《深埋藏滩相白云岩储层形成机理:以川中地区下寒武统龙王庙组为例》利用钻井、测井、岩芯、分析化验等资料,对川中地区下寒武统龙王庙组开展详细的地层和沉积相研究,建立研究区沉积相模式及滩体演化模式:结合铸体薄片、压汞、CT扫描等研究手段将龙王庙组储层进行分类:通过岩相和地球化学分析,探讨了白云岩化作用对储层孔隙形成的影响;结合区域构造演化史,通过地震、测井、岩芯、地化分析等研究手段对龙王庙组表生期岩溶作用的发育证据、特征、形成机理以及对储层孔洞形成的影响进行了探讨,并建立研究区顺层岩溶模式:结合上述研究,最终探讨控制龙王庙组储层发育的各种因素,总结储层形成机理并建立了储层成因演化模式。
《深埋藏滩相白云岩储层形成机理:以川中地区下寒武统龙王庙组为例》适用于各大油田从事油气田勘探的工程师、各科研院所进行油气储层研究的工作人员,以及大专院校石油地质学专业的师生参考使用。
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川中地区下寒武统龙王庙组是近年来我国海相碳酸盐岩油气勘探领域取得的大突破,也是四川盆地下古生界新发现的一套重要的含气层。长期以来,国内对龙王庙组的研究相对薄弱,认识较浅,直到2012年川中磨溪区块龙王庙组取得突破后才引起油气勘探家的研究兴趣。然而,当前对龙王庙组的研究多集中在天然气成藏方面,关于龙王庙组储层的研究较少并且多停留在储层特征的静态描述上,缺少对其形成机理和动态演化的深入研究。
本书针对川中地区下寒武统龙王庙组白云岩储层的基本特征以及储层形成机理等问题,以岩相学、沉积学、储层地质学等学科理论为指导,在分析四川盆地下寒武统龙王庙组沉积背景和构造背景的基础上,利用钻井、测井、岩芯、分析化验等资料,对川中地区下寒武统龙王庙组开展详细的地层和沉积相研究,建立研究区龙王庙组沉积相模式及滩体演化模式;结合铸体薄片、压汞、CT扫描等研究手段对龙王庙组储层基本特征进行详细描述,并根据储集空间类型将龙王庙组储层进行分类;根据对储层孔隙产生的影响不同将龙王庙组成岩作用划分为建设性成岩作用和破坏性成岩作用,并建立成岩序列;通过岩相和地球化学分析,对龙王庙组白云岩基岩和充填物白云石分别进行成因分析.并探讨白云岩化作用对储层孔隙形成的影响;结合区域构造演化史,尤其是乐山一龙女寺古隆起的演化,通过地震、测井、岩芯、地化分析等研究手段对龙王庙组表生期岩溶作用的发育证据、特征、形成机理以及对储层孔洞形成的影响进行探讨,并建立研究区龙王庙组顺层岩溶模式。结合上述研究,本书最终探讨了控制龙王庙组储层发育的各种因素,总结了储层形成机理并建立了储层成因演化模式。通过研究取得了如下几点成果和新认识。
(1)川中地区龙王庙组顶底界线清晰,可划分为上、下两个亚段,分别对应两个完整的四级海侵一海退旋回。受控于早寒武世的古地理格局和古气候背景,研究区以发育蒸发一局限台地沉积为主,进一步可细分出澙湖、台内滩、碳酸盐潮坪和混积潮坪四个亚相及若干微相,其中以台内滩的滩核微相储集性能优。龙王庙组沉积相展布受沉积期水下古隆起影响较大,台内滩常绕古隆起呈环带状分布,成为绕隆起边缘滩。
(2)龙王庙组储集岩类多为颗粒白云岩、粉一细晶白云岩,储集空间以粒间溶孔、晶间溶孔和溶洞为主,并发育孑L隙型、花斑孔洞型、溶洞型以及裂缝(复合)型四类储层,其中以花斑孔洞型分布最为广泛。储层在演化过程中主要经历了压实压溶、胶结充填、重结晶、白云岩化及多期溶蚀等成岩作用的改造,最终形成了现今的储集面貌。
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第1章引言1
1.1研究意义1
1.2国内外研究现状3
1.2.1碳酸盐岩储层研究3
1.2.2白云岩化作用研究5
1.2.3碳酸盐岩岩溶作用研究7
1.3主要研究内容和思路10
1.3.1研究内容10
1.3.2研究思路及技术路线11
1.4研究成果及亮点12
第2章区域地质概况13
2.1区域位置及范围13
2.2区域构造特征14
2.2.1区域构造旋回14
2.2.2乐山—龙女寺古隆起演化17
2.3勘探开发概况20
2.3.1勘探概况20
2.3.2开发概况21
2.4地层特征22
2.4.1区域地层概况22
2.4.2地层界限24
2.4.3地层划分与对比26
2.4.4地层展布33
第3章沉积相特征36
3.1区域沉积背景36
3.2沉积相类型与特征38
3.2.1混积潮坪38
3.2.2碳酸盐潮坪42
3.2.3台内滩(水下古隆起边缘滩)43
3.2.4澙湖49
3.3沉积相分布52
3.3.1纵向分布52
3.3.2横向分布54
3.3.3平面分布59
3.4沉积相模式与演化62
第4章储层特征65
4.1岩石学特征65
4.1.1颗粒白云岩65
4.1.2晶粒白云岩70
4.1.3其他非储集岩类72
4.2储集空间类型75
4.2.1孔隙75
4.2.2溶洞80
4.2.3裂缝82
4.3储层物性特征83
4.3.1孔隙度83
4.3.2渗透率84
4.3.3孔渗关系85
4.4储层类型85
4.4.1孔隙型储层86
4.4.2花斑孔洞型储层88
4.4.3溶洞型储层90
4.4.4裂缝(复合)型储层91
4.5储层分布91
4.5.1纵向分布91
4.5.2横向分布92
4.5.3平面分布95
第5章储层成岩作用98
5.1成岩作用类型与特征98
5.1.1压实、压溶作用99
5.1.2胶结作用100
5.1.3充填作用101
5.1.4重结晶作用103
5.1.5白云岩化作用105
5.1.6溶蚀作用105
5.2储层成岩序列105
第6章白云岩成因机理107
6.1白云岩(石)特征107
6.1.1基质白云岩107
6.1.2充填白云石110
6.2地球化学特征111
6.2.1微量元素112
6.2.2碳、氧同位素115
6.2.3海水盐度和温度计算116
6.2.4包裹体温度117
6.3白云岩沉积序列119
6.4白云岩平面分布119
6.5白云岩成因机理120
6.6白云岩化与孔隙成因关系124
第7章储层溶蚀机理127
7.1同生—准同生期大气淡水溶蚀作用127
7.2表生期岩溶作用128
7.2.1岩溶作用依据128
7.2.2岩溶古地貌133
7.2.3岩溶发育特征135
7.2.4承压顺层岩溶机制137
7.2.5岩溶发育模式139
7.2.6顺层岩溶与储层发育的关系139
7.3埋藏期有机酸溶蚀作用140
7.3.1有机酸溶蚀成因142
7.3.2有机酸溶蚀与储层孔隙的关系142
第8章储层主控因素及形成机理144
8.1沉积作用奠定储层发育物质基础144
8.1.1储层发育受岩性直接控制144
8.1.2沉积期古隆起控制有利相带145
8.1.3沉积旋回控制储层纵向分布146
8.2成岩作用是储层形成的关键因素148
8.2.1白云岩化为后期溶蚀提供了良好条件148
8.2.2顺层岩溶是溶蚀孔洞形成的主要动力148
8.2.3埋藏溶蚀是溶蚀孔洞得以保存的关键150
8.3构造作用对储层的优化和改造150
8.4储层形成机理与演化模式150
8.4.1储层形成机理150
8.4.2储层成因演化模式151
参考文献154
《深埋藏滩相白云岩储层形成机理:以川中地区下寒武统龙王庙组为例》:
1.扬子旋回
扬子旋回发生在震旦纪以前,主要包括晋宁运动和澄江运动,以前者最为重要。晋宁运动是上扬子地区发生在震旦纪以前最强烈的一次构造运动,它造成前震旦纪地槽褶皱回返,由于变质和岩浆侵入作用使扬子准地台普遍固结成为统一基底。晋宁运动还使上扬子地区发育了安宁河、龙门山、城口等深大断裂,这些断裂控制了上扬子准地台西部及北部边界,成为后期发展小地台和地槽的分界线。澄江运动发生在早震旦世的中晚期,代表性界面是大凉山一带列古六组和开建桥组之间的平行不整合。该期火山活动和岩浆侵入已延伸至盆地的西部和川中腹部,从而使前震旦系基底岩石和构造更加复杂化。
2.加里东旋回
加里东旋回是古生代早期第一个构造旋回,它包括桐湾运动、早加里东运动及晚加里东运动。桐湾运动发生在震旦纪末期,表现为大规模抬升,使灯影组上部受到不同程度的剥蚀,灯影组和寒武系之间为假整合接触;早加里东运动发生在中、晚奥陶系之间,在四川表现不明显;晚加里东运动涉及范围广、影响大,它使江南古陆东南面的华南槽谷区下古生界褶皱变形并全面回返,在扬子准台地内则出现隐伏深断裂控制的大隆大拗以及断块活动区,这一时期形成了乐山一龙女寺古隆起和黔中隆起。
乐山-龙女寺古隆起是加里东运动在地台内部形成的、影响范围最大的一个大型隆起,自西而东从盆地西南向东北方向延伸,该隆起和盆地中部硬性基底隆起带有相同的构造走向,而且在平面位置上也与之大体符合,具有延伸范围广、幅度大的特点,组成该隆起核部最老地层为震旦系及寒武系,外围拗陷区为志留系。
加里东运动在龙门山区表现也很明显,加里东期龙门山断裂带东侧的彭灌断裂表现为强烈的上升运动,形成天井山隆起带。四川地区在加里东时期除发育有大型的隆起和拗陷外,不同组系的深断裂活动导致基底有低幅度的断块活动,这对后期构造演化有很重要的影响。
3.海西旋回
海西旋回包括柳江运动、云南运动和东吴运动。柳江运动发生在泥盆系末期,在四川地区表现为上升运动;云南运动发生在石炭系末期;东吴运动发生于早、晚二叠系之间,为地壳张裂活动派生的升降运动,造成地层缺失和上下地层组之间呈假整合接触。经过加里东运动,以四川、黔北为主体的上扬子古陆和康滇古陆连为一体,持续抬升。盆地内除川东地区有中石炭统外,广泛缺失泥盆、石炭系,只是到了地台边缘的龙门山地区和康滇古陆东缘才有发育的泥盆、石炭系,这是由于北东向及北西向张剪性深断裂控制的断块的差异活动所影响的。东吴运动使上扬子准台地在经历了早二叠系海盆沉积以后再次上升为陆地,上下二叠系之间呈区域性假整合接触。在晚二叠系早期,东吴运动在上扬子地区还表现为地壳的张裂活动,并伴有大规模的玄武岩喷出,盆地西南部和康滇古陆可见到大规模的玄武岩,盆地内部沿龙泉山、华蓥山及川东部分高背斜带上也相继发现有玄武岩和辉绿岩体,说明当时断裂活动的规模较大。
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