GEOFLUIDS Geofluids 1468 - 8123 1468 - 8115 Hindawi 10.1155 / 2021/6665237 6665237 研究文章 之间关系的深层致密储层成岩演化和烃收费:一个案例研究从Kepingtage S9块在塔里木盆地的形成 宇凯 1 https://orcid.org/0000 - 0001 - 9298 - 119 x Huixi 1 抚顺 1 Xiuxiang 2 Hanwen 1 1 3 Keyu 1 研究所的石油勘探和生产 中石化 北京 中国 sinopecgroup.com 2 股份有限公司西北油田分公司 中石化 乌鲁木齐 中国 sinopecgroup.com 3 石油勘探开发研究院 中石油 北京 中国 cnpc.com.cn 2021年 9 4 2021年 2021年 14 10 2020年 3 2 2021年 20. 3 2021年 9 4 2021年 2021年 版权©2021宇凯Qi et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

的志留纪Kepingtage塔里木盆地的形成是一个重要的深层碎屑岩储集层。勘探实践表明,水库通常特点是孔隙度和渗透率极低,表现出强烈的矿物组成和物理性质的异构性问题。异质性及其对充油的影响的研究具有重要意义的理解石油运移和聚集在这样的水库,因此对石油勘探至关重要。因此,薄片鉴定和定量统计数据的基础上,SEM,和均一化温度测量,本研究旨在探讨成岩演化之间的关系,以及石油侵位志留纪Kepingtage形成在塔里木盆地的S9块。微分控制成岩作用和物理性质演化对充油过程进行了讨论。发现砂岩和细粒度和高韧性颗粒含量(> 20%)经历了强烈的机械压实、孔隙度减少在早期迅速埋葬。致密化过程已经完成第一阶段之前充油,所以没有发现石油储层。相比之下,砂岩相对较粗的粒度和低韧性谷物内容有更好的孔隙度和渗透率属性,通常含油。这种砂岩普遍经历了两个时期的充油。除了温和的压实,也观察到多种成岩作用事件,包括石英胶结,方解石胶结,解散。 Before the early period of oil charge, the diagenesis events are dominated by moderate compaction, chlorite cementation, and dissolution, and the reservoir property is still high. It seems that the time of late period oil charge is relatively long. With the growth of multiple types of authigenic minerals such as quartz, calcite, and illite after or sometimes synchronously occurred with the late period oil charge, the porosity gradually decreases.

中国国家科学基金会的共同基金 U19B6003-02 中国科学院的战略重点研究项目 XDA14010202
1。介绍

随着全球石油和天然气工业的发展,石油和天然气的勘探继续延伸至深,超深水水库。近年来,勘探实践证明,有丰富的石油和天然气资源深水库( 1, 2]。超过1000个油气田的深度超过4500米发现了世界范围内( 3, 4]。

在深条件下,有效储层的形成和演化一直是一个关键的问题深层油气运移和积累 5]。随着埋藏深度的增加,沉积地层经历了各种成岩作用事件。因此,储层的孔隙度和渗透率属性通常是贫穷和储层物理性质显示分布的非均质性强( 2, 6]。

原始沉积储层非均质性的综合结果,成岩作用和构造运动( 7, 8]。受到原始沉积结构和矿物成分、成岩特征和成岩程度的不同位置在同一砂体是完全不同,导致不同的成岩演化和孔隙度还原过程( 9, 10]。因此,储层的渗透性岩石由低收入或nonpermeability夹层(如细粒度砂岩层富含韧性谷物和紧早期碳酸盐胶结结节)。这些低渗透性或不透水岩石分布按照特定的沉积结构在不同尺度 11, 12]。由于这些按红的影响,油气运移行为在这种异构水库非常不均匀,远远有别于传统的均质储层( 11, 12]。异质性的研究及其影响充油石油运移和聚集具有重要意义在这样的水库,因此对石油勘探至关重要。

近年来,石油工业已经取得了突破Kepingtage志留纪的形成在S9块在塔里木盆地。然而,整个Kepingtage地层的埋藏深度一般是5500至6500米。深埋的物理性质水库通常贫穷和高度异构。有效储层的特点和形成过程尚不清楚,影响进一步勘探部署。

本文的致密砂岩志留纪Kepingtage塔里木盆地的形成在S9块作为一个研究的例子。基于薄片观察、SEM和流体包裹体分析,碳氢化合物的电荷的时期是学习的主要成岩作用事件导致储层致密化进行了分析。根据这一点,石油侵位和成岩演化之间的关系是确定和有效深层储层的形成和演化进行了探讨。

2。地质背景

塔里木盆地位于中国西北部,面积 56 × 10 4 k 2 。它是中国内陆最大的含油气盆地。从北到南,流域分为七个主要结构单元:库车抑郁,他隆起带,北部萧条带(Awati凹陷和Manjiaer凹陷),中央隆起(Tazhong隆起,巴楚隆起和Guchengxu隆起),西南坳陷带,Tadong隆起,东南抑郁(图 1(a))。研究区位于Shuntuoguole低隆起南部,毗邻Tabei隆起在北方,Tazhong隆起在南方,Manjiaer凹陷东部,是一个相对稳定的古构造单元(图 1(b))。

(一)区域地质地图塔里木盆地的结构特点和研究区域的位置。(b)研究了井的位置。

Shuntuoguole地区经历了多级构造演化。在加里东早期(寒武纪至中奥陶世),Shuntuoguole地区是在克拉通内的弱扩展阶段和经验丰富的地区稳定的构造沉降( 13]。在加里东(奥陶系),该地区是在克拉通隆起形成的阶段压缩。奥陶纪末,年底Tazhong隆起和他隆起的北部和南部一边Shuntuoguole低矮完全形成,和整体压缩状态一直持续到晚加里东早期海西(志留纪泥盆纪)( 14]。在中间和海西晚期(石炭二叠纪),受他隆起的不断提升,Shuntuoguole低也进一步上升(上升 15]。在印支燕山期(三叠纪至白垩纪),Shuntuoguole地区继续被埋,目前的结构模式成立于喜马拉雅期( 15, 16]。

塔里木盆地的沉降稳定期间志留纪沿海和浅海洋砂质碎屑沉积系统( 17- - - - - - 19]。志留纪地层的研究区域是Kepingtage形成,Tataertage形成,Yimugantawu形成从下到上(图 2)。本研究的目标层可以进一步细分为上,中间,和较低的成员(图 2)。在较低的成员的沉积(S1k1),地层在塔里木盆地北部和南部一侧的上升和侵蚀的影响下南北构造应力。陆源碎屑供应充足,沿海浅大陆架沉积体系是在这项研究中开发的区域( 19]。在中间的沉积(S1k2),研究区主要由浅海陆棚泥受海侵影响( 17),形成良好的储盖组合与较低的成员Kepingtage形成( 20.- - - - - - 22]。滨面和潮滩砂体开发Kepingtage形成的上段,形成理想的储盖组合的红色泥岩覆盖Tataertag形成(图 2)。

广义S9块在塔里木盆地的地层柱状图。

研究区接近Manjiaer生烃凹陷,两套优质烃源岩的开发:寒武系和下奥陶统烃源岩,提供优越的油源条件( 23, 24]。多级Tazhong地区地壳运动,两个烃源岩经历了三个生烃高峰和驱逐:中晚奥陶世、二叠纪-三叠纪,Paleogene-Neogene。前两个阶段是由石油生成,而后期是由气体的产生 24]。在多级构造运动下,一系列NE趋势走滑断层是在这项研究中开发的区域(数据 1(b)和 3),以及深层油气的垂直迁移,然后横向迁移在志留纪水库 25- - - - - - 27]。

石油运移和聚集在志留纪水库的S9块模型。部分如图的位置 1(b)。

3所示。方法和样本

随着石油的发现主要是位于Kepingtage形成的较低的成员,因此,只有年代1k1水库是针对本文详细研究。基于核心的观察6井(S9、S901 S902H, S903, S904, S10), 24选择性样本收集有关含油级别和粒度之间的区别。通过孔隙度和渗透率分析、薄片、扫描电镜、粘土矿物x射线衍射,和包裹体的均一化温度测试,不同的岩石学特征、成岩作用和碳氢化合物的不同含油储层分析阐明储层非均质性的起源和演化过程的志留纪Kepingtage形成。

孔隙度测定是氦注入和渗透率,空气在没有压力的情况下。24个样品测量,92个测量由中石化从以前的报告收集的。

所有样品都与蓝色环氧树脂浸渍在真空中去除气体样品。进行模态点估算分析所有样本调查粒度,矿物学,孔隙类型和孔隙体积在每个部分(300分)。选择样本检验的习惯成岩矿物和成岩矿物之间的结构关系使用扫描电子显微镜(SEM)。

x射线衍射分析< 2进行 μ14 m分数样本建立粘土矿物学。粘粒XRD分析风干的运行,与乙二醇蒸汽溶解后一夜之间,在350°C和热处理后2小时。

所有样本制成100 - μ米双抛光薄片为充油的包体岩相学的研究。通过使用事件紫外线和传播白光尼康80我显微镜,孔隙沥青(免费油和固体沥青)和充油的杂质被识别和分类。他们的共生序列也被观察到。发射荧光的波长大于420纳米。个人充油的夹杂物的荧光光谱是获得使用HORIBA IHR320 Core3微型光纤光谱仪。

4所示。结果和分析

岩石学、结构、类型和内容的自生矿物和物理性质24芯样品进行测试。结果如表所示 1

总结点估算数据和样本岩石物性性质。

好吧 深度 岩相 结构特征 薄片孔隙度(%) 核心测量
排序(类) 圆度(类) 粒度中值( μ米) 二次 孔隙度(%) 渗透率(mD)
S9 5578.95 一个 G SA-SR 266年 4.4 3.2 1。2 8 0.51
S9 5580.1 B G SA-SR 164年 1。4 0.01
S9 5581.22 一个 SA-SR 264年 2.8 1。9 0.9 7.5 0.53
S9 5584.37 一个 G SA-SR 248年 3.6 3 0.6 9 0.4
S9 5584.75 一个 G SA-SR 228年 2.2 1。6 0.6 7.5 0.26
S9 5586.43 B G SA-SR 157年 2.3 0.05
S9 5605.41 B G SA-SR 159年 0.3 0.3 5。3 0.02
S901 5503.84 B G SA-SR 179年 2.9 0.02
S901 5508.72 一个 G SA-SR 220年 0.5 0.5 6.1 0.05
S901 5512.08 一个 G SA-SR 257年 2.8 2 0.8 9.2 0.15
S902H 5516.07 一个 G SA-SR 264年 0.7 0.7 5。8 0.18
S902H 5522.31 一个 G SA-SR 221年 1。2 0.7 0.5 7.51 0.09
S902H 5522.81 一个 G SA-SR 220年 1。9 1。6 0.3 7.55 0.23
S902H 5517.17 一个 SA-SR 228年 0.5 0.5 5。4 0.23
S902H 5527.09 一个 G SA-SR 208年 1。2 0.9 0.3 7.7 0.09
S902H 5527.16 一个 G SA-SR 200年 0.5 0.5 7.2 0.13
S902H 5528.79 一个 G SA-SR 253年 2.3 1。5 0.8 8.1 0.44
S903 5576.52 B G SA-SR 146年 2.1 0.11
S903 5580.36 一个 SA-SR 230年 1。3 0.7 0.6 7.4 0.84
S903 5593.97 B G SA-SR 153年 2.9 0.05
S903 5603.48 一个 G SA-SR 250年 3.3 1。9 1。4 7.9 0.1
S904 5574.15 一个 G SA-SR 251年 2.4 1。6 0.8 8.8 0.07
S904 5576.58 一个 G SA-SR 225年 2.1 1。4 0.7 8 0.2
S10 5692.86 一个 G SA-SR 220年 1。7 1。5 0.2 7.8 0.15
好吧 深度 碎屑颗粒(%) 自生矿物(%) 粘土矿物(%)
石英 长石 岩石碎块 Pseudomatrix 韧性谷物 石英生长 方解石 粘土矿物 我/秒 C 我/ S, S
S9 5578.95 42.1 8.5 49.4 2.5 16.1 2.1 0.3 1。5
S9 5580.1 28.1 5。8 66.1 25.6 28.6 5.0 25 24 51 20.
S9 5581.22 40.5 3.8 55.7 4.8 12.8 2.1 1。0 1。0
S9 5584.37 48.6 6 45.4 3.3 11.6 0.7
S9 5584.75 38.4 7.2 54.4 5。5 15.4 2.0 0.8 2.0
S9 5586.43 31.4 2.3 66.3 16 25.7 4.5 50 24 26 20.
S9 5605.41 30.7 6.8 62.5 14.6 24.1 0.2 4.0 20. 20. 60 15
S901 5503.84 32.8 5。4 61.8 12.3 21.6 5.0 54 36 10 20.
S901 5508.72 42.3 5。7 52 8.4 17.8 3.3 0.1 1。0 31日 18 51 15
S901 5512.08 53.6 8.1 38.3 3.1 10.7 1。3
S902H 5516.07 41.3 6 52.7 2.7 12.3 4.5 2.0 46 29日 17 20.
S902H 5522.31 37.5 8.1 54.4 4.5 16.7 1。6 2.5 29日 18 53 15
S902H 5522.81 48.3 2.6 49.1 6.5 17.1 0.6 30. 10 60 15
S902H 5517.17 33.7 5。2 61.1 13.1 20.6 0.4 1。2 1。0 45 21 34 15
S902H 5527.09 48.9 4.7 46.4 8.6 19.3 2.1
S902H 5527.16 46.9 6.1 47 4.2 14.6 1。6
S902H 5528.79 52.3 5。9 41.8 3.3 11.8 3.1 0.5
S903 5576.52 26.8 4.1 69.1 19.5 26.5 34 33 33 20.
S903 5580.36 46.4 7.2 46.4 2 12.9 2.1 0.5 25 28 47 15
S903 5593.97 31.7 5。6 62.7 16.9 24.8 20. 13 67年 15
S903 5603.48 49.5 5。7 44.8 4.1 14.3 2.0 26 14 60 15
S904 5574.15 49.3 4.9 45.8 5 13.8 1。8 2.0
S904 5576.58 45.6 6.7 47.7 4.3 14.1 1。3 0.3 1。5
S10 5692.86 35.7 5。2 59.1 3.7 15.6 1。7 1。0 22 20. 58 15
4.1。物理性质

整个储层的储层属性紧张,孔隙度为1.4% -9.2%,平均值为6.3%,渗透率 0.01 2.84 × 10 3 μ 2 平均价值 0.38 × 10 3 μ 2 (表 1和图 4)。目前薄片孔隙度很低(0 - 4.4%),和主要孔隙类型主要是残余粒间孔隙(0.2 - -3.2%),通常不规则三角形或多边形。此外,一些晶粒间,晶内的溶蚀孔隙发达,但比例相对较低(0.2 -1.4%)。

水库Kepingtage形成的物理性质。

4.2。岩石学

根据上述薄片鉴定和统计分析样本,较低的成员志留纪Kepingtage形成研究区都是用民间的分类(分类为岩屑砂岩 28)(图 5)。碎屑石英颗粒的平均含量为40.9%,这是由单晶石英和少量的多晶石英和燧石。岩屑平均含量为53.3%,主要由变质岩和沉积岩碎片的碎片,指示成分成熟度相对较低。长石的含量很低,平均含量为5.7%。砂岩主要是细粒度,粒度中值是146 - 266 μm。排序不同的介质,圆度是一般稍有棱角的近圆形(表 1)。

砂岩QFL三角形的分类( 28Kepingtage形成的)。

4.3。成岩作用

基于岩石学观察的物理性质,和成岩作用的24个样品,两个砂岩岩相识别(表 1根据储层物理性质的差异,含油、韧性粮食内容,成岩作用类型和程度(表 2)。岩相是砂岩含油较好的物理性能,粗粒度,以及延性谷物含量小于20%,多级和multitype成岩作用发生。然而,岩相的物理性质B通常贫穷和没有发现油显示。他们相对较好一粒一粒的大小和有韧性的内容超过20%,因此,这些砂岩的成岩作用强烈的机械压实作用为主。

A和B的总结储层的岩相特征。

岩相 粒度中值( μ米) 韧性谷物(%) Pseudomatrix (%) 孔隙度(%) 渗透率(mD) 石油bea
一个 200 - 266 (236) 10.7 - -20.6 (14.8) 2 - 13.1 (4.9) 5.4 - -9.2 (7.5) 0.05 - -0.84 (0.14) 是的
B 146 - 179 (160) 21.6 - -28.6 (25.2) 12.3 - -19.5 (16.0) 1.4 - -5.3 (2.6) 0.01 - -0.11 (0.04) 没有

在表的格式 2最小最大(中位数)。

4.3.1。岩相一

岩相砂岩主要是细到中等粒度,粒度中值值为200 - 266 μm。在岩相砂岩,薄片孔隙度范围从0.5%到4.4%。孔隙类型主要有残余粒间孔(0.5 - -3.2%),和一个小数量的次生孔隙度(0.2 -1.4%)开发,这主要是由颗粒内的溶解毛孔等矿物长石和岩屑(数字 6(一), 6 (b), 7(一), 7 (b)和表 1)。发现韧性谷物在岩相的内容还不到20%。它可以看到一些韧性谷物(即。,米etamorphic rock fragments) are strongly compacted and deformed, blocking the primary intergranular pores (Figure 6(一))。

光学显微照片的砂岩(孔隙空间是用蓝色表示)。5583.47 (a)的样本,S9:水库是主要由毛孔,注意有一些挤压和变形变质岩石碎片在压实,阻塞毛孔。5580.36 (b)样品,S903:部分解散长石颗粒形成次生孔隙度,注意石英生长占据主要毛孔。(c, d)示例5516.07,S901,平面偏振光线和正交极化光,分别为:石英生长位于相邻岩屑溶蚀孔隙和部分取代后方解石水泥。5580.36 (e)样品,S903:绿泥石开发为粮食涂层钢圈和吞没石英生长。5692.86 (f)样品,S10,石英生长两个阶段。5528.79 (g)样品,S902H:晶格缺陷的石英生长可以看到由于方解石水泥占据了孔隙空间。5516.07 (h)样品,S901:强烈的石英生长,并且没有发现可见的薄片孔隙度。(i, j)示例5580.1,S9,平面偏振光线和正交极化光,分别为:谷物定向分布在强烈的压实,一些韧性谷物挤进毛孔pseudomatrix形式。关键:石英(石英),变质岩片段(MRF)、石英次生加大(Qtz-o),方解石(Ca),绿泥石(背影),原生孔隙度(PP),次生孔隙度(SP)。

(一)样品5581.22 S9,长石颗粒的溶解解理裂纹。5508.72 (b)样本S901,部分溶解长石颗粒。5528.75 (c)样品,S902H:石英方解石水泥之前发生过度生长。5584.75 (d)样品,S9:绿泥石是粮食上药水和吞没石英生长。5508.72 (e)样品,S901:石英次生加大了粒间孔隙,和绿泥石表面附加石英生长。(f)示例5584.75 S9,绿泥石膜上开发石英生长。5516.07 (g)样品,S902H:发生板和纤维伊利石。5586.43 (h)样品,S9: illite-smectite的混合层。关键:石英生长(Qtz-o)、方解石(Ca)、绿泥石(背影)。

在岩相砂岩自生矿物以石英为主过度生长(0.2 -4.8%)、粘土矿物(0.5 - -5.0%),和方解石水泥(0.1 -1.2%)(表 1)。在研究区石英生长非常常见。他们经常生长在石英碎屑颗粒与厚度从几微米到几十微米不等(数字 6 (b)- - - - - - 6 (h))。在某些情况下,可以看出,石英过度生长可能增长足够厚,繁茂的一部分位于相邻岩屑溶解孔隙(数字 6 (c) 6 (d)),表明至少有一个阶段的解散前石英降水。

方解石胶结物往往是不完整的填写主晶间孔隙(数字 6 (c), 6 (d), 6 (g), 6 (h))。有时,他们也可能发生在谷物替代长石组成,岩石碎片和石英生长(数字 6 (c), 6 (d), 7 (c))。大多数微观岩石学证据表明,方解石沉淀后的石英生长(数字 6 (c) 6 (d)),但在少数情况下,石英晶格缺陷的生长可以看到由于方解石占据孔隙空间(图 6 (g))。建议这两个自生矿物展览竞争增长和降水的关系可能发生在同一时间。

粘土矿物的x射线衍射分析表明,粘土矿物主要有绿泥石、伊利石和混合层illite-smectite(表 1)。绿泥石的相对含量范围从17%到60%(表 1),这主要是谷物淞化。大部分的绿泥石粮食钢圈是石英过度生长(图的基础 6 (e))。SEM结果表明,尽管石英的表面被一层绿泥石钢圈,石英水泥的发展并不是阻止(图 7 (d))。绿泥石钢圈还开发石英表面的生长或岩石碎片(数字 7 (e) 7 (f)),这表明有两个阶段的亚氯酸盐的沉淀与第二阶段绿泥石膜形成晚于石英生长。伊利石的相对内容主要是(表10 - 29% 1)。伊利石通常填充毛孔或附着在颗粒表面片状或纤维(图形式 7 (g))。混合层的相对含量illite-smectite(表22 - 46% 1),这主要是附着在颗粒表面或孔隙填充物(图 7 (h))。

4.3.2。岩相B

岩相的晶粒尺寸B砂岩一般是细粒度中值为146 - 180 μ(数据 6(我) 6 (j)在沉积),反映出弱水动力条件。因此,塑性颗粒含量高于20%,最大数量的28%。韧性谷物主要由低级变质岩和云母碎片。岩相的整体抗压实能力B砂岩与砂岩岩相相比相对较弱。因此,成岩作用强烈的机械压实作用为主。没有明显的薄片孔隙度(核心测试孔隙度小于5%)(表 1)。经常看到,岩相的矿物颗粒B砂岩分布定向下强烈的压实,和一些韧性谷物挤进毛孔形成pseudomatrix(数字 6(我) 6 (j))。因此,pseudomatrix的内容在这种水库是高于砂岩的岩相(表 1)。多数的毛孔在这种砂岩被压实,没有其他自生矿物除粘土矿物。粘土矿物的x射线衍射分析表明,绿泥石、伊利石和混合层illite-smectite岩相的主要粘土矿物(表 1),相关内容的10 - 67%,13 - 36%和20 - 54%。

4.4。孔隙沥青、充油的夹杂物

的油显示两种砂岩有很大的不同。没有碳氢化合物荧光显示在岩相砂岩,表明烃从未发生。相反,有各种碳氢化合物显示了砂岩的岩相。可以看出,固体沥青和石油沥青质以不同的形式存在。

4.1.1。油包含岩相学

丰富的免费石油沥青质和固体沥青在岩相砂岩。固体沥青在透射光下黑色和不透明,nonfluorescent紫外线照射下。主要填写主毛孔,溶解解理裂纹的长石颗粒(数字 8(一个) 8 (b))。他们也发生在石英包裹体增生(数字 8 (e) 8 (f))和方解石水泥(数字 8 (g) 8 (h)),这表明固体沥青存在石英和方解石沉淀前的水泥。石油沥青质是黑人在透射光下占主导地位、黄白色和蓝色的紫外线照射下荧光颜色,黄白色。类似固体沥青,这些石油沥青质中常见剩余原生孔隙或表面吸附长石组成和岩石碎片(数字 8(一个)- - - - - - 8 (d))。

光学显微照片的石油沥青质和固体沥青在透射光下(左)和紫外线(右)。5603.48 (a, b)的样本,S903,黑色固体沥青、黄白色荧光免费油带电的长石颗粒溶解解理裂纹;5584.75 (c, d)的样本,S9,蓝色荧光免费沿着解理裂纹的长石颗粒溶解油带电。5517.17 (e, f)示例,S902H,黑色固体沥青,黄白色荧光油电影被发现在同一石英生长。(g h)示例5580.36,S903,黑色固体沥青,黄白色荧光石油包裹体捕获在方解石水泥。(i, j)示例5512.08 S901,石英生长两个阶段的变化状况进行了观察,黑色固体沥青、黄白色荧光油膜共存在第一阶段的石英生长在第二阶段的石英生长的蓝色荧光油膜和夹杂物被观察到。关键:石英生长(Qtz-o)、方解石(Ca), S-Bit(固体沥青)。

除了免费的石油沥青质,石油包裹体也自生矿物中找到。这些石油包裹体的大小通常是5至10 μ米,其中一些大于10 μm,气液比在5%和10%之间。黄白色荧光油包裹体是最常见的。他们在石英生长和发生在大量方解石水泥(数据 8 (e)- - - - - - 8 (h)),这表明充油发生之前或至少在胶结。应该注意的是,有时固体沥青、黄白色石油包裹体荧光同时被困在同一石英生长(数字 8 (e) 8 (f))或方解石水泥(数字 8 (g) 8 (h))。蓝色荧光油包裹体的内容更少;他们通常捕获为稀油电影或单加入石英生长(数字 8(我) 8 (j))。没有找到蓝色荧光油包含方解石胶结物。

紫外可见microfluorescence单一石油包裹体代表样本的光谱图 8。可以看出,油包裹体的荧光光谱特性不同有不同的荧光颜色(图 9)。Microfluorescence黄白色的光谱荧光油包裹体最大强度的波长( λmax)大约在550 - 560纳米,而蓝色荧光的光谱石油包裹体 λ马克斯在480 - 500海里。

Microfluorescence光谱石油包裹体蓝色(a)和(b)黄白色荧光颜色。

10/24/11。流体包裹体显微温度学

在这项研究中,基于观察烃包裹体的气液两相的均匀温度水流体包裹体与石油包裹体测量。如图 9水溶液包裹体的均一化温度与Kepingtage烃包裹体的形成是60到130°C。然而,水溶液包裹体的均一化温度与油包裹体的荧光颜色不同(图 10)。水溶液包裹体的温度与黄白色荧光油包裹体是60到130°C和高峰在90 - 100°C。水溶液包裹体的均一化温度与蓝色荧光油包裹体是70至130°C和高峰在100 - 110°C。水夹杂物与固体沥青的温度测量。

均化温度的水流体包裹体与石油包裹体。关键:水包容(AI)、石油(OI)。

5。讨论

沉积储层的非均质性是很常见的,许多先前的研究已经进行了 29日, 30.]。然而,当涉及到石油勘探储层岩石学、这样的异构性主要是通过简单的统计分析。例如,如表所示 1Kepingtage形成的测试结果,我们的研究基本上是一致的与以前学者观察到( 31日, 32]。然而,取得了许多不同的理解当我们将储层分为两个岩相砂岩,观察和统计分析的两个单独砂岩。

5.1。充油的历史

通过观察荧光颜色的免费油和石油包含水库中,发现有三种类型的储层沥青:nonfluorescent固体沥青,石油沥青质黄白色荧光和蓝色荧光。交替出现的固体沥青和石油沥青质在不同的自生矿物表明,水库可能经历了多个阶段的充油( 33, 34]。尽管水流体包裹体的均一化温度与nonfluorescent固体沥青没有测量,通常被先前的研究的固体沥青产品的破坏paleooil水库在加里东晚期(志留纪末) 33, 35, 36]。在加里东晚期,Tazhong地区地层抬升和强烈侵蚀是由于南北构造挤压应力( 11]。先前存在的油藏已上升到表面和有经验的冲水清洗,氧化和生物降解。储层中的油终于进化到nonfluorescent黑色固体沥青( 35],它代表了充油的最早阶段。

石油沥青烯的荧光颜色的物理和化学性质密切相关。与石油成熟度的增加,石油沥青质变化的荧光颜色依次从黄白色黄绿色,然后到蓝色( 37]。成熟度的差异也反映在紫外可见microfluorescence石油包裹体的光谱。的减少 λ马克斯,石油包裹体的荧光颜色出现蓝移,这表明石油成熟度增加夹杂物。相反,增加的 λ马克斯,红移现象出现和成熟度降低 38]。如图 10, λ马克斯的蓝色荧光油包裹体主要分布在480 - 500纳米的范围,通常小于黄白色的石油包裹体荧光,表明蓝色荧光油包裹体的成熟是相对较高。

然而,它不能确定这两个石油沥青质充油的不同荧光颜色代表两个时期。均一化温度测试结果表明,含水流体包裹体的均一化温度与这两个石油包裹体荧光相关不显著不同(图 10),表明充电时间的两个石油包裹体相对较近。然而,与蓝色的水包裹体均一化温度峰值石油包裹体荧光是黄白色的略高于石油包裹体荧光(图 10)。根据自生矿物的出现顺序和石油包裹体,可以看出蓝色荧光油包裹体捕获在第二阶段的石英生长,而黄白色荧光油包裹体被困在第一阶段的石英生长,这可能表明,蓝色的荧光发生充油后(数字 8(我) 8 (j))。结合前面的研究热历史和埋葬的北坡Tazhong [ 33, 36),可以看出,黄白色的充电时间荧光沥青质和蓝色荧光沥青质显然是不同的,但是很难把他们分为不同时期。因此,认为有两集的充油在海西晚期同期(图 11)。因此,我们相信志留纪Kepingtage形成经历了两个时期和三次充油:加里东晚期,海西晚期。

成岩序列和burial-thermal Kepingtage S9的形成的历史街区与两段时间石油的指控。

5.2。成岩和碳氢化合物的电荷之间的关系

在所有样本中收集研究区,只有岩相砂岩经历了多种类型的成岩作用和多个时期的充油。为了阐明储层成岩作用的类型和物理属性的关键石油充电期间,不同时期的石油费用作为时间的痕迹分析成岩作用过程发生之前和之后的充油。

对岩相,在第一期充油(志留纪末),快速地层的埋藏深度,主要成岩作用主要是压实。此外,自生矿物不发达,除了少量的绿泥石的形式粮食涂层(图 7 (d))。在加里东晚期,一系列的走滑断层和梯队断层形成强烈构造作用下研究区域的压缩,连接深石油来源( 27, 39]。在此期间,石油开始收取(图 11)。与岩相砂岩,砂岩的岩相具有较高的孔隙度和渗透率,后者是优先收取的石油。由于持续隆起和形成接触,第一段油藏被毁,原油逐渐变成黑色固体沥青(数字 8(一个) 8 (b))。第一期充油之前,有机酸驱逐了有机物的成熟中起着关键作用的改善储层物理性质被解散。经常看到,长石和其他不稳定的铝硅酸盐矿物溶解,形成次生孔隙,然后,充满黑色固体沥青(数字 6(一), 7(一), 7 (b), 8(一个), 8 (b))。基于岩石学证据,之前岩相砂岩的成岩序列的第一期充油应该如下:绿泥石膜→溶解→第一段充油和古油藏破坏(图 11)。

第一段充油后,Kepingtage形成继续深埋,储层温度继续增加,一系列的解散和胶结开始大规模发生,第二期充油发生在海西晚期。这时,岩相砂岩致密化已经完成,但仍有岩相介质孔隙度和渗透率条件。在此期间,源岩已进入高成熟阶段( 24, 39]。进一步溶解长石等不稳定的矿物和岩石碎片已经发生,创造次生孔隙迁移途径和石油运移和聚集的存储空间。紫外线照射下,可以看出,长石的溶解解理裂纹充满黄白色荧光油(数字 8(一个) 8 (b))。但与此同时,在酸性条件下,长石的溶解和一些粘土矿物的转化提供必要的SiO降水的来源2。随着储层埋深,地层温度逐渐上升到大规模的硅质胶结的临界温度 40- - - - - - 43]。此外,石英颗粒增强之间的压力解散。大量的石英生长开始生长在石英颗粒(数字 7 (c)- - - - - - 7 (h))。除了压实,石英生长是一个重要的孔隙减少在研究区成岩作用事件。当石英生长发育良好,几乎所有的孔隙空间(图 6 (h))。然而,石英生长普遍出现黄白色荧光充油后,证明的是,在大多数情况下,黑色固体沥青和黄白色荧光油可以同时在同一石英生长(数据捕获 8 (e) 8 (f))。它表明,原油电荷发生之前或同时至少与石英生长。随着埋藏深度的进一步增加,烃源岩的成熟度也增加,与更高的成熟度和油冲进圆盾水库沿着断层,它们显示为蓝色荧光石油沥青质储层。根据成岩矿物和石油沥青质之间的位置关系,可以看出,蓝色荧光油包裹体捕获在石英生长的第二阶段,在第一阶段的石英生长,黑色固体沥青、黄白色荧光油被抓获(数字 8(我) 8 (j)),这表明蓝色荧光油比黄白色带电后荧光油。随着温度和压力进一步增加,有机酸的消耗与粘土矿物的转化,孔隙液的pH值增加,水泥开始少量的方解石沉淀(数字 7 (c)- - - - - - 7 (f))。方解石的水泥、沥青、黄白色固体荧光油包裹体可以看到同时,表明其形成时期晚于充油的两个时期。

总之,第二期充油后,储层的致密化加剧进一步埋藏压实和大规模下石英生长。成岩序列在此期间如下:溶解→黄白色荧光充油→石英生长我→蓝色荧光充油→石英生长二→方解石胶结(图 11)。

韧性谷物在岩相B的内容非常高(> 20%)(表 1)。强烈的机械压实作用的成岩作用为主,孔隙度迅速下降。除了一些粘土矿物降雨雪,没有其他自生矿物的水库,这表明水库的毛孔被毁的早期浅埋藏。根据埋藏史研究的区域(图 11),储层的埋藏深度达到2000米前第一段充油。因此,推测水库已成为紧前第一段充油(对应于固体沥青在岩相)的时期,几乎没有孔隙空间留给石油运移和聚集。

5.3。砂岩岩石学在成岩作用和储层质量的控制

岩相砂岩和岩相的砂岩共处在同一个床上,有一个交替分布(图 12)。经历相同的葬礼过程时,两个岩相达到了非常不同的储层属性。岩相有更好的储层质量比岩相b .这种差异主要是由成岩作用改变砂岩原始孔隙结构的延性grain-induced压实。之前的压实物理模拟实验表明,减少孔隙率可以达到80%以上,这些储层的埋藏深度相当于1000的韧性谷物比石英颗粒1:1 ( 29日]。岩相B有较高的韧性谷物和内容因此经历了压实比岩相a B岩相砂岩,一定数量的韧性谷物挤进毛孔受到强烈的压实形成pseudomatrix(数字 6(我) 6 (j))。如图 (13日),内容越高韧性的谷物,pseudomatrix含量越高,储层物理性质(图越糟糕 14)。

S9显示GR的垂直廓线,岩性、粒度、韧性粮食内容和岩相分布。

交叉情节表现出韧性之间的关系粮食内容和pseudomatrix内容(a)和平均粒径(b)。

储层韧性谷物含量和孔隙度之间的关系(a)和渗透率(b)。

丰富的韧性谷物也与粒度控制的沉积水动力条件。统计结果表明,水库的粒度越细,越高韧性谷物(表的内容 1,图 12(b))。Kepingtage形成浅大陆架开发的主要沉积体系在研究区 19]。如图 12Kepingtage形成的砂体在研究区域实际上是由一个垂直堆栈的一系列的沙洲。

通过详细的岩心描述,结合储层岩相的分类,发现砂岩的岩相主要发达沙栏的顶部,而岩相砂岩是主要开发的中间和下部的沙洲沉积能量较低(图 12)。因此,岩相的物理性质一般高于B岩相。

推断,沉积环境的水动力条件控制储层的原始颗粒组成,进而控制压实强度和碳氢化合物是否可能发生。因此,未来的工作应注重研究沉积砂体结构来预测砂体的分布与含量高韧性的谷物。储层非均质性模型的基础上,可以构建和油气运移模拟可以预测含油储层的分布。

6。结论

志留纪的砂岩Kepingtage形成砂岩以岩屑砂岩为主。根据储层物理性质的差异,含油,韧性谷物的内容,和成岩作用的类型和程度,它可以进一步分为两种岩相类型。韧性谷物的内容在B岩相砂岩通常大于20%,和强烈的压实下的水库非常紧张。然而,韧性谷物的内容在岩相砂岩低,和储层孔隙度和渗透率相对更好

Kepingtage水库的形成一般经历了两个时期的充油:加里东晚期,海西晚期。加里东早期充油,形成上升和侵蚀,古油藏被破坏、石油变成黑色nonfluorescent固体沥青。海西晚期,两集的石油费用发生在岩相砂岩。紫外线照射下,它们是黄白色荧光油和蓝色荧光油,分别

由于岩相的强烈的压实B,发生了严重的致密化之前的第一期充油;因此,不会出现充油。相反,各种成岩事件发生在岩相砂岩,石英等过度生长,方解石胶结,解散。这些自生矿物发生交替与碳氢化合物的电荷或有时他们同时发生

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究是财务战略重点支持的研究项目的中国科学院(XDA14010202)和美国国家科学基金会的共同基金(批准号U19B6003-02)。陈Yuanzhuang博士来自中石化承认提供基本的数据和有用的建议。铅编辑Xiaorong罗Likuan Zhang和Binfeng曹博士教授IGGCAS感谢关键评论和建议对于这个手稿。

独到的 B。 Binfeng C。 特点和分布模式的深层石油积累 石油天然气地质 2014年 35 1 19 25 X。 Likuan Z。 ( F。 在香港 P。 Z。 W。 动力学的发展石油运移和聚集在深盆地 公告的矿物学、岩石学和地球化学 2016年 35 5 876年 889年 W。 年代。 K。 b . T。 J。 x W。 全球深层油气的分布和积累 天然气地球科学 2012年 23 3 526年 534年 是受到 Z。 M。 Yingbo l Z。 Haijun Q。 Xiaobing l Kebao Z。 威力 K。 域和技术进步的全球石油和天然气勘探 学报学报 2015年 36 9 1156年 Chengzao J。 Xiongqi P。 研究过程和深层油气地质理论的主要发展方向 学报学报 2015年 36 12 1457年 1469年 Longde 年代。 Caineng Z。 R。 Y。 年代。 B。 G。 Z。 深层油气资源的形成、分布和潜在的中国 石油勘探和开发 2013年 40 6 641年 649年 Morad 年代。 Al-Ramadan K。 凯兹 j . M。 De Ros l F。 成岩作用对砂岩储层的非均质性的影响:回顾沉积相及层序地层学的角色 中部公告 2010年 94年 8 1267年 1309年 10.1306 / 04211009178 2 - s2.0 - 77955940600 El-Ghali m·a·K。 Morad 年代。 Mansurbeg H。 储蓄银行 m·A。 Ajdanlijsky G。 眉目传情 N。 Al-Aasm 我。 也承认 M。 成岩变化在沉积相分布和序列的河流砂岩地层框架:证据从Petrohan陆源集团降低三叠纪,NW保加利亚 海洋和石油地质学 2009年 26 7 1212年 1227年 10.1016 / j.marpetgeo.2008.08.003 2 - s2.0 - 67349229879 B。 X。 l F。 H。 Lei Y。 深层砂岩的成岩异质性及其石油侵位的关系:一个案例研究的中侏罗世中粮在阜康凹陷形成,准噶尔盆地中部(中国西北) Geofluids 2017年 2017年 10.1155 / 2017/4292079 2 - s2.0 - 85032021870 4292079 B。 X。 l F。 H。 Lei Y。 深层砂岩成岩演化和多级石油圈套:一个案例研究从较低的富康凹陷侏罗系三工,准噶尔盆地中部(中国西北) 石油科学与工程杂志》上 2017年 152年 136年 155年 10.1016 / j.petrol.2017.02.019 2 - s2.0 - 85014482509 X。 Likuan Z。 散热 l Caizhi H。 回族 年代。 Binfeng C。 结构非均质性储层及其对油气成藏的含义在深区 中国石油勘探 2016年 21 1 28 36 X。 Liqiang Z。 Likuan Z。 散热 l C。 回族 年代。 Binfeng C。 异质性的碎屑载体床和碳氢化合物的迁移和积累 学报学报 2020年 41 3 明捷 l M。 Chaorong F。 Junyong Z。 结构特点和Tazhong低隆起的进化 西安公司大学杂志》上 2004年 4 43 45 Aihong Z。 年代。 Y。 进化和subsidence-tectonic反演的历史Kartake paleo-uplift Tazhong地区塔里木盆地 中国石油大学杂志》上 2011年 35 1 28 33 G。 h·J。 c·S。 j·F。 x F。 古生代断层系统的分布和构造演化,Tazhong隆起北坡,塔里木盆地 学报一般 2009年 83年 8 1065年 1073年 Changhui D。 张洪波 Z。 C。 古生代结构特征及其演化的Tazhong低隆起,新疆 Geotectonica et Metallogenia 2009年 33 1 148年 153年 年代。 柯桥柯岩 H。 Silurian-Devonian层序地层学和有利储层分布在塔里木盆地 学报学报 2007年 3 44 50 金华 J。 Baomin Z。 世海 Z。 运城 Z。 Zhanyin l 地层学、沉积特征和岩相古地理学志留纪的塔里木盆地 《古 2006年 3 339年 352年 会员 l M。 Zaixing J。 威力 Y。 发展低Kepingtage志留纪地层的沉积相类型,塔河地区 Sedimentologica学报 2016年 34 2 326年 335年 X。 G。 Q。 志留纪的特征和沉积体系分布在塔里木盆地 中国石油大学学报 2002年 26 3 5 11 R。 H。 D。 z Y。 P。 x。 x Y。 砂体,储层质量的志留纪Kepingtage Tazhong地区形成,塔里木盆地 石油勘探和开发 2005年 32 5 16 19 Q。 l 叫海波 年代。 较低的沉积特征的成员志留纪Kepingtage避开9地区形成,塔里木盆地 西北大学地质 2015年 48 1 205年 212年 f . Y。 s . C。 b . M。 z Y。 c·W。 成熟度及其历史寒武纪海洋在塔里木盆地烃源岩 Geochimica 2003年 32 5 461年 468年 Longde 年代。 Yuejun l J。 中央塔里木低隆起:组合油气成藏在塔里木盆地,中国西北 中国地质学杂志 2007年 3 602年 620年 X。 年代。 l Z。 走滑断层的几何学、运动学和位移特征Tazhong隆起北坡的塔里木盆地:研究基于三维地震数据 海洋和石油地质学 2017年 88年 410年 427年 10.1016 / j.marpetgeo.2017.08.033 2 - s2.0 - 85033662913 年代。 会理 l Zhongpei Z。 X。 j·B。 特征的微分活动主要走滑断裂带及其控制油气富集Shunbei地区及其周边地区,塔里木盆地 石油天然气地质 2018年 39 5 878年 888年 年代。 会理 l 小君 H。 d . Y。 R。 中央部分的特点Shunbei 5走滑断裂带在塔里木盆地及其地质意义 石油天然气地质 2019年 5 民间 r . L。 沉积岩的岩石学 hemphill 1974年 182年 皮特曼 e . D。 Larese r·E。 压实的岩屑砂:实验结果和应用程序 中部公告 1991年 75年 8 1279年 1299年 10.1306/0 c9b292f - 1710 - 11 - d7 - 8645000102 - c1865d 韦伯 k·J。 l·W。 卡罗尔 h . B。 Jr。 异质性如何影响石油复苏 储层特征 1986年 纽约,纽约,美国 学术出版社 487年 544年 10.1016 / b978 - 0 - 12 - 434065 - 7.50021 - 6 Shanliang G。 X。 叫海波 年代。 致密砂岩储层的储层特征和diagennesis进化Shun9块 石油地质学和恢复效率 2014年 21 4 Hanbing Z。 小君 P。 年代。 M。 Q。 B。 致密砂岩储层的成岩作用和控制因素:一个案例研究的较低的成员志留纪Kepingtage Shuntuoguole地区形成,塔里木盆地 石油地质学和实验 2016年 38 4 543年 550年 x。 首歌 Y。 美国B。 聚氨酯 b . L。 N。 b S。 详细分析流体包裹体及其应用积累历史上研究Tazhong地区志留纪的水库,塔里木盆地 中国石油大学杂志》上 2012年 36 4 X。 Xuyun C。 Zicheng C。 油气成藏模式Shuntuo 1块在Shuntuoguole低隆起,塔里木盆地 石油地质学和实验 2017年 39 1 41 49 Luofu l 建帐 Z。 Shuichang Z。 Jiahu F。 Zhongyao X。 碳氢化合物填充年龄在塔里木盆地志留系沥青砂岩和演化 Sedimentologica学报 2000年 18 3 475年 479年 Wanlin X。 Honghan C。 Y。 烃收费历史志留纪水库Shuntuoguole块Tazhong隆起北坡,塔里木盆地:约束从流体包裹体的避开9 学报学报 2013年 34 2 239年 246年 H。 H。 乔治 s . C。 C。 年代。 油包裹体的荧光颜色之间的关系和热成熟度在东营萧条时期,渤海湾盆地,中国:第1部分。荧光的进化石油在含水热解实验的背景下日益成熟 海洋和石油地质学 2019年 One hundred. 1 19 10.1016 / j.marpetgeo.2018.10.053 2 - s2.0 - 85056248416 Stasiuk l D。 斯诺登峰 l R。 合成和天然烃类流体包裹体的荧光micro-spectrometry:原油化学、石油密度和应用迁移 应用地球化学 1997年 12 3 229年 241年 10.1016 / s0883 - 2927 (96) 00047 - 9 2 - s2.0 - 0031148458 Q。 Xuguang 年代。 玉兰 l X X。 美国J。 h·L。 走向滑动断层的特点及其在Shuntuoguole地区对石油的控制,塔里木盆地 石油地质学和实验 2012年 34 2 120年 124年 贾尔斯 m·R。 史蒂文森 年代。 马丁 s V。 大炮 s . j . C。 汉密尔顿 p . J。 马歇尔 j . D。 Samways g . M。 布伦特组的储层属性和成岩作用:一个区域的视角 伦敦地质学会特殊的出版物 1992年 61年 1 289年 327年 10.1144 / GSL.SP.1992.061.01.16 2 - s2.0 - 80052591757 Bjorlykke K。 Egeberg p K。 石英胶结在沉积盆地 中部公告 1993年 77年 9 1538年 1548年 10.1306 / bdff8ee8 - 1718 - 11 - d7 - 8645000102 - c1865d Gluyas j·G。 罗宾逊 a·G。 金刚砂 D。 格兰特 s M。 Oxtoby n . H。 石油侵位和砂岩胶结之间的联系 伦敦地质学会石油地质学会议系列 1993年 4 1 1395年 1402年 10.1144 / 0041395 2 - s2.0 - 80052335834 沃顿 r·H。 Morad 年代。 在油田砂岩石英胶结:回顾关键争议 特别的杂志《国际沉积学学者协会提供 2000年 29日 1 20.