鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组四段储层特征及主控因素

近期勘探实践表明,鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组四段豹斑状白云岩储层具有良好的勘探开发潜力。为此,基于钻井岩心、岩石薄片和分析化验资料,解析了该层段的储层特征及主控因素。结果表明：(1)马四段储层的储集岩类主要包括豹斑状云质灰岩、豹斑状灰质云岩、晶粒云岩和凝块云岩,储集空间类型以晶间(溶)孔为主,含少量格架孔和微裂缝。(2)研究区储集层整体表现为低孔—中低渗孔隙型储层,其中储集性能以豹斑状灰质云岩和晶粒云岩最佳且分布范围广,是区内最优质的储集岩类。而豹斑状云质灰岩发育规模较大,储集性能整体较差,凝块云岩储集性能较好,但发育频率较低。盆地中东部马四段储层发育主要受沉积微相、生物扰动、白云石化作用以及早成岩期岩溶作用综合控制：有利沉积微相是储层发育的物质基础,控制储层平面横向分布;生物扰动作用有利于白云石化作用;白云石化作用是储层形成的关键,有利于储层孔隙的保存;早成岩期岩溶作用对储层质量改善有着重要贡献。马四段有利储层纵向上主要位于高频向上变浅序列的中上部;平面上,主要集中在研究区西侧乌审旗—靖边—志丹一线以及东侧的神木、米脂两个相对独立的区域。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段白云岩储层成岩作用及孔隙演化

通过岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、能谱和地球化学等分析测试工作,对鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段(马五段)白云岩的白云岩化作用、胶结作用、溶蚀作用和压实、压溶作用等开展研究,将研究区马五段白云岩储层成岩作用分为近地表-浅埋藏和中-深埋藏两个阶段。研究表明,马五段白云岩储层可分为泥晶-微晶白云岩型、晶粒白云岩型和颗粒白云岩型3大类;准同生期近地表环境中的溶蚀作用是储层孔隙形成的关键因素,白云岩化作用是储层孔隙保存的重要有利条件,胶结作用是孔隙破坏的主要成岩作用;含石膏结核和含石膏团块的泥晶灰岩在海平面短暂下降期间,受大气淡水影响,石膏溶解,形成膏模孔和不规则膏溶孔,后经浅埋藏期白云岩化作用,岩石抗压性得到增强,利于孔隙保存,中-深埋藏期经历胶结作用,部分孔隙空间被充填;颗粒灰岩在沉积期形成粒间孔,在准同生期经胶结作用,在浅埋藏环境下经历白云岩化作用,残余粒间孔得到保存,形成良好的储层。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段富铁白云石成因

鄂尔多斯盆地马家沟组五段白云岩,按照晶粒可分为两种类型：晶粒较细的M型微晶白云岩和晶粒相对较粗的F型粉细晶白云岩。这两类白云岩都具有较高的Fe含量,但Fe并不是均一分布的。在M型微晶白云岩中,基质白云石的铁含量为583×10^-6~3 811×10^-6,富铁白云石主要以膏溶铸模孔的孔隙充填物的形式存在,粗晶白云石充填物铁含量29 112×10^-6~47 148×10^-6,均匀分布于晶体之中;而粉晶白云石充填物,铁含量最可达81 752×10^-6,仅富集于白云石的边缘。在F型粉-细晶白云岩中,其基质白云石的铁含量为233×10^-6~2 007×10^-6;裂缝和孔隙内充填的白云石的铁含量较高,可达9 178×10^-6,均匀分布。铁的富集可能与孔隙的发育有一定联系。孔隙越发育,容易富集铁。M型微晶白云石的δ¹³C（V-PDB）值为-3.5‰~1.4‰,δ¹⁸O（V-PDB）值为-6.5‰~-8.0‰;孔隙充填物粉晶白云石δ¹³C（V-PDB）值为-0.7‰~-2.7‰,δ¹⁸O（V-PDB）值在-9.8‰~-11.5‰;粗晶白云石的δ¹³C（V-PDB）值范围为-1.7‰~-2.9‰,δ¹⁸O（V-PDB）值范围为-9.9‰~-11.3‰,可能受到过较高温度流体的影响。F型粉细晶白云岩的δ¹³C（V-PDB）值为-0.4‰~-0.8‰,δ¹⁸O（V-PDB）值为-5.3‰~-6.6‰,与海水较为接近。两类白云岩的Fe可能来源于上覆的铁质粘土岩。白云岩形成后,后经历了漫长的风化暴露剥蚀,形成了大量的储集空间,并残存形成了上覆铁质粘土岩。当再次进入埋藏期后,铁质粘土岩中富铁的流体在重力的作用下,向下部的地层运移,且到一定深度时,氧化态Fe³⁺转化为还原态的Fe²⁺,且已具有相对较高的地温,使得Fe²⁺更容易进入白云石晶格,形成了富铁的白云岩层系。     

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗马家沟组四段碳酸盐岩储层分布规律

鄂尔多斯盆地北部灰岩喀斯特储层是近年发现的一种新储层类型,分析其形成机理与分布规律对该地区的天然气勘探意义重大。通过洞穴结构解剖,分析储层与洞穴相的关系;在洞穴测井响应研究的基础上,拉平基准面,研究风化壳古地貌和洞穴层的纵向分布规律,阐释多层洞穴与构造隆升之间的关系;利用地震资料,进行洞穴的分布规律研究。结果表明：①不整合面之下的表层孔洞大多被泥质充填而失去储集能力,远离不整合面的洞穴是喀斯特储层的主要储集空间;②洞顶相和洞穴未充填相是主要的储层发育段;③马四段灰岩发育三层洞穴,洞穴层分布稳定,平面上可对比性强,西部发育程度好于东部,三层洞穴是加里东期盆地北部幕式隆起的结果;④井-震结合对洞穴分布进行预测,北部以大量的落水洞为特征,向南转变为地下暗河;洞穴在平面上呈网状分布,断裂对其影响不大。古潜水面控制着洞穴的分层。马四段多层灰岩洞穴的发育极大地拓展了盆地北部下古生界的天然气勘探范围。     

鄂尔多斯盆地中部马家沟组天然气储层特征

鄂尔多斯盆地中部下奥陶统马家沟组天然气储集层,实际是一种潮坪膏盐岩与碳酸盐岩共生的萨布哈类型,大气淡水淋滤标志显著,可分为4种储集岩,受控于沉积和成岩环境。溶孔层与致密层的叠加配置,构成了马家沟组多个含气层段。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田马家沟组四段白云岩特征及分布规律

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段具备良好的天然气勘探潜力,白云岩分布是马家沟组四段天然气富集的重要控制因素。盆地北部大牛地气田马家沟组四段薄层白云岩分布规律及成因机制尚不清楚,制约了储层的预测及天然气的勘探。为此,利用层序地层学理论,在准层序类型研究的基础上,建立大牛地气田马家沟组四段准层序地层格架,通过对不同类型白云岩同位素与微量元素对比分析,研究白云岩的成因及分布规律。研究结果表明：(1)马家沟组四段发育3种类型的准层序列,石灰岩—云质灰岩型、石灰岩—白云岩型和石灰岩—白云岩/膏岩互层型。(2)马家沟组四段白云岩为渗透回流成因,随着海平面的下降,古隆起周缘的蒸发作用增强,重卤水向下倾方向渗透发生渗透回流白云石化。(3)白云岩发育在准层序的顶部,单层厚度小但平面分布稳定,物性较好;纵向上随着海平面的下降,自下而上白云岩厚度和层数增加;横向上自西向东白云岩发生减薄甚至尖灭,古隆起附近多层白云岩叠合形成厚层白云岩。该研究成果为盆地东部马家沟组四段白云岩储层的预测提供了地质模型。     

鄂尔多斯盆地靖西马五段储层特征及控制因素

鄂尔多斯盆地靖西奥陶系马五段上组合白云岩储层储集空间类型主要有孔洞、孔隙和裂缝,以硬石膏结核溶模孔和微裂缝为主,溶洞、晶间孔和晶间溶孔等次之;中组合白云岩储层储集空间以白云石晶间孔、晶间微孔和晶间溶孔为主,次为溶蚀孔洞,裂缝对储层储渗性能有一定的改善作用。马五段白云岩储层分布主要受沉积相带和岩溶古地貌两方面因素控制:膏云坪及含膏云坪是上组合古岩溶储层发育有利相带,颗粒滩及云坪是中组合白云岩储层发育有利相带;研究区储层位于鄂尔多斯盆地古风化壳岩溶斜坡部位,是储层发育的有利部位。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段颗粒滩发育特征及天然气勘探有利区

近期,鄂尔多斯盆地中东部米探1井在奥陶系马家沟组四段（以下简称马四段）钻获高产工业气流,天然气勘探取得突破,引起科研人员对该层段颗粒滩储层的广泛关注。然而,现阶段对马四段颗粒滩的研究认识难以满足其勘探部署的需求。为此,在综合前人研究成果的基础上,利用野外露头、钻井岩心、微观薄片和测井等资料,结合马四段颗粒滩形成的地质背景,研究了马四段的颗粒滩类型与地质特征、滩体纵向叠置关系与横向分布规律,明确了颗粒滩发育的主控因素,并提出了下一步天然气勘探方向。研究结果表明：(1)鄂尔多斯盆地马四段发育由多期滩体叠置而成的台缘颗粒滩和台内颗粒滩,其中台缘颗粒滩单层厚度介于1.1～51.0 m,累计厚度介于20.5～206.3 m;台内颗粒滩单层厚度介于1.1～4.5 m,累计厚度介于5.1～48.4 m。(2)颗粒滩的发育与海平面变化密切相关,马四期包含马四3期快速海侵、马四2期缓慢海退和马四1期振荡性缓慢海退共3个4级海平面变化旋回,纵向上颗粒滩主要发育于马四2亚段和马四1亚段;每个4级旋回又包括多个5级高频旋回,颗粒滩发育于高频旋回上部。(3)颗粒滩发育也受古地貌的控制,台缘颗粒滩分布于中央古隆起...     

鄂尔多斯盆地山2段砂岩储层的孔隙类型与孔隙结构

在铸体薄片鉴定、粒度分析、压汞曲线及物性分析统计的基础上,对鄂尔多斯盆地山2段砂岩储层的孔隙类型、孔隙结构等微观特征进行了深入分析,结果表明:山2段储集空间主要为粒间溶孔、原生残余粒问孔、岩屑粒内溶孔、杂基溶孔和高岭石晶间孔,局部发育微裂隙;渗透率随孔隙度的增大而增大,而孔隙度和渗透率的大小又与砂岩的孔隙结构有关.根据砂岩的压汞参数及物性特征,划分出4类储层:Ⅰ类--优质储层,主要发育粒间溶孔.具有较好的颗粒支撑.孔隙连通性好;Ⅱ类—较好储层,其储集空间为粒间溶孔—粒内溶孔—高岭石晶间孔组合;Ⅲ类--较差储层.主要发育残余粒问孔—高岭石晶间孔组合;Ⅳ类--差储层,仅发育孤立微孔.指出粗粒结构与含砾支撑结构的石英砂岩储层物性较好;含砾支撑结构储层具有双众数粒度分布特征.有利于孔隙水的流动,促进填隙物溶蚀和粒间溶孔的形成,使得储层的渗透率得到提高.     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段膏盐下白云岩储层形成的主控因素

近期勘探实践表明,鄂尔多斯盆地东部奥陶系马家沟组五段膏盐下白云岩具有良好的天然气勘探开发潜力。为此,综合岩心观察、薄片鉴定、物性分析及地球化学特征等资料,对其岩石学、储集空间和孔渗特征等开展了系统研究。结果表明,鄂尔多斯盆地奥陶系膏盐下储集层为孔隙型白云岩储层,纵向上分布在马五6亚段、马五7亚段和马五9亚段。马五6亚段储集层岩性主要为颗粒白云岩和斑状粉晶白云岩,马五7亚段和马五9亚段储集层岩性主要为颗粒白云岩和粉-细晶白云岩。三个储层段储集空间均以溶蚀孔洞为主,次为残余粒间孔、晶间溶孔、晶间孔和微裂缝,平均孔隙度分别为5.84%、6.81%和7.03%。沉积古地貌、海平面变化和准同生期大气淡水溶蚀作用等因素共同控制膏盐下白云岩储集层的发育与分布。研究认为位于盐岩边界线外侧的中央古隆起带和榆林-横山隆起带地势相对较高,颗粒滩沉积厚度大,在准同生期和浅埋藏期易于发生大气淡水溶蚀作用,其内部赋存的孔隙不易被膏盐岩充填,是盆地内膏盐下有利白云岩储集层的发育区。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田中奥陶统马家沟组裂缝特征及成因

鄂尔多斯盆地大牛地气田天然气潜力巨大,但中奥陶统马家沟组风化壳岩溶储层发育多种裂缝,成因复杂。为探明该储层裂缝特征,应用岩石学和测井技术,从裂缝发育频率、有效性、期次、赋存层位、形态、倾角等方面,比较了陡坎成因裂缝与构造裂缝的差异性;并通过弹性理论和断裂力学理论分析了裂缝端部区域的应力分量,探讨了陡坎裂缝的成因。陡坎成因裂缝以垂直缝、高角度斜交缝为主;裂缝延展方向和裂缝形态不规则,裂缝面不平整,具有上宽下窄、尾端无分叉特征;缝间有溶蚀现象,裂缝呈未—半充填状态,裂缝有效性高。陡坎成因裂缝受控于古地貌陡坡地形的坡度、岩层倾角、初始裂缝密度及岩石力学性质等因素;与构造裂缝相比,陡坎成因裂缝更有利于油气的运移。研究陡坎成因裂缝特征及成因,有助于进一步认识风化壳岩溶储层的展布规律,落实大牛地气田下一步勘探开发有利区。     

白云岩储层中蒸发矿物的赋存形式与成因演化——以鄂尔多斯盆地中部气田区马家沟组为例

鄂尔多斯盆地中部气田区马家沟组马5¹—马5⁴亚段粉晶白云岩中广泛发育毫米级、厘米级的硬石膏柱状晶和小结核等蒸发矿物,是储层发育的关键。通过详细的井下地质调查、典型岩心剖面写实、系统取样配套测试和室内比对分析等方法,首次针对硬石膏矿物的赋存形式与成因演化进行精细解剖。研究发现:硬石膏柱状晶和小结核赋存于粉晶白云岩中,其中柱状晶多呈星散状分布,而硬石膏小结核发育有中-高成核数量中核径、中-高成核数量小核径及低成核数量大核径3种典型结构。上述硬石膏矿物均为局限(内)陆棚环境准同生期或早成岩浅埋藏期交代先期白云岩的产物,其数量多少取决于硬石膏开始析出时海水含盐度的高低,个体大小取决于海水中适合于硬石膏生长的含盐度持续时间的长短。不同蒸发矿物组合在成岩阶段将经历不同的改造过程。其中,含中-高成核数中核径硬石膏结核的粗粉晶白云岩中,残余溶模孔及伴生的裂碎缝极其发育,最终演化为区内最为优质的裂缝-溶孔(洞)型储层。     

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下天然气成藏特征及勘探方向

鄂尔多斯盆地中东部地区奥陶系马家沟组发育巨厚的盐岩、膏岩沉积,封盖性能好,膏盐岩之下的碳酸盐岩一直是备受关注的重要勘探领域.在对区域构造沉积背景及沉积相带分布研究的基础上,以马家沟组马五段膏盐岩盖层之下的马四段碳酸盐岩为目标,主要开展了储层及成藏特征研究.研究认为:马四段白云岩分布主要受控于古隆起控制下的台内分异作用,...     

碳酸盐烃源岩排烃模拟模型及应用——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例

碳酸盐烃源岩由于胶结作用发育,固结成岩较早,所以,其排烃作用并非一定以压实作用为主,而是多种作用互存。不同的演化阶段排烃方式各异,在高过成熟阶段以微裂缝排烃和分子扩散为主。以一维地质模型为基础,根据生、排烃质量守恒原理可以定量建立扩散排烃和微裂缝排烃的数学模型。鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组依此模型进行的模拟结果表明:马家沟组在早二叠世末进入生烃门限,三叠纪末达到生油高峰,早白垩世开始进入过熟干气阶段;现今累计排烃率为 60%～80%,其中,压实排烃、扩散排烃和微裂缝排烃占主导地位,水溶相排烃只占很小比例。     

鄂尔多斯盆地东部下奥陶统马家沟组盐下含气系统特征与勘探潜力

奥陶系下统马家沟组是鄂尔多斯盆地下古生界重要产气层位,目前已在马家沟组盐上风化壳领域获得了近万亿立方米的天然气地质储量,且盐上组合研究成果丰富,认识较为统一。但是,马家沟组盐下组合含气系统研究不足和认识分歧较大,已严重制约了该区盐下天然气的勘探。为此,从天然气地球化学特征出发,利用地质、地球物理和地球化学手段,对盐下含气系统进行了系统研究;结合盐下天然气来源、烃源岩规模和储层特征以及圈闭成藏要素评价,明确了马家沟组盐下天然气成藏的有利条件和富集区带。研究结果表明：(1)马家沟组盐下天然气的甲烷、乙烷碳同位素偏轻,具有典型油型气特征,其烃源岩可能为马家沟组高频层序相关的薄层海相烃源岩,岩性主要为暗色泥质白云岩和微生物白云岩,具备规模供烃能力;(2)盐下发育多套丘滩和丘坪粉晶白云岩储层,沿台内低隆规模分布,源储盖组合反映盐下具备自生自储成藏条件,疏导断层、侧向封堵是成藏关键要素;(3)榆林—横山和神木—米脂地区是盐下天然气有利富集区带。结论认为,马家沟组盐下含气系统和天然气富集区带新认识的提出有效地支撑了米探1井的天然气勘探突破,对鄂尔多斯盆地深层天然气深化勘探具有重要指导意义。     

低渗储层孔隙结构的分形特征研究——以鄂尔多斯盆地永宁油田顺宁—洛河北区长6储层为例

为提高储层孔隙结构的定量评价及认识,以促进原油的高效开采,针对鄂尔多斯盆地永宁油田顺宁—洛河北区长6低孔低渗储层,利用毛管压力曲线求取孔隙结构的分形维数来定量描述孔隙结构的复杂程度.结果 表明:1)研究区68块样品的孔隙结构分形维数为2.34～2.91,说明储层孔隙非均质性较强;2)68块样品中有21块样品在线性拟合的...     

基于激光U-Pb定年技术的白云岩储集层形成过程恢复——以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例

针对以往定性或半定量研究白云岩储集层形成过程所取得的认识存在争议的问题,以鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组为例,应用激光U-Pb原位定年技术,并结合碳氧同位素组成等分析测试数据,对马家沟组风化壳岩溶型和丘滩型两类白云岩储集层形成过程进行研究.结果如下:①8个储集层样品定年测试显示马家沟组主要经历了 5期成岩作用,第1期为基质...     

储层岩石学特征对成岩作用及孔隙发育的影响——以鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组为例

利用岩石普通薄片、铸体薄片、阴极发光薄片及孔渗数据,分析了鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系延长组储层岩石学特征对成岩作用和孔隙发育的影响。结果表明,岩屑类型及含量、云母类矿物含量及碎屑颗粒粒度对成岩作用影响最大。大量泥岩、千枚岩等塑性岩屑的存在降低了岩石的抗压强度,在埋藏过程中易被挤压变形,形成假杂基充填堵塞孔隙;碳酸盐岩、中酸性火山岩等易溶岩屑的存在则可增强岩石的可溶性,利于溶蚀孔隙的形成。云母类矿物在孔隙水的参与下水化析出钾离子造成碱性环境,降低了石英的稳定性,促进了石英的压溶与缝合线的形成;另一方面云母蚀变后析出的硅铝铁成分在石英与长石颗粒周围形成绿泥石膜胶结,在粒间孔隙中形成高岭石与含铁类矿物胶结,降低了孔隙度和渗透率。颗粒粒度主要控制砂岩的抗压性和胶结强度。     

致密砂岩储层成岩作用特征与孔隙演化定量评价——以鄂尔多斯盆地高桥地区二叠系下石盒子组盒8段为例

运用铸体薄片鉴定、扫描电镜、X-衍射等测试方法,系统研究了鄂尔多斯盆地高桥地区二叠系盒8段储集砂岩的成岩作用类型及其对储层的控制作用。研究区致密砂岩储层沉积后经历了复杂的成岩作用,压实作用导致原生粒间孔大量丧失,胶结作用在降低原生粒间孔的同时增加了骨架颗粒的强度,有利于残余原生粒间孔的保存,交代作用表现为高岭石交代长石以及铁方解石交代石英碎屑,溶蚀作用使砂岩中不稳定的碎屑颗粒及胶结物溶解,改善砂岩储层的储集性,破裂作用形成微裂缝。通过对不同成岩作用在储集砂岩的孔隙生成和损失方面的定量评价研究后认为,压实作用使孔隙度减小最多,达22.40%~33.17%,平均降低27.166%;其次为胶结作用和交代作用,使孔隙度损失5.5%~17%,平均损失为10.01%;而溶蚀作用使孔隙度增加6.86%~8.41%,平均增加8.586%。正是上述多种成岩作用改造的最终造成了研究区致密砂岩储层的孔隙特征。