碳酸盐岩岩性识别技术综述 岩性识别是碳酸盐岩储层测井评价的首要任务。以测井资料为主，综合运用微观岩心分析技术、宏观岩相分析技术，对碳酸盐岩储层的岩性、沉积成岩环境进行研究，并划分出岩石的主要类型。 （一）岩性识别技术 复杂岩性碳酸盐岩储层，其岩石骨架的主要矿物成分是方解石和白云石，通常还含有一些粘土矿物、有机质、石膏、盐岩、黄铁矿、硅质等，它们虽然含量不多，但对储层的影响及对测井信息的贡献都较大。因此，利用测井资料或者与其它资料相结合对其进行有效识别是十分必要的，以下是中国石油常用的两个单项技术。 1.测井交会图矿物成分识别技术 u技术原理： 利用碳酸盐岩矿物成分在测井曲线上的响应差别，通过2条或多条对特定矿物敏感的测井曲线做交会图的方法，可以有效识别复杂岩性岩石的骨架、粘土矿物等组分。常用的测井资料包括：岩性密度、补偿中子、声波时差、光电系数、热中子俘获截面、自然伽马能谱等。 u技术特点： ○1以常规测井资料组合应用为主； ○2需要岩石物理标准解释图版做支撑； ○3矿物成分最优化测井解释。 u技术指标： ○1资料点在标准图版上的分布应符合剖面岩性特点； ○2资料点在标准图版上的分布应符合剖面物性范围； ○3有取芯段的岩性、物性资料点检验标准图版应在资料点分布范围之内。
u 适用范围： 孔隙型、溶孔型碳酸盐岩地层。 u 实例： ○ 1中子-声波交会图技术识别灰岩和白云岩 利用中子-声波时差交会法，能较好地识别白云岩和灰岩骨架。右图中2330-2333m 井段的蓝色点，全部落在灰岩线上，而2341m-2345m 井段红色点却大部分掉在灰岩线与白云岩线之间，仅少数点落在白云岩线上，说明该井上部地层岩性主要为纯灰岩，下部主要为灰质云岩，较纯的白云岩并不多。 ○ 2光电吸收指数-密度交会图技术识别灰岩和白云岩： 利用白云岩光电吸收指数值低于灰岩，而密度值却明显高于灰岩的特点，采用光电吸收指数值与密度交会可以较好地识别灰岩和白云岩。左图中， 2322-2340m 井段的红色点，全部落在白云岩线上，而2341m-2345m 井段的蓝色点却大部分掉在灰岩线 与白云岩线之间。说明该井上部地层岩性主要为纯白 云岩，下部主要为灰质云岩。 2.岩心分析与测井资料相结合矿物成分识别技术 u 技术原理： 岩心分析提供了一种直接测定岩石骨架矿物成分的方法，包括利用岩石学显微镜、扫描电镜、 阴极发光、微量元素分析、同位素分析等技术。它能够从微观角度，考察复杂岩性碳酸盐岩的岩石学特征、储集空间类型、物性特征及地球化学特征。将它与常规测井，声电成像、偶极子阵列声波及核磁等特殊测井方法相结合，以岩心资料刻度测井资料，就能够对地层的岩性、储渗特性及含油性进行综合识别和评价。 u 技术特点：
文章编号 1004Ο5589(2003)02Ο0136Ο05 测井资料交会图法在火山岩岩性识别中的应用 赵 建 高福红 吉林大学地球科学学院,长春130026 摘 要 在火山岩储层研究中,岩性识别显得越来越重要。在评述目前常用的岩性识别方法后,重点以测井资料交会图法为例,以松辽盆地徐家围子断陷升平气田深层白垩系营城组火山岩为对象,优选出密度测井、自然伽玛测井、声波测井、电阻率、钍铀等测井项目的数据进行交会,编制出测井曲线交会图版,并以此为依据识别出该区的火山岩主要岩性有:安山岩、玄武岩、流纹岩和凝灰岩等。识别结果与实际情况相吻合。 关键词 火山岩 岩性识别 交会图 中图分类号 P588.1 文献标识码 A 收稿日期 2002Ο11Ο04;改回日期 2003Ο03Ο20 作者简介 赵 建(1976-),男,河南周口人,硕士研究生,从事含油气盆地研究. 通讯作者简介 高福红(1962-),女,辽宁朝阳人,副教授,从事沉积学和含油气盆地研究. Application of Crossplots B ased on Well Log Data in Identifying Volcanic Lithology Jian Zhao ,Fuhong G ao College of Earth Sciences ,Jili n U niversity ,Changchun ,130061Chi na Abstract Lithologyical identification is becoming increasingly important in the study of volcanic rock reser https://www.doczj.com/doc/8111848298.html,mon methods in identifying volcanic lithology are introduced briefly here.The volcanic rocks of Y ingcheng Formation in Shengping G as Field are used as examples and well log crossplots are compiled based on the following data :density log ,gamma 22ray log ,acoustic log ,resistivity log ,thorium and uranium log.By this means ,andesite ,basalt ,rhyolite and tuff are identified.The identification result is well coincident with the lithological fact in the area. K ey w ords volcanic rock ,lithology identification ,crossplot 1 概 述 火成岩油气藏目前已成为世界油气田勘探开发的一个新领域。在美国、前苏联、古巴和墨西哥等很多国家都有这类油气藏被发现[1]。我国大多数油田也相继发现有这类储层。例如在准噶尔盆地西北缘的石炭系和二叠系中发现了一批火山岩油藏,而且探明的地质储量相当可观;二连盆地白垩系地层中、黄骅凹陷北堡地区、苏北地区等相继发现了火山岩储层油气藏。目前,在松辽盆地北部营城组火山岩地层油气勘探也取得了较好的效果。所有这些都 展示了火山岩良好的勘探前景。对这类特殊的储层 进行研究时,要进行火山岩岩性识别。识别含油气盆地中的火山岩岩性最直接有效的方法是岩心分析,但是考虑到油田上的生产效益,深层钻井取心成本很高,因此不可能在每口井中都取心,加上过去的老井在钻探过程中,遇到火山岩层时常常又不够重视,所以取心更是很少。因此利用间接的方法进行岩性识别成了必然。 在不同的地区,由于喷发方式和所处的构造不同,火山岩的岩性具有很大差异,岩石类型多样化,结构、构造复杂化。比如在我国中部的石西地区火 世界地质 G lobal G eology ,2003,22(2):136～140
第六章碳酸盐岩 (Carbonate Rocks) 学时： 6学时 基本内容： 1、相关概念：碳酸盐岩、颗粒、内颗粒（异化颗粒）、外颗粒、内碎屑、鲕粒、藻灰结核、球粒、晶粒、生物格架、泥、胶结物、亮晶、叠层石、鸟眼构造、示底构造、缝合线。沉积后作用、溶解作用、矿物的转化与重结晶作用、胶结作用、世代胶结、交代作用、压实作用、渗流粉砂、触点-新月型胶结、重力-悬挂胶结、贴面结合。 2、基本原理：碳酸盐岩的结构组分的类型及其含义、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别、叠层石形态与水动力和关系、碳酸盐岩的研究方法。 3、基本内容：生物骨骼的主要矿物成分、生物骨骼的主要结构类型、常见生物门类骨骼的鉴定特征。石灰岩的成分分类、石灰岩的结构分类、石灰岩的主要类型。白云岩岩类学，几种主要白云石化的作用机理，白云岩的成因分类。碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型及其特征，碳酸盐沉积物沉积后作用环境的成岩作用特征；碳酸盐岩成岩阶段及成岩环境的划分及其主要标志。 教学重点与难点： 重点：碳酸盐岩的主要结构组分的特征、内碎屑的成因、鲕粒的成因、胶结物的特征、灰泥与亮晶方解石的区别。石灰岩的结构分类及综合命名。 难点：内碎屑的成因、鲕粒的成因、灰泥与亮晶方解石的区别。石灰岩的命名。白云岩的生成机理。碳酸盐沉积物沉积后作用的主要类型及特征、不同碳酸盐沉积物沉积后作用环境的成岩作用特征 教学思路： 从碳酸盐岩成分出发，先后介绍碳酸盐岩的结构组分（重点）和构造特征，重点讲解石灰岩的结构分类和白云岩的成因机理，继而介绍碳酸盐岩的主要类型，最后详细解释其沉积后作用的类型和作用方式（重点）。 主要参考书: 1、冯增昭主编《沉积岩石学》上册第十一、十二、十三、十四、十五章，石油工业出版社，1993.
海洋碳酸盐沉积环境 现代碳酸盐岩的分布特征 分布地带：碳酸盐沉积主要分布于低纬度（南北纬30o左右）的清澈、温暖、滨浅海地带 条件：浅水、暖水、清水、阳光充分、没有大量细碎屑沉积物的注入。 生物：钙藻大量繁殖，珊瑚礁发育。 沉积物：主要是两类沉积物（1）颗粒碳酸盐（贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒）；（2）造礁生物粘结岩。少量灰泥 在南北纬40o之间的深海盆地底部，有大量浮游生物碳酸盐沉积。 浅海碳酸盐的发育与藻类有密切关系 在水深15m中所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍。 主要与浅水绿藻及蓝绿藻特别丰富有关。由于藻类的光合作用，从海水中吸收大量CO2，从而促使海水中的CaCO3过饱和而沉淀出文石质灰泥，而且钙藻的外壳也是文石质灰泥(成为颗粒的主要供给者)。藻类繁盛提供了大量碳酸盐沉积物。 浅海碳酸盐的发育与生物有密切关系 藻类的生活需要温暖、浅水、清洁透光环境。 海水浑浊妨碍光合作用，阻止钙藻生长，堵塞底栖生物的摄食器官，影响其繁衍（妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生）。 海水太深，阳光和氧气不足，对藻类和底栖无脊椎动物生长都不利。 海水太深，水压大，溶解CO2多，CaCO3不饱和，因此深水不会有大量碳酸盐的产生。 深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层浮游生物（颗石藻、有孔虫、翼足类等）和浅水陆棚区漂运来的灰泥或粉屑。 浅海碳酸盐颗粒的复杂成因 内（源）碎屑：盆地内准同生改造的碳酸盐颗粒。 内（盆内）：直接来源与准同生改造；成分：碳酸盐。 在海岸高能带，由于波浪、潮汐、海流等作用，使碳酸盐沉积物发生簸选，将细粒碳酸盐带走，而留下各种砂砾级碳酸盐颗粒，形成各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂咀、滨外砂堤、砂洲、潮汐三角洲、潮汐砂坝等（西沙群岛）。 细粒碳酸盐（灰泥、粉屑）沉积在：
层序地层学考试资料 一、名词解释 层序地层学：是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互联系的地层学分支学科。 层序：一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整合面或与之相对应的整合面为界的地层单元。 体系域：一系列同期沉积体系的集合体，是一个三维沉积单元，体系域的边界可是层序的边界面、最大海泛面、首次海泛面。 准层序：一个以海泛面或与之相应的面为界、由成因上有联系的层或层组构成的相对整合序列。在层序的特定位置，准层序上下边界可与层序边界一致。 首次海泛面：Ⅰ型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面，即响应于首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上超对应的界面，也是低位与海侵体系域的物理界面。 凝缩层：沉积速率极慢、厚度很薄、富含有机质、缺乏陆源物质的半深海和深海沉积物，是在海平面相对上升到最大，海侵最大时期在陆棚、陆坡和盆地平原地区沉积形成的。 Ⅰ型层序：底部以Ⅰ型层序界面为界，顶部以Ⅰ型或Ⅱ型层序界面为界的层序类型。 陆棚坡折带：陆架向海盆方向坡度陡然增加的地方。 低位体系域：Ⅰ型层序中位置最低、沉积最老的体系域，是在相对海平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期形成的。并进型沉积：常出现于正常的富含海水的陆棚环境，海平面上升速率相对较慢，足以使得碳酸盐的产率与可容空间的增加保持同步，其沉积以前积式或加积式颗粒碳酸盐岩沉积准层序为特征，并且只含极少的海底胶结物。 二、层序地层学理论基础是什么？ （1）海平面升降变化具有全球周期性。 层序地层学是在地震地层学理论基础上发展起来的，它继承了地震地层学的理论基础，即海平面升降变化具有全球周期性，海平面相对变化是形成以不整合面以及与之相对应的整合面为界的、成因相关的沉积层序的根本原因。 （2）4个基本变量控制了地层单元的几何形态和岩性。 这四个基本变量是构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给速率和气候变化，其中构造沉降提供了可供沉积物沉积的可容空间，全球海平面变化控制了地层和岩相的分布模式，沉积物供给速率控制沉积物的充填过程和盆地古水深的变化，气候控制沉积物类型以及沉积物的沉积数量。一般说来，前三者控制沉积盆地的几何形态，沉降速率和海平面升降变化综合控制沉积物可容空间的变化。 三、图示并说明三种准层序组序列特征 进积式准层序组：是在沉积物沉积速率大于可容空间增长速率的情况下形成的，所以较年轻的准层序依次向盆地方向进积，形成向上砂岩厚度增大、泥岩厚度减薄、砂泥比值加大、水体变浅的准层序堆砌样式。常为HST和LST的前积楔状体的沉积特征。 退积式准层序组：是在沉积速率小于可容空间增长速率的情况下形成的，所以较年轻的准层序依次向陆方向退却，尽管每个准层序都是进积作用的产物，但就整体而言，退积式准层序组显示出向上水体变深、单层砂岩减薄、泥岩加厚、砂泥比值降低的特征。常为TST的特征。 加积式准层序组：是在沉降速率基本等于可容空间变化速率时形成的，相邻准层序之间未发生明显的侧向移动，自下而上，水体深度、砂泥岩厚度和砂泥比值基本保持不变。常为HST早期和陆架边缘体系域的沉积响应。 四、对比具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序与具台地边缘的碳酸盐岩Ⅰ型层序之间的特征（含成因、边界特征、体系域构成及LST、TST、HST特征、主控因素） 具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序界面是在全球海平面下降速率大于盆地沉降速率时产生的，它响应于区域性不整合界面，其上下地层岩性、沉积相和地层产状可以发生很大变化，具有陆上暴露标志和河流回春作用形成的深切谷。随着相对海平面下降，河流深切作用不断向盆地中央推进，形成了岩相向盆地中央方向的迁移特征。 具台地边缘的碳酸盐岩Ⅰ型层序界面是在海平面迅速下降且速率大于碳酸盐岩台地或滩边缘盆地沉降速率、海平面位置低于台地或滩边缘时形成的，以台地或滩的暴露和侵蚀、斜坡前缘侵蚀、区域性淡水透镜体向海方向的运动以及上覆地层上超、海岸上超向下迁移为特征。 这两类层序都包含低位体系域LST、海侵体系域TST和高位体系域HST这三个体系域。 具陆棚坡折的碎屑岩Ⅰ型层序中，LST的底为Ⅰ型不整合界面及其对应的整合面，其顶为首次越过陆棚坡折带的初次海泛面，它经常由盆底扇、斜坡扇和低位楔状体组成。TST的底界为首次海泛面，顶界为最大海泛面，它由一系列较薄层的、不断向陆呈阶梯状后退的准层序组构成，当海泛面达到最大时形成薄层富含古生物化石、以低沉积速率沉积的凝缩层。HST广泛分布于陆棚之上，下部以加积式准层序组的叠置样式向陆上超于层序边界之上，向海方向下
碳酸盐岩储层评价 一、储层岩石学特征评价 1、内容和要求 （1）颜色； （2）矿物成分、含量、结构等，其中矿物结构分粒屑结构、礁岩结构、残余结构、晶粒结构。 粒屑结构：要求描述粒屑组分、含量、基质、胶结物等特征。粒屑组分描述应包括内碎屑、生屑和其他颗粒（鲕粒、球粒、团粒）的大小、形态、分选、磨圆、排列方向、破碎程度等方面的内容。对鲕粒还应描述内部结构；粒屑含量是指采用镜下面积目估法或计点统计法确定各种碎屑的含量；基质（一般把粒径＜0.032mm的颗粒划为基质＝成分、含量、颗粒形态、结晶程度、类型、成因及胶结物（亮晶）成分、含量、晶体的大小、结晶程度、与颗粒接触关系、胶结物形态（栉壳状、粒状、再生边或连生胶结）、胶结世代及胶结类型等都是应描述的内容。 礁岩结构：分析原地生长的生物种类、骨架孔隙的发育情况，确定粘结结构类型（叠层状、席状、皮壳状）、规模大小及成因；分析异地堆积的类型（分散礁角砾、接触礁角砾）、成因、各类礁角砾的大小和含量，描述其形态、分布等。 残余结构：确定原结构类型、残余程度，分析成因。 晶粒结构：描述晶体形态、晶粒间接触关系以及晶间孔发育和连通程度，确定晶粒大小、各种晶粒的比例。 （3）沉积构造 物理成因构造 a.流动构造：确定类型（冲刷痕、皱痕、微型层理及渗流砂），描述形态、大小和排列方向； b.变形构造：确定类型（滑塌构造、水成岩墙），描述特征； c.暴露构造：确定类型（雨痕、干裂、席状裂隙、鸡丝构造、帐蓬构造），描述特征； d.重力成因构造：确定类型（递变层理、包卷构造，枕状构造、重荷模构造），描述特征。 化学成因构造
a.结晶构造：确定类型（晶痕、示底构造），描述特征； b.压溶构造：确定类型（缝合线、叠锥构造）描述特征； c.交代增生构造：确定类型（结核、渗滤豆石），描述特征。 生物沉积构造 a.生物遗迹：确定类型（足迹、爬痕、潜穴、钻孔），描述形态和分布； b.生物扰动构造：确定类型（定形扰动、无定形扰动），描述形态和分布； c.鸟眼构造：描述鸟眼孔的大小、充填物质与充填情况、分布特点，分析成因。 生物—化学沉积构造 a. 葡萄状构造：确定大小、藻的类型，分析成因； b. 叠层石构造：确定大小、藻的类型，分析成因； （4）、沉积层序研究 在单井剖面上划分沉积旋回，确定其性质、大小；分析旋回间的接触及组合关系；在旋回内部划分次级旋回并分析不同级别沉积旋回的成因及控制因素。 建立研究井的沉积层序及单维模式。 2、技术和方法 （1）岩心观察和描述 系统地观察描述岩心的颜色、矿物成分、肉眼可见的沉积结构和构造、古生物类型以及孔、洞、缝发育情况。 （2）岩心实验室分析 岩心薄片鉴定。 酸蚀分析。将岩石制成光面，放入酸液（浓度为23%的醋酸或5%～10%的盐酸）中，作用一定时间后取出，清洗干净，用放大镜或显微镜观察岩石的结构、构造和不溶组分。 揭片分析。将涂有醋酸盐的薄膜覆盖在经酸蚀后的岩石光面上，作用一定时间后揭下该薄膜，在显微镜下观察岩石的结构和构造。 非碳酸盐组分分离。把岩石制成3cm×3cm×0.6cm的样品，放入浓度为20%的醋酸中浸泡，使碳酸盐全部溶解掉，然后在显微镜下观察酸不溶物的成分和特征。 扫描电镜观察。鉴定岩石的矿物成分、超显微结构和构造、超微古生物化石。
86 地质学09 粱潋 对海相层序地层学的认识—以海相碳酸盐岩层序地层为例 层序地层学是根据露头、钻井、测井和地震资料，结合有关沉积环境和岩相古地理，对地层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科。对油气勘探来说，层序地层学具有良好的理论和实际预测作用。从理论上讲通过对海（湖）平面相对变化的研究可以预测尚未钻探地层的年代，预测某些体系域的地层叠置样式和分布范围，科学的推测盆地的充填历史和地质发展史。从实际情况来看，通过体系域和沉积岩相分布规律以及高分辨率地震勘探研究，可以预测形成油气藏及其他矿产的的有利地区，预测钻前油藏类型和油层产量及已开发油田的扩边和开发效率。 现以碳酸盐岩层序地层为例，谈谈我对海相层序地层学的认识。 一、碳酸盐岩沉积控制因素 碳酸盐岩沉积作用机理明显不同于硅质碎屑岩，但起源于被动大路边缘的硅质碎屑岩沉积的层序地层学原理仍适用与碳酸盐岩的层序地层分析，即碳酸盐岩层序地层样式和岩相分布受构造沉降、全球海平面升降变化、沉积物的供给和气候等4个主要变量控制。构造沉降产生了沉积物的沉降控件，全球海平面升降变化控制了地层分布控制了地层分布模式，沉积物供给的多少控制了古水深，气候控制了沉积物类型。气候中的降雨量和温度对碳酸岩、蒸发岩的分布，以及硅质碎屑岩沉积类型和数量都产生了重要影响。 1、相对海平面变化的控制作用。对于碳酸盐产率、台地或摊的发育及其相应的岩相分布来说，相对海平面的变化是控制碳酸盐岩沉积的首要因素。相对海平面的变化控制了可容空间的变化，从而控制了碳酸盐岩沉积潜力。碳酸盐岩沉积物多是在沉积环境中原地生长的。大部分碳酸盐岩沉积物是由生物产生的，其中不少是光合作用的副产物。因此，这种生产过程取决于光照程度。随着水深增加光照程度迅速降低。高碳酸盐产率主要分布在海水50—100m的水体中，因为该深度内悬浮着大量能进行光合作用的生物。这种碳酸盐产率的狭窄深度受限制，是碳酸盐产率能否与海平面变化保持同步的重要因素，显然，碳酸盐产率的狭窄受控于水体深度或可容空间的变化，也影响了水体盐度、营养成分、温度、含氧量及水深等因素的变化，从而最终控制力沉积层序的构型。 2、构造沉降和沉积背景的控制作用，若不发生构造沉降，就不会发生长期的碳酸盐沉积物的沉积和保存。由于地壳变薄、热冷凝和负载作用引起的构造沉降与海平面升降一道构成了可供海洋沉积物沉积的空间。构成沉积速率取决于地壳的类型、地壳的地址年代、引起沉降的应力场类型、岩石圈流变特征、岩石圈板块中的位置或构造背景。另外，沉积负载作用也会加强构造驱动的沉降作用。聚敛性、离散性、转换性板块边缘分布的以及位于板块内的浅海碳酸盐台地可由洋壳组成，亦可由陆壳组成。总的来说，构成背景决定了沉降盆地的基地形态、浅海碳酸盐岩沉积区的初始形态、海洋影响的范围和形式等。由于碳酸盐岩的进积和加积作用，造成台地或海滩边缘相发育，与其几何形体是水深和原地生物生长特征的函数。 3、气候的控制作用，作为气温、降雨量、大气圈湿度和风的度衡，气候决定了水德盐度和水德循环。热带海洋浅水比中纬度温带海洋具有更高的饱和度，这个差异影响了碳酸盐沉积物的产率、稳定性和早期成岩的潜力。除了碳酸盐岩以外，气候还决定了沉积层序中的沉积物类型。
碳酸盐沉积环境 碳酸盐沉积环境 海洋碳酸盐沉积环境现代碳酸盐岩的分布特征 分布地带：碳酸盐沉积主要分布于低纬度（南北纬30o 左右）的清澈、温暖、滨浅海地带 条件：浅水、暖水、清水、阳光充分、没有大量细碎屑沉积物的注入。 生物：钙藻大量繁殖，珊瑚礁发育。 沉积物：主要是两类沉积物（1）颗粒碳酸盐（贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒）；（2）造礁生物粘结岩。少量灰泥 在南北纬40o之间的深海盆地底部，有大量浮游生物碳酸盐沉积。浅海碳酸盐的发育与藻类有密切关系在水深15m中所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍。 主要与浅水绿藻及蓝绿藻特别丰富有关。由于藻类的光合作用，从海水中吸收大量CO2，从而促使海水中的CaCO3
过饱和而沉淀出文石质灰泥，而且钙藻的外壳也是文石质灰泥(成为颗粒的主要供给者)。藻类繁盛提供了大量碳酸盐沉积物。浅海碳酸盐的发育与生物有密切关系 藻类的生活需要温暖、浅水、清洁透光环境。 海水浑浊妨碍光合作用，阻止钙藻生长，堵塞底栖生物的摄食器官，影响其繁衍（妨碍了大量碳酸盐颗粒的产生）。 海水太深，阳光和氧气不足，对藻类和底栖无脊椎动物生长都不利。 海水太深，水压大，溶解CO2多，CaCO3不饱和，因此深水不会有大量碳酸盐的产生。 深水碳酸盐沉积物主要靠海水表层浮游生物（颗石藻、有孔虫、翼足类等）和浅水陆棚区漂运来的灰泥或粉屑。浅海碳酸盐颗粒的复杂成因 内（源）碎屑：盆地内准同生改造的碳酸盐颗粒。 内（盆内）：直接来源与准同生改造；成分：碳酸盐。在海岸高能带，由于波浪、潮汐、海流等作用，使碳酸盐沉积物发生簸选，将细粒碳酸盐带走，而留下各种砂砾级碳酸盐颗粒，形成各种砂砾屑滩、介壳滩、沿岸砂坝、砂咀、滨外砂堤、砂洲、潮汐三角洲、潮汐砂坝等（西沙群岛）。 细粒碳酸盐（灰泥、粉屑）沉积在： （1）较深水盆地区：陆棚边缘、障壁砂坝前缘的较深水区（滩前、滩间）。
?四川盆地川东北地区二叠系至中三叠统为碳酸盐岩台地相沉积，沉积了以石灰岩、 白云岩、膏盐岩为主的岩类。一直以来，该区是四川盆地油气开发的主要层系，并以中下三叠统、二叠系、石炭系海相碳酸盐岩为主要目的层。 ?在碳酸盐岩岩类中，对于石灰岩、白云岩及二者的过渡型岩石，现场肉眼不易区分， 常使用化学鉴定法，如稀盐酸法、三氯化铁染色法、硝酸银和铬酸钾染色法来加以鉴定。同时还可结合录井参数如钻时相对变化量、扭矩相对变化量等来辅助判定岩性。 ?酸盐岩储集层，由于强烈的次生变化，特别是胶结作用和溶解作用使储集空间具有 类型多样、结构复杂和分布不均的特点，因此在碳酸盐岩地质录井中必须把握以下要点： ?1、在岩性观察和描述时，要特别注意白云岩和白云石化，尤其要注意由潮间和浅滩 环境形成的粉晶白云岩或粒屑白云岩；大气淡水与海水混合作用形成的中-细晶白云岩、礁块白云岩；潮间－潮上带形成的粉晶白云岩、角砾白云岩。 ?2、注意对粗结构岩石的观察和描述。主要为发育滩相带及斜坡相带，在纵向上发育 于沉积旋回中部的水退阶段的岩石，如粗粒和粗晶鲕状灰岩、介屑灰岩、碎屑灰岩、生物碎屑灰岩和礁灰岩等。 ?3、注意对岩石缝、洞、孔的观察统计 ?一是注意观察统计岩屑中的次生矿物，注意研究统计次生矿物的总量和自形晶含量， 求出它所占次生矿物的百分比，绘制出自形晶次生矿物百分比曲线，再结合钻时曲线，判断缝洞发育层段。 ?二是注意对储层岩心孔、洞、缝的观察统计，注意统计张开缝、未充填缝-半充填缝、 洞的数量，注意观察裂缝与裂缝、孔洞与孔洞、裂缝与孔、洞的相互关系；注意统计分析缝洞层的孔、渗性。 ?三是注意对钻进中钻井参数异常情况的掌握与分析，当发生钻具放空、钻时降低、 泥浆漏失或跳钻、蹩钻等现象时，为钻遇洞缝层的标志，常有井漏、井喷或流体产出。 ?四是注意对岩石薄片显微孔、缝的统计分析。 ?鉴于碳酸盐岩组构的复杂性，在现场录井工作中仅凭肉眼及放大镜观察，已不有满 足需要，采用薄片鉴定技术已成为必不可少的重要手段。通过偏光薄片鉴定，可提供岩石学分析所需要的大部分资料，如岩石的矿物成分、含量、颗粒大小、分选、磨圆度、胶结物成分、胶结类型、成岩作用及成岩自生矿物，孔隙大小、形态、分布等，这些都是影响储集层储渗性的主要内容。 1、碳酸盐岩的矿物成份研究的化学方法 碳酸盐岩主要由方解石和白云石两种矿物组成。以方解石为主为石灰岩，以白云石为主为白云岩，在现场用5%—10%的稀盐酸和镁试剂对碳酸盐岩进行试验，作初步的成份分类命名
碳酸盐岩成岩作用综述
【摘要】我国碳酸盐岩经历了多期次、多种类型的成岩作用。在各种成岩作用中，溶解、白云石化、压溶、破裂等作用，使原岩产生大量次生孔隙，从而改善了其储集性，可称之为建设性成岩作用：而重结晶、胶结和压实等成岩作用，因为降低了碳酸盐岩的原生和次生孔隙度，称之为破坏性成岩作用。两者的综合效应控制和影响了碳酸盐岩储集性的优劣。本文简述了碳酸盐岩成岩作用对其储集性能的影响。【Abstract】Carbonate rocks in China has experienced many times, various types of diagenesis. In all kinds of diagenesis, dissolution, dolomitization, pressure solution, rupture, the original rock produced plenty of secondary pores, thereby improving the reservoir quality, can be called the constructive diagenesis: but recrystallization, cementation and compaction, diagenesis, because of reducedcarbonate native and secondary porosity, called destructive diagenesis. The comprehensive effect of both control and affect the set of carbonate reservoirquality. This paper describes the Carbonate Diagenesis influence set properties on the reservoir.
第４１卷 第３期 ２０１７年６月 测 井 技 术WEL L LOGGING T EC HNOLOGY Vol ．４１ No ．３Jun ２０１７ 基金项目：大庆油田有限责任公司项目塔东区块下古生界碳酸盐岩储层测井评价技术研究（２０１５０５０１１） 第一作者：李晓辉，女，１９６９年生，高级工程师，从事测井评价与方法研究。E ‐mail ：lixh ００５＠cnpc ．com ．cn 文章编号：１００４‐１３３８（２０１７）０３‐０３０１‐０４碳酸盐岩三矿物岩石组分识别模型的建立与应用 李晓辉，吴庆岩，庞福基 （大庆钻探工程公司测井公司，黑龙江大庆 １６３４１２） 摘要：塔里木东南区块碳酸盐岩储层岩石组分复杂，石灰岩、白云岩、硅化岩并存，含量变化大，且呈非均匀状态分布。由于不同组分具有不同的测井响应骨架值，岩石组分的变化导致岩石骨架参数的变化，从而进一步影响岩石孔隙度参数的计算精度。采用三角形图解法，经过优选岩性测井信息，确定端元特征值，建立了三矿物岩石组分识别模型和含量计算的新方法。通过与岩心分析矿物含量对比，平均绝对误差小于７％，能够满足生产需求，为储层参数精确求取奠定了基础。 关键词：测井解释；碳酸盐岩；矿物组分；岩性识别；三角形图解法；三矿物岩石组分；识别模型 中图分类号：P ６３１畅８４ 文献标识码：A Doi ：１０．１６４８９／j ．issn ．１００４‐１３３８．２０１７．０３．０１０ Building and Application of Three ‐mineral Rock Components Identification Model for Carbonate LI Xiaohui ，WU Qingyan ，PANG Fuji （Well Logging Company ，Daqing Drilling and Exploring Engineering Corporation ，Daqing ，Heilongjiang １６３４１２，China ）Abstract ：T he components of reservoir rock are very complex for the carbonate rocks in southeast Tarim basin ．Limestone ，dolomite ，and silicified rocks coexist and the content of these rocks vary g reatly and show heterogeneous distribution ．T he calculation precision of porosity is affected because of different logging responses and variations of skeleton parameters w hich are caused by variations of rock component ．A new method for calculating content of rock components and identification model of three mineral rock components are built by applying triangle ‐diagram ，optimizing information of litho logic logging and fixing characteristic value of end member ．Compared with the mineral content from core analysis ，the average absolute error is less than ７％，w hich lays the foundation for determination of reservoir parameters ． Keywords ：log interpretation ；carbonate rock ；mineral component ；lithology identification ；trian ‐g le diagram method ；three ‐mineral rock component ；identification model 0 引 言 塔里木东南区块下古生界为一北东倾的宽缓鼻 状隆起，以塔中I 号断裂为界，下古生界地层由西南 向东北埋深逐渐加大，发育上寒武统—下奥陶统台 地边缘相带［１］。研究区内碳酸盐岩储层主要发育在 中、下奥陶统和上寒武统，储层类型以裂缝型、孔洞 型、裂缝孔洞型为主［２］，孔隙度主要分布１％～４％ 之间，为特低孔隙度渗透率储层。储层岩石骨架成 分复杂，发育有石灰岩、白云岩、硅化岩及三者共存的混合岩性，且呈非均匀状态分布。通过岩心分析资料统计，上述３种岩石组分含量总和达９７％以上，泥质含量仅为２％左右。对于碳酸盐岩储层岩性识别及岩石组分含量求取有２种方法，一种是直接方法，即采用地层化学元素测井，应用适当的模型进行元素分析，确定岩石组分和含量，但由于测速慢，占用井场时间长，且费用较高，不能实现在每口井内进行采集；另一种是间接万方数据
碳酸盐沉积环境及相模式 中国地质大学（武汉） 摘要碳酸盐岩在我国广泛发育，是重要的油气勘探层位，在研究古海洋沉积过程中具有重要作用。我国的碳酸盐主要以海相为主，湖相也很常见。碳酸盐是石油的优良储藏体，特别是白云石化后的碳酸盐储藏条件非常好。而且在石油勘探过程中，主要以碳酸盐的相模式作为模型标准和和找油的依据。所以研究碳酸盐的沉积相模式对于碳酸盐岩地层中的高效油气勘探和开发有着重要的作用。目前，碳酸盐的相模式还不是非常的完善，各种相模式混乱，互为独立而又有相同的地方，没有明显的界线划分和分类。导致相模式的标准和用词不尽相同，给油气勘探带来不便。本文是在前人研究成果的基础上对碳酸盐的沉积环境和沉积相的模式进行一些详细的归纳分类，对碳酸盐的研究的现状总结。 关键词碳酸盐沉积环境沉积相模式边缘海碳酸盐缓坡碳酸盐台地 作者中国地质大学地学院 引言 自上世纪中期以来，碳酸盐盐沉积学研究取得了巨大的进展。这些进展主要是通过对现代碳酸盐沉积物研究开始的,然后将今论古推广到古代的碳酸盐岩,如碳酸盐的成岩作用、碳酸盐沉积相模式和白云石化的储存能力等。碳酸盐成岩作用在碳酸盐沉积学,尤其是碳酸盐储层沉积学中的重要性并没有引起人们足够的重视。众所周知,碳酸盐岩与陆源碎屑岩的重要差别之一是其对于成岩作用的敏感性,如沉积碳酸盐在经历复杂的成岩作用之后,岩石原有的固体部分和被流体占据的部分可以完全颠倒,即沉积时的粒屑会全部转变成孔隙,而沉积时的粒间孔隙则全部转变成胶结物。次生孔隙作为碳酸盐岩的惟一储集空间的现象在碳酸盐岩中屡见不鲜,但这种现象在碎屑岩中却十分少见。可见碳酸盐的成岩作用在其储集空间演化中所具有的特殊重要性。在碳酸盐的石油勘探过程中，碳酸盐里面是否有石油首先得看碳酸盐的储藏条件。 1海洋碳酸盐的沉积环境和沉积作用 1.1沉积环境 ①温暖、清洁、透光的浅水海洋环境 现代海洋碳酸盐沉积，主要分布于30°纬度的赤道南北温暖浅海地带，如加勒比海大巴哈马滩、波斯湾、孟加拉湾、我国南海诸岛及印度尼西亚巽他陆棚等地。上述地带钙藻大量繁殖，珊瑚礁发育，局部有贝壳砂、鲕粒砂、葡萄状团块、球粒灰泥及造礁生物粘结岩正在堆积。而在南北纬度40°之间的深海盆地底部，有大量浮游生物碳酸盐沉积。这些现代海相碳酸盐产出环境，不仅是温暖、浅水，而且是清水环境，如加勒比海的三大碳酸盐滩，远离密西西比河口自西来的沿岸流，这就避开了大量细碎屑沉积物的注入；我国广西北海水域的涠洲岛和海南岛南端的三亚市的滨浅海域，同样远离粘土及粉砂的供给区而以沉积碳酸盐为主。 除造钙生物提供的骨骼，现代热带浅海碳酸钙沉积与藻类活动有关。据金斯伯格（R. N. Cinsburg，1975）的资料，现代热带浅海小于10－15m水深的海域，所产生的CaCO3比深陆缘海每单位面积的CaCO3多几倍，主要与这一水域的绿藻海松科及蓝绿藻特别丰富有关，由于藻类的光合作用，需要从海水中吸收大量CO2，从而促使海水中的CaCO3过饱和，沉淀出文石质灰泥来，而且钙藻的外壳也是文石质灰泥及颗粒的主要提供者，因此藻类繁生可以提供大量碳酸盐沉积物，而它的生活需要一个温暖浅水清洁透光的环境。如果海水浑浊，不仅妨碍光合作用，阻止钙藻的生长，另外悬浮的粘土可以堵塞许多底栖无脊椎动
碳酸盐岩层序地层模式 一、碳酸盐岩层序地层学概述 Vail 等于1987 年提出层序地层学( sequence stratigraphy ) 的概念,在1988 年, Van Wagoner 又提出了新的定义: 研究以侵蚀面或无沉积作用面或可相互对比整合面为界的年代地层学格架中有成因相关意义的岩相的科学。层序是最基本的单元,一个层序又可分为若干个体系域,体系域内部是个或多个准层序或准层序组。准层序即是在成因上具有联系的、相对整一的一套岩层或岩层组。 确定层序所必需的许多信息来源于地震资料（当然也可以从露头和井孔中获得）。除了对早期的硅质碎屑岩讨论以外,对碳酸盐岩层序地层学的讨论也是有用的,因为这样可以唤起对沉积倾向性的理解。所有的沉积体系都记录了相同的基本过程的影响,但它们的记录又各有所侧重,地质学家应该了解沉积体系在记录海平面变化、气候或其它环境因素中的倾向性，这样便能更加全面地对层序地层学进行学习和研究。 碳酸盐体系不同于硅质碎屑体系. 碳酸盐沉积物是在盆内形成的,因此除了区域构造沉降和海平面变化外，海洋气候和水文条件也控制着碳酸盐的沉积过程。J. S. Sang在对世界不同碳酸盐台地研究后认为：短期的全球海平面变化( 相对海平面变化)是控制碳酸盐生产率、碳酸盐台地或碳酸盐滩发育及其相分布的主要因素。 1、海相碳酸盐岩——生物礁层序地层学研究 目前,涉及我国新生代、中生代和古生代海相碳酸盐岩—生物礁油气层序地层学最为突出的几个成功研究实例是四川普光、新疆塔里木和南中国海油气区,获得了油气突破性发现。首先研究涉及层序单元划分与基本特征、主要层序界面识别、层序单元划分等内容, 完成了上第三系生物礁——碳酸盐岩层序地层格架、典型生物礁储层层序格架、层序界面或单元划分、层序地层格架下的沉积体系域特征与沉积体系控制因素等研究。 2、碳酸盐岩沉积及层序发育的主要控制因素 大地构造作用决定碳酸盐沉积作用背景, 大地构造背景下的盆地结构是影 响碳酸盐岩层序几何形态的一个关键因素。目前已经识别出五种类型的碳酸盐台地: 缓坡型、镶边大架型、孤立型、陆表海型及淹没型( M. E. Tucker, 1990)。
一．名词解释 1. 层序地层学：(Sequence Stratigraphy)研究以不整和面或与之相对应的整和面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回岩性序列间相互关联的地层学分支学科。 2. 层序：(Sequence)一套相对整一的、成因上存在联系的、顶底以不整和面或与之相对应的整和面为界的地层单元。 3. I型层序边界面：一个区域型不整合界面，是全球海平面下降速度大于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时产生的。即I型层序界面是在沉积滨线坡折带处，由海平面相对下降产生。 4. II型层序边界面：全球海平面下降速度小于沉积滨线坡折带处盆地沉降速度时产生 的，在沉积滨线坡折带处未发生海平面的相对下降。 5. I型层序：底部以I型层序界面为界，顶部以I型层序或II型层序界面为界的层序。 6. II型层序：底部以II型层序界面为界，顶部以I型层序或II型层序界面为界的层序。 7. 沉积滨线坡折带：(Depositional shoreline break)陆架剖面上的一个位置，是沉积作用活动的地形坡折，在此坡折向陆方向，沉积表面接近基准面，而向海方向沉积表面低于基准面。 8.陆棚坡折带：(Shelf-break)大陆架与大陆斜坡之间的过渡地带。 9. 体系域：(Systems tract)一系列同期沉积体系的集合体。 10. 低位体系域： (Lowstand systems tract，简称LST) I型层序中位置最低、沉积最老的体系域，是在相对海平面下降到最低点并且开始缓慢上升时期形成的。在具陆棚坡折的深水盆地的沉积背景中，低位体系域是由海平面相对下降时形成的盆底扇、斜坡扇和海平面相对上升时形成的低位前积楔状体以及河流深切谷充填物组成的。低位体系域以初次海泛面为顶界，其上为海进体系域。 11. 海进体系域：（Transgressive systems tract，简称TST）：是I型和II型层序中部的体系域，是在全球海平面迅速上升与构造沉降共同产生的海平面相对上升时期形成的，由一系列向陆推进的退积准层序组成，沉积作用缓慢。海侵体系域顶部与具有下超特征的最大海泛面(MFS)相对应。顶部沉积物以沉积慢、分布广、富含有机质和非常薄的海相泥岩沉积的为凝缩段特征。 12. 高位体系域：(Highstand systems tract，简称HST)：是I型和II型层序上部的体系域，是海平面由相对上升转变为相对下降时期形成的，沉积物供给速率大于可容空间增加的速率，因此形成了向盆内进积的一个或者多个准层序组。 13. 陆架边缘体系域(Shelf-margin systems tract，简称SMST)：是与II型层序边界伴生的下部体系域，以一个或者多个微弱前积到加积准层序组为特征。陆架边缘体系域由陆架和斜坡碎屑岩或碳酸盐岩组成，它们以层序边界为底部边界、由海进面为顶部边界的加积型或前积型准层序组构成。 14. 海泛面：(Marine flooding surface)是一个新老地层的分界面，穿过这个界面会有证据表明水深的突然增加。 15. 首次海泛面：(First flooding surface)I型层序内部初次跨越陆架坡折的海泛面，即响应于首次越过陆棚坡折带的第一个滨岸上超对应的界面，也是低位与海侵体系域的屋里界面。 16. 最大海泛面：(Maximum flooding surface)：是层序中最大海侵时形成的界面，它是海侵体系域的顶界面并被上覆的高位体系域下超，它以从退积式准层序组变为进积式准层序组为特征，常与凝缩层伴生。 17. 准层序：（Parasequence）一个以海泛面或与之相应的面为界的、由成因上有联系的层或层组构成的相对整和序列。 18. 准层序组：（Parasequence sets）由成因相关的、一套准层序构成的、具特征堆砌样式的一种地层序列。 19. 可容空间：(Accommodation)是指可供沉积物潜在的堆积空间(Jerrey，1989)，是全球海平
2009443886 地质学09 粱潋 对海相层序地层学的认识—以海相碳酸盐岩层序地层为例 层序地层学是根据露头、钻井、测井和地震资料，结合有关沉积环境和岩相古地理，对地层层序格架进行地质综合解释的地层学分支学科。对油气勘探来说，层序地层学具有良好的理论和实际预测作用。从理论上讲通过对海（湖）平面相对变化的研究可以预测尚未钻探地层的年代，预测某些体系域的地层叠置样式和分布范围，科学的推测盆地的充填历史和地质发展史。从实际情况来看，通过体系域和沉积岩相分布规律以及高分辨率地震勘探研究，可以预测形成油气藏及其他矿产的的有利地区，预测钻前油藏类型和油层产量及已开发油田的扩边和开发效率。 现以碳酸盐岩层序地层为例，谈谈我对海相层序地层学的认识。 一、碳酸盐岩沉积控制因素 碳酸盐岩沉积作用机理明显不同于硅质碎屑岩，但起源于被动大路边缘的硅质碎屑岩沉积的层序地层学原理仍适用与碳酸盐岩的层序地层分析，即碳酸盐岩层序地层样式和岩相分布受构造沉降、全球海平面升降变化、沉积物的供给和气候等4个主要变量控制。构造沉降产生了沉积物的沉降控件，全球海平面升降变化控制了地层分布控制了地层分布模式，沉积物供给的多少控制了古水深，气候控制了沉积物类型。气候中的降雨量和温度对碳酸岩、蒸发岩的分布，以及硅质碎屑岩沉积类型和数量都产生了重要影响。 1、相对海平面变化的控制作用。对于碳酸盐产率、台地或摊的发育及其相应的岩相分布来说，相对海平面的变化是控制碳酸盐岩沉积的首要因素。相对海平面的变化控制了可容空间的变化，从而控制了碳酸盐岩沉积潜力。碳酸盐岩沉积物多是在沉积环境中原地生长的。大部分碳酸盐岩沉积物是由生物产生的，其中不少是光合作用的副产物。因此，这种生产过程取决于光照程度。随着水深增加光照程度迅速降低。高碳酸盐产率主要分布在海水50—100m的水体中，因为该深度内悬浮着大量能进行光合作用的生物。这种碳酸盐产率的狭窄深度受限制，是碳酸盐产率能否与海平面变化保持同步的重要因素，显然，碳酸盐产率的狭窄受控于水体深度或可容空间的变化，也影响了水体盐度、营养成分、温度、含氧量及水深等因素的变化，从而最终控制力沉积层序的构型。 2、构造沉降和沉积背景的控制作用，若不发生构造沉降，就不会发生长期的碳酸盐沉积物的沉积和保存。由于地壳变薄、热冷凝和负载作用引起的构造沉降与海平面升降一道构成了可供海洋沉积物沉积的空间。构成沉积速率取决于地壳的类型、地壳的地址年代、引起沉降的应力场类型、岩石圈流变特征、岩石圈板块中的位置或构造背景。另外，沉积负载作用也会加强构造驱动的沉降作用。聚敛性、离散性、转换性板块边缘分布的以及位于板块内的浅海碳酸盐台地可由洋壳组成，亦可由陆壳组成。总的来说，构成背景决定了沉降盆地的基地形态、浅海碳酸盐岩沉积区的初始形态、海洋影响的范围和形式等。由于碳酸盐岩的进积和加积作用，造成台地或海滩边缘相发育，与其几何形体是水深和原地生物生长特征的函数。 3、气候的控制作用，作为气温、降雨量、大气圈湿度和风的度衡，气候决定了水德盐度和水德循环。热带海洋浅水比中纬度温带海洋具有更高的饱和度，这个差异影响了碳酸盐沉积物的产率、稳定性和早期成岩的潜力。除了碳酸盐岩以外，气候还决定了沉积层序中的沉积物类型。