岩溶一词自上世纪60年代提出,至今已有近五十年,我国自1975年发现了任丘油田古潜山油藏之后,开始了对古岩溶及其油气储层的研究。近年来,古岩溶储层的勘探取得了长足的进展,我国的诸多盆地,如塔里木盆地、鄂尔多斯盆地、四川盆地、柴达木盆地等勘探区域均发现了大量的古岩溶油气藏,并建成了诸如塔河、长庆、威远及轮南等大中型油气田。因此展开古岩溶储层的研究对油气勘探理论及实践的进一步发展有着较为重要的意义。川东南地区油气生储盖条件较好,具备油气勘探资源基础,是四川盆地油气勘探的有利接替区块。但随着油气勘探步伐的加快以及浅层可供勘探面积的减少,为了尽快实现川东南地区勘探的重大突破,向深部地层要油气已是目前必须面对的问题。本文以川东南綦江区块二叠系茅口组和震旦系灯影组为主要研究对象,从古岩溶储层勘探的角度出发,结合沉积学、储层岩石学、同位素地球化学、地球物理学、岩溶地质学等多个学科,以地质资料,钻测井资料、地震资料及地球化学测试分析资料为基础,将宏观特征与微观特征相结合,详细解释了川东南綦江地区古岩溶储层的形成过程及形成机理,总结了古岩溶的发育特征、发育期次及类型,分析了古岩溶储层的孔隙类型、储集空间的分布规律及控制因素;运用碳氧同位素和锶同位素测试、微量元素测试、包裹体均一温度测定及阴极射线发光特征等地球化学方法和手段,实现了多种不同类型古岩溶的识别与区分,为古岩溶油气储层的研究提供了重要的理论依据;应用常规、非常规油气藏勘探新理论,揭示了该地区优质古岩溶储层的空间展布,最终在综合油气地质条件的基础上,指出了川东南綦江区块茅口组和灯影组勘探有利区,并给出了勘探部署建议。本次研究得到以下成果认识:茅口组灰岩在经历风化剥蚀及构造运动等作用后形成了多种不同类型的古岩溶,总结起来可分为沉积期(层间)岩溶、风化期(表生)岩溶、埋藏期岩溶和褶皱期岩溶四种类型的古岩溶,其中表生期岩溶和褶皱期岩溶发育规模较大,是茅口组油气勘探关注的重点。由于多种类型岩溶相互叠加改造,仅靠野外观察难以对不同类型的古岩溶进行识别,经研究发现茅口组四种类型的古岩溶在宏观特征、微观特征、包裹体均一温度、阴极射线发光特征及碳氧同位素和锶同位素上都表现出了一定的差异性,这些差异性综合起来可将研究区茅口组不同类型的古岩溶进行识别和区分。这对理解古岩溶储层的发展演化过程及判断其发育规模具有直观而重要的理论意义。茅口组古岩溶储层共有四种异常反射,分别代表着倾斜发育的岩溶;强水平岩溶;弱水平岩溶;纵向叠置与透镜状发育的岩溶。其中倾斜发育的岩溶斜亮点在岩溶高地及古斜坡部位较为发育,倾向大部分从古地貌高部位指向低部位,且岩溶发育多是在断层的基础上沿着岩石强度较弱的方向发育的;强水平层状岩溶主要发育在古斜坡部位及局部古高点周边的斜坡;弱水平层状岩溶主要发育在岩溶高地及古隆起上的局部斜坡带;纵向叠置与透镜状岩溶主要发育在古构造的斜坡部位,平面呈“团块状、星点状”分布。灯影组岩溶储层发育具有明显的岩性选择性,主要发育于藻白云岩、颗粒白云岩及细—粗晶白云岩中,岩石结构主要包括藻粘结结构和晶粒结构。灯影组岩溶作用主要包括表生期岩溶、埋藏期岩溶和热液白云石岩溶,不同类型的古岩溶在镜下观察、碳氧同位素、锶同位素、及多种微量元素等地球化学特征上均有不同表现,据此可以进行不同类型古岩溶的识别与区分。灯影组地震异常反射主要发育在古地貌高部位,其次为古斜坡部位,古岩溶高地和古构造斜坡部位处于地质应力较强的区域,在构造运动中容易产生大量的裂缝。裂缝的产生有利于地下流体的串层渗流,为古岩溶的发育提供了便利条件,同时也使地层更容易受到风化、溶蚀作用的影响;而风化、溶蚀作用的发生又会降低岩石的强度,反过来促进裂缝的产生。结合岩溶发育模式、异常反射特征、储层预测和缝洞体检测的研究成果,认为茅口组在岩溶斜坡及岩溶高地的局部高点及周边为Ⅰ类勘探区,岩溶高地为Ⅱ类勘探区,首选为岩溶斜坡带,以及岩溶高地上局部的古残高周边;同时根据综合评价结果,将灯影组上部地层划分出3类4个有利储集区,下部地层划分出3类5个有利储集区。