靖边潜台西侧奥陶系马家沟组马五4、马五5储层特征研究
随着我国几十年来对陆相油田的勘探开发，碎屑岩的油气储量已经远远不能满足我国国民经济发展的需要，碳酸盐岩油气田的勘探开发研究将成为我国能源战略的重点和焦点。鄂尔多斯盆地是我国著名的大型沉积盆地，其油气资源量和产量在我国都具有举足轻重的地位，其早古生代为海相沉积发育时期，下古生界碳酸盐岩发育广泛、厚度较大，岩石类型多样，是我国西部重要的海相地层勘探盆地之一。作为我国下古生界最大的气田，靖边气田自1989年6月勘探发现以来，逐渐向人们展示了海相天然气藏的光明前景。然而到目前为止对其沉积体系的认识和全面研究不够，而且对沉积体系的划分及展布不是很清楚，储层特征及展布规律不甚清楚。因此，开展研究区沉积相与储层特征的研究，对于搞清储集层的展布规律，寻找油气的富集区具有十分重要的意义。 鄂尔多斯盆地矿产资源十分丰富，是我国重要的天然气生产基地。它位于华北地台西部，属于东部太平洋构造域和西部特提斯构造域两大地质块体调整带上的叠合盆地。盆地自太古代以来经历了多次重大构造事件的影响，根据盆地的地质演化史及其构造特征可将盆地现今构造划分为伊盟隆起、渭北隆起、西缘逆冲带、天环坳陷、伊陕斜坡和晋西挠褶带六个一级构造单元。研究区位于鄂尔多斯盆地克拉通凹陷内部，靖边潜台的西侧，整体处于伊陕斜坡构造带上。 本论文在前人研究成果的基础上，采用多学科、多技术综合分析方法，结合阴极发光、X射线有序度、扫描电镜、微量元素、碳氧同位素、流体包裹体等现代分析测试手段，综合运用沉积学、碳酸盐岩的成岩作用、储层地质学、成岩系统研究、石油地质学等最新理论和方法，对鄂尔多斯盆地靖边潜台西侧奥陶系马家沟组马五4、马五5进行了储层特征的综合研究。 依据沉积旋回、区域性标志层、古生物特征等，将鄂尔多斯盆地靖边潜台西侧奥陶系马家沟组分为六个大的地层岩性段，自下而上为马一至马六段。其中马五段岩性主要为白云岩、云质膏岩、膏岩夹云质泥岩，又可分为六个亚段，本文以马五4、马五5亚段为研究对象。马五4亚段分为马五41、马五42和马五43三个小层，马五5亚段分为马五51和马五52二个小层。 通过岩性、古生物和地球化学特征等相标志的研究认为，研究区马五4、马五5属局限台地相潮坪亚相，可划分出云坪、灰云坪、云灰坪、灰坪、雏滩、潮渠、含膏云坪、膏质云坪及云膏坪等9种微相类型。局限台地位于碳酸盐台地的近岸地带，由于其较闭塞，海水流通不畅，盐度通常较高，生物种类稀少，仅有部分藻类和广盐性生物生存，为潮坪亚相沉积。由于有石膏层产出，判断其沉积环境为一干旱的蒸发气候，马五4和马五5分属蒸发潮坪和开阔潮坪沉积模式。碳酸盐岩类包括含泥白云岩、泥质白云岩、云质泥岩、含膏白云岩、膏质白云岩、含灰白云岩、灰质白云岩、云质灰岩、粗粉晶白云岩、颗粒白云岩等。研究区具有储集意义的有效储层岩石类型主要是含球状硬石膏结核泥粉晶白云岩(含膏白云岩)、含石膏晶体泥粉晶白云岩(含膏白云岩)、膏质白云岩、粗粉晶白云岩和颗粒白云岩组成。 储集特征研究表明，研究区马五4地层风化壳储层发育膏模孔、岩溶角砾间孔、石膏晶模孔、晶间孔等主要储集空间；马五5地层颗粒滩储层及粗粉晶云岩储层发育粒间溶孔和晶间溶孔等主要储集空间。裂缝一溶蚀孔洞型储层与盆地中部靖边气田及周边地区相似，只是发育程度有差异；晶间孔包括白云岩晶间孔和溶蚀孔洞充填方解石晶间孔两种类型；裂缝发育也是该研究区风化壳储层的特征之一，部分裂缝呈开启状态，被方解石半充填，虽储集性能差，但在改善储层渗透性方面具有重要的意义。 根据野外地质剖面、岩心观察，结合薄片、扫描电镜、X射线有序度和阴极发光等分析结果，认为研究区马五4以风化壳储层较为发育，对储集性具有明显影响的成岩作用类型以白云石化、溶解溶蚀、胶结交代、重结晶、矿物充填、压实压溶等作用为主。其中溶解溶蚀作用、白云石化作用是该区马五4风化壳储层最富建设性的成岩作用，及对孔隙的形成与演化起到关键作用，在硏究区中白云岩成因有准同生、埋藏、淡水、热液的，而准同生和埋藏为主要的白云石成因，马五4准同生成因较发育，而马五5以埋藏成因为主。研究区马五5成岩作用类型相对马五4较单一，发育颗粒滩储层，以压实压溶、重结晶和交代作用为主。研究区马五4、马五5成岩阶段划分为：准同生成岩阶段一近地表浅埋藏成岩阶段一抬升风化成岩阶段一中一深埋藏成岩阶段。准同生及近地表浅埋藏环境大气淡水环境下的溶解作用形成了溶蚀孔洞的雏形，抬升风化壳大气淡水环境对前期的孔洞缝进行大面积的强烈溶解改造，中一深埋藏对孔缝洞等局部渗透性好的地方进行一步溶蚀扩大，多期成岩环境下的孔洞缝循环溶解充填作用及各种自生矿物胶代重结晶形成成岩阶段特征。 在碳酸盐岩储层形成和成岩作用演化过程中，沉积作用是基础，成岩作用是关键。依据储层特征并结合沉积环境特点及储层物性综合评价，笔者对研究区马五4、马五5储层的平面展布特征进行了描述。依据沉积条件、地貌特征、储层成岩作用特征，有效储层和物性等指标，结合勘探成果，在研究区马五4、马五5储层评选出Ⅰ类有利区5个、Ⅱ类有利区13个和Ⅲ类有利区11个，为研究区下一步勘探工作指明了方向。
鄂尔多斯盆地;靖边潜台;马家沟组;沉积相;成岩作用;白云石成因;储层特征
长江大学
硕士
古生物学与地层学
罗顺社
2012
中文
P618.130.21
2021-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）