基于埋藏溶蚀模拟实验的白云岩储层孔隙效应研究——以塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组为例

埋藏溶蚀作用是白云岩储层发育的控制因素之一,但其对储层的孔隙效应不清,从而制约埋藏溶蚀型白云岩储层的评价与勘探。以塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组白云岩为例,优选藻砂屑白云岩、叠层石白云岩和凝块石白云岩3种最常见的岩相为样品,用0.2%的乙酸溶液代表埋藏环境中的有机酸,开展高温高压条件下、开放连续流动体系中的储层溶蚀模拟实验。实验结果显示,不同温压条件、不同岩相特征样品的孔隙度都有所增大,但渗透率呈指数级增大;藻砂屑白云岩的储集空间类型从孔隙型演变为孔隙—孔洞型,叠层石白云岩和凝块石白云岩的储集空间类型从孔隙型演变为溶孔—溶缝型。由此说明在埋藏环境中,有机酸对白云岩具有较强的溶蚀性,白云岩储层的初始孔隙结构控制着最终储集空间类型;埋藏溶蚀作用从开始相对均匀溶蚀逐渐转变为非均匀溶蚀,导致溶孔、溶缝非均质发育,局部孔隙间连通性变好。因此埋藏溶蚀作用对改善白云岩储层渗透率的贡献更大。     

塔里木苏盖特布拉克地区肖尔布拉克组白云岩储层特征分析

通过野外观察、薄片和铸体薄片鉴定、物性测试等手段,对苏盖特布拉克地区下寒武统肖尔布拉克组岩石学特征、储集空间特征以及物性特征进行了分析。认为肖尔布拉克组发育厚度大、岩性纯的白云岩储层,其岩石类型以残余颗粒白云岩和纹层状泥晶白云岩为主,储集空间以溶蚀孔洞和构造溶蚀缝为主,储层类型为孔洞-裂缝型。孔隙度平均值为3.5%,渗透率平均值为0.635×10-3μm2,储层综合评价为Ⅱ级储层。影响研究区白云岩储层发育的主控因素有沉积作用、白云石化作用和构造运动。     

塔里木盆地塔中隆起北坡鹰山组白云岩储层特征与成因

塔里木盆地塔中隆起北坡奥陶系鹰山组目前勘探发现的丰富油气资源主要蕴藏在石灰岩岩溶缝洞型储层中,这类储层受鹰山组顶部不整合面的控制。随着勘探的深入,部分探井揭示了鹰山组白云岩储层类型,其储集空间为晶间孔、超大溶孔和溶洞,部分井段物性好且厚度较大,但横向对比性差。通过岩心、薄片观察、阴极发光、稀土元素及同位素等实验分析,认为鹰山组优质白云岩储层经历了埋藏白云石化和较强溶蚀作用,后期又受到高温流体的影响。鹰山组优质白云岩储层分布面积大,其发育主要受控于地下流体活动,是塔中隆起北坡鹰山组碳酸盐岩储层的重要类型和勘探领域。     

塔里木盆地巴楚地区寒武系肖尔布拉克组储层特征及成因模式

针对塔里木盆地巴楚地区肖尔布拉克组储层研究较为薄弱的问题,通过多口井岩心观察、薄片鉴定和地化分析,认为该区肖尔布拉克组主要发育晶粒白云岩和泥微晶白云岩,储层物性受岩石结构控制明显,其中细晶白云岩及粉晶白云岩孔渗性能最好。肖尔布拉克组储层储集空间以晶间孔、溶蚀孔洞和裂缝为主,整体上属于低排驱压力细-中孔喉道型,储集性能较好。储层经历多种白云石化作用改造,以埋藏白云石化作用为主,受一定热液作用影响。储层受喜马拉雅期构造作用影响较大,破裂形成的裂缝沟通残余孔隙,多期酸性流体渗入叠加改造,一定程度上增加了储集空间,形成现今优质储层。综合认为巴楚隆起肖尔布拉克组储层在多期构造断裂叠加区域储集能力最好。     

微生物结构对微生物白云岩孔隙特征的影响——以塔里木盆地柯坪地区肖尔布拉克组为例

微生物结构是微生物白云岩区别于常规碳酸盐岩的重要特征,研究微生物结构与孔隙特征的关系是研究微生物白云岩储层成因和分布的关键。以塔里木盆地西北缘柯坪地区典型野外剖面肖尔布拉克组为例,选取凝块石白云岩、泡沫绵层石白云岩、叠层石白云岩及泥粉晶白云岩样品,通过实验测试表征其物性特征和孔隙结构特征,并与相应的微生物结构相关联,以分析微生物结构对孔隙特征的影响。根据成岩改造强度和性质的不同将样品分为3组,对比其孔隙特征来分析成岩作用的改造。结果显示,微生物结构与孔隙特征关系密切,沉积作用通过控制微生物结构来控制微生物白云岩的孔隙特征,而成岩作用则主要在沉积作用的基础上进行叠加改造,并受微生物结构的制约。     

四川盆地震旦系灯影组白云岩岩溶储层特征及溶蚀作用证据

四川盆地震旦系灯影组广泛发育,是重要的天然气储产层。对其进行储层岩石学与沉积学、储集空间类型和成岩作用及演化序列的综合研究,尤其是薄片、扫描电镜鉴定和元素、碳氧同位素及流体包裹体分析,获得了溶蚀作用的微观岩石学与流体包裹体盐度资料新证据。认为储层成因具有相控型白云岩岩溶储层的典型特点,发育主控因素为特殊的沉积、成岩环境与多期多类溶蚀及破裂作用。特殊的沉积环境突出表现为干热/干燥古气候背景控制下的大型微生物礁滩体、丘滩体,这些沉积具有造架成孔特点与早期(海底)硬化功能,从而造就了原生基质空隙型储层;特殊的成岩环境则为干热/干燥古气候背景下水-岩相互作用弱、矿物稳定化进程慢和渗流豆粒、文石及高镁方解石的完好保存,尤其是有利于空隙的保存;同生-准同生期溶蚀尤其是3幕桐湾运动所导致的3期风化壳岩溶作用,致使空隙进一步溶扩,且沿断裂、裂缝还形成了大量非组构选择性的溶缝和溶洞,由此从根本上决定了储层的形成;多期裂缝尤其是晚燕山-喜马拉雅期构造缝,沟通孔隙、孔洞和溶洞而极大地提高了储层的连通性。     

塔里木盆地奥陶系孔隙型白云岩储层成因

塔里木盆地下奥陶统存在大量基质孔隙发育的深埋白云岩,是一类优质储层。岩心、薄片观察和阴极发光分析表明该类白云岩的发育具有明显的相控特征,以滩相颗粒灰岩为原岩。岩石学特征和微量元素、有序度及包裹体均一温度特征研究表明,该类白云岩形成于埋藏环境中,属埋藏白云石化作用的产物。由微量元素、稀土元素及锶同位素特征判断白云石化流体为受改造的海水,很可能与深部封存的蒸发台地相海水有关。推断塔里木盆地二叠纪大规模火山活动是台地相区白云石化作用的主要驱动机制,寒武系蒸发台地中富含镁离子的海水在广泛的热作用驱动下交代其上覆灰岩而形成白云岩。     

塔里木盆地北部震旦系齐格布拉克组白云岩储层特征及成因

塔里木盆地震旦系齐格布拉克组发育一套以碳酸盐岩为主的古老地层,它的形成时代老,埋藏深度大,后期改造强烈,储层成因控制因素复杂。露头剖面、岩心观察和150个薄片分析表明,齐格布拉克组发育微生物白云岩、颗粒白云岩、晶粒白云岩和混积岩4种类型,比例分别占30%、25%、30%和15%。齐格布拉克组储集空间包括孔隙（原生孔、次生孔和微生物岩相关孔）、溶洞和裂缝（构造溶蚀缝和缝合线）3种类型。68个露头和岩心样品测试揭示,微生物白云岩孔隙度集中分布在2.5%～3.5%之间;晶粒白云岩中晶间孔隙和溶蚀孔洞发育,孔隙度分布在2%～4%之间,最大的可达9%,且晶体越粗,孔隙度和渗透率越好;颗粒白云岩中溶蚀孔洞发育,孔隙度分布在2%～3.5%之间,部分可达7%。在此基础上,综合碳氧同位素和包裹体数据,认为大气淡水溶蚀作用是储层的主要贡献者,埋藏阶段构造-热液溶蚀作用对储层保存和再改造起重要作用。     

中国南方地区灯影组白云岩储层流体溶蚀改造机制

对南方地区震旦系灯影组未遭受溶蚀改造作用的泥粉晶白云岩、遭受溶蚀改造的富含溶蚀孔隙白云岩储层(包括粗晶砂糖状白云岩)以及孔洞中充填的粗晶白云石开展了碳、氧和锶同位素以及稀土元素分析,以判别白云岩储层发育经历的流体改造作用类型、过程和机制。未溶蚀白云岩的δ¹³C、δ¹⁸O和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值平均分别为3.0‰、-3.5‰ 和0.708 779;稀土元素组成上无显著的Ce和Eu异常,属于正常的海水成因白云岩。溶蚀改造后的砂糖状白云岩的δ¹³C、δ¹⁸O和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值平均分别为1.7‰、-7.7‰ 和0.709 579,与未溶蚀改造白云岩相比具有略偏轻的碳、氧同位素组成和较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值;稀土元素组成上,具有较高的REE含量和显著的Ce负异常,δCe平均值为0.5,表明多孔的砂糖状白云岩储层是大气降水和含油气流体溶蚀改造的产物。孔洞中充填的粗晶白云石的δ¹³C、δ¹⁸O和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值平均分别为0.3‰、-11.3‰ 和0.710 334,具有显著偏轻的碳、氧同位素组成和显著高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值;稀土元素组成上,具有显著的Eu正异常,δEu平均值为3.0,最大达到9.8,表明孔隙充填白云石是从热液流体中沉淀出来的,并受地层中有机成因流体的影响。根据所确定流体作用类型并结合构造地质演化背景,探讨了灯影组白云岩储层流体改造过程和机制。南方地区在震旦纪灯影组沉积时期发育海水台地相泥粉晶白云岩沉积,局部见藻纹层结构。震旦纪末期遭受大气降水溶蚀改造,下渗至地下深处,促使白云岩溶蚀和重结晶作用;在此后的埋藏过程中,进一步遭受含油气流体的溶蚀改造作用,最终形成富含溶蚀孔隙和沥青的中粗晶白云岩储层。埋藏过程中,受盆地深部热液的改造作用,在孔隙中形成白云石充填,使白云岩储层发生了一定程度的致密化作用。     

长庆气田白云岩储层溶蚀充填作用与成岩圈闭

长庆气田是８０年代中期鄂尔多斯盆地发现的储量数千亿诉世界级大气田。气田储层为奥陶纱沟组的蒸发潮坪相白云岩。本文从成岩作用角度对该区白地储层储集空间的形成和演化进行了探讨，将造成储层非均质性的主要地作用－－溶蚀－充真作用划分为四期。从成岩致密形成作用的角度探讨了地圈闭的形成机制，并在本区在岩圈闭蚜分为四种类型     

基于溶蚀模拟实验的碳酸盐岩埋藏溶蚀孔洞预测方法 ——以四川盆地龙王庙组储层为例

针对碳酸盐岩埋藏溶蚀孔洞预测的难题,以四川盆地龙王庙组白云岩储层为解剖对象,通过地层条件下的溶蚀模拟实验揭示碳酸盐岩埋藏溶蚀孔洞发育的主控因素和分布规律,为埋藏溶蚀孔洞预测提供理论依据.实验结果表明,岩石物性、酸性流体浓度和温度主控埋藏溶蚀孔洞的发育,地质界面(暴露面、层序界面、不整合面和断裂系统)和高孔渗层主控埋藏溶...     

塔里木盆地柯坪地区上震旦统白云岩储层特征与成因

塔里木盆地上震旦统奇格布拉克组白云岩埋藏较深、较少被钻井揭露，研究程度和勘探程度较低。通过在塔里木盆地柯坪地区震旦系露头剖面开展密集取样（1.28个/m），对奇格布拉克组白云岩的岩性、物性和储层成因机理开展了系统研究。明确了奇格布拉克组含5种主要的储集岩类：亮晶藻凝块白云岩、岩溶角砾白云岩、残余颗粒白云岩、细晶白云岩和灰质（含灰质）白云岩。落实了储层的纵、横向展布规律，其垂向上主要发育3个储层段，总厚度为65.7~95.9 m，孔隙度为5.1%~5.3%，储地比为0.42~0.53。奇格布拉克组的顶部储层段在区域上展布较为稳定，中部-底部储层段在柯坪-塔北地区分布不连续。沉积相、风化壳岩溶作用及热液溶蚀作用是优质储层形成的主控因素，裂缝对改善储层物性起建设性作用。震旦系白云岩与上覆玉尔吐斯组黑色泥页岩构成优质的源-储-盖组合，是超深层勘探潜在的新领域，而塔北地区是该领域的现实勘探区带。     

塔里木盆地深层碳酸盐岩储层主控因素探讨

塔里木盆地碳酸盐岩储层具有时代老、埋藏深、类型多以及成因复杂的特点。通过分析岩溶型、礁滩型、白云岩型、裂缝型储层特征与成因机理,探讨储层非均质性的控制因素。认为有利沉积相是优质储层发育的物质基础,层序界面控制早期孔隙的形成,古隆起及构造运动控制岩溶型、礁滩型储层的发育及保存,埋藏溶蚀作用对储层的后期改造是形成优质储层的关键。在分析控制因素的基础上,进一步指出岩溶型储层主要受构造抬升、古地貌与古水文体系的控制,礁滩型储层受控于台地边缘高能相带,白云岩储层主要发育在不整合面之下,裂缝储层是多期构谴运动的产物。结合宏观地质背景,认为岩溶裂缝型储层、礁滩相储层、内幕白云岩储层是塔里木盆地有利勘探领域。     

塔中地区深层寒武系盐下白云岩储层特征及主控因素

塔中地区东部深层寒武系盐下白云岩勘探取得重大发现,但针对该层系白云岩储层的研究尚属空白。利用钻井、岩心、薄片、扫描电镜、测井及三维地震资料,对塔中寒武系盐下白云岩产层的储层类型、特征、主控因素及展布规律开展探索性研究,认为塔中寒武系盐下白云岩主要发育颗粒滩相白云岩储层和潮坪相膏云岩储层。颗粒滩相白云岩储层主要发育在下寒武统肖尔布拉克组以及中寒武统沙依里克组上段,岩性以台内藻砂屑滩相颗粒白云岩、藻白云岩及粉细晶白云岩为主,明显受岩相控制,形成于准同生期,并受后期层间岩溶作用改造优化。潮坪相膏云岩储层主要发育在中寒武统阿瓦塔格组及沙依里克组下段,岩性以含膏云岩、泥粉晶云岩、膏云质角砾岩为主,明显受岩相及裂缝控制,形成于准同生期,并受后期有机酸溶蚀作用形成微孔型储层。目前而言,下寒武统肖尔布拉克组台内藻砂屑滩相颗粒白云岩储层是最现实的勘探领域。     

塔里木盆地巴楚-塔中地区寒武系盐下白云岩储层成岩作用及物性特征

塔里木盆地巴楚-塔中地区盐下白云岩有效储层空间非均质性较强,储层分布不仅受颗粒滩、生物礁等高能沉积相带影响,成岩改造作用成岩改造作用也相当显著。通过对巴楚-塔中地区井下样品的显微观测、地化分析及测井资料配套解释,详细刻画了盐下白云岩特征,进一步认识了成岩改造过程及其对白云岩储集体的制约机制。结果表明,下寒武统盐下白云岩主要为泥粉晶白云岩、颗粒云岩、微生物白云岩和细晶白云岩,储集体主体呈现出早期经历过大气淡水成岩改造作用,中期孔隙度保持,晚期储集物性进一步改善的演化趋势;盐下白云岩优质储层是适中白云石化作用、上覆膏盐岩层对下伏层段的遮挡作用,以及后期热流体溶蚀改造作用共同叠加的结果;构造-热流体对储层的改造在垂向上分为5个成岩作用带,即热流体矿物发育带、热流体角砾化作用带、裂缝发育带、溶蚀作用带和热流体白云石胶结带,其中溶蚀作用带对储层建设作用最强,其次为裂缝发育带。     

塔里木盆地玉北地区蓬莱坝组鞍形白云石地球化学特征

根据岩相特征将玉北地区蓬莱坝组白云岩分为粉细晶基质白云岩、粗晶基质白云岩和鞍形白云石充填物。鞍形白云石充填物各类地化特征都与粗晶基质白云岩相似,是粗晶基质白云岩自身溶解后又在缝洞内形成的一种再沉淀,应该属于白云石胶结物,而与交代灰岩作用无关。高温、高盐度的地层卤水应该是鞍形白云石充填物形成的主要成岩流体。微量元素方面,粉细晶基质白云岩的Sr含量明显高于粗晶基质白云岩和鞍形白云石充填物,而鞍形白云石充填物的Ba含量远远高于基质白云岩和粗晶基质白云岩;Mg/Ca比方面,三者差别极小;鞍形白云石充填物与基质白云岩稀土含量都很低且配分曲线特征相似,稀土分异程度相近;包裹体测温、测盐显示鞍形白云石充填物与基质粗晶白云岩在流体性质上存在重叠,表明其在流体性质上存在对基岩的继承性。     

麦盖提斜坡奥陶系热液溶蚀流体对内幕白云岩储层的改造作用

塔里木盆地麦盖提斜坡奥陶系深部白云岩发育优质热液溶蚀储层,主要特征有：①岩溶孔洞、缝充填鞍状白云石以及石英、黄铁矿、天青石、硅质充填等热液矿物;②热液溶蚀作用形成的溶蚀孔洞明显改善了白云岩储层物性。通过研究区断裂性质分析,结合钻井热液溶蚀特征,对与深部热流体相匹配的断裂活动特征及对白云岩储层的改造作用进行研究,探讨了热液流体在剖面上的活动特征。研究认为,多期活动的深大断裂带有利于埋藏热液流体活动,研究区群苦恰克断裂带、玛扎塔格断裂带以及玛东冲断带均是热液白云岩储层发育有利区;远离断裂带的广大区域,二叠纪小型张性走滑断裂同样可以作为热液流体活动的运移通道,形成的白云岩储层在地震剖面上表现为“串珠”状,平面上呈星点状大面积分布。结合研究区油气成藏条件分析,认为群苦恰克断裂带的热液白云岩储层是斜坡区较为现实的勘探领域;受控于小型张扭断裂的白云岩储层分布面积广,资源潜力大,具有较好的勘探前景。