川东地区石炭系碳酸盐岩储层成因机理及主控因素研究
川东地区石炭系黄龙组层序地层
川东地区石炭系黄龙组层序地层川东地区石炭系黄龙组油气资源丰富,是四川盆地最重要的天然气产层之一。
根据区域地质背景、岩心观察和测井特征等资料,将川东地区石炭系黄龙组划分为1个三级层序,Ⅰ型层序界面是该地区主要的层序界面,初始海泛面和最大海泛面可作为地层界线,并据此分为三个体系域:低位体系域(LST)、海侵体系域(TST)和早期高位体系域(EHST)。
继而可划分出三个岩性段,黄龙组一段、黄龙组二段、黄龙组三段,其中,黄龙组一段与低位体系域相当,黄龙组二段与海侵体系域相当,黄龙组三段与早期高位体系域相当。
标签:川东;石炭系;黄龙组;层序地层川东地区石炭系黄龙组自1977年钻获工业气流以来,已成为四川盆地最重要的天然气产层之一[1-2]。
因此,有必要研究对于储层发育和油气成藏具有重要意义的层序地层学。
关于研究区石炭系黄龙组层序地层,前人提出了很多不同的观点:有学者根据Galloway成因层序地层学,将研究区黄龙组划分为一个三级层序、三个四级层序和七个五级层序[3];也有学者将黄龙组划分为1个三级Ⅰ型层序和分别相当于C2hl1、C2hl2、C2hl3三个岩性段的低位体系域、海侵体系域和早期高位体系域[4-5]。
本文通过岩心观察及测井资料解释[6-7],以P.R.Vail 经典层序地层学为理论依据,对川东地区石炭系黄龙组进行层序地层学研究,以期为研究区碳酸盐岩的勘探奠定理论基础。
1 区域地质概况川东地区北抵城口、南达涪陵、西至南充、东邻巫山,面积约5.78万km2。
构造上隶属于川东高陡弧形褶皱带。
受海西运动影响,研究区石炭系黄龙组地层不完整,其顶部与下二叠统梁山组呈不整合接触[8]。
2 层序界面及体系域界面的识别2.1 层序界面识别(1)Ⅰ型层序界面。
Ⅰ型层序是由于海平面上升速率低于盆地上升速率或海平面下降速率大于盆地的沉降速率形成的层序边界。
早石炭世,川东地区由于加里东运动,海平面上升速率低于地层抬升速率;晚石炭世,川东地区由于云南运动以及沉积物沉积速率等影响,相对海平面下降。
中国碳酸盐岩油气藏开发前程远大——访中国工程院院士、中国石油化工集团公司副总工程师李阳
问:李院士,中国碳酸盐岩油气藏主要特征有哪些?答:碳酸盐岩所指的是由沉积形成的碳酸盐矿物组成的岩石总称,主要为石灰岩和白云岩两类。
碳酸盐岩圈闭中所聚集的油气聚集我们就称之为碳酸盐岩油气藏。
该油气藏在全球油气开采中占有极为重要的地位。
据统计,碳酸盐岩油气资源量约占全球油气资源总量的70%,已探明的油气可采储量约占全球可采储量的50%,产量占63%。
中国碳酸盐岩油气藏具有资源丰富、油气藏类型多、地质条件复杂的特点。
我国碳酸盐岩油气探明储量主要分布在塔里木、四川、渤海湾、鄂尔多斯和珠江口盆地。
其中,石油储量主要分布在塔里木、渤海湾和珠江口盆地,天然气储量主要分布在四川、鄂尔多斯和塔里木盆地。
截至2015年底,中国共发现碳酸盐岩油气田234个。
问:中国碳酸盐岩油气藏勘探开发主要经历了哪些阶段?答:中国碳酸盐岩油气开发利用具有悠久的历史。
早在汉代,四川盆地就已经出现天然气井。
1840年以前,自贡地区产生了中国最早的自流井气田,都是碳酸盐岩气藏。
1840年以后,开始开采三叠系嘉陵江组碳酸盐岩中的天然气。
1949年以来,碳酸盐岩油气藏一直是油气勘探开发的重要领域,根据开发建设情况,可以划分为四个阶段:第一阶段是以四川盆地为重点的油气开发阶段(1950-1975年)。
四川盆地是中国大型含油气盆地之一,大规模勘探始于1953年,以地表油气显示以及与构造相关的裂缝气藏为主要勘探目标,相继发现了卧龙河气田(1957年)、威远气田(1964年)、中坝气田(1971年)等大中型气田。
1974年四川盆地天然气年产量达到30亿立方米。
第二阶段是以任丘油田为代表的前第三系裂缝潜山油气藏开发阶段(1975-1996年)。
与气田相比,中国碳酸盐岩油田勘探开发时间晚一些。
1975年在渤海湾第三工作中的李阳院士中国碳酸盐岩油气藏开发前程远大——访中国工程院院士、中国石油化工集团公司副总工程师李阳■ 本刊特约记者王大锐从20世纪50年代规模化勘探开发至今,我国已有近70年碳酸盐岩油气藏的开发历史。
碳酸盐岩储层多重孔隙类型反演
1861 引言碳酸盐岩分布面积占全球沉积岩总面积的20%,所蕴藏的油气储量占世界总储量超过一半。
与碎屑岩储层相比,碳酸盐岩储层在胶结、压实和溶蚀等成岩作用改造下使得次生孔隙和裂缝非常发育,导致其孔隙结构异常复杂[1]。
一般而言,碳酸盐岩孔隙类型可分为铸模孔、粒内溶孔、粒间溶孔、晶间孔和裂缝等,这些复杂多变的孔隙结构会对碳酸盐岩的弹性性质产生显著影响,增加碳酸盐岩储层地震定量刻画多解性和不确定性。
因此,岩石孔隙结构表征对碳酸盐岩储层物性预测和流体识别具有重大意义。
实验室测量是识别或半定量表征孔隙结构的重要手段,主要是利用岩石薄片分析、CT扫描和扫描电镜等成像技术及高压压汞实验与核磁共振测量获取可以表征孔隙结构的特征参数,如比表面积、喉道、孔喉比、孔隙尺寸分布和孔隙形状(孔隙周长与孔隙面积的比值)等[2]。
需要指出的是,实验测试方法尽管可以准确成像岩石内部固体颗粒与孔隙的复杂几何形状,但是有限的岩芯样品难以获取准确、全面的孔隙结构分布特征的连续性评价。
目前,孔隙结构测井评价聚焦单一孔隙结构预测,如声波和电阻率测井分别用于估算基质孔隙度和裂缝孔隙度,缺少多重孔隙结构同步评价技术。
岩石物理模型搭建了岩石物性参数和孔隙结构与弹性性质之间的量化关系,为孔隙结构定量表征奠定了重要的理论基础。
常用于研究碳酸盐岩孔隙结构的等效介质理论,包括Mori-Tanaka (MT)模型、Kuster-Toksoz (KT)模型、自相容近似模型 (SCA) 和微分等效介质理论 (DEM)等。
这些基于单一孔隙纵横比假设的理论模型难以准确描述复杂多重孔隙碳酸盐岩储层。
为此,碳酸盐岩储层多重孔隙类型反演杜苗1 张盟勃2,3 刘峰2,3 巨美歆2,3 罗晓芸11. 长江大学地球物理与石油资源学院 湖北 武汉 4301002. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室 陕西 西安 7100163. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院 陕西 西安 710016摘要:碳酸盐岩储层具有非均质性强、孔隙结构复杂和孔隙类型多样等特征,显著影响了岩石弹性性质和地震响应,给地震定量解释带来了巨大挑战。
碳酸盐岩储层损害机理及保护技术研究现状与发展趋势
碳酸盐岩储层是石油和天然气的重要储集岩层之一,其储层损害机理及保护技术一直备受关注。
近年来,随着石油勘探开发的深度和范围的不断扩大,碳酸盐岩储层的地质特征、储层损害机理及保护技术研究也日益深入。
本文将从深度和广度两个维度,全面评估碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的研究现状与发展趋势,并据此撰写一篇有价值的文章。
我们将从碳酸盐岩储层的地质特征和储层损害机理入手,深入探讨碳酸盐岩储层的形成、特点及存在的问题。
碳酸盐岩储层由碳酸盐矿物组成,受成岩作用和构造变形影响,具有孔隙度高、渗透性好等特点。
然而,由于地层压力、温度、化学作用等因素的影响,碳酸盐岩储层也容易发生溶蚀、孔隙结垢、胶结物侵袭等损害,降低储层的物性参数,限制了油气的产出。
我们将从碳酸盐岩储层保护技术的现状和发展趋势入手,广泛盘点当前国内外碳酸盐岩储层保护技术的应用情况及研究成果。
在现有技术上,人们采用化学防护剂、物理治理技术、微生物修复等多种手段来保护碳酸盐岩储层。
另外,随着科技的不断发展,人们还研究出了纳米技术、智能监测技术等新型保护技术,并尝试在实际油田开发中应用。
接下来,我们将对上述内容进行总结和回顾,深入分析碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的发展趋势。
可以预见,随着我国油气资源勘探开发的不断深入,碳酸盐岩储层的保护技术必将实现由传统向现代、由粗放向精细的转变。
我们需要不断加强基础理论研究,深入探索碳酸盐岩储层损害机理,并积极推进新型保护技术的研究与应用,以提高油气田开发的可持续性和经济效益。
我将共享我对碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的个人观点和理解。
在我看来,碳酸盐岩储层的保护工作具有重要的现实意义和战略意义,应加大研究力度,积极开展技术创新,提高油气资源的综合开采效率,实现可持续发展。
通过本文深入介绍碳酸盐岩储层损害机理及保护技术的研究现状与发展趋势,我相信读者对此话题会有更深入的了解。
在今后的工作中,希望能够加强碳酸盐岩储层保护技术的研究,为推动我国油气勘探开发事业迈上一个新的台阶做出更大的贡献。
《2024年缝洞型碳酸盐岩油藏流动机理研究》范文
《缝洞型碳酸盐岩油藏流动机理研究》篇一一、引言缝洞型碳酸盐岩油藏因其独特的储层结构与地质特性,成为石油工业领域的研究重点。
了解并掌握其流动机理对于提升油田开采效率及经济效益具有至关重要的意义。
本文将重点对缝洞型碳酸盐岩油藏的流动机理进行研究与分析,为石油开发提供理论依据与指导方向。
二、碳酸盐岩储层基本特性碳酸盐岩储层以其多孔性、多缝性及复杂的洞穴系统为特点,这些特性为油气的储存提供了良好的条件。
储层中的裂缝和洞穴系统为油气提供了流动通道,同时也影响了油气的分布与流动规律。
三、流动机理分析1. 流体在缝洞系统中的流动流体在缝洞系统中的流动受到多种因素的影响,包括储层岩石的物理性质、流体本身的性质以及地质构造等。
流体的流动往往在裂缝和洞穴系统中形成复杂的网络结构,表现出非线性流动的特点。
2. 毛细管作用力对流体的影响毛细管作用力是影响缝洞型碳酸盐岩油藏流体的关键因素之一。
由于储层岩石的多孔性,毛细管作用力在油水的运移和分配中起到重要作用,尤其是在油气采收过程中,毛细管力对采收率有显著影响。
3. 流体在多孔介质中的渗流流体在多孔介质中的渗流是一个复杂的过程,涉及到流体的物理性质、多孔介质的特性以及流体与岩石之间的相互作用。
多孔介质中的渗流规律对于预测油藏的产能及制定开采策略具有重要意义。
四、研究方法与实验分析1. 实验室模拟实验通过实验室模拟实验,可以更好地理解缝洞型碳酸盐岩油藏的流动机理。
实验中可以模拟不同地质条件下的流体流动过程,观察流体在多孔介质中的分布和流动规律。
2. 数值模拟分析利用数值模拟技术对缝洞型碳酸盐岩油藏进行建模和分析,可以更准确地预测流体的流动状态和分布规律。
通过对比模拟结果与实际生产数据,可以验证模型的准确性,并为优化开采策略提供依据。
五、结论与展望通过对缝洞型碳酸盐岩油藏的流动机理进行研究,可以得出以下结论:1. 缝洞型碳酸盐岩储层的流动机理受到多种因素的影响,包括储层岩石的物理性质、流体本身的性质以及地质构造等。
碳酸盐岩的成因与形成机制
碳酸盐岩的成因与形成机制碳酸盐岩是一类重要的沉积岩,广泛存在于地球的陆地和海洋中。
它是由碳酸盐矿物所组成的,主要包括方解石、白云石和菱镁矿。
碳酸盐岩的成因和形成机制是地质学中一个重要的研究领域,涉及到地球的化学、物理和生物过程。
碳酸盐岩的成因可以归纳为三个主要模式:生物成因、化学成因和物理成因。
生物成因是指生物活动对碳酸盐岩形成的贡献。
在海洋中,海洋生物通过取水中的溶解碳酸盐离子,结合其骨骼和贝壳形成碳酸钙。
随着时间的推移,这些碳酸钙积累并逐渐形成了碳酸盐岩。
著名的例子包括珊瑚礁和贝壳堆积。
化学成因是指地球化学过程对碳酸盐岩形成的影响。
地壳中富含碳酸盐岩形成的元素,例如钙、镁和碳等。
在地下水的溶蚀作用下,这些元素会溶解并通过水流运输到其他地方。
当溶解的元素超过饱和度时,它们会重新结晶并形成碳酸盐矿物,从而形成碳酸盐岩。
典型的化学成因碳酸盐岩形成地点包括溶洞和石笋。
物理成因是指物理过程对碳酸盐岩形成的作用。
其中最重要的过程是沉积作用。
在过去的数百万年中,地球上的海洋和湖泊中积累了大量的有机和无机碎屑。
当这些沉积物沉积在一起时,由于重力和压力的作用,它们逐渐形成了碳酸盐岩。
典型的物理成因碳酸盐岩包括泥岩和砂岩。
除了以上三种成因,碳酸盐岩的形成还受到地壳运动和气候变化的影响。
地壳运动可以改变地层的倾角和层序,从而影响碳酸盐岩的形成。
气候变化可以改变碳酸盐岩形成的环境条件,例如沉积速率、溶解度和生物活动,因此对碳酸盐岩的形成也有重要影响。
在地球的漫长历史中,碳酸盐岩的形成在一定程度上塑造了地球的地貌和地质演化。
例如,著名的喀斯特地貌就是由碳酸盐岩的溶蚀作用形成的。
溶洞、地下河流和石柱等地貌特征都是因碳酸盐岩形成和溶蚀作用而形成的。
碳酸盐岩的成因和形成机制是地质学研究中的重要课题,对于了解地球的演化历史和地质过程具有重要意义。
在未来的研究中,我们希望通过进一步的实地调查和实验研究,更好地理解碳酸盐岩的形成过程,并探索其在地球科学及相关学科中的应用前景。
混积背景下碳酸盐岩储层形成机理
混积背景下碳酸盐岩储层形成机理塔里木盆地巴楚-麦盖提地区石炭系是一套碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积的地层,不仅沉积序列上表现为碎屑岩与碳酸盐岩的交互沉积,微观结构上也存在陆源碎屑-碳酸盐的混积。
通过岩石学特征研究,重新对混积岩进行了成分分类,分析了研究区每类混积岩的分布。
利用Mount的成因分类方案,对研究区不同混积岩的成因进行了分析。
在明确混积岩基本特征的基础上,对巴楚-麦盖提地区石炭系的层序地层和沉积相开展了研究。
利用Vail的层序地层划分方法,将研究区石炭系划分为4个三级层序,并且研究了混积岩在层序地层中的分布及其混积成因。
海侵体系域早期和高位体系域晚期的混积岩以相缘混合为主,而发育在海侵体系域晚期和高位体系域早期的混积岩则主要为间断混合和相缘混合。
海平面变化与混合沉积的关系反映在物源输入的数量上,因此高水位体系域是混积最易发生的时期。
研究区石炭系发育障壁滨岸-碳酸盐岩台地沉积体系。
通过对沉积特征的研究,建立了混积潮坪、混积泻湖和混积台地三种沉积模式,提出了混积台地的间断混合与早期成岩变化存在联系。
石炭系混合沉积的普遍发育具有特殊性,与石炭纪处于海西造陆运动中晚期存在多个剥蚀区,以及全球海平面经历了4次升降有关。
本论文旨在研究混合沉积与碳酸盐岩油气储层的关系。
研究区小海子组和生屑灰岩段碳酸盐岩储层均具有混合沉积的背景。
通过储层四性特征研究,明确了有效的油气储集岩为小海子组的残余粒屑/砾屑灰质白云岩/白云岩和亮晶粒屑/砾屑灰质白云岩,以及生屑灰岩段的含膏粉晶含灰白云岩/白云岩,其中均含陆源碎屑,为混积型碳酸盐岩。
通过岩相学、地球化学等分析手段,对这几类主要储集岩的成岩作用进行了研究,明确了对储集性影响最大的成岩作用为胶结作用、白云石化作用、溶蚀作用和自生矿物充填。
混积型碳酸盐岩特殊的成岩作用类型包括石英次生加大和自生地开石/高岭石的沉淀。
碳酸盐岩台地上的混积作用以间断混合为主,通过分析认为研究区石炭纪间断混合的水文驱动力是与巨型季风气候相关的岸流。
碳酸盐岩基础知识
四川盆地川东北地区二叠系至中三叠统为碳酸盐岩台地相沉积,沉积了以石灰岩、白云岩、膏盐岩为主的岩类。
始终以来,该区是四川盆地油气开发的主要层系,并以中下三叠统、二叠系、石炭系海相碳酸盐岩为主要目的层。
在碳酸盐岩岩类中,对于石灰岩、白云岩及二者的过渡型岩石,现场肉眼不易区分,常使用化学鉴定法,如稀盐酸法、三氯化铁染色法、硝酸银和铬酸钾染色法来加以鉴定。
同时还可结合录井参数如钻时相对变化量、扭矩相对变化量等来关心判定岩性。
酸盐岩储集层,由于猛烈的次生变化,特别是胶结作用和溶解作用使储集空间具有类型多样、构造简单和分布不均的特点,因此在碳酸盐岩地质录井中必需把握以下要点:1、在岩性观看和描述时,要特别留意白云岩和白云石化,尤其要留意由潮间和浅滩环境形成的粉晶白云岩或粒屑白云岩;大气淡水与海水混合作用形成的中-细晶白云岩、礁块白云岩;潮间-潮上带形成的粉晶白云岩、角砾白云岩。
2、留意对粗构造岩石的观看和描述。
主要为发育滩相带及斜坡相带,在纵向上发育于沉积旋回中部的水退阶段的岩石,如粗粒和粗晶鲕状灰岩、介屑灰岩、碎屑灰岩、生物碎屑灰岩和礁灰岩等。
3、留意对岩石缝、洞、孔的观看统计一是留意观看统计岩屑中的次生矿物,留意争论统计次生矿物的总量和自形晶含量,求出它所占次生矿物的百分比,绘制出自形晶次生矿物百分比曲线,再结合钻时曲线,推断缝洞发育层段。
二是留意对储层岩心孔、洞、缝的观看统计,留意统计张开缝、未充填缝-半充填缝、洞的数量,留意观看裂缝与裂缝、孔洞与孔洞、裂缝与孔、洞的相互关系;留意统计分析缝洞层的孔、渗性。
三是留意对钻进中钻井参数特别状况的把握与分析,当发生钻具放空、钻时降低、泥浆漏失或跳钻、蹩钻等现象时,为钻遇洞缝层的标志,常有井漏、井喷或流体产出。
四是留意对岩石薄片显微孔、缝的统计分析。
鉴于碳酸盐岩组构的简单性,在现场录井工作中仅凭肉眼及放大镜观看,已不有满足需要,承受薄片鉴定技术已成为必不行少的重要手段。
四川盆地川东地区滑脱构造特征
四川盆地川东地区滑脱构造特征王志勇;康南昌;李明杰;臧殿光;张怡;杨昕【摘要】川东地区发育多套滑脱层,多期次构造运动形成多种构造样式,查清构造发育特征及其与油气的关系非常重要.为此,以地震资料为基础,结合钻井、地质等资料,分析川东地区主要滑脱层的分布、滑脱构造特征、构造样式、成因机制及其与油气成藏的关系.研究发现,川东地区发育以寒武系和三叠系膏盐岩为主的多套滑脱层,挤压变形后形成多滑脱层构造.以两套膏盐岩顶底为界,纵向分为上、中、下三个构造变形层,上构造层发育北东向展布的“侏罗山式”褶皱,中构造层变形复杂,断裂发育,形成冲起构造、滑脱褶皱、断层传播褶皱、双重构造等多种构造样式,下构造层以发育大型宽缓背斜为主.构造挤压、差异负载和重力作用是川东多滑脱层构造发育与演化的主控因素;膏盐岩滑脱层、滑脱断层及相关构造与油气成藏关系密切,寒武系盐下构造是重要的油气聚集场所.【期刊名称】《石油地球物理勘探》【年(卷),期】2018(053)0z1【总页数】11页(P276-286)【关键词】四川盆地川东地区;膏盐岩滑脱层;滑脱构造;构造分层;断层相关褶皱【作者】王志勇;康南昌;李明杰;臧殿光;张怡;杨昕【作者单位】东方地球物理公司研究院,河北涿州072751;东方地球物理公司,河北涿州072751;东方地球物理公司研究院,河北涿州072751;东方地球物理公司研究院,河北涿州072751;东方地球物理公司研究院,河北涿州072751;东方地球物理公司研究院,河北涿州072751【正文语种】中文【中图分类】P6310 引言滑脱构造指由于变形所引起的沿一个或几个地层层面的脱离,脱离面两侧地层的变形各自独立或部分独立。
滑脱面的存在是滑脱构造发育的前提条件,顺层发育的断层或断层系、岩性界面及区域不整合面等是产生构造滑脱的最有利部位[1]。
不同物质界面是产生滑脱构造的有利部位,产生滑脱断层的地层往往是低强度和高应变的软弱层,滑脱构造的形成和演化过程中往往伴随逆冲和褶皱作用。
碳酸盐岩的成因及其储层研究
碳酸盐岩的成因及其储层研究碳酸盐岩是一种由碳酸钙及其相关矿物质组成的岩石,是地球上最常见的一类岩石之一。
碳酸盐岩的成因与地质历史、地球化学和生物作用密切相关,同时其储层特性也对能源勘探、地质工程和环境保护等领域具有重要意义。
一、碳酸盐岩的形成碳酸盐岩的形成主要有两种机制,即沉积作用和溶蚀作用。
1. 沉积作用碳酸盐岩主要来自于海洋水体中的有机物和碱土金属离子的沉积。
在现代海洋中,海水中的有机物和离子在逐渐富集和沉积过程中,与周围环境发生相互作用,最终形成碳酸盐沉积物。
这些沉积物不断沉积、压实,经历长时间的地质作用,形成碳酸盐岩。
2. 溶蚀作用溶蚀是指水中溶解了物质,并将其从固体岩石中溶出的过程。
当地下水或地表水中含有碳酸根离子时,会与含有碳酸盐的固体岩石发生反应,产生溶蚀作用。
随着时间的推移,这些溶蚀作用导致岩石表面产生溶洞、溶蚀通道等特征,形成独特的溶蚀地貌。
溶蚀作用还可以使碳酸盐岩在高温高压环境下重新沉积,形成新的岩石。
二、碳酸盐岩储层的研究碳酸盐岩储层的研究对于油气勘探、储层预测和开发具有重要意义。
以下是碳酸盐岩储层的一些研究内容和方法。
1. 储层特征研究通过岩心分析、岩石薄片观察和扫描电子显微镜等技术手段,研究碳酸盐岩储层的孔隙结构、孔喉尺寸、孔隙度和渗透率等特征。
这些特征对于评价储层的物性、储层储油能力和储层渗透性具有重要意义。
2. 岩石物理特性研究通过测井数据分析、声波图像测井和地震资料处理等手段,研究碳酸盐岩储层的密度、声波速度、弹性参数、泊松比和抗压强度等岩石物理特性。
这些特性对于刻画岩石储层的物理状态、波动传播规律和流体特征有着重要影响。
3. 油气成藏规律研究通过油气地质学和油气地球化学研究,探索碳酸盐岩储层中油气的成藏规律、演化历史和主控因素。
在理解碳酸盐岩中油气的来源、演化和运移过程中,可以为油气勘探提供有力的依据和探索方向。
4. 模拟实验和数值模拟研究通过实验室模拟和数值模拟,对碳酸盐岩储层中的渗流、扩散和溶解等过程进行研究。
《2024年典型低渗碳酸盐岩储层微观孔隙结构特征与储层分类研究》范文
《典型低渗碳酸盐岩储层微观孔隙结构特征与储层分类研究》篇一一、引言随着油气勘探的深入,低渗碳酸盐岩储层逐渐成为重要的油气资源之一。
其微观孔隙结构特征对于储层的评价与开发具有重要影响。
本文旨在研究典型低渗碳酸盐岩储层的微观孔隙结构特征,以及基于这些特征的储层分类,以期为低渗碳酸盐岩储层的评价与开发提供科学依据。
二、研究区域与样品本研究选取了某地区典型低渗碳酸盐岩储层作为研究对象,采集了具有代表性的岩心样品。
通过对样品的观察与分析,揭示了该地区低渗碳酸盐岩储层的微观孔隙结构特征。
三、低渗碳酸盐岩储层微观孔隙结构特征1. 孔隙类型与分布低渗碳酸盐岩储层的孔隙类型主要包括粒间孔、溶洞孔、裂缝孔等。
其中,粒间孔是主要的储集空间,溶洞孔和裂缝孔对提高储层渗透率具有重要作用。
通过图像处理技术和孔隙度测量,我们发现在不同尺度下,各类型孔隙的分布和比例具有明显的差异性。
2. 孔喉特征低渗碳酸盐岩储层的孔喉特征是影响流体在储层中运移的关键因素。
本研究通过扫描电镜和压汞实验,揭示了该地区低渗碳酸盐岩储层的孔喉大小、形态及连通性。
结果表明,该地区低渗碳酸盐岩储层具有较小的孔喉半径和复杂的孔喉结构,导致流体在储层中的运移受到限制。
四、储层分类研究基于低渗碳酸盐岩储层的微观孔隙结构特征,我们进行了储层分类研究。
根据孔隙类型、孔喉特征及储层渗透率等因素,将该地区低渗碳酸盐岩储层分为以下几类:1. 高孔隙度、高渗透率储层:这类储层具有较好的储集和运移能力,是油气开发的主要目标。
2. 低孔隙度、高渗透率储层:这类储层虽然孔隙度较低,但具有较高的渗透率,对流体的运移具有一定的促进作用。
3. 高孔隙度、低渗透率储层:这类储层具有较好的储集能力,但渗透率较低,需要采取一定的措施提高其渗透率。
4. 复杂结构型储层:这类储层具有复杂的孔喉结构和连通性,需要结合地质、地球物理等多方面信息进行综合评价。
五、结论通过对典型低渗碳酸盐岩储层的微观孔隙结构特征进行研究,我们揭示了该地区低渗碳酸盐岩储层的孔隙类型、分布及孔喉特征。
层序地层学海相碳酸盐岩层序资料
一、碳酸盐岩沉积背景 1、碳酸盐岩沉积背景
◎盆地边缘的区域性碳酸盐台地和缓坡;
◎盆地边缘的区域性前积台地和滩;
◎浅海台地或孤立台地
◎盆地边缘的区域性碳酸盐台地和缓坡; ◎盆地边缘的区域性前积台地和滩; ◎浅海台地或孤立台地
1)盆地边缘的区域性碳酸盐台地和缓坡
百米; ◎斜坡上相带宽缓、不规则,没有明显的地 形 坡折; ◎在地震剖面上,缓坡沉积表现为低角度的S 型或叠瓦状前积结构 。
丘状反射
丘状反射
丘状反射
一、碳酸盐岩沉积背景
2.碳酸盐沉积相带 碳酸盐岩沉积模式的发展(福克,欧文,1965) 不同沉积相带具有不同的沉积背景。
在陆棚狭窄、陆棚边缘陡峭的地方, 相带分布窄而规则; 在台地和边缘区、陆棚区宽阔的地方, 相带分布较宽而复杂。
三个相区-能量的观点
Z
Y
X
三个相区九个相带(1975)
青鱼刺层理(潮间带下部—潮下带,涨潮流速 与退潮流速基本相当时出现)
2)浅海陆架相
2)浅海陆架相
◎由潮下骨屑泥灰岩、粒屑灰岩和砂屑灰岩 等岩性构成的、向上变浅的准层序组成。
◎若存在正常海水,则该相带动植物群发育, 包括珊瑚、软体动物、腕足动物、海绵类、 有孔虫及藻类等,生物扰动普遍。
◎海水盐度正常到中等盐度,水体循环程度 从低到中等偏高,这主要取决于台地边滩对 潮汐和潮流的限制程度。
◎由泥或粉砂级颗粒沉积物组成 ◎发育风暴成因纹层,藻纹层、
内碎屑层 ◎潮上环境位于平均高潮线以上, 从而具有泥裂、鸟眼构造
平均高潮线 平均低潮线
潮上带沉积(泥裂)
潮上带大量水平层理和液化流动 包卷层理和顶部的泥炭沉积
潮上带和潮间带波状叠层石
1)潮坪相
碳酸盐岩中硅质特征及其对储层的影响
矿物从 隐晶质到显 晶质的转化是一个持续 的过程 。此外 ,还有
晚期石英晶体析出(图 2一f)。可以说硅质的生成伴随碳酸盐岩
变的特征 .硅 质充填 与粒间孔及 鸟眼孔 中 古城 。蓬 莱坝组 .隐晶硅质 充填 与 白云石 晶间孔 、溶孔
式 出现 ,也 有 隐 晶 硅质 及 晶 粒 较粗 的石 英 (图 2-a);(2)往 往 以 中;fl古城.寒武系.白云岩发育溶孔 ,箭头所指为石英晶粒 .蓝色 为铸体 c孔 隙空间 l
1-b)
I
,
净
_ , 。
一
.
。
:.j j
图 1 碳酸 盐岩 中硅 质 的常 见产 状特征
图 2 碳 酸盐 岩 中硅 质矿 物 的常 见镜 下特 征
a塔里木盆地古城地 区.奥 陶系鹰 山组.团块 状、结核状燧石 ;l 塔西北 。奥陶系蓬莱坝组 .燧石
塔 a. 里术盆地古城地区 ,鹰 山组 .深灰一浅灰 色为隐晶一微晶质硅质(玉髓 ).灰 白色为细晶石英 .
2()18.09科 学技 术创 新 一3 一
碳 酸盐岩 中硅 质特 征及其对储层 的影 响
王德 民 (大庆 油 田有 限责 任公 司第九 采 油厂 ,黑 龙江 大庆 l63853)
摘 要 :硅质 岩是 以 SiO 为 主要 成分 的 一种 生 物和 化 学作 用成 因的沉 积岩 ,其 中燧 石常 常 与碳 酸 盐岩伴 生 ,表 现 为孤 立 或顺
交 代 方解 石 的 形式 产 出 ,且 常 见 原始 结构 的 幻影 (图 2-a~d); 燧 石结 核 顺层 产 j}I、碳 酸盐 岩 的层 理受 其 影 响 、硅 质结 构 选
(3)具 有 一定 的结 构 选择性 ,交代 原始 颗粒 的 多为 隐晶硅 质 或微 择 性 充填 于颗粒 内部等 特征 表 明 .其 形 成时 相 对较早 ,『JJ’能 为 晶石英 ,而交 代胶 结 物 的为微 晶 一是 粗 晶石英 (图 2-d、e、f);(4) 同生或 准 同生 阶段 形成 。硅质 交 代碳 酸盐 颗粒 、在 原油 充注
碳酸盐岩(carbonate rock)
碳酸盐岩(carbonate rock)主要由碳酸盐矿物(大于50%)组成的沉积岩。
主要矿物成分是方解石、白云石、铁白云石、菱镁矿等,其次为石英、云母、长石和粘土矿物等;化学成分主要为CaO、MgO和CO2,其次为SiO2 、TiO2 、FeO、Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O、H2O以及某些微量元素。
通常为灰色、灰白色。
性脆。
具粒屑(如岩屑、生物碎屑等)、生物骨架(如珊瑚、层孔虫等)、晶粒(粗晶、中晶、细晶、微晶等)和残余(残余生物、残余鲕状)结构。
构造类型复杂、多样,有叠层构造(如常见于潮坪地区的叠层石)、乌眼构造和缝合线构造。
多呈厚层或薄层状产出。
可分为石灰岩和白云岩两大岩石类型。
①石灰岩类。
主要矿物为方解石(>50%),其次为白云石、菱镁矿、石英、长石和粘土矿物等。
常见岩石类型有内碎屑灰岩,生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、石灰华和泉华等。
②白云岩类。
主要由白云石(>50%)组成,其次为方解石、菱镁矿、石英、长石、粘土矿物等。
常见岩石类型有同生白云岩、碎屑白云岩、成岩白云岩和后生白云岩等。
因受物理化学条件变化的影响,常发生白云岩化、膏化、硅化、重结晶及溶蚀等后生作用。
岩性较脆弱,易遭风化溶蚀,在碳酸盐岩发育地区常形成石林、溶洞、地下暗河等地貌景观,通称喀斯特地形。
碳酸盐岩在地壳中分布仅次于泥质岩和砂岩,约占沉积岩总面积的20%,几乎在各个地史时期都有形成。
中国各地,特别是西南地区,也广泛分布有碳酸盐岩,其成岩时代主要为震旦纪、寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。
许多金属矿产(如铜、铅、锌、汞、锑、钼、钴、银等)和非金属矿产(如重晶石、天青石、石棉、自然硫、水晶、萤石、冰洲石等)在成因上都与碳酸盐岩有关。
世界上与碳酸盐岩有关的石油和天然气储量占总储量的50%,产量约占总产量的60%。
流纹岩(rhyolite)一种酸性喷出岩。
成分与花岗岩相当。
灰白色或浅粉红色。
常见有流纹构造和斑状玻璃质、球粒、霏细、显微文象等结构。
沉积岩石学—— 碳酸盐岩
第六章碳酸盐岩(Carbonate rocks)第一节碳酸盐岩概论(General view of carbonate rocks)学时:7学时(其中理论教学3学时、实验4学时)基本内容:①基本概念:碳酸盐岩、颗粒、内颗粒(异化颗粒)、外颗粒、内碎屑、鲕粒、藻灰结核、球粒、晶粒、生物格架、泥、胶结物、叠层石、鸟眼构造、示底构造、缝合线。
②基本原理:碳酸盐岩的结构组分的类型及其含义、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别、叠层石形态与水动力和关系、碳酸盐岩的研究方法。
重点:碳酸盐岩的主要结构组分的特征、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别。
难点:内碎屑的成因、鲕粒的成因、灰泥与亮晶方解石的区别。
教学思路:首先简要介绍碳酸盐岩的成分特点,并从形成机理上与碎屑岩进行。
然后重点讲解碳酸盐岩的结构组分,特别是颗粒、泥和胶结物,在沉积构造部分主要介绍与碎屑岩中不同的沉积构造,最后介绍碳酸盐岩的研究方法、及碳酸盐岩岩石学的最新研究进展。
主要参考书:①冯增昭主编《沉积岩石学》上册第十一章,石油工业出版社,1993.②曾允孚、夏文杰主编《沉积岩石学》第九章,地质出版社,1986.③冯增昭等主编《中国沉积学》第五、六、七章,石油工业出版社,1994.④贾振远、李之琪编《碳酸盐岩沉积相及沉积环境》,地质大学出版社,1989.⑤何幼斌编《Sedimentary Petrology》(英文辅助教材)第六章,江汉石油学院,2003.⑥Greensmith J T主编《Petrology of the sedimentary rocks》(7th ed.),Unwin Hyman,1989.复习思考题:①碳酸盐岩的矿物成分包括哪些?②碳酸盐岩的主要结构组分有哪些?它们的含义分别是什么?③内碎屑的成因及不同粒级内碎屑的环境意义是什么?④试述鲕粒类型与鲕粒形成的水动力条件的关系。
长江大学地球科学学院
闵思斯
男
矿普
罗顺社
鄂尔多斯盆地定边-吴起地区延长组长6储层特征研究
18
吴俊
男
矿普
陈波
川东北地区须家河组致密砂岩储层测井评价方法研究
19
杨争光
男
矿普
汤军
下寺湾油田柳洛峪区长8储层特征及地质建模研究
20
朱文平
男
矿普
胡明毅
哈拉哈塘奥陶系古岩溶储层特征及主控因素分析
21
欧阳静芸
女
矿普
尹太举
大庆油田杏六中区典型层段储层地质建模
27
肖宇航
男
地质工程zyxw
李功权王敏
镇泾油田红河55井区长9油藏精细储层地质研究
28
雷玲玲
女
地信
肖克炎蔡永香
大比例尺成矿预测地质体中曲面模拟方法研究及其应用——以大冶铁矿为例
29
苗媛
女
地信
许晓宏
基于GIS的组合导航技术的研究应用
第四组
地点:石油科技大楼C209(地球科学学院楚天学者办公室)
答辩名单:
8
王宇
男
三矿
郭康良
低孔渗储层试油测试技术应用研究
9
张雪涛
男
三矿
许晓宏
辽河油田茨榆坨牛12块东营组基础地质特征研究
10
张樱
女
三矿
王振奇
准噶尔盆地南缘四棵树凹陷中上组合油气成藏条件研究
11
冯帅
男
矿普
尹太举
大庆油田杏六中示范区薄差油层表征及开发特征研究
12
甘永年
女
矿普
胡望水
扶余油田西25-20区块流动单元研究
碳酸盐岩储层地质学
碳酸盐岩储层地质学参考教材:碳酸盐岩储层地质学,强子同主编石油大学出版社,1998一、研究进展与发展方向■储层地质学的一般概念■储层地质学在石油勘探开发中的作用■储层地质学发展前景1.储层地质学概念储层地质学是研究油气储集岩(Reservoir Rock)的一门学科,它是从石油地质学和开发地质学独立出来的一门学科,它与岩石学、地球化学、测井地质学和地震地层学、以及石油地质学和开发地质学有着密切的关系。
储层地质学研究的主要内容:储集岩的成因(形成的条件—沉积环境)和它的物性特征(孔隙度、渗透率、流体饱和度、油气比及油水界面),储层的形成、发展和演化,有效储层的形成和空间上的分布、形状和大小,控制储层特征的基本因素,以及解决储层中某些地质问题所要使用的岩石学、地球化学、地震和测井的方法。
2.储层研究的本质储层研究的本质就是通过精细的地质认识探寻合乎客观实际的统计方法,从而在杂乱无序的数据中寻找某种规律,并利用各种数学方法表述储渗体的时空分布规律。
3.在石油勘探开发中的作用石油聚集在储层中,油气勘探的目的层就是储层。
因此储层地质学的研究在整个油气勘探开发中都是至关重要的,从第一口成功的探井到三次采油的各个阶段都具有重要意义。
世界上有很多由于对储层地质学的重视不够而造成重大损失的实例。
石油地质工作者和开发工程师若不注意储层地质资料,将会带来严重的后果,从而造成重大的经济损失;相反,深入研究储层,将为油气田带来巨大的经济效益。
4.发展前景一些国家和地区上世纪50年代以前发现的老油田,由于勘探阶段对油气储层研究不够,遗留下许多储层地质方面的重大问题尚未解决;上世纪40年代末至50年代现代沉积研究风起云涌,这些研究成果把沉积岩石学推向一个崭新的阶段。
碳酸盐岩的“结构—成因”分类,以及这些分类的成因解释,把砂岩和碳酸盐岩储层研究的沉积学方面的认识加深了,从而提高了对储层沉积学的研究水平。
实践表明,有些沉积岩体在岩性变化不大时孔隙度和渗透率却有很大差别,这使得我们在研究储层沉积学的同时还必须研究储层的成岩作用和它们对储层孔隙性和渗透率的影响。
2014-2-14-NSFC-白云石解析
2014-2-14-NSFC-白云石+白云岩检索条件:修改项目名称OR 摘要OR 主题词= 白云石批准时间= 1955年- 2014年1.塔里木盆地下古生界微生物白云岩成因及同期古海水对白云石形成的影响和制约负责人:由雪莲金额:25万申请时间:2015学科代码:沉积学和盆地动力学(D0206)项目批准号:41402102申请单位:中国地质大学(北京)关键词:微生物白云岩;下古生界;塔里木盆地;古海水已收藏2.基于岩石学的TSR机制及其对碳酸岩储层改造机理研究负责人:姜磊金额:24万申请时间:2015学科代码:石油、天然气地质学(D0207)项目批准号:41402132申请单位:中国科学院地质与地球物理研究所关键词:热化学硫酸盐反应(TSR);白云岩溶解;次生孔隙;成岩流体;碳酸盐岩储层已收藏3.白音查干凹陷下白垩统腾格尔组白云岩成因机理研究负责人:钟大康金额:100万申请时间:2015学科代码:沉积学和盆地动力学(D0206)项目批准号:41472094申请单位:中国石油大学(北京)关键词:热水沉积;白云岩;成因机理;沉积序列与沉积模式;白音查干凹陷已收藏1.含白云石碳酸盐岩在水泥混凝土中高效和安全应用基础研究负责人:许仲梓金额:83万申请时间:2015学科代码:新型水泥材料(E020501)项目批准号:51472116申请单位:南京工业大学关键词:白云石微粉;低碳水泥;碱-碳酸盐反应;去白云石化反应;辅助性胶凝材料已收藏2.微细粒胶磷矿与白云石絮凝浮选分离机理研究负责人:张覃金额:85万申请时间:2015学科代码:矿物加工工程(E041102)项目批准号:51474078申请单位:贵州大学关键词:微细粒;胶磷矿;白云石;分散絮凝;浮选已收藏3.塔里木盆地下古生界微生物白云岩成因及同期古海水对白云石形成的影响和制约负责人:由雪莲金额:25万申请时间:2015学科代码:沉积学和盆地动力学(D0206)项目批准号:41402102申请单位:中国地质大学(北京)关键词:微生物白云岩;下古生界;塔里木盆地;古海水已收藏4.鄂尔多斯盆地华庆地区延长组碎屑岩储层中具高δ13C白云石胶结物的成因负责人:黄可可金额:26万申请时间:2015学科代码:沉积学和盆地动力学(D0206)项目批准号:41402104申请单位:成都理工大学关键词:白云石胶结物;高δ13C值;鄂尔多斯盆地;华庆地区;延长组已收藏5.白云石与水溶液之间镁同位素分馏系数的实验标定负责人:李伟强金额:95万申请时间:2015学科代码:同位素地球化学(D0301)项目批准号:41473002申请单位:南京大学关键词:镁同位素;同位素分馏;白云石;热液实验;标定已收藏6.冷泉系统中原生白云石(岩)形成环境的地球化学示踪负责人:佟宏鹏金额:25万申请时间:2015学科代码:海洋地质学(D0603)项目批准号:41406075申请单位:中国科学院南海海洋研究所关键词:冷泉;白云石;流体环境;地球化学示踪已收藏1. 生物质催化气化过程中橄榄石负载镍催化剂对焦油裂解及再生机理研究负责人:武宏香参与人:李海滨, 王小波, 刘安琪, 冯宜鹏, 陈泽安金额:24万申请时间:2013学科代码:生物质能利用中的工程热物理问题(E060702) 项目批准号:51306192申请单位:中国科学院广州能源研究所研究类型:基础研究关键词:生物质;焦油;镍/橄榄石;催化;再生查看摘要收藏摘要生物质气化技术是生物质高效利用的重要方法之一,但副产物焦油限制了该技术的进一步应用,如何高效去除焦油成为生物质气化技术发展和应用的关键。
第六章 碳酸盐岩岩石学n (2)
2、鲕粒及藻灰结核 (1)概念 鲕粒 是由核心和包壳(同心层状或放射状)组成的粒径 小于2mm的球形或椭球形颗粒。 藻灰结核 核心及同心层都不太规则,有藻参与形成,滚动、 悬浮均有。通常较大,大于2Байду номын сангаасm.
鲕粒
藻灰结核
一、颗粒
(2)鲕粒的组成 核心 内碎屑、生物化石(完整或破碎)、陆源碎屑 包壳 成分 方解石、白云石(泥晶)、文石(现代) 结构 同心层状结构、放射状结构; 全周或局部数层
3.亮晶胶结物与重结晶后的碳酸盐泥的区别 亮晶 栉壳状结构,世代现象 晶体明亮 晶形较好,边缘平直 重结晶后的碳酸盐泥 粒状结构,晶面弯曲互相镶嵌 绝无栉壳状结构 晶体明亮度较差,有灰泥残余 相当于碎屑岩中的基质重结晶
序言
2、研究领域和手段的发展 研究领域不断扩大 新学科——化石岩石学 范围:浅水→深水;碳酸盐岩形成的一般条件是: 暖、轻、浅——浅水条件;但也有暗、冷、浊—— 深水条件 研究手段和技术薄片法、揭片法、酸蚀法、染色法、 难溶组分分析法、化学分析法、差热分析法、热发光 法、阴极发光显微镜法、电镜法、电子探针法、X射线 衍射法、同位素法、放射性碳元素测年法
1.内碎屑
(2)成因 ①机械成因 潮下高能带 波浪和水流把海底半固结的石灰岩层破碎,搬运, 磨蚀,再沉积而成。水下浅滩,潮汐水道 潮间带和潮上带 泥晶碳酸钙沉积物暴露在大气中,发生泥裂和泥 卷,这些泥裂和泥卷再被潮汐水流破碎、搬运、 磨蚀、再沉积,即成内碎屑。这种内碎屑表层常 具氧化圈。 潮下低能带:风暴回流冲刷而成。这种内碎屑表层常 不具氧化圈。
负鲕
变形鲕
压溶鲕
单晶鲕和多晶鲕
藻鲕
一、颗粒
(3)鲕粒的成因 生物成因说:藻鲕 细菌鲕 无机成因说:机械水流成因说 (4)形成机理 核心浸泡在饱和或过饱和碳酸钙的水中,碳酸钙将在 核心表面发生沉淀作用,当颗粒的表面沉淀物(即新 生成的一个同心层)与海水处于平衡状态时,将沉入 水底,在水动力的搅动下,再次升起接受碳酸钙的沉 淀,如此周而复始,直到水动力不能将其搅起。韦尔
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Advances in Geosciences地球科学前沿, 2014, 4, 189-197Published Online August 2014 in Hans. /journal/ag/10.12677/ag.2014.44023Genetic Mechanism and Main ControlFactors of Carboniferous CarbonateReservoirs in Eastern Sichuan BasinYuqi Zhang1, Mengmeng Guo1, Zhipeng Zhang1, Zhe Zhao1, Dongxi Liu2, Yisha Liao2,Zhonggui Hu1*1School of Geosciences, Yangtze University, Wuhan2Petrochina Southwest Oil & Gasfield Company, ChongqingEmail: xgz1978127@Received: Jun. 1st, 2014; revised: Jun. 29th, 2014; accepted: Jul. 10th, 2014Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractThe production of oil and gas generated from the carbonatite reservoirs makes up 60 percent of the total oil and gas production in the world. But the exploration degree of the carbonatite reser-voir is relatively lower compared with that of the conventional sandstone reservoirs in China. So the research for the carbonatite reservoir rocks has a great significance. In this paper, the forma-tion mechanism and the main control factors for the formation mechanism of the Carboniferous carbonate reservoir rocks in eastern Sichuan area have been studied. The research on the forma-tion mechanism of the carbonatite reservoirs will be of benefit to the evaluation and prediction of the carbonatite reservoirs, and also will provide an important geological basis for the exploration of oil and gas in the study area. Based on the research of predecessors’ research findings, we fo-cused on the description of the main control factors, including sedimentary facies and lithology, dolomitization and palaeo-karstification. In addition, we also analyzed the dynamic for the influ-ence of various diagenetic stages and main control factors on the formation mechanism of the Carboniferous carbonate reservoir rocks in eastern Sichuan area.KeywordsCarbonate Reservoirs, Main Control Factors, Eastern Sichuan Area, Carboniferous,Huanglong Formation*通讯作者。
.川东地区石炭系碳酸盐岩储层成因机理及主控因素研究张雨琦1,郭萌萌1,张志鹏1,赵喆1,刘冬玺2,廖义沙2,胡忠贵1*1长江大学地球科学学院,武汉2中国石油西南油气田公司,重庆Email: xgz1978127@收稿日期:2014年6月1日;修回日期:2014年6月29日;录用日期:2014年7月10日摘要世界上碳酸盐岩储层的油气产量约占世界油气总产量的60%,但是在我国,与常规的砂岩油气藏相比,碳酸盐岩油气藏勘探开发程度较低,所以研究碳酸盐岩储层具有重大的实际意义。
本文通过对川东地区石炭系碳酸盐岩储层成因机理及主控因素的研究,深刻地剖析其储层形成机理,有利于该区碳酸盐岩储层的评价与预测,为油气开采提供了重要的地质依据。
在总结前人研究成果的基础上,重点从影响储层形成的主控因素——沉积相与岩性对储层发育的控制,白云岩化的作用和古岩溶作用对储层发育的控制进行了描述,以及对各个成岩阶段,不同主控因素对储层形成的机理进行了动态分析。
关键词碳酸盐岩储层,主控因素,川东地区,石炭系,黄龙组1. 引言川东地区发育的碳酸盐岩储层影响因素多,勘探难度大。
在我国,碳酸盐岩油气藏勘探开发程度较低,所以,研究碳酸盐岩储层具有重大的实际意义。
前人对该地区储层的岩石学特征、沉积环境、储层的测井响应特征、层序地层学等方面都做了详细的研究,而对碳酸盐岩储层形成机理等方面的研究相对较少。
因此,本文在人的研究基础之上,从沉积相和岩性,白云岩化及古岩溶作用三个方面系统论述了碳酸盐岩储层的形成机理和主控因素并剖析了不同时期对储层的影响。
2. 区域地质背景川东地区构造上隶属川东陡弧形褶皱带,西起华蓥山,东至七曜山,南达南川–开隆一线,北东以万源断裂带与大巴山相接,面积约5.5 × 104km2,该地区钻遇石炭系地层的钻井达200余口,大部分钻井钻获工业油气流或具有良好的油气显示,为四川盆地最重要的天然气生产基地之一(图1)。
该区石炭系地层由于受海西早期强烈构造隆升和侵蚀作用影响,仅残存不完整的上石炭统黄龙组,厚度为13~69.6 m。
该地层不整合超覆在中志留统韩家店组半深海–陆棚相的大套暗色泥页岩之上,其顶被下二叠统梁山组海岸平原相的煤系地层不整合超覆,黄龙组地层上部为灰岩,底部为去云(膏)化灰岩夹石膏,中部为白云岩,是石炭系的产层段。
按岩性、岩相和沉积演化特征,黄龙组自下而上可划分为相当三个岩性段:一段,泥–粉晶结构的Figure 1. Map of study area图1.研究区简况图白云岩,角砾状灰岩,去膏化去云化次生灰岩,属萨勃哈沉积,层厚0~20 m;二段,以角砾状白云岩为主,偶见鲕粒白云岩,晶粒灰岩,生物碎屑灰岩,生物碎屑角砾灰岩等,属于局限–开阔海湾沉积,残厚0~50.5 m;三段,相当高位体系域,为亮晶粒屑灰岩、微晶粒粒屑灰岩与粒屑微晶灰岩和泥–微晶灰岩互层组合,属于开阔海湾浅水–深水陆棚沉积,残厚0~40 m。
3. 川东地区石炭系沉积背景3.1. 层序地层特征1) I型层序界面包括研究区在内的整个四川盆地东部地区黄龙组顶底的两个构造不整合面为I型层序。
石炭系早期,川东地区由于受加里东构造运动的影响,地层的抬升速率大于海平面的上升速率;晚石炭世由于云南构造运动及沉积速率等的影响导致相对海平面下降,因此黄龙组顶、底界面为I类层序界面(图2)[1] [2]。
2) 最大海泛面海进达到最大限度时期所形成的等时性界面,为海进体系域的顶界面。
被动大陆边缘和克拉通盆地的沉降速率一般为1~25 cm/ka[3],晚古生代川东地区属于扬子板块东缘的川鄂内部克拉通盆地,沉积速率略大于平均沉降速率,所以不发育海平面达到最高时与欠补偿沉积有关的凝缩段,最大海泛面在工区内主要发育在黄龙组三段底部。
3) 低水位体系域(LST)晚石炭世早期川东地区与鄂西海槽相同,海水由东向西侵入,由于古隆起的影响海平面有小幅度上升,同时古隆起的存在使海水蒸发量大于补给量,使得川东地区主要为蒸发台地为主,由硬石膏岩间夹薄Figure 2. Comprehensive column of carboniferous division of sequence and reservoir characters图2.石炭系层序划分与储集层特征综合柱状图层膏云岩、云膏岩。
4) 海进体系域初始海泛面与最大海泛面之间的向陆地方向退积型层序组合。
川东黄龙组中期海平面重新开始较大幅度上升,海进由东向西逐渐扩大,将古隆起大部分淹没。
沉积环境主要为局限台地环境,残留的古隆起和古隆边缘为有障壁海岸环境。
岩性为泥–粉晶灰岩、泥–粉晶灰质云岩、生屑云岩的退积型准层序组合,纵向上多个叠置并依次向古隆起和古陆方向渐进式超覆。
5) 高水位体系域黄龙组晚期为高水位体系域发育期,受云南运动的影响,川东地区隆升遭受剥蚀,仅古陆边缘和西部、南部地区,川东地区沉积环境为开阔台地海水循环良好,各类窄盐度生物丰富,沉积海相灰岩为主,仅沉积物的中上部暴露。
体系域底部普遍发育暗色含生物屑微晶灰岩代表海平面上升达到最高位置时的最大海泛面,岩性组合为颗粒灰岩和灰岩、白云质灰岩、白云岩层序组成,表现为向上变浅变粗加积型层序。
3.2. 沉积相特征黄龙组沉积早期(C2hl1)主要为萨勃哈相,主要发育于研究区的西部,发育有泻湖和潮坪等亚相以及膏盐湖和蒸发潮坪等微相,为去膏化去云化次生灰岩和泥–微晶白云岩互层组合,夹有次生灰质岩溶角砾岩[4]中期(C2hl2)时海侵开始扩大,主要为有障壁海岸相,发育有潮坪,障壁滩,泻湖等亚相以及粒屑滩,半局限泻湖等微相,岩性主要以白云岩为主,如颗粒白云岩,晶粒白云岩,微晶白云岩等,局部夹有硅质白云岩,砂屑、生物屑和球粒普遍发育;晚期(C2hl3)海域范围进一步扩大,整个海湾进入开阔正常的浅海陆棚沉积环境[5],发育有海湾陆棚和有障壁海岸沉积相以及潮坪,开阔海湾陆棚等亚相,灰泥坪,膏云坪,滨外粒屑滩等微相,残余地层的岩性主要为泥晶灰岩,亮晶粒屑灰岩与微晶白云岩互层以及受大气淡水溶蚀作用形成的灰质岩溶角砾岩[6]。