
基岩成岩作用对储层发育的影响:以济阳坳陷太古宇基岩为例
孟涛, 穆星, 石泉清, 李继岩, 刘鹏, 方正伟, 赵贤, 牛花朋
基岩成岩作用对储层发育的影响:以济阳坳陷太古宇基岩为例
The implications of basement rock diagenesis on reservoir development: A case study of Archean basement rock in Jiyang Depression
济阳坳陷太古宇已逐渐成为油气勘探重点目标之一,但储层形成机制认识不清,严重制约了勘探发现。本文通过野外地质考察、岩心观察和薄片鉴定,结合阴极发光、XRD、扫描电镜、流体包裹体等分析测试,对济阳坳陷太古宇基岩的成岩作用及其对储层发育的影响进行了系统研究。成岩作用特征通过岩心、铸体薄片、元素分析结果和流体包裹均一温度识别,其对储层发育的影响作用通过铸体薄片面孔率和物性测井数据表征。结果表明:研究区基岩岩性主要为岩浆岩和变质岩两大类,岩浆岩先后经历了冷凝固结、岩浆期后热液、风化剥蚀淋滤和埋藏成岩4个成岩阶段,其中岩浆岩先后经历了冷凝固结作用、压实作用、溶蚀作用、充填胶结作用和蚀变交代作用,最后经变质变形作用形成变质岩。冷凝固结作用可以形成少量原生基质孔隙,溶蚀作用可形成溶蚀孔和溶蚀缝,孔隙度贡献可达80%,对改善储层质量起关键性作用;压实作用和蚀变交代作用破坏孔隙,方解石和黏土矿物等次生矿物充填胶结裂缝,充填度为30%~70%,对储集空间有破坏作用。综合分析得出,片麻岩储层物性特征优于花岗岩,有利于储层主要发育在风化壳和内幕断裂带。风化壳分布于基岩潜山顶部,纵向具有分带性,主要受控于风化作用,多发育Ⅰ和Ⅱ类储层。内幕断裂带分布在潜山腹部,沿断裂发育,主要发育Ⅱ和Ⅲ类储层。该研究成果可为基岩储层成因研究提供参考。
The Archean basement of the Jiyang Depression has emerged as a key target for oil and gas exploration; however, an unclear understanding of the reservoir formation mechanisms has severely limited exploration and discovery efforts. This paper systematically studies the diagenesis of Archean basement rock in the Jiyang Depression and its influence on reservoir development through field geological investigation, core observation, thin section identification, cathodoluminescence, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, and fluid inclusion analysis. Diagenetic characteristics are identified based on core analysis, flake and elemental analysis results, and fluid inclusion homogenization temperatures. The impacts of these characteristics on reservoir development are characterized through flake face rates and physical property logging data. The results indicate that the lithology of the basement rock in the study area is primarily divided into two categories: magmatic and metamorphic rocks. Magmatic rock has undergone four successive diagenetic stages: condensation consolidation, post-magmatic hydrothermal alterations, weathering denudation leaching, and buried rock formation. During these stages, magmatic rock has experienced processes such as condensation consolidation, compaction, dissolution, filling and cementation, as well as alteration and metasomatism. Eventually, metamorphic rock is formed through metamorphic deformation. Condensation consolidation can create a small number of primary matrix pores, while corrosion processes generate corrosion pores and fractures, contributing to up to 80% of the porosity, which is crucial for enhancing reservoir quality. Conversely, compaction, alteration, and metasomatism tend to destroy these pores, as calcite, clay minerals, and other secondary minerals fill and cement fractures, with a filling degree ranging from 30% to 70%, adversely affecting reservoir space. A comprehensive analysis reveals that the physical properties of gneiss reservoirs are superior to those of granite. Favorable reservoirs are mainly located in the weathering crust and the inner fracture zone. The weathering crust, which is situated at the top of the buried hill of the basement rock, displays longitudinal zoning and is primarily influenced by weathering, leading to the development of I and II reservoirs. The inner fault zone, located in the middle section of the buried hill and aligned along fault lines, predominantly develops II and III reservoirs. The findings of this study provide valuable insights into the genetic research of basement rock reservoirs.
Jiyang Depression / Archean / basement rock reservoir / diagenesis stage / buried hill
P618.130.1
[1] |
|
[2] |
吴伟涛, 高先志, 刘兴周, 等. 基岩油气藏的形成与分布[J]. 地质科技情报, 2014, 33(1): 106-113.
|
[3] |
朱茂林, 刘震, 刘惠民, 等. 东营凹陷北带基岩风化壳储层发育特征及控制因素[J]. 地学前缘, 2024, 31(3): 324-336.
|
[4] |
|
[5] |
|
[6] |
|
[7] |
|
[8] |
杨飞, 徐守余. 全球基岩油气藏分布及成藏规律[J]. 特种油气藏, 2011, 18(1): 7-11, 135.
|
[9] |
吴丽荣, 黄成刚, 袁剑英, 等. 咸化湖盆高效基岩气藏储层中基质孔隙的发现及意义[J]. 地球科学与环境学报, 2015, 37(4): 54-62.
|
[10] |
李延丽, 苟迎春, 马新民, 等. 柴达木盆地坪西地区基岩气藏储层特征[J]. 天然气地球科学, 2019, 30(2): 219-227.
|
[11] |
陶鹏. 东海盆地丽水凹陷前新生界潜山岩性特征、 储层量化模式与地球物理综合刻画[D]. 长春: 吉林大学, 2022.
|
[12] |
穆星, 孟涛, 石泉清, 等. 济阳坳陷太古宙基岩储层特征及油气成藏条件分析[J/OL]. 现代地质, 1-18[2024-12-27]. https://doi.org/10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.135.
|
[13] |
谢文彦, 孟卫工, 张占文, 等. 辽河坳陷潜山内幕多期裂缝油藏成藏模式[J]. 石油勘探与开发, 2006, 33(6): 649-652.
|
[14] |
孟卫工, 李晓光, 刘宝鸿. 辽河坳陷变质岩古潜山内幕油藏形成主控因素分析[J]. 石油与天然气地质, 2007, 28(5): 584-589.
|
[15] |
庞雄奇, 谢文彦, 孟卫工, 等. 辽河断陷沉积岩之下0-1600 m变质岩中大油气田的发现及其意义[J]. 地质论评, 2011, 57(4): 541-548.
|
[16] |
李江涛, 付锁堂, 王任一, 等. 柴达木盆地阿尔金山前深层基岩气藏储集空间再认识与成储潜力区探讨[J]. 天然气工业, 2020, 40(2): 90-96.
|
[17] |
毛治国, 崔景伟, 綦宗金, 等. 风化壳储层分类、 特征及油气勘探方向[J]. 岩性油气藏, 2018, 30(2): 12-22.
|
[18] |
黄成刚, 张小军, 胡贵, 等. 高原咸化湖盆基底储层特征与成藏主控因素: 以柴达木盆地东坪地区为例[J]. 石油学报, 2020, 41(2): 179-196.
|
[19] |
陈更新, 王建功, 杜斌山, 等. 柴达木盆地尖北地区裂缝性基岩气藏储层特征[J]. 岩性油气藏, 2020, 32(4): 36-47.
|
[20] |
|
[21] |
|
[22] |
潘忠祥. 不整合对于油气运移聚集的更要性[J]. 石油学报, 1983(4): 1-10.
|
[23] |
邹才能, 张光亚, 陶士振, 等. 全球油气勘探领域地质特征、 重大发现及非常规石油地质[J]. 石油勘探与开发, 2010, 37(2): 129-145.
|
[24] |
邹才能, 朱如凯, 吴松涛, 等. 常规与非常规油气聚集类型、 特征、 机理及展望: 以中国致密油和致密气为例[J]. 石油学报, 2012, 33(2): 173-187.
|
[25] |
|
[26] |
陆诗阔, 郭玉新, 孙建孟. 济阳坳陷太古宇储层特征与常规测井识别[J]. 特种油气藏, 2012, 19(2): 21-24, 135-136.
|
[27] |
刘惠民, 张鹏飞, 宋国奇, 等. 鲁西地区太古宇裂缝类型与发育规律[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2014, 38(5): 34-40.
|
[28] |
张鹏飞, 刘惠民, 王永诗, 等. 济阳坳陷太古宇潜山储集体发育模式[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2017, 41(6): 20-29.
|
[29] |
周健, 林承焰, 刘惠民, 等. 准噶尔盆地哈山地区石炭系-二叠系火山岩储层发育机制研究[J]. 地学前缘, 2024, 31(2): 327-342.
|
[30] |
漆家福, 杨桥, 陆克政, 等. 渤海湾盆地基岩地质图及其所包含的构造运动信息[J]. 地学前缘, 2004, 11(3): 299-307.
|
[31] |
谯汉生. 渤海湾盆地隐蔽油气藏[J]. 地学前缘, 2000, 7(4): 497.
|
[32] |
王世虎, 夏斌, 陈根文, 等. 济阳坳陷构造特征及形成机制讨论[J]. 大地构造与成矿学, 2004, 28(4): 428-434.
|
[33] |
宋明水, 王惠勇, 张云银. 济阳坳陷潜山“挤-拉-滑” 成山机制及油气藏类型划分[J]. 油气地质与采收率, 2019, 26(4): 1-8.
|
[34] |
王世进, 万渝生. 山东省前寒武纪地质及地质公园地质特征概述[J]. 华北地质, 2022, 2(45): 18-36.
|
[35] |
|
[36] |
|
[37] |
翟明国. 克拉通化与华北陆块的形成[J]. 中国科学: 地球科学, 2011, 41(8): 1037-1046.
|
[38] |
|
[39] |
赵磊, 张儒诚, 孙伟清, 等. 华北克拉通东部胶北地体早前寒武纪表壳岩系: 研究进展与综述[J]. 岩石学报, 2023, 39(8): 2211-2237.
|
[40] |
王世进, 王来明, 万渝生, 等. 鲁东地区侵入岩形成时代和期次划分: 锆石SHRIMP U-Pb年龄的证据[J]. 山东国土资源, 2009, 25(12): 8-20, 25.
|
[41] |
张旗, 翟明国. 太古宙TTG岩石是什么含义?[J]. 岩石学报, 2012, 28(11): 3446-3456.
|
[42] |
孙国正. 华北克拉通东部中-新太古代花岗岩与岩石圈热状态研究[D]. 北京: 北京大学, 2021.
|
[43] |
周廷全, 郭玉新, 孟涛, 等. 济阳坳陷太古宇岩浆岩常规测井综合识别[J]. 油气地质与采收率, 2011, 18(6): 37-41, 113.
|
[44] |
高坤顺, 叶涛, 孙哲, 等. 渤海海域JZ25-1 S太古宇潜山储层特征及其油气产能差异控制因素[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(3): 694-704.
|
[45] |
|
[46] |
|
[47] |
焦小芹, 牛花朋, 谢庆宾, 等. 柴达木盆地尖北斜坡基岩储层特征及天然气成藏条件[J]. 石油与天然气地质, 2020, 41(2): 305-315.
|
[48] |
曾维特, 丁文龙, 张金川, 等. 渝东南—黔北地区牛蹄塘组页岩微纳米级孔隙发育特征及主控因素分析[J]. 地学前缘, 2019, 26(3): 220-235.
|
[49] |
曾联波, 漆家福, 王成刚, 等. 构造应力对裂缝形成与流体流动的影响[J]. 地学前缘, 2008, 15(3): 292-298.
|
[50] |
|
[51] |
|
[52] |
潘虹, 李晓山, 钱川川, 等. 准噶尔盆地克百断裂带石炭系内幕型火山岩储层特征及成藏规律[J]. 东北石油大学学报, 2022, 46(1): 62-75, 122.
|
[53] |
焦小芹. 柴西北缘阿尔金山前基岩储层特征及成藏条件研究[D]. 北京: 中国石油大学(北京), 2020.
|
[54] |
谷文龙, 牛花朋, 张关龙, 等. 乌伦古地区石炭系火山岩成岩作用及其对储层发育的影响[J]. 地学前缘, 2023, 30(2): 296-305.
|
[55] |
曹江骏, 罗静兰, 范彩伟, 等. 深部热流体活动对储层成岩作用及孔隙演化的影响: 以莺歌海盆地LDX区中新统黄流组为例[J]. 地学前缘, 2022, 29(4): 412-429.
|
[56] |
周瑶琪, 周振柱, 陈勇, 等. 东营凹陷民丰地区深部储层成岩环境变化研究[J]. 地学前缘, 2011, 18(2): 268-276.
|
[57] |
|
[58] |
|
[59] |
|
[60] |
|
[61] |
|
[62] |
樊太亮, 高志前, 吴俊. 塔里木盆地深层碳酸盐岩建造-改造作用与多类型储层有序性分布[J]. 地学前缘, 2023, 30(4): 1-18.
|
[63] |
|
[64] |
周琦杰, 刘永江, 王德英, 等. 渤海湾中部中、 新生代构造演化与潜山的形成[J]. 地学前缘, 2022, 29(5): 147-160.
|
[65] |
叶涛, 牛成民, 王德英, 等. 渤海西南海域中生代构造演化、 动力学机制及其对华北克拉通破坏的启示[J]. 地学前缘, 2022, 29(5): 133-146.
|
[66] |
何登发, 马永生, 刘波, 等. 中国含油气盆地深层勘探的主要进展与科学问题[J]. 地学前缘, 2019, 26(1): 1-12.
|
[67] |
李映涛, 邓尚, 张继标, 等. 深层致密碳酸盐岩走滑断裂带核带结构与断控储集体簇状发育模式: 以塔里木盆地顺北4号断裂带为例[J]. 地学前缘, 2023, 30(6): 80-94.
|
[68] |
金凤鸣, 张飞鹏, 韩国猛, 等. 黄骅坳陷断裂发育特征及其对新生古储型潜山成藏控制作用[J]. 地学前缘, 2023, 30(1): 55-68.
|
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