【摘 要】
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莺歌海盆地新生代构造活动强烈,构造热事件频繁,发育异常高压,是我国典型的高温高压盆地及南海重要的天然气产区之一。目前在莺歌海盆地乐东X区中深层的中新统黄流组与梅山组已实现天然气勘探的突破,其发育的海相重力流水道-海底扇沉积砂岩储层具有多期流体活动特点,加之高温高压背景,对储层的成岩作用及孔隙演化有显著的影响,但储层成岩-孔隙演化规律仍不明确。为研究异常高压背景下成岩流体活动对莺歌海盆地乐东X区中深
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莺歌海盆地新生代构造活动强烈,构造热事件频繁,发育异常高压,是我国典型的高温高压盆地及南海重要的天然气产区之一。目前在莺歌海盆地乐东X区中深层的中新统黄流组与梅山组已实现天然气勘探的突破,其发育的海相重力流水道-海底扇沉积砂岩储层具有多期流体活动特点,加之高温高压背景,对储层的成岩作用及孔隙演化有显著的影响,但储层成岩-孔隙演化规律仍不明确。为研究异常高压背景下成岩流体活动对莺歌海盆地乐东X区中深层砂岩储层成岩-孔隙演化的影响,通过铸体薄片、扫描电镜、XRD黏土矿物衍射、图像粒度、图像孔喉、高压压汞、实测物性、微束荧光、电子探针、阴极发光、包裹体均一温度、激光拉曼光谱成分分析、微区与原位稳定同位素等分析测试方法,结合前人研究成果,以沉积岩石学、石油地质学、同位素地球化学等理论为指导,对盆内乐东X区中新统黄流组与梅山组进行研究。在分析成岩流体类型、期次、规模及成因的基础上,研究了异常高压背景下成岩流体活动对黄流组与梅山组储层成岩作用的影响,明确了储层成岩-孔隙演化特征,分析了储层埋藏-成岩-流体活动-孔隙演化差异性过程,最终建立了有利储层的发育模式。结果表明,乐东X区黄流组与梅山组储层成岩流体类型主要为烃类流体及深部热流体。储层经历了三期烃类充注过程。第一期烃类充注发生在早成岩A期末（黄流组充注时间为5.0～4.5Ma,梅山组充注时间为7.5～7.0Ma）,规模较小;第二期与第三期为连续烃类充注,发生在中成岩阶段A～B期（黄流组充注时间为3.0Ma之后,梅山组充注时间为4.0Ma之后）,规模较大。储层发生了一期大规模CO2及小规模H2S热流体充注。黄流组与梅山组天然气中CO2的δ13CCO2值为-24.90‰～-0.40‰,其中大于-8.00‰者占80%以上,以无机成因为主;晚期碳酸盐胶结物的δ13CPDB值为-10.10‰～1.80‰、δ18OPDB值为-21.90‰～-8.20‰、δ18OSMOW值为8.30‰～22.50‰,其成因与深部CO2热流体和有机酸脱羧作用有关;晚期黄铁矿的δ34S值为31.89‰～58.05‰、δ56Fe IRMM为-1.28‰～0.41‰、δ57Fe IRMM为-1.56‰～0.02‰,主要为H2S热流体与成岩体系中的Fe2+发生反应形成的热液成因黄铁矿。中成岩B期（1.9Ma之后）,深部CO2与H2S热流体在强超压驱动下,沿深大断裂向上运移至3900m以下的黄流组二段-梅山组储层中,导致自生黏土矿物的转化速率加快、镜质体反射率发生突变、地层水矿化度降低、部分包裹体均一温度高于地层的最高温度,并在储层内形成铁白云石、晚期菱铁矿、晚期黄铁矿、自生金红石、自生磷灰石、硫酸盐矿物、黄铜矿、闪锌矿等典型的热液成因矿物。乐东X区黄流组与梅山组储层可划分为受烃类流体影响超压储层（主要发育在黄流组一段的超压带中,简称超压储层）及受烃类流体与热流体共同影响强超压储层（主要发育在黄流组二段-梅山组的强超压带中,简称热强超压储层）两类。其中,超压储层成岩阶段达中成岩A2亚期,孔隙演化经历了弱压实减孔、强胶结减孔及有机酸溶蚀增孔三个阶段,减孔率较高,现今孔隙度较低。热强超压储层成岩阶段达中成岩B期,孔隙演化经历了强压实减孔、弱胶结减孔、有机酸强溶蚀增孔及无机酸强溶蚀增孔四个阶段,减孔率较低,现今孔隙度较高。受沉积作用及埋藏-成岩-流体活动-孔隙演化的影响,有利储层多形成于原生孔隙保存良好、次生高孔带较为发育的黄流组二段主水道内。研究成果为莺歌海盆地异常高压背景下流体活动特征及对中深层储层成岩-孔隙演化影响方面的研究提供借鉴与思路。
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