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.
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(
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
原始沉积储层非均质性的综合结果,成岩作用和构造运动(
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。
塔里木盆地位于中国西北部,面积
(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(
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(
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(
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
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
所有样本制成100 -
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
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( |
总 | 主 | 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 | 米 | 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 | 米 | 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 | 米 | 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 | 它 | 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 | |
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
水库Kepingtage形成的物理性质。
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
砂岩QFL三角形的分类(
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
A和B的总结储层的岩相特征。
| 岩相 | 粒度中值( |
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 |
岩相砂岩主要是细到中等粒度,粒度中值值为200 - 266
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
方解石胶结物往往是不完整的填写主晶间孔隙(数字
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
岩相的晶粒尺寸B砂岩一般是细粒度中值为146 - 180
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。
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
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
紫外可见microfluorescence单一石油包裹体代表样本的光谱图
Microfluorescence光谱石油包裹体蓝色(a)和(b)黄白色荧光颜色。
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
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)。
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
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(
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(
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
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。
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
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(
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
韧性谷物在岩相B的内容非常高(> 20%)(表
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
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
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
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。
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
使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。
作者宣称没有利益冲突。
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。