地球科学|杜晓峰,张尚锋等:渤海湾盆地莱州湾凹陷W16构造热流体活动对储层改造作用

学术   科学   2024-11-19 00:00   湖北  

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渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙河组混积岩发育的优质储层的成因机理尚不明确.采用流体包裹体测温、镜质体反射率以及岩石学观察,结合实测物性,研究了沙河街组湖相碳酸盐岩-陆源碎屑岩-火山岩所构成的复杂混积背景下的热流体活动对储层改造作用.异常高的包裹体均一温度和镜质体反射率以及包裹体的高古盐度指示深部热卤水的活动.储层广泛存在酸性溶蚀:凝灰岩和泥晶白云岩填隙物以及长石颗粒等存在大量次生溶蚀孔,且常见粒缘缝,这可能是岩浆活动驱动的高压酸性热液入侵造成的淋滤和水力破裂.流体温压下降,热液矿物沉淀导致了储层强烈致密化.总体上,热液对该区储层改造可产生建设性和破坏性两种效应,在一定程度上强化了储层物性的空间分异.本文得出以下结论:
(1)莱州湾凹陷W16构造古近系沙河街组检测到的异常高的包裹体均一温度和镜质体反射率显示该地区至少存在一期热流体活动,可能与断陷期多幕火山活动有关. 
(2)热液对沙河街混积岩储层中凝灰质、沉积碳酸盐组分以及碎屑长石等矿物发生了广泛的酸性溶蚀和破裂化,明显提高了储层的物性.这可能与外来火山活动相关的富CO2的热流体产生的热液淋滤和天然水力破裂有关,部分可能与凝灰质在碱性介质中水解相关,整体上与有机酸和大气淡水溶蚀关系不大. 
(3)热液改造储层具有差异,对纯凝灰岩夹层可造成溶蚀但孔隙分布不均一,物性改善非常有限,可能与缺乏碎屑颗粒的抗压实作用有关;对部分单一碎屑砂岩储层,可能因为热液矿物沉淀(如球粒状黄铁矿、玫瑰花状的绿泥石、石膏、石盐和硅质等),有时反而起到一定破坏作用,这严重降低了储层物性,总体上热液活动强化了储层非均质性.在近古火山断裂和不整合面疏导体系附近的碳酸盐和凝灰质混积储层可能发育热液型优质储层.
图1 莱州湾凹陷以及次级构造单元的区域地质位置(a)、地层柱状图(b)和过W16构造的地质剖面(c)
图2 莱州湾凹陷W16构造沙三-沙四段储层中热液矿物组合
图3 莱州湾凹陷W16构造储层热液对储层的改造机制模式




文章刊登在《地球科学》第49卷第10期

杜晓峰, 张尚锋, 官大勇, 王雅宁, 宿雯, 苏奥, 2024. 渤海湾盆地莱州湾凹陷W16构造热流体活动对储层改造作用. 地球科学, 49(10): 3459-3470. doi: 10.3799/dqkx.2023.125

Du Xiaofeng, Zhang Shangfeng, Guan Dayong, Wang Ya'ning, Su Wen, Su Ao, 2024. Effect of Thermal Fluid Activity on Reservoirs in W16 Structure of Laizhou Bay Sag, Bohai Bay Basin. Earth Science, 49(10): 3459-3470. doi: 10.3799/dqkx.2023.125

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