碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地N油田石炭系KT-Ⅰ与KT-Ⅱ层系为例*

以滨里海盆地N油田石炭系KT-Ⅰ与KT-Ⅱ层系碳酸盐岩储集层为例,综合岩心、薄片、扫描电镜、高压压汞、常规物性分析以及各类测试资料,对碳酸盐岩储集层特征以及早期成储路径展开系统研究,并进一步探讨成储路径与储集层孔喉结构和质量的关系。结果表明,KT-Ⅰ层系以云岩类储集层为主,颗粒灰岩次之,其中云岩类储集层以晶间(溶)孔、小型溶洞为主,孔喉连通性好,为高孔—高渗的孔洞型储集层, 而颗粒灰岩类储集层以粒内溶孔、铸模孔及生物体腔孔发育为特征,孔喉连通性差,属中孔—低渗的孔隙型储集层。KT-Ⅱ层系以粒间(溶)孔和生物体腔孔发育的颗粒灰岩为特征,为中高孔—高渗的孔隙型储集层。进一步分析表明,KT-Ⅰ层系云岩与灰岩储集层单旋回厚度小,皆受高频海平面升降变化驱动的早成岩期岩溶的控制, 而KT-Ⅱ层系单旋回厚度大,颗粒滩未经历早期岩溶的改造。 3类储集层的成储路径分别为: (1)KT-Ⅰ云岩类储集层,准同生期白云石化作用导致矿物相转变并使得部分矿物更易遭受溶蚀→早成岩期岩溶作用控制储集层的形成→云岩抗压溶岩石骨架有利于储集层的保护; (2)KT-Ⅰ颗粒灰岩储集层,早成岩期岩溶作用优化储集层→初期压实控制胶结流体通道进而控制胶结作用—粒间孔与粒内孔差异胶结控制储集层的保护; (3)KT-Ⅱ颗粒灰岩储集层,原始沉积环境控制储集层的形成→初期压实与早期胶结作用控制储集层的保护。成储路径差异控制了不同的孔渗特征与孔喉结构,而孔喉结构进一步控制了早期岩溶型云岩、早期岩溶型颗粒灰岩、原生孔保存型颗粒灰岩3种储集层的质量。研究结果将为具类似特征的碳酸盐岩储集层成因分析提供参考,也因发现了云岩较灰岩更易早期溶蚀的现象而具有较为重要的岩溶地质学意义。     

古岩溶油气储层研究进展

古岩溶对可溶性岩石的改造作用表现为形成溶蚀孔洞等储集空间,特别是对于碳酸盐岩地层,古岩溶发育会极大地改善了地层的储集性能,形成具有良好孔渗性的岩溶储层。作为碳酸盐岩地层中重要储层类型之一,岩溶储层的发育与分布对于碳酸盐岩油气藏的形成具有重要意义。文章系统地总结了前人在不同类型岩溶储层以及断溶体等方面的研究成果,并对古岩溶油气储层研究的最新进展进行了梳理归纳,这对于认识我国含油气盆地中岩溶储层的发育与分布具有重要参考价值。总结认为古岩溶油气储层研究主要存在以下问题:（1）早成岩岩溶储层研究实例较少,且利用测井、地震资料对该类型储层的分布进行预测缺少相应实践;（2）表生岩溶储层的研究主要集中于古地貌恢复以及垂向分带方面。但目前的古地貌恢复方法,均具有一定的局限性,无法对古地貌实现定量恢复。垂向分带的方案众多,尚未形成一个统一的分类方案,且在垂向上带与带之间的界线不明确,无法进行准确地划分;（3）埋藏岩溶储层的研究主要集中在硫酸盐热还原作用以及热液溶蚀方面,对于受有机酸影响的埋藏岩溶储层缺少相应的研究;（4）断溶体的识别、刻画与预测主要依赖于地震资料,受地震资料分辨率影响显著;（5）岩溶储层发育的影响因素众多,仅靠单一地质或者地震资料无法实现对岩溶储层的精准预测。      

北特鲁瓦油田石炭系KT-I层碳酸盐岩储层沉积—成岩作用与孔隙演化

正碳酸盐岩储层具有丰富多样的孔隙类型,沉积—成岩作用在其中扮演了重要角色,且对储层物性具有深远的影响。深入分析碳酸盐岩储层经历的不同期次、类型的成岩作用,明确储集岩空隙的形成、演化、规模和时空分布规律,对于碳酸盐岩油气储层的勘探开发具有重要的理论意义和实践价值。北特鲁瓦油田位于滨里海盆地东缘,其石炭系KT-I层主要发育局限台地和开阔台地沉积环境,从沉积至今经历了多期次多类型成岩作用的影响,并     

兴蒙造山带中段南缘晚古生代演化过程:来自苏尼特右旗地区沉积地层及火山岩的证据

本文选取内蒙古苏尼特右旗地区石炭-二叠纪地层及火山岩为研究对象,通过典型地层剖面测制、锆石U-Pb年代学、古生物和地球化学等方法,查明其形成时代、物质来源及沉积环境,并进一步探讨兴蒙造山带中段南缘晚古生代的演化过程。本巴图组2个碎屑岩样品最小年龄为299Ma和296Ma,结合古生物化石研究,其形成时代应为晚石炭-早二叠世;三面井组2个碎屑岩样品的最小年龄为271Ma和272Ma,同样结合其古生物化石资料,判断其形成时代为早-中二叠世。锆石组成和岩相特征显示本巴图组和三面井组形成于不同的沉积背景之下。本巴图组的沉积相变化显示为一个海进序列,形成于弧后伸展背景之下;三面井组则与之相反,显示沉积环境由稳定变为活动,形成于汇聚背景之下。安山岩的喷出年龄为277±1.4Ma,有着高镁安山岩的属性,显示出俯冲背景下陆缘弧火山岩的特征。结合以往区域地质资料,我们认为晚古生代兴蒙造山带南缘的构造演化过程可分为五个阶段:(1)泥盆纪,碰撞后伸展阶段;(2)早石炭世,俯冲开始阶段;(3)晚石炭,俯冲不强烈、局部发生伸展作用阶段,以本巴图组和阿木山组的碎屑岩-碳酸盐组合为代表;(4)早中二叠世,俯冲加强阶段,发育三面井组和大量的陆缘弧火山岩,此时古亚洲洋仍然存在;(5)晚二叠世之后,碰撞结束、古亚洲洋消失阶段,区域开始出现大量A型花岗岩,整体进入造山后环境。     

内蒙古商都地区白云鄂博群尖山组碎屑锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究:对华北克拉通西部陆块北缘前寒武纪地壳演化的制约

华北克拉通前寒武纪地壳生长过程是地质学的研究热点。本文对华北克拉通西部陆块北缘的白云鄂博群尖山组进行了碎屑锆石U-Pb定年和Hf同位素分析,并在此基础上对尖山组的沉积时限、物源及西部陆块北缘的前寒武纪地壳生长过程进行了探讨。样品TM33中碎屑锆石年龄主要集中在1872～2100Ma (n=64),并有～1960Ma的主年龄峰值和～2000Ma的次年龄峰值,Hf同位素分析结果显示锆石的εHf(t)值在-2.6～7.9之间(除1个测点为-17.6),Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2)变化范围在2240～4386Ma之间。样品Z1724中碎屑锆石年龄分布于1784～2200Ma(n=44),并有～1965Ma的主年龄峰值和～2080Ma次年龄峰值。谐和线上最年轻一组锆石的加权平均年龄为1794±73Ma(n=2),εHf(t)在-5.4～3.2之间,Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2)变化范围在2584～3203Ma之间。基于以上数据,结合侵入白云鄂博群底部1670Ma的辉长岩以及白云鄂博群底部全岩207Pb-206Pb等时线年龄为1649Ma的沉积碳酸盐岩,尖山组的沉积时间被限定在1800～1650Ma。尖山组的物源主要来自固阳、西乌兰不浪地区新太古代基底以及大青山和卓资地区古元古代晚期孔兹岩带。综合前人对研究区及邻区中新元古代沉积地层中碎屑锆石的Hf同位素研究结果,认为华北克拉通西部陆块北缘可能存在2600～2750Ma、～2500Ma和2000～2100Ma三期主要的地壳生长事件,且最后一次规模可能小于前两次。     

内蒙古林西—乌兰浩特地区二叠系极低级变质作用与生烃潜力

极低级变质作用对年轻造山带构造演化和油气勘探有重要意义,近年来成为地质学家探讨的热点领域。文章以中国东北地区南缘石炭—二叠系为研究对象,探讨了其极低级变质作用的特征。通过对兴蒙造山带东段林西—乌兰浩特地区二叠纪地层的伊利石结晶度、b₀值和多型等参数进行测试分析发现,伊利石结晶度Kübler指数在0.175~0.47之间,大多数集中于0.25~0.35,平均值为0.30;样品b₀值主要在9.0155~9.0316 ?之间,平均值为9.0249 ?;伊利石多型主要为2M₁。以上结果表明研究区二叠系林西组和哲斯组主要经历了葡萄石-绿纤石相的极低级变质作用,变质温度200~370 ℃,压力为中压,同时表明其具有较高的生烃潜力。结合二叠系生烃期研究和区内广泛发育的白垩纪侵入体推测,二叠系极低级变质作用可能发生在早白垩世,且与岩体侵入导致的地温梯度升高有关。      

北特鲁瓦油田裂缝成因和产状对储层物性的影响

正随着国内大部分油田进入开发中后期,海外油气业务正日益成为当今中国保证能源安全的重要途径之一。北特鲁瓦油田是中石油在哈萨克斯坦重要的作业区块之一,属于典型的碳酸盐岩储层。北特鲁瓦油田KT-Ⅰ层是主力油气产层,裂缝极其发育且十分复杂,发育了多成因多产状的裂缝,尤其非构造缝极其发育,使裂缝预测十分困难。一方面裂缝的存在提高了早期该油田油气产能,另一方面     

内蒙古温都尔庙-集宁地区花岗斑岩年代学、地球化学、Hf同位素特征及其地质意义

为了探讨在温都尔庙-集宁地区古亚洲洋的闭合时限以及演化过程,对该地区花岗斑岩进行了岩相学、地球化学、锆石年代学以及Hf同位素组成分析.锆石U-Pb定年显示,夸子梁花岗斑岩形成于中二叠世(270±3 Ma);乌兰淖尔花岗斑岩形成于中三叠世(241±2 Ma),为区域上首次发现的三叠世花岗岩.两者均有较高的SiO₂、Al₂O₃含量及极低的Mg#;轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,存在明显的Eu负异常;富集大离子亲石元素,亏损高场强元素.夸子梁花岗斑岩的锆石ε_Hf(t)呈负值(0.25~-12.33),并具有较为古老的Hf二阶段模式年龄(1 278~2 071 Ma);乌兰淖尔花岗斑岩的锆石ε_Hf(t)呈正值(2.03~5.94),并具有较为年轻的Hf二阶段模式年龄(892~1 144 Ma).综合分析认为:在中二叠世之前,古亚洲在温都尔庙-集宁地区已经闭合;中二叠世期间,区域上处于后碰撞阶段,并产生夸子梁花岗斑岩;晚二叠世-早三叠世,区域上继续碰撞造山;中三叠世期间,处于造山后伸展阶段,并产生乌兰淖尔花岗斑岩.      

吉南天桥地区基性岩墙与其围岩TTG片麻岩的成因及构造意义

吉南地区太古宙基底中发育大量早前寒武纪基性岩墙群,是陆壳伸展的直接证据。对白山市东部天桥太古宙基底出露区内基性岩墙及其围岩进行了锆石U-Pb定年和地球化学分析,以确定该期伸展事件的形成机制及地质意义。天桥地区基性岩墙岩性为斜长角闪岩,侵位于TTG片麻岩中。英云闪长质片麻岩(TN1)中锆石具核-边结构,岩浆核的LA-ICP-MS测年结果为2500±6Ma,指示其形成于新太古代末期。天桥岩墙(TN3)中的锆石内部结构与TN1相同,酸性岩浆核的SHRIMP测年结果为2490±17Ma,与TN1在误差范围内一致,表明这些锆石不是基性岩墙原生锆石,而是岩墙侵位过程中在围岩中捕获的锆石,但根据岩墙仅侵位在太古宙基底中且变质程度高于周围古元古界老岭群,将其侵位年龄大致限制在新太古代末期-古元古代早期。地球化学特征显示,基性岩墙具有低SiO_2、Na_2O、K_2O含量,高CaO、MgO含量,A/CNK=0.56～0.59,属于准铝质的拉斑玄武岩系列岩石,∑REE低、配分曲线平坦,富集LILE(Rb、Ba和K),亏损HFSE(Th、U、Nb和Ta),具有与原始地幔相同的Nb/Ta、Zr/Hf比值及接近地壳的Nb/U、Ta/U比值,指示其岩浆可能来源于地幔且在上升过程中受到地壳混染,形成于板内伸展环境。TTG片麻岩具有中等的SiO_2和MgO含量,高Al_2O_3和Na_2O含量以及低CaO含量,A/CNK=1.00～1.14,属弱过铝质的钙碱性系列岩石,∑REE低、具有右倾的REE配分曲线,轻稀土富集、重稀土亏损,富集LILE(Rb、Ba、K和Sr),强烈亏损HFSE(U、Nb、Ta、Sm和Ti),其岩浆可能来源于变质玄武质岩石和极少量沉积岩的部分熔融,结合邻区TTG的研究成果,认为其形成于与俯冲相关的活动大陆边缘环境。前人研究表明,新太古代晚期板块构造体制可能已经启动,结合我们以往研究,认为新太古代晚期华北克拉通东北部可能发生了弧陆碰撞造山运动,天桥岩墙的侵位标志着新太古代末期至古元古代早期之间华北克拉通东北部进入造山后伸展环境,可能是对新太古代造山运动结束的响应。     

碳酸盐岩裂缝研究进展及发展趋势

裂缝对碳酸盐岩储层油气产能有重要的影响。在总结碳酸盐岩裂缝的分类、成因、主控因素、识别与预测等方面的基础上,认为对非构造缝的分类、命名及其含义仍存在较大争议。裂缝成因主要包括构造作用、成岩作用、异常高压作用、剥蚀作用和风化作用。粒度和孔隙度对构造缝发育的影响机理有待进一步深入研究。沉积相对构造缝发育有一定的影响,但同一沉积相内岩性组成复杂,难以准确揭示裂缝发育的影响机理。直接研究岩性对裂缝发育影响更利于揭示裂缝形成机理。基于成岩演化序列对裂缝进行研究可明确裂缝形成时的岩石特征,为深入讨论构造缝发育的主控因素提供了基础。层间缝、缝合线、异常高压缝和溶蚀缝等非构造缝发育的主控因素有待进一步深入研究。近几年地震技术识别裂缝突破不大,非常规测井识别裂缝领域以声波远探测技术发展最快。常规测井识别裂缝一直是研究的热点问题,不同学者提出了40余种裂缝识别方法。测井、地震信息裂缝预测法预测结果可靠性高,是目前主流的裂缝预测技术。规范裂缝分类、梳理裂缝成因、深化构造缝发育机理研究、加强非构造缝主控因素探讨、提高常规测井裂缝识别率、综合现有不同裂缝预测技术预测裂缝是下一步裂缝研究的重要发展方向。