松遼盆地南部紅崗油田青山口組砂巖中片鈉鋁石的形成溫度

以松遼盆地齊家凹陷青山口組為例,探討應(yīng)用地震沉積學(xué)和實(shí)驗(yàn)室?guī)r心分析手段,采用常規(guī)三維地震資料預(yù)測(cè)砂巖成巖相的可行性。用地震資料劃分地層和成巖相單元、建立巖心成巖相與地震屬性的聯(lián)系以及尋找有效的地震成巖相成圖方法,是地震成巖相研究的3個(gè)關(guān)鍵步驟。井-震高分辨率層序分析和地層切片的制作可提供儲(chǔ)集層尺度(20m)成巖相單元的合理載體。砂巖成巖相分析和成巖序列的建立可揭示影響儲(chǔ)集層質(zhì)量的最重要因素——成巖作用。通過(guò)儲(chǔ)集層參數(shù)和巖石物性分析可進(jìn)一步了解成巖作用和波阻抗的關(guān)系并篩選適用地震檢測(cè)的主要成巖作用。地震巖性體(如90°相位地震體)轉(zhuǎn)換提供了成巖相的振幅(波阻抗)檢測(cè)信號(hào),用地震巖性體制作的地層切片可用于識(shí)別沉積相。在沉積相圖上分析沉積相、波阻抗和成巖相的關(guān)系,可最終形成地震成巖相圖。對(duì)青山口組泥質(zhì)膠結(jié)砂巖和方解石膠結(jié)砂巖的實(shí)際分析表明,雖然砂巖成巖相地震檢測(cè)尚處于起步階段,但目前用常規(guī)三維地震資料預(yù)測(cè)砂巖成巖相是可行的。

松遼盆地南部遭受了多期不同性質(zhì)的斷裂構(gòu)造運(yùn)動(dòng),形成了多種形式的斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造。在斷陷期,斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造主要表現(xiàn)為正斷層;反轉(zhuǎn)期,斷裂反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)生逆沖,并在斷裂的上盤(pán)形成了反轉(zhuǎn)背斜帶。在局部反轉(zhuǎn)背斜構(gòu)造上,由于地層褶皺隆升,形成了剝蝕構(gòu)造天窗。其中,反轉(zhuǎn)斷裂切割了基巖至嫩江組地層,導(dǎo)致深部沙河子組、營(yíng)城組等烴源巖所形成的油氣、co2和煤成氣等還原性流體沿反轉(zhuǎn)斷裂向上運(yùn)移,引起淺部較為疏松的泉頭組和姚家組紅色砂體發(fā)生后生還原蝕變,形成有利于鈾成礦的灰色砂巖目的層。同時(shí),反轉(zhuǎn)作用形成的剝蝕構(gòu)造天窗,使目的層裸露于地表,接受含氧含鈾水的滲入和氧化作用,為層間氧化帶及其鈾礦化的形成創(chuàng)造了有利條件。

松遼盆地東南隆起區(qū)嫩江組沉積期末形成了大量的正反轉(zhuǎn)構(gòu)造,主要發(fā)育斷陷和坳陷層序反轉(zhuǎn)背斜型、斷陷層序中斷層下正上逆型、坳陷層序中斷層上下皆逆型、斷陷層序中斷層上下皆逆型4種樣式。構(gòu)造反轉(zhuǎn)改變淺部坳陷層的構(gòu)造形態(tài)、物理性能、地下水的循環(huán)方式和巖石地球化學(xué)性質(zhì),導(dǎo)致深部油氣和co2向上運(yùn)移,有利于形成砂巖型鈾礦床。因此,盆地東南部找鈾礦應(yīng)注重由反轉(zhuǎn)構(gòu)造形成的剝蝕天窗地區(qū)。

總結(jié)介紹了松遼盆地可地浸砂巖鈾礦鉆探的施工工藝,沖洗液配制及管理,可地浸砂巖鈾礦鉆探的目的層———松散砂體的取心技術(shù)和退心技術(shù),鉆探管材的使用及孔內(nèi)事故的預(yù)防與處理。

松遼盆地為一個(gè)含有油、氣、鈾多能源的陸相沉積盆地.綜合整理前人關(guān)于松遼盆地西部斜坡的地質(zhì)資料,闡述了西部斜坡區(qū)域構(gòu)造位置,構(gòu)造演化特征及地下含氧含鈾流體對(duì)斜坡區(qū)砂巖型鈾礦控制作用.筆者運(yùn)用砂巖型鈾礦成礦理論分析認(rèn)為松遼盆地西部斜坡帶具有良好的砂巖型鈾礦找礦前景.

通過(guò)薄片分析、全巖分析和黏土礦物分析對(duì)鄂爾多斯盆地紅河油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)6段砂巖的碎屑礦物含量、膠結(jié)物類(lèi)型及方式分長(zhǎng)61、長(zhǎng)62、長(zhǎng)63三個(gè)小層進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，紅河油田長(zhǎng)6段整體上以中、細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖及長(zhǎng)石砂巖為主，碎屑礦物成分主要為石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石。膠結(jié)物以泥質(zhì)和碳酸鹽膠結(jié)為主，多為孔隙式膠結(jié)，對(duì)比三個(gè)小層發(fā)現(xiàn)，從長(zhǎng)61、長(zhǎng)62到長(zhǎng)63，砂巖儲(chǔ)層性能變好，但對(duì)于孔隙來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)61孔隙發(fā)育較好，長(zhǎng)62、長(zhǎng)63孔隙多被黏土礦物充填。

通過(guò)薄片分析、全巖分析和黏土礦物分析對(duì)鄂爾多斯盆地紅河油田延長(zhǎng)組長(zhǎng)6段砂巖的碎屑礦物含量、膠結(jié)物類(lèi)型及方式分長(zhǎng)61、長(zhǎng)62、長(zhǎng)63三個(gè)小層進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明，紅河油田長(zhǎng)6段整體上以中、細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖及長(zhǎng)石砂巖為主，碎屑礦物成分主要為石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石。膠結(jié)物以泥質(zhì)和碳酸鹽膠結(jié)為主，多為孔隙式膠結(jié)，對(duì)比三個(gè)小層發(fā)現(xiàn)，從長(zhǎng)61、長(zhǎng)62到長(zhǎng)63，砂巖儲(chǔ)層性能變好，但對(duì)于孔隙來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)61孔隙發(fā)育較好，長(zhǎng)62、長(zhǎng)63孔隙多被黏土礦物充填。

松遼盆地白堊系砂巖以長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖為特征。砂巖中發(fā)育長(zhǎng)石碎屑、巖屑等不穩(wěn)定組分,而且隨著埋藏深度加深(成巖作用加強(qiáng))鉀長(zhǎng)石逐漸減少并最終在2700m以下消失。斜長(zhǎng)石碎屑中鈉長(zhǎng)石組分逐漸增多,鈣長(zhǎng)石組分逐漸減少,最終形成純鈉端元的鈉長(zhǎng)石。在成巖過(guò)程中長(zhǎng)石碎屑的鈉長(zhǎng)石化主要有3種方式:①由離子交代作用導(dǎo)致長(zhǎng)石碎屑的鈉長(zhǎng)石化;②長(zhǎng)石碎屑邊緣鈉長(zhǎng)石次生生長(zhǎng);③與長(zhǎng)石碎屑溶解伴生的新生鈉長(zhǎng)石作用。結(jié)合熱動(dòng)力學(xué)平衡原理分析,斜長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石化基本不受成巖溫度和壓力的制約,而鉀長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石化需要較高的成巖溫度和壓力作用才能進(jìn)行。因此,斜長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石化可見(jiàn)于成巖早期,而鉀長(zhǎng)石的鈉長(zhǎng)石化只發(fā)生于成巖晚期。

根據(jù)大量的普通薄片、鑄體薄片、x衍射和掃描電鏡資料,對(duì)松遼盆地頭臺(tái)地區(qū)砂巖儲(chǔ)層的成巖作用及孔隙演化規(guī)律進(jìn)行了研究。在系統(tǒng)分析研究區(qū)成巖作用類(lèi)型基礎(chǔ)上,根據(jù)礦物之間的微觀(guān)組構(gòu)關(guān)系及其縱向變化特點(diǎn),重點(diǎn)探討了礦物沉淀與溶解的期次性。

根據(jù)大量的普通薄片、鑄體薄片、ｘ衍射和掃描電鏡資料，對(duì)松遼盆地頭臺(tái)地區(qū)砂巖儲(chǔ)層的成巖作用及孔隙演化規(guī)律進(jìn)行了研究。在系統(tǒng)分析研究區(qū)成巖作用類(lèi)型基礎(chǔ)上，根據(jù)礦物之間的微觀(guān)組構(gòu)關(guān)系及其縱向變化特點(diǎn)，重點(diǎn)探討了礦物沉淀與溶解的期次性。結(jié)合砂巖沉積微相特征，分析了沉積微相和成巖作用對(duì)砂巖孔隙形成和演化的綜合控制作用，最終建立了砂巖孔隙演化模式，提出了１６５０ｍ和１８５０ｍ處是研究區(qū)內(nèi)重要的次生孔隙帶

在詳細(xì)觀(guān)察描述砂巖宏觀(guān)特征的基礎(chǔ)上,對(duì)貢覺(jué)組碎屑巖骨架組分、常量元素變化規(guī)律進(jìn)行分析,研究了該地區(qū)砂巖的巖石學(xué)和物源特征,并指出囊謙盆地的沉積序列由下而上(eg1~eg5)具砂巖成分成熟度由差變好再變差的趨勢(shì)。物源演變趨勢(shì)分析揭示,沉積早期盆地北、西北部的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈,為第二段(eg2)沉積時(shí)期提供成熟度很低的碎屑物質(zhì),而第一段(eg1)至第二段(eg2)沉積時(shí)期長(zhǎng)石含量降低而巖屑含量遞增,構(gòu)造強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),沖積扇-河流相處于發(fā)育階段;第三段(eg3)層序發(fā)育時(shí),構(gòu)造運(yùn)動(dòng)逐漸減弱,長(zhǎng)石含量增高而巖屑含量逐漸降低,但盆地西北、北部繼續(xù)遭受強(qiáng)烈剝蝕,東部和南部則下降接受沉積,并伴有巖漿活動(dòng),湖泊層序發(fā)育達(dá)到頂峰;第四段(eg4)和第五段(eg5)層序沉積時(shí)轉(zhuǎn)而接受過(guò)渡型再旋回造山帶區(qū),長(zhǎng)石含量先增加后降低而巖屑含量先降低后增加。

吐哈盆地臺(tái)南凹陷吐玉油油田北側(cè)鉆探的英１井，在中侏羅統(tǒng)西山窯組取心見(jiàn)到了少量含瀝青砂巖，筆者利用熒光顯微對(duì)瀝青產(chǎn)狀及熒光特征進(jìn)行觀(guān)察描述，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件的分析研究，得出了奪中的瀝青是經(jīng)過(guò)剝蝕搬運(yùn)后再沉積的結(jié)論。

文章在對(duì)鄂爾多斯盆地南部砂巖巖石學(xué)特研究的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)探討了砂巖賦鈾性與巖石結(jié)構(gòu)組分的關(guān)系和粘土礦物演化、壓實(shí)與膠結(jié)、溶蝕與次生孔隙形成等主要成巖作用對(duì)巖石滲透性與鈾的運(yùn)移聚集的影響。將研究區(qū)含鈾砂巖劃分成4種賦鈾砂巖類(lèi)型,討論了不同巖石類(lèi)型的成礦性特征。綜合分析了鈾成礦條件,建立了砂巖型鈾礦成礦模式,為研究區(qū)鈾成礦有利區(qū)段預(yù)測(cè)提供了巖石學(xué)證據(jù)。

松遼盆地地下水動(dòng)力場(chǎng)的形成與演化控制了地下水化學(xué)場(chǎng)的形成與分布,地下水化學(xué)分布特征又反映地下水動(dòng)力場(chǎng)的演化結(jié)果。在地下水化學(xué)場(chǎng)的形成過(guò)程中,影響沉積盆地地下水化學(xué)性質(zhì)的因素較多,這些因素對(duì)地下水化學(xué)性質(zhì)的影響作用在垂向上具有階段性,在平面上具有選擇性。前者導(dǎo)致地下水化學(xué)性質(zhì)的垂直分帶性,從淺到深可以劃分出:1)大氣水下滲淡化帶,2)近地表蒸發(fā)濃縮帶,3)泥巖壓實(shí)排水淡化帶(c1)—壓濾濃縮帶(c2),4)粘土礦物脫水淡化帶和5)滲濾濃縮帶等5種水化學(xué)剖面單元類(lèi)型。后者決定了地下水化學(xué)場(chǎng)的平面分區(qū)性:1)盆地邊緣為大氣水下滲淡化區(qū),2)盆地中央為泥巖壓實(shí)排水淡化區(qū),3)越流區(qū)為過(guò)渡區(qū),4)越流-蒸發(fā)區(qū)為濃縮區(qū)。在泥巖壓實(shí)排水形成的離心流方向上,礦化度、na+濃度、cl-濃度和鹽化系數(shù)升高,(co32-+hco3-)、so42-濃度、鈉氯系數(shù)(γna+/γcl-)和脫硫系數(shù)(so24-/so24-+cl-)降低。在大氣水下滲向心流方向上,礦化度、離子濃度和鈉氯系數(shù)、脫硫系數(shù)和鹽化系數(shù)一致升高。

吐哈盆地臺(tái)南凹陷吐玉克稠油油田北側(cè)鉆探的英1井,在中侏羅統(tǒng)西山窯組取芯見(jiàn)到了少量含瀝青砂巖。筆者利用熒光顯微鏡對(duì)瀝青產(chǎn)狀及熒光特征進(jìn)行觀(guān)察描述,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)條件的分析研究,得出了砂巖中的瀝青是經(jīng)過(guò)剝蝕搬運(yùn)后再沉積的結(jié)論。

不同溫度(100℃、150℃和200℃)地層水對(duì)含片鈉鋁石砂巖的改造作用研究顯示,隨著溫度升高,砂巖的溶解程度逐漸增強(qiáng),樣品中片鈉鋁石的穩(wěn)定性逐漸減弱。在片鈉鋁石溶解的同時(shí),200℃時(shí)樣品表面有高鈉長(zhǎng)石和綠泥石生成,且通過(guò)x-射線(xiàn)衍射分析發(fā)現(xiàn),在150℃和200℃時(shí)有某種未知的碳酸鹽礦物生成,生成量隨溫度升高而增大。100℃時(shí)片鈉鋁石的微弱溶解及150℃和200℃時(shí)碳酸鹽礦物的生成表明,在地層條件下以片鈉鋁石等碳酸鹽礦物形式捕獲的co2能夠穩(wěn)定存在。

設(shè)計(jì)試驗(yàn)了幾種硬質(zhì)合金鉆頭,得出了在設(shè)計(jì)鉆進(jìn)含礫砂巖、砂礫巖層的硬質(zhì)合金鉆頭時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加鉆頭口徑,并應(yīng)以球頭硬質(zhì)合金作為主要切削具的結(jié)論。

為緩解全球氣候變暖趨勢(shì),co2地質(zhì)儲(chǔ)存成為目前減少向大氣排放co2量的有效方法之一。區(qū)域co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性評(píng)價(jià)是篩選co2地質(zhì)儲(chǔ)存目標(biāo)區(qū)和工程建設(shè)的基礎(chǔ),合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和指標(biāo)權(quán)重對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果有重要影響。本次研究結(jié)合松遼盆地地質(zhì)條件,建立包括地質(zhì)儲(chǔ)存規(guī)模、儲(chǔ)存經(jīng)濟(jì)性、儲(chǔ)存條件和儲(chǔ)存安全性4個(gè)方面、20個(gè)指標(biāo)、5個(gè)指標(biāo)劃分等級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,利用層次分析法(ahp)確定各指標(biāo)權(quán)重,且考慮到各評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的模糊性,由此得到基于層次分析法的co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性的模糊綜合評(píng)價(jià)方法,并將該方法應(yīng)用于松遼盆地6個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元的co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性評(píng)價(jià)中,得到各一級(jí)構(gòu)造單元的地質(zhì)儲(chǔ)存適宜度。評(píng)價(jià)結(jié)果表明:中央坳陷區(qū)co2地質(zhì)儲(chǔ)存適宜性較好,可以作為co2地質(zhì)儲(chǔ)存的優(yōu)先區(qū)域,北部?jī)A沒(méi)區(qū)、西部斜坡區(qū)和東南隆起區(qū)的適宜性一般,東北隆起區(qū)和西南隆起區(qū)適宜性均較差,不適宜儲(chǔ)存co2。該評(píng)價(jià)結(jié)果為松遼盆地地區(qū)co2地質(zhì)儲(chǔ)存場(chǎng)地篩選和工程建設(shè)等提供了科學(xué)依據(jù)。

松遼盆地英臺(tái)地區(qū)扇三角洲砂巖儲(chǔ)層埋藏成巖階段與孔隙演化模式

松遼盆地南部乾安長(zhǎng)嶺凹陷下白堊統(tǒng)發(fā)育了多套優(yōu)質(zhì)烴源巖和三角洲前緣相砂巖儲(chǔ)集層,形成了上、中、下3套成藏組合。在凹陷東部的華字井階地,具備形成大中型構(gòu)造—巖性復(fù)合型圈閉的各種有利條件:多期三角洲前緣相區(qū)縱橫交錯(cuò)、相互疊加,經(jīng)常出現(xiàn)巖性橫向相變和上傾尖滅;以乾南潛伏古隆起帶古地形為背景形成的繼承性南北沉積微相分異;后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成盆地東部抬升,使得東部砂體整體上傾尖滅;后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成一系列小斷裂,對(duì)砂體上傾方向產(chǎn)生遮擋;大型斜向水流與區(qū)域構(gòu)造格局的有機(jī)配置;成巖作用造成儲(chǔ)層致密化。巖性—構(gòu)造復(fù)合圈閉形成于嫩江期及明水期,與大規(guī)模油氣運(yùn)移期配置良好,為形成華字井階地一批大中型構(gòu)造—巖性復(fù)合型油氣田創(chuàng)造了條件。

ld15-1構(gòu)造位于鶯歌海盆地中部坳陷,是由泥底辟引起頂部地層向上拱曲而形成的背斜構(gòu)造。天然氣產(chǎn)自鶯黃組中、上部砂巖中。粒間原生孔和粒間溶蝕擴(kuò)大孔是砂巖中極其重要的儲(chǔ)集空間。砂巖的成巖作用主要包括壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶蝕作用。研究表明,鶯黃組地層所經(jīng)受的成巖作用階段為早成巖階段及晚成巖階段a-b期。溶蝕作用對(duì)砂巖成為高孔中滲儲(chǔ)層貢獻(xiàn)較大。深海盆地水道濁積砂、淺海陸架席狀砂是良好的儲(chǔ)集砂體。巨厚的烴源巖和良好的儲(chǔ)集砂體及其與完整圈閉的有機(jī)組合,是鶯歌海盆地天然氣富集的基本因素。

ld15-1構(gòu)造位于鶯歌海盆地中部坳陷,是由泥底辟引起頂部地層向上拱曲而形成的背斜構(gòu)造。天然氣產(chǎn)自鶯黃組中、上部砂巖中。粒間原生孔和粒間溶蝕擴(kuò)大孔是砂巖中極其重要的儲(chǔ)集空間。砂巖的成巖作用主要包括壓實(shí)作用、膠結(jié)作用和溶蝕作用。研究表明,鶯黃組地層所經(jīng)受的成巖作用階段為早成巖階段及晚成巖階段a—b期。溶蝕作用對(duì)砂巖成為高孔中滲儲(chǔ)層貢獻(xiàn)較大。深海盆地水道濁積砂、淺海陸架席狀砂是良好的儲(chǔ)集砂體。巨厚的烴源巖和良好的儲(chǔ)集砂體及其與完整圈閉的有機(jī)組合,是鶯歌海盆地天然氣富集的基本因素。