鄂尔多斯盆地中部延长组砂岩中碳酸盐胶结物成因与分布规律研究.pdfVIP

第 卷 第 期 天 然 气 地 球 科 学 . . 】 年月 鄂尔多斯盆地中部延长组砂岩中 碳酸盐胶结物成因与分布规律研究 姚泾利 ,王 琪 ,张 瑞。,唐 俊 ”,田 兵 ”,廖 朋.中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西 西安 ; .中 科学院油气资源研究重点实验室,甘肃 兰州 ; .辽宁工程技术大学,辽宁阜新; . 国科学院研究生院,北京摘 要:通过岩石学、矿物学和地球化学等多学科交叉渗透的方法,来阐明不同期次碳酸盐胶结物的 成因机理、分布规律和主控因素及其产生的储层效应。研究表明鄂尔多斯盆地中部延长组砂岩中, 碳酸盐胶结物可分为早、中、晚 期,以早期和晚期为主。早期碳酸盐胶结物是在常温常压条件下, 直接从过饱和的碱性湖水介质中析出的产物。而中晚期碳酸盐胶结物主要为含 亚 铁方解石,多 形成于晚成岩阶段 期,与碱性成岩流体中发生的水 岩相互作用关系密切。早期碳酸盐胶结 物中碳主要来源于大气水中溶解的和湖相原生碳酸盐岩的碳,而中晚期碳酸盐胶结物中,部 分同位素组成较轻的碳可能受到有机碳影响;有机酸引起的长石类骨架颗粒溶解为中晚期碳酸盐 胶结物形成提供了主要的钙源。不同期次碳酸盐胶结物空间分布具有一定规律性,主要表现在半 深湖相中碳酸盐的碳、氧同位素组成相对较重,主要为无机碳,多为早期碳酸盐;而砂质碎屑流、三 角洲前缘和三角洲平原相的碳酸盐多为中晚期胶结物,为碱性成岩环境的产物。在其形成过程中 存在有机碳的混入,并且随着离湖中心距离的增大,有机碳混入的比例也随之增大。 关键词:碳酸盐胶结物;碳源示踪;成因机理;延长组;鄂尔多斯盆地 中图分类号: . 文献标识码: 文章编号: ? ? 引用格式:姚泾利,王琪,张瑞,等.鄂尔多斯盆地中部延长组砂岩中碳酸盐胶结物成因与分布规律 研究.天然气地球科学, , :?. 的规律,特别是胶结物中碳同位素组成可以指示成岩 引言 流体中碳的来源,而氧同位素组成主要反映胶结物结 碳酸盐胶结物是碎屑岩储层中最常见的白生矿 晶时的温度和流体成分 。来源于不同成因机理的 物之一,具有分布普遍性、形成多期性和成因多样性 碳酸盐胶结物往往具有不同的 值分布范围,例 等重要特点 。这些胶结物通常具有不同的矿物成 如,生物成因的碳酸盐 值分布在一 ‰~一 % 分、结构特征和化学组成,可以在多种地球化学条件 之间 ,甲烷成因的碳酸盐 ” 值主要分布在一/ ~ 下形成 。碳酸盐胶结物的化学性质活泼,物性较 上 ‰ 之间,而有机质热脱羧作用形成的碳酸盐 脆,对孔隙流体的酸碱性异常敏感,极易发生溶解一 ” 值在一。左右 。此外,这些胶结物的碳、氧 沉淀一再溶解 再沉淀的过程,因而是成岩环境酸碱 同位素组成还可以反映沉积水体环境特征,例如高 度变化的良好矿物指示计。在不同的成岩环境下,碳 盐度、高蒸发率的湖泊水体有利于富 的溶解碳 酸盐胶结物中碳、氧同位素组成有明显的差别和一定 酸盐的聚集】。碳酸盐胶结物中碳、氧同位素组成 收稿 日期:卜 ;修回日期: ? . 基金项目:国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”示范工程项目 编号: ;? ; 一 ;中国科学院“西部之光”联合学者项目联合资助. 作者简介:姚泾利一 ,男,陕西泾阳人,高级工程师,博士,主要从事油气地质学研究. ? : ?. . . 通讯作者:王琪. :. ..天 然 气 地 球 科 学. 位于鄂尔多斯盆地一级构造单元 陕北斜坡 的中西 可为判断其形成时的地球化学环境特征和物质来源 部 图 ,是盆地东北与西南两大沉积体系交会区, 等提供重要信息,进而有助于阐明成岩过程中流 属鄂尔多斯盆地延长世湖盆沉积中心】 。长 段巨 体一岩石相互作用机理、孔隙流体演化史、储集空间 厚的深湖一半深湖相泥岩是盆地中生界最重要的生 的破坏和扩容机制等基本地质过程。 油岩系,其中夹有由浊积水道、浊积扇和滑塌作用形 碳酸盐胶结物的含量、分布及溶解程度将直接 成的薄砂层。近期研究成果表明,鄂尔多斯盆地湖盆 影响碎屑岩的储集性能。在埋藏成岩作用过程中, 中心深水区延长组长 段中还发育有厚层块状的砂 大量沉淀下来的碳酸盐胶结物可严重影响砂岩储层 质碎屑流砂体,目前已成为油气勘探的新领域口引。 在沉积过程中形成的渗透性,并且影响到开发过程 中的流体特征Ⅲ。砂岩中碳酸盐胶结带可以作为流 紧临长 段烃源岩上、下的长 段砂岩和长 段砂岩,形成于湖盆稳定沉降期,发育了非常丰富的 体隔挡层将一个大型储集体分隔成数个小油藏 , 三角洲前缘水下分流河道、河口坝砂体以及重力流 因此,对地下碳酸盐胶结物几何形态和分布规律的 沉积砂岩,在盆地区域平缓的构造背景下,极易形成 认识有助于油气资源的勘探和开发。 鄂尔多斯盆地三叠系延长组碎屑岩属于典型的 大型岩性