川东南地区遵义松林剖面震旦系准同生岩溶发育特征

川东南地区震旦系白云岩具有良好的油气储集潜力。从岩石学、矿物学、阴极发光、地球化学等方面对遵义松林剖面震旦系灯影组岩溶特征进行综合识别。在此基础上,对准同生岩溶垂向发育特征进行综合分析,自下而上识别出3个大气成岩透镜体,并将单个透镜体划分为大气渗流带、大气潜流带及海底潜流带3个岩溶带。

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。

塔里木盆地塔中地区中上奥陶统碳酸盐岩层序发育对同生期岩溶作用的控制

塔里木盆地塔中地区是塔里木油田的主要采油区。奥陶系碳酸盐岩是区内重要的目的层段之一。在剖面、测井和岩心资料的基础上 ,以Cross的高分辨率层序地层学理论为指导 ,对区内中上奥陶统进行了初步的层序地层研究 ,划分出了三级层序界面。结合镜下薄片分析 ,以特征成岩组构为大气淡水成岩作用的识别标志 ,识别出 4个大气淡水成岩透镜体。在横向连井层序对比的基础上 ,结合大气淡水成岩透镜体的发育层位 ,建立了层序地层和大气淡水成岩透镜体对比剖面。揭示不同级别层序界面对台地边缘碳酸盐岩同生期岩溶的控制 ,对于正确预测碳酸盐岩储层的发育规律 ,具有重要的指导意义。

塔里木盆地塔中Ⅰ号带西北部上奥陶统碳酸盐岩同生期岩溶--以顺2井为例

在对塔中Ⅰ构造带西北部的顺2井奥陶系碳酸盐岩详细岩心观察和室内研究基础上,通过对岩溶作用中的泥质和方解石充填物的矿物组成、粘土成分、常量与微量元素和碳氧同位素的综合研究认为:顺2井良里塔格组碳酸盐岩取心井段显示出小型的潜流-缓流带及渗潜带岩溶结构,发育厚度为几十米(20～60m);具有块(粒)状结构、不发光泥微晶颗粒和裂隙充填方解石等大气水成岩特征及等粒镶嵌状结构、环带结构等埋藏或混合成岩作用特征;泥质充填物含稳定石英、钾长石、斜长石及代表埋藏早期未压实的标型矿物菱铁矿,相对高的CaO、K2O、Sr/Ba、B、F和相对低的Sr具负铈异常等;泥岩充填物中碳酸盐岩δ13C>0,中低负值的δ18O和Z>120;反映其形成于海相或处于海水-淡水混合带,代表了与沉积间断面有关的同生期表生岩溶的特征,后经历了成岩埋藏阶段的热液(水)作用改造。

塔中东部地区上奥陶统良里塔格组同生期岩溶作用识别标志、发育特征及发育模式

基于塔中东部地区良里塔格组沉积和构造背景,利用岩心、薄片、测井、阴极发光、电子探针等手段和资料,研究塔里木盆地塔中东部地区良里塔格组的同生期岩溶作用的识别标志、发育特征及发育模式。研究表明,同生岩溶发育于良里塔格组沉积中晚期,以具组构选择性的溶蚀孔隙(洞)、示顶底构造、悬垂形和新月形大气淡水胶结物等为基本特征。大气淡水成岩透镜体在垂向上可分为大气淡水渗流带、大气淡水潜流带、海水潜流带,有效溶蚀孔隙多见于大气淡水渗流带及潜流带顶部,其下胶结作用显著增强。研究区内井上普遍发育4~6大气淡水成岩透镜体,具明显的纵向叠加特征,单期次成岩透镜体厚度一般为10~40 m,总厚度110~150 m。多期的礁滩体营建和海平面频繁升降控制了研究区同生岩溶的发育,在研究区内呈透镜状平行于塔中Ⅰ号构造带分布,反映了台缘高能相带控制的岩溶作用模式。

塔中地区北坡中—下奥陶统早成岩岩溶作用及储层形成模式

高频层序界面下发育的多种类型早成岩岩溶与埋藏阶段沿着断裂带发育的深成岩溶叠加作用,成为深层—超深层碳酸盐岩储层发育的关键要素。在梳理岩溶作用概念的基础上,通过对塔中地区北坡顺南地区深层—超深层中—下奥陶统岩心、薄片岩石学和阴极发光观察以及流体包裹体和稳定氧、碳同位素分析,结合3D地震均方根振幅和古地貌恢复,不仅从微观上识别出了高位体系域上部同生岩溶和层间岩溶作用类型,并从宏观上建立了这种早成岩岩溶储层"准层状"发育模式,认为受控于古地貌和断裂的早成岩岩溶型储层因后续碳酸盐胶结物充填严重,平均残留孔隙度仅约2.0%,但叠加深成岩溶改造了的储层的最高平均孔隙度可达约19%。因此,早成岩岩溶叠加深成岩溶型储层将成为研究区深层—超深层下古生界斜坡带勘探的重要目标。

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶作用与储层分布

在塔里木盆地奥陶系海相碳酸盐岩中识别出同生岩溶、风化壳岩溶、埋藏岩溶三种不同类型的古岩溶作用,综合分析认为它们是控制奥陶系碳酸盐岩储层形成的关键要素。同生期大气淡水选择性溶蚀颗粒碳酸盐岩所形成的粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔等,为储层提供了基质孔隙,储层分布受大气成岩透镜体控制,通常呈透镜体沿台地边缘高能相带断续分布。与风化壳岩溶作用有关的碳酸盐岩储层在区域上主要展布于奥陶系碳酸盐岩裸露的古潜山分布范围内,垂向上则局限于奥陶系碳酸盐岩侵蚀不整合面以下200 m深度范围内。根据风化壳岩溶的垂向与横向发育特征,指出其储层垂向上主要分布于地表岩溶带的覆盖角砾岩、垂直渗流岩溶带和水平潜流岩溶带内,平面上主要发育于岩溶高地边缘、岩溶斜坡区、岩溶谷地上游区、岩溶残丘等古地貌单元。埋藏岩溶作用常与有机质热演化过程中伴生的有机酸溶蚀碳酸盐矿物有关,往往沿原有的孔缝系统进行,具有期次多、规模不等的特点,是碳酸盐岩储层优化改造的关键因素之一。

塔北哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育特征及主要岩溶期次

位于塔北隆起中部的哈拉哈塘地区,具有良好的油气成藏条件,是近期塔北油气勘探的突破新区,勘探的主要目标是奥陶系碳酸盐岩岩溶储层。本文通过对区域沉积、构造演化背景的分析,利用钻井、岩芯、地震等资料,对本区岩溶型储层的沉积和成岩作用特征进行了研究,探讨了储层发育的主要岩溶阶段、岩溶模式及主控因素。结果表明哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶储层的主体在一间房组和鹰山组一段,储集空间主要为近层状分布的溶蚀孔洞/洞穴和裂缝,岩溶储层的发育主要受控于一间房组沉积末期的准同生期岩溶和志留系沉积之前的表生期(潜山+顺层)岩溶。前一期岩溶具有区域分布较均匀、规模较小的特点;后一期岩溶在前期岩溶的基础上发育,并根据古地貌的差异在平面上分为4个区:北部Ⅰ区一间房组直接暴露,发育古潜山岩溶;Ⅱ区一间房组之上覆盖了厚度不等的吐木休克组、良里塔格组和桑塔木组,岩溶主要受控于河流和断裂的下切及由北部Ⅰ区地表水补给的地下水顺层岩溶;南部的Ⅲ区和Ⅳ区发育顺层及沿断裂的岩溶和淡水与南部海水的混合水岩溶。在以上两期主要岩溶作用的影响下,哈拉哈塘一间房组和鹰山组一段地层发育近层状岩溶洞穴、孔洞、角砾孔和裂缝,形态多变,具有极强的非均质性。

川东北地区中三叠统雷口坡组四段古岩溶作用与储层分布

四川盆地东北部雷口坡组四段中的油气突破显示了其重要的油气地质意义。本文通过岩芯观察、薄片鉴定、测井和录井资料以及包裹体、碳氧同位素和锶同位素等分析测试资料的综合分析,在雷口坡组顶部不整合面剥蚀残余地层雷四段中识别出了同生岩溶、表生岩溶和埋藏岩溶三种类型的古岩溶作用,认为它们是控制川东北地区雷口坡组四段储层形成的关键要素。同生岩溶作用控制了早期储层的形成和分布,平面展布具有局限性,受到高能滩相带展布的控制。表生岩溶作用是该储层形成的关键作用,与其有关的储层在垂向上主要局限于不整合面以下90m的深度范围内。根据风化壳岩溶的垂向与横向发育特征,认为其储层在垂向上主要分布于地表岩溶带呈碎屑支持的角砾灰岩和云岩、垂直渗流带半充填的高角度溶缝以及中小型溶蚀孔洞和水平岩溶带半充填的中小型溶蚀孔洞、溶缝、洞顶破裂缝和河成角砾中,平面上主要发育于岩溶斜坡区,又以岩溶残丘为最有利微地貌单元。埋藏岩溶与热液及有机酸溶蚀碳酸盐矿物有关,是储层优化改造的关键因素。

塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶类型识别

在塔里木盆地奥陶系海相碳酸盐岩中识别出准同生岩溶、风化壳岩溶、埋藏岩溶3种不同类型的古岩溶作用。根据地质、录井、钻井、地球物理等响应特征,分别总结了它们各自的主要识别标志。粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔等组构选择型溶孔的发育,非组构选择型溶孔、小型溶洞、溶沟和溶缝及其渗流粉砂充填物的出现,大气淡水胶结物的产出等是准同生岩溶的主要识别标志;风化壳岩溶作用主要的识别标志包括:风化剥蚀及其伴生的风化残积层,高角度的溶沟、溶缝及落水洞,大小不等的各种溶蚀孔洞及其相应的充填物,充填物具有大气水参与的地球化学特征,钻井过程中的钻具放空以及泥浆的大量漏失,高自然伽马和低电阻的测井响应特征,相对低速的地震反射特征;埋藏岩溶作用一般可以根据地层水对原有孔洞缝的增溶并被油气充注的特征加以识别。指出准同生岩溶作用控制了早期碳酸盐岩储层的形成与分布,风化壳岩溶作用是储层形成的关键作用,埋藏岩溶作用则是储层优化改造的关键因素之一。

塔北地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶类型、期次及叠合关系

古岩溶作用是塔里木盆地北部地区奥陶系海相碳酸盐岩储层形成的关键要素之一。本文以岩石学、地球物理资料及测试分析资料为基础,将塔北地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶划分为准同生岩溶、埋藏岩溶、风化壳岩溶三大类及若干亚类。准同生岩溶作用控制早期碳酸盐岩储层的形成与分布,埋藏岩溶作用一般沿原有的孔缝系统进行,是碳酸盐岩储层优化改造的关键因素之一,风化壳岩溶作用是奥陶系碳酸盐岩储层形成的关键作用。塔里木叠合盆地的多旋回构造演化特点,形成了塔北奥陶纪不同阶段、不同类型碳酸盐岩6期古岩溶作用的叠加、改造关系,其中对于塔北地区奥陶系古岩溶储层起重要作用的为早加里东期Ⅱ幕,加里东中期Ⅰ幕、Ⅱ幕和海西早期。塔北地区奥陶系各类岩溶具有复杂而显著的叠合关系,准同生期岩溶为后期的埋藏岩溶提供了成岩介质通道,随后发育的埋藏及风化壳岩溶则是继承并叠加早期准同生岩溶通道的发育,最终成为潜在的优质储层。

大牛地气田马家沟组中下组合多成因岩溶发育机制

大牛地气田马家沟组顶部风化壳之下更深层位存在明显的岩溶作用,是深部致密碳酸盐岩形成储集空间的关键。针对马家沟组中下组合岩溶发育机理不明确的问题,综合利用岩心、薄片、测井和地球化学等资料,结合区域构造和沉积背景,从岩溶相角度开展了中下组合岩溶发育机制研究。主要取得以下认识:①提出了具有成因意义的四类岩溶相(破裂相、垮塌相、搬运相和膏溶针孔相)划分方案,并明确了各岩溶相所指示岩溶作用的类型、强度和形成条件;②中下组合发育表生期岩溶和同生期岩溶,表生期岩溶表现为侧向和垂向岩溶水叠加改造,在马五6-10亚段均有发育,以马五6亚段最为强烈,主要形成膏溶孔、溶洞和裂缝;同生期岩溶发育于马五7亚段、马五9亚段和马三段、马二段,以相对海退期大气淡水弱改造为主,主要发育晶间孔和晶间溶孔;③依据岩溶作用影响因素建立了“浅层侧向补给+断裂沟通+易溶岩相+水平扩展”的立体岩溶模式,为马家沟组中下组合岩溶储层评价和预测提供了依据。

塔里木盆地奥陶系岩溶发育模式

塔里木盆地奥陶系岩溶储层，是重要的勘探目的层。通过应用地质、测井和地震资料，结合薄片分析对塔里木盆地奥陶系3类岩溶（同生岩溶、风化壳岩溶和埋藏岩溶）的特征进行了详细的研究，总结出3类岩溶类型的识别标志。认为同生溶蚀作用形成的孔洞可以作为同生后溶蚀作用的通道，有利于同生后岩溶（风化壳岩溶和埋藏岩溶）的发育。根据这3种岩溶的特征和发育规律，建立了塔里木盆地奥陶系同生岩溶、埋藏岩溶和风化壳岩溶的成因模式。

塔中东部上奥陶统礁滩体古岩溶特征及发育模式

基于塔中东部地区上奥陶统良里塔格组沉积背景和构造特征研究,结合钻井、岩心、测井及地球化学等资料分析,认为良三段—良二段沉积期以高位体系域垂向持续加积作用为主,是礁(丘)、滩组合镶边沉积的主要发育期,受多期礁滩体营建和海平面升降的控制,礁滩体垂向上溶蚀、胶结作用分带性明显,孔隙发育带集中分布于大气渗流带及潜流带上部近潜水面处,胶结作用带发育于海底潜流带下部。大气淡水选择性溶蚀作用形成的大气成岩透镜体集中分布于礁型沉积地貌隆起区的各期礁滩沉积旋回的中上部,形成以粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔为主的有效储渗空间,区域上呈透镜状沿台地边缘高能相带断续分布。揭示了礁滩体同生期岩溶特征、控储机制及发育模式。

川中地区蓬莱气田震旦系灯影组二段储层发育主控因素及分布规律

结合岩心、薄片及分析测试等资料,对川中蓬莱气田震旦系灯影组二段储层的主控因素及分布规律进行了详细研究。研究结果表明:(1)蓬莱气田震旦系灯二段储层主要由凝块石白云岩、泡沫绵层白云岩及砂屑白云岩组成,储集空间包括孔隙、溶洞及裂缝,以残余格架孔和中小型溶洞为主,孔隙多发育于微生物黏结白云岩及颗粒白云岩中。灯二上亚段储层孔隙度为2.0%~11.0%,平均为4.43%,渗透率为0.005~10.000 mD,平均为1.190 m D;灯二下亚段储层孔隙度为2.00%~6.98%,平均为3.64%,渗透率为0.030 9~2.600 0 mD,平均为0.950 0 mD。(2)微生物丘滩体展布及准同生期岩溶作用、表生期岩溶作用共同控制了研究区灯二段储层的分布及品质,优质储层多发育于灯二上亚段中上部和灯二下亚段顶部。(3)研究区灯二下亚段总体属海进半旋回产物,仅上部发育孔洞/缝洞型储层,中部及下部储层欠发育。灯二上亚段多为海退半旋回产物,其1小层为次级海侵背景,丘滩体厚度薄,以孔隙型储层为主;2小层在海退背景下发育连片分布的丘滩体,储层厚,以孔洞型储层为主(多为Ⅱ类储层),为区内主力产气层段;3小层总体为海退晚期浅水台坪沉积,葡萄花边构造发育,岩溶改造作用较明显,储层多为缝洞叠加岩溶型储层(Ⅲ类储层)。

古岩溶演化过程及对油气储集空间的影响——以鄂尔多斯盆地奥陶系为例

岩溶作用是水对可溶性岩石的化学溶蚀和机械侵蚀与物质的迁移和再沉积的综合地质作用以及由此所产生的地质现象的统称。鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩自沉积作用开始以后,经历了沉积成岩→溶蚀破坏→溶蚀充填→溶蚀改造等漫长的多期岩溶地质作用,古岩溶形态多种多样、大小多变、组构复杂。按照古岩溶形成的条件及控制因素可以将其划分为表生期岩溶和埋藏期岩溶2大类;表生期岩溶分为同生期层间岩溶和裸露期风化壳岩溶,埋藏期岩溶分为压释水岩溶和热水岩溶。认为古岩溶的演化过程控制着孔、洞体系的发育,对油气的储集空间的形成既有建设性又有破坏性的影响。

川中地区中二叠统栖霞组优质白云岩储层特征及发育模式

四川盆地中部地区(简称“川中地区”)中二叠统栖霞组白云岩储层薄、非均质性强,白云岩储层发育模式尚不完全明确,亟须准确掌握白云岩储层特征及发育模式,以期实现川中地区栖霞组强非均质性薄储层效益开发。基于川中地区栖霞组实钻井的岩心观察、薄片鉴定、阴极发光和地球化学分析等方法,对白云岩储层特征及发育模式进行研究。研究结果表明:①川中地区霞组为滩相白云岩储层,储层岩性以细—中晶残余砂屑云岩为主;②白云岩储层单层厚度薄,平均单井厚度仅5.8 m,低孔隙度、低渗透率,可划分为裂缝-孔洞型、孔洞型和孔隙型3种类型,其中裂缝-孔洞型、孔洞型为优质白云岩储层;③颗粒滩是白云岩储层发育的物质基础,滩体受到准同生期岩溶作用和准同生期白云石化作用形成白云岩储层,在埋藏期断裂系统进一步叠加改造白云岩储层从而形成更加优质的缝洞发育的白云岩储层,即“滩体控有无、白云石化控规模、断裂控品质”的“三控”优质白云岩储层发育机理。结论认为:川中地区栖霞组白云岩储层存在“高能滩相+准同生期岩溶作用和准同生期白云石化作用”“高能滩相+准同生期岩溶作用和准同生期白云石化作用+断裂叠加改造作用”两种优质白云岩储层发育模式。

中国古岩溶环境与成因特征综述

本文在全面调研国内典型古岩溶研究思路、方法、成果的基础上,梳理了古岩溶的现有分类方案,从水文地质环境角度将古岩溶分为准同生岩溶、表生岩溶和深埋岩溶三大类;总结了各类古岩溶的识别标志;分析认为依据岩溶岩的宏观和微观特征以及相关地球化学信息等来解释和恢复古岩溶环境与发育历史是可行的和可信的。

伊拉克米桑油田群中白垩统Mishrif组岩溶特征及作用模式

通过对伊拉克米桑油田群多口井的岩心观察,结合铸体薄片、扫描电镜、成像测井、地球化学资料及区域沉积构造背景分析,发现中白垩统Mishrif组沉积时期局部的构造运动和海平面升降导致了2次沉积间断,从而在碳酸盐岩沉积内部存在2个准同生期风化壳岩溶不整合面。不整合面上下岩性及沉积特征差异明显:不整合面之上为泥质灰岩,岩性致密,为非储层;之下为生屑(厚壳蛤)灰岩,发育大量的溶缝和溶洞,对应储层物性较好。生屑灰岩中部分溶缝和溶洞被早期大陆成岩暴露环境中的渗流粉砂所充填,不整合面之下见溶蚀作用形成的示底构造;阴极发光和碳氧同位素同样表明不整合面之下曾经历过大气淡水的影响。本文研究成果可为研究区层序划分和储层成因机制的研究提供重要参考。

川西北地区天井山古隆起规模微生物岩储层的成因及其地质意义

四川盆地西北部江油—剑阁地区中三叠统雷口坡组发育厚层微生物岩储层,但该储层发育的地质背景不清楚、对于主控因素的认识也存在着分歧。为了弄清该区规模储层发育区、指导天然气勘探开发工作,基于野外露头、钻井岩心和分析化验资料,在分析川西北地区天井山古隆起南段雷口坡组三段三亚段(以下简称雷三~3亚段)微生物岩储层特征及其成因的基础上,评价了天井山古隆起对微生物岩储层规模形成的控制作用。研究结果表明:①天井山古隆起区雷三~3亚段微生物岩储层岩性以藻屑云岩和藻纹层云岩为主,储集空间主要为藻黏结格架间溶孔、粒间和粒内溶孔、鸟眼孔、晶间溶孔以及裂缝;②古隆起区发育规模微生物岩储层,储层厚度介于20~70 m,面积约1×10~4 km^2;③古隆起区发育规模储层主要是因其有利于微生物岩、准同生岩溶作用和表生岩溶作用的发育。结论认为,天井山古隆起区有利于微生物岩储层发育并能形成规模储层,是四川盆地雷口坡组值得关注的天然气勘探有利区带。