孫雨軒 ,羅順社,,,呂奇奇,,劉章浩,向 吉,李昱東(1.長江大學(xué)a.地球科學(xué)學(xué)院;b.非常規(guī)油氣湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,武漢40100;.中國地質(zhì)大學(xué)構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室,武漢40074;.中國石油西部鉆探吐哈錄井工程公司,新疆鄯善880)
燕山地區(qū)冀北坳陷和宣龍坳陷中元古界碳酸鹽巖儲集空間類型及其控制因素
孫雨軒1a ,1a羅順社1a,1b,2,呂奇奇1a,1b,劉章浩3,向吉1a,李昱東1a
(1.長江大學(xué)a.地球科學(xué)學(xué)院;b.非常規(guī)油氣湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,武漢430100;2.中國地質(zhì)大學(xué)構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室,武漢430074;3.中國石油西部鉆探吐哈錄井工程公司,新疆鄯善838202)
在對燕山地區(qū)冀北坳陷和宣龍坳陷中元古界露頭剖面實測、鉆井巖心觀察的基礎(chǔ)上,綜合巖石薄片、鑄體薄片以及掃描電鏡等資料進行綜合分析后發(fā)現(xiàn),研究區(qū)儲集層巖性主要為白云巖,其次是灰?guī)r,還有部分硅質(zhì)巖、砂巖及角礫巖。儲集空間由基質(zhì)內(nèi)的微觀儲集空間和相對宏觀的縫、洞儲集空間兩大儲集系統(tǒng)組成,其中宏觀儲集空間包括構(gòu)造裂縫、層間縫、溶蝕縫、溶蝕洞(孔)、收縮縫和壓溶縫6種類型,基質(zhì)孔隙包括晶間孔、粒間孔、藻窗孔、微溶孔(縫)、微構(gòu)造縫及微壓溶縫6種類型。沉積環(huán)境、巖性、成巖作用和構(gòu)造作用,是影響研究區(qū)儲集空間的4個主要因素,其中構(gòu)造作用、古巖溶作用是改善研究區(qū)儲集條件的重要因素。
燕山地區(qū);中元古界;碳酸鹽巖;儲集空間;控制因素
自20世紀(jì)60年代以來,國內(nèi)外陸續(xù)在中元古界發(fā)現(xiàn)數(shù)十個海相碳酸鹽巖原生油氣藏,證實了古老的中元古界具有一定的油氣勘探前景[1-3]。長期以來,燕山地區(qū)中元古界以其較低的有機質(zhì)熱演化程度和廣泛分布的液態(tài)油苗,引起了廣大石油地質(zhì)學(xué)者的興趣[4-9]。但是,迄今為止,對燕山地區(qū)中元古界海相碳酸鹽巖特征尚缺乏深入研究。
本文以野外露頭剖面的實測資料為基礎(chǔ),結(jié)合鉆井巖心、普通巖石薄片、鑄體薄片及掃描電鏡資料,對冀北坳陷和宣龍坳陷中元古界碳酸鹽巖儲集空間類型及其控制因素進行研究,以期為研究區(qū)古潛山碳酸鹽巖儲集層的預(yù)測提供依據(jù)。
燕山地區(qū)西起張家口,東至阜新,橫跨京、津、冀、遼4省市,是中國含油氣構(gòu)造單元中地層較古老的地區(qū),構(gòu)造上可劃分為2個隆起和5個坳陷[10](圖1)。燕山地區(qū)隸屬于華北地臺,是華北地臺上的活動性構(gòu)造單元,稱之為“燕山沉降帶”。中元古代,華北地臺進入了裂陷槽發(fā)展階段,其北部的燕山地區(qū)總體以水體局限的海灣沉積為主[11-15],海相碳酸鹽巖分布范圍廣,沉積厚度大,有機質(zhì)含量高,這種特征在冀北坳陷和宣龍坳陷中尤為明顯。
圖1 燕山地區(qū)構(gòu)造單元區(qū)劃(修改自文獻[16])
冀北坳陷和宣龍坳陷內(nèi)中、新元古界未變質(zhì)的沉積地層出露良好,分布廣泛,為橫向上穩(wěn)定的海相碳酸鹽巖夾碎屑巖,總厚度約8 000 m,自下而上分為中元古界長城系、薊縣系和新元古界青白口系。本文研究層位為中元古界長城系高于莊組、薊縣系霧迷山組和鐵嶺組。
其中,高于莊組底部發(fā)育一套灰色薄層石英砂巖,中—下部為深灰色白云巖夾泥質(zhì)白云巖、硅質(zhì)白云巖,上部則以淺灰色白云巖夾泥質(zhì)白云巖為主。霧迷山組主要發(fā)育一套灰色—深灰色含燧石條帶的疊層石白云巖、硅質(zhì)白云巖,在中—下部夾有泥質(zhì)白云巖或含泥質(zhì)白云巖。鐵嶺組下部主要由灰色含硅質(zhì)泥晶白云巖及疊層石白云巖組成,上部以灰色礫屑灰?guī)r與灰白色中薄層泥晶灰?guī)r為主。
對冀北坳陷和宣龍坳陷的野外露頭和1 000多個巖石薄片和掃描電鏡樣品的綜合分析發(fā)現(xiàn),研究區(qū)內(nèi)中元古界的碳酸鹽巖成巖程度高,巖石致密性強[17],基質(zhì)中的微觀孔隙發(fā)育較差,其宏觀儲集空間,尤其是裂縫對儲集層物性的改善起了重要作用。
2.1宏觀儲集空間類型
(1)構(gòu)造裂縫主要發(fā)育在結(jié)晶白云巖、疊層石白云巖、結(jié)晶灰?guī)r中,位于斷層和褶皺轉(zhuǎn)折端等附近。常見的是規(guī)模較大的單組穿層張性裂縫(圖2a),垂直或者近于垂直層面,長度一般為0.5~2.5 m,最長可達3.0 m,寬0.2~3.0 mm,最寬可達10.0 mm,有時也可見兩組或多組方向構(gòu)成網(wǎng)格狀的構(gòu)造裂縫。裂縫空間多被方解石和白云石充填或半充填。構(gòu)造裂縫的面縫率一般為1%~5%,對儲集空間的總貢獻率(面積比例)約為45%,同時構(gòu)造裂縫也是影響巖溶作用、重結(jié)晶作用、膠結(jié)充填等的重要因素,所以構(gòu)造裂縫是研究區(qū)內(nèi)具有重要意義的儲集空間類型之一。
圖2 研究區(qū)碳酸鹽巖儲集空間類型
(2)層間縫在薄互層狀的泥晶灰?guī)r和泥晶白云巖中最為發(fā)育,其特征是縫壁平直,延伸遠,縫長多大于1 m,縫寬1 mm左右,面縫率一般不超過1%,多呈閉合狀(圖2b),故其直接的儲集意義一般不大,對宏觀儲集空間的總貢獻率約為20%.但層間縫(紋)??莎B加后期的構(gòu)造破裂作用,或作為流體介質(zhì)的運移通道,有利于巖溶作用發(fā)生,從而使研究區(qū)的孔滲條件有一定程度的改善。
(3)溶蝕縫在各個層段都有不同規(guī)模的發(fā)育,主要形成于結(jié)晶白云巖、疊層石白云巖、結(jié)晶灰?guī)r中,其裂縫延伸不規(guī)則,縫寬變化大,有時呈分支狀,縫壁不平直,常呈蠶食狀、港灣狀和不規(guī)則狀等,絕大多數(shù)溶蝕縫被充填或半充填,充填物多為粗粉晶到巨晶方解石和白云石(圖2c)。其面縫率變化較大,為0.5%~5.0%,對研究區(qū)儲集空間的總貢獻率約為15%,但部分由埋藏巖溶作用形成的溶蝕縫與油氣的運移和聚集期有較好的配置關(guān)系,常被油氣充注,具有重要儲集意義。
(4)溶蝕孔(洞)主要在冀北坳陷霧迷山組淺灰色厚層狀粉晶白云巖中發(fā)育,形狀多為長條狀或不規(guī)則狀,大小不一,內(nèi)壁呈蠶食狀、港灣狀或不規(guī)則狀。溶蝕孔在霧迷山組和鐵嶺組灰色厚層狀粉晶白云巖及部分硅質(zhì)巖中發(fā)育,溶蝕孔直徑為1.0~1.2 cm,常呈橢圓狀、圓狀和不規(guī)則狀產(chǎn)出。溶蝕孔(洞)局部面孔率可達3.0%,對宏觀儲集空間的總貢獻率約為10%,與溶蝕縫一樣,屬局部地區(qū)或?qū)佣蔚闹匾獌臻g。
(5)收縮縫在泥質(zhì)含量較高的白云巖或灰?guī)r中較為常見。一般規(guī)模較小,單條原始裂縫寬不超過1 mm,長度多為2~15 cm,大多為不規(guī)則的密集網(wǎng)狀,基本上被早期白云石、方解石或硅質(zhì)充填,對儲集空間的貢獻有限。但少數(shù)晚期形成或受后期構(gòu)造應(yīng)力或巖溶改造的收縮縫,也可成為有效的儲集空間。其面縫率一般為0.2%~1.0%,局部可達5.0%,對研究區(qū)宏觀儲集空間的總貢獻率約為8%.
(6)壓溶縫主要發(fā)育于霧迷山組和鐵嶺組泥晶白云巖及含泥質(zhì)白云巖中,其他層段僅偶見。其特征是平行或斜交于層面,呈鋸齒狀或者折線形,寬度多不超過1 mm,開度很小,其面縫率為0.1%~0.5%,對宏觀儲集空間的總貢獻率約為2%.
2.2基質(zhì)儲集空間類型
(1)晶間孔在各研究層段的粉晶白云巖、中晶白云巖中均有發(fā)育,但數(shù)量較少,分布極不均勻??紫哆吔鐬槠街闭劬€,形狀多為多邊形,孔徑一般為0.01~0.10 mm(圖2d)??紫抖嘁约哟笊L的方式被充填,充填物主要為白云石、方解石,少量晶間孔內(nèi)可見瀝青質(zhì)。晶間孔平均面孔率約為1.55%,對基質(zhì)內(nèi)的儲集空間的總貢獻率約為15%.
(2)粒間孔在各研究層段中的粒屑碳酸鹽巖和砂巖中發(fā)育,一般呈似三角形、多邊形、不規(guī)則條形等,孔徑為0.02~0.20 mm,最大可達0.50 mm(圖2e),平均面孔率約2.15%,最高可達20.00%,對基質(zhì)儲集空間的總貢獻僅約為5%.但經(jīng)破壞的粒間孔常會殘留一些縫隙,可以為后期巖溶作用提供有利條件。
(3)藻窗孔主要發(fā)育于藻疊層石白云巖中。其形態(tài)多呈不規(guī)則狀,大小不一,孔徑一般為0.10~ 1.20 mm,在數(shù)量較多的層段內(nèi),可互相連通,形成有效的儲集空間。其面孔率為0.5%,對基質(zhì)儲集空間的總貢獻率約為8%.同樣有利于后期的巖溶作用,使巖石的儲集性得到改善。
(4)微溶孔(縫)、微構(gòu)造縫、微壓溶縫與宏觀儲集空間中溶蝕孔(縫)、構(gòu)造裂縫、壓溶縫的成因機理及發(fā)育位置相同,只是大小不同。多被充填(圖2f),其對基質(zhì)儲集空間的總貢獻率最大,約為72%.
3.1沉積環(huán)境
據(jù)鉆井和露頭資料統(tǒng)計,中元古界儲集層主要為碳酸鹽巖和砂巖,含油層巖性主要為藻結(jié)構(gòu)碳酸鹽巖和結(jié)晶白云巖,其中藻結(jié)構(gòu)碳酸鹽巖儲集層主要為凝塊石白云巖、疊層石白云巖、凝塊石灰?guī)r和疊層石灰?guī)r、核形石白云巖和層紋白云巖。
研究區(qū)中元古界碳酸鹽巖儲集層主要為碳酸鹽巖潮坪相和生物礁相[18],潮坪相可進一步分為潮上帶、潮間帶及潮下帶;生物礁相主要為障積-粘結(jié)礁,在宣龍坳陷高于莊組較為發(fā)育。物性較好的儲集層主要分布在高于莊組和霧迷山組的頂部和底部,原生孔隙較為發(fā)育,如晶間孔、粒間孔、藻窗孔等較為常見,而表生風(fēng)化帶溶蝕孔-洞-縫最為發(fā)育。
研究區(qū)中元古界碳酸鹽巖有利儲集層主要發(fā)育于水體相對較淺、沉積環(huán)境相對開闊的潮間—潮下帶和濱外陸棚的高能環(huán)境。
3.2巖性
研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育碳酸鹽巖類,還有伴生的硅質(zhì)巖類及少量的碎屑巖類等。根據(jù)巖石的結(jié)構(gòu)組分及研究的需要將研究區(qū)內(nèi)的儲集巖劃分為5個大類、12個小類,其中碳酸鹽巖類是本次研究最主要的儲集巖類型(表1)。
(1)白云巖類是研究區(qū)最主要的巖石類型,在各組中都頗為發(fā)育,可以進一步細分為結(jié)晶白云巖、顆粒白云巖、疊層石白云巖,主要為碳酸鹽巖潮坪相沉積產(chǎn)物。
表1 研究區(qū)儲集層巖石類型及其分布
結(jié)晶白云巖約占白云巖總量的2/3,顏色多為灰色—淺灰色,部分有機質(zhì)含量較高,為深灰色—黑灰色,主要為泥晶—細晶結(jié)構(gòu),常發(fā)育晶間孔,部分可被溶蝕形成晶間溶孔(圖3a)。顆粒白云巖,為灰色—深灰色,可識別出鮞粒、內(nèi)碎屑、球粒,膠結(jié)物多為泥晶—細粉晶白云巖,部分為硅質(zhì)。疊層石白云巖主要為泥晶—細晶結(jié)構(gòu),紋層亮暗相間(圖3b),根據(jù)其形態(tài)分為紋層狀(最為發(fā)育)、波狀、柱狀、錐狀、核形石和凝塊石等類型,凝塊石白云巖中重結(jié)晶作用形成的細晶—中晶白云巖可具有晶間孔或晶間溶孔。
圖3 研究區(qū)儲集層主要巖石類型
(2)灰?guī)r類研究區(qū)內(nèi)灰?guī)r類主要分布在冀北坳陷高于莊組、霧迷山組、鐵嶺組和宣龍坳陷高于莊組、霧迷山組局部層位。主要的巖石類型有結(jié)晶灰?guī)r(圖3c)、顆粒灰?guī)r、疊層石灰?guī)r等,以結(jié)晶灰?guī)r為主,占整個灰?guī)r厚度的80%,顏色多為灰色—深灰色。除不含凝塊石、核形石和鮞粒灰?guī)r外,其他性質(zhì)與白云巖相似。
(3)硅質(zhì)巖類研究區(qū)內(nèi)硅質(zhì)巖類作為碳酸鹽巖的伴生巖類(圖3d),普遍發(fā)育在各個組中,規(guī)模僅次于白云巖類。硅質(zhì)巖類同樣可以細分為結(jié)晶硅質(zhì)巖、顆粒硅質(zhì)巖、疊層石硅質(zhì)巖。結(jié)晶硅質(zhì)巖是硅質(zhì)巖中最主要的巖石類型,以灰色、淺灰色、灰綠色、淺褐色為主,常以薄層狀、條帶狀、透鏡體和團塊狀產(chǎn)出。顆粒硅質(zhì)巖以褐色、淺褐色、淺灰色為主,呈條帶狀、團塊狀夾于紋層泥晶云巖、顆粒云巖等巖石之中。疊層石硅質(zhì)巖可分為紋層狀、錐狀、柱狀、波狀和板錐狀,其特征與其伴生的疊層石白云巖極其相似。
(4)砂巖類研究區(qū)內(nèi)砂巖類主要分布于冀北坳陷高于莊組的下部、霧迷山組底部、鐵嶺組底部,宣龍坳陷高于莊組下部、霧迷山組底部,發(fā)育規(guī)模很小。巖性以石英砂巖為主,細—中砂級,一般呈條帶狀、薄—中層狀產(chǎn)出。多發(fā)育大量的粒間孔和粒間溶孔(圖3e)。
(5)角礫巖類研究區(qū)內(nèi)角礫巖類(圖3f)也普遍發(fā)育,按其成因可以分為兩種類型:構(gòu)造角礫巖、巖溶角礫巖。通常由礫石顆粒和礫間基質(zhì)組成,基質(zhì)中細碎屑物質(zhì)約占75%,化學(xué)沉淀物約占25%,角礫大小2~6 cm,以3~4 cm為主,呈棱角—次棱角狀,無分選,雜亂排列,角礫成分與圍巖相似?;|(zhì)比較松散,溶蝕孔發(fā)育。
3.3構(gòu)造作用
燕山地區(qū)中元古界碳酸鹽巖儲集層的縫洞系統(tǒng),尤其是裂縫對儲集性的貢獻具有重要意義[19]。雖然儲集層的天然裂縫可以在沉積、成巖、后期構(gòu)造運動等各個階段中形成,形成機制也是極為復(fù)雜多樣,但根據(jù)野外觀測統(tǒng)計,認為研究區(qū)內(nèi)研究層段形成裂縫的主要機制是構(gòu)造應(yīng)力作用,即構(gòu)造裂縫,如鐵嶺組頂部中有大量成組發(fā)育的張性構(gòu)造裂縫(圖4a)。構(gòu)造裂縫(節(jié)理)的數(shù)量在各類裂縫中占有最高比例,可達到50%以上,而且其他性質(zhì)的裂縫或孔洞也往往間接地與構(gòu)造裂縫有一定的成因聯(lián)系,如溶蝕縫(洞)即大多繼承先期存在的(微)構(gòu)造裂縫發(fā)展形成的。
3.4成巖作用
研究區(qū)內(nèi)成巖作用以類型多樣、多期次疊加為特征,其中對儲集性影響明顯的成巖作用有白云巖化作用、硅化作用、古巖溶作用、膠結(jié)交代作用、重結(jié)晶作用、壓溶作用等,其中古巖溶作用對改善研究區(qū)儲集性能具有重要的建設(shè)性意義[20]。
(1)白云巖化作用研究區(qū)主要存在準(zhǔn)同生白云巖化和埋藏白云巖化兩種白云巖化作用(圖4b)。在白云石交代方解石過程中,溶解作用大于沉淀作用,產(chǎn)生溶蝕孔隙,并且由于晶粒增大,晶間孔徑增大,都會使白云巖化灰?guī)r的孔隙度和滲透率有所增加,對巖石儲集性能起到改善作用[21]。
(2)硅化作用一般來說,硅化作用對儲集性能起破壞作用或影響不大,但有時可增加巖石的脆性,使其易于形成裂縫,或當(dāng)硅質(zhì)交代不徹底時,所殘余的碳酸鹽組分易于受到選擇性溶解,形成一定量的溶蝕孔、溶蝕洞和溶蝕縫(圖4c)。
圖4 研究區(qū)不同儲集層類型及其特征
(3)古巖溶作用古巖溶作用對改造儲集性能具有重要的建設(shè)意義[22],包括表生巖溶作用和埋藏巖溶作用。表生巖溶帶主要見于高于莊組頂部及霧迷山組頂部(圖4d),廣泛發(fā)育溶蝕縫、溶蝕孔和溶蝕洞,使原巖的儲集性能得到極大的改善。由于埋藏地下,成巖環(huán)境的穩(wěn)定性和時間的持續(xù)性,所以埋藏巖溶作用比表生巖溶作用對儲集性能的改善作用更強。其表現(xiàn)為沿一些薄弱界面發(fā)生溶解作用,或使各類縫隙的原始邊界受溶拓寬,或溶解各種先期膠結(jié)充填物,形成次生孔隙或縫隙。作用時期略早于油氣的主運聚期,所形成的各類次生縫隙最有機會接受油氣并抑制了其后膠結(jié)作用,所以研究區(qū)目前含油苗或有機質(zhì)殘留的孔(洞)隙、縫隙多與埋藏巖溶作用有關(guān)。
(4)膠結(jié)交代作用膠結(jié)交代作用對儲集性起著明顯的破壞作用,以碳酸鹽礦物膠結(jié)最為普遍和強烈,其他自生礦物(如石英、螢石、重晶石、高嶺石等),因分布的數(shù)量較少,其影響也相對較弱。
(5)重結(jié)晶作用重結(jié)晶作用可使晶體顆粒變粗,有序度提高,縮小整體體積,同時原來細小晶間孔隙重新分布,晶體結(jié)構(gòu)不斷變粗,形成一些相對集中連通的大晶間孔。與此同時,粗粒結(jié)構(gòu)的巖石強度降低,脆性增強,易形成裂縫,有利于流體的貯存、流動以及形成晶間溶孔和溶蝕縫(圖4e)。早期的重結(jié)晶還可增強巖石的抗壓實性,有利于原生孔隙和后期次生孔隙的形成和保存。
(6)壓溶作用在負荷或一定的應(yīng)力作用下,顆粒、晶體和巖層的接觸點上發(fā)生晶格變形和溶解作用。一般認為,局部溶解而形成的壓溶縫合線可以作為油氣水運移的有利通道,對油氣的運移和和沉積后的埋藏溶解作用可起到積極作用。這類壓溶作用形成的縫合線在研究區(qū)高于莊組下部和霧迷山組部分層段中較為常見(圖4f)。
(1)研究區(qū)中元古界碳酸鹽巖儲集空間類型包括相對宏觀的縫、洞儲集空間和基質(zhì)內(nèi)的儲集空間兩大系統(tǒng)。宏觀儲集空間主要包括構(gòu)造裂縫、層間縫、溶蝕縫、溶蝕洞(孔)、收縮縫和壓溶縫6種類型,而基質(zhì)孔隙包括晶間孔、粒間孔、藻窗孔、微溶孔(縫)、微構(gòu)造縫和微壓溶縫。這些孔、洞、裂縫的發(fā)育,特別是構(gòu)造裂縫及溶蝕洞(孔)改善了研究區(qū)儲集狀況。
(2)研究區(qū)中元古界儲集層巖性有白云巖類、灰?guī)r類、硅質(zhì)巖類、砂巖類和角礫巖類5大類,以白云巖類為主,灰?guī)r類次之。
(3)研究區(qū)中元古界含油碳酸鹽巖主要為藻結(jié)構(gòu)碳酸鹽巖和結(jié)晶白云巖,其中藻結(jié)構(gòu)碳酸鹽巖儲集層巖石類型主要為凝塊石白云巖、疊層石白云巖、凝塊石灰?guī)r和疊層石灰?guī)r、核形石白云巖和層紋石白云巖,其主要為水體相對較淺、沉積環(huán)境相對開闊的潮間—潮下帶和濱外陸棚的高能環(huán)境產(chǎn)物。
(4)研究區(qū)中元古界碳酸鹽巖儲集空間的影響因素主要有4個方面:沉積環(huán)境、巖性、構(gòu)造作用和成巖作用。其中構(gòu)造作用和古巖溶作用是研究區(qū)儲集性能改善的重要因素。
[1]羅平,張靜,劉偉,等.中國海相碳酸鹽巖油氣儲層基本特征[J].地學(xué)前緣,2008,15(1):36-50.
LUO Ping,ZHANG Jing,LIU Wei,et al.Characteristics of marine carbonate hydrocarbon reservoirs in China[J].Earth Science Frontiers,2008,15(1):36-50.
[2]柳廣弟.石油地質(zhì)學(xué)(第4版)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2009: 48-49.
LIU Guangdi.Petroleum geology(4th edition)[M].Beijing:Petroleum Industry Press,2009:48-49.
[3]張寧寧,何登發(fā),孫衍鵬,等.全球碳酸鹽巖大油氣田分布特征及其控制因素[J].中國石油勘探,2014,19(6):54-65.
ZHANG Ningning,HE Dengfa,SUN Yanpeng,et al.Distributionpatterns and controlling factors of giant carbonate rock oil and gas fields worldwide[J].China Petroleum Exploration,2014,19(6): 54-65.
[4]王麗娟,楊樹杰.華北中新元古界海相碳酸鹽巖烴源巖評價[J].海洋科學(xué)集刊,2010,16:111-119.
WANG Lijuan,YANG Shujie.Evaluation marine carbonate source rocks of Middle-Upper Proterozoic in North China[J].Studia Marina Sinica,2010,16:111-119.
[5]劉埃平,郝石生,鐘子川.冀北坳陷中上元古界—下古生界流體包裹體特征及其地質(zhì)意義[J].沉積學(xué)報,1997,15(增刊): 35-40.
LIU Aiping,HAO Shisheng,ZHONG Zichuan.Characteristics of fluid inclusion and its geological significance for Middle-Upper Proterozoic and Lower Palaeozoic sub-erathem of Jibei depression[J]. Acta Sedimentologica Sinica,1997,15(Supp.):35-40.
[6]劉寶泉,梁狄剛,方杰,等.華北地區(qū)中上元古界—下古生界碳酸鹽巖有機質(zhì)成熟度與找油遠景[J].地球化學(xué),1985,14(2): 150-162.
LIU Baoquan,LIANG Digang,F(xiàn)ANG Jie,et al.Organic matter maturity and oil-gas prospect in Middle-Upper Proterozoic and Lower Paleozoic carbonate rocks in North China[J].Geochimica,1985,14 (2):150-162.
[7]郝石生,高耀斌,張有成,等.華北北部中、上元古界石油地質(zhì)學(xué)[M].山東東營:石油大學(xué)出版社,1990:54-55.
HAO Shisheng,GAO Yaobin,ZHANG Youcheng,et al.Study on petroleum geology of Mesoproterozoic in the north of North China[M]. Dongying,Shandong:Petroleum University Press,1990:54-55.
[8]劉寶泉,秦建中,李欣.冀北坳陷中—上元古界烴源巖特片及油苗、油源分析[J].海相油氣地質(zhì),2000,5(1-2):35-46.
LIU Baoquan,QIN Jianzhong,LI Xin.Characteristics of source rocks and analysis of oil seepage and oil source in Middle-Upper Proterozoic and Lower Palaeozoic sub-erathem of Jibei depression [J].Marine Origin Petroleum Geology,2000,5(1-2):35-46.
[9]王鐵冠,韓克猷.論中新元古界原生油氣資源[J].石油學(xué)報,2011,32(1):1-7.
WANG Tieguan,HAN Keyou.Discussion of the original oil and gas resources in Middle-Upper Proterozoic[J].Acta Petrolei Sinica,2011,32(1):1-7.
[10]曠紅偉,李家華,彭楠,等.燕山地區(qū)1.6~1.0 Ga時期碳酸鹽巖碳、氧同位素組成、演化及其地質(zhì)意義[J].地學(xué)前緣,2009,16 (5):118-133.
KUANG Hongwei,LI Jiahua,PENG Nan,et al.The C and O isotopic compositions and their evolution recorded in the carbonate interval of the Yanshan area from 1.6 to 1.0 Ga,and their geological implications[J].Earth Science Frontiers,2009,16(5):118-133.
[11]李俊健,羅鎮(zhèn)寬,燕長海,等.華北陸塊的構(gòu)造構(gòu)造格局及其演化[J].地質(zhì)找礦論叢,2010,25(2):89-100.
LI Junjian,LUO Zhenkuan,YAN Changhai,et al.Structure framework and evolution of the North China craton[J].Contributions to Geology and Mineral Resources Research,2010,25(2):89-100.
[12]段吉業(yè),劉鵬舉.華北燕山裂陷槽中元古代的深水沉積[J].吉林大學(xué)學(xué)報(地球科學(xué)版),2003,33(1):7-14.
DUAN Jiye,LIU Pengju.Abysmal and sub-abysmal deposit of Mesoproterozoic in Yanshan aulocogen,North China[J].Journal of Jilin University(Earth Science Edition),2003,33(1):7-14.
[13]羅順社,汪凱明.河北寬城地區(qū)中元古代高于莊組碳酸鹽巖碳氧同位素特征[J].地質(zhì)學(xué)報,2010,84(4):492-499.
LUO Shunshe,WANG Kaiming.Carbon and oxygen isotope composition of carbonatic rock from the Mesoproterozoic Gaoyuzhuang formation in the Kuancheng area,Hebei province[J].Acta Geologica Sinica,2010,84(4):492-499.
[14]翟明國,胡波,彭澎,等.華北中—新元古代的巖漿作用與多期裂谷事件[J].地學(xué)前緣,2014,21(1):100-119.
ZHAI Mingguo,HU Bo,PENG Peng,et al.Meso-Neoproterozoic magmatic events and multi-stage rifting in the NNC[J].Earth Science Frontiers,2014,21(1):100-119.
[15]黃學(xué)光.燕山中、新元古代沉積盆地構(gòu)造演化[J].地質(zhì)調(diào)查與研究,2006,29(4):263-270.
HUANG Xueguang.Tectonic evolution of the Meso-Neoproterozoic sedimentary basin in Yanshan range[J].Geological Survey and Research,2006,29(4):263-270.
[16]趙澄林,李懦峰,周勁松.華北中新元古界油氣地質(zhì)與沉積學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社,1997:143-178. ZHAO Chenglin,LI Nuofeng,ZHOU Jinsong.Sedimentology and petroleum geology of the Meso-and Neo-Proterozoic in North China[M].Beijing:Geological Publishing House,1997:143-178.
[17]張敏,王正允,張紫光,等.碳酸鹽巖宏觀儲集空間研究——以冀北坳陷中元古界薊縣系霧迷山組和鐵嶺組為例[J].石油地質(zhì)與工程,2008,22(5):37-40.
ZHANG Min,WANG Zhengyun,ZHANG Ziguang,et al.Study of the macroscopic reservoir space of carbonatic rock——by taking the Wumishan formation and Tieling formation of Jixian County of Jibei depression in Middle Proterozoic for example[J].Petroleum Geology and Engineering,2008,22(5):37-40.
[18]羅順社,張建坤,汪凱明,等.燕山地區(qū)中元古界碳酸鹽巖碳、氧同位素特征及其環(huán)境意義[J].石油天然氣學(xué)報,2009,31(6): 18-24.
LUO Shunshe,ZHANG Jiankun,WANG Kaiming,et al.Carbon and Oxygen isotope characteristics and its environmental significance of the Mesoproterozoic carbonate rocks in Yanshan region [J].Journal of Oil and Gas Technology,2009,31(6):18-24.
[19]何治亮,高志前,張軍濤,等.層序界面類型及其對優(yōu)質(zhì)碳酸鹽巖儲層形成與分布的控制[J].石油與天然氣地質(zhì),2014,35 (6):853-859.
HE Zhiliang,GAO Zhiqian,ZHANG Juntao,et al.Types of sequence boundaries and their control over formation and distribution of quality carbonate reservoirs[J].Oil&Gas Geology,2014,35(6):853-859.
[20]王正允,張紫光,陳夢蛟,等.冀北坳陷霧迷山組的成巖作用及成巖相特征——以遼寧省凌源縣魏杖子剖面為例[J].石油天然氣學(xué)報,2009,31(4):1-8.
WANG Zhengyun,ZHANG Ziguang,CHEN Mengjiao,et al.Diagenesis and features of diagenetic facies of Wumishan formation of Jibei depression——by taking the Weizhangzi section of Lingyuan County in Liaoning province for example[J].Journal of Oil and Gas Technology,2009,31(4):1-8.
[21]ZENGER D H,DUNHAM J B,ETHINGTON R L.Concepts and models of dolomitization[M].Tulsa,Unite State:Society for Sedimentary Geology(SEPM),1980.
[22]ESTEBAN M,TABENER C.Secondary porosity development during late burial in carbonate reservoirs as a result of mixing and/or cooling of brines[J].Journal of Geochemical Exploration,2003,78-79:355-359.
(編輯顧新元)
Storage Space Types and Controlling Factors of Mesoproterozoic Carbonate Rocks in Jibei and Xuanlong Depressions in Yanshan Area
SUN Yuxuan1a,LUO Shunshe1a,1b,Lü Qiqi1a,1b,LIU Zhanghao2,XIANG Ji1a,LI Yudong1a
(1.Yangtze University,a.School of Geosciences,b.Hubei Cooperative Innovation Center of Unconventional Oil and Gas,Wuhan,Hubei
430100,China;2.Key Laboratory of Tectonics and Petroleum Resources(China Univesity of Geosciences),Ministry of Education,WuhaN 430074,China;3.Tuha Log Engineering Company,Xibu Drilling Engineering Co.,CNPC,Shanshan,Xinjiang 838202,China)
On the basis of field measurement and core observation of Mesoproterozoic outcrops in Jibei depression and Xuanlong depression in Yanshan area,through integrated analysis on common thin sections,cast thin sections and SEM data,it is found that the reservoir rocks in the study area are mostly composed of dolomite,secondly of limestone and partially of siliceous rock,sandstone and breccia.The storage spaces of the reservoir are mainly composed of 2 storage systems that are micro-storage spaces in the matrix and macro-storage spaces of fissures and caves,in which the macro-storage spaces include 6 types such as tectonic fissures,interlayer fissures,dissolution fissures,dissolved caves(pores),constricted fissures and pressolution fissures,and the matrix pores are composed of intercrystalline pores,intergranular pores,alga-window pores,slightly dissolved pores(fissures),micro-tectonic fissures and micro-pressolution fissures.The sedimentary environment,lithology,diagenesis and tectonism are the main 4 factors influencing the storage spaces in the study area,among which tectonism and palaeo-karstification are the key factors to improve the storage conditions in the study area.
Yanshan area;Mesoproterozoic;carbonate rock;reservoir storage space;controlling factor
TE112.21
A
1001-3873(2016)03-0275-06
10.7657/XJPG20160305
2016-02-29
2016-04-13
國家自然科學(xué)基金(41172105);構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室開放課題(TPR-2015-13)
孫雨軒(1991-),男,江蘇揚州人,碩士研究生,沉積與儲集層,(Tel)18062789621(E-mail)1198820333@qq.com