碳酸岩、碳酸盐与碳酸盐岩浅析

近年来,在编辑、审稿过程中,发现有些作者、编者常把碳酸岩当作碳酸盐岩混淆使用。有人错误地认为碳酸岩就是“碳酸盐岩”的简称。还有人对碳酸盐与碳酸盐岩的概念不清,该用碳酸盐的场所,误用为碳酸盐岩,常由于用词不当或一字之差,扭曲了论文原义。笔者近年来对碳酸岩、碳酸盐和碳酸盐岩各自的含义作了研究和考证,提出一些粗浅的认识供参考。     

四川盆地震旦系与中伊朗盆地第三系碳酸盐岩油气成藏比较性研究

中国叠合盆地深层碳酸盐岩储层和油气藏形成的特殊性是学术界和油气勘探部门十分关注的问题.四川盆地上震旦统灯影组是中国叠合盆地最老的碳酸盐岩储集层之一;中伊朗盆地第三系库姆组是世界上极具特色的含陆源碎屑火山碎屑的碳酸盐岩混积地层.四川盆地震旦系较古老,所经历构造演化、成岩过程复杂;而中伊朗盆地库姆组则时代较新,所经历构造演化、成岩过程相对简单.通过对四川盆地丁山1井灯影组碳酸盐岩和中伊朗盆地Arn 1井第三系库姆组碳酸盐岩的比较性研究,发现两者在碳酸盐岩储层和油气藏的形成演化方面,既有共性又有特殊性.就储层而言,共性表现在均为裂缝孔隙型,原生孔隙基本消失殆尽,基质孔隙度较低,非均质性较强;特殊性表现在使灯影组早期储层空间保留至今和使早已致密的碳酸盐岩再次变为优质储层的作用和机理.就油气成藏而言,碳酸盐岩油气藏的形成均需要基本的油气地质条件,同时也均较复杂;不同的是,四川盆地震旦系油气的成藏过程更加复杂,主要表现在四中心(生烃中心、生气中心、储气中心和保气中心)的变迁和耦合.在中国叠合盆地碳酸盐岩油气勘探中,应充分引用国外碳酸盐岩的有关成果,研究碳酸盐岩的共有特征;同时,还应重视中国叠合盆地碳酸盐岩储层发育和油气藏形成演化的特殊性.     

微生物碳酸盐岩研究现状及进展

微生物碳酸盐岩储层是近年来油气地质界研究的热点领域之一。梳理国内外文献发现,针对微生物碳酸盐岩储层的研究已取得如下进展:术语规范性方面,认识到微生物岩和微生物碳酸盐岩术语的区别;识别标志方面,微生物碳酸盐岩内常见微米球体、杆状体、丝状体、胞外聚合物等,且具有碳氧稳定同位素明显负异常,重稀土元素富集、轻稀土元素亏损,Zn和Ba等营养元素富集的特点;微生物碳酸盐岩沉积学方面,认识到微生物碳酸盐岩是极端环境的产物,微生物礁丘主要发育在古地貌高点,其生长、发育、消亡均与古水文因素关系密切;储层方面,认识到微生物碳酸盐岩储集空间包括常规储集空间和特有储集空间两大类,储层主控因素包括沉积、成岩和构造,其中微生物组构在储层形成中具有重要作用。     

新疆柯坪地区碳酸盐岩对构造裂缝发育的影响

针对柯坪大湾沟地区白云岩、颗粒灰岩、泥晶灰岩和颗粒泥晶灰岩4种碳酸盐岩, 选取4个剖面, 对其构造裂缝发育情况进行统计分析。结果表明, 裂缝面密度强度由大到小依次为白云岩、颗粒灰岩、泥晶灰岩和颗粒泥晶灰岩, 即在相同构造环境下, 白云岩最容易产生构造裂缝。同时发现质纯粒粗的碳酸盐岩(如颗粒灰岩)相对脆性大, 比泥质细粒的碳酸盐岩(如颗粒泥晶灰岩)更易发育构造裂缝。最后对碳酸盐岩裂缝面密度与岩石力学参数之间的关系进行了探讨。     

内蒙古东北部林西组碳酸盐岩结核的成因及油气地质意义

内蒙古西乌珠穆沁旗哈日根台苏木地区上二叠统林西组深水外陆棚灰黑色泥页岩沉积中发育大量的碳酸盐岩结核。这些结核呈透镜状、结核状及丘状,在产状上与现代海底发育的及古代的冷泉碳酸盐岩极为相似。通过对碳酸盐岩结核的微观组构、物质成分和碳同位素特征的研究,发现碳酸盐岩结核中发育较多的气孔构造、生物化石及草莓状黄铁矿;碳、氧同位素结果显示碳酸盐岩结核的碳同位素存在明显的负偏,表明其中有有机来源的碳。这些特征与现代海底由于天然气渗漏形成的冷泉碳酸盐岩特征一致,因而推测研究区发育的碳酸盐岩结核为古代海底天然气渗漏形成的冷泉碳酸盐岩。这表明在林西组沉积时期,海底存在天然气水合物,可能与海底早期沉积的灰黑色泥页岩中甲烷的释放有关。烃源岩潜力分析也表明,研究区大量发育的灰黑色泥页岩具有一定的生烃潜力,林西组具有较好的油气勘探前景;但是由于地层时代较老,成岩作用及构造运动的影响,现今的勘探难度较大。     

四川盆地深层微生物碳酸盐岩储层特征及其油气勘探前景

微生物碳酸盐岩是油气勘探储层的新类型。四川盆地微生物碳酸盐岩储层主要发育在上震旦统灯影组和中三叠统雷口坡组。灯影组微生物碳酸盐岩储层主要发育在灯二段和灯四段。灯影组微生物碳酸盐岩遍布全盆,岩石结构具有全盆地相似性,灯二段以凝块石和葡萄石为主,灯四段以纹层石和叠层石为主。灯二段储集空间主要为喀斯特孔洞、葡萄-花边状孔洞、微生物体腔孔、微生物格架间孔和凝块间溶孔,灯四段则以窗格孔和喀斯特孔洞为主。灯影组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物席、白云石化和风化壳喀斯特作用。雷口坡组微生物碳酸盐岩主要分布在川西地区的雷四段,主要为叠层石和凝块石,储集空间主要为微生物窗格孔和格架孔。雷口坡组微生物碳酸盐岩优质储层形成的主控因素是微生物礁滩（微生物席）、白云石化和埋藏溶蚀作用。目前,在灯影组和雷四段微生物碳酸盐岩储层均已发现大型气田,并具有非常广阔的勘探前景。四川盆地西部中北段是深层－超深层海相领域油气勘探的最有利地区之一。     

四川地区碳酸盐储集岩孔隙结构研究简况及实例

四川是碳酸盐岩油气储集层非常发育的地区,前寒武系、二迭系、三达系及侏罗系是著名的储量丰富,产能巨大的碳酸盐岩油气储集层系。近年又在石炭系中发现了高产碳酸盐岩气藏。四川碳酸盐岩储集层的研究,早已随着石油工业,特别是天然气工业的发展广泛开展。但是,常规的孔、渗物性分析及岩石薄片研究,长期不能顺利解释油气生产的地质特征及有效地指导勘探与开发。究竟是什么主要因素控制着储层产能高低?孔隙与裂缝之间有什么主要关系?孔隙与裂缝在控制储能及产能中究竟如何起作用?是     

碳酸盐岩缝洞型储层酸化的数值模拟研究

酸化是碳酸盐岩储层地质改造的主要施工工艺,厘清碳酸盐岩储层酸化机理对于提升酸化整体效果具有重要意义。限于缝洞在储层中的准确刻画,目前的研究集中于碳酸盐岩无缝洞型储层的酸化研究。为此,基于数值模拟手段,建立缝洞刻画算法,采用双尺度连续模型,研究了不同注入速度、酸浓度及表面化学反应速率等因素对酸化过程中蚓孔形成及发育的影响机理。发现：缝洞型油藏的酸蚀蚓孔过程受缝和洞共同影响,采用普通油藏进行酸化数值模拟的研究会高估缝洞型油藏酸化行为中的溶蚀量及溶蚀贯通储层的时间。随着酸浓度的增大,碳酸盐岩溶蚀量由5.7%增大为7%;注入速度的增大将影响碳酸盐岩酸蚀形态,且酸化影响范围和次生蚓孔发育数量均不断增多;酸的表面化学反应速率不是影响碳酸盐岩酸化行为的主要原因。     

碳酸盐岩地震沉积学研究进展

碳酸盐岩地震沉积学是以碳酸盐岩沉积模式、沉积相为基础,以地震相、地震属性地层切片、可视化地貌分析等物探技术为手段,结合钻井、岩心录井、测井资料,综合开展碳酸盐岩地震沉积分析和地震地貌描述的研究。调研对比中外碳酸盐岩地震沉积学研究现状,统计数据表明,中国关于碳酸盐岩地震沉积学研究的论文较少,主要重视碳酸盐岩沉积相与地震技术方法相结合的研究;外国碳酸盐岩地震沉积学主要集中在地震地貌学、三维可视化和定量研究。整体而言,中外学者都重视地质历史时期的碳酸盐岩沉积同现代碳酸盐岩沉积进行类比分析,提升地下碳酸盐岩储层研究精度。     

碳酸盐岩Zeta电位影响因素研究

储层岩石界面电性对原油采收率具有重要的影响,考察了矿物组成、无机盐、pH值、极性物质以及表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的影响。结果表明,天然碳酸盐岩中方解石含量越大,其相应的Zeta电位就越趋向于正值;Ca~(2+)比Na~+对碳酸盐岩Zeta电位影响大,可使Zeta电位由负值转变为正值;溶液p H增大使得碳酸盐岩Zeta电位减小,但在Ca~(2+)的影响下,碳酸盐岩Zeta电位降低幅度较小;碳酸盐岩吸附极性物质后Zeta电位变大,这与极性物质改变碳酸盐岩表面润湿性相关;在表面活性剂溶液中的碳酸盐岩Zeta电位的正负由表面活性剂的电性所决定,表面活性剂对碳酸盐岩Zeta电位的调控能力与表面活性剂在岩石表面的吸附能力有关。这些研究结果不仅阐明了碳酸盐岩与不同流体之间的界面电性,而且也有助于理解碳酸盐岩油藏提高采收率的机理。     

塔北西部岩浆热液–地层水流体系统及碳酸盐岩储层的成岩作用响应

通过对塔北地区多个碳酸盐岩露头的深入研究,认为该区域碳酸盐岩依次经历了硅化→热液白云石化→方解石化3个主要的后期成岩作用改造。通过对包裹体、同位素及稀土元素地球化学的研究,发现硅化流体具有高温度、高盐度特征;热液白云石化流体具有相对基质白云石明显的Eu正异常以及更高的轻重REE的分异度,而对方解石化流体的平衡水的计算可知,δ18OSMOW主要分布在+5.5‰～+12‰区间内,与岩浆热液流体的同位素值相一致。综合分析认为,存在岩浆热液对塔北地区碳酸盐岩的后期成岩改造。此外,通过对各露头碳、氧、锶同位素等的分析发现,后期成岩流体具有复杂性和叠加性,存在有机碳的影响以及大气淡水、壳源富87Sr地层水的混溶。岩浆活动为热液循环提供了大量的热源,异常的热事件驱动成岩流体进行广泛的循环流动,对碳酸盐岩地层进行热液成岩改造,同时岩浆热液也为成岩流体提供了诸如Si,REE等物质组分。晶洞内大量石英、硬石膏的发现说明研究区域的碳酸盐岩经历了广泛的酸性溶蚀作用,具有岩浆活动背景的开启性断层发育带成为有利的勘探靶区。     

阿姆河盆地东南部卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层特征

土库曼斯坦阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩地层有丰富的天然气资源,相比盆地的西北部,东南部储层特征的认识程度不高。本文利用目的层段的系统岩芯资料,开展了岩芯观察、铸体薄片鉴定、岩芯物性和储层孔、渗特征分析等实验,对储层特征进行研究。研究发现：在盆地的东南部卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩地层中,岩石类型、沉积微相对于储层发育有着显著影响,其中生物丘与生屑滩微相最有利于储层发育;碳酸盐岩成岩作用中占主导地位的为溶蚀作用和破裂作用;综合研究区资料判定储层的储集性能主要表现为低孔-中-低渗储层。研究为盆地东南部卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层评价提供一定的基础,并为该区域进一步的油气勘探提供参考。     

普光气田的发现

勘探思路、地质认识与勘探技术的创新带来了普光气田的发现。通过对宣汉达县地区勘探历程的解剖,分析了普光地区构造―岩性复合圈闭勘探思路的形成过程,阐述了深层超深层优质碳酸盐岩储层预测模式等主要地质新认识,及复杂碳酸盐岩综合储层预测的技术思路。普光气田的发现,带动了川东北地区元坝、河坝及四川盆地深层勘探的发展,为“川气东送”工程奠定了坚实的资源基础。     

惠民凹陷商河地区沙一段碳酸盐岩沉积特征

惠民凹陷商河地区沙一段发育多层碳酸盐岩沉积。经研究发现 ,这些碳酸盐岩成分以白云石为主 ,其沉积相类型包括滨湖亚相、生物浅滩亚相、滩缘亚相和半深湖亚相。生物浅滩具有分布范围广阔、顶面平坦、进积迅速、前斜坡明显、沉积旋回发育、沉积厚度较小但稳定的特征。在快速进积的过程中 ,浅滩表面水体循环不畅并逐渐淡化 ,从而形成大量次生孔隙。早成岩期孔隙中沉淀的方解石是岩石的主要胶结物和灰质成分。生物浅滩的这种沉积和成岩特征对该段碳酸盐岩油气藏具有明显的控制作用     

广西横县六景古近纪冲积物研究

利用现代山麓冲积扇鉴别特征,辅以古冲积扇特征,对广西横县六景火车站南侧角度不整合覆盖下泥盆统莫丁组和那叫组下段,被新近系大面积覆盖而呈两部分远距离割裂状态的一套红色泥砂基底碳酸盐岩粗-巨砾岩进行描述和研究,发现其分别为古近纪始新世早中期同一冲击扇的扇根及扇中和扇缘残存部分,并非长期以来学者们所推测的孤立的泥盆纪碳酸盐岩洞穴垮塌等其他沉积体。在成因分析的基础上,认为该冲积扇为一典型的古近纪早期干旱气候条件下,母岩区为陡峻碳酸盐岩山体的古山麓冲积扇。     

鄂尔多斯盆地马家沟组碳酸盐岩有机质特征及烃源岩研究

鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组碳酸盐岩分布广,但有机质丰度较低,且成熟度高。通过对马家沟组碳酸盐岩中的有机质丰度、类型及成熟度在三维空间分布特征的研究,指出盆地中部马五段、马三段蒸发台地相碳酸盐岩为较好的烃源岩,盆地内其余地区和层位的碳酸盐岩为较差的烃源岩。烃源岩的分布受碳酸盐岩沉积相和盆地基底构造所控制。     

浅谈电成像测井技术对碳酸盐岩裂缝储层的识别

在世界油气层分布中，碳酸盐岩储集层占有非常重要的地位，其不仅具有丰富的石油和天然气资源，而且油气藏占石油总储量的一半以上，而且在这些位置发现的油气田都具有储藏量大的特点。而且进行勘探中，通常以对裂缝的识别来进行能源的开放，所以裂缝在储层中担负着极其重要的地位，对于能源开发具有重大的意义。特别是通过电成像测井技术，由其该技术具有高分辨率的特征，所以将其利用在碳酸盐岩裂缝储层的识别上具有极其重要的作用。该文通过地质概况，对电成像测井技术进行了分析，并进一步对成像测井资料在碳酸盐岩储层中的综合应用进行了具体的阐述。     

碳酸盐岩储层的地球物理预测方法

针对碳酸盐岩储层横向变化大、非均质性强、成藏条件复杂的特点,分析碳酸盐岩风化壳储层、缝洞型储层、碳酸盐岩裂缝的地球物理响应特征,并预测碳酸盐岩储层及裂缝,指导碳酸盐岩油气藏的勘探。     

中东叙利亚A油田碳酸盐岩油藏低阻成因分析

中东叙利亚A油田J组是世界范围内罕见的低阻碳酸盐岩油藏,基质储层高孔低渗,油层电阻率仅有0.5～5.0?·m,甚至小于水层电阻率。前人对该地区储层低阻成因的研究较少,为了正确评价油藏,开展了J组油层低阻成因机理和主控因素分析。研究发现,A油田地质背景的特殊性是形成碳酸盐岩低阻油层岩石物理成因的基础,岩石物理成因揭示了碳酸盐岩油层低阻的本质。低幅度构造、弱水动力沉积是形成低阻油层的地质背景,高束缚水饱和度、高地层水矿化度、黏土附加导电作用以及导电矿物是形成低阻油层的内因。因此,J组碳酸盐岩低阻油层的形成是宏观地质背景和微观岩石物理特征共同作用的结果。     

拉张槽对四川盆地海相油气分布的控制作用

四川盆地现今为挤压性的沉积盆地,地表所见构造也均为压性构造;但四川盆地沉积盖层在形成、演化过程中发生了拉张运动（地裂运动）并形成了张性构造（拉张槽等）。现今盆地内已发现的主要拉张槽有开江－梁平海槽（拉张槽）和绵阳－长宁拉张槽。开江－梁平海槽（拉张槽）是四川盆地内深埋地下的二叠纪－三叠纪之间的一个北西－南东向展布的深水碳酸盐岩沉积区,是在峨眉地裂运动理论启示下因生物礁油气藏勘探而发现的。绵阳－长宁拉张槽是四川盆地内发育于早寒武世的一个南北向的下寒武统巨厚碎屑岩沉积（降）区,是在兴凯地裂运动理论指导下通过构造-沉积综合研究而发现的。2个拉张槽的发现和特征研究均经历了漫长过程。拉张槽的形成演化不仅控制了优质泥质烃源岩和优质碳酸盐岩储集岩的发育,而且为优质泥质烃源岩-优质碳酸盐岩储集岩组合的形成和油气成藏效应及规模的提高创造了条件,致使环拉张槽周缘地区是克拉通盆地内油气分布最丰富的地区。