东濮凹陷文东地区沙三段地层水特征及成岩响应

以地层水统计分析为基础,利用氘和氧同位素、铸体薄片及扫描电镜等测试手段,对东濮凹陷文东地区沙三段地层水化学特征、成因及其在成岩作用中的响应进行了研究。结果表明:文东地区沙三段地层水型以Ca Cl2为主,盐岩的溶解控制了地层水矿化度。地层水参数指示沙三段地层封闭性强,水岩作用强烈。相对于Cl-,Na++K+的缺失与阳离子交替吸附作用、斜长石钠长石化及自生伊利石的发育有关;阳离子交替吸附作用、斜长石钠长石化、膏盐岩的溶解、硬石膏胶结物蚀等作用使地层水富Ca2+,白云石化及绿泥石化造成了Mg2+的缺失;膏岩溶解及有机质的成熟使得地层水富含SO42-,HCO3-,Ca SO4与Ca CO3过饱和的流体环境,碳酸盐与硬石膏胶结物十分发育。

晋城矿区粘土矿物特征及沉积-成岩响应

在X射线衍射和扫描电镜观测的基础上,结合区域沉积演化分析,探讨了晋城矿区粘土类型、组合特征、微观结构与沉积-成岩作用的关系。结果表明,晋城矿区粘土矿物以高岭石为主,其次为伊利石和伊利石/蒙脱石混层,还有少量的绿泥石和蒙脱石;山西组粘土矿物颗粒排列定向性优于太原组,多呈带状或平叠状产出,而太原组多为蜂巢状、花朵状或凝絮状;由于太原期频繁的海侵海退致使煤层顶底板处于pH值较高的碱性环境,使成岩过程中高岭石向伊利石转化,造成太原组粘土矿物的伊利石含量明显高于山西组,而高岭石含量相对较低。

珠江口盆地白云-荔湾深水区幔源CO_(2)充注的黏土矿物成岩响应

珠江口盆地白云-荔湾深水区油气勘探中钻遇大量高含量CO_(2)气层,使得如何规避高CO_(2)风险成为当前面临的挑战。通过工区充注CO_(2)的储层砂岩黏土矿物X射线衍射(XRD)、流体包裹体显微测温和稀有气体同位素组成等分析,明确了幔源无机CO_(2)的成因,并运用黏土矿物特征讨论高温幔源无机CO_(2)充注的黏土矿物成岩响应:有序带倒转和大量自生高岭石的生成。依据CO_(2)气井的XRD全定量分析数据剖面图将幔源无机CO_(2)气层段的黏土矿物组合分为3类:Ⅰ类为I/S混层黏土矿物中S体积分数介于10%~25%之间,有序度处于R_(2)~R_(3)带,高岭石体积分数高;Ⅱ类为I/S混层黏土矿物中S体积分数介于10%~15%,有序度为R_(2)~R_(3)带,自生高岭石体积分数低;Ⅲ类为I/S混层黏土矿物中S体积分数介于50%~60%,有序度为R_(0)带,高岭石体积分数低。总结出幔源CO_(2)在珠江组和珠海组中存在2种运聚模式:一是幔源CO_(2)通过与基性岩浆连通的深大断裂垂直向上运聚;二是垂直向上运移后通过连通砂体侧向长距离运聚。研究结果对珠江口盆地白云-荔湾深水区下一步油气勘探规避高含量CO_(2)风险具有指导作用。

珠江口盆地南部热演化事件与高地温梯度的成岩响应及其对油气勘探的启示

32.0~16.0 Ma、特别是23.8 Ma以来的构造运动导致南海扩张、岩石圈拉伸减薄,地幔物质和深部热液流体异常活跃,热流背景明显增高,这不仅制约着珠江口盆地南部的沉积环境与沉积作用,同时也对深层砂岩储层的成岩演化过程有着深远的影响。基于显微薄片、镜质组反射率、黏土矿物X射线衍射、流体包裹体、扫描电镜和同位素地球化学等分析手段,结合地温梯度、区域构造背景、储层物性以及CO2气藏成因等研究成果,揭示了珠江口盆地南部白云凹陷受热演化事件和高地温梯度背景影响的岩石学证据和地质记录,分析了热演化事件和高地温梯度的成岩响应及其对储层成岩演化过程的影响,对比了高、低地温梯度区古近系砂岩储层的成岩作用特征和成岩-孔隙演化过程的差异。高地温梯度区储层的成岩作用与成岩-孔隙演化具有一定的特殊性,深部热流体参与了储层的成岩演化过程,表现出异常热成岩演化,热压实作用总体较强,储层的孔渗性降低明显。高地温梯度区或异常热流区的烃源岩在埋藏较浅处即可达到排烃门限,储层在浅埋藏条件下即可达到较深的成岩作用阶段,易溶矿物更易发生溶蚀而形成次生孔隙发育带。因此,对于热流背景差异明显的地区,应根据热流背景、热演化事件和热异常的不同开展储层分析,以便更准确地预测有利的储集地带和油气聚集区,规避勘探风险。

砂岩中绿泥石膜形貌和组成的成岩过程响应:以鄂尔多斯盆地陇东地区长8砂岩为例

通过铸体薄片、带有能谱仪的场发射扫描电镜技术观察、测试了鄂尔多斯盆地延长组砂岩中绿泥石膜的形貌特征和化学组成,研究了其成因和成岩过程响应及对砂岩物性的影响。研究结果表明,绿泥石膜具有里、外两层膜结构,外层膜的形貌和组成是对粒间孔隙及其流体的物质响应,而里层膜是对颗粒溶蚀小孔腔及其流体的成岩过程响应。外层膜生长在粒间孔隙中,绿泥石晶体大,晶形好,垂直颗粒表面聚集成膜;里层膜发育在碎屑颗粒溶蚀小孔腔中,空间狭窄,致使绿泥石晶体小,晶形差,集合体杂乱堆积。粒间孔隙连通性好,流体组成相近,形成的外层膜化学组成相似;在外层膜对流体的双向阻滞作用下,颗粒溶蚀物质难以移出,而粒间孔中富铁、镁质流体也难以进入,引起溶蚀小孔腔中的流体富颗粒特征组分而贫铁、镁质,形成独具特色的里层膜;外层膜阻碍长石溶解和里层膜消耗长石溶蚀产生的部分硅质流体,造成粒间孔隙中流体的硅质浓度不足以形成大量石英胶结物,从而有利于粒间孔隙的保存。

陆相断陷湖盆层序对成岩演化控制作用探讨——以东营箕状断陷湖盆古近系沙河街组为例

以层序地层研究为基础,根据铸体薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射及地球化学等分析,对东营凹陷沙河街组层序与成岩的关系进行了系统研究。研究结果表明:不同层序部位具有不同的成岩响应,低位体系域主要发育微晶方解石胶结、硬石膏胶结、黄铁矿胶结等,湖盆扩张体系域主要发育有铁碳酸盐胶结、粘土矿物胶结等;高位体系域主要发育有白云石胶结、铁白云石胶结、溶蚀作用、粘土矿物胶结等;层序界面附近主要发育溶蚀现象和铁碳酸盐岩胶结现象。层序发育过程中,原始水介质条件及元素富集规律是引起早期成岩响应的主要因素,并对早期的成岩物质组分造成强烈影响;讨论了层序对成岩演化的控制作用,主要体现在3个方面:a.层序发育控制了原始成岩组分,进而控制后期成岩改造;b.早期成岩作用对层序发育过程具有一定的响应关系,后期成岩改造掩盖了部分成岩响应;c.层序界面通过河流作用、沉积间断减缓压实作用、后期成岩流体的侵入作用对成岩演化造成影响。

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组层序地层格架研究——兼论陆表海沉积作用和早期成岩作用对相对海平面变化的响应

在论述马家沟组三级层序地层成因的基础上,重新厘定了鄂尔多斯盆地马家沟组层序地层格架。马家沟组马一段至马五段划分为4个三级层序,除了Sq1为Ⅰ型层序之外,Sq2、Sq3、Sq4都是Ⅱ型层序。在陆架内Sq1和Sq4由TST和HST构成;Sq2、Sq3由TST、HST和ISLST构成。TST以正常盐度浅海中形成的生物灰岩和泥晶灰岩为特征,HST以准同生期近地表的略为咸化海水成因的泥晶—细粉晶白云岩为特征,陆架内低水位体系域(ISLST)由陆架内盐湖形成的巨厚的蒸发岩系构成。ISLST和HST在空间分布上和成因上是密切相关的,ISLST置于Ⅱ型层序的顶部或者近顶部比较合理。传统的层序地层学将层序界面置于高水位体系域与低水位体系域之间,在此建议将层序界面置于低水位体系域与海侵体系域之间的海侵面。编制了层序3的海侵体系域、高水位体系域、低水位体系域全盆地层序古地理略图。

天山陆内冲断带构造动力控储效应与超深层规模储层

构造动力控制储层性质是陆内冲断带的重要特征,为了明确天山陆内冲断带在喜马拉雅期的构造逆冲推覆作用对超深层砂岩储层的成岩响应特征,开展了基于大量实验分析和多尺度成岩物理模拟的构造动力推覆岩石响应和规模储层成因模式研究。结果表明,天山冲断带在喜马拉雅期的逆冲推覆构造活动强烈,构造活动自盆缘向盆内逐渐减弱,在构造逆冲推覆挤压作用下砂岩主要有3种响应:压实减孔加深储层基质致密性、破裂造缝增渗加剧储层非均质性、异常增压加大流体—岩石作用的有效性。大尺度构造推覆挤压效应的模拟表明:含膏盐地层在构造推覆作用下的岩石应力、应变集中区主要位于盐下冲断叠瓦带,向冲断前展带方向岩石受力明显减弱;含煤地层在构造推覆作用下的岩石应力、应变集中区主要位于叠瓦带的巨厚砂岩中,向推覆前展带应变明显减弱,其中,煤层及砂泥岩互层中的岩石应力、应变较弱,但褶皱构造发育明显;在高温超压条件下,有机酸沿裂缝网络的溶蚀作用增强,裂缝-孔隙-喉道的连通性明显增强。天山冲断带的超深层主要发育2种成因模式的规模储层。在万米埋深以内,强构造挤压区裂缝-孔隙型储层的孔隙度可达5%~8%,弱构造挤压区孔隙型储层的孔隙度可达7%~12%,有利勘探面积达3.76×10^(4)km^(2),是近期超深层效益勘探值得重视的有利领域。