论文部分内容阅读
碳酸盐岩岩溶储层是国内外油气勘探开发的重要目标,现有研究发现孔隙—蜂窝状孔洞岩溶型储层是川中地区早寒武世龙王庙组主力产层。然而,四川盆地及周缘早寒武世龙王庙组经历多期构造演化过程和多期流体改造,其岩溶类型、分布、演化过程、形成机制及保存特征等方面均缺乏系统性认识,严重制约了四川盆地及周缘早寒武世龙王庙组的油气勘探与开发。本文以碳酸盐岩沉积学、层序地层学、岩溶地质学、地球化学等为理论指导,以野外实测剖面观察,钻(测、录)井和各种分析测试资料为基础,结合地质和地球化学,识别岩溶作用发育宏观和微观特征,划分岩溶作用类型、刻画不同岩溶类型平面及空间展布特征;综合构造演化、埋藏史和成岩演化序列,讨论岩溶发育及演化规律,建立研究区古岩溶差异化发育、演化模式;从海平面变化、岩石性质、古气候、构造演化等角度讨论典型岩溶作用的形成机制及主控因素,解析典型岩溶作用形成的储集体在后期埋藏过程中充填物的流体地球化学特征及差异化保存机理,最后进行有利岩溶储层分布预测。主要取得了如下研究成果:(1)将四川盆地及周缘划分为川北、川东-湘鄂西、川中与川西南4个岩溶分区,识别出同生期岩溶、准同生期岩溶、埋藏岩溶、加里东-海西期顺层岩溶、燕山期以来改造形成的岩溶5大岩溶类型并建立相应的识别标志。不同分区主要的岩溶作用类型、叠置存在显著差异性,其中川北地区主要发育同生期岩溶,局部叠置较弱的燕山期以来改造形成的岩溶;川东-湘鄂西地区以同生期岩溶、准同生期岩溶为主,叠置燕山期以来改造形成的岩溶;川中地区为在同生期岩溶、准同生期岩溶作用的基础上叠置加里东-海西期顺层岩溶;川西南地区主要为同生期岩溶、埋藏岩溶,局部叠置加里东-海西期顺层岩溶和燕山期以来改造形成的岩溶。同生期岩溶、准同生期岩溶分布范围广泛,其他类型岩溶作用影响范围相对局限。(2)解剖不同研究区岩溶发育规律,建立起川北地区以颗粒滩为代表的颗粒岩类同生期古岩溶发育演化模式并勾勒出浅埋藏期白云石充填溶蚀孔洞→加里东-海西期白云石充填溶蚀孔洞的致密化演化过程。建立川东-湘鄂西地区同生期、准同生期岩溶发育模式,提出台地内部为“岛屿型”、台地边缘为“海岸型”的准同生期岩溶发育模式。建立起川中地区同生期岩溶、准同生期岩溶叠置加里东-海西期顺层岩溶改造模式,认为远离古隆起的地区岩溶改造弱,向东岩溶范围局限在华蓥山断裂以西的地区。建立起川西南地区以潮坪为代表的微晶岩类同生期古岩溶发育演化模式并勾勒出准同生期白云石充填溶蚀孔洞→浅埋藏白云石充填溶蚀孔洞→加里东末期-海西期方解石充填溶蚀孔洞的致密化演化过程。(3)总结典型岩溶作用的控制因素,认为同生岩溶主要受控于次级海平面短暂下降,四级甚至五级海平面下降过程中,颗粒滩及云坪暴露发生同生期岩溶;准同生岩溶分布与规模受龙王庙组末期海平面下降暴露、岩石性质、古气候条件控制,龙王庙组末期海退暴露时间短,暴露的地层岩性为岩溶分异作用弱的白云岩,干燥炎热的古气候条件制约了岩溶作用的发育强度与规模;与达州-开江古隆起对比分析认为川中“暴露型”古隆起是加里东-海西顺层岩溶的发育基础水文地质背景,先期形成的溶蚀孔洞是后期岩溶水叠加改造的有利通道,同时加里东-海西拉张断裂利于加里东-海西期顺层岩溶作用发育;盆地东缘的燕山期以来差异性抬升是燕山期以来改造形成的岩溶主要控制因素。(4)讨论川北地区同生期岩溶孔洞及川东南地区准同生岩溶充填物的流体性质,岩溶储集空间差异化保存机理。认为川北地区同生期岩溶形成的孔洞在油气大量生成运移之前被两期白云石充填致密,两期流体均受到大气淡水的影响,在浅埋藏阶段早期富含Ca Mg(CO3)2流体为相对封闭的还原环境,晚期富含Ca Mg(CO3)2流体受加里东-海西期裂缝的影响处于相对开放体系。川东-湘鄂西的龙王庙组岩溶层表现出相对较弱充填状态,这与进入深埋藏后有酸性流体进入准同生岩溶层的原因有关。(5)川东-湘鄂西地区有利岩溶储层发育区位于台地边缘松桃-溶溪、桑植-慈利一线、台地内部川东南习水-金沙一线,盆地内部丰都-忠县一带的颗粒滩地层中;川北地区有利岩溶储层发育区位于西充-巴中的颗粒滩相、达州-开江古隆起控制的颗粒滩相,以及北缘城口-巫溪一带的高能相带中;川中地区有利岩溶储层发育区发育区位于古隆起轴部及斜坡带顺层改造岩溶区;川西南地区有利岩溶储层发育区位于老龙1井-宫深1井一带。