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鄂尔多斯盆地中元古界蓟县系白云岩中硅质赋存特征及成因机制

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地质学报 2024年

作者：赵青刘波魏柳斌白海峰芦飞凡吴淳石开波中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院北京大学地球与空间科学学院

鄂尔多斯盆地及周缘中元古界蓟县系白云岩中广泛发育硅质,硅质被认为是这套白云岩致密化的主要因素。但对硅质赋存特征及其矿物相态关系缺乏详细研究,进而影响了对这套硅质白云岩的硅化和致密化机理的合理解释。野外剖面观测和室内岩石... 详细信息

鄂尔多斯盆地及周缘中元古界蓟县系白云岩中广泛发育硅质,硅质被认为是这套白云岩致密化的主要因素。但对硅质赋存特征及其矿物相态关系缺乏详细研究,进而影响了对这套硅质白云岩的硅化和致密化机理的合理解释。野外剖面观测和室内岩石学及地球化学研究表明,白云岩中赋存的硅质以层纹状/条带状、结核状/团块状和弥散状产出。层纹状/条带状硅质以大规模硅质和白云岩相互叠置发育为特征,微观光学显微镜下表现为隐/微晶石英,具有低稀土元素含量、弱Ce负异常、微弱Eu正异常、高Al2O3和TiO2含量等特征,是由海水中SiO2在大陆边缘浅水区域直接沉淀和海水中微生物诱导SiO2在含氧光合生物蓝细菌周围进行沉淀形成。结核状/团块状硅质常以不规则的形式分布在基岩中,主要硅质相态为玉髓、微晶石英,其LaN/CeN值接近1,伴随着弱Ce负异常、微弱Eu负异常,是由海水中的SiO2和陆源碎屑输入的SiO2在晚成岩阶段充填于铸模孔、格架孔形成。弥散状硅质在宏观上不具明显组构特征,微观光学显微镜下以隐/微晶石英为主,具有较高Eu正异常的特征,是由SiO2对白云石进行交代形成。蓟县系白云岩中硅化具有明显的选择性和旋回性,从而导致该套硅质白云岩致密化,致使岩石孔隙度降低,对优质储层的发育不具有建设性作用。

关键词：鄂尔多斯盆地中元古界蓟县系硅质条带硅化

鄂尔多斯盆地怀远运动期岩溶古地貌恢复及油气地质意义

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地质科学 2024年第3期59卷 732-743页

作者：吴淳刘波魏柳斌刘新社芦飞凡石开波北京大学地球与空间科学学院中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院

怀远运动不整合面附近是鄂尔多斯盆地寒武系的勘探新方向。在地层的暴露剥蚀和大气淡水的淋滤溶蚀作用下，寒武系顶部发育了风化壳岩溶储层，但岩溶古地貌尚未得到恢复，难以满足勘探的要求。本文基于录井、测井、岩心及野外剖面等资料... 详细信息

怀远运动不整合面附近是鄂尔多斯盆地寒武系的勘探新方向。在地层的暴露剥蚀和大气淡水的淋滤溶蚀作用下，寒武系顶部发育了风化壳岩溶储层，但岩溶古地貌尚未得到恢复，难以满足勘探的要求。本文基于录井、测井、岩心及野外剖面等资料，通过地层划分、对比和等时地层格架的建立，在寒武系上覆地层中优选马三段顶面作为岩溶古地貌恢复的基准面。根据寒武系顶部与马三段顶面之间的印模厚度，绘制地层等值线图，并恢复岩溶古地貌。基于此，可以划分出岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶盆地共3个古地貌单元，在岩溶斜坡中可划分出次一级地貌单元——残丘。研究区在怀远运动期为西高东低的地貌格局，西部庆阳、同心、鄂尔多斯一带为岩溶高地，中部条带状岩溶斜坡区发育乌审旗、大荔等残丘地貌，东部吕梁一带为岩溶盆地。根据古地貌单元与储层发育的关系，岩溶高地和岩溶斜坡内的残丘有利于储层的形成，是天然气勘探的有利方向。

关键词：古地貌恢复怀远运动风化壳岩溶岩溶储层鄂尔多斯盆地

塔里木盆地中-下寒武统层序地层格架及沉积充填模式

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：尚凯何卿耿锋廖启丰白翔宇姜伟民刘波石开波中国石化西北油田分公司勘探开发研究院北京大学地球与空间科学学院中国石油国际勘探开发公司

本文基于野外露头及钻井资料，通过关键层序界面识别，开展塔里木盆地中-下寒武统蒸发盐岩-碳酸盐岩层系三级层序等时层序地层格架研究，在层序地层格架内，进一步探讨沉积充填过程和空间展布特征。研究表明，塔里木盆地中-下寒武统由... 详细信息

本文基于野外露头及钻井资料，通过关键层序界面识别，开展塔里木盆地中-下寒武统蒸发盐岩-碳酸盐岩层系三级层序等时层序地层格架研究，在层序地层格架内，进一步探讨沉积充填过程和空间展布特征。研究表明，塔里木盆地中-下寒武统由两个二级层序组成，分别对应于下寒武统和中寒武统，下寒武统进一步划分为3个三级层序（层序Ⅰ-层序Ⅲ），中寒武统进一步划分为2个三级层序（层序Ⅳ-层序Ⅴ）。层序Ⅰ发育于泥质混积缓坡背景，沉积水体较深且泥质含量较高；层序Ⅱ发育于碳酸盐岩缓坡背景，沉积水体较浅且发育微生物丘和颗粒滩；层序Ⅲ发育于混积型缓坡背景，海平面几乎覆盖全盆且陆源碎屑含量较高；层序Ⅳ发育于弱镶边台地背景，台地边缘微生物丘和颗粒滩发育，台地内部具有开阔台地-局限台地-蒸发台地演化的特征；层序Ⅴ演化为强镶边台地，台地镶边程度更高，内部蒸发台地-局限台地分布范围扩大。总体上，层序Ⅰ至层序V表现为由泥质混积缓坡-碳酸盐岩缓坡-镶边碳酸盐岩台地的演化特征。

关键词：塔里木盆地中-下寒武统层序地层体系域沉积充填

膏盐岩–碳酸盐岩共生层系岩石微相及储层特征——以阿布扎比B油田侏罗系Arab组为例

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北京大学学报(自然科学版) 2024年

作者：彭渝婷刘波石开波刘航宇付英潇宋彦辰王恩泽宋本彪邓西里叶禹北京大学地球与空间科学学院北京大学石油与天然气研究中心中国石油勘探开发研究院

为探究膏盐岩–碳酸盐岩共生层系强非均质性问题，基于岩芯及测井资料，探究阿布扎比B油田Arab组岩石微相类型，分析各类微相的储层特征及优质储层主控因素。Arab组可识别出12种微相类型(MF1～MF12)，微相类型及组合指示其为局限–... 详细信息

为探究膏盐岩–碳酸盐岩共生层系强非均质性问题，基于岩芯及测井资料，探究阿布扎比B油田Arab组岩石微相类型，分析各类微相的储层特征及优质储层主控因素。Arab组可识别出12种微相类型(MF1～MF12)，微相类型及组合指示其为局限–蒸发背景下萨布哈潮坪–潟湖–障壁滩沉积体系。微相类型控制储层品质，其中MF2及MF9～MF12孔喉较粗，连通性好，孔隙度和渗透率较高，是储层发育有利微相类型。MF2和MF10发育白云岩储层，储集空间以晶间孔、残余粒间孔及粒内溶孔为主; MF9， MF11和MF12发育颗粒灰岩储层，储集空间以粒间(溶)孔、铸模孔及粒内溶孔为主。相对海平面的震荡性变化导致各沉积相带在纵向上的有序叠置，不同沉积相带之间或同一沉积相带内微相类型及成岩作用的差异性是Arab组储层强非均质性的根本原因。障壁滩和潮上带是优质储层发育的有利相带，其中障壁滩相优质储层原生粒间孔保持较好，并叠加显著的早期暴露溶蚀，导致次生孔隙的产生和孔隙结构的改善; 潮上带优质储层的发育受控于早期白云石化和准同生溶蚀作用，白云石化改善孔隙结构，有利于早期孔隙保存，分散状硬石膏的早期溶蚀产生大量次生孔隙，显著地改善了储层物性。

关键词：膏盐岩–碳酸盐岩共生层系 Arab组岩石微相类型储层特征储层主控因素

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下层系白云岩储层沉积特征及发育演化机理

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地质科学 2024年第3期59卷 637-659页

作者：刘新社何佳峻魏柳斌刘波包洪平石开波罗清清吴淳赵青陈森然芦飞凡中国石油长庆油田勘探开发研究院重庆交通大学河海学院北京大学地球与空间科学学院西南交通大学地球科学与工程学院

鄂尔多斯盆地马家沟组盐下的碳酸盐岩—蒸发岩层系是未来油气勘探的重要接替层系。由于碳酸盐岩—蒸发岩的特殊沉积组合强烈影响后续差异化成岩流体溶蚀—充填作用，进一步增大了盐下碳酸盐岩储层的复杂性，也给优质储层的分布预测增加... 详细信息

鄂尔多斯盆地马家沟组盐下的碳酸盐岩—蒸发岩层系是未来油气勘探的重要接替层系。由于碳酸盐岩—蒸发岩的特殊沉积组合强烈影响后续差异化成岩流体溶蚀—充填作用，进一步增大了盐下碳酸盐岩储层的复杂性，也给优质储层的分布预测增加了难度。本文以鄂尔多斯盆地马家沟组中下组合为研究对象，基于岩心、薄片、物性资料等开展储层地质学研究，识别出15种岩石类型和10类相序组合，明确了盐下储层类型包括：膏模孔泥晶云岩储层、颗粒白云岩储层、斑状白云岩储层、晶粒白云岩储层和微生物白云岩储层。在孔隙成因和演化分析基础上，建立了“优势沉积相+早期成孔+膏盐岩封盖保存孔隙”的盐下白云岩储层发育地质模式。研究结果深化了对盐下碳酸盐岩层系孔隙形成和保存机理的认识，同时对鄂尔多斯盆地的油气资源勘探开发具有重要的现实意义。

关键词：盐下碳酸盐岩储层鄂尔多斯盆地储层成因马家沟组

深层—超深层海相碳酸盐岩成储成藏机理与油气藏开发方法研究进展

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石油勘探与开发 2024年

作者：马永生蔡勋育黎茂稳李慧莉朱东亚邱楠生庞雄奇曾大乾康志江马安来石开波张军涛中国石油化工集团有限公司国家能源碳酸盐岩油气重点实验室中国石化石油勘探开发研究院中国石油大学(北京)地球科学学院北京大学地球与空间科学学院

基于钻井、地震、测井、测试以及实验分析等新资料，针对中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩层系成储、成藏和油气藏高效开发面临的关键科学问题开展持续攻关。研究表明：(1)断裂主导形成的储集体和古老层系白云岩储层是深层—超... 详细信息

基于钻井、地震、测井、测试以及实验分析等新资料，针对中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩层系成储、成藏和油气藏高效开发面临的关键科学问题开展持续攻关。研究表明：(1)断裂主导形成的储集体和古老层系白云岩储层是深层—超深层海相碳酸盐岩两类重要的储层；以断裂为主导形成的规模储集体，根据成因可进一步分为断裂活动构造破裂形成的缝洞储集体、断裂和流体改造双重控制的储集体与早期丘滩体受到断裂和流体改造共同控制的储层3种类型；震旦系微生物白云岩主要形成于文石-白云石海，优势丘滩相、早期白云石化和溶蚀、酸性流体环境、膏盐岩封盖和超压是优质白云岩储层形成和保持的关键。(2)中国中西部叠合盆地海相碳酸盐岩层系富有机质页岩主要发育于被动陆缘深水陆棚、碳酸盐缓坡等环境中，构造-热体制是控制深层—超深层油气藏赋存相态的重要因素，改造型动力场控制中西部叠合盆地深层—超深层海相碳酸盐岩油气成藏与分布。(3)普光等高含硫酸性气田开发过程中硫析出堵塞井筒，采用井筒溶硫剂配合连续油管解硫堵效果明显；基于沉积模拟的双重介质建模数模一体化技术可以精细刻画水侵前缘空间展布及变化，并据此提出气井全生命周期调、排、堵控水对策。(4)超深断控缝洞油气藏开发过程中，储层应力敏感，渗透率随压力下降而显著降低，产量递减较快，凝析气藏相态变化快，压降显著影响凝析油采出程度，据此提出“注水+注天然气”重力驱油藏开发方法和“高注低采”天然气驱凝析气藏开发方法；采用分层次约束、逐级地质建模方法和流-固-热耦合的数值模拟可以提高油气藏开发生产动态模拟的预测精度。

关键词：深层—超深层海相碳酸盐岩油气成藏机理礁滩相高含硫酸性气藏超深断控缝洞油气藏井筒硫沉积流-固-热数值模拟

拉萨地块林周盆地下白垩统塔克那组:新特提斯洋活动陆缘伸展阶段沉积记录

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地质学报 2022年第3期96卷 783-804页

作者：刘航宇石开波刘波宋本彪刘卓北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石油勘探开发研究院北京100083

拉萨地块林周盆地下白垩统塔克那组沉积于新特提斯洋壳向拉萨地块俯冲的弧后伸展环境,对重构该时期古地理格局、理解活动陆缘伸展构造对沉积的控制作用具有重要意义。基于野外露头描述和薄片观察,总结塔克那组岩石地层、岩石学和古生物... 详细信息

拉萨地块林周盆地下白垩统塔克那组沉积于新特提斯洋壳向拉萨地块俯冲的弧后伸展环境,对重构该时期古地理格局、理解活动陆缘伸展构造对沉积的控制作用具有重要意义。基于野外露头描述和薄片观察,总结塔克那组岩石地层、岩石学和古生物特征,对比同期新特提斯被动陆缘阿拉伯板块Shu’aiba组,讨论塔克那组沉积演化和活动陆缘沉积特征。塔克那组发育碎屑岩、硅质碎屑-碳酸盐混积岩、碳酸盐岩三大类沉积岩十种岩石类型,纵向上划分为四个岩性段,是一个三级相对海平面变化旋回的沉积层系。塔一段砂岩—混积岩—灰岩岩性变化、沉积构造和生物类型均指示潮间-潮下带潟湖环境;塔二段沉积于海平面快速上升期,主要为风暴浪基面之下厚层泥灰岩;塔三段在玛行西剖面首次识别出代表风暴浪基面之上的风暴成因生物富集层,往西南在甲绒东剖面相变为浅滩相生屑/鲕粒颗粒灰岩;塔四段沉积期海平面持续下降,海水逐渐退出盆地,沉积滨岸和泛滥平原环境的泥页岩夹粉砂岩。与阿拉伯板块同期生物种属对比表明,塔克那组沉积期,南拉萨地块林周盆地与新特提斯洋沟通性好。活动陆缘伸展背景下,具有基底快速差异沉降、陆源沉积物持续输入的特征,导致纵、横向相变快,混积岩发育,厚壳蛤、Lithocodium-Bacinella等浅海喜净水生物和深水浮游生物欠发育。

关键词：白垩系塔克那组混积岩风暴沉积生物富集层弧后伸展构造海平面变化

伊拉克A油田白垩系孔隙型生屑灰岩高渗透层成因及分布特征

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地学前缘 2022年第5期29卷 483-496页

作者：王根久宋新民刘波石开波刘航宇中国石油勘探开发研究院北京100083 北京大学北京100871

伊拉克A油田白垩系孔隙型碳酸盐岩高渗透储层具有分布普遍、类型复杂、成因多样等特征。岩石类型主要为泥晶生屑砂屑灰岩、亮晶生屑砂屑灰岩及泥晶生屑灰岩;生物扰动加剧了碳酸盐岩储层非均质性,导致高渗透储层在全油田广泛分布。通过... 详细信息

伊拉克A油田白垩系孔隙型碳酸盐岩高渗透储层具有分布普遍、类型复杂、成因多样等特征。岩石类型主要为泥晶生屑砂屑灰岩、亮晶生屑砂屑灰岩及泥晶生屑灰岩;生物扰动加剧了碳酸盐岩储层非均质性,导致高渗透储层在全油田广泛分布。通过岩心观察、常规薄片和铸体薄片的观察和测量,孔隙度、渗透率和毛管压力的测定,综合区域地质研究成果,发现高渗层的形成受层序演化、次级相对海平面变化、沉积环境、硬底形成、生物扰动及(准)同生期暴露淋滤等复杂多因素共同控制。高渗透储层形成模式表现为Khasib组沉积时期为晚高位域期,在Kh2-1-2L段上部沉积过程中,发生首次次级相对海平面下降,形成沉积间断。沉积间断期间硬底和区域规模性的生物扰动同时发育,在Kh2-1-2L段硬底尚未被胶结的相对疏松的基质中掘穴,形成厚几十厘米、迂曲状互相贯通的生物扰动通道。沉积间断结束后,在晚期高位域层序背景下,次级相对海平面上升,松散生屑砂屑充填扰动通道。由于沉积物堆积速率较快,限制了胶结作用的发生,使扰动通道内充填物能够发育连通性好的粒间孔,而后次级相对海平面再次下降,发生(准)同生期暴露淋滤。由于扰动部位连通性好,成为溶蚀流体优势通道,导致沿扰动部位发育溶孔及扩溶缝,形成了“粒间孔+溶孔+溶缝”高渗透网络。A油田高渗透储层物性表现出发育强烈生物扰动的部位具有明显高渗特征,其孔喉较粗,排驱压力低,孔喉配位数高、连通性好。高渗层全区稳定发育,由西至东厚度逐渐增大,高渗层的分布对油田单井产量、含水上升和油田采出程度影响较大。

关键词：碳酸盐岩高渗透储层生物扰动溶蚀作用粒间孔白垩系Khasib组伊拉克

伊拉克艾哈代布油田上白垩统Khasib组生物扰动对储层非均质性的影响

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海相油气地质 2022年第1期27卷 11-20页

作者：王根久宋新民刘波石开波中国石油勘探开发研究院北京大学地球与空间学院

生物扰动可改变碳酸盐岩原始沉积组构,影响后期成岩作用,导致生物潜穴与基质间存在物性差异,进而增强碳酸盐岩储层的非均质性。在大量岩心、薄片观察和点渗透率等多种资料分析的基础上,对伊拉克艾哈代布油田上白垩统Khasib组Kh2段生物... 详细信息

生物扰动可改变碳酸盐岩原始沉积组构,影响后期成岩作用,导致生物潜穴与基质间存在物性差异,进而增强碳酸盐岩储层的非均质性。在大量岩心、薄片观察和点渗透率等多种资料分析的基础上,对伊拉克艾哈代布油田上白垩统Khasib组Kh2段生物扰动遗迹组构类型及其对储层非均质性的影响开展研究。结果表明:①Kh2段发育海生迹(Thalassinoides)、蛇形迹(Ophiomorpha)、古藻迹(Paleophycus)等3种主要遗迹组构。Thalassinoides潜穴外壁光滑,不具有衬壁结构,呈三维网状连通管形,单个潜穴直径为5~25 mm;Ophiomorpha潜穴呈“T”形管状,多呈水平分布,部分发育泥质衬壁结构,直径为5~15 mm;Palaeophycus潜穴呈圆形—椭圆形的轻微弯曲—直管,直径为2.5~10 mm,主要呈水平分布,不具有衬壁结构。②由于物性差异导致的含油性差异,岩心具有明显的斑块状特征,同时不同含油级别区域分布与生物遗迹组构的形态及空间展布相关,这表明Kh2段储层非均质性主要受生物扰动作用的控制。③Kh2段不同沉积环境下发育不同的生物扰动遗迹组构类型,导致潜穴与基质的原始组构及沉积介质化学性质发生变化,形成潜穴与基质之间的孔隙结构差异,在此基础上,叠加后期成岩差异(胶结、溶蚀、压实等),进而导致Kh2段不同的储层非均质性类型。Thalassinoides遗迹组构主要发育于中缓坡绿藻生屑滩,潜穴内受到准同生溶蚀而形成大量铸模孔,基质部分受到早期强烈的胶结作用。Ophiomporpha遗迹组构主要发育于中缓坡中—低能浅滩,潜穴内因颗粒充填而发育粒间孔,基质部分灰泥含量高。Palaeophycus遗迹组构主要发育于中缓坡颗粒滩,潜穴内颗粒含量高,且早期胶结作用受到抑制;随着海平面下降,大气淡水优先进入潜穴通道进行溶蚀。

关键词：生物扰动生物潜穴遗迹组构储层非均质性碳酸盐岩 Khasib组伊拉克