宣汉-达县地区飞仙关组优质白云岩储层形成与保存机制

发布时间：2020-07-24 22:26

【摘要】：川东北地区二叠系-三叠系白云岩储层广泛发育,是我国海相层系天然气勘探开发的重要领域,陆续发现了普光、元坝、罗家寨等一系列大中型气田。宣汉-达县地区飞仙关组发育有巨厚层白云岩储层,白云岩岩石结构和孔隙类型多样,经历了高温高压和超深的埋藏条件,仍保存大量孔隙。因此,宣汉-达县地区飞仙关组是研究深层白云岩储层形成和保存机制的理想场所。本文基于岩石学、岩石地球化学和岩石物理学技术手段,对储层的岩石类型、孔隙结构和白云岩储层的分布进行了详细表征和刻画,对白云岩和各种成岩组构的成因进行了深入探讨,揭示了早期矿物稳定化作用和白云岩化作用下储层孔隙的成因,阐明了晚期固体沥青和方解石胶结物的差异充填作用下储层的改造和保存机制。研究结果表明:(1)宣汉-达县地区飞仙关组存在两个三级层序,优质白云岩储层发育在台地边缘第一个三级层序中上部,储层段下部岩石微相为鲕粒滩,储层段上部岩石微相为滩后潮坪。储层段白云岩中五种白云石类型:泥微晶白云石、细-中晶白云石、重结晶白云石、加大边白云石和白云石胶结物。五种类型的白云石组成了三种岩石结构的白云岩:原岩组构保存的鲕粒白云岩、原岩组构半保存的残余结构鲕粒白云岩、组构完全破坏的晶粒结构白云岩。(2)岩石学观察、高压压汞测试表明,白云岩储层发育三种不同尺度的孔隙类型,大尺度孔隙类型包括粒间孔、粒内溶孔和自形白云石晶间孔,中尺度孔隙类型为白云石碎片之间的孔隙,小尺度孔隙类型为它形白云石晶间孔和晶内孔。原岩结构保存的鲕粒白云岩和残余结构鲕粒白云岩中发育粒内溶孔、粒间孔和微晶间孔,而晶粒结构白云岩中发育晶间孔、白云石碎片之间的孔隙和自形白云石晶内孔。(3)现今储层的岩石结构和孔隙结构主要形成于早期矿物稳定化作用和白云岩化作用。大气淡水成岩作用驱动的矿物稳定化过程伴随溶蚀作用和胶结作用,高频层序地层学分析表明,该过程发生于准同生期高频短暂暴露期间,在飞仙关组第一个三级层序的高位体系域鲕粒滩和滩后潮坪沉积中造成了不同孔隙类型的旋回性分布。岩石学和地球化学证据表明,飞仙关组优质储层段白云岩形成于第一个三级层序沉积的海平面低位期,干旱气候条件下在台地内部形成的蒸发卤水发生回流,对回流路径上的台地边缘鲕粒滩和滩后潮坪进行白云岩化作用。白云岩化流体流动路径上的白云岩岩石结构的演化规律符合经典的卤水渗透回流白云岩化模式:卤水流动路径上白云石晶粒逐渐增大;在靠近卤水源的台地边缘内侧过白云岩化现象导致孔隙度降低,在远离卤水源的台地边缘外侧斜坡带未发生白云岩化作用,只有卤水流动路径中段的台地边缘白云岩发育了最高的孔隙度。(4)储层的改造作用主要是含硫固体沥青和晚期方解石胶结物的差异充填。岩石学和地球化学信号指示白云岩储层形成之后,古油藏中原油裂解和TSR作用产生了含硫固体沥青;另外,从邻近灰岩地层侵入的压溶流体和TSR产生的流体分别沉淀出一期方解石胶结物。应用图像分析软件对成岩组构的相对含量进行了定量统计,发现含硫固体沥青的充填造成古孔隙度降低0~35%,且中等古孔隙度(6%~14%)样品中沥青的充填强度大于低古孔隙度(6%)和高古孔隙度(14%)的样品;而晚期方解石胶结物对储层的破坏主要发生在滩后潮坪白云岩中,鲕粒滩白云岩中孔隙由于缺乏晚期方解石胶结物而得到更好的保存。
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P618.13
【图文】：

分布图,长兴组,多成因,白云岩

中国地质大学博士学位论文的发育可能比我们想象的要普遍得多。长兴组－飞仙关组白云岩孔洞可见充中发育有一系列热液成因的组合矿物，表明储层孔隙的形成可能与深部热流蚀有关，白云岩可能为热液成因（刘树根等, 2008）。张学丰（2009）对普光长兴组－飞仙关组的研究认为，糖粒状白云岩的形成与局部发育的断裂带及活动相关。纵观四川盆地长兴组－飞仙关组白云岩成因的研究进展，可以看出以下特1) 几乎所有有关白云岩成因的重要科学问题(如白云岩化流体性质和来源岩形成环境和水文动力学机制因)均存在争议。这些争议可能与研究者的工区、研究对象、资料基础和研究思路不同有关，但也在一定程度上揭示了白云因的复杂性（图 1.1）。碳酸盐岩台地发育期，不同沉积环境和古地貌沉积的盐岩发生白云岩化的先期条件不同，且早期近地表相对开放环境中形成的白，后期可能再次叠加埋藏成岩过程中的白云岩化作用，即多类型和多期次白化作用的结果（郑荣才等, 2008）。

白云岩,岩石结构,四川盆地,飞仙关组

8 李杰：宣汉-达县地区飞仙关组优质白云岩储层形成与保存机制的平均孔隙度（黄勇等, 2013）。飞仙关组白云岩三种类型均发育，颗粒结构以粒内孔、粒间孔为主，晶粒结构以晶间孔为主，而残余结构粒间孔、粒内孔和晶间孔均发育；飞仙关组白云岩最大孔隙度高达 28.9%（Hao et al., 2015）。建南气田飞三段细晶白云岩平均孔隙度为 7.84%，明显好于颗粒灰岩 1.67%的平均孔隙度（Wang et al., 2015）。

白云岩,灰岩储层,四川盆地,物性

四川盆地二叠-三叠系白云岩与灰岩储层物性

【相似文献】