苏北盆地区域概况

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1、 第一章 区域地质背景苏北盆地高邮凹陷是古近系阜宁组( E1f ) 碎 屑岩沉降深度最大的一个凹陷。阜一段和阜三段 砂岩是该凹陷油气勘探的主力储层。由于位于高 邮凹陷南部深埋的阜宁组砂岩储层经历了复杂的 成岩作用, 储层变得致密, 有效储集空间主要由次 生孔隙组成, 随着勘探工作的深入, 如何在致密储 层中寻找次生高孔隙发育带和可能的岩性圈闭, 已成为当前在高邮凹陷阜宁组中进一步进行油气 勘探的难点与突破点。 储层成岩作用的研究是储层孔隙发育与分布 研究的基础 1 。成岩作用是一个复杂过程, 它可 能没有一个确定的规律可循, 而且在一个沉积体 系中的作用常常是不均匀的, 但总的成岩变化趋 势是

2、使岩石的组合方式向着成分和组构更加稳定 和平衡的方向发展 2 。为此, 沉积岩( 物) 在整个 成岩作用阶段会发生一系列矿物成分上的变化和 岩石组构上的调整。储层的成岩变化直接控制着 孔隙的存在、形成、发展和变化。压实作用造成孔高邮凹陷位于苏北盆地南缘( 图 1) , 东西长 约 100 km, 南北宽约 20 32 km, 面积 2 670 km2。中、新生界沉积厚度达到 7 km, 是苏北盆 地沉降最大的一个凹陷。隙减少, 胶结作用使孔隙被充填, 而溶解作用又会 扩大孔隙 3 。这些作用在成岩过程中反复多次进 行, 并受埋藏深度、成岩温度、地层压力、地质年 代、岩石的原始成分和组构, 以及

3、油气水的运移和 构造断裂活动等因素的影响与控制 4 。因此, 在 综合上述地质参数条件下进行高邮凹陷阜宁组储 层成岩相研究与区带的划分, 合理解释油气储集 空间形成机理和有利孔隙发育区带, 为进一步寻 找阜宁组中地层岩性油气藏提供储层地质依据。高邮凹陷是在晚白垩世 仪征运动和古新世末期吴堡运动期间, 由于断块 差异沉降而形成的一个自南向北依次为南部断阶 带、中央深洼带、北部斜坡带箕状断陷湖盆。高邮凹陷古近系地层自下而上为阜宁组、 戴南组、 三垛组和盐城组。其中阜宁组与下伏泰州组呈假整合- 整合接触, 与上覆戴南组呈假整合接触, 根据大套岩性组合 自下而上分为 4 段( 表1 ) 。 其中阜一段

4、与阜三段主要发育砂岩储层,阜二段与阜四段阜二段与阜四段主要 发育暗色泥岩 为主的烃源岩。按岩性特征和沉积旋回将阜一段划分为 4 个亚段, 阜二段划分为 3 个亚段, 阜三段划分为 3 个亚段, 阜四段划分为 2 个亚段 5。图1 苏北盆地构造单元划分及研究区位置图表1 苏北盆地高邮凹陷阜宁组地层简表 第二章 烃源岩特征与油源对比2. 1 成岩作用类型及阶段的划分苏北盆地高邮凹陷阜宁组地层经历了机械压实作用、 胶结作用、 溶蚀作用以及矿物交代作用等成岩作用。由于溶蚀作用的影响, 虽然阜宁组地层已经埋深 3 000 m 左右, 但砂岩储层尚具有良好的储集性能。根据 阜宁组岩石中 自生矿物分布、 形

5、成顺序及自生矿物中包裹体的均一温度, 粘土矿物组合及伊 - 蒙混层粘土矿物的转化, 岩石的结构、 构造特点及孔隙类型, 有机质成熟度及古温度 6, 结合阜宁组砂岩储层的成岩变化特点, 可以确定阜宁组成岩演化阶段处于早成岩 B 期至晚成岩 B 期( 表 2) , 高邮凹陷阜宁组砂岩具有以下成岩特征。2. 1. 1 阜宁组早成岩阜宁组砂岩在早成岩 B 期, 埋深小于 2 k m,岩石中矿物表现为石英的早期加大、 方解石的早期胶结, 较高的 I / S 混层( 70 % 5 0% ) 和高岭石。表2 高邮凹陷阜宁组储层成岩作用阶段划分特征该时期石英早期加大 边烃类包裹体 的温度一般76 88 b C

6、, 镜质 体反射率 R o 0. 6 % , 最 大热解tma x 435 b C。考虑到该区藻类有机质早熟的特殊性, 该成岩期可能已进入低成熟阶段。由于有机质的过早成熟, 使泥质岩的干酪根释放出大量的酸性水, 从而使储层水介质变为酸性, 造成铝硅酸盐和碳酸盐矿 物的溶解 7 , 8, 形成粒间溶 孔、 粒内溶孔、 铸模孔和胶结物内溶等。处于本阶段的储层在原生孔隙保留较多的情况下又经历了次生溶蚀作用, 因而砂岩储层结构较疏松, 多以点接触为主, 局部碎屑颗粒呈悬浮 状的流体胶结状态。面孔率一般 12% 28 % , 孔隙度 2 5% 32% 。2. 1. 2 晚成岩 A 期阜宁组埋藏深度小于

7、2. 8 k m 的储层处于该成岩演化阶段, 大致从 2. 4 km 深度分界以及岩石中蒙脱石存在与否, 将晚成岩 A 期划分为晚成岩 A 1 期与 A2 期。该成岩期形成的自生矿物主要有石英、 方解石、 铁白云石、 高岭石、 伊利石和绿泥石, 且以高岭石的高含量为特点。粘土矿物中I / S 混层 逐渐 转 化为 伊 利石, 混层 中 蒙 皂石 占50% 25 % , 石英加大级别为 级, 加大边和微晶石英的有机包体均一温度为 8 0 12 5 bC。有机质处于成熟阶段, 镜质体反射率 Ro 3 0 m) , 而且向南延伸至深凹边缘, 分布广, 并构成次生孔隙主要发育区。凹陷南部富民地区, 除

8、富 11 - 纪 2井区属晚成岩 A 1 期碎屑组分溶解成岩相, 为次生孔隙发育区外, 由此向北以富 X1- 花 1 井为代表的广大地区, 为南北三角洲前缘砂体叠加、 连片分布地区, 虽埋深较大属晚成岩 A 2 期成岩相区,但据富 X1 井含油气情况, 区内仍含有一定的有利次生孔隙发育的碎屑组分溶解沉积相。推测该区和与其西侧相连的富 85 井以南广大地区, 将形成与北斜坡第一层次( 晚成岩 A1 亚期) 次生孔隙主要发育区不同的第二层次( 晚成岩 A 2 亚期) 次生孔隙主要发育区。阜三段第一亚段成岩相类型。本段沉积期虽同前期沉积格局未变, 但北斜坡水系能量渐弱, 三角洲形成的砂体厚度明显薄,

9、 连片性变差; 与此同时, 砂体在凹陷南部富民地区基本消失。该期成岩相图( 图 4 ) 表明: 北斜坡地区, 早成岩 B 与晚成岩 A 期分界线已向南推移在苏 41 井- 发 1 井- 苏 54 井- 沙 17 井- 东49 井和竹 1 井一线, 界线以 北早成 岩 B 成岩相区, 弱胶结弱溶解成岩相多分布在北东向展布的东 56- 临 2 井区、 苏 56- 沙 20 井区和吴岔河( 吴岔 1 井) 区, 它们都是由分流主河道为主形成的砂岩厚度带, 构成原生孔隙为主的发育区。界线以南晚岩 A 1 期成岩相区, 碎屑组分溶解成岩相集中分布在高邮苏 41 井区、 沙埝- 河口与东 33- 东 42

10、 井北地区, 系分别属于几个三角洲前缘主体形成的厚砂带, 是本期最重要的次生孔隙发育地区; 另外, 上述局部三角洲前缘砂体向南( 深凹)延展, 随着埋深增大, 进入晚成岩A 2 亚期分布的碎屑组分溶解成岩相地区, 虽分布面积较小, 仍是次生孔隙 发育 的有 利地 区。在 凹陷 西 部, 由滩( 坝) 组成的苏 82 井区, 是晚成岩 A 1 亚期碎屑组分溶解成岩相分布区, 对次生孔隙发育也应是有利地区。 参 考 文 献 1 毛凤鸣, 张金亮, 许正龙. 高邮凹陷油气成藏地球化 学 M . 北京: 石油工业出版社, 20 02 . 2 吴富强, 李后 蜀, 周勇, 等. 深 部储层 动力 学诌议

11、 J .重庆大学学报( 自然科学版) , 200 2 , 25 ( 2 ) : 93 - 95 . 3 邱隆伟, 姜在兴, 陈 文学, 等. 一种 新型 储层孔 隙成 因类型 ) ) ) 石英溶解型 次生孔隙 J . 沉积学报, 2 00 2,20 ( 4 ) : 62 1- 6 27 . 4 傅强. 成岩 作 用 对 储 层 孔 隙 的 影响 J . 沉 积 学 报,19 98 , 1 6( 3) : 92 - 96 . 5 张金亮, 刘宝珺, 毛 凤鸣, 等. 苏北 盆地 高邮凹 陷北 斜坡阜宁组成岩作用及储 层特征 J . 石油学报, 2 00 4,24 ( 2 ) : 43 - 49

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15、r me ab i l i t y i n deep l y b u r i e d san d st on e s r es ervo i rs : Or i g i n an d pr edi ct ab i l i t y J . AA P G, 2 00 2, 86 : 3 01 - 328 . 13 崔 勇, 赵澄林. 深层砂岩次生孔隙的成因及其与异 常超 压泄 漏 的关 系 J . 成 都理 工 学院 学报, 20 02 , 29( 1) : 4 9- 5 2. 14 H U N T J M . G ener at i on an d mi g r a t i on of p et

16、 ro l eu mf rom abn o rmal pr ess u red f l u i d comp art men t s J .AA P G, 1 99 0, 74 ( 1) : 1 - 12 . 15 PA GE L M . Fl ui d i n cl u s i on s i n o i l an d g as b eari n gs ed i men t ary f ormat i on s C / / T her mal M od el l i n g i nS ed i men t ary B asi ns . T ex as : Gu l f Pu b l Co mp

17、, 1 98 5:5 68 - 58 3. 16 S C H M OK E R J W, G AU T IE R D L . S and s t on e p o r os i t y as f u nct i on o f t h erma l mat ur i t y - an ap pr oach t opo ros i t y c o mpar i s on an d p red i ct i o n J . Geol og y,1 98 8, 16 ( 1 1) : 16 97 - 17 03 .Rese rv o i r d iag en e t ic f a ci e s ch

18、ar ac ter i sti cs o f Pa l e og e neFu ning For m ati o n in th e G ao y ou sa g o f S u b e i b asin, C h i n aF U Q ia ng , C H EN H a - i zh o uS t at e K e y L abor at or y of M a r i ne G e ol og y , T o ng j i Un i v e rs i t y , S h an g h ai 20 00 92 , Ch i n aAb st rac t : T he san dr o c

19、k of P a leog e n e Fu nin g G r ou p in t he G a o you sag o f S u bei bas i n is t h e m a inr eser voir . T he r e s e r voir r oc k diagenet ic e vo lut ion p er iod is betw een ea r ly d ia g e netic p e r i o d B an d la t ediagenet ic per iod A . Based on t h e an alyses a n d r e s e ar ch o

20、f d ividin g d i ag e n e t ic per iods and t ypes,e x h ibit ion of s and bod ie s micr of a cie s and t hickn ess , t h i s p a p er st u dies t h e diagen e t ic fac ies a n d th eirc h ar ac t e r i s t ic s. T he d i ag e n e t ic f a cie s of th e F un ing G r ou p in G a o you s a g can b e d

21、ivided in to s e v e nty pes: w eak ce m e n t e d a n d w eak d i s so lved diagen e t ic f ac ie s , ca r b on at e ce m e n t an d d i s so lut iondiagenet ic faci es, u ns teady pet r oclast ic con st itu ent d isso lut ion d i ag e n etic faci es, c ar b on ate ce m e n t andmetas omat ism d i

22、ag e n etic f ac ies, qu ar t z and felds par ov e r g r ow t h d ia g enet i c faci es, st r on g ce m e n t e da n d w eak d iss olved d i ag e n etic faci es, c lay comp lex m a t r ix su pp or t ed d ia g e n etic facie s . I n th esediagenet ic f a cie s , th e weak cement ed and w eak d i s so

23、 lved diagen e t ic f a cie s , t he c ar b on a t e c ement anddiss olu t i o n diagenet ic f a cie s and t he u ns t e ad y p e t r oclast ic con st it uent d isso lut ion diagen e t ic fac ies h aveth e b est r e s e r voir con dit ion s. T h er e f or e, t o es tab lish t h e diagen e t ic facie

24、 s z onin g map s of t h e F un ingsu bg r ou p in G a o you s a g is s i g nif ic an t fo r ex plor i n g and f or ec as tin g t he b enef i cial s e con dar y por e zo nein th e d e ep ar ea of t h e G a o you s a g .K ey wor ds : S u bei b asin; G aoyou sag; Fu n ing F or mat ion; d ia g e n etic f ac ie s ; sec o nd a r y p or e.