文章编号:1671-1505(2003)02-0162-09
河南东濮凹陷古近系沙河街组盐岩
沉积特征及成因
胥菊珍
1,2
蒋飞虎
1,2
张孝义2 尹 哲
2
1
中国地质大学能源地质系,北京100083
2
中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳457001
摘 要 东濮凹陷是渤海湾盆地的一个次级构造单元,其古近系的两个沉积旋回发育了
四套盐岩,分别位于沙河街组第三段的第四亚段(S 43)、第三亚段(S 33)、第二亚段(S 2
3)和沙河街
组的第一段(S 1),主要分布在凹陷北部。每套盐岩又由若干个盐韵律组成,每一单韵律由盐岩和泥岩组成。两套等时对比标志层(深湖沉积)之间盐岩与砂泥岩存在着相变关系。盐岩是在深盆背景下干旱成因的,盐类物质来自地下深处上涌的卤水,卤水在凹陷中的分层作用是盐岩形成的主要方式,卤水上涌通道是基底大断裂系,其动力来源是岩浆活动。盐岩的阻隔作用使其对下部地层的温度、压力的变化均有影响,这种影响有利于加快盐岩下地层中的有机质成熟与演化。盐岩又是良好的盖层,且在高温、高压下盐岩呈塑性状态。勘探实践看出东濮凹陷的岩性油气藏与盐岩的沉积有密切的关系,因此搞清盐岩的分布规律对东濮凹陷下步勘探有着极为重要的意义。
关键词 盐岩 沉积特征 沉积旋回 沙河街组 成因 东濮凹陷
第一作者简介 胥菊珍,女,1966年生,2000年毕业于西南石油学院并获得硕士学位,现为中国地质大学(北京)能源系博士研究生,从事沉积学及层序地层学的研究。
中图分类号 P588 24+5 文献标识码 A
1 地质概况
东濮凹陷是我国东部油气最富集的凹陷之一。它位于鲁西、豫北地区,是渤海湾含油气盆地的一部分。它的东侧以兰聊断裂与鲁西南隆起为界,南邻兰考凸起,北邻临清坳陷,西部超覆于内黄隆起之上,凹陷面积约5300km 2,新生界古近系厚度超过7000m 。
东濮凹陷是以中生界为基底,以新生界为主要盖层的中 新生界断陷型凹陷,古近系沙河街组油气资源丰富。构造格局上呈现两洼一隆一斜坡(图1)。东濮凹陷已发现的14个油气田中,有9个分布在具有盐岩沉积的北部地区,在探明的储量中93 7%的油和80%的气也均在北部地区。可见盐岩的沉积对油的生成、运移尤其是保存具有非常重要的意义。
第5卷第2期
2003年5月古地理学报
JOU R NAL OF PA LAEOGEOGRA PHY
V ol 5No 2
M ay 2003
图1 研究区构造位置图F ig 1 T ectonic locatio n of studied area
2 地层发育与盐岩沉积特征
2 1 两套大的沉积旋回在北部沉积了
四套盐岩
东濮凹陷古近系可以分为两个大的沉积旋回: 旋回从沙河街组四段(S 4)到沙河街组二段下亚段(S 下 2), 旋回从沙河街组二段上亚段(S 上 2)到东营组(图2),凹陷演化经历了6个阶段:初期裂陷(S 4)、强烈裂陷(S 3)、萎缩(S 2)、稳定下沉(S 1)、收缩(Ed)及消亡-坳陷(N)[1]。
东濮凹陷始新世时期,随着边界兰聊断裂的活动,盆地形成箕状凹陷,在古气候干旱环境下,由周边多方向的小物源供给,沉积了S 4段下部的红色砂泥岩韵律层。继而随着水体的进一步加深,又沉积了S 4段上部的灰色砂泥岩地层。进入沙三段(S 3)沉积期后,
由于兰聊断层强烈活动,水体变深,湖水含盐度高,(S 3段的Cl -
含量在300~600mg/l 之间),加上东濮凹陷为一个闭流性盆地,气候炎热,在距物源较远的深水区,就结晶形成了第一组盐岩(S 4、S 3、S 2三套盐岩),但在距物源较近的深水区则主要为膏岩沉积和碎屑岩沉积。S 3段末期和S 下 2亚段沉积时期,盆地沉积进入第一旋回的末期,盆地萎缩,湖水变浅,地层以漫湖 泛滥平原的红色、灰绿色砂泥岩互层及砂泥岩混杂沉积为主。
进入S 上
2亚段沉积时期,盆地边界断层的再次活动,使湖水再次变深,开始了第二旋回的早期沉积,在局部有深红色的泥膏和灰绿色泥岩沉积。沙一段(S 1)沉积时期,是第二个旋回的中期,水域广泛分布,湖水仍以咸水为主,盐岩的沉积范围达到最大。东营组沉积时期盆地逐渐被充填萎缩,以河流 泛滥平原为主,岩性主要为杂色砂砾岩与紫红色泥岩互层,东营组沉积期末,第二个旋回结束[2]。
2 2 盐岩的沉积特征
东濮凹陷盐岩单层厚度一般为0 2~1 0m,最厚5~6m,其中夹有石膏或泥页岩而形成 年轮 。盐岩晶体大约8~12mm ,他形为主,石膏为白色纤维状晶体,泥页岩为深灰到黑色,页理发育,局部见油页岩,泥页岩中夹有立方体和豆状体两种晶形的黄铁矿 。盐岩的成分主要为石盐(NaCl)、硬石膏(CaSO 4)、无水硭硝(Na 2SO 4)和钙硭硝(Ca -SO 4 Na 2SO 4),还有少量硫酸盐、有机质、含铁矿物等,具有富钠贫钾、高氯低溴的特
第2期胥菊珍等:河南东濮凹陷古近系沙河街组盐岩沉积特征及成因163
点。盐岩重结晶明显,结晶粒度粗大,Na +
、Ca 2+
、Cl -、SO 42-
为成盐卤水的主要离子
(表1)
。
图2 东濮凹陷北部古近系地层层序综合柱状图
F ig 2 Columnar stratigr aphic section of Paleogene in northern Dongpu Sag
164 古地理学报
第5卷
律在不同地区差异很大
[3]
。盐岩最大厚度处为当时的沉积中心,其沉积中心由S 4
3亚段
S 3
3亚段 S 2
3亚段逐渐向北转移(图3)。在两个等时深湖泥(页)岩对比标志层之间盐岩与砂岩存在着相变关系,由沉积中心向边缘的相变规律为:厚盐岩+厚泥岩 薄盐岩+中厚
泥岩 薄膏盐+中厚泥岩 中厚泥岩+薄砂岩 薄泥岩+较厚砂岩,即砂体向盐岩发育区逐渐变薄至最终尖灭。这是形成砂体尖灭油气藏的主要形式(图4)。
表1
东濮凹陷北部沙三段盐岩化学成分含量表
T able 1 Chemical co mposition of salt rock in M ember 3o f Shahejie Formation
in northern Dongpu Sag
/%
井号井深/m 层位K +Na +Ca 2+M g 2+Cl -Br -S O 42-文12690S 430 0539 220 880 2756 840 00321 02文692798S 430 05837 230 270 05858 10
0 008
0 59
文2043908S 430 0530 860 490 26文2043915S 430 1132 051 470 0551 150 0010卫202301S 230 220 4327 692 750 03048 01卫202401S 330 500 4822 160 870 02752 54濮633280S 330 0032 500 090 02
59 20
0 0010
濮1-154
2400
S 下3
44 96
0 47
0 05
3 盐岩的成因分析
东濮凹陷早古近纪时期,西、南、东三面均为隆起所围绕,S 3段沉积时期隆起与凹陷的高差达数百米或千米以上,S 1段时期其高差也达数百米,凹陷北端古潜山和边缘相带发育,是一个典型的闭流湖盆,由于凹陷的快速下沉,形成了 高山深盆 的地貌景观[4]。
3 1 卤水分层是盐岩形成的主要方式
盐水比重大于淡水,封闭的湖泊下部水体安静,重力作用会使其盐度向下增加,形成下部是卤水、上部是微咸水的分层现象,含盐度高的水在下沉的同时,向更深的湖底流动。富集在最深处(凹陷北部),而河水、雨水等进入湖盆就浮在盐水之上,形成分层卤水。根据本区蒸发岩特征(石盐远远多于石膏)和油田水特征[5][ (H CO 3-/Cl -)=0 0015, (SO 42-/Cl -)=0 007, (Na +)>80000 10-6, (Ca 2+)=(10000~20000) 10-6, (M g )<2000 10-6],认为卤水层为高纯氯化物卤水,如 (Ca 2+/Cl -)
和 (HCO 3-)均<0 01,阳离子含量 (Na +)>w (Ca 2+)> (M g 2+)
。
3 2 盐类物质来源
盐类物质来源是成盐的关键。盐可以有多方面的来源,如海侵残留水、盆地周边河溪水塘蒸发、深部地层卤水上涌等[5]。但海水含SO 42-较多[ (SO 42-/Cl -)=0 14],海水的
第2期胥菊珍等:河南东濮凹陷古近系沙河街组盐岩沉积特征及成因
165
图3 东濮凹陷沙河街组四套盐岩分布图
F ig 3 Distr ibution of four sets o f salt rock of Shahejie F ormation in Dongpu Sag
蒸发混合不能形成高纯氯化物卤水,而湖边池蒸发所得的盐也不足以形成这样巨厚的盐层;据Dunhan 资料,深部地层水基本上是高纯氯化物卤水,其矿化度达37%,才能形成厚的盐层 。古近纪东濮凹陷及渤海湾盆地构造活动与东非裂谷相似,深水张性断裂十分发育,
166 古地理学报第5卷
图4 东濮凹陷盐岩与砂岩的相变关系
F ig 4 Facies variation relationship betw een salt rock and sandstone in Dongpu Sag
它们在活动期会释放深部的能量。深部卤水在断裂部位受高温膨胀产生巨大压力,沿断裂向上涌,以热卤水形式进入湖盆,热卤水在地下汲取围岩中重金属和古老地层中的盐类(如奥陶系的蒸发岩),进入盆地后温度骤然下降,其中溶解的重金属盐(络合物)迅速沉淀
成固体小颗粒,沉积在盐层及附近的泥岩中,致使盐层及盐间泥岩重金属含量比远离盐层
的泥岩高(表2,Q108)。表2是对东濮S 43和S 2
3亚段两个盐层几个样品微量重金属和常量
元素的测定结果,并与东非基伍湖(Lake Kivu )、海水和青海湖的资料进行对比。基伍湖卤水成盐作用已被确认[6],东濮盐岩的盐间泥岩与基伍湖类似,说明它们的盐类物质来源也可能相同。表中还可看出东濮的盐类与海水和干旱的青海湖是不同的。
另外,东濮各大断裂都有岩浆活动,岩浆水常含有盐类,但高纯氯化物卤水与岩浆水无关[7]
,说明东濮凹陷盐类物质不是来自岩浆水或火山热泉。但岩浆活动说明了深大断裂有活动的热源存在,因而热卤水活动是有动力基础的。
3 3 东濮凹陷盐岩成因分析
1)盐岩中微量元素Br 和硫同位素( 34
S)的分布及其指相意义 根据Holser (1979)的
研究结果,海相成因的石盐岩与陆相成因的石盐岩的Br 含量明显不同 。海相成因石盐岩的Br 含量通常高于60 10-6,而陆相成因石盐岩的Br 含量低于20 10-6,甚至在10 10-6以下,东濮凹陷的石盐岩的Br 含量一般低于(10~30) 10-6,代表了较典型的
第2期胥菊珍等:河南东濮凹陷古近系沙河街组盐岩沉积特征及成因167
陆相成因。
表2 东濮凹陷北部沙三段盐岩、盐间泥岩微量元素与其它湖盆及海水对比表
T able 2 Compar ison o f tr ace element composition of salt r ock and interbedded mudstone in M ember 3of Shahejie
F ormat ion of northern Dong pu Sag w ith that of other lakes and ocean w ater
/10
-6
样品Pb Zn Cu Ni V
Sr
Ca Mn Fe Li Rb Cd Cl Q100石盐
90 051 249 636 610 91100 4908
12 9
>100
n d n d 3 00Q102页岩、含膏泥岩71 042 732 943 78 1910 04127400>100>1005 46 481 097700Q103深灰色泥岩67 049 458 212 95 3704 91075>100>1003 55 521 254070
Q104石盐44 055 341 837 111 7724 914 3
44 0
n d 2 763 151940Q105深灰色泥岩71 326 232 45 17 2399 6>100>1006 9
4 560 4634300Q106页岩 含盐泥盐50 641 427 612 96 4990 4871
>100>100
1 53 21 30Q107页岩、含膏泥岩70 039 724 110 08 6718 436450>100>1001 24 20 937640Q108灰色泥岩9 47 23 85 73 2324 94570>100
27 0
0 8
2 28
1 6
27580
基伍湖页岩[6]10252455413108055300基伍湖有机物[6]64561627016017741156951100
基伍湖热卤水[6]250700020030151
90
120045000海水[6]
0 112 02 0
5 04101 0
7 019350
青海湖底泥页岩[7]130
68
221100
85
47200180
注:n d 常量
东濮凹陷盐岩层中硬石膏的硫同位素 34
S ( )值的范围为+33 15~+37 5,显著富 34S 成份。古近纪 现代海洋硫酸盐及海相成因的蒸发岩的硫同位素 34S ( )大约为+20,沿红海底流动的热卤水,其 34S ( )为+20 8。由此可见陆相与海相之间的硫同
位素 34S ( )的含量明显不同。造成这种现象的原因在于陆相盆地水体中所含的硫酸盐数量有限,由硫还原菌所造成的生物分馏可以大大改变硫同位素原来的组成,形成 34
S 高值,而海相则不具备这些条件。
2)盐岩成因 根据以上分析,认为东濮凹陷油盐共生,为深水沉积成因。由于边界断层的强烈活动,沙三段沉积时东濮凹陷北部地区呈现 高山深盆 [7]的地理景观。而从东濮凹陷古近系古生物化石资料看(表3),东濮凹陷仍有较多的藻类等水生生物,与渤海湾盆地古近纪化石组合基本一致[8]。在岩心观察中除高等植物碎屑和茎到处可见外,生物搅动构造繁多,介形虫有成片现象出现,说明该时期东濮凹陷的气候不完全是干旱成盐环境,而是潮湿与干旱气候交替。
干旱气候期,在低洼处沉积结晶了一层盐岩。干旱气候期结束之后,东濮凹陷又重新汇水,大部分地区重现深湖环境,每一次异常干旱 重新汇水 深湖即形成一个盐韵律。分层卤水是膏盐沉积与油气源岩共生的主要原因,上涌通道是基底大断层,深层卤水受热上涌后,邻近的地层水和通过断裂渗滤下去的地表水就来补充,受热后再上涌,从而形成168
古地理学报第5卷
涌进盐盆,形成蒸发岩与碎屑岩共生的现象。东濮凹陷的热卤水活动有四期,形成了四套
盐类沉积。
表3 东濮凹陷北部沙河街组沙三段化石组合特征
T able 3 F ossil assemblage characters in M ember 3o f Shahejie Formation of nort hern Do ngpu Sag
化石组合(水生)
孢粉组合(陆生)
代表化石
发现的属种合计介形类 轮藻 腹足
中国华北介栎粉属优美山东轮藻唇形三沟粉属
褶皱藻属组渤海藻属
中国华北介、惠东华北介、脊刺华北介隐瘤
华北介、滨县玻璃介、优美山长形山东轮藻、
东营琥珀螺、付渤海藻属渤海藻属、环圈褶皱藻、不定褶皱藻光卵藻属、斯厉粒面球藻、短棘盘星藻长角变种、栎粉属、唇形三沟粉属、风尾蕨孔属、桦粉属、杉科、松科
14属
3属14属 49种 4种44种
3 4 东濮凹陷盐岩分布对油气勘探起着重要作用
东濮盐湖生油岩与蒸发岩属深水 半深水的封闭 半封闭湖相沉积,油气源岩与膏盐沉积可在同时、同条件下形成[9]。有机质来源于盐湖稀释层的水生生物和陆源高等生物,可形成质量好的生油岩。膏盐层的存在对其下部地层热传递起阻隔作用,有利于下部生油层有机质的成熟与演化,盐岩层又是良好的盖层,高温高压下呈塑性状态,有利于形成一
定规模的与盐有关的岩性油气藏[10],从而扩大了东濮凹陷油气勘探领域。勘探证明这种深水成因的膏盐沉积有着喜人的油气资源。
参 考 文 献
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第2期胥菊珍等:河南东濮凹陷古近系沙河街组盐岩沉积特征及成因169
SEDIMENTATARY CHARAC TERISTICS AND ORIGIN OF SALT ROCK OF SHAHEJIE FORMATION OF PALEO GENE
IN DONGPU SAG,HENAN PROVINCE
Xu Juzhen 1,2 Jiang Feihu 1,2 Zhang Xiaoy i 2 Yin Zhe 2
1
China University of Geosciences ,Beij ing 100083
2
Ex p lor ation and Develop ment Science I nstitute of Zhongyuan Oil Field,
SIN OPEC ,Puy ang 457001,H enan
Abstract The Dongpu Sag is a sub -tectonic unit of the Bohai Bay Basin In the Sag,four sets of salt rock developed in two depositional cycles of the Paleogene,w hich occurred respec -tively in the Fourth Submember (S 43),Third Submember (S 33)and Second Submember (S 2
3)of M ember (S 3)and Member I of the Shahejie Form ation (S 1) They are mainly distributed in the north part of the Dongpu Sag Every set of salt rock contains many salt rhythms,and each rhythm is composed of salt rock bed and mudstone bed Laterally,salts g rade into mudstones and sandstones The salt rock is formed in deep basin in arid climate The salt material is de -rived from the uprising brine from deep underground Layered of brine is the basic form for the formation of salt rock The upw elling path of the brine follow s large basement faults M ag ma -tism provides the dynamic force for brine uprising The change of temperature and pressure be -neath should be affected by the insulation of salt layers,and this w ill quicken the maturation and evolution of organic matter Salt rock is excellent caprock,w hich is plastic under hig h tem -perature and pressure Prev ious exploration show ed that the lithologic reservoir is closely relat -ed with salt deposition So for further exploration,it is very important to understand the distr-i bution laws of the salt rock in the Dong pu Sag
Key words salt rock,sedimentary characteristics,depositional cycles,Shahejie Forma -tion,origin,Dongpu Sag
About the first author Xu Juzhen,born in 1966,obtained the Master degree from Southw est Petroleum Institute in 2000 Now she is a candidate of Ph. D.degree in China U -niversity of Geosiences (Beijing),and is engaged in sedimentology and sequence stratigraphy
170 古地理学报第5卷
沉积相复习思考题 1、试述沉积相的基本概念及其涵义？ 2、试述相标志，种类及其在相分析中的应用？ 3、试述相序递变规律，及其在相分析中的应用？ 4、何谓相模式？并说明标准相模式的四种作用？ 5、何谓相层序？有几种主要类型？它们的产生原因？ 6、试述沉积相的分类、分类原则、及主要大相（相组）、相类型？ 7、试述陆相沉积的一般特征，及主要相类型？ 8、试述洪积相的一般特征、冲积扇的一般特征、亚相类型、沉积类型及沉积作用、四种常见的沉积类型及其与油气的关系（并能绘出冲积扇的平面相模式，纵、横剖面特征）？ 9、试述河流相概念、河流分类依据、和河流一般沉积特征、类型、亚相和微相类型？ 10、试述曲流河的相模式及相层序？试述辫状河的相模式和相层序？试述网状河的相模式及相层序？ 11、以曲流河的相层序为例，说明侧相加积作用和垂相加积作用？ 12、试对比辫状河与曲流河、网状河的沉积特征、相层序、相模式及砂体类型？ 13、试述三角洲概念，不同三角洲的一般特征、形成作用、主要类型？ 14、详述建设性三角洲一般特征、形成过程、沉积相模式及相层序，砂体类型与油气的关系？ 15、简述浪成三角洲和潮汐三角洲的形成作用及一般特征？ 16、简述扇三角洲一般特征、亚相类型、相模式、相层序及其与油气的关系？ 17、辫状河三角洲的一般特征、亚相类型、相模式、相层序及其与油气的关系？ 18、试述湖泊相的一般特征、主要类型、沉积相模式、相层序、主要亚相类型？ 19、试述湖泊环境的主要沉积体系，分布、形成作用，及其在地震勘探和测井分析解释中的应用？ 20、试述湖底扇的一般特征、亚相类型、相模式、相层序及其与油气的关系？
碳酸盐岩储层评价技术综述 储层评价是以测井资料为基础，结合地质、地震资料、岩心分析资料以及开发过程中的动静态资料等，从测井角度综合评价含油气储层，查明复杂岩性储层的参数计算方法、流体性质判别以及解决面临的某类特殊地质问题等。 中国石油拥有一批科研院所和测井公司，对碳酸盐岩复杂岩性测井评价方法有深入研究。其中在国内油田比较有特色的单位有四川地质勘探开发研究院、新疆塔里木塔河油田等，在国外区块对碳酸盐岩有深入研究的有长城钻探、石油勘探开发研究院等。过去几十年已经储备了一批碳酸盐岩测井评价专家，形成了多项特色评价技术。 （一）储层参数评价技术 复杂岩性碳酸盐岩储层通常具有较大的非均质性，它使得基于均质性地层模型的阿尔奇公式难以准确地描述储层岩性、物性、电性和含油性之间的复杂关系。为了获得这类储层的孔、渗、饱及其它关键参数，借助微观岩心分析、数字岩心技术和特殊测井方法，有针对性地改进了均质性储层参数评价方法，形成了新的针对非均质性储层的参数评价技术。 1.储层四性关系综合评价技术 u技术原理： 碳酸盐储层岩性复杂、储集空间类型多样、大小相差大、非均质性强，孔隙结构复杂，常规的孔隙不能完全反映储集性能，岩石物理研究采用薄片分析、X-衍射、毛管压力实验等多种手段解析岩石组分、内部结构、孔隙类型、裂缝发育情况、孔喉大小、孔喉配置关系等岩石内部的微观结构，充分了解岩石的岩性、物性特征，用岩心刻度测井，分析储层电性特征，结合录井、试油资料，确定储层的含油性，只有立足于充分的岩石物理研究才能更好地确定储层的“四性”关系。
u技术特点： 以岩石物理研究为坚实基础，确定岩性、物性特征，以测井资料为主，结合录井、试油资料进行储层综合评价。 u适用范围： 复杂岩性碳酸盐岩储层。 u实例： 下图为某油田碳酸盐岩储层研究实例，通过岩石物理研究确定储层岩性、物性、划分储层类型，通过岩心刻度测井，分析测井响应特征，结合录井和试油资料分析储层的流体性质。
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。
东濮凹陷构造特征与油气勘探 学院：地球科学与资源学院 专业：矿物学、矿床学、岩石学姓名：赫海洋 指导教师：张亚敏 完成时间：2010-12
摘要 东濮凹陷是渤海湾盆地东南部的一个含油凹陷，本文以构造样式理论和含油气系统理论为指导，以综合地质研究、岩心裂缝的观察分析为基础，利用测井-地震约束非线性储层反演主要构造，并对构造样式进行划分。利用裂缝预测技术，预测研究区目的层段裂缝分布，圈定有利的裂缝分布区；通过对研究区油气藏成藏条件和成藏过程的研究，掌握了该区三叠系油气藏主控因素，总结了其成藏模式，对凹陷内三叠系的勘探具有重要的现实意义和长远意义。 关键词: 东濮凹陷, 构造样式, 油气藏,三叠系,地震
ABSTRACT Dongpu sag in the southeast of bohai bay basin is an oily sag, this article is based on comprehensive geological research, core and crack ‘s observation analysis,with structural patterns theory and petroleum system theory for guiding, using the logging-seisming restrain the nonlinear reservoir to invert the main structure, and the tectonic style is divided. Using the crack prediction technology, predict crack distribution of survey region’s interval of interest, delineat favorable crack distribution range; by studying accumulation conditions and process of the hydrocarbon reservoirs in survey region, we grasp the main control factors of hydrocarbon reservoir of the region in the Triassic and summarize these reservoiring pattern, for explorating Triassic of the sag has important realistic meaning and profound significance. KEY WORDS: dongpu sag, tectonic style, hydrocarbon reservoir, Triassic, seism
碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比，具有以下主要特点：岩石为生物、化学、机械综合成因，其中化学成因起主导作用。岩石化学成分、矿物成分比较简单，但结构构造复杂。岩石性质活泼、脆性大。 以海相沉积为主，沉积微相控制储层发育。 成岩作用和成岩后生作用严格控制储集空间发育和储集类型形成。断裂、溶蚀和白云化作用是形成次生储集空间的主要作用。 次生储集空间大小悬殊、复杂多变。 储层非均质程度高。 碳酸盐岩储层描述的主要内容包括沉积相及成岩史、储集空间类型及控制因素、孔隙、裂缝、溶洞、储集空间体系，储层非均质性，储层参数确定及评价等。基本工作流程列入表5．1。 无论是以原生孔隙为主，还是以次生储集空间为主的碳酸盐岩储层，其沉积相及成岩史是这类储层形成和发育的基础。它决定储集类型、孔隙、裂缝、溶洞发育程度和分布、储渗能力、储层非均质性。也是储层层位对比划分的基础和依据。 一、沉积相描述
1．沉积相标志 (1)岩性标志。岩性标志包括颜色、自生矿物、沉积结构、构造、岩石类型等五方面。 ①岩石颜色: 岩石的颜色反映沉积古环境、古气候。 下面在表5．2中列出碳酸盐岩常见的几种颜色反映由氧化到还原环境的 ②自生矿物： a．海绿石：形成于水深10～50m，温度25～27℃。鲕绿泥石：形成于水深25～125m，温度10～15℃。二者均为海相矿物。 b．自生磷灰石(或隐晶质胶凝矿)：海相矿物。 c. 锰结核: 分布于深海、开放的大洋底。 d，天青石、重晶石、萤石：咸化泻湖沉积。 e. 黄铁矿: 还原环境。 f．石膏、硬石膏：潮坪特别是潮上、潮间环境。 ③沉积结构。碳酸盐岩的结构分为粒屑(颗粒)，礁岩和晶粒三种。不同的沉积结构反映不同的沉积环境。
东濮凹陷PDC钻头录井岩性特征及识别方法 一、前言 随着科学技术的进步，钻井工艺有了进一步的提高。复合钻进、PDC钻头钻进、大位移定向井、水平井等钻井新技术广泛地应用，给我们录井提出了新的技术要求。特别是PDC钻头特殊的破岩机理，导致钻井岩屑非常细碎（近似粉末状），钻井速度快，岩屑采集困难，甚至采集不到岩屑，造成岩性识别困难，难以有效地划分储集层和非储集层，加上挑样困难，严重影响了地化分析和地质取样，增加了油气识别难度，使岩屑描述符合率较低，给录井及时发现油气层带来很大困难。在这样的条件下如何提高岩屑录井的准确性，提高剖面符合率，已是摆在我们面前十分迫切需要解决的课题。在以前的研究课题中也得到了一些方法，但现场适用性不强。有的甚至从设备到人力都要求投入太高，分析一包岩屑甚至需要很长的时间，就目前的钻井速度是不能适用现场工作要求的。因此我们在实际工作中通过不断探索，总结出了一套适用于现场识别岩性特征的简单易行的新方法，实施后取得了很好的效果。 二、PDC钻头岩性特征分析 东濮凹陷是渤海湾含油气区的一个组成部分，也是一个多油气藏类型的复杂断块油气田，面积约5300km2。目前油田勘探开发进入中后期，钻井工程采用PDC＋螺杆＋转盘的复合钻井新工艺，虽然大大提高了钻井速度，但也造成了岩屑采集、分析、识别的困难。给我们地质录井工作带来了新的挑战，结合目前实钻情况，对PDC钻头岩屑特征进行分析如下：PDC钻头因其特殊的结构构造和独特的破岩机理，造成岩屑稀少、细小（近似成粉状），并且改变了岩屑颗粒的原始形状，通过钻井液携带到地面的岩屑一般都是破碎后重新凝结而形成的，通常呈片状，或中细粒状，总的特征一般是一面光滑一面褶皱。见表1、图例一、二、三、四
沉积学原理 主要内容： 绪论、洪积扇沉积、河流沉积、冰川与沙漠沉积、湖泊沉积、海洋碎屑岩沉积、海洋碳酸盐岩沉积、三角洲沉积、事件沉积作用、板块构造与沉积作用、沉积相研究方法与步骤 第一章绪论 一、沉积学的涵义及发展概况 沉积学是研究沉积物、沉积过程、沉积岩和沉积环境的一门科学。 沉积学发展的三个阶段： （1）奠基阶段(1777-1940) 1777年：德国地质学家魏纳（A. G. Werner，1749- 1817年)首次提出水成论。1777年，将德国厄兹山区的地层划分为四种类型： 4）冲积层：砾石、沙子、粘土，含大量化石。机械沉积。 3）成层岩层：石灰岩、砂岩、石膏、岩盐、煤，含大量化石。主要是机械沉积，也有化学沉积。 2）过渡层：结晶片岩、板岩，含最早的生物化石。化学沉积为主。 1）原始层：花岗岩、片麻岩、玄武岩等，无化石，原始海洋化学沉积。 1795年：苏格兰地质学家赫顿（James Hutton，1726-1797）出版《地球学说》（Theory of the Earth），提出了均变论的思想。 1830年：莱伊尔（Charles Lyell，1797-1875）出版《地质学原理》（Principles of Geology），正式提出并系统论述了“均变论”（Uniformitarianism）。均变论--研究古代沉积作用和沉积环境的钥匙 1850年：索比（Sorby）首次利用偏光显微镜研究岩石，拉开了对岩石进行微观研究的序目。 1914年：吉尔伯特（Gilbert）首次用各种粒径的砂和不同的水流强度进行了水槽实验，开创了用实验方法进行沉积学研究的先例。 1939年：Twenhofel出版了《沉积学原理》，标志着沉积学作为一门独立的学科形成了。 （2）成熟完善阶段（1940-1970） 提出了科学的沉积岩分类方案，建立了各种沉积相的相模式。 （3）多学科交叉发展阶段（1970-现在） 沉积学与其他学科交叉，形成了交叉学科沉积学，如构造沉积学、沉积地球化学、层序地层学等。 二、陆源碎屑沉积学研究现状 (一)陆源碎屑沉积学理论日益丰富和完善 1、关于事件沉积作用1)风暴沉积和风暴岩2)浊流沉积和浊积岩3)震积作用和震积岩 2、等深流沉积和等深岩 3、关于热水沉积 4、成岩作用研究有新进展 (二)多种技术和手段的应用 1、解释沉积环境 2、确定古水流方向 3、研究成岩作用 (三)多学科的交叉渗透 1、大地构造沉积学 2、测井沉积学 3、地震沉积学 4、沉积地球化学 5、层序地层学 三、陆源碎屑沉积学研究展望 1、从微观到宏观 2、从定性到定量 3、学科的交叉渗透 4、重视新技术、新方法 5、重视对现代沉积环境的研究 6、与社会发展结合越来越紧密
碳酸盐岩储层与碎屑岩储层对比，具有以下主要特点： ●岩石为生物、化学、机械综合成因，其中化学成因起主导作用。岩石化 学成分、矿物成分比较简单，但结构构造复杂。岩石性质活泼、脆性大。 ●以海相沉积为主，沉积微相控制储层发育。 ●成岩作用和成岩后生作用严格控制储集空间发育和储集类型形成。 ●断裂、溶蚀和白云化作用是形成次生储集空间的主要作用。 ●次生储集空间大小悬殊、复杂多变。 ●储层非均质程度高。 1．沉积相标志 （1）岩性标志 岩性标志包括颜色、自生矿物、沉积结构、构造、岩石类型等五方面。 ①岩石颜色：岩石的颜色反映沉积古环境、古气候。 ②自生矿物： a．海绿石：形成于水深10～50m，温度25～27℃。鲕绿泥石：形成于水深25～125m，温度10～15℃。二者均为海相矿物。 b．自生磷灰石（或隐晶质胶磷矿）：海相矿物。 c．锰结核：分布于深海、开放的大洋底。 d．天青石、重晶石、萤石：咸化泻湖沉积。 e．黄铁矿：还原环境。 f．石膏、硬石膏：潮坪特别是潮上、潮间环境。 ③沉积结构。碳酸盐岩的结构分为粒屑（颗粒），礁岩和晶粒三种。不同的沉积结构反映不同的沉积环境。 粒屑结构；粒屑结构由粒屑、灰泥、胶结物和孔隙四部分组成。粒屑结构代表台地边缘浅滩相环境。根据颗粒类型、分选、磨圆、排列方向性、填充物胶结进一步确定微相。 a．内碎屑、生屑反映强水动力条件。 b．鲕粒、核形石、球团粒、凝块石反映化学加积、凝聚环境，水动力中高能。鲕粒包壳代表中等能量，持续搅动，碳酸钙过饱和的环境，核形石（藻包壳）、泥晶套反映浅水环境。 c．分选好，反映持续稳定的水动力条件，反之则反映强水动力条件。 d．磨圆度高反映强水动力环境，反之反映弱水动力环境。 e．颗粒、生屑化石平行排列，尖端方向交错，长轴平行海岸，反映振荡水流。尖端指向一个方向，长轴仍平行海岸线，则为单向水流。 f．用胶结物和灰泥的相对含量反映水动力强弱。胶结物／（胶结物+灰泥）在0～1之间，越接近0，水动力越弱，反之越强。 礁岩结构： a．生长结构：原地生长坚硬生物骨架，代表台地边缘生物礁环境。 b．粘结结构：层纹状、波纹状藻迭层结构代表潮上-潮间中低能环境。柱状、锥状藻迭层结构代表潮间～潮下高能环境。 晶粒结构：泥晶代表盆地低能，广海陆棚低能环境。 ④沉积构造。反映水流成因构造： a．沟膜、槽模、递变层理代表浊流环境。
一．研究碳酸盐岩储层有效性影响因素 1.渗透率 1.1存在成层渗流的渗透率 对于渗流成层性的存在, 地下水往往具有承压性质。即使渗流的成层性不甚明显, 但岩体的渗透性随深度的增加而降低的规律总是存在的。将岩体的渗透系数表达为 1.2裂缝型介质等效渗透率张量计算方法（详见李亚军《缝洞型介质等效连续模型油水两相流动模拟理论研究》）先通过建立裂缝型介质几何模型，利用几何模型对裂缝型介质做关于等效渗透率张量的分析，建立了求解裂缝型
多孔介质等效渗透率张量的数学模型,通过求解连续边界条件和周期边界条件下的边界积分方程,得到裂缝型多孔介质网格块的等效渗透率张量。所求得的等效渗透率张量能够反映裂缝的空间分布和属性参数对油藏渗透特性的影响假设裂缝型介质为水平介质,裂缝为垂直于水平面且具有一定厚度的矩形面,裂缝的纵向切深等于所研究区域的厚度,此时可视为二维空间中的介质体,裂缝等价于二维空间中的线型裂缝。 图一 裂缝的中心位置，开度，长度，倾角，方位角，密度，组系等参数称为裂缝的特征参数,所有裂缝以这些特征参数进行定义。如图二在二维空间,裂缝通过中点O方位角H长度L 及开度h 确定。根据裂缝属性参数的地质学统计分析研究,假设裂缝中心位置服从均匀分布,裂缝长度服从指数分布，方位角服从正态分。
图二 裂缝的开度是指裂缝壁之间的距离,主要取决于所处深度。孔隙压力和岩石类型。根据所发表的一些关于天然裂缝的宽度数据可知,裂缝开度通常在10~200Lm之间变化,统计资料表明最常见的范围在10~40Lm之间（如图三），且服从对数正态分。假设采用裂缝开度的对数正态分布，裂缝系统各属性参数的统计分布函数见表一。 表一
文章编号:1671-1505(2003)02-0162-09 河南东濮凹陷古近系沙河街组盐岩 沉积特征及成因 胥菊珍 1,2 蒋飞虎 1,2 张孝义2 尹 哲 2 1 中国地质大学能源地质系,北京100083 2 中原油田分公司勘探开发科学研究院,河南濮阳457001 摘 要 东濮凹陷是渤海湾盆地的一个次级构造单元,其古近系的两个沉积旋回发育了 四套盐岩,分别位于沙河街组第三段的第四亚段(S 43)、第三亚段(S 33)、第二亚段(S 2 3)和沙河街 组的第一段(S 1),主要分布在凹陷北部。每套盐岩又由若干个盐韵律组成,每一单韵律由盐岩和泥岩组成。两套等时对比标志层(深湖沉积)之间盐岩与砂泥岩存在着相变关系。盐岩是在深盆背景下干旱成因的,盐类物质来自地下深处上涌的卤水,卤水在凹陷中的分层作用是盐岩形成的主要方式,卤水上涌通道是基底大断裂系,其动力来源是岩浆活动。盐岩的阻隔作用使其对下部地层的温度、压力的变化均有影响,这种影响有利于加快盐岩下地层中的有机质成熟与演化。盐岩又是良好的盖层,且在高温、高压下盐岩呈塑性状态。勘探实践看出东濮凹陷的岩性油气藏与盐岩的沉积有密切的关系,因此搞清盐岩的分布规律对东濮凹陷下步勘探有着极为重要的意义。 关键词 盐岩 沉积特征 沉积旋回 沙河街组 成因 东濮凹陷 第一作者简介 胥菊珍,女,1966年生,2000年毕业于西南石油学院并获得硕士学位,现为中国地质大学(北京)能源系博士研究生,从事沉积学及层序地层学的研究。 中图分类号 P588 24+5 文献标识码 A 1 地质概况 东濮凹陷是我国东部油气最富集的凹陷之一。它位于鲁西、豫北地区,是渤海湾含油气盆地的一部分。它的东侧以兰聊断裂与鲁西南隆起为界,南邻兰考凸起,北邻临清坳陷,西部超覆于内黄隆起之上,凹陷面积约5300km 2,新生界古近系厚度超过7000m 。 东濮凹陷是以中生界为基底,以新生界为主要盖层的中 新生界断陷型凹陷,古近系沙河街组油气资源丰富。构造格局上呈现两洼一隆一斜坡(图1)。东濮凹陷已发现的14个油气田中,有9个分布在具有盐岩沉积的北部地区,在探明的储量中93 7%的油和80%的气也均在北部地区。可见盐岩的沉积对油的生成、运移尤其是保存具有非常重要的意义。 第5卷第2期 2003年5月古地理学报 JOU R NAL OF PA LAEOGEOGRA PHY V ol 5No 2 M ay 2003
碳酸盐岩储集层的成因类型 及其基本特征 姓名：陈晶班级：地质11-7 学号：2011010949 碳酸盐岩储层分类受到岩相、成岩、构造、流体等多方面的控制，根据储层成因机理、主要储渗空间类型和岩石特征将碳酸盐岩储层分为4种类型：礁滩型储集层、岩溶型储集层、裂缝性储集层、白云岩储集层。 1 礁滩型储集层 1.1 成因 礁型地貌隆起和海平面相对变化控制礁滩体的成岩早期暴露, 准同生期大气淡水溶蚀、淋滤作用和岩溶作用是控制台缘礁滩体优质储层发育的根本原因。 礁丘在纵向上营建,形成隆起,礁丘顶部及礁前发育礁坪及中高能的生屑砂砾屑滩,向两翼逐渐相变为礁翼和棘屑滩,横向上过渡为礁后低能带、中低能砂屑滩和滩间海。在海平面相对变化和礁丘营建的共同作用下,礁丘的顶部间歇性暴露于大气淡水环境中,受大气淡水溶蚀淋滤作用,在纵向上区别为大气淡水渗流岩溶带和大气淡水潜流岩溶带。 在暴露期间由礁型地貌转化而成的岩溶地貌,已形成岩溶发育规模。礁滩复合体核部形成岩溶高地,礁翼形成岩溶斜坡,礁后低能带、礁滩间海形成岩溶洼地、洼坑。储层在侧向上主要发育礁滩复合体核部和翼部,核部以好—中等储层为主,翼部以好储层为主,礁后低能滩和低能泥晶灰岩沉积区储层变薄变差。 碳酸盐岩的埋藏溶蚀作用是提高储层孔渗性的一种重要的建设性成岩作用。多期油气运聚和埋藏溶蚀作用增加了储层的有效储集能力。多期构造破裂作用所形成的裂缝改善了储层的渗流条件,增加了储层和微观孔隙结构的连通性。
1.2 特征 1.2.1 礁滩型储集层岩石类型 塔中礁滩体储层主要岩石类型为礁滩相礁灰岩类和颗粒灰岩类，其中生屑粘结岩、生屑灰岩、生物砂砾屑灰岩是发育孔洞型储层的岩石类型，而砂屑灰岩、砂砾屑灰岩、鲕粒灰岩是孔隙型储层潜在储集岩类型。以塔中82井区为例，在剖面上一般以内碎屑灰岩和隐藻泥晶灰岩为主，一般占地层厚度的25% 以上；生屑灰岩、生物礁灰岩和泥晶灰岩相对少一些，一般占地层厚度的10%～15%。 1.2.2 储集空间类型及特征 礁滩体储层储集空间以大型溶洞、溶蚀孔洞、粒内及粒间孔、裂缝为主。 溶蚀孔洞一般为肉眼可见的小洞、大孔，岩心显示礁滩体储层溶蚀洞比较发育，孔洞呈圆形、椭圆形及不规则状，孔洞发育段岩石呈蜂窝状。 粒内溶孔主要见于砂屑内，少数见于生屑和鲕粒内，是同生期大气淡水选择性溶蚀所致。 粒间溶孔指粒间方解石胶结物被溶蚀形成的孔隙，主要溶蚀粒间中细晶粒状方解石，溶蚀强烈时，可溶蚀纤维状方解石甚至颗粒边缘，使颗粒边缘呈港湾状或锯齿状。 裂缝是碳酸盐岩重要储集空间，也是主要的渗流通道之一，从成因来分主要有3种类型，即构造缝、溶蚀缝和成岩缝。 1.2.3 储层控制因素及分布特征 礁滩体储层发育受多种因素控制，主要控制因素表现为以下3个方面。 一是沉积微相控制了岩石的岩性和结构，从而控制了岩石原生孔隙的发育。生屑滩、粒屑滩由于颗粒支撑作用形成大量的粒间孔，虽然大部分孔洞为灰泥、生物碎屑和多期方解石充填、半充填，但仍有1%～3%残余孔隙被保存，同时为组构的选择溶蚀奠定了基础。 二是早期暴露蜂窝状溶蚀是形成优质孔洞层的重要因素。中—晚奥陶世构造与海平面振荡变化频繁，造成沉积的多旋回叠加，海平面的相对下降可能造成短暂的同生期大气淡水岩溶成岩环境，使礁滩复合体形成的古地貌高部位露出海面。在潮湿多雨的气候下，受到富CO2 的大气淡水的淋滤，选择性地溶蚀了准稳定矿物组成的颗粒或第一期方解石胶结物，形成粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔；又可沿着裂缝、残留原生孔发生非选择性溶蚀作用，形成溶缝和溶蚀孔洞，从而形成优质孔洞层。 三是构造作用是改善礁滩体储层储集性能的关键，走滑断裂活动的断裂和裂
储层沉积学 （试用教材） 罗静兰主编 (博士研究生选修课程，80学时) 2003年1月
绪论 一、储层沉积学基本涵义 沉积学(Sedimentology)是本世纪30年代由沃尔德(Wadell，1932)提出的一个术语，它主要是由沉积岩石学(Sedimentary Petrology)中沉积岩的形成作用中的基础理论部分扩大和发展起来的。而储层沉积学(Reservoir Sedimentology)又是以实用角度从沉积学中派生出来的一个分支，是研究油气储层沉积物(岩)和沉积作用的科学。第十三届国际沉积学大会(1SA，1990)正式应用该术语并引入文献，表明沉积学与油气勘探和开发的关系十分密切，其在阐明生、储、盖层的形成和分布规律等方面具有重要指导作用。沉积学和储层沉积学的基本涵义及主要研究内容是： 1．沉积学是研究沉积物(岩)和沉积作用的科学。包括研究未曾成岩和已经成岩的天然沉积物(岩)，以及它们在自然环境中沉积作用的过程和机理(Reeding，1978)。沉积学作为地质科学中的一个分科，它与流体力学和地层古生物学密切相关，与物理学、化学、海洋学、气象学、水文学和土壤学等也有重要联系。由于有关学科的相互交叉和渗透，以及新技术和新方法的应用，通过对现代沉积物的研究(陆上和水下)和实验模拟，逐渐使沉积学成为一门独立的学科。随着矿产资源，特别是燃料资源(煤炭、石油、天然气、核能等)勘探开发事业的巨大发展，使沉积学从以理论研究为主，逐渐成为一门具有较强应用基础性质的学科。 2．储层沉积学主要是研究碎屑岩储层和碳酸盐岩储层形成、演化、分布及其基本特征(成分、结构、构造等)的一门科学，是沉积学理论与油气勘探开发实践密切结合的结果。一般来讲，石油和天然气生于沉积岩中，也主要储集在沉积岩中，从沉积岩石学、沉积学以及岩相古地理学深化对各类油气储层形成机理的研究，可以为油气勘探开发提供更多的科学依据，因此，储层沉积学的形成和发展有着重要的实际意义。 二、中国油气储集层及其分布概况 我国油气资源丰富，生储类型多样，含油气层系时代分布广，其中又以中－新生代（晚海西～印支阶段、早燕山阶段、晚燕山阶段和喜山阶段）陆相碎屑岩油气藏的形成和演化独具特色，而且形成了—套完整的陆相石油地质学、岩相古地理学、储层沉积学和有机地球化学等理论。含油气层系广布于我国西部和西北部的准噶尔、塔里木、柴达木盆地、吐哈盆地、二连盆地、酒西盆地、鄂尔多斯盆地；东北和华北地区的松辽盆地、渤海湾盆地、华北盆地；西南、东南地区的四川盆地、楚雄盆地、江汉盆地、苏北盆地、北色盆地、南襄盆地；以及我国东南沿海大陆架诸盆地等。 但是也应看到我国陆相地层的油气勘探程度已经较高，而现在已有的几个大油气田(区)，诸如松辽盆地和渤海湾盆地均已进入了高含水阶段，稳产难度越来越大，开发成本越来越高。面临这样严峻的形势，确定新的战略接替区和层系就显得十分重要。与国外相比，我国海相地层的油气勘探程度还比较低，在今后5—15年内必须在海相地层的油气勘探上有重大突破，才有可能增储上产，适应国民经济发展的需要。根据我国石油工业发展除面向国内、同时也面向国外的战略方针，从两方面来看都须要加强海相石油地质学、储层沉积学、有机地球化学等学科的研究和教学。本教材除阐述中一新生代陆相碎屑岩储层形成、分布、评价和预测等内容外，并适当加强了海相碎屑岩、海相碳酸盐岩和特殊岩类储层的形成、分布、评价和预测等基础理论教学内容。
沉积和成岩特征对碳酸盐岩储层物性的影响 ——以波斯湾南帕尔斯气田为例 1、摘要： 世界上最大的非伴生气藏赋存于上达兰-上胡夫的二叠系，三叠系的碳酸盐岩蒸发继承。南气田地区的详细描述表明，储层物性是区域沉积和成岩过程的函数。研究单元的沉积相研究表明，沉积物在碳酸盐均斜缓坡的内部区域沉积，随后受到表层成岩作用和埋藏作用。 沉积相的垂直分布表明旋回和对储层物性的影响。 岩石类型的分类基于主导的毛细管空间，定义不同的区域。这种方法体现了孔渗性能和岩石类型的关系。成岩叠覆对储层物性有很大影响。 虽然在储层研究的原始孔渗非均质性继承了上达兰-上胡夫的古地台，但是孔渗性被成岩叠覆严重改变了。 因此确定了沉积相类型与储层物性的可能的初步关系。因此，要精确表征上达兰-上胡夫的储层物性特征就必须整合成岩特征和沉积史。 关键词：碳酸盐储层非均质性，成岩作用，波斯湾，南帕尔斯气田，胡夫储层，达兰-胡夫地层。 2、介绍 在波斯湾盆地自20世纪70年代，许多巨大的天然气和凝析气田已被发现。大多数气田生成于二叠，三叠层系（伊朗地层委员会1976年;萨博＆凯拉德皮尔1978），或胡夫碳酸盐层系。根据我们的估计，波斯湾地区占世界已探明天然气总储量的四分之一到三分之一之间。在这个天然气前景地区，也被称为胡夫储层，有超过80个非伴生天然气领域。有机丰富的志留纪热页岩被认为是这些气藏的烃源岩。储集岩广泛分布在阿拉伯板块和扎格洛斯山脉，阿拉伯环拱，以及中部和北部阿曼山。在波斯湾地区这种潜在的储层在仍然相对未开发的（伊朗，卡塔尔，巴林，沙特阿拉伯，阿拉伯联合酋长国，阿曼和科威特）。沉积物往往向北变厚，远离阿拉伯陆棚，说明存在一个内地深盆，现在的伊朗，和向西部和海湾东南区域变浅趋势（Kashfi 1992年）。三叠系的非渗透性的硬石膏和页岩层序（相当于Sudair地层）为储层提供了盖层。
碳酸盐岩微相研究现状与发展展望 【摘要】碳酸盐岩是一种重要的储油岩，碳酸盐岩油气勘探工作促进了人们对碳酸盐岩微相的深入研究，微相分析方法在碳酸盐岩沉积学的研究中也十分重要。本文介绍了碳酸盐岩微相研究的简要历程，重点介绍了碳酸盐岩微相研究的方法和技术手段，以及人们对碳酸盐岩微相分析和解释的研究成果和应用，并对近年来微相分析研究的新进展进行了总结和展望。 【关键词】碳酸盐岩；微相；研究现状；进展 碳酸盐岩作为沉积岩中的一种主要岩类，广泛分布于世界各地，在我国约占沉积岩总面积的55％,并且不同时代的地层中均有发育。由于碳酸盐岩成因和结构的特殊性，使微相分析方法在碳酸盐岩沉积学的研究中显得尤为重要，成为碳酸盐岩沉积环境分析、岩石成因研究、相带划分以及岩相古地理研究中不可或缺的沉积学研究方法和手段[1-2]。 1碳酸盐岩微相研究简要历程 早期的微相研究主要以岩石学偏光显微镜观察为主要分析手段。最早进行微相研究工作应为奥地利格拉茨大学的Peters，在他1863年发表的题为“达斯坦石灰岩中的有孔虫”论文中，曾评价了薄片在阐明古生态和古地理问题方面的作用。 1927年，Udden和Walte在发表的论著中阐述了说明他们怎样利用偏光镜来描述和研究石灰岩的微相特征，并将鉴定成果最终应用到了得克萨斯的油气勘探中。 19世纪30年代，Sander和Pia在碳酸盐岩的显微镜研究方面取得了突破性进展，首次介绍了现代碳酸盐的综合研究成果。 1949年，Brown最早提出了“微相”这一概念，随后Cuvillier在1952年又对它进行了重新定义。 1962年，Folk和Dunham根据颗粒类型与泥晶一亮晶一颗粒相对含量，对沉积环境能量进行了分析，并提出了分类方法。 70年代, Wilson系统总结了碳酸盐岩沉积学与微相研究方法, 提出了24个标准微相和9个相带的沉积模式。 80年代, 杨承运和卡罗兹用微相方法对碳酸盐岩进行了分类, 并对微相分析方法进行系统阐述[3]。 2碳酸盐岩微相研究方法和技术手段 要合理的进行微相的分析研究，必须进行野外地质研究，通过对野外露头和岩心的观察，可以识别的相标志有：岩性标志、岩石结构和颜色、层理、沉积构造、成岩特征、化石和生物构造等。在早期的岩石薄片分析研究中，也强调把野外工作和室内薄片研究结合起来。近十几年来，微相的研究方法不断推陈出新，取得了十分显著的成就。 2.1初步分析方法 对岩石样品最基本的也是最初的操作是磨制成薄片，也可以是制作切片、揭片，或者是铸体、刻蚀和染色。碳酸盐岩薄片显微镜研究为微相分析提供了必要的基础资料。 研究微相最基本的工具是偏光显微镜和双目显微镜，这些基本的岩石学显微镜也是到目前为止进行微相研究最常用的工具。通常，需要对研究所用的显微镜配备低倍和高倍物镜以及岩石学鉴定装置，同时为研究岩石的成分和组构，还应
砂岩和碳酸盐岩储层的比较：从全球视角看孔-深和孔-渗关系 摘要：图表展示比较了包括除加拿大以外的所有产油国的30122个碎屑岩储层和10481个碳酸盐岩储层的平均孔隙度和深度的关系。然而，用单独的图包括了加拿大阿尔伯达盆地的5534个碎屑岩储层和2830个碳酸盐岩储层。不包括加拿大的储层的平均渗透率与平均孔隙度关系展示了出来。通过对控制各岩性储层质量的主导因素对砂岩和碳酸盐岩之间的主要相同点和不同点及影响因素作了讨论。伴随深度增大中值和最大孔隙度逐步减少的趋势反映了埋藏成岩孔隙度的减少，它是响应于随深度增加热暴露的增加的。这一趋势看起来与砂岩和碳酸盐岩的孔隙度一般都由于深埋藏过程中的溶解作用而增加的说法不一致。在给定的深度，碳酸盐岩储层具有较低值的中值和最大孔隙度，极有可能是由于碳酸盐岩矿物相对于石英有较强的化学反应，这导致了它对于化学压实和相关的胶结作用具有较低的抵抗性。与碳酸盐岩储层相比，在所有深度段低孔隙度（0-8%）碎屑岩储层的相对贫乏或许可以反映出在碳酸盐岩中更易于发生的断裂现象，以及那些断裂对于低孔隙度岩石中促进形成经济性的流速的有效性。总体说来，碳酸盐岩储层与砂岩储层相比在给定的孔隙度不具有较低的渗透率，但确实有较少比例的既高孔隙度又高渗透率值的部分存在。本文提供的数据可以对在缺乏例如埋藏史和热演化史等详细的地质资料的情况下的任意给定深度的探井的钻探中储层质量的分布作为一个基本的向导。 引言 砂岩和碳酸盐岩储集岩的两个最根本的区别是：（1）沉积物产生的地点（砂岩为异地而碳酸盐岩为原地）和（2）碳酸盐矿物之间具有更强的化学反应（Choquette and Pray, 1970; Moore, 2001）。后一个不同对于成岩作用和储层质量具有深远的影响，例如对大多数碎屑岩储层的早期成岩作用除了碳酸盐结核和土壤发育只有很小的影响，然而碳酸盐岩以广泛的早期石化和孔隙度改变为特征。通过这种对比，大量的和系统的不同之处或许可以通过两类岩性的石油储集岩的孔-深和孔-渗分布体现出来。尽管这种不同的存在看起来被广泛的接受并且碳酸盐岩储层常作为基础单独讨论而广泛引用（Tucker and Wright, 1990; Lucia,
熬的(沉积学原理）（A ） 一、名词解释 1、沉积学：研究沉积物、沉积过程、沉积岩和沉积环境的科学叫做沉积学。 2、佛罗得数：惯性力和重力之间的一个比值参数，r F =惯性力/重力=22(/)//()v L g v Lg = 3、牛顿流体：服从牛顿摩擦定律的流体称作牛顿流体，服从牛顿摩擦定律，是指在时间不变的条件下，随着流速梯度的变化，流体动力粘度系数始终保持一个常数。牵引流属于牛顿流体。 4、洪水沉积作用：在山区，阵发行的、瞬间的、短暂的洪水事件中，洪水携带的大量的砂砾、泥等碎屑物质在山口附近快速堆积下来，形成了大小混杂的堆积物，称为洪水沉积作用。 5、火山碎屑流：由一些高粘度的富含挥发组分的岩浆，在强烈的爆炸后，大部分甚至全部的熔岩碎屑呈密度很高的混有气体的高温碎屑流，在重力作用下，迅速地沿着山坡流动而形成的。 6、等深流：主要是由大洋温岩旋回驱动的大洋底流，一般都是沿着大陆坡等深流动，其规模甚至可以与某些海底扇相当，可以搬运大量细粒沉积物形成沉积漂流。 7、网状河：呈弯曲多河道的特点，河道窄而深，顺流而下呈现网状，以悬浮负载为主，沉积厚度与河宽变化成比例，其河道间是由细粒物质和泥炭沉积组成的占河流沉积总面积的65%~90%的泛滥平原或湿地。 8、热气地浪沉积：在火山爆发初期，大量热蒸汽携带了火山碎屑以床砂载荷的形式进行的搬运和沉积作用。具有大规模的低角度交错层理。 9、震积岩：由地震灾变引起的，能记录地震灾变事件的岩层叫做震积岩。 10、生物礁：由造礁生物的生长形成的海底建隆，具有格架的珊瑚礁有：岸礁、堡礁和环礁，不同的类型代表不同的演变过程。 二、叙述题 1、 试述当代碳酸盐岩沉积学研究现状与发展趋势 答：碳酸盐岩石学和沉积学重大的进展是Folk 关于碳酸盐岩中异化颗粒和异化沉积观点以及石灰岩的重新分类方案的提出开始的。近些年来，关于碳酸盐岩岩石学和沉积学的发展主要表现在： （1）自Folk 的“异常化学颗粒”和“异常化学石灰岩”的观点和分类系统创立后，关于碳酸盐岩是单一成因的“化学岩”的传统观点被打破，碳酸盐岩的生成机理包括化学作用，同时也包括生物作用和生物化学作用，更有机械作用。 （2）能量观点的定量标志的引入，为碳酸盐岩的分类及沉积环境的分析提供了新的重要的定量的描述； （3）其分类主要依据结构组分为基础的结构—成因分类，使碳酸盐岩岩石学和岩石成因学紧密地结合； （4）全新的白云石及白云岩生成机理的观点和学说的问世； （5）对碳酸盐岩的沉积后作用有了更深入的认识； （6）对碳酸盐岩的环境模式有了深入的研究，对古代碳酸盐岩中的沉积环境分析更加深入了； （7）专门研究和鉴别碳酸盐岩中的生物化石碎片的学科—化石岩石学的出现； （8）学多新的研究方法和手段被引入到碳酸盐岩石学中； （9）深水海洋碳酸盐岩沉积研究近些年有了很大的进展； （10）冯增昭所倡导的碳酸盐岩岩相古地理因素综合作图法推进了我国岩相古地理研究的定量化； 近代碳酸盐岩成岩作用的研究表明，不应仅限于识别碳酸盐矿物形态和晶形，及岩石组构特征，而应该广泛地利用炭同位素，氧同位素，有机和无机包裹体组分等划分成岩作用的阶段及演化序列，进而判断有利孔隙发育带的分布规律。 对我国来讲，应结合南北方的碳酸盐岩岩性、岩相分布特征，以及古构造古环境古气候和古地理条件，建立适合我
第十章海洋碳酸盐沉积环境及相模式 第一节绪言 第二节主要碳酸盐沉积模式 一、两种浅海—陆表海及陆缘海（重点） 二、陆表海清水沉积作用及其能量带（重点） 三、潮汐作用相带模式 四、综合模式 五、深水碳酸盐沉积模式 第三节生物礁与礁相 一、概述 二、礁的分类 三、礁复合体和礁相 四、礁发育的一般规律 五、地质历史中的礁和造礁生物 第十章海洋碳酸盐沉积环境及相模式（Sedimentary facies and facies model of ocean carbonate）学时：3学时 基本内容： ①基本概念：陆表海、陆缘海、清水沉积作用、生物礁、生态礁、地层礁、丘； ②基本原理：碳酸盐岩沉积环境，Irwin（1965）陆表海清水沉积作用能量带的划分及其特征，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作用模式及其各相带特征，Wilson （1975）的综合模式9个相带名称，湖泊碳酸盐沉积特征，生物礁的一般特征及其分类。 重点：陆表海、陆缘海、生态礁的概念；代表性的碳酸盐沉积模式，如Irwin（1965）陆表海清水沉积作用模式，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作用模式。 教学路思路：通过与碎屑岩沉积环境的对比来介绍碳酸盐岩沉积环境的主要特征，然后介绍国内外一些典型的碳酸盐岩沉积相模式，重点讲解几个代表性的碳酸盐沉积模式，如Irwin（1965）陆表海清水沉积作用模式，Laporte （1967）和Young等（1972）的潮汐作
用模式，同时亦简要介绍一引起其他沉积模式。简要介绍湖泊碳酸盐沉积环境及其特征，生物礁的一般特征及其分类。在各部分中均简要介绍碳酸盐岩沉积相带与油气及其它沉积矿产的关系。 主要参考书: ①冯增昭主编《沉积岩石学》下册第二十三、二十四章，石油工业出版社，1993. ②M.M.阿斯兰尼等著，冯增昭等译，《石油地质学译文集》第四集，碳酸盐岩沉积环境，科学出版社，1980. ③冯增昭编著《碳酸盐岩岩相古地理学》，石油工业出版社，1989. ④贾振远、李之琪编《碳酸盐岩沉积相及沉积环境》，地质大学出版社，1989. ⑤冯增昭主编《中国沉积学》第二十一、二十二章，石油工业出版社，1994. ⑥何幼斌编《Sedimentary Petrology》（英文辅助教材）第十一章，江汉石油学院，2003. 复习思考题： ①大规模海相或陆相湖泊碳酸盐沉积作用要求具备哪些特定条件？ ②什么叫陆缘海？什么叫陆表海？如何用海进、海退解释陆表海和陆缘海在地史时期的演化？为什么我们现在见到的主要是陆缘海，而没有陆表海？ ③试绘图说明欧文的陆表海清水沉积作用模式及其与生油、储油条件的关系。 ④试绘图说明杨的潮汐作用相带模式及其划分标志。 ⑤试绘图说明威尔逊的碳酸盐岩相带模式及其划分标志，指明生油和储油有利相带。 ⑥试列表和绘图对比欧文、杨的和威尔逊等三种不同划分方法的碳酸盐相带模式，进而以威尔逊的相模式为重点，联系阿姆斯特朗的相模式，指出各相带的主要岩石类型、指相化石、指相自生矿物、沉积构造以及生油储油有利相带；并在此基础上，通过编制岸进和岸退的垂向层序，分析碳酸盐岩的生储盖组合特征。 ⑦试说明阿姆斯特朗的相带模式，并以此说明陆源碎屑沉积和碳酸盐沉积的关系。为什 么说陆源碎屑沉积和碳酸盐沉积常常呈消长关系。 ⑧什么叫礁？礁相是如何划分的？礁在石油地质上有何意义？ ⑨试论述影响生物礁的发生、发展、消亡以及它们的最终形态和内部构造的主要因素。 ⑩试归纳礁和造礁生物在地质历史不同时期的特点。 教学内容提要： 第一节绪言 现代海洋碳酸盐沉积环境的特点：温暖、清洁、透光的浅水。 第二节主要碳酸盐沉积模式 一、两种浅海—陆表海及陆缘海（重点） 1．陆表海