基于53口井310余块储集层砂岩样品的分析研究,指出泰州组储集层存在着压实(压溶)、胶结和溶蚀等成岩作用,但在不同位置成岩作用的表现有所不同。海安凹陷以胶结和溶蚀作用为主,压实与压溶作用不太明显;高邮凹陷的压实程度较海安凹陷强烈。压实作用使得高邮凹陷泰州组储集层孔隙度在2 400~2 800 m处于10%左右,而海安凹陷为10%~20%。海安凹陷和高邮凹陷泰州组储集层目前处于中成岩阶段A期。储集层质量主要受原始沉积环境和成岩作用的综合影响。压实作用和胶结作用均可降低孔隙,但当碳酸盐胶结物含量小于15%时,胶结作用对储集层质量影响较小。碳酸盐胶结物和长石颗粒溶蚀形成了大量的粒间溶孔。海安凹陷有利储集层主要分布在西北部和东部三角洲前缘砂体和滑塌浊积扇砂体中,高邮凹陷有利储集层主要分布在南部扇三角洲前缘砂体中。
通过对川西坳陷新场气田上三叠统须家河组须四、须二段储集层成岩作用类型及其特征研究,认为储集层主要经历了压实压溶作用、自生矿物胶结作用和溶解作用3种类型。储集层成岩-储集相可以划分成5种,即强溶解成岩-储集相、绿泥石衬边粒间孔成岩-储集相、压实压溶成岩-储集相、碳酸盐胶结成岩-储集相和石英次生加大成岩-储集相。不同的储集层成岩-储集相由于经历了不同的成岩演化序列,使得储集层中的残余原生粒间孔和次生溶孔的形成条件各不一样,储集层中孔隙的保存主要决定于孔隙被压实、自生矿物的充填、多期的溶解作用等因素,并与孔隙中发育的绿泥石衬边有紧密联系。在上述5种成岩-储集相中,有效的成岩-储集相只有两种,即强溶解成岩-储集相和绿泥石衬边粒间孔成岩-储集相,它们对须家河组须四、须二段优质储层的形成起着至关重要的作用,而其它几种成岩-储集相对优质储层的形成是无效的。
应用河流砂体构型理论,首先识别出单个心滩坝,并对单个心滩坝进行构型解剖,建立了心滩坝的三维构型模型。从砂体构型的角度阐明了储集层初始含油气性差异的成因,解决了该区油水关系矛盾突出的问题。指出在厚砂体连片分布的单个沉积时间单元内,河道的侧向迁移可使不同期叠置砂体各自具有独立的流体系统;在同一河道内,心滩坝砂体与河道充填砂体之间的构型界面也会使不同成因砂体不完全连通,导致含油级别不同;成因砂体内部界面也能使界面上下含油饱和度及油水界面等存在较明显差异。
采用“主因素”定量评价方法对东营凹陷沙河街组碎屑岩储层质量进行了评价。首先选取储集性能参数(孔隙度、渗透率)、颗粒分选性、杂基含量、粒径、埋藏压实程度、溶蚀作用及胶结作用强度等参数作为储层质量评价参数,按灰色关联分析法计算其他子因素相对于孔隙度的权重系数。然后采用储层质量综合评价因子Q,划分储层评价标准。在缺乏孔、渗资料的情况下,利用其他参数的权重系数,求得储层质量综合评价因子Q1。根据Q和Q1进行储层分类评价的结果与利用石油天然气集团总公司碎屑岩储层分类标准进行评价的结果基本一致。用此方法对沙河街组碎屑岩储层进行分类评价,把评价结果与试油结果进行比较,发现其符合率较高。说明本定量评价方法用于储层综合评价具有可行性,根据Q或Q1的大小,可以快速直观地判定或预测某一地区某一层段的储层质量。
辽河西部凹陷油气资源非常丰富,通过对己勘探发现的773个油气藏的地质特征参数统计认为,西部凹陷油气藏类型非常丰富,但主要以构造和岩性油气藏为主,且复合油气藏发育,统计表明,近90%的油气藏与断裂有关。油气藏类型受构造带控制作用明显,缓坡带最要以背斜、岩性构造油气藏为主,中央背斜带背斜断块油气藏较为发育,而陡坡带则多为岩性油气藏。沉积相带控油气作用明显,油气藏主要分布在扇三角洲、三角洲和浊积扇相。油气资源在空间上遵循“油气总量平衡模式”,无论在平面上还是层位上,油气资源互补特征性强。研究认为西部凹陷具有生烃洼陷、断裂、异常压力、沉积相带联合控藏的特点。首先沙三段、沙四段有效烃源岩大量发育,资源量极为丰富,为西部凹陷油气富集提供了物质保证,油气藏分布主要受生烃洼陷控制;各组段砂体叠合连片,平面展布连续,具较好的储集能力,也为油气的侧向运移提供的条件;另外东营末期因走滑引起的大量泄压断裂发育,为油气大规模远距离垂向运移提供了可能。
贺兰山中卫探区是中国石化胜利油田分公司2002年8月登记的勘探新区,迄今为止,探区内还没有钻井资料,总体的勘探程度非常低。为研究中卫探区上三叠统烃源岩的生烃能力,对探区以北汝箕沟地区上三叠统露头区暗色泥岩进行了取样分析,结果表明:该泥质岩的有机碳含量为3.03%,总烃含量0.0025%;干酪根显微组分以镜质组为主,类型指数-72.5,属Ⅲ型干酪根;Ro值为0.93%,有机质热演化已达到成熟阶段。与探区以东鄂尔多斯盆地延长组、石炭系—二叠系煤系地层相比较,汝箕沟地区上三叠统泥质岩样品的有机质丰度较高,成熟度好,可作为较好的气源岩。晚三叠世时期,中卫探区和汝箕沟地区同属滨浅湖相沉积环境,中卫探区更靠近湖盆中心,为更有利的生烃沉积相带。中卫探区上三叠统烃源岩应具有较好的生气能力,应以该套烃源岩为基础,加强中卫探区内天然气的勘探。
对中国南方上奥陶统五峰组的沉积环境的认识长期存在激烈争论,深水成因说与浅水成因说针锋相对,似乎两种观点均有否定对方观点的充足理由。问题的症结与观音桥段有关。因为根据五峰组本身的沉积特征,应属深水沉积无疑;但五峰组顶部的观音桥段富含腕足类、三叶虫、珊瑚等化石,因而长期被认为属“浅水介壳相”。笔者通过对中上扬子地区数十条剖面的实测和深入观察,发现观音桥段为深水异地沉积。主要依据有:观音桥段中所含珊瑚、棘皮类、腹足类等典型的浅水生物化石均呈碎块状赋存于生物屑砾屑灰岩中。这种灰岩的上覆、下伏层均为黑色笔石页岩,显然系由碎屑流异地搬运而来,其沉积场所并非浅水环境而是深水环境;观音桥段厚度很小而分布范围广阔,这是任何浅水环境沉积都不可能具备的特征;观音桥段与下伏五峰组页岩段和上覆下志留统龙马溪组底部之沉积极不协调,界面突变,无环境更替渐变过程,符合异地沉积特征;观音桥段仅在事件影响的范围内才存在,在其缺失地区五峰组与上覆龙马溪组之间可以是整合接触、连续沉积。深水异地沉积包括碎屑流沉积(砾屑灰岩)、浊流沉积(粉砂质颗粒灰岩)和内潮汐沉积(纹层状粉砂岩)。这样,排除了观音桥段环境解释的干扰,根据五峰组自身的特征,将其解释为深水沉积就不再有疑问了。
天津蓟县中元古界雾迷山组是一套厚度超过3 000 m的叠层石碳酸盐岩沉积序列,在该序列中潮下相叠层石生物层、凝块石生物丘与潮坪相泥晶白云岩、泻湖相白云质泥页岩一起构成若干个环潮坪型米级旋回——“雾迷山旋回层”。在雾迷山组下部发育微指状叠层石,并被古生物学家定义为“Pseudogymnosolen mopanyuensis-Scuphus-Yangzhuang columnaris”组合,即假裸枝叠层石科叠层石,沉积学家将其解释为元古代文石(灰华)海底沉淀物所构成的叠层石,代表从太古代海底结壳状文石沉淀物叠层石到新元古代碎屑结构相、富泥碳酸盐叠层石过渡时期的特殊产物。因此,雾迷山组巨厚的叠层石碳酸盐岩沉积序列,记录了元古代文石灰华海底沉淀物所构成的特殊的叠层石大规模消亡的层位,为研究前寒武纪以叠层石为代表的微生物碳酸盐岩所经历的漫长而复杂的地质历史演变提供了宝贵的材料。
主要通过岩心观察、粒度分析、参数计算、录测井分析等手段,充分吸收国内外河流研究成果,结合研究区区域地质背景,揭示垦东凸起北坡馆上段沉积相模式。得到以下认识:研究区馆上段地层为河流相沉积,从沉积物特征和平面形态角度可以将研究区馆上段河流沉积理解为介于辫状河及曲流河之间的过渡河型。其平均河道弯曲度大于1.7,垂向层序表现为泥多砂少,具有曲流河的特征;但沉积层序顶部常直接覆盖河漫/洪泛平原沉积,特别是河道内砂坝发育造成河道分汊河,砂坝沉积物粒度特征反映受洪水控制的震荡性特点而与曲流河有重要差别。本文借用在水利学界和地貌学界广为使用的分汊河概念建立了研究区馆上段沉积相模式,包括河床、堤岸、河漫/洪泛平原、废弃河道等4个亚相,组成下粗上细的正旋回。其中,河道砂坝是其主要砂体,顶部常被洪泛平原直接覆盖;决口扇是仅次于河道砂坝的第二大砂体。
早-中三叠世贵阳花溪地区位于浅水碳酸盐台地向深水盆地的过渡带,各沉积体系域特征明显,特别是低水位期碳酸盐角砾岩楔发育。野外调查发现研究区共发育4期低水位碳酸盐角砾岩楔,说明该区在早-中三叠世至少经历了4次明显的海平面变化。碳酸盐角砾岩楔的位置迁移反应了台地边缘位置的迁移和海平面相对变化的大小,其中谷立角砾岩舌相对于其他角砾岩楔向台地方向延伸距离最远,代表了台地边缘位置向台地方向迁移的距离最远,张家湾角砾岩楔代表了安尼初期的海平面快速下降。通过角砾岩楔的沉积特征和各岩石地层单元的几何接触关系判断出该区碳酸盐台地前缘演化过程:缓斜坡型台缘→沉积型台缘→礁镶跌积型台缘。
在柴达木盆地南缘野外地质调查过程中,在祁曼塔格山前石拐子剖面下石炭统石拐子组和乌图美仁庆华铁矿附近剖面的上石炭统缔敖苏组中发现了大量Chondrites遗迹化石。经鉴定,研究区的Chondrites遗迹化石主要包括Chondrites fenxiangensis Yang,1984(分乡丛藻迹);Chondrites filifalx Volk,1964(细枝丛藻迹)和Chondrites maqianensis Yang,1988(玛沁丛藻迹)3个遗迹种。根据研究区的Chondrites遗迹化石特征,结合岩性特征和其他实体化石资料,认为石拐子地区早石炭世为台洼沉积环境,乌图美仁庆华铁矿地区晚石炭世为局限碳酸盐岩台地沉积环境。另外,探讨了生物扰动对两个地区储集层的改造作用。该研究对恢复柴达木盆地南缘的沉积环境和古生态以及评价研究区的储集层物性具有重要的借鉴意义。
黄骅坳陷埕北断坡处于歧口凹陷向埕宁隆起过渡的斜坡带上,发育多个不整合,这些不整合对该区的油气成藏起重要作用。利用地震资料,在剖面上将不整合划分为5种类型:褶皱不整合、断褶不整合、削截不整合、超覆不整合、平行不整合。其中平行不整合分布在凹陷区,褶皱不整合分布在基底,断褶不整合分布在大断裂下降盘,削截不整合分布在大断裂上升盘,而超覆不整合多分布在隆起斜坡区;利用测井资料,在纵向上将不整合划分为3层结构:不整合面之上岩石、风化粘土层及半风化岩石,由于每层结构的岩性与厚度不同,形成ACE型、ADE型、BCE型和BDF型4种岩性配置模式。不整合构成埕北断坡油气侧向运移的重要通道,同时在其之上形成超覆不整合油气藏,在其之下依靠风化粘土层遮挡形成削截不整合与褶皱不整合油气藏。勘探证实,研究区众多油气显示或油气藏均位于不整合面上、下50 m范围内。开展不整合与油气成藏关系研究,将拓宽黄骅坳陷隐蔽油气藏的勘探空间,对我国东部油气资源挖潜具有重要的理论与实践意义。
利用地震剖面解释结果和构造编图成果,分析了渤海湾地区构造变换带的特征及其油气地质意义。渤海湾地区主要发育区域横向调节带和局部变换带两类构造变换带。区域横向调节带由北西向大型走滑断裂带充当,这些断裂带同时也是强地震活动带,将渤海海域地区分为北、中、南3段。局部变换带主要发育在相互作用的分段正断层的叠置区内。根据分段正断层的倾向及其组合特征,可将局部变换带分为转换斜坡型、斜向背斜型和地垒型3类。渤海湾地区构造变换带具有重要的油气地质意义,主要表现为控制构造圈闭的形成、有利于优质储集层的发育及控制油气运移过程等。
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