川东飞仙关组鲕粒滩岩性识别及其分布特征

【目的】为解决针对川东海槽南段西侧、台内等地区飞仙关组岩性变化不明确等问题。【方法】综合利用岩心、薄片、钻录井等多元地质数据对飞仙关组岩性类型及特征进行研究,提出以机器学习为基础的岩性测井智能识别方法,解决了老区岩性精细识别的技术难题,揭示了区内飞仙关组鲕粒滩岩性、分布及演化规律。【结论与结果】(1)飞仙关组主要由泥岩、泥晶灰岩、泥质灰岩、鲕粒灰岩、鲕粒云岩、泥晶云岩、膏质云岩、膏岩等岩性组成;(2)对比发现,改进的梯度提升决策树算法即随机梯度提升决策树(SGBDT)构建岩性模型优于其他算法,更适合碳酸盐岩复杂岩性识别;(3)鲕粒灰岩集中发育于开江—梁平海槽以南地区的飞一段—飞三段时期,鲕粒云岩集中发育于飞二段时期且分布分散;(4)区内鲕粒滩分布差异明显,飞一段时期主要发育于台地古地貌高点和台地边缘,飞二段时期多发育台缘鲕粒滩,少量发育台内古地貌高点鲕滩和点滩,飞三段时期主要发育台内点滩。

川东北地区下三叠统飞仙关组鲕滩白云岩成因

基于前人大量的研究成果,结合薄片观察和地球化学分析,研究了川东北地区下三叠统飞仙关组鲕滩白云岩的成因。结果认为:①该区主要有混合水白云石化和埋藏白云石化两种白云岩成因类型,并建立了研究区鲕滩白云石化模式;②混合水白云石化从地表一直延续到浅埋藏期,是本区主要的白云石化成因类型;③埋藏白云石化主要是在早期混合水白云石化的基础上,对白云石化程度的调整和加强,多期白云石化作用的叠加形成了现今厚度较大、分布面积较广的鲕滩白云岩;④海平面的变化直接影响鲕滩所经历的成岩环境及后期的成岩流体性质,是控制鲕滩白云石化最主要的因素;⑤差异压实作用是埋藏期白云石化流体运移的主要驱动力,开江—梁平海槽中泥页岩和滩后蒸发环境沉积物中高Mg2+/Ca2+比值的压实水,正是通过这种差异压实作用进入鲕滩储集体,为埋藏期白云石化提供了物质来源。

川东北飞仙关组鲕滩沉积与成岩对储集层的控制

通过连井对比、沉积相和微相划分、岩心观察、薄片分析等手段,对比分析了川东北普光、元坝地区鲕滩的沉积与成岩特征,并探讨它们对储集层的控制作用。结果表明,普光地区鲕滩沉积厚度大,不同层段垂向叠置,横向迁移距离小;而元坝地区鲕滩沉积厚度小,分布面积广,横向迁移距离远。普光和元坝地区鲕滩都经历了多种成岩作用,其中前者早期溶蚀作用较强,且发生了大范围的白云石化作用,发育高孔、高渗的Ⅰ类储集层;后者压实、压溶作用较强,晚期还发生了埋藏胶结作用,发育低孔、低渗的Ⅲ类储集层。古地形差异和相对海平面变化是造成沉积、成岩差异的主要原因。沉积作用控制储集层的分布和厚度,成岩作用决定储集层孔隙的形成与演化,并最终决定储集层的优劣。

川东北飞仙关组鲕滩储层白云石化成因模式

残余鲕粒白云岩是飞仙关组鲕滩气藏最有利的储层。白云石化作用是有效储层形成的关键因素之一。通过对白云岩进行岩石学特征分析、地化特征分析及成岩温度和深度的研究,认为白云石化作用发生在混合水成岩环境,由混合水白云石化机理产生。海平面频繁的变化是发生混合水白云石化作用的主要动力。

覆盖区碳酸盐岩层序界面的识别——以川北下三叠统飞仙关组为例

覆盖区碳酸盐岩地层层序界面的识别很困难,可以综合应用地震、测井、岩心和野外露头等多方面的资料识别层序界面。界面识别时,应从识别野外露头的界面出发,综合应用地震资料,在沉积相研究的基础上,应用岩心、录井和测井等资料综合分析,划分层序界面,并用相邻井互相约束、彼此修正。层序界面的划分对油气勘探有重大意义,可预测川北地区下三叠统飞仙关组台缘鲕滩储集层的分布。

四川盆地东北部飞仙关组鲕滩储层分布研究与勘探潜力分析

四川盆地东北部飞仙关组鲕滩储层主要是鲕粒坝(滩)经云化及溶蚀作用改造后形成的残余鲕粒云岩类孔隙性储渗体,是四川气田目前勘探的重点区层。储层分布明显受沉积相带控制,庞家山—月溪场—紫水坝一线以西为储层发育的最有利区,向北东方向储层物性变差。目前已发现渡口河、铁山坡、罗家寨及金珠坪等四个大中型鲕滩岩性—构造复合圈闭气藏,获天然气探明+控制+预测储量1822.77×10~8m^3。储层预测表明,在四川盆地东北部近4000km^2范围内,储层地震异常分布广泛,分布面积达上千平方千米,资源潜力大,勘探领域广阔。

四川盆地北部长兴组-飞仙关组礁、滩分布及其控制因素

本文对四川盆地北部长兴组礁和飞仙关组滩特征和分布及其控制因素作了较为深入的探讨,研究认为生物礁为海平面上升过程中形成的海侵礁,其在纵向上的分布主要位于长兴期中晚期;鲕粒滩主要是在区域海平面下降过程中形成的海退滩,其在纵向上位于飞一—飞三。礁、滩在平面上主要在广元—梁平海槽两侧呈带状分布。长兴期随着海平面的上升生物礁向海侵的方向迁移,并且其层位逐渐抬升。飞仙关期随着海平面的下降,滩向海槽中迁移,其分布层位也有逐渐抬高的趋势。控制这套地层礁、滩发育的主要因素有海平面升降、大地构造、同生断裂及古气候。

川北下三叠统飞仙关组“槽台”沉积体系及演化

川北地区下三叠统飞仙关组沉积主要受开江 梁平海槽控制 ,短期存在的海槽在其两侧形成了较为对称的类似于威尔逊相模式的碳酸盐岩沉积体系。通过详细的钻井、露头等岩石学资料的研究 ,认为飞仙关组主要发育蒸发台地、局限台地、开阔台地、台地边缘滩、斜坡和盆地相共六类沉积相。其盆地相较深海盆地相浅 ,主要发育深色泥灰岩和灰质泥岩 ;斜坡沉积特征明显 ,见浊流、碎屑流沉积 ,但陆棚相不发育 ,可能是海槽深度小、面积小引起的 ;随着海槽的关闭 ,海水变浅 ,海槽内部的沉积由盆地相向斜坡、台地边缘滩、开阔台地、局限台地、蒸发台地相演化特征明显 ;到飞四段顶部 ,整个川北地区均一化为局限台地相或蒸发台地相沉积。由于海槽存在时间短 ,沉积相在平面上和纵向上的演化过程十分清晰。随着海槽的关闭 ,海水向广海方向退却 ,台缘鲕滩也向海槽边界 ,即向广海方向发生了迁移 ,而且其发育层位逐渐变高。

蜀南地区飞仙关组鲕滩储层成因机制分析

对蜀南地区飞仙关组鲕滩储层的深入研究表明,飞仙关组鲕滩储层储集空间以大气淡水选择性溶蚀形成的铸模孔和粒内溶孔为主,储层发育在滩体中上部,具有明显的层位性。结合沉积期古地貌、海平面升降变化、古气候及成岩演化等储层控制因素分析认为,该区鲕滩储层为早期岩溶成因,早期大气淡水淋溶是针孔鲕粒灰岩储层形成的关键。海底古地貌高地鲕粒滩为储层的形成和发育提供了物质基础,决定了早期孔、渗层的时空分布规律;沉积期古地貌、海平面变化及古气候决定了早期岩溶的强度,控制了储层发育程度。埋藏溶蚀和构造破裂对储层具有一定的优化改造作用,但作用有限。

四川盆地东部长兴组——飞仙关组气藏地球化学特征及气源探讨

四川盆地上二叠统长兴组生物礁和下三叠统飞仙关组鲕滩是“九五”期间的勘探重点 ,通过对长兴组—飞仙关组气藏的烃源岩、储层沥青和天然气的地球化学研究 ,确认了上二叠统的滨岸煤系泥岩和海槽相碳酸盐岩为主要烃源岩 ,长兴组—飞仙关组气藏天然气主要来源于下伏的上二叠统烃源岩 ,天然气以垂相运移为主 ,飞仙关组部分气藏天然气中硫化氢含量较高与储层中膏岩层的分布和热硫酸盐还原作用有关 ,上述这些特征与沉积相带密切相关。

川东北飞仙关组优质储层形成研究

四川盆地东北部飞仙关组经历了3个成岩演化阶段:准同生—早期成岩阶段、浅埋—中埋成岩阶段、深埋成岩阶段。主要成岩作用有:泥晶化、胶结、压实压溶、重结晶、白云石化、溶蚀和破裂等。其中,溶蚀作用和白云石化作用是改善储集性能的主要有利因素。溶蚀作用发生在成岩作用的各个阶段,以早期大气淡水渗滤作用形成选择性溶蚀和深埋藏阶段含CO2和H2S流体对全岩的溶蚀作用为主。白云石化作用,以早成岩阶段混合水白云石化作用为主,埋藏白云石化作用次之。与复杂的成岩作用对应,飞仙关组鲕滩储层的孔隙大体也经历了4次重要的演变:沉积时原始孔隙度为35%、准同生—早期成岩阶段后的25%、浅埋—中埋成岩阶段后的5.5%、深埋成岩阶段的10%。由此认为,川东北飞仙关组鲕滩相储层储集性能的改善主要依赖于白云石化作用和深埋成岩阶段的非选择性溶蚀作用。

川北地区飞仙关组储层特征及其主控因素

采用宏观和微观相结合的方法,对川北地区飞仙关组鲕粒滩储层的研究表明,其储集岩类型主要有鲕粒白云岩和鲕粒灰岩,储集空间以次生孔隙为主,储集物性较差,多为低孔、低渗的裂缝-孔隙型和孔隙-裂缝型储层。研究区飞仙关组储层是海平面下降形成的一套产物,储层的发育及演化受到沉积作用和成岩作用的共同控制。二叠纪长兴组生物礁古地貌高地和龙门山岛链的形成,为飞仙关组的沉积提供了高能沉积环境,而相对海平面的下降促进了高能滩体的形成,位于台地边缘的高能鲕粒滩体是储层发育的有利部位;混合水白云化作用和埋藏溶解作用为次生孔隙的形成提供了有利条件,改善了储层的储集性能。

普光气田鲕滩储层形成的物质基础和保存成因

通过岩心和薄片观察,普光气田飞仙关组飞一到飞三段并不发育石膏,储层中H2S溶蚀作用的标志也不多见,相对于H2S,鲕滩储层的发育与其原岩鲕粒灰岩关系更密切。鲕粒灰岩本身发育原生粒间孔,经大气水溶蚀后也可以形成较好的储层,是普光气田鲕滩储层形成的物质基础。飞仙关期鲕滩的加积作用、飞仙关组早期快速埋藏和烃类充注的匹配、飞仙关组的构造托举和上覆雷口坡和嘉陵江组的膏盐悬浮减压,构成了原生粒间孔、同生期溶孔和晶间孔的保存成因。早期孔隙网络的发育和良好的保存成因,为后期埋藏溶蚀流体的出入提供了良好的条件,最终演化成了优质储层。

普光气田飞仙关组鲕滩分布规律研究

普光气田飞仙关组滩相大气田的发现,展示了碳酸盐岩滩控型储层巨大的勘探潜力,然而后续的开发井钻探表明,传统沉积相研究提出的成带分布的台缘滩并不稳定,因此,研究鲕滩发育分布规律尤为必要。以四川盆地普光气田下三叠统飞仙关组为研究对象,通过对颗粒岩测井识别模型、滩体的环境微相及其分布主控因素分析,深入探索了普光气田飞仙关组鲕滩的发育分布规律。依据颗粒岩与地层厚度之比把台缘滩划分为滩核、滩缘及滩间微相,从而给碳酸盐岩微相赋予更多的环境和储集意义。普光气田飞仙关组发育台缘鲕滩和台内鲕滩2种滩体。鲕滩分布受控于沉积期地貌变化,总体上沿台地边缘呈带状分布,但其内部存在的次一级微地貌变化导致了滩体横向分布的变化,进而导致了滩相储层严重的横向非均质性。

川西九龙山地区下二叠统高能滩地震预测

近年来,在四川盆地环"开江—梁平海槽"两侧礁、滩进行的油气勘探不断获得突破,发现了一批大型气藏,地震相与沉积相综合解释技术对上二叠统生物礁和下三叠统鲕滩的勘探突破发挥了重要作用,但针对下二叠统的滩相勘探一直没有新的突破。之前,对川西九龙山地区下二叠统栖霞组和茅口组的高能滩预测主要注重地质、测井研究,或利用地震反演方法开展储层预测,从未对茅口组、栖霞组进行地震相研究。为此,针对该区栖霞组和茅口组均为典型的碳酸盐缓坡沉积环境且不同的沉积环境具有不同的地震相特征,可利用地震相、沉积相综合解释技术,来预测有利的古地貌和沉积相带,进而预测高能滩的发育有利区。通过地震相特征分析,下二叠统具有3大地震相特征:①地震反射时间厚度异常增加;②下二叠统内部反射同相轴增多;③下二叠统底界明显超覆于志留系之上。利用这3种不同的地震相特征预测了有利于高能滩发育的古地貌区域。经实钻证实,采用该预测方法能够提高下二叠统高能滩储层的钻探成功率。

碳酸盐岩成岩相研究方法及其应用——以扬子地块北缘飞仙关组鲕滩储层为例

成岩相是研究成岩作用展布的重要方法和途径,其与沉积相不同,反映岩石在一定的成岩环境下发生的各种成岩作用的综合表现。在详细的成岩作用和成岩环境研究的基础上,划分了扬子地块北缘地区飞仙关组8类成岩相、7类成岩亚相,总结了各类成岩相(亚相)的识别标志,探索了成岩相与沉积相、测井相、地震相的关系,探索了成岩相在点、线、面上的分布,预测了有利成岩相区展布,取得了良好效果。形成了一套有效的成岩相研究方法,并将成岩相研究成果应用到勘探实践,具有较好的推广价值。

川东南地区飞仙关组层序岩相古地理特征

在层序地层学和沉积学理论指导下,以油气勘探为目标,针对川东南地区飞仙关组,取三级层序体系域作为成图单元,采用体系域压缩法和瞬时法进行层序岩相古地理编图,详细探讨了川东南地区早三叠世飞仙关组古地理特征及演化。研究表明:川东南飞仙关期发育海相地层,可识别出2个三级层序:SQ1和SQ2,二者皆为Ⅱ型层序。SQ1TST期,由于海平面的上升,研究区发育较深水环境的混积陆棚;进入SQ1HST期由于前期的沉积填充,盆地水体逐渐变浅盆地进入了开阔台地沉积环境,开始了鲕滩发育演化阶段。SQ2TST和SQ2EHST期研究区沉积格局基本上延续了SQ1HST期沉积特征,其中鲕滩在SQ2EHST进入了发展最高峰期;SQ2LHST由于相对海平面下降和沉积物的继续填充,研究区转入局限台地沉积环境,沉积一套区域上分布广泛的紫红色泥岩、白云岩、膏岩组合。SQ2EHST为研究区鲕粒滩最发育层位,具有较大的勘探价值。

川东北飞仙关鲕滩气藏储层流体包裹体与成藏特征

对川东北地区飞仙关组储层成岩作用特征、流体包裹体均一温度、盐度和阴离子的分析表明,海槽区、鲕粒坝相区和澙湖区等不同沉积相带的成岩作用类型和特征存在较大差别。多数井区至少发生了两次溶蚀作用,晚期胶结作用和包裹体欠发育。孔隙胶结物和裂缝方解石脉中包裹体的发育在时间序列上均不完整。HCO3-与SO24-含量总体呈互为消长的关系,表明富HCO3-和富SO24-代表不同溶蚀作用期次的流体。断裂和裂缝在发育时间上具有阶段性和不连续性,体现在所记录的包裹体信息不具完整性。伴随成岩、成藏演化,总体上成岩流体盐度逐渐增大,即成岩演化阶段越高,流体盐度越高。

川西北地区飞仙关组滩体类型及储集性研究

川西北下三叠统飞仙关组滩体分为台地边缘鲕粒滩和台地内点滩2种类型,多数台地边缘鲕粒滩形成时水体相对较深,未经大气淡水和混合水的成岩改造,储集性能较差,局部鲕粒滩形成时水体较浅,在经过大气淡水和混合水的成岩作用改造后,白云石化好,可形成储集性能极好的储集体;台地内点滩白云石化较好,储集性能也较好,但分布狭窄,厚度较薄,无规律可寻。由此可见,滩相沉积体仅是储层发育的基本条件,滩体最终能否形成有效的储集体,还要取决于后期成岩作用的改造。当滩体暴露于水体之上时,受到大气淡水和混合水的改造,发生白云石化作用,有利于后期埋藏溶蚀作用的发生,可产生大量的储集空间并构成良好的储集体.

川东北地区飞仙关组层序-岩相古地理特征

通过层序地层学研究,将川东北地区下三叠统飞仙关组划分2个三级层序(SQ1和SQ2),8个体系域,分析了飞仙关组三级层序的岩相古地理特征和演化。研究表明:SQ1层序时期,川东北地区受晚二叠世长兴末期的区域构造抬升影响,一度开宽水深的台盆水体逐渐变浅而转化为开阔台地相沉积环境,其中台地边缘和台内的鲕滩相极为发育,是形成整个飞仙关组鲕滩的主要时期,其中尤以海侵期的鲕滩最为发育;SQ2层序时期,由于受极度干旱炎热的气候影响,海平面下降和水循环受限及台地暴露,川东北地区鲕滩消减,进入局限和蒸发台地沉积环境,最后沉积地貌基本被填平。