川中地区寒武系洗象池组白云岩Mg同位素特征与成因机制

明确成岩流体性质、沉积环境演化、富Mg流体来源、流体迁移路径等因素对揭示白云岩成因、理解白云石化过程具有重要意义。以川中地区中—上寒武统洗象池组为例,基于岩石学与沉积旋回分析及微量元素和碳、氧、镁同位素特征,系统分析了沉积-成岩环境的变迁和富Mg流体的迁移规律,探讨了洗象池组白云岩的成因。洗象池组白云石化流体主要为寒武纪的同期海水,白云石化作用发生于准同生—浅埋藏阶段。川中地区洗象池组整体为温暖、干旱亚热带气候背景下的浅水、半咸水—咸水海相沉积,白云石化类型以萨布哈白云石化和渗透回流白云石化为主。洗象池组白云岩δ²⁶Mg值变化趋势与沉积旋回存在耦合关系。当富Mg海水进行垂向迁移时,发生近源渗透回流白云石化作用,白云岩δ²⁶Mg向下逐渐增大;当富Mg海水进行侧向迁移时,发生远源渗透回流白云石化作用,白云岩δ²⁶Mg垂向上无明显变化;在蒸发局限环境中,主要发生萨布哈白云石化作用,白云岩δ²⁶Mg向下逐渐减小。洗象池组白云岩的形成主要受海平面变迁控制,低海平面时期形成薄层状白云岩,高海平面时期多种白云石化作用逐层叠加可形成大规模厚层状白云岩储层。     

四川盆地寒武系洗象池组储层基本特征及主控因素研究

四川盆地寒武系天然气资源量大,上寒武统洗象池组作为一个极具潜力的含气层系,目前勘探程度整体较低,其储层特征及主控因素尚不明确,有待深入研究。利用岩心、薄片及分析化验资料对洗象池组储层岩石类型、储集空间、物性及发育控制因素进行综合研究,认为洗象池组储集岩主要为颗粒白云岩,其次为细（粉）晶白云岩;储集空间包括孔隙、溶洞和裂缝,储层类型为裂缝—孔隙（洞）型;物性总体表现为“低孔低渗”的特征,局部含高孔渗层段,储层非均质性较强。从分布特征上来看,洗象池组储层纵向叠置,横向连续性较差,川中地区往东到GT2井开始出现厚层储层,再向川东五百梯地区储层有所减薄。盆地边缘的习水、奉节一带储层成带分布,厚度较川中地区薄。储层发育受沉积相控制作用明显,颗粒滩发育区内储层发育程度较高,此外,建设性成岩作用及构造破裂作用也对储层发育有积极影响。     

四川盆地寒武系洗象池组滩相白云岩规模储层发育特征及勘探意义

寒武系洗象池组是四川盆地下古生界天然气勘探重要接替层系,规模储层控制了低勘探程度区的勘探发现。采用岩心、测井和地震资料分析,结合区域构造演化,通过对该区洗象池组滩相白云岩原岩结构恢复,开展了储层特征、控制因素及发育模式等研究。①滩相白云岩储层岩石类型包括砂屑白云岩、含砾屑砂屑白云岩、砂砾屑白云岩、鲕粒白云岩、残余颗粒白云岩以及晶粒白云岩等,主要发育在滩—滩多期叠置、坪—滩—坪、潟湖—滩—潟湖和坪—滩—潟湖等多种沉积微相组合序列。储集空间类型以晶间(溶蚀)孔、粒间(溶蚀)孔和溶洞为主,少量(溶蚀)裂缝发育。储层段孔隙度在3%~6%之间,最高可达10%以上。②在同沉积古隆起影响下,洗象池组滩相白云岩受同生—准同生期高频次暴露形成了大量溶蚀孔洞,后期叠加了加里东期多幕次构造作用的影响,形成了规模发育的滩相白云岩储层。其中,洗象池组沉积末期的郁南运动影响范围大,全盆地广泛发生暴露,对洗象池组中—上部储层有进一步改造作用;都匀运动和广西运动可能对川中古隆起及周缘储层有改造作用。③全盆地洗象池组以Ⅱ类储层和Ⅲ类储层为主,其中,古隆起周缘斜坡带(合川—营山)规模储层分布面积过万平方千米,有望成为目前最有利勘探区带。     

川中地区洗象池组小层划分及沉积演化特征

四川盆地寒武系洗象池组在盆地内广泛分布,其厚度大,岩性较为单一(主要为浅灰—深灰色薄层状白云岩,夹砂质、泥质白云岩)。长期以来厚达数百米的洗象池组作为一个地质单元进行研究,给科研和生产工作带来了诸多不便。为了深化洗象池组的研究,对川中地区数十口探井洗象池组岩石类型、岩性组合进行了分析,并对洗象池组进行了小层划分,在此基础上开展沉积相研究。区内洗一、洗三期主要为台坪沉积、洗二期主要为澙湖沉积。古隆起区斜坡带洗二、洗三期颗粒滩面积广厚度大,是有利的勘探区块。图6表1参6     

四川盆地及周缘寒武系洗象池组层序-岩相古地理演化与天然气有利勘探区带

综合利用钻井、测井、露头剖面、岩心和地震等资料,对四川盆地及周缘地区寒武系洗象池组层序-岩相古地理开展综合研究.研究结果表明:①研究区洗象池组主要为碳酸盐岩台地沉积环境,自西向东依次发育混积潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘、斜坡—盆地相沉积.应用层序地层学方法可将洗象池组自下而上划分为5个三级层序(SQ1—SQ5)....     

川东南寒武系娄山关群白云岩成岩作用特征

通过对川东南寒武系娄山关群两剖面(京竹和中坝)的白云岩及后期充填物的岩石学、碳氧同位素和阴极发光特征综合研究,系统分析了娄山关群白云岩成岩作用类型及特征,其主要的成岩作用类型包括白云岩化作用、溶蚀作用、胶结作用和硅化作用等,认为白云岩成因有4种:准同生、回流渗透、埋藏和热液白云岩化作用。并将成岩作用阶段划分为准同生、早成岩、晚成岩和表生成岩等4个阶段。同时,分析了成岩演化的影响因素及其对孔隙发育的影响,其成岩演化主要受到沉积环境、沉积物原始结构特征和沉积旋回等因素的影响。形成于潮坪潟湖环境的泥微晶白云岩,原始孔隙不发育,受后期成岩流体改造较弱,孔隙不发育;形成于滩相环境的颗粒白云岩和晶粒白云岩,原始孔隙较发育,后期成岩流体改造较强,孔隙发育,可以作为良好的油气储集层。     

塔里木盆地巴楚-塔中地区寒武系盐下白云岩储层成岩作用及物性特征

塔里木盆地巴楚-塔中地区盐下白云岩有效储层空间非均质性较强,储层分布不仅受颗粒滩、生物礁等高能沉积相带影响,成岩改造作用成岩改造作用也相当显著。通过对巴楚-塔中地区井下样品的显微观测、地化分析及测井资料配套解释,详细刻画了盐下白云岩特征,进一步认识了成岩改造过程及其对白云岩储集体的制约机制。结果表明,下寒武统盐下白云岩主要为泥粉晶白云岩、颗粒云岩、微生物白云岩和细晶白云岩,储集体主体呈现出早期经历过大气淡水成岩改造作用,中期孔隙度保持,晚期储集物性进一步改善的演化趋势;盐下白云岩优质储层是适中白云石化作用、上覆膏盐岩层对下伏层段的遮挡作用,以及后期热流体溶蚀改造作用共同叠加的结果;构造-热流体对储层的改造在垂向上分为5个成岩作用带,即热流体矿物发育带、热流体角砾化作用带、裂缝发育带、溶蚀作用带和热流体白云石胶结带,其中溶蚀作用带对储层建设作用最强,其次为裂缝发育带。     

塔中地区深层寒武系盐下白云岩储层特征及主控因素

塔中地区东部深层寒武系盐下白云岩勘探取得重大发现,但针对该层系白云岩储层的研究尚属空白。利用钻井、岩心、薄片、扫描电镜、测井及三维地震资料,对塔中寒武系盐下白云岩产层的储层类型、特征、主控因素及展布规律开展探索性研究,认为塔中寒武系盐下白云岩主要发育颗粒滩相白云岩储层和潮坪相膏云岩储层。颗粒滩相白云岩储层主要发育在下寒武统肖尔布拉克组以及中寒武统沙依里克组上段,岩性以台内藻砂屑滩相颗粒白云岩、藻白云岩及粉细晶白云岩为主,明显受岩相控制,形成于准同生期,并受后期层间岩溶作用改造优化。潮坪相膏云岩储层主要发育在中寒武统阿瓦塔格组及沙依里克组下段,岩性以含膏云岩、泥粉晶云岩、膏云质角砾岩为主,明显受岩相及裂缝控制,形成于准同生期,并受后期有机酸溶蚀作用形成微孔型储层。目前而言,下寒武统肖尔布拉克组台内藻砂屑滩相颗粒白云岩储层是最现实的勘探领域。     

塔北地区寒武系白云岩特征与成因研究

塔北地区横跨塔北隆起和库车坳陷南缘,是塔里木盆地最大油气富集区之一。该区寒武系台地相沉积厚达1 000 m,是重要的勘探目的层,其中白云岩厚度大、类型多、分布广,发育优质储层,是主要勘探对象。通过塔北地区寒武系钻井岩心和柯坪露头区寒武系白云岩岩石学及同位素、稀土元素地球化学对比分析,结合流体包裹体测温学研究,认为塔北地区寒武系白云岩具有泥微晶到细—中晶和粗晶等多种结构类型,其形成除准同生白云岩化和埋藏白云岩化作用外,还存在构造—热液白云岩化作用,后者受断裂—裂隙、不整合及热流体作用控制,常形成鞍形白云石和多种热液矿物共生组合,是优质白云岩储层形成的重要成岩作用。塔北地区受多旋回构造演化、成岩演化的控制,古隆起遭受多期剥蚀,寒武系白云岩与中生界形成角度不整合,发育强烈的风化壳岩溶作用;同时深大断裂形成通道,使得深部流体对白云岩进行溶蚀改造,形成不同成因类型叠加的复合型的优质白云岩储层。      

塔河地区寒武系储层深埋藏白云石化特征

塔河地区寒武系白云岩具过渡型成岩演化环境成因特征。寒武纪碳酸盐沉积物在经历了短暂的早期成岩作用(海底成岩加大气淡水成岩作用)后,即进入埋藏成岩环境,经历了准同生白云岩-早成岩浅埋藏白云岩-晚成岩深埋藏白云岩-热液成因白云岩的成岩作用演化过程;裂缝、溶蚀孔(洞)是塔河地区寒武系不同类型白云岩的主要储集空间类型。深埋藏白云石化条件下的与深部断裂热液流体有关的溶蚀作用是塔河地区寒武系白云岩储层储渗空间形成的主要机制,而不同期次的充填和胶结作用的强度及热液溶蚀之后稳定的埋藏过程、较小的构造变动是有效储集空间得以保存的主控因素。     

川中地区寒武系沧浪铺组沉积特征

基于区域构造特征、野外露头、钻井、测井等资料,对川中地区寒武系沧浪铺组沉积特征进行了研究,重建了古沉积环境,明确了各沉积相的横向展布特征并预测了有利储层发育区。研究结果表明：①川中地区德阳—安岳裂陷槽内发育深水陆棚相,以碎屑岩沉积为主;裂陷槽以东高磨—龙女寺—北斜坡地区为浅水陆棚相,可细分为3种亚相,碳酸盐浅水陆棚亚相以细晶或颗粒灰岩、细晶或颗粒白云岩为主,见古杯、腕足类等生物,自然伽马和电阻率曲线均呈箱形;碎屑浅水陆棚亚相以粉砂岩或粉砂质泥岩为主,自然伽马和电阻率曲线均呈钟形或漏斗形;混积浅水陆棚亚相表现为砂质白云岩、砂质灰岩和泥岩互层,自然伽马和电阻率曲线均呈齿状。②研究区整体上为西高东低的沉积古地貌格局,由西向东水体逐渐加深,地层厚度逐渐增大;高磨—龙女寺—北斜坡地区沧一下亚段主要为混积浅水陆棚,沧一上亚段主要为碳酸盐浅水陆棚;沧二段主要为碎屑浅水陆棚相。③研究区沉积相的展布控制着优质储层的发育,沧一上亚段碳酸盐浅水陆棚中,颗粒滩白云岩储层最为有利、灰岩储层次之;平面上优质储层主要沿德阳—安岳裂陷槽边缘的构造高部位发育,呈条带状展布。     

鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段白云岩储层成岩作用及孔隙演化

通过岩心、薄片、阴极发光、扫描电镜、能谱和地球化学等分析测试工作,对鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组五段(马五段)白云岩的白云岩化作用、胶结作用、溶蚀作用和压实、压溶作用等开展研究,将研究区马五段白云岩储层成岩作用分为近地表-浅埋藏和中-深埋藏两个阶段。研究表明,马五段白云岩储层可分为泥晶-微晶白云岩型、晶粒白云岩型和颗粒白云岩型3大类;准同生期近地表环境中的溶蚀作用是储层孔隙形成的关键因素,白云岩化作用是储层孔隙保存的重要有利条件,胶结作用是孔隙破坏的主要成岩作用;含石膏结核和含石膏团块的泥晶灰岩在海平面短暂下降期间,受大气淡水影响,石膏溶解,形成膏模孔和不规则膏溶孔,后经浅埋藏期白云岩化作用,岩石抗压性得到增强,利于孔隙保存,中-深埋藏期经历胶结作用,部分孔隙空间被充填;颗粒灰岩在沉积期形成粒间孔,在准同生期经胶结作用,在浅埋藏环境下经历白云岩化作用,残余粒间孔得到保存,形成良好的储层。     

川中地区须家河组储层成岩作用与孔隙演化研究

四川盆地川中地区须家河组储层主要为一套辫状河三角洲相砂岩,储集岩主要为长石石英砂岩、 长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩。以岩心观察为基础,结合薄片鉴定、扫描电镜和物性等资料分析认为,研究区砂岩经历了压实、胶结、交代、溶蚀及破裂等多种成岩作用,成岩阶段可划分为早成岩A 期、B 期和中成岩A 期、B 期4 个期次,目前已达到了中成岩阶段A-B 期。成岩作用是控制该区储层物性的一个关键因素,砂岩储层经演化后其原生孔隙大部分被破坏,主要以次生孔隙为主。     

川中地区加里东末期洗象池组岩溶储层发育模式及其油气勘探意义

四川盆地寒武系洗象池组钻井过程中油气显示丰富，是盆地内的后备勘探领域和重要接替层系，但目前该层系的勘探程度较低、对优质储层的分布规律认识不够深入。为了确定川中地区洗象池组下一步的天然气勘探方向和目标，利用典型露头、岩心、薄片观察等资料，采用井震结合的方法，研究了其储层特征和岩溶不整合面分布，建立了该区加里东末期洗象池组岩溶储层发育模式，并预测了滩相岩溶储层的有利发育区。研究结果表明：①洗象池组储层岩性以颗粒云岩、晶粒云岩为主，储集空间主要有溶蚀孔洞、粒间孔、晶间孔与裂缝，平均孔隙度为3.46%，平均渗透率为0.99 mD，为低孔低渗裂缝—孔隙型储层；②川中地区洗象池组存在着一条中部宽、南北两侧窄的环状地层剥蚀带，剥蚀带宽度介于6～50 km，面积为4 700 km2；③剥蚀带发育区受加里东末期地层抬升剥蚀的影响，洗象池组发生强烈的风化壳岩溶作用，发育两种类型岩溶储层，其中暴露剥蚀区发育滩相叠加表生岩溶型储层，埋藏区发育滩相叠加顺层岩溶型储层；④西充—广安—潼南地区为滩相岩溶储层最为有利的发育区，面积为5 000 km2。结论认为，西充—广安地区毗邻下寒武统筇竹寺组生烃中心，通源断裂发育，洗象池组滩体规模大、岩溶作用强，易形成滩相叠加加里东末期岩溶作用的规模有效储集体，可作为洗象池组下一步天然气勘探的有利目标。     

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。