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。     

鄂尔多斯盆地中部延长组砂岩中碳酸盐胶结物成因与分布规律研究

通过岩石学、矿物学和地球化学等多学科交叉渗透的方法,来阐明不同期次碳酸盐胶结物的成因机理、分布规律和主控因素及其产生的储层效应。研究表明鄂尔多斯盆地中部延长组砂岩中,碳酸盐胶结物可分为早、中、晚3期,以早期和晚期为主。早期碳酸盐胶结物是在常温常压条件下,直接从过饱和的碱性湖水介质中析出的产物。而中晚期碳酸盐胶结物主要为含（亚）铁方解石,多形成于晚成岩阶段A2期,与碱性成岩流体中发生的水—岩相互作用关系密切。早期碳酸盐胶结物中碳主要来源于大气水中溶解的CO2和湖相原生碳酸盐岩的碳,而中晚期碳酸盐胶结物中,部分同位素组成较轻的碳可能受到有机碳影响;有机酸引起的长石类骨架颗粒溶解为中晚期碳酸盐胶结物形成提供了主要的钙源。不同期次碳酸盐胶结物空间分布具有一定规律性,主要表现在半深湖相中碳酸盐的碳、氧同位素组成相对较重,主要为无机碳,多为早期碳酸盐;而砂质碎屑流、三角洲前缘和三角洲平原相的碳酸盐多为中晚期胶结物,为碱性成岩环境的产物。在其形成过程中存在有机碳的混入,并且随着离湖中心距离的增大,有机碳混入的比例也随之增大。     

鄂尔多斯盆地西南部上古生界致密砂岩中碳酸盐胶结物特征及成因

在盆地内部钻井岩心与盆地西南缘野外露头观察基础上,综合运用薄片鉴定、扫描电镜、电子探针、微区碳氧同位素、流体包裹体均一温度与激光拉曼成分分析,开展了鄂尔多斯盆地西南部上古生界盒8段致密砂岩储层中碳酸盐胶结的成因机制研究。结果显示,盒8段致密砂岩储层中存在4期碳酸盐胶结：①同生成岩阶段碳酸盐胶结物形成于烃类充注之前,直接从碳酸盐过饱和的沉积水中析出;②早成岩阶段B期和中成岩阶段A期的碳酸盐胶结物与烃源岩中生烃、排烃提供的有机碳源有关;③盆地抬升阶段形成的碳酸盐胶结物受到大气降水等无机碳源的影响。盆地西南缘盒8段储层中的烃类充注始于烃源岩演化早期（80 ℃左右）,在早成岩阶段B期就形成了规模较大的有机碳源成因的碳酸盐胶结物;盆地内部规模较大的烃类充注发生在烃源岩成熟之后（120 ℃左右）,有机碳源成因的碳酸盐胶结物主要形成于中成岩阶段A期。     

鄂尔多斯盆地陇东地区致密砂岩储层碳酸盐胶结物特征及成因机理

为研究鄂尔多斯盆地陇东地区细粒致密砂岩储层中碳酸盐胶结物特征及其成因机理,开展了铸体薄片分析、扫描电镜观察、流体包裹体测试等研究工作。结果表明：①鄂尔多斯盆地陇东地区致密砂岩储层中碳酸盐胶结物广泛发育,体积分数平均为4.2%,以铁方解石和铁白云石为主;②碳酸盐胶结物多以孔隙式或加大边形式沉淀,流体包裹体均一温度较高（峰值为100～110℃）,形成阶段一般较晚;③铁方解石和铁白云石胶结物的钙离子来源与长7砂岩中长石溶解、黏土半渗透膜效应密切相关,铁、镁离子的来源则受控于云母、凝灰质蚀变以及白云岩岩屑和变质岩岩屑的溶蚀;④碎屑组分中白云岩岩屑的分布控制了铁方解石和铁白云石胶结物在平面上的差异沉淀,铁白云石胶结物只出现于富含白云石岩屑的砂岩中;⑤碳酸盐胶结是晚期致密油砂岩孔隙损失的重要因素。强烈压实作用之后,残余孔隙被碳酸盐胶结物逐渐充填,当碳酸盐胶结物体积分数>2%时,胶结减孔效应明显。该研究成果对预测鄂尔多斯盆地陇东地区有利储层分布具有一定指导意义。     

塔里木油气区砂岩储集层碳酸盐胶结物的同位素组成与成因分析

塔里木油气区的砂岩储集层中,以胶结物形式存在的方解石相当普遍,并直接影响砂岩储集性能。应用同位素示踪原理探讨砂岩储集层中碳酸盐胶结物的来源及形成机理十分必要。根据碎屑岩油气藏在塔里木盆地分布特点,选择了７个主要含油气区块及含油层系的砂岩样品,进行了碳酸盐胶结物碳、氧稳定同位素分析。认为：部分志留系、石炭系以及二叠系、泥盆系的砂岩碳酸盐胶结物为“成岩碳酸盐”,其形成与油气无关。侏罗系、三叠系和石炭系的大部分砂岩碳酸盐胶结物同位素组成显示其成因为与有机质有关的碳酸盐,即有机质在热催化作用下产生了烃类与ＣＯ２,这时的ＣＯ２与油气一道进入储集层,并与Ｃａ２＋结合,以碳酸盐胶结物的形式沉淀。由此可以判断与油气有关的砂岩储集层及分布地区。东河塘石炭系砂岩中碳酸盐胶结物的同位素特征显示出,该套砂岩经过了抬升－浅埋受大气淡水淋滤,又再次埋深的埋藏历程,这是该区形成优质储集层的一个主要因素。图２参５（邹冬平摘     

鄂尔多斯盆地延长组储层胶结物形成机理及地质意义

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组储层普遍具有岩石成分复杂、成熟度低、磨圆度低和物性较差的特征．属典型的特低孔、低渗储层。强烈的胶结作用和压实作用为储层致密的主要控制因素。应用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）和偏光显微镜等对胶结物的分布、组合类型及赋存状态进行了分析,在借鉴现代湖泊沉积学研究的基础上。探讨了沉积和地层流体化学组成与黏土、碳酸盐和硅质胶结物的关系。结果表明：沉积流体控制了陆源碎屑黏土矿物在湖盆中的分布,控制了陆源碎屑黏土矿物向自生黏土矿物的转化．控制了碳酸盐胶结物的形成与分布。地层流体化学组成为胶结物的形成提供了物质基础和特定的成岩环境。该研究成果为有利成岩相定性一半定量预测提供了依据。     

准噶尔盆地南缘安集海河组砂岩碳酸盐胶结物特征

准噶尔盆地南缘古近系安集海河组砂岩普遍存在碳酸盐胶结作用,是导致储层物性变差的重要因素.利用镜下观察、碳氧同位素分析等方法,在分析碳酸盐胶结物岩石学特征的基础上,探讨了碳酸盐胶结物形成环境、时期及其对储层物性的影响.安集海河组砂岩碳酸盐胶结物主要为含铁方解石,形成于成岩晚期.受有机质演化及其流体运移的影响,δ13 CPDB值大多为-10‰～-3‰,δ18OPDB值多为-15‰～-10‰.古盐度计算结果表明碳酸盐胶结物形成于淡水环境;大部分方解石为晚期较高温度下形成的.有机酸溶蚀形成的次生孔隙发育带对应于δ13 CPDB值负偏移的井段.碳酸盐胶结物充填粒间孔隙,使储层的有效孔隙度大大降低.     

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩储层方解石胶结物特征

鄂尔多斯盆地南部上古生界山西组—下石盒子组砂岩储层岩性致密,方解石的后期胶结作用是导致储层致密化的重要因素之一.镜下观察、包裹体测温、氧碳同位素分析和电子探针微量元素分析证实,方解石主要形成于成岩晚期,在遭受强压实作用和早期胶结作用之后,储集岩的孔隙度和渗透性降低,成岩环境开放性变差,伴随着有机质的降解而形成大量的二氧化碳,造成方解石沉淀.这种后期的方解石胶结物主要充填剩余粒间孔隙,使储层的有效孔隙度大大降低.并且由于方解石胶结物形成时代晚,其后储层未受到其他建设性成岩作用的明显改造,所以方解石胶结物的发育程度对储集物性具有明显的控制作用.     

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。     

致密砂岩储层流体差异性赋存特征——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组为例

为探讨致密砂岩油藏储层流体差异性赋存特征,以鄂尔多斯盆地HQ地区三叠系延长组长6、长8油层组及HS地区长6、长8油层组为研究对象,利用核磁共振技术、高速离心实验,按渗透率区间、地区、目的层层位定量分析储层岩石可动流体含量、不同级别喉道控制的可流动孔隙空间等储层流体差异性赋存特征。不同渗透性级别的储层中,不仅总可动流体饱和度差异较大,而且可动流体赋存的喉道区间也存在较大差异。渗透性好,可动流体由较大喉道控制;渗透性差,可动流体主要由较小喉道控制。在较小喉道半径区间（小于临界喉道半径）,随喉道半径增大,可动流体饱和度增加;在较大喉道半径区间（大于临界喉道半径）,随喉道半径增加,可动流体饱和度降低。渗透性越好的样品,其临界喉道半径越大。不同地区、不同层位,总可动流体饱和度值由高到低的顺序依次为HQ长8、HS长8、HQ长6、HS长6。     

Genesis of the high gamma sandstone of the Yanchang Formation in the Ordos Basin, China: A reply

The authors of ’Genesis of the high gamma sandstone of the Yanchang Formation in the Ordos Basin, China’ questioned the viewpoint that high-gamma-ray sandstone might be caused by homochronous sedimentary volcano tuff ash or previous tuff. The authors argued that the main reason for the high-gamma-ray sandstone should be from high Th and U contents in zircon. In reply, we discuss the problems with the authors from the category of high-gamma-ray sandstones, rock characteristics, and possible sources of radioactivity. The results still indicate that the high gamma ray characteristics might be caused by homochronous sedimentary volcano tuff ash or reworked previous tuffs.     

鄂尔多斯盆地延长组长101 期沉积特征

鄂尔多斯盆地三叠统延长组长 10₁ 期发育河流-三角洲-湖泊沉积体系,河流相中辫状河道和曲流河道,三角洲相中辫状水下分流河道、陆上分流河道、水下分流河道和河口坝等沉积均发育砂岩。在沉积相研究的基础上,分别对各沉积微相砂岩的沉积特征进行了深入研究。 鄂尔多斯盆地西部的辫状河道、辫状分流河道及辫状水下分流河道砂岩主要发育有冲刷面、槽状交错层理、板状交错层理和平行层理等,以向上变细的正粒序为主,砂岩粒度概率曲线主要为两段式或三段式;盆地东部的曲流河道、陆上分流河道、水下分流河道和河口坝砂岩主要发育有冲刷面、槽状交错层理、板状交错层理、平行层理和砂纹层理等,以向上变细的正粒序为主,见向上变粗的逆粒序,砂岩粒度概率曲线主要为两段式或三段式,可见四段式。通过进一步的对比分析,认为盆地内长 10₁ 期辫状河道、辫状分流河道、曲流河道和陆上分流河道中砂体较发育,辫状水下分流河道、水下分流河道和河口坝砂体次之。     

Genesis of the high gamma sandstone of the Yanchang Formation in the Ordos Basin, China

Recently, more attention has been paid on the high gamma sandstone reservoirs of the Yanchang Formation in the Ordos Basin, China. These high gamma sandstones have logging characteristics different from conventional sandstones, which influences the identification of sandstone reservoirs. Zhang et al (2010) proposed that the high gamma sandstones of the Yanchang Formation might be the result of re-deposition of homochronous sedimentary tuffs or previous tuffs as a part of the sandstone. However, we present a different viewpoint: 1) few tuffs or tuff debris have been found in the high gamma sandstones of the Yanchang Formation; 2) high gamma (or high Th content) sandstones of Yanchang Formation are not related to either clay minerals or feldspar; 3) the heavy minerals in the sandstone reservoirs of the Yanchang Formation are dominated by zircon, which is characterized by abnormally high Th and U contents, up to 2,163 ppm and 1,362 ppm, respectively. This is sufficient to explain the high gamma anomaly. The conclusion is that the high gamma value of the Yanchang Formation sandstones might be caused by zircon with high Th and U contents in sandstones rather than from the tuff components.     

鄂尔多斯盆地白豹地区长6 砂岩成岩作用与成岩相研究

上三叠统延长组6 段是鄂尔多斯盆地白豹地区重要的勘探目的层, 也是典型岩性- 地层油藏。文章在岩心和沉积相分析基础上, 结合铸体薄片、扫描电镜和电子探针等分析化验资料, 对长6砂岩的成岩作用进行系统研究, 确定对储层起破坏作用的成岩作用主要有压实- 压溶作用、胶结作用和充填作用, 起建设性成岩作用的主要有早期绿泥石和白云石的环边胶结作用、溶蚀作用和破裂作用。综合成岩作用方式的组合类型和演化序列, 认为长6 砂岩的成岩演化主体已进入中成岩阶段B 期。在建立成岩演化模式的基础上, 对成岩相组合特征进行了初步研究, 划分出压实- 胶结成岩相组合、压实成岩相组合和胶结- 溶蚀成岩相组合, 分析了成岩相组合与储层发育的关系及其区域分布规律, 为进一步的岩性- 地层油藏的成藏规律分析和储层预测提供了依据。     

致密砂岩孔隙演化特征及其成岩作用对储层质量的影响——以鄂尔多斯盆地马岭南延长组长8储层为例

成岩演化的差异性是导致储层微观孔喉结构差异、影响致密砂岩储层储集性能及渗流能力的主要原因。通过岩石铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、X衍射、高压压汞和核磁共振等多种测试手段,对鄂尔多斯盆地马岭南地区长8储层的成岩作用和孔隙演化历史进行定量研究。长8砂岩岩石类型相近,成分成熟度低而结构成熟度较高,处于中成岩A期晚期到B期早期。成岩演化差异性主要体现在刚性颗粒与塑性颗粒含量的不同对压实作用的影响。压实程度相对强的砂岩,溶蚀作用是控制储层质量的主要因素;经历了一定压实作用的砂岩,残余粒间孔仍发育,绿泥石薄膜及钙质胶结物的充填程度是影响储层质量的关键因素。孔隙演化定量计算表明,压实作用孔隙减少率平均在49.51%,胶结作用孔隙减少率平均在30.6%,溶蚀作用孔隙增加率平均在7.0%,压实作用是导致本地区储层致密化的主要因素。不同成岩改造类型对储层孔隙结构发育特征的影响具有差异性。绿泥石薄膜发育的储层质量最好,长石溶蚀为主的储层,储集能力较好,但渗流能力相对较差;压实压溶作用强烈和钙质胶结充填为主的储层,其储层质量相对较差。压实程度、绿泥石胶结、溶蚀程度和钙质充填程度是影响储层孔径大小、储集性和渗流能力的主要因素。     

鄂尔多斯盆地定边—安塞地区延长组下组合储层特征

根据普通薄片、铸体薄片、扫描电镜和岩心分析等资料,对定边—安塞地区（包括定边、吴起、志丹、安塞4个地区）储层岩石学特征、物性特征及影响因素进行了分析.结果表明：吴起与安塞地区为单物源沉积,岩石类型主要为长石砂岩,定边与志丹地区为多物源沉积,岩石类型多样,主要为长石砂岩和岩屑长石砂岩;储层以原生粒间孔和次生溶孔为主,具有低—特低孔隙度和低—超低渗透率特征;受沉积微相和成岩作用的影响,在平面上吴起与定边地区物性最好,志丹地区物性次之,安塞地区物性较差,纵向上长10物性最好,长9物性次之,长7和长8物性均较差.     

鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征及成因

裂缝发育程度与类型是影响致密砂岩储层能否获得油气高产稳产的重要因素。目前,鄂尔多斯盆地延长组致密砂岩储层勘探开发高度重视构造裂缝,而对层理缝的关注甚微。近期勘探开发实践表明,致密砂岩储层层理缝发育对油气富集具重要影响。综合利用野外露头观察、岩心描述分析与薄片观测,系统表征鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝特征,并分析其成因机理。结果显示:鄂尔多斯盆地延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝多近水平或低角度发育,裂缝开度较小;横向上常断续分布,延伸不远;垂向上彼此独立,基本无联系,其发育分布具强非均质性,可被构造裂缝切割;岩心中发育的层理缝多存在油浸或油迹显示。分析认为:自晚燕山期,长7油层组致密砂岩储层内层理缝开始大规模形成,其发育分布受流体压力、构造应力以及溶蚀作用等多种地质因素综合控制。延长组长7油层组致密砂岩储层层理缝对鄂尔多斯盆地致密油勘探开发的地质意义主要体现在其储集效应,层理缝差异发育是造成鄂尔多斯盆地致密油非均质分布及影响单井产能的重要因素,其发育区可能是致密油勘探开发的"甜点区"。     

鄂尔多斯盆地延长组成岩流体滞留效应与致密砂岩储层成因

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩储层主要是致密低渗透储层。平缓的构造背景、储层胶结物含量及类型的差异、包裹体均一温度、碳酸盐胶结物碳氧同位素分析及地层水特征均证明,鄂尔多斯盆地上三叠统延长组砂岩储层中成岩流体存在滞留效应。尽管碎屑矿物颗粒被烃源岩生烃过程中排出的有机酸溶蚀,但由于地层平缓、成岩流体难以迁移而滞留在原来的孔隙中,形成了大量自生胶结物沉淀。孔隙度演化计算表明,除成岩压实减孔作用是导致延长组砂岩储层致密的主要因素外,成岩流体滞留效应造成延长组砂岩储层中自生黏土矿物和碳酸盐等胶结物发育,由此导致的强胶结效应是储层致密、强含油非均质性的主要原因,且其减孔作用与成岩压实作用几乎相同。     

致密砂岩孔喉大小表征及对储层物性的控制——以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例

孔喉大小是评价储层质量的重要因素,而致密砂岩储层孔喉分布较强的非均质性使其表征难度较大。在分析目前孔喉表征方法的基础上,通过场发射扫描电镜、高压压汞和恒速压汞等实验,研究了鄂尔多斯盆地陇东地区延长组7段致密砂岩储层孔喉大小分布特征及其对储层物性的控制作用。结果表明:储层孔隙类型主要为剩余粒间孔、溶蚀孔、微孔和少量微裂缝;高压压汞表征孔喉的大小分布在0.014 8~40μm,大于1μm的孔喉分布较少;恒速压汞测试表明对于不同物性的样品其孔隙半径分布相对集中,主要分布在80~350μm;喉道半径则表现出较强的非均质性,分布在0.12~30μm;高压压汞和恒速压汞结合有效地表征了致密砂岩储层整个孔喉分布特征,孔径分布在0.0148~350μm。储层渗透率主要由比例较小的大孔喉(大于R_(50))所控制,对于渗透率大于0.1 mD的致密砂岩,其渗透率主要由微孔和中孔所控制,而小于0.1 mD的致密砂岩则主要由纳米孔和微孔所控制;此外,小孔喉的比例随着渗透率的减小而增加,虽然其对渗透率影响较小,但对储层储集性的影响却十分重要。