碎屑岩潜山储层埋藏-抬升-再埋藏的成岩响应：以济阳坳陷孤北潜山二叠系上石盒子组为例

Diagenetic Response of Clastic Buried Hill Buried-Uplifted-Reburied：A Case Study from Upper Shihezi Formation in Permian of Gubei Buried Hill of Jiyang Depression

摘要

为深化对碎屑岩潜山储层的认识，以济阳坳陷孤北潜山二叠系上石盒子组砂岩储层为例，利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、碳氧同位素分析和流体包裹体等技术，结合潜山成山过程、埋藏演化史和构造演化史，对储层的埋藏-抬升-再埋藏过程中的成岩响应进行研究.研究发现，济阳坳陷孤北潜山二叠系上石盒子组砂岩储层成岩演化从早到晚经历了三个阶段：阶段Ⅰ：晚三叠世与早、中侏罗世，受印支运动影响，孤北潜山抬升二叠纪地层遭受剥蚀，以地层浅埋藏和抬升暴露剥蚀为主要成岩环境，以长石溶蚀、高岭石胶结、①期石英胶结以及褐铁矿侵染发育为主要成岩响应.阶段Ⅱ：晚侏罗世与白垩纪，郯庐断裂带发生左旋走滑运动，强烈的构造活动伴随活跃的火山活动，与火山活动相伴生热液活动对储层改造巨大，以发育①期碳酸盐胶结、②期石英胶结、黄铁矿、绢云母、绿泥石、长柱状磷灰石为成岩响应.阶段Ⅲ：新生代，在区域扭张应力的作用下，孤北潜山埋深增大，有机质成熟度升高，以有机酸主导的酸性成岩环境为主，以②期碳酸盐胶结、石英溶蚀过渡到碳酸盐溶蚀、晚期长石溶蚀为主要成岩响应.孔隙演化定量恢复结果显示，阶段Ⅰ和Ⅱ压实作用与胶结作用对孔隙度的影响较大，孔隙度从40%降至19%；阶段Ⅲ早期碱性环境下成岩作用对储层产生破坏性作用，使储层孔隙度从19%降至6.7%；之后酸性环境下溶蚀改造使储层孔隙度从6.7%升高到9.1%；次生溶蚀孔隙发育且保存较好.

关键词

成岩作用 / 构造演化 / 埋藏史 / 上石盒子组 / 孤北潜山 / 油气地质

Key words

diagenesis / burial history / tectonic evolution / Upper Shihezi Formation / Gubei low buried hill / petrolum geology

基金资助

国家自然科学基金项目(41972099)

国家科技重大专项(2017ZX05009-002;2017ZX05072-002)

中国石油天然气股份有限公司前瞻性基础性战略性技术攻关项目“含油气盆地铀矿勘查评价与高效开采技术研究”(2021DJ5303)