川西地区中二叠统栖霞组白云石化作用及其对储层的影响

为明确川西地区中二叠统栖霞组白云石化作用及其对储层的影响,通过野外剖面、钻井岩心、显微薄片、碳氧同位素、锶同位素、稀土元素等资料,对川西地区栖霞组白云岩进行系统分析。结果表明：川西地区栖霞组白云岩储层是浅埋藏白云石化作用的结果,其主要储集岩为残余结构白云岩及结晶白云岩,在埋藏期受到了峨眉山大火成岩省的影响。川西地区栖霞组白云石化作用对储层的影响主要有：(1)白云石化作用控制晶间孔的形成;(2)白云石化过程的伴生溶蚀作用;(3)白云石化对储层孔隙的保存作用;(4)构造热液白云石化对储层的改造。总体而言,白云石化作用的叠加改造有利于栖霞组白云岩储层最终发育,为储集油气创造了更好的条件。     

川西栖霞组的热液白云化作用及其后的倒退溶解——不彻底的回头白云化作用

热液白云岩具有特殊的形成机制,相关研究具有重要的理论意义和实用价值。四川盆地西部中二叠统栖霞组白云岩以原始结构不保存的结晶白云岩为主,形成于缺乏蒸发盐的地层中,普遍发育非平直晶面他形晶和鞍形晶等在相对高温环境中沉淀的白云石。113个不同结构白云石的包裹体均一化温度平均值为136℃,变化在平直晶面半自形晶的67℃到非平直晶面鞍形晶的243℃之间,主要温度区间为80～180℃。结构观察表明,白云化作用发生在埋藏深度只有数百米的浅埋藏环境,地热增温难以导致如此高的温度,与峨眉山玄武岩有关的热事件提供的热源造成的温度升高克服了低wMg/wCa比值条件下白云石沉淀的动力学屏障。在矿物组成上,栖霞组缺乏白云石质量分数在90%以上的碳酸盐岩,岩石中白云石的质量分数主要集中在40%～60%的范围内,说明白云化作用是一种不彻底的过程,这与峨眉山玄武岩热效应持续时间很短(257±3)～(263±5)Ma B.P.、难以使碳酸盐岩完全白云化有关。结构观察还表明,川西栖霞组白云岩普遍经历了溶解作用和破碎作用,以形成温度最高的非平直晶面鞍形晶白云石的溶解和破碎作用最为发育,由白云石溶解或破碎形成的孔洞缝中主要充填方解石。但这些方解石具有比其主晶白云石(尤其是鞍形白云石)低得多的包裹体均一化温度(主要分布在70～80℃之间),显示鞍形白云石沉淀后至少经历了70℃(最大值达150℃)的温度倒退。温度倒退的物理效应导致已沉淀白云石的破碎,化学效应则导致白云石的溶解和方解石的重新沉淀(去白云化作用),因而四川盆地西部栖霞组的白云化也是一种回头白云化作用。这种不彻底的和回头白云化作用形成了具特殊构造的豹斑状白云岩或灰岩(灰斑云岩或云斑灰岩)。     

川西北栖霞组优质白云岩储层特征及主控因素

针对川西北地区栖霞组白云岩储层成因及分布的多样性,开展栖霞组优质白云岩储层特征及主控因素研究。通过野外剖面、岩芯及薄片观察分析,结合成像测井解释,总结栖霞组储层岩石学及储集空间特征,并对栖霞组白云岩储层展布规律进行分析,最后对栖霞组优质白云岩储层发育主控因素进行讨论。认为：（1）在石炭纪末隆起部位,栖霞组颗粒残影构造中-粗晶白云岩、砂糖状白云岩这些反映颗粒滩相沉积厚度明显较大,充分说明了二叠纪前古地貌控制了栖霞组颗粒滩相展布。（2）川西北地区栖霞组为相控白云岩储层,主要储集岩性为半自形-自形中-粗晶白云岩、它形-半自形细-中晶白云岩,颗粒残影构造明显,晶间孔隙发育,白云石化交代亮晶颗粒灰岩的过程,继承和调节原始颗粒灰岩粒间孔隙。（3）川西北地区栖霞组在深埋条件经历多期次热液活动,中-粗晶白云岩晶间溶孔及白云石晶面溶蚀孔洞发育。滩相白云岩叠加埋藏热液作用及构造破裂改造,优质白云岩储层大面积分布。     

靖边气田东侧马五1-2储层成岩作用及孔隙演化

鄂尔多斯盆地马五1-2亚段为陆表海蒸发碳酸盐潮坪相,靖边气田储层主要由含溶孔白云岩和细晶白云岩构成。有利于形成储层的岩相是潮上带(含)石膏结核泥晶—细粉晶白云岩和潮间带上部含石膏晶模泥晶—细粉晶白云岩。准同生期白云石化和石膏化作用奠定了储层的物质基础;表生岩溶期淡水选择性地溶解白云岩中石膏结核和晶体建立了储层的轮廓;溶孔中各种矿物(渗流粉砂白云石、自生石英、亮晶方解石、亮晶白云石和高岭石等)的充填作用和埋藏期溶解作用,决定了早期溶孔能否保存和储层的最终状况。将马五13小层划分为3类共8个成岩作用区。储层变化总体趋势是,从西往东马五13小层沉积微相有利条件逐渐变差(即沉积期白云岩中(硬)石膏含量逐渐减少),溶孔充填程度增高,孔隙发育程度变差;从北到南不同区块储层发育情况差别较大。     

古城地区鹰山组储层特征及成岩孔隙演化

针对古城地区鹰山组孔隙在成岩历史中演化的问题,基于岩芯描述、薄片鉴定、阴极发光、测井资料以及地球化学数据分析,对目的层岩石学特征、成岩作用和储层特征几个方面进行了研究。结果表明,古城地区鹰山组储层岩石类型以石灰岩与白云岩为主,其中,白云岩多分布于鹰山组下部,且细晶自形-半自形白云岩和中-粗晶它形白云岩表现出相对较好的孔渗性,储集空间以晶间孔隙、晶间溶孔及裂缝为主,形成的主要储层类性为裂缝型、孔隙型和裂缝-孔洞型。研究区成岩作用对储层储集性能影响较大,其中,早期胶结作用、压实压溶作用、硅化作用以及热液矿物的充填对原生孔隙起破坏作用,浅埋藏白云石化作用、破裂作用、热液溶蚀作用为建设性成岩作用。由于过渡白云石化作用的影响,白云岩晶间孔隙发育程度较低,热液溶蚀作用对优质储层的形成起关键性作用。     

川西北地区中二叠统白云岩地球化学特征及形成机制

川西北地区中二叠统白云岩储层具有极大的勘探潜力,为了解研究区内白云岩的地球化学特征和形成机制,通过薄片观察、露头剖面及岩心样品的阴极发光、X射线衍射有序度、稀土元素以及碳氧稳定同位素分析等方法,得到川西北地区中二叠统主要存在两种白云石化作用机制:准同生期渗透回流白云石化作用和热液白云石化作用。渗透回流白云石化作用的产物是粉-细晶它形脏白云岩,而细-中晶自形-半自形白云石、细-中晶它形白云石和鞍状白云石均是东吴运动导致基性岩浆喷发而发生热液白云石化作用的产物,热液白云石化作用的Mg2+主要来源与火山作用有关的深部热液流体。     

早古生代海相碳酸盐的成岩蚀变性及其对海水信息的保存性

有关海相碳酸盐对海水信息保存性的评估研究近年来得到了越来越多的重视，已成为古海洋学研究一个不可缺少的重要前提，其发展对古海洋学及其他相关学科研究水平的提高至关重要，通过对重庆市秀山剖面早古生代海相碳酸盐的阴极发光性和Mn,Sr,Fe,Mg等元素分析，评估了早古生代层中各种碳酸盐结构组分对海水信息的保存信息的保存性及主要控制因素。除细结构的微晶方解石和腕足类壳对海水信息保存较好以外，白云石，尤其是微－粉晶白云石对海水信息的可保存性也得到肯定，在控制碳酸盐矿物成岩蚀变性的因素中，除要注意其原始矿物是否具有较高的抗成岩蚀变能力外，同时要注意岩石原生孔隙度和岩石中陆源碎屑含量对碳酸盐岩蚀变的影响，作者还强调了成岩过程中由长石等铝硅酸溶解提供壳源Sr所造成的碳酸盐矿物成岩蚀变可能表现为较高的Sr含量，这是将Sr含量作为评估方法时需要注意的，在不进行^87Sr/^86Sr测定的前提下，Mn/Sr比值可弥补这方面的不足。     

碳酸盐成岩作用的研究前沿和值得思考的问题

碳酸盐成岩作用在碳酸盐沉积学,尤其是在碳酸盐储层沉积学中具有十分重要的意义,近年在以下领域取得重要进展:(1)白云岩烃类储层的几何学和岩石成因学,尤其涉及到对已有白云化模式的评论和重新认识等.(2)碳酸盐储层热液改造的构造控制机理,涉及热液白云岩的成因及其对烃类储层的影响,尤其是深部热流体对碳酸盐成岩作用的影响.(3)对一些经典成岩理论的更新和对传统成岩理论的挑战,尤其是对混合水成岩作用带和对海水环境下的埋藏成岩作用的重新认识等.(4)锶同位素组成在海相碳酸盐研究中的广泛应用,涉及对地质事件的跟踪研究、海相地层的等时对比、定年和成岩过程中水-岩相互作用的研究等.然而,碳酸盐成岩作用研究中也存在一些问题值得我们思考:(1)深埋条件下碳酸盐最为重要的溶解介质可能是作为硫酸盐还原作用产物的H2S和CO2,但并非是温度越高,碳酸盐越溶解,相对较低的温度条件反而有利于溶解,这就是所谓的倒退溶解模式.(2)碳酸盐溶解需要有温度的降低(即必须要有足够的负△T),这可通过两种途径实现:其一是沿断层向上运移的流体,显示断层等构造作用在碳酸盐成岩研究中的重要性;二是构造抬升,显示与构造有关的埋藏历史在碳酸盐成岩研究中的重要性.(3)控制白云石锶含量最为重要的因素是其晶体化学习性,锶在白云石中的较低的分配系数导致了白云岩普遍较低的锶含量,因此,我们不能仅利用白云岩的锶含量来判断白云化流体的性质,白云岩较低的锶含量也不能说明相应的白云化流体与海水无关.(4)与硫酸盐还原作用有关的SO42-的带出会诱发白云化作用或白云石的沉淀,而与硫酸盐溶解有关的SO42-的引入则会加速白云石的溶解.     

歧口凹陷古近系沙河街组热液作用及其对湖相碳酸盐岩储层的影响

综合利用岩心薄片观察、流体包裹体和地球化学分析手段,研究歧口凹陷古近系沙河街组沉积时期热液活动对湖相碳酸盐储层物性的控制作用。结果表明:碳酸盐岩地层中广泛发育鞍状白云石,同时伴生黄铁矿和石英;多数碳酸盐岩样品富集轻稀土元素,Eu正异常明显,同时具有较低的87 Sr/86 Sr比值;流体包裹体均一温度普遍高于埋藏时的古地温;研究区热液活动对碳酸盐岩储层有着明显的改造作用。在深部富CO2热液的侵蚀下,碳酸盐岩形成大量溶蚀孔、扩大溶蚀缝和晶间孔,储层物性有着明显的改善;但随之产生的白云岩化作用在一定程度上堵塞已形成的孔隙,给物性带来负面影响;歧口凹陷热液碳酸盐岩储集相被深大走滑断裂所控制,在负花构造部位最为发育,热流体上涌的根源可能为新近系的广泛热事件。     

川西北中二叠统栖霞组豹斑灰岩特征与成因

四川盆地西北部中二叠统栖霞组之上广泛分布着一套特殊的岩石类型——“豹斑灰岩”.以钻井岩心及露头剖面样品的镜下岩石学特征为基础,以微区多参数实验分析数据为依据,对川西北地区栖霞组的豹斑灰岩进行了研究.结果表明,豹斑灰岩由白云岩斑块加宿主生屑灰岩所构成;豹斑灰岩是由于白云石化不均匀引起的;豹斑的形态与栖霞晚期发生的暴露有关,生屑灰岩暴露地表后遭受溶蚀作用,所形成的缝洞系统控制了豹斑灰岩的分布形态.“豹斑灰岩”的成因是由于白云石化流体自下而上运移,在向上运移通道末端形成以交代作用为主的斑块状白云石,其形成时期应为成岩之后的浅埋藏时期,且白云石化流体可能与热液有着一定的关系.     

双鱼石构造栖霞组白云岩储层特征及主控因素

针对川西北双鱼石构造栖霞组白云岩储层特征及主控因素问题,以野外剖面实测、岩芯观察描述及钻测井资料为基础,结合普通镜下薄片、铸体薄片、扫描电镜及阴极发光等分析手段,探讨储层发育特征及主控因素。结果表明,栖霞组储层沿龙门山山前带呈北东-南西向展布,厚度在10~40 m;储层以台地边缘滩相的晶粒白云岩和少量颗粒白云岩为主;储集空间类型以溶蚀孔（洞）为主,裂缝次之;孔隙度频率分布主要集中在1.0%~4.0%,渗透率主要集中在0.001~10.000 mD;储集类型主要为裂缝-孔隙（洞）型储层。栖霞组储层的发育及分布主要受沉积相带、沉积古地貌、成岩作用及后期构造破裂等因素控制,沉积作用提供了储层发育的物质基础;沉积古地貌则控制了高能颗粒滩相的分布范围;准同生期淡水淋滤溶蚀不但形成了大量的次生溶蚀孔洞,还提供了白云石化流体运移的通道;埋藏白云石化作用最大限度地继承和保存了早期的孔洞系统;后期构造破裂形成的裂缝则进一步连通了孔洞系统。     

鄂南三叠系延长组自生成岩矿物成因及期次

为弄清鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组关键成岩矿物形成的时间与过程,通过对自生矿物之间的产状及其与其他矿物互生关系的镜下观察,并利用流体包裹体、碳酸盐碳氧同位素记录的成岩流体信息,深入讨论了盆地南部自生成岩矿物成因及期次。研究认为,泥-微晶方解石、菱铁矿和白云石（旬邑地区）为成岩早期沉淀的矿物,其中,菱铁矿的形成时间早于自生绿泥石包膜;泥-微晶方解石沉淀时间与菱铁矿大致同期;旬邑地区白云石胶结物与北部物源区的泥-微晶方解石和菱铁矿胶结物的形成同期;中-晚期亮晶方解石和铁方解石等的形成时间整体早于白云石和铁白云石。石英次生加大边的两个世代分别对应90.0~100.0 ℃和110.0~120.0 ℃;自生微晶石英生长的时间略早于或同时于自生绿泥石的形成时间。自生绿泥石包膜主要形成于成岩早期,一般呈两个世代生长,第一世代自生绿泥石形成于20.0~50.0 ℃,以颗粒绿泥石环边赋存状态为主;第二世代形成于部分机械压实作用以后,只生长于孔隙接触的颗粒表面或第一世代绿泥石形成的微晶石英晶体表面,形成温度约为50.0~70.0 ℃。研究区延长组自生伊利石的分布较为广泛,其形成具有多源性的特点。     

旺苍地区灯影组层状硅质岩类孔洞充填特征

为揭示旺苍地区灯影组层状硅质岩类溶蚀孔洞中矿物充填序列及流体作用过程,综合应用岩石学及地球化学分析测试方法进行研究.结果表明,硅质岩类溶蚀孔洞中具白云石、方解石、微晶石英—纤维状玉髓、细—中晶石英及粗—巨晶石英5个世代典型矿物充填并历经6期流体作用影响.在早期硅质岩形成基础上,第Ⅰ期深盆富镁热液溶蚀—充填叠加改造形成鞍...     

四川盆地雷口坡组膏盐岩成因及其油气地质意义

探讨四川盆地中三叠统雷口坡组膏盐岩的形成与分布及其对成烃和成储的影响。在岩心、薄片、测井和钻井等资料分析的基础上,对雷口坡组膏盐岩的岩石学特征、岩性组合特征和测井特征等开展研究发现,雷口坡组膏盐岩层系发育云岩+膏盐岩、膏岩+云岩、灰岩+膏盐岩、膏盐岩+灰岩4种组合类型,以及潮上塞卜哈、潮上小型蒸发盐盆、潟湖和蒸发盐盆4种成因模式。雷一段-雷二段面状展布的膏盐岩以塞卜哈成因为主,龙岗地区雷一段发育环带状展布的小型蒸发盐盆;雷三段发育以川中为中心、呈水滴式展布的潟湖成因膏盐岩;雷四段在川西南-川西地区发育牛眼式展布的蒸发盐盆成因膏盐岩。川西地区雷四段膏盐岩层系中发育有品质较好的烃源岩和以膏溶孔、洞为主要储集空间的岩溶储层,具备优越的油气地质条件,是下一步勘探的有利目标。     

蓬莱坝组白云岩孔隙成因的地球化学探讨

蓬莱坝剖面位于塔里木盆地北缘巴楚地区,发育有中上寒武统-下奥陶统的白云岩.其中上寒武统白云岩局部可见由易于溶蚀白云岩和难于溶蚀白云岩组成的薄互层,层厚为几十厘米至一米不等.易于溶蚀的白云岩层向内凹入,并在表面见有较多的溶蚀孔洞;难于溶蚀的白云岩层向外凸出,表面光滑.地球化学分析表明,溶蚀程度不同的白云岩具有相似的碳氧同位素组成,与同时期正常沉积碳酸盐岩的同位素组成相当.但二者在锶同位素组成与矿物含量上有着显著差异:易于溶蚀和难于溶蚀白云岩样品的Sr同位素之比,即w(87 Sr)/w(86 Sr)比值范围分别为0.708 814～0.709 351和0.709 091～0.710 202之间,平均值分别为0.709 141和0.709 500;前者不但在总体上低于后者,而且每一个易于溶蚀的白云岩样品的值要低于相邻的较早时期形成的难于溶蚀的白云岩的值;在矿物组成方面,易于溶蚀白云岩中的石英体积分数显著低于难于溶蚀白云岩中的,二者平均值分别为0.90%和4.37%.综合分析认为,易于溶蚀和难于溶蚀的白云岩分别形成于海平面相对较高和相对较低的环境中.在海平面相对较高的环境中形成的白云岩具有较粗的晶体结构组成,并具有较多的原生孔隙,是次生溶蚀易于发生的关键因素.     

川西南部地区中二叠统栖霞组岩相古地理特征

基于四川盆地西南部地区的野外露头、钻井、测井等资料,对该地区栖霞组的岩性及岩相古地理特征进行了分析,结果显示,四川盆地西南部地区栖霞组主要发育台内浅滩和开阔海微相,并将栖霞组划分为2个沉积旋回,分别代表栖霞期的2次海平面升降变化.其中第二沉积旋回———海平面下降阶段为栖霞期最重要的成滩期,该时期浅滩广泛发育,岩性主要为亮晶生屑灰岩,局部高地发育白云岩,经后期东吴运动改造,有望成为具有良好的储集物性特征的储集层.     

塔里木盆地于奇东地区东河塘组砂岩成岩作用及其对储层的影响

通过普通薄片、铸体薄片、扫描电镜等方法对塔里木盆地于奇东及邻区泥盆系东河塘组砂岩成岩作用、成岩演化及储层发育影响因素进行了深入的研究,明确了该套储层在埋藏过程中主要经历了压实作用、胶结作用、溶蚀作用、交代作用和自生矿物的形成等作用,目前已达中成岩B期。压实作用是成岩早期使原生孔隙遭到破坏的主要因素。胶结作用有碳酸盐胶结、石英次生加大、黄铁矿和黏土矿物胶结,其中碳酸盐胶结对储层物性的贡献大于其破坏作用,石英次生加大、铁质胶结、黏土矿物胶结都对本区储层起破坏作用。早成岩B期碳酸热液和腐殖质释放出的有机酸对不稳定组分的溶解是改善储层物性的重要因素。     

四川盆地高石梯-磨溪地区栖霞组沉积模式研究

近年来川中地区二叠系栖霞组油气勘探持续取得突破,成为重点勘探领域。然而,目前对栖霞组沉积格局的认识尚存在较大的争议,为厘清川中高石梯—磨溪地区栖霞组的沉积特征,本次研究结合沉积古地貌,根据岩心、岩屑、常规测井、成像测井和地球化学资料,开展了沉积相和沉积模式研究。结果表明：栖霞期发育开阔台地相,台内滩和台坪亚相,滩、滩间、灰坪微相;滩相以生屑灰岩、微亮晶球粒灰岩、亮晶砂屑灰岩为主,发育砂屑滩和生屑滩;滩间岩性为泥晶生屑灰岩;灰坪相岩性为泥晶灰岩和硅质灰岩。滩相存在局部白云岩化特征,发育白云质灰岩、灰质白云岩、细-中晶白云岩在、中-粗晶白云岩。栖一段沉积期相对局限,海水相对较深,滩相与滩间交互发育,滩相主体沉积于古地貌相对较高的古隆起高部位,沉积相受古地貌的影响较大;栖二段沉积期相对开阔,古地貌对滩相的影响变弱,滩相连片发育。结合沉积背景,本文建立了开阔台地滩相模式,为高石梯—磨溪地区栖霞组的下一步开发部署提供了地质依据。