四川盆地东部地区中二叠统茅口组白云岩储层特征及其主控因素

四川盆地东部(以下简称川东地区)中二叠统茅口组"似层状"白云岩储层天然气勘探获得了重大发现,但对该层位白云石化的成因和分布一直未能达成共识,制约了该区的天然气勘探部署。为了明确该区茅口组下一步的天然气勘探方向,基于岩心和露头样品的岩相学及地球化学特征分析,研究了茅口组白云岩储层的特征、成因及主控因素,建立了白云岩发育模式。研究结果表明:①川东地区茅口组白云岩纵向上主要发育于茅三段中下部,多呈层状、似层状产出,岩性主要为细—中晶云岩、硅质云岩、生屑云岩等,储层物性较好,主要发育孔隙、热液溶蚀缝洞系统两类储集空间;②该区茅口组基质云岩与鞍状云岩的微量元素及其含量、锶同位素比值及包裹体均一温度均存在着差异,表明两类白云岩的形成流体或期次相差较大,早期热水沉积形成基质云岩,晚期受热液溶蚀改造形成缝洞充填的鞍状云岩;③该区茅口组白云岩发育分布受生屑滩、热水沉积和基底断裂的联合控制,其中生屑滩是白云岩储层发育的基础,热水沉积形成了早期层状基质云岩,基底断裂为后期富镁热液流体提供了运移通道、改善了储集性能。该研究成果有助于深化对川东地区茅口组白云岩储层的认识。     

四川盆地中二叠统热液白云岩化作用及其储层改造意义

四川盆地中二叠统热液白云岩类型多、分布广,对油气勘探具有重要意义,但是关于热液白云岩化作用的机理和模式及其对储层的改造意义存在较多争议。在系统收集前期研究资料的基础上,通过对典型地区热液白云岩的矿物学、岩相学和地球化学等详细分析,总结了热液白云岩化作用的机理及其储层改造意义。研究认为：四川盆地中二叠统热液白云岩化作用与围岩的岩性和岩相没有明显的相关性,主要与同期断裂活动有关。根据热液白云岩与围岩的关系,可以将热液白云岩化模式分为3类：①滩相改造型热液白云岩化,主要分布在川西和川中地区的栖霞组中,热液白云岩化作用对储层的建设性改造作用不明显;②岩溶灰岩改造型热液白云岩化,主要分布在川中地区的茅口组中,热液白云岩化作用对该类储层的建设性改造作用也不明显;③致密灰岩改造型热液白云岩化,主要发育在川东地区的茅口组中,热液白云岩化作用对该类储层的建设性改造作用比较明显。断裂裂缝、充填残余的溶蚀孔和白云石晶间孔是热液改造型储层的主要储集空间,相比于原岩物性较好的储层,原始储集物性较差的储层受热液及其相关构造作用改造后,物性改善更加明显。     

热液活动对四川盆地中西部地区二叠系茅口组白云岩的影响

二叠系茅口组热液白云岩储层是近几年四川盆地勘探的热点领域,受到峨眉山玄武岩喷发的影响,热液活动在茅口组白云岩中十分普遍,但对于热液如何影响白云岩储层还缺乏系统的认识。基于野外观测、岩心和岩石薄片观察、阴极发光、包裹体均一温度和地球化学分析,取得了以下几点认识。①根据宏观产状,茅口组白云岩可分为层状白云岩和斑块状白云岩,层状白云岩是主要的类型。根据微观结构,层状白云岩可进一步分为粉-细晶白云岩和细-中晶白云岩,斑块状白云岩则由中-粗晶白云石组成。②细-中晶白云岩多呈斑块状分布在粉-细晶白云岩中,具明显的不等晶结构,且发育与热液相关的构造和矿物,与粉-细晶白云岩相比,细-中晶白云岩具有较高Fe和Mn含量、较强的阴极发光、较高的包裹体均一温度、偏负的δ¹⁸O（PDB）值及较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值,表明细-中晶白云岩是粉-细晶白云岩在热液作用下重结晶形成。③热液对茅口组白云岩储层的建设性作用表现在热液活动形成裂缝系统和角砾,热液溶蚀形成溶蚀孔洞,热液交代原始灰岩形成白云岩;破坏性作用表现在热液矿物沉淀充填先前孔、缝、洞和热液重结晶,重结晶过程有新的Mg²⁺和CO₃^2-加入,导致重结晶后白云岩物性变差。④茅口组储层储集空间形成的主要驱动力是早期大气淡水溶蚀,热液可以作为储层发育的一个潜在信号,因此针对茅口组储层,应以滩控早期岩溶为核心思路进行勘探。     

基于高精度构造解释的滩相白云岩储层预测——以四川盆地龙女寺—合川地区茅口组为例

四川盆地龙女寺—合川地区中二叠统茅口组气藏获得重大勘探发现,是近期实现万亿立方米规模突破的最佳领域。该区中二叠统茅口组以台内滩相白云岩储层为主,沿古隆起边缘发育,规模、潜力较大,但该气藏埋藏深、受不同程度岩溶作用影响导致储层空间分布复杂、物性差,表现为内部小层难以精细解释、储层地震响应特征不清、储层预测难度大等难点。为支撑该区茅口组勘探开发需求,以白云岩储层预测为导向,结合精细描述白云岩储层主要参数为目标,采用“高精度构造解释+微古地貌刻画”技术,基于茅口组内部小层精细解释开展茅口组古地貌、有利相带预测研究,最后利用相控白云岩储层反演技术开展储层空间展布研究,解决茅口组台内滩发育有利区精细刻画难题。研究结果表明,基于相控的白云岩薄储层预测技术能够更好地反映储层空间分布,为成功预测白云岩储层发育带打下基础,有效支撑了勘探开发井位部署并取得丰硕成果,为下一步川中地区井位部署提供有力支撑。     

四川盆地自贡地区中二叠统茅口组多类型储层特征及分布预测

为了厘清四川盆地自贡地区中二叠统茅口组储层的差异发育机制与分布规律,基于丰富的测井、录井、取心和测试资料,对储层类型及主控因素进行了综合分析。研究结果表明：区内主要存在石灰岩类、白云岩类两种储集岩类。白云岩类储层主要发育于茅二段和茅四段,一般单层厚十几至几十厘米,多发育于向上变浅序列顶部,平面上茅二段白云岩储层主要分布于威远—自贡—富顺一线,而茅四段白云岩储层则主要分布于观音场—青杠坪一带;石灰岩类储层厚度变化大、非均质性强,纵向上可发育于茅二段—茅四段,平面上主要分布于沉积期地貌或风化壳岩溶地貌的高地或斜坡。进一步分析表明,白云岩储层形成与高频海平面下降驱动的蒸发浓缩—回流渗透白云石化和短期暴露岩溶相关,其中沉积期地貌相对坡折和滩体叠置迁移加剧了研究区局限蒸发的海水环境;石灰岩储层主要有滩控早成岩期岩溶、风化壳岩溶和断溶优化3种成因类型,分别受沉积期地貌坡折、岩溶地貌高地和斜坡以及断裂控制。综合分析认为,区内茅口组强非均质性、多成因类型储层具有受沉积期古地貌、古环境、风化壳岩溶古地貌、古断裂等“四古”复合控储特征。有利储层具有“沿高环坡”的分布规律,下一步勘探方向应重视东北部自贡—富...     

四川盆地元坝地区二叠系茅口组相控岩溶刻画及预测

通过岩溶古地貌恢复、倾角约束增强相干、相控岩溶地震反演和非线性伽马模拟等技术，对四川盆地元坝地区二叠系茅口组相控岩溶异常及有效储层分布进行了研究。研究结果表明：(1)四川盆地元坝地区二叠系茅口组在纵向上可划分为表层风化壳、垂直渗流带、水平潜流带3个岩溶作用带，茅三段相控岩溶储层受浅滩相带和岩溶作用共同控制，储层类型分为孔隙-孔洞型和半充填溶洞型。(2)岩溶残丘地貌相对较高，为岩溶作用供水区域，是相控岩溶发育的有利位置；溶丘平原地貌相对较低，为岩溶作用汇水区域。(3)倾角约束的增强相干技术可定性描述岩溶残丘内相控岩溶发育的有利带，研究区的该类储层主要分布于古地貌高部位，并呈北西向展布。(4)相控岩溶储层预测方法可以相对准确地预测有效岩溶储层的分布范围，研究区垄脊带、峰丛带岩溶储层最为发育，最大厚度为28 m。     

构造作用约束下的川中龙女寺地区茅口组白云岩储层成因分析

过去半个多世纪以来,中二叠统茅口组一直是四川盆地天然气的主力产层之一,近年来以白云岩储层为目标,掀起了新的勘探高潮。然而,在储层成因的认识上,目前还缺乏针对各类储集空间的形成机制的系统研究,制约了下一步的滚动勘探。为此,以阐明川中龙女寺地区茅口组二段白云岩储层特征及成因为主要目标,依据地表露头、钻井、测井和地震解释等资料,从构造作用约束的角度出发,开展了储层形成机制的研究。结果表明：(1)茅口组白云岩储层岩性主要为细—中晶白云岩,由滩相颗粒灰岩经白云石化形成;(2)储集空间类型主要为热液冲击破裂孔洞和非选择性溶蚀孔洞,构造裂缝和溶缝作为次要的储集空间类型在热液运移和提高储层渗流方面起到了重要作用。(3)海西期峨眉地裂运动和勉略洋北向俯冲所控制的基底断裂活动诱发了中二叠世晚期川北台盆的形成,并控制了台盆边缘滩相颗粒灰岩的分布;(4)在较高的古地温梯度、残余的海源流体和随断裂运移的热液流体所提供的丰富的镁离子的作用下,滩相颗粒灰岩被广泛白云石化;(5)海西期的断裂—裂缝—热液活动以及印支期的断裂—裂缝活动控制了区内茅口组白云岩储层各类储集空间的形成;(6)构造作用是川中地区茅口组白云岩储层...     

川东地区茅口组储层特征及主控因素

为阐明川东地区茅口组储层特征,厘清储层发育的主控因素,基于野外露头、钻井岩心以及大量测井资料,开展了川东地区茅口组储层特征研究。结果表明：1）亮晶颗粒灰岩、颗粒云岩与细—中晶白云岩为川东地区茅口组主要储集岩;2）溶洞与裂缝在石灰岩和白云岩中均有发育,孔隙主要分布于细—中晶白云岩中;3）茅口组储层主要分布于茅二a,b亚段,平面上受到颗粒滩及断裂带的控制;4）颗粒岩为茅口组储层提供了物质基础,是形成储层的最重要因素,断裂系统决定了储层的最终分布,表生期岩溶以及白云石化作用形成了大量储集空间,是改善储层质量的关键。研究认为,邻水—丰都一带沿15#基底断裂分布的茅二a,b亚段地层中的颗粒滩可以作为重点勘探开发目标。     

四川盆地中二叠统储层特征与勘探方向

近年来,四川盆地中二叠统天然气勘探取得了可喜的进展,多口井在中二叠统茅口组、栖霞组白云岩孔隙型储层段钻获高产工业气流,中二叠统成为该盆地现阶段最现实的接替层系之一。为明确下一步的勘探方向,分析了四川盆地中二叠统的沉积背景和有利储层类型。结果表明：沉积环境主要为开阔台地浅水碳酸盐岩沉积环境;沉积时,古地貌西高东低,中西部生屑滩相储层较东部更为发育;地壳拉张使得中二叠统具备热水沉积、热液改造的良好条件;对勘探有利的3种储层类型为栖霞组滩相白云岩孔隙型储层、茅口组热水白云岩孔隙型储层和茅口组岩溶储层,其中白云岩孔隙型储层是中二叠统最有前景的勘探目标。结论认为：①川西北部—川中地区中二叠统灰质烃源岩生烃强度大,具有形成大中型气田的物质基础;②川西地区栖霞组白云岩储层较厚,是中二叠统天然气勘探的最有利地区;③上述3种储层类型均发育的地区主要分布在川中地区,其3套储层纵向上叠置,勘探潜力大;④剑阁—南充—丰都地区位于热次盆区带,其茅口组热水白云岩储层发育且叠加茅口组岩溶储层,天然气勘探前景好。     

四川盆地茅口组层序岩相古地理特征及储集层预测

根据露头、钻井岩心和测井等资料综合分析,在四川盆地中二叠统茅口组识别出局部暴露不整合和淹没不整合2种层序界面,据此将茅口组划分为3个三级层序,每个层序平均延时3.3 Ma。以体系域为编图单元,系统编制了层序格架内岩相古地理图,分析四川盆地茅口组岩相古地理展布特征,结果表明茅口期四川盆地以浅水型碳酸盐岩开阔台地沉积为主,发育浅水开阔台地、较深水开阔台地、台地边缘和台地前缘斜坡等沉积相带。物性分析表明浅滩相亮晶颗粒岩具有较好的储集性能,经白云石化作用和表生岩溶作用改造后储集物性更好,因而白云岩储集层、古岩溶储集层和浅滩储集层组成了茅口组主要的储集层类型。层序格架内储集层分布规律研究表明高位体系域储集层相对发育,尤以层序2-HST在四川盆地西部、西南部形成的浅滩沉积区和层序3的古岩溶发育区最为有利,是四川盆地中二叠统茅口组最有利的储集层分布区域。图10参18     

四川盆地中二叠统热水白云岩成因及其分布

四川盆地油气勘探过程中,在钻揭中二叠统时常发现厚度不等的白云岩储层,但过去对该套储层的特征、成因机制、分布规律等认识不一致,制约了其勘探进程。为此,在系统分析川东地区该套白云岩储层的岩性特征和储集空间类型,以及基底断裂对中二叠统沉积影响的基础上,初步落实了该区中二叠统茅口组茅二a亚段白云岩储层的平面分布范围;进而探讨了白云岩储层的成因机制,并提出了热次盆、热次盆沉积微相的概念。结论认为:1茅二a亚段层状白云岩储层厚度可达30m,以细—中晶、硅质白云岩为主,其溶蚀孔洞、裂缝发育,储集性能好;2地球化学特征分析结果表明,茅二a亚段白云岩为热水成因沉积(非正常海水水成沉积),基底断裂控制了该套白云岩储层的平面展布;3过去认为该区W67、W83、W93等3口井因钻遇特大裂缝系统从而造就了石灰岩储层高产,而此次研究则证实,这3口井均属同一压力系统,高产原因在于其储层均为茅二a亚段白云岩储层;4热次盆沉积微相为川东地区茅口组最有利的储集相带,勘探工作应围绕这一沉积微相的分布范围展开。     

川中地区下二叠统白云岩储层特征及发育主控因素

为进一步深化对川中地区下二叠统白云岩储层特征及发育主控因素的认识,利用研究区茅口组的岩心、岩屑、薄片鉴定、扫描电镜、碳氧同位素、阴极发光及流体包裹体分析等资料,采用地质分析与地化分析相结合的方法,从岩石学、岩石地球化学及储集空间发育特征等方面进行研究。研究结果表明:茅口组白云岩主要发育砂糖状白云岩、中—细晶白云石、角砾白云岩及少量灰质白云岩,储集空间以溶孔和溶洞为主,溶缝和粒内溶孔次之,白云岩形成过程几乎不受埋深的影响,没有或很少有淡水参与,主要形成于构造—热液环境;储层的岩性组成、白云化作用、构造作用及溶蚀作用是茅口组白云岩储层发育的主控因素,储层的岩性组成是白云岩储层发育的物质基础,适度白云化作用是储层发育的必要条件,构造作用是储层最终发育和空间展布的关键,溶蚀作用是白云岩储层空间展布的重要因素。     

四川盆地二叠系茅口组油气藏勘探发现与启示

二叠系茅口组是四川盆地勘探时间最早、目前勘探活动最活跃的层系之一.茅口组气藏按其储层类型可以分为裂缝型、岩溶缝洞型、热液白云岩型、滩相白云岩型和泥灰岩型5类,以岩性气藏为主,在不同区带、不同组段气藏类型表现出差异多样化特征.在梳理前期茅口组勘探成果和分析不同类型气藏特点基础上,明确了台缘滩、台内滩和深缓坡等有利沉积相带...     

四川盆地中部中二叠统热液白云岩储渗空间类型及成因

近年来,四川盆地川西北地区有多口井在中二叠统栖霞组、茅口组钻获高产气流,展现出该层系巨大的天然气勘探潜力,但有关该盆地中二叠统白云岩储层的成因机理则众说纷纭,一直未达成共识。为此,基于川中地区栖霞组、茅口组岩心及薄片等岩相学特征,以及碳、氧、锶同位素和包裹体均一化温度等地球化学特征,开展了中二叠统热液白云岩储渗空间类型及储渗相特征研究,分析了白云岩储层的成因及其控制因素。结果认为:(1)茅口组、栖霞组石灰岩地层经历了构造控制热液活动,发育萤石、鞍状白云石、天青石的热液矿物组合和膨胀角砾结构;(2)较之于宿主石灰岩,细—中晶云岩和鞍状白云石均呈现出δ18O负偏移、87Sr/86Sr正偏移;(3)中二叠统形成由热液溶孔、热液白云岩晶间孔、热液溶洞、热液扩溶缝等4种储渗空间构成的热液白云岩储渗体。结论认为:(1)热液白云岩储集相发育和分布受深大断裂的控制,呈"透镜状"分布在具"下凹"地震反射特征的区域;(2)中二叠统热液白云岩储集相与下伏烃源岩和上覆封堵层的有机组合可构成有利的天然气勘探目标。     

川东地区黄龙组碳酸盐岩储层测井响应特征及储层发育主控因素

四川盆地东部(川东)地区上石炭统黄龙组为该区天然气藏主力产层,以岩心观察、铸体薄片鉴定、扫描电镜和岩心物性、孔隙结构等资料分析为基础,结合近期新资料和新认识,对该区黄龙组储层特征进行更为深入的研究。进一步确定黄龙组储层岩性主要为颗粒和晶粒白云岩及白云质岩溶角砾岩;储集空间以晶间孔和晶间溶孔最为发育,次为粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、超大溶孔,以及未充填的裂溶缝。依据储层的电性差异,深入探讨了不同孔隙类型组合的储层特征,划分出孔洞缝型、孔隙型和裂缝性3类储集类型,建立了相应的测井响应模型。结论认为,黄龙组储层发育的规律是:①粒屑滩相带控制了储层分布范围和规模;②成岩期热液埋藏白云岩化作用是储层形成的基础;③岩溶作用扩大了储层发育范围,也是提高储层质量的关键。     

川中地区龙王庙组花斑白云岩储层特征及成因机理

花斑白云岩是四川盆地下寒武统龙王庙组最主要的储集岩类,储集性能良好,发育广泛,不同岩石组分之间储集性能及含油气性具有明显差异。基于岩心观察、薄片鉴定、荧光反应、阴极发光与扫描电镜观察及地球化学特征等,对川中地区龙王庙组花斑白云岩储层特征及成因机理开展研究。结果表明：川中龙王庙组花斑白云岩呈暗色斑块(暗斑)与浅色基岩(白斑)不规则交错分布,暗斑部分孔隙发育但被沥青充填,白斑部分岩性致密孔隙不发育。川中地区龙王庙组花斑白云岩储层中识别出2类沥青,结合下寒武统龙王庙组埋藏史与热演化史可知,固体沥青主要来源于下寒武统筇竹寺组烃源岩,油质沥青主要来源于下志留统龙马溪组烃源岩。川中地区龙王庙组储层根据花斑形态及孔隙发育情况,划分为花斑孔隙型、花斑孔洞型、花斑岩溶型3种储层类型,不同储层类型具有不同的特征和成因：花斑孔隙型储层主要发育在晶粒白云岩中,储集空间以晶间溶孔为主,由大气淡水沿生物潜穴选择性溶蚀所形成;花斑孔洞型储层是由颗粒白云岩差异性溶蚀作用所形成,储集空间主要为粒(晶)间溶孔及溶蚀扩大孔、洞;花斑岩溶型储层主要发育在泥晶(砂屑)白云岩中,储集空间以溶缝和溶洞为主,成因与表生岩溶作用有关。     

四川盆地北部栖霞组-茅口组热液白云岩特征与成因

以四川盆地北部广元峡沟煤矿剖面白云岩为研究对象,剖面由下部地层向上,白云岩化程度逐渐增强,颜色由深到浅,岩性由生屑灰岩逐渐过渡到斑状白云岩,然后再到中-粗晶白云岩,上部覆盖茅口组泥灰(云)岩。中-粗晶白云岩发育于栖霞组顶部和茅口组底部,由中晶到粗晶的半自形-自形白云石组成,其中可见鞍状白云石。岩石中溶蚀孔洞发育,孔隙内有沥青充填。微晶灰岩的δ¹³C(PDB)值为3.23‰,δ¹⁸O(PDB)值为-5.03‰;白云石样品的碳、氧同位素具有一定的差异,δ¹³C(PDB)值为3.29‰~4.14‰,δ¹⁸O(PDB)值为-6.07‰~-6.75‰。流体来源可能为岩浆热液,或者是经历了深循环的大气降水。在断裂活动时,深部热液流体沿断裂向上运移,当运移到栖霞组和茅口组时,由于吴家坪组泥灰岩和泥云岩的封堵,流体的运移被减缓甚至停滞,促使围岩发生白云岩化,溶蚀作用也同时发生,产生溶蚀孔隙。由此,在栖霞组顶部和茅口组底部可能形成热液白云岩储层,该储层具有一定的储集意义。     

川东北二叠系长兴组碳酸盐岩云化成储机制

四川盆地是我国重要的含油气盆地,其中川东北二叠系长兴组碳酸盐岩是重要的产气地层。近年来发现的普光、龙岗、元坝等天然气田是重要的西气东输基地,对国家油气战略安全具有重要贡献作用。通过野外露头样品及钻井岩心分析,对川东北二叠系长兴组碳酸盐岩云化成储机制及主控因素进行了系统梳理。研究结果表明：①川东北二叠系长兴组气藏主要是一种白云岩气藏,生物礁灰岩储集能力较差与沥青充填有关,为气源层。野外露头考察发现礁盖白云岩具有更优的储集性能,但普光长兴组顶部的白云岩为一种非礁盖白云岩,揭示了长兴顶部的纯白云岩本身就是含气储层,与生物礁关系不大。②川东北长兴组白云岩储层的储集空间包括溶洞、晶间孔、晶内溶孔和晶间缝,为成岩过程中彻底云化而成。③川东北长兴组白云岩化存在5种成因机理：暴露淡水淋滤与蒸发泵流作用、渗透回流或盐水回流台地交代作用、埋藏成岩白云岩化、热液白云岩化、风化交代白云岩化,以前两种为主。表生和早期成岩的白云岩受沉积微相控制,不同区域具有不同的成因模式。川东北生物礁常常发生白云岩化作用,尤其是生物礁顶部,白云岩化后储集性能得到较大改善。④研究区长兴组中上部白云岩气藏的发现具有重要的理论意义和工业价值,尤其是长兴组顶部的白云岩自身具有良好的天然气储集能力,在封盖条件较好的广大区域均可形成工业气藏,川东北开江—梁平海槽台缘外（包括平昌海槽）长兴组也存在发育工业大气田的潜力。