弱和海平面升降的相对幅度和持续时间,层序界面可分为6个级次。其中较大级次的层序界面(Ⅰ到Ⅲ级)与各种不整合面相对应,较小级次的层序界面主要与海泛面或局部的沉积事件相对应。Ⅰ级和Ⅱ级层序界面主要控制了规模性的岩溶型储层的形成,岩溶古地貌位置对储层形成和保持的影响最大。处于不同古地貌位置的岩溶作用的控制因素和储层发育程度差异较大。Ⅲ级层序界面整体岩溶作用较弱,储层分布相对局限,但与台缘、台内礁滩相储层发育与分布的关系最为密切,层序界面对沉积相和成岩有着双重控制。Ⅳ级和Ⅴ级层序界面由于暴露时间较短,在缺乏后期成岩作用改造的情况下,难以形成规模性的储层。由于层序界面类型和级别以及所对应的地质作用存在很大的差异性,导致不同类型、不同级别层序界面对碳酸盐岩储层形成与分布的影响也不尽相同。因此,通过精细的层序划分和层序界面的识别与描述,可以有效地预测和评价各种碳酸盐岩储层,当然,也需要综合考虑沉积充填样式、相带展布、构造变形和流体活动等多方面因素。

中国海相碳酸盐岩优质储层形成的地质条件

海相碳酸盐岩储层已成为我国重要的战略储层,加大研究及勘探力度是一个必然趋势。分析了中国海相碳酸盐岩储层的复杂性和特殊性,重点对我国海相碳酸盐岩储层发育的控制因素进行了分析讨论。研究资料表明,我国海相碳酸盐岩在沉积—改造双重作用的控制下,发育多套优质的储层,勘探潜力巨大;利于孔隙发育及后期改造进行的沉积相带,以及后期持续进行的建设性的改造作用构成了我国优质碳酸盐岩储层形成的地质条件;硫酸盐热化学还原反应是高含硫化氢气藏优质储层形成的关键,在海相油气勘探中,可利用硫化氢来预测有利储层发育区带。

歧口凹陷缓坡区湖泊碳酸盐岩优质储层特征及成因

针对歧口凹陷缓坡区湖泊碳酸盐岩储层非均质性强、优质储层特征及分布规律认识不清的问题,综合利用薄片观察、岩性测井响应、物性实验数据和压汞曲线等资料对储层进行综合研究。研究表明,研究区沙河街组一段下部颗粒灰岩储层是一类具有高—中孔隙度、中渗透率、低排驱压力和大喉道为主等特征的优质储层。岩石类型以亮晶生物碎屑灰岩和亮晶鲕粒灰岩为主,储集空间主要为次生的粒间溶孔和裂缝。水动力条件控制了储层的分布,强水动力条件下形成的灰岩颗粒之间以亮晶方解石胶结物充填为主,成为后期溶蚀作用的易溶物质,是次生孔隙发育的直接原因之一。鲕粒滩与生屑滩水动力条件最强,储层物性最好;滩坝边缘为间歇动荡的高能环境,储层物性中等;湖湾与潮上带为安静低能环境,储层物性较差。晚成岩期泥页岩释放出大量的有机酸和弱酸性水沿沙河街组三段顶部不整合面运移,导致碳酸盐岩储层产生了大量的次生溶蚀孔隙,是研究区优质储层形成的主要原因。同时,烃类的早期充注抑制了自生矿物的形成和方解石的交代,使溶蚀孔隙很好地保存下来。

渤中凹陷碳酸盐岩潜山岩溶分带特征与优质储层分布规律研究

渤海湾盆地渤中凹陷西南环古生界深埋碳酸盐岩潜山天然气获得重大突破,钻井揭示古生界气层垂向上显示分段性特征,该区储层主要受岩溶作用的控制,认识研究区岩溶垂向分带特征是预测优质储层和油气分布的关键。文章利用岩心、薄片、电性特征、能谱测井U值、C、O、Sr同位素等资料,结合水动力作用的大小、方向,综合分析认为,岩溶储层垂向具有分带性特征,自上而下分为表层风化带、垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带,且其岩电特征与溶蚀作用强差异性控制了储层发育段。研究表明优质储层主要分布于表层风化带、水平潜流带,且分别在不整合面以下20 m范围内和距不整合面50~200 m,此外在溶蚀作用弱的深部缓流带,白云岩发育区则是潜在优质储层发育带。明确岩溶垂向分带特征及储层发育规律,对下一步碳酸盐岩区油气勘探具有一定的指导意义。

深层、超深层碳酸盐岩油气储层形成机理研究综述

随着勘探理论、技术进步和对油气资源增长的需求,深层、超深层碳酸盐岩逐渐成为油气资源发展的重要新领域,碳酸盐岩优质储层成为深层超深层领域油气勘探及研究关注的焦点。文章通过国内外几个典型研究实例及大量研究成果的综述,较系统地阐述了埋藏深度与碳酸盐岩孔隙分布、白云岩化对孔隙作用的贡献、流体-岩石相互作用及构造活动与碳酸盐岩优质储层发育、保存等几个关键科学问题。

碳酸盐岩储层地震相控非线性反演技术及应用

针对碳酸盐岩储层普遍存在的非均质性特征,采用地震相控非线性反演技术进行储层预测,以进一步提高地震预测精度。考虑到非线性最优化理论综合了约束反演与模型反演的优点,因此,首先将标准化或重构之后的测井资料与地震信息相结合,构建地震道与波阻抗关系的目标函数,然后在精确的层序地层格架和地震相模型控制下,从井旁道出发逐道外推,最后将每次得到的结果作为下一道反演的初始模型,展开迭代反演。其核心思想是将地质研究成果与地震反演相结合,使地震反演结果具有明确的地质意义和较高的可靠性。地震相控非线性反演技术在南大西洋S盆地的L油田盐下微生物灰岩储层地震预测的应用结果表明,该技术提高了复杂碳酸盐岩储层的地震预测精度,为盐下碳酸盐岩油气藏的勘探开发提供了可靠的依据。

国家重大专项《海相碳酸盐岩层系优质储层分布与保存条件评价》课题顺利通过验收

《海相碳酸盐岩层系优质储层分布与保存条件评价》（2008ZX05000-005-02）课题是国家科技重大专项05项目《海相碳酸盐岩层系大中型油气田分布规律及勘探评价》（2008ZX05000-005）下属课题,主要创新性成果体现在：

阿姆河盆地东部牛津阶微生物灰岩储层特征及成因

阿姆河盆地东部上侏罗统牛津阶微生物灰岩层是最主要的油气勘探开发目标层,明确该套微生物岩储层特征及其成因,对勘探开发具有重要的理论与实际意义。利用36口探井岩心、薄片、物性和地球化学分析资料,结合测井与地震资料,开展了该套微生物灰岩沉积微相特征、储集岩石学与储集物性特征、储集空间特征与储集类型研究,并进一步探讨了该套微生物灰岩储层的成因。结果表明:卡拉别克凹陷—桑迪克雷隆起—别什肯特坳陷为碳酸盐岩起伏状上缓坡沉积环境,广泛发育了微生物黏结丘/礁/滩及丘滩与礁滩复合体微相。其中,凝块岩是最好的储集岩,发育Ⅱ类储层;其次为微生物黏结形成的球粒/砂屑/生屑灰岩,发育Ⅲ类储层。基萨尔山前为碳酸盐岩起伏状下缓坡沉积环境,主要发育含微生物颗粒泥晶灰岩微相,储集岩是受构造与溶蚀改造后的(含)颗粒泥晶灰岩及泥晶灰岩,发育Ⅳ类储层。储层主要成因为:①微生物黏结丘/礁/滩长期处于浅埋藏成岩环境,有利于原生粒间孔的保存,是研究区牛津阶微生物岩储层发育与形成的重要基础。②燕山运动晚期(距今119 Ma)、喜山运动早期(距今61.31 Ma)2期构造破裂作用形成的断层与微裂缝,有助于外来流体对微生物丘/礁/滩内部基质的改造,是研究区微生物灰岩储层发育与形成的重要前提。③烃类有机酸快速侵位与有机酸溶蚀、高温地层流体与深部热液、TSR作用3类流体叠加溶蚀改造,是研究区微生物储层发育与形成的关键。

微生物岩及其储层的研究现状

微生物岩是由微生物群落经过捕获或者粘结碎屑沉积物后再受到微生物作用、沉积作用和成岩作用所形成的生物沉积岩。本文通过对国内外微生物岩以及储层研究的大量调研,发现微生物岩储层有着地层年代较古老、埋藏较深、储集性良好、储集量大等特点。随着全球对深层油气田开采的不断深入探究,微生物岩储层将会是未来深层油气勘探中遇到的主要储层。