東營(yíng)凹陷北帶古近系次生孔隙發(fā)育帶成因機(jī)制及演化模式.pdf

1、次生孔隙發(fā)育帶的成因及演化是中深層優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層評(píng)價(jià)和油氣勘探部署的重要依據(jù)。一個(gè)含油氣盆地往往發(fā)育多個(gè)次生孔隙發(fā)育帶,目前普遍認(rèn)為埋藏相對(duì)較淺、與有機(jī)質(zhì)演化成熟階段相對(duì)應(yīng)的第一個(gè)次生孔隙發(fā)育帶為有機(jī)酸溶解長(zhǎng)石和碳酸鹽膠結(jié)物成因；而對(duì)深層次生孔隙發(fā)育帶的成因存在不同的觀點(diǎn),一種觀點(diǎn)認(rèn)為深層次生孔隙發(fā)育帶為深層溶蝕成因,另一種觀點(diǎn)認(rèn)為深層次生孔隙發(fā)育帶為淺層形成、保存至深層的古次生孔隙發(fā)育帶。如果對(duì)次生孔隙發(fā)育帶成因及演化認(rèn)識(shí)不清,將直接影響中

2、深層油氣勘探成功率。因此,開展次生孔隙發(fā)育帶成因機(jī)制及演化模式研究對(duì)中深層油氣勘探具有重要的理論指導(dǎo)意義。本論文以東營(yíng)凹陷北帶古近系沙三中亞段～沙四段砂礫巖體為研究對(duì)象,綜合運(yùn)用巖心觀察、薄片鑒定、圖像分析、掃描電鏡觀察、流體包裹體分析、粘土礦物分析、鏡質(zhì)體反射率測(cè)試和巖心物性分析等多種技術(shù)方法,結(jié)合構(gòu)造演化史、有機(jī)質(zhì)熱演化史、油氣成藏史等研究成果,對(duì)中深層次生孔隙發(fā)育帶的形成機(jī)制和演化模式進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　 次生孔隙發(fā)育帶

3、指次生孔隙百分含量大于50％的高孔隙度儲(chǔ)層(或稱為有效儲(chǔ)層)集中發(fā)育帶。據(jù)此,研究發(fā)現(xiàn)民豐洼陷北帶沙四段次生孔隙發(fā)育帶最為典型,共發(fā)育四個(gè)次生孔隙發(fā)育帶,其中,沙四上亞段發(fā)育次生孔隙發(fā)育帶Ⅰ、Ⅱ,深度范圍分別為2800m-3500m、3750m-4050m；沙四下亞段發(fā)育次生孔隙發(fā)育帶Ⅲ、Ⅳ,深度范圍分別為4300m-4500m,4700m-4900m。因此,論文以民豐洼陷北帶沙四段次生孔隙發(fā)育帶為重點(diǎn)展開論述。
　　 民豐洼陷

4、北帶沙四段次生孔隙發(fā)育帶儲(chǔ)層均為近岸水下扇扇中辮狀水道砂礫巖,次生孔隙主要為長(zhǎng)石溶解孔隙,其次為碳酸鹽膠結(jié)物溶解孔隙,發(fā)育少量石英溶解孔隙、黃鐵礦溶解孔隙和裂縫。次生孔隙發(fā)育帶Ⅰ、Ⅱ內(nèi)儲(chǔ)層主要為油層,少量為油水同層和含油水層；次生孔隙發(fā)育帶Ⅲ、Ⅳ內(nèi)儲(chǔ)層均為氣層。次生孔隙發(fā)育帶Ⅰ、Ⅱ儲(chǔ)層成巖作用以長(zhǎng)石溶解強(qiáng)烈、碳酸鹽膠結(jié)物充填長(zhǎng)石溶解孔隙現(xiàn)象普遍、碳酸鹽膠結(jié)物溶解為典型特征；次生孔隙發(fā)育帶Ⅲ、Ⅳ內(nèi)儲(chǔ)層成巖作用以大量瀝青和黃鐵礦充填孔隙、碳

5、酸鹽自形程度高、溶解作用弱、長(zhǎng)石溶解弱及其溶解孔被碳酸鹽充填現(xiàn)象不明顯為典型特征。次生孔隙發(fā)育帶Ⅰ、Ⅱ內(nèi)儲(chǔ)層經(jīng)歷了“堿性-酸性-堿性-酸性-弱堿性”、“常壓-常壓-常壓”、“地溫升高-降低-升高”的成巖環(huán)境演化,具有“壓實(shí)作用/黃鐵礦膠結(jié)/菱鐵礦膠結(jié)/石膏膠結(jié)→長(zhǎng)石溶解/石英次生加大→碳酸鹽膠結(jié)/石英溶解/長(zhǎng)石加大→碳酸鹽和長(zhǎng)石的溶解/黃鐵礦膠結(jié)”的成巖作用演化序列特征。次生孔隙發(fā)育帶Ⅲ、Ⅳ內(nèi)儲(chǔ)層經(jīng)歷了“堿性-酸性-堿性-酸性-弱酸性”

6、、“常壓-超壓-常壓”、“升溫-降溫-升溫”的成巖環(huán)境演化,具有“壓實(shí)作用/硬石膏膠結(jié)/石鹽膠結(jié)/黃鐵礦膠結(jié)/菱鐵礦膠結(jié)→長(zhǎng)石溶解/石英加大→碳酸鹽膠結(jié)/石英溶解/長(zhǎng)石加大→碳酸鹽溶解/長(zhǎng)石溶解/石英加大→黃鐵礦膠結(jié)和瀝青充填”的成巖作用演化序列特征。
　　 在次生孔隙發(fā)育帶成巖環(huán)境演化和成巖作用序列研究的基礎(chǔ)上,分別建立了沙四上亞段和沙四下亞段成巖環(huán)境演化及儲(chǔ)層改造模式。次生孔隙發(fā)育帶Ⅰ、Ⅱ?yàn)榻端律瘸练e旋回中上部扇中辮狀水

7、道砂體中部?jī)?chǔ)層在早期有機(jī)酸作用下形成大量次生孔隙,演化成以原生孔隙為主的孔隙發(fā)育帶,之后受到碳酸鹽膠結(jié)輕微破壞形成古次生孔隙發(fā)育帶,在地層抬升過(guò)程中古次生孔隙發(fā)育帶又經(jīng)歷了有機(jī)酸的再次溶解改造,最后油氣充注成藏對(duì)次生孔隙發(fā)育帶進(jìn)行保護(hù),形成現(xiàn)今次生孔隙發(fā)育帶,其成因機(jī)制可概括為“酸溶為主、堿溶為輔、早期成孔、早期成帶”,演化概括為“早期成因-多期改造-晚期油氣充注保護(hù)”型演化模式。次生孔隙發(fā)育帶Ⅲ、Ⅳ為近岸水下扇沉積旋回中上部扇中辮狀水