鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩储层中的鞍形白云石胶结物及其对储层的影响

鄂尔多斯盆地上古生界碎屑岩中存在鞍形白云石胶结物,它们具有强烈波状消光等鞍形白云石的典型结构特征,主要分布在石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组下部等具有海相色彩的地层中,其矿物学、岩石学和地球化学研究有助于加深人们对鞍形白云石形成机制及其与储层发育关系的研究.从薄片分析,化学分析,碳、氧、锶同位素分析,阴极发光分析和X射线衍射分析结果中获得了鞍形白云石的如下信息:(1)鞍形白云石中FeCO3的摩尔分数变化在13%～23%之间,均属铁白云石.(2)鞍形白云石沉淀开始于碎屑石英次生加大之前,沉淀温度80～120℃.(3)鞍形白云石沉淀流体的δ18O值大致变化在+3‰～-6‰之间,沉淀流体盐度高于二叠纪海水.(4)鞍形白云石的碳同位素组成表明与海水有关的无机碳是其主要碳源.(5)鞍形白云石极其富集的放射性成因锶(87Sr/86Sr变化在0.707 116～0.725 223之间),这与上古生界鞍形白云石本身产于碎屑岩地层有关.(6)低含量的鞍形白云石胶结物对碎屑岩储层物性的影响是正面的,属于保持性成岩作用;但过度的鞍形白云石胶结作用对储层的影响则是负面的,属于破坏性成岩作用.这两种成岩作用鞍形白云石胶结物质量分数的界线可能在5%左右.     

四川盆地西部中二叠统栖霞组中鞍形白云石的去白云化作用

对四川盆地西部的中二叠统栖霞组白云岩进行岩石学观察,发现遭受了去白云化作用的白云石尤其是鞍形白云石中的去白云化作用.栖霞组白云岩中发生去白云化作用的岩石学证据包括:(1)破损的白云石晶体边界;(2)方解石胶结物中呈“漂浮状”的白云石晶体的碎片;(3)白云石晶体中的不规则方解石斑块;(4)大部分或完全被方解石所交代的白云石晶体假象.去白云化作用由方解石对白云石的等摩尔交代过程和白云石先溶解后由方解石就地沉淀的过程综合作用,可以跨组构或不跨组构发生.促进去白云化作用发生的流体通道可以分为孔、洞等先存的流体通道以及后生的裂缝.裂缝可以由不同机制产生,还会对先存流体通道进行改造.去白云化作用发生在埋藏环境.     

四川盆地白云岩储层及白云岩化作用

四川盆地东北部长兴-飞仙关组是近年来我国发现的重要天然气储集层,可采储量已达到5 000?08m3左右,川东北已成为我国油气的重点勘探地区之一。本次通过对其白云岩储层微量元素分析,来探讨其白云岩储层成因。长兴-飞仙关组Sr、Mn、Fe元素含量分别位于80～500 μg/g、7～90 μg/g、0.6%～1.4%之间,平均值分别为140μg/g、60 μg/g、0.7%,具有高Sr、低Fe、Mn的性质,一方面可证明沉积、成岩期没有淡水的参与以外,同时也显示了白云岩成因的指示信息。因此可排除了混合水白云化成因,支持准同生＋埋藏白云化作用机制。     

川东北飞仙关组储层结晶白云岩的形成机制与白云化模式

根据作为川东北三叠系飞仙关组作为重要储层的结晶白云岩(包括用以对比的原始结构保存的粒屑白云岩)的结构、元素构成、包裹体均一化温度和碳、氧、锶同位素特征,以及结晶白云岩在时间上和空间上的分布,讨论了这类白云岩形成的流体、温度和白云化机制,解释了结晶白云岩具有较好物性的原因。川东北飞仙关组结晶白云岩主要由细—中晶的平直晶面半自形—自形晶白云石构成,缺乏可进行均一化温度分析的气-液两相包裹体,具有低的锰、铁含量和较高的锶含量,显示较低温条件下海水或海源流体在白云化过程中的控制作用。结晶白云岩的碳、氧、锶同位素组成说明先驱鲕粒灰岩的碳是其主要碳源,白云化流体主要是早三叠世印度阶晚期海水,其次是奥伦尼克阶海水,白云化作用发生时鲕粒灰岩处于埋藏深度<1km的埋藏阶段,40~60℃的温度主要由地热增温提供,台地内部埋藏环境的热对流模式可以解释川东北飞仙关组结晶白云岩的形成机制。开江—梁平台棚以东的孤立(或半孤立)碳酸盐台地具有陡峻的边缘,两侧同时对海水开放,鲕粒岩分布层位较低(飞1—飞2段)都有利于热对流作用,台地内较为发育的蒸发盐造成纵向热传导率的差异并加强台内热对流。在白云岩分布样式的控制机理上,由于高渗透率鲕粒岩仅分布在台地边缘,使得海水进入台地后的垂向对流大于水平对流,白云化作用发生在台地边缘,飞3段鲕粒岩没有足够时间完成白云化,台地边缘结晶白云岩的体积向上减少。另外,川东北还存在回流白云化作用和塞卜哈白云化作用,由此形成的白云岩主要分布在台地上部或顶部,保留有很好的原始粒屑灰岩与泥微晶灰岩的结构,具有与同期海水类似的锶同位素组成,稍低的δ13 C值和偏正的δ18 O值以及稍高的锰、铁含量,显示白云化流体是同期海水,白云化系统对大气环境相对开放,白云化流体盐度高于同期海水。由于结晶白云岩是在不对大气水环境开放、但对非同期海水开放的条件下进行的,白云化反应的外来CO2-3较少,白云化过程岩石孔隙相对增加,储层质量较好。原始结构保存的粒屑白云岩是在对大气水环境相对开放的条件下进行的,白云化反应的外来CO2-3较多,白云化过程岩石孔隙增加有限甚至减少,白云岩为差储层或致密层。开江—梁平台棚以西的镶边陆棚飞仙关组虽然也发育高能环境的鲕粒灰岩或其他高能环境的粒屑灰岩,但形成优质储层结晶白云岩的条件差于台棚以东的孤立(或半孤立)碳酸盐台地。     

川东南丁山-林滩场构造灯影组热液白云岩特征

通过地表地质与地下地质相结合,对川东南丁山-林滩场构造的上震旦统灯影组热液白云岩岩石学特征、地球化学特征、储层物性特征进行了研究.研究区热液白云岩在岩相学上表现为充填或交代状马鞍状白云石,发育条带状、角砾状构造.同时出现MVT型铅锌矿、马鞍状白云石-石英、马鞍状白云石-沥青、马鞍状白云石-天青石等热液矿物组合.马鞍状白云石的碳、氧、锶同位素值较灯影组围岩表现出明显的低碳、低氧,而富锶同位素:Δδ~(13)C_(PDB(脉-围岩))在-1.312‰~-0.501‰之间,Δδ~(18)OPDB(脉-围岩)在-4.257‰~-1.974‰之间,Δ(~(87)Sr/~(86)Sr)(脉-围岩)在0.002 3~0.004 1之间,显示出热液活动的特征.热液活动使灯影组白云岩产生重结晶及热液溶蚀作用,使储层晶间孔、次生溶蚀孔在原岩基础上增加3%~10%.热液白云岩比未受热液影响的白云岩基质孔隙度平均值增加1.1%,渗透率平均值增加1.415×10~(-3) μm~2.热液白云岩的分布受桑木场断裂、现今构造高点及桐湾期不整合面控制.平面上,以现今桑木场背斜核部、桑木场断层及与之较近的林滩场构造较为发育,而较远的丁山构造则相对少见.纵向上,主要分布在距震旦系与寒武系之间的不整合面以下300 m之内,分布呈断续状.结合该区构造演化、油气热演化史,认为热液白云岩可能形成于早二叠世.     

羌塘盆地双湖地区古油藏白云岩储层的显微成岩组构特征及意义

根据铸体薄片、阴极发光、扫描电镜观察和荧光显微镜分析,详细地描述了羌塘盆地双湖地区古油藏含油白云岩的显微组构类型和特点.广泛发育的自形白云石环边结构等淡水成因标志表明,该区白云岩化是通过大气水-海水孔隙混合流体交代灰岩形成的,白云岩化过程中晶间孔、晶间溶蚀孔以及溶蚀裂缝发育极大地改善了储层性能和品质.该区白云岩储层可能具有良好的油气勘探前景.     

川东北地区飞仙关组和长兴组白云岩成因与成岩-成藏系统

通过沉积相剖面、岩石结构和多项地球化学指标、油气源岩性质对比及流体非均质性与运移路径分析等新技术方法,运用流体-岩石相互作用和流体成藏动力学新理论,研究了川东北地区飞仙关组和长兴组白云岩成因和成藏特征,确定此2个层位的优质生物礁相和鲕滩相白云岩储层成因主要与成岩期的埋藏白云岩化作用有关,都属于同源流体和同一流体输导体系控制的多期次、多阶段埋藏白云岩化与连续的重结晶作用产物,论证了飞仙关组和长兴组与埋藏白云岩化作用及多期次油气运移、充注和成藏过程也受同一流体输导体系和同一油气源控制。依据埋藏白云岩化过程的成岩系统划分与成藏过程在时空上的耦合匹配关系,提出以通源断裂/裂隙带为核心的,由断裂/裂隙带、不整合面和优质礁、滩相白云岩储层构成的复合输导体系为主控因素的统一"成岩-成藏系统"概念。     

四川盆地中南部雷口坡组碳酸盐岩成岩作用与孔隙演化

中三叠统雷口坡组是川中地区的主要产气层段.通过薄片鉴定,对T2l4和T2l3-3及底部T2l1-1亚段碳酸盐岩的成岩作用类型、序列与孔隙类型及其演化模式进行了研究,认为沉积环境、成岩作用、成岩环境共同影响了储集物性.建设性成岩作用有溶蚀作用、混合水白云石化作用;主要的孔隙类型有晶间孔、粒内溶孔(铸模孔)、粒间溶孔.     

川中—川西南地区雷三段碳酸盐烃源岩生烃评价

评价川中—川西南地区中三叠统雷口坡组第三段暗色碳酸盐烃源岩的生烃能力,预测雷口坡组天然气新的勘探领域.在典型钻井岩心和岩屑样品的有机地球化学特征分析基础上,结合测井解释TOC技术,刻画出27口井的有效烃源岩厚度,并且应用有机质热模拟参数法对各井烃源岩的生气强度进行定量计算.研究表明:暗色碳酸盐烃源岩的残余有机碳质量分数...     

四川盆地东北部飞仙关组白云岩成因分析

在综述四川盆地东北部飞仙关组白云岩成因研究现状及存在问题的基础上,通过对研究区内主要由泥—微晶白云石和细—中晶白云石组成的岩石进行岩石学特征、有序度特征、阴极发光特征、同位素特征的研究,并对成岩流体温度、古盐度分析,认为：主要由泥—微晶白云石组成的岩石,如泥—微晶白云岩、藻纹层白云岩等,这类岩石的白云石化作用为准同生白云石化作用;而主要由细—中晶白云石组成的岩石,如晶粒白云岩、鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩等,这类岩石的白云石化作用是由埋藏白云石化作用引起。通过对锶同位素的聚集分布规律分析后认为,该埋藏白云石化作用发生在一个封闭体系中。     

中国三叠系陆相砂岩中自生绿泥石的形成机制及其与储层孔隙保存的关系

研究了中国三叠系陆相砂岩中自生绿泥石的产状、成因及其与储层发育的关系,证明了以孔隙环边衬里方式产出的绿泥石是深埋地层中孔隙保存的重要机制,环边绿泥石的沉淀及其在成岩过程中的再生长不仅提高了岩石的机械强度和抗压实能力,还降低了自生石英在碎屑颗粒上的成核数量并抑制石英的次生加大,从而使砂岩中的原生和次生孔隙得以保存.砂岩中自生绿泥石的成因还表明这种产状的绿泥石是三角洲前缘推进的良好标志,同时也说明中国中新生代的湖泊可能并不是真正的淡水湖泊,它们或多或少具有一定的盐度,其对海源流体具有继承性.     

成像测井在灯影组微生物岩岩相识别中的应用

岩相识别是沉积储层研究的基础,针对未取芯井开展测井岩相识别工作至关重要。对于四川盆地震旦系灯影组碳酸盐岩地层而言,由于经历过多期成岩改造作用,使得不同岩相的常规测井响应特征区分度较低,准确识别难度大。为了建立有效的测井岩相识别方法,在前人岩石分类的基础上,通过选取多口岩芯、薄片和测井等资料齐全的代表性钻井作为关键井,在充分发挥成像测井优势基础上,明确不同岩相典型成像特征,建立成像测井相岩相的转换模型,并采用多点地质统计学方法开展成像测井全井眼图像处理,提取图像典型特征,结合所建立的岩相转换模型,开展全井段岩相识别,并推广应用于研究区其他未取芯井。通过实际效果验证表明,相比常规测井,基于成像测井所建立的岩相识别方法岩性识别准确率更高,能为后续沉积微相和储层研究提供有力支撑。