东营凹陷超压顶封层及其附近砂岩中碳酸盐胶结物的成因

东营凹陷超压顶界面埋深2.200～2.800 m,在深部超压流体影响下,超压顶封层及其附近砂岩中碳酸盐矿化作用发育,碳酸盐含量一般在15%～40%。对53块砂岩样品共101个碳酸盐胶结物原位微区电子探针成分数据进行数理统计后发现,碳酸盐矿物主要可分为准同生白云石、方解石与铁白云石3种类型,综合X-衍射、阴极发光等判断其成岩序列为准同生白云石→方解石→铁白云石。根据碳酸盐胶结物成岩流体包裹体观测结果,超压顶封层及其附近砂岩中碳酸盐胶结物的沉淀伴随着超压流体环境,最小古压力系数为1.29～1.62,且沉淀温度明显高于背景温度值,指示与超压热流体侵入有关。结合前人研究成果认为,方解石、铁白云石胶结物的沉淀可能分别与东营组沉积末期、明化镇组沉积以来的超压流体活动有关;同时利用氧同位素地质温度计对上述认识进行了检验,其结果与实际观测值也较为吻合。方解石胶结物的沉淀温度90～120℃,其超压流体的δ¹⁸O_SMOW 值为零,方解石胶结物的δ¹⁸O_PDB 值为-16.86‰～-12.29‰;铁白云石胶结物的沉淀温度约110～135℃,其超压流体的δ¹⁸O_SMOW 值为0.25‰,铁白云石胶结物的δ¹⁸O_PDB 值介于−12.20‰～−10.20‰。晚成岩阶段碳酸盐胶结物的碳同位素值具有正漂移现象,δ¹³C_PDB 值介于−0.9‰～+3.58‰,说明其主要来源于沙四段湖相碳酸盐岩的溶解-再沉淀作用,有机酸的参与显得相对次要,或者是由于羧酸分子内碳同位素分馏作用的影响。     

西湖凹陷平湖组砂岩中碳酸盐胶结物形成机制及其对储层质量的影响

碳酸盐胶结物是东海西湖凹陷平湖组储层砂岩中最为重要的自生矿物。薄片鉴定、阴极发光、元素成分及碳氧同位素分析结果表明,西湖凹陷平湖组储层砂岩中碳酸盐胶结物的主要矿物类型是菱铁矿、铁白云石和方解石。其中菱铁矿胶结物主要形成于同生到早成岩早期,具有最高的δ^13和δ^18值,分别为0.75‰和-10.22‰;铁白云石胶结物的δ^13接近同期海水,变化于-2.45‰和-2.98‰之间,δ^18值偏负,最低达-12.39‰,其形成于相对较早的成岩时间。方解石胶结物主要以粒状和连生胶结方式产出,粒状方解石具有复杂的多种成因机制,而连生方解石具有最低的δ^13值（-6.02‰）和δ^18值（-16.94‰）,主要形成于成岩晚期,其成因与有机酸溶解长石等铝硅酸盐矿物及粘土矿物转化作用有关。在对储层质量的影响方面,早期形成的菱铁矿和铁白云石胶结物增加了岩石的机械强度和抗压实能力,对研究区储层发育的影响是正面的,而晚期形成的连生方解石胶结物普遍占据长石溶解空间,对储层的发育是不利的。     

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组碳酸盐岩碳、氧稳定同位素特征

鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组沉积于局限的、高盐度陆表海碳酸盐岩台地,以泥晶白云岩、泥晶石灰岩和蒸发岩为主。部分岩石经岩溶作用改造成岩溶角砾岩。马家沟组碳酸盐岩全岩或手选样品的δ¹⁸O值在-16.0‰~-1.9‰（VPDB标准,下同）之间,平均为-8.5‰;δ¹³C值在-16.1‰~4.83‰之间,平均为-0.90‰。激光显微采样样品δ¹⁸O值在-15.8‰~-0.8‰之间,平均为-7.7‰;δ¹³C值在-12.4‰~5.77‰（VPDB标准,下同）之间,平均为-0.15‰。总的来说,2种采样方法的结果没有大的差别,后者较前者能更准确地反映不同组分特征。原始沉积方解石和石灰岩δ¹⁸O最大值均为5.8‰,代表原始碳酸盐岩的δ¹⁸O值,与大多数学者的全球同位素地层学研究成果吻合。由于淡水淋滤和埋藏作用,原始沉积方解石和石灰岩δ¹⁸O最小值和平均值均较低。充填于孔隙的方解石受淡水淋滤和高温埋藏作用影响,一般有较低的δ¹⁸O值。原始沉积的白云石或白云岩δ¹⁸O最大值较原始沉积方解石和石灰岩相应值明显偏高,白云石沉积于高盐度、局限环境条件下,由微生物白云石机理形成。因形成较晚,充填于孔隙的白云石有较低的δ¹⁸O值。碳酸盐岩δ¹³C最大值明显偏高,与全球海水的δ¹³C值在晚奥陶世升高有关,鄂尔多斯盆地海水δ¹³C值在中奥陶世晚期已升高。受有机碳影响,部分样品具有低的δ¹³C值。     

乌石凹陷流沙港组储层碳酸盐胶结物特征研究

乌石凹陷流沙港组储层碳酸盐胶结物发育,导致储层物性较差.研究表明,研究区储层碳酸盐胶结物类型主要为菱铁矿、(铁)方解石和铁白云石,常见其充填于粒间,少量充填于次生溶孔;根据岩相学推测碳酸盐胶结物成岩序列为菱铁矿→(铁)方解石→铁白云石.     

番禺低隆起珠海组砂岩碳酸盐胶结特征及其对储层物性的影响

为了深化珠江口盆地番禺低隆起的油气地质特征认识,针对碎屑砂岩储层中碳酸盐胶结物发育特征、胶结机制及其对储层物性的影响等问题,采用孔渗分析、薄片鉴定、扫描电镜及X射线衍射等测试手段,对该区珠海组储层砂岩开展了系统的成岩作用研究。结果表明：该区发育同生成岩期、早成岩阶段A期及晚成岩阶段A₁期共3期碳酸盐胶结;同生成岩期发育基底式胶结的方解石及铁白云石,与该时期孔隙流体在弱碱性成岩环境中过饱和析出有关;早成岩阶段A期发育孔隙式胶结的方解石、铁白云石及菱铁矿,该期胶结物质来源包括生物化石骨架颗粒溶解、铝硅酸盐矿物水化作用及早期残余孔隙流体等;晚成岩阶段A₁期发育少量孔隙式胶结的方解石及铁白云石,该阶段末期成岩环境逐步转变为弱碱性-碱性,在较大埋深、较高温压条件下,强烈的水-岩反应释放出Ca²⁺,Fe²⁺及Mg²⁺等离子并进入孔隙流体,导致末期方解石及铁白云石过饱和析出;碳酸盐胶结是导致研究区储层物性变差的主要原因之一,早期方解石及铁白云石包裹碎屑颗粒,充填粒间孔隙,极大地破坏了储层物性,中期孔隙式胶结的方解石、铁白云石及菱铁矿进一步缩减了孔隙空间,晚期碳酸盐胶结见方解石及铁白云石充填粒间孔隙并交代碎屑颗粒,使砂岩进一步致密化。研究结果可为该区有利区带预测及勘探目标评价提供依据。     

酒西盆地砂岩储层碳酸盐胶结物分布及碳、氧稳定同位素富集特征

碳酸盐胶结物是酒西盆地石油沟油田古近系白杨河群间泉子组（N₁b₁）M油组砂岩储层中最重要的自生矿物,其含量及分布是储层定量评价的主要参数。通过矿物学、岩石学和地球化学测试分析认为,该区碳酸盐胶结物主要以方解石为主,少量白云石胶结物,胶结物分布范围为2.11%~56.39%,平均为12.93%。碳酸盐胶结物以基底式、孔隙式结构为主,部分斑点状、环边状。研究表明,不同微相砂体中碳酸盐胶结物相对含量明显不同,其中沙坝微相含量最高,平均为14.6%,河心滩微相含量最低,平均为8.09％,而滞留沉积微相含量居中,平均为7.73％。碳、氧稳定同位素分析表明,δ¹⁸O（PDB）值为-11.14‰~-3.25‰,δ¹³C（PDB）值为-7.32‰~-0.42‰,显示了该区碳酸盐胶结物来自淡水—微咸水环境,与溶解—沉积作用相关。δ¹³C、δ¹⁸O 值呈现由深部到浅部逐渐变小、变轻的趋势,说明由深到浅大气淡水影响逐渐增强,水体盐度减小,成岩温度逐渐增高。研究还发现,碳酸盐胶结物δ¹⁸O、δ¹³C值的分异与油气富集程度具较好的分区性,油浸—含油级砂岩碳酸盐胶结物富集δ¹³C,油斑—油迹级砂岩缺少δ¹⁸O同位素,荧光级砂岩胶结物同时缺少δ¹⁸O和δ¹³C同位素。     

西湖凹陷古近系碳酸盐阴极发光特征分析

西湖凹陷是东海陆架盆地中主要的含油气凹陷之一，该区域最重要的自生矿物是碳酸盐胶结物，对储层的影响至关重要，其主要类型为方解石、铁白云石和菱铁矿。根据碳酸盐矿物阴极发光的特征，结合其碳、氧同位素特征研究了该区碳酸盐矿物的形成环境和成岩特征，方解石是在相对较晚的成岩阶段沉淀的，而铁白云石的胶结作用是在较早的成岩阶段，菱铁矿也是早成岩阶段的产物。     

川西坳陷须家河组砂岩中碳酸盐胶结物及形成机制

碳酸盐胶结物是川西坳陷须家河组储层砂岩中最重要的自生矿物，主要类型包括方解石、白云石、铁方解石和铁白云石等。研究结果表明，须四段砂岩中的方解石胶结物可能是在相对浅埋藏阶段沉淀的，物质来源与长石等硅铝酸盐的溶解有关。须二段白云石胶结物是在相对深埋藏的条件下沉淀的，它可能还与海相地层镁的迁移有关。早期的分散胶结作用对砂岩储层具有一定积极意义，但大多数碳酸盐胶结作用对储层的影响都是负面的。     

珠江口盆地文昌A凹陷珠海组储层碳酸盐胶结物分布规律及成因机制

运用沉积矿物学和岩石学等方法,并结合碳氧同位素和电子探针等分析手段,分析了珠江口盆地文昌A凹陷珠海组碳酸盐胶结物的分布规律、形成环境和物质来源。研究表明,碳酸盐胶结物对珠海组储层物性影响明显。当碳酸盐胶结物含量大于5%时,储层物性随其含量增加明显降低。砂岩薄片鉴定结果显示,珠海组储层碳酸盐胶结物的含量和类型横、纵向呈明显规律分布。胶结物含量珠海组一段和二段高于三段,南断裂带高于凹陷中心。胶结物类型以中期铁方解石和晚期铁白云石胶结为主,发育部分菱铁矿和白云石,局部发育早期连晶方解石。碳酸盐胶结物的形成与有机酸脱羧作用有关,且一定程度受淡水影响明显,其物质来源表现为长石的溶解和粘土矿物的转化为其形成提供丰富的钙来源,钙质有孔虫的溶解也是其形成的物质基础。     

柴北缘腹部砂岩中碳酸盐胶结物特征及成因探讨

利用岩心观察和描述、镜下鉴定、碳氧同位素分析等手段,结合研究区沉积环境和构造背景,对研究区侏罗系—新近系储层砂岩中碳酸盐胶结物的类型、期次、分布形态、地球化学特征、成因机制等方面进行了详细的研究。结果显示：柴北缘腹部地区中新生界砂岩主要胶结物类型为碳酸盐胶结,胶结物分为早、中、晚3期,早期碳酸盐胶结物包括方解石、白云石、菱铁矿,中期主要是方解石和含铁方解石,晚期为含铁白云石。侏罗纪柴北缘腹部地区经历了由封闭咸湖向开放型湖盆的转变过程,δ¹³C值为-16.77‰~8.01‰和δ¹⁸O值为-18.52‰~-8.34‰,古盐度值（Z）和古温度分别为86.50~133.72 ℃和67.81~142.19 ℃,成岩阶段处于早成岩阶段B期—中成岩阶段B期。古近系（E₁₊₂、E₃¹、E₃²）形成于开放水体环境,δ¹³C值为-8.71‰~-2.40‰,δ¹⁸O值为-16.62‰~-8.77‰,古盐度和古温度分别为102.85~116.16 ℃和63.03~117.28 ℃,成岩阶段为早成岩阶段B期—中成岩阶段A期。新近系上干柴沟组（N₁）和下油砂山组（N₂¹）也形成于开放水体环境,δ¹³C值为 -6.81‰~ -3.80‰和δ¹⁸O值为-12.73‰~-6.13‰,古盐度和古温度值分别为107.65~114.89 ℃和25.54~88.93 ℃,成岩演化阶段处于早成岩阶段A期—早成岩阶段B期。不同层位碳、氧同位素含量基本呈现出相同的变化趋势,但是仍存在个别点呈现相反的趋势,可能与大气淡水有关。其碳酸盐胶结物成因机制既包括有机成因也包括无机成因,早期主要受大气淡水淋滤作用,中期主要是有机质热解脱羧作用提供碳源,晚期主要为生物成因碳酸盐,同时也含有少量有机碳源。     

东营凹陷古近系红层储层成岩作用特征及形成机制

东营凹陷古近系孔店组一段（简称孔一段）-沙河街组四段下亚段（简称沙四下亚段）沉积时期发育了规模巨大的干旱气候条件下形成的红层沉积。综合利用钻井岩心、铸体薄片、物性及黏土矿物资料,并结合盆地埋藏演化史,对储层成岩作用特征及成因机制进行了系统研究。储层具有多重碱性成岩环境和酸性成岩环境作用特征。压实作用中等偏强,热压实效应明显。胶结物类型主要包括碳酸盐、铁碳酸盐、石膏、硬石膏和自生石英等,胶结作用在砂体边缘强,砂体内部较弱,砂体中部胶结物含量由断块下部向断块上部逐渐增加。溶解作用主要为碱性环境下形成的石英溶解和酸性环境下形成的长石、碳酸盐胶结物溶解,溶蚀孔隙含量由砂体边缘向砂体内部逐渐增加,由断块下部向断块上部逐渐降低。交代作用主要为碳酸盐、硫酸盐胶结物交代石英、长石颗粒及石英加大、铁碳酸盐交代碳酸盐。红层储层经历了早期碳酸盐及石膏胶结、早期石英溶解→长石及碳酸盐胶结物溶解、自生石英胶结→晚期碳酸盐及硬石膏胶结、晚期石英溶解→晚期少量碳酸盐胶结物、长石溶解的成岩演化序列。多重碱性及酸性成岩环境交替演化和上升流作用机制控制了储层的发育。     

南襄盆地南阳凹陷核桃园组储层中碳酸盐胶结物富集规律

通过铸体薄片和分析化验资料,分析了张店油田核桃园组二段储层中碳酸盐胶结物的产状及其含量随深度变化的规律。储层中碳酸盐含量总体上随深度增加而不断加大,但在不同成岩阶段具有不同特点。在有机质成熟期尤其是半成熟-低成熟阶段(晚成岩早期),碳酸盐含量下降明显,是次生孔隙主要发育期。在晚成岩B亚期(晚成岩晚期)以后即有机质生烃高峰期以后,储层中尤其是高孔隙储层中碳酸盐胶结物含量增加明显。碳酸盐在储层中的不断富集与泥岩压实作用和有机质成熟期的酸性孔隙水溶解作用有关。不同微相中碳酸盐富集部位不同。对于三角洲前缘分支水道微相,它主要富集于砂体底部;而对于河口砂坝,则主要富集于砂体顶部。碳酸盐在储层中的富集是造成储层孔隙度下降的主要因素之一,它对2450m深度以下储层影响尤为严重。     

准噶尔盆地高压带碳酸盐胶结层的分布及特征

利用镜下观察、测井解释及氧碳同位素分析等方法,在分析碳酸盐胶结物特征的基础上,探讨了准噶尔盆地南缘古近系安集海河组高压带内碳酸盐胶结层的分布及形成环境.安集海河组超压带砂岩碳酸盐胶结物主要为连晶状铁质亮晶方解石,胶结层具有低声波时差、较高电阻率、低自然伽马值等特征.纵向上,超压带内的钙质胶结层主要分布于压力释放带及超压过渡带,包括超压顶界上部和下部,超压带内砂岩发育段的顶部和厚层超压泥岩中的岩性过渡带.大部分胶结物具有氧同位素呈高负值的特征,是晚期较高温度环境下,先于或同时于油气运移期形成的.      

致密砂岩中碳酸盐胶结物形成机制——以川西坳陷中段龙门山前沙溪庙组砂岩为例

碳酸盐胶结物是川西坳陷中侏罗统沙溪庙组储集层最主要的胶结物,也是其储集层致密化主要因素之一,其中以龙门山前地区最为发育,其平均含量约为12%.以龙门山前沙溪庙组砂岩为研究对象,在样品微观观察的基础上,结合碳酸盐胶结物碳氧同位素分析、电子探针分析等手段,对其碳酸盐胶结物形成机制进行研究。通过分析,研究区沙溪庙组碳酸盐胶结物以连晶和微晶方解石为主,δ13CPDB为-7.69‰~-2.13‰,以无机碳源为主,δ18OPDB为-15.34‰~-9.60‰,其形成温度为56.1~101.3 ℃,总体上形成于早成岩阶段。其中连晶方解石FeO和MnO含量均较低,少量微晶方解石富含FeO和MnO,表明其形成以早成岩阶段为主,但也发育有晚成岩阶段的方解石胶结物,其形成与来自深部富Fe和Mn的流体有关。     

Characteristics and origin of abnormally high porosity zones in buried Paleogene clastic reservoirs in the Shengtuo area, Dongying Sag, East China

There are three abnormally high porosity zones developed in buried Paleogene nearshore subaqueous fan and sublacustrine fan clastic＇reservoirs at 2,800-3,200 m, 3,250-3,700 m and 3,900- 4,400 m, respectively, within the Shengtuo area of the Dongying Sag. Here the porosity of reservoirs buried deeper than 4,000 m can still be greater than 20%. Investigation of these three abnormally high porosity （AHP） zones in the 3rd to 4th member of the Paleogene Shahejie Formation in the Shengtuo area was carried out with utilization of core observation, thin section identification, SEM observation, image analysis, core physical property testing and other technical methods. The results show that, the AHP zones in 2,800-3,200 m and 3,250-3,700 m are visible pores primary AHP zones dominated by significant primary intergranular pores （more than 50% of the total porosity）, while secondary pores and micropores in authigenic clays may develop in some reservoirs. AHP reservoirs in the AHP zone of 3,900-4,400 m are dominated by micropores in matrix, visible pores are mainly grain dissolution pores but with low absolute content （〈 1%）, so this zone belongs to the micropores primary AHP zone. The genesis of the three AHP zones was studied to distinguish between porosity enhancement and porosity preservation. Our research shows that, in deeply buried clastic reservoirs in the Shengtuo area, mineral dissolution occurred in a relatively closed diagenetic system with high temperature and high salinity. Reservoir rocks underwent extensive feldspar dissolution, while detrital carbonate grains and carbonate cements show no evidence of extensive dissolution. Although significant feldspar dissolution pores developed, feldspar dissolution enhanced porosity only a little due to the precipitation of almost isovolumetric dissolution products in the nearby primary intergranular pores in forms of authigenic clays and quartz cements. Net enhanced porosity originating from feldspar dissolution is generally less than 0.25%. Thus, the sub     

柴达木盆地北缘马北地区碳酸盐胶结物特征及意义

综合运用岩石学、矿物学和地球化学等方法,对柴达木盆地北缘西段马海凸起北部下干柴沟组下段砂岩储层中碳酸盐胶结物的形成环境和物质来源进行了系统研究.结果表明,该区下干柴沟组下段砂岩储层中存在2种方解石胶结物类型,即它形泥晶方解石胶结物和半自形微晶方解石胶结物;其碳同位素值分布范围在-7.1‰～-3.3‰,平均为-4.9‰;氧同位素值分布范围在-11.3‰～-9.6‰,平均为-10.3‰;古盐度Z值分布范围为107.0～115.6,平均为112.1.说明研究区储层砂岩中方解石胶结物的形成与早成岩阶段的有机质脱羧基作用有关,有少量有机碳的加入,成岩流体主要是来自碎屑和大气中的淋滤淡水.      

准噶尔盆地储层中方沸石的溶蚀作用

大量铸体薄片镜下观察表明,准噶尔盆地夏子街-玛湖西斜坡储层的储集空间主要为方沸石、方解石及菱铁矿溶蚀后形成的孔隙,其中以方沸石溶孔为主.方沸石溶孔主要发育于三叠系下克拉玛依组的中段、下段和百口泉组,最高面孔率可达6.0%.方沸石的溶蚀作用发生于晚成岩阶段,纵向上随着埋深加大,其溶蚀作用有所增强.由北向南方沸石溶蚀形成的孔隙呈现出发育带-较发育带-不发育带的趋势.这些以方沸石溶蚀作用为主导的次生溶孔的形成,大大改善了该区储层的物性.     

延长组砂岩中碳酸盐胶结物氧碳同位素组成特征

碳酸盐胶结物中氧碳同位素组成研究有助于阐明成岩过程中流体-岩石相互作用的机理。为此，综合运用岩石学、矿物学和地球化学方法，对鄂尔多斯盆地三叠系延长组砂岩中普遍存在的不同期次碳酸盐胶结物的成因机理和物质来源进行了系统研究。结果表明，研究区早期碳酸盐胶结物主要为方解石，其碳同位素值相对较重，为-0.3‰～-0.1‰，氧同位素值较轻，分布范围为-22.1‰～-19.5‰，与碱性湖水中碳酸钙发生过饱和沉淀有关。铁方解石的碳同位素值相对较轻，为-8.02‰～-3.23‰，氧同位素值也较轻，分布范围为-22.9‰～-19.7‰，它的形成明显与早成岩阶段晚期-晚成岩阶段早期的有机质脱羧基作用有关，属于成岩阶段中晚期产物，可以作为指示烃类在油气储层中正在发生显著运移的标型自生矿物。晚期铁白云石的碳同位素值相对较重，为-1.92‰～-0.84‰，氧同位素值变化较大，分布范围为-20.5‰～-12.6‰，它的形成与晚成岩阶段中晚期形成的碱性成岩环境及古代海相碳酸盐岩岩屑提供的碳有关。     

正宁-宜君地区长8储层特征及物性影响因素

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、图像粒度、图像孔隙及高压压汞等分析测试手段,研究了鄂尔多斯盆地南部正宁-宜君地区长8储层特征及物性影响因素。研究表明,长8储层岩石类型主要是细-极细粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,以碳酸盐胶结物为主,孔隙类型主要是粒间孔和长石溶孔;长8储层属于浅水湖泊三角洲型致密油砂岩储层;长8储层物性受沉积、成岩和孔隙结构等方面因素影响,长石颗粒含量高、碳酸盐胶结物含量高及孔隙结构较差是造成研究区长8储层低渗的主要原因。