《深埋藏灘相白云巖儲(chǔ)層形成機(jī)理:以川中地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組為例》利用鉆井、測(cè)井、巖芯、分析化驗(yàn)等資料,對(duì)川中地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組開(kāi)展詳細(xì)的地層和沉積相研究,建立研究區(qū)沉積相模式及灘體演化模式:結(jié)合鑄體薄片、壓汞、CT掃描等研究手段將龍王廟組儲(chǔ)層進(jìn)行分類(lèi):通過(guò)巖相和地球化學(xué)分析,探討了白云巖化作用對(duì)儲(chǔ)層孔隙形成的影響;結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化史,通過(guò)地震、測(cè)井、巖芯、地化分析等研究手段對(duì)龍王廟組表生期巖溶作用的發(fā)育證據(jù)、特征、形成機(jī)理以及對(duì)儲(chǔ)層孔洞形成的影響進(jìn)行了探討,并建立研究區(qū)順層巖溶模式:結(jié)合上述研究,最終探討控制龍王廟組儲(chǔ)層發(fā)育的各種因素,總結(jié)儲(chǔ)層形成機(jī)理并建立了儲(chǔ)層成因演化模式。
《深埋藏灘相白云巖儲(chǔ)層形成機(jī)理:以川中地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組為例》適用于各大油田從事油氣田勘探的工程師、各科研院所進(jìn)行油氣儲(chǔ)層研究的工作人員,以及大專(zhuān)院校石油地質(zhì)學(xué)專(zhuān)業(yè)的師生參考使用。
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川中地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組是近年來(lái)我國(guó)海相碳酸鹽巖油氣勘探領(lǐng)域取得的大突破,也是四川盆地下古生界新發(fā)現(xiàn)的一套重要的含氣層。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)對(duì)龍王廟組的研究相對(duì)薄弱,認(rèn)識(shí)較淺,直到2012年川中磨溪區(qū)塊龍王廟組取得突破后才引起油氣勘探家的研究興趣。然而,當(dāng)前對(duì)龍王廟組的研究多集中在天然氣成藏方面,關(guān)于龍王廟組儲(chǔ)層的研究較少并且多停留在儲(chǔ)層特征的靜態(tài)描述上,缺少對(duì)其形成機(jī)理和動(dòng)態(tài)演化的深入研究。
本書(shū)針對(duì)川中地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組白云巖儲(chǔ)層的基本特征以及儲(chǔ)層形成機(jī)理等問(wèn)題,以巖相學(xué)、沉積學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)等學(xué)科理論為指導(dǎo),在分析四川盆地下寒武統(tǒng)龍王廟組沉積背景和構(gòu)造背景的基礎(chǔ)上,利用鉆井、測(cè)井、巖芯、分析化驗(yàn)等資料,對(duì)川中地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組開(kāi)展詳細(xì)的地層和沉積相研究,建立研究區(qū)龍王廟組沉積相模式及灘體演化模式;結(jié)合鑄體薄片、壓汞、CT掃描等研究手段對(duì)龍王廟組儲(chǔ)層基本特征進(jìn)行詳細(xì)描述,并根據(jù)儲(chǔ)集空間類(lèi)型將龍王廟組儲(chǔ)層進(jìn)行分類(lèi);根據(jù)對(duì)儲(chǔ)層孔隙產(chǎn)生的影響不同將龍王廟組成巖作用劃分為建設(shè)性成巖作用和破壞性成巖作用,并建立成巖序列;通過(guò)巖相和地球化學(xué)分析,對(duì)龍王廟組白云巖基巖和充填物白云石分別進(jìn)行成因分析.并探討白云巖化作用對(duì)儲(chǔ)層孔隙形成的影響;結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化史,尤其是樂(lè)山一龍女寺古隆起的演化,通過(guò)地震、測(cè)井、巖芯、地化分析等研究手段對(duì)龍王廟組表生期巖溶作用的發(fā)育證據(jù)、特征、形成機(jī)理以及對(duì)儲(chǔ)層孔洞形成的影響進(jìn)行探討,并建立研究區(qū)龍王廟組順層巖溶模式。結(jié)合上述研究,本書(shū)最終探討了控制龍王廟組儲(chǔ)層發(fā)育的各種因素,總結(jié)了儲(chǔ)層形成機(jī)理并建立了儲(chǔ)層成因演化模式。通過(guò)研究取得了如下幾點(diǎn)成果和新認(rèn)識(shí)。
(1)川中地區(qū)龍王廟組頂?shù)捉缇(xiàn)清晰,可劃分為上、下兩個(gè)亞段,分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)完整的四級(jí)海侵一海退旋回。受控于早寒武世的古地理格局和古氣候背景,研究區(qū)以發(fā)育蒸發(fā)一局限臺(tái)地沉積為主,進(jìn)一步可細(xì)分出澙湖、臺(tái)內(nèi)灘、碳酸鹽潮坪和混積潮坪四個(gè)亞相及若干微相,其中以臺(tái)內(nèi)灘的灘核微相儲(chǔ)集性能優(yōu)。龍王廟組沉積相展布受沉積期水下古隆起影響較大,臺(tái)內(nèi)灘常繞古隆起呈環(huán)帶狀分布,成為繞隆起邊緣灘。
。2)龍王廟組儲(chǔ)集巖類(lèi)多為顆粒白云巖、粉一細(xì)晶白云巖,儲(chǔ)集空間以粒間溶孔、晶間溶孔和溶洞為主,并發(fā)育孑L隙型、花斑孔洞型、溶洞型以及裂縫(復(fù)合)型四類(lèi)儲(chǔ)層,其中以花斑孔洞型分布最為廣泛。儲(chǔ)層在演化過(guò)程中主要經(jīng)歷了壓實(shí)壓溶、膠結(jié)充填、重結(jié)晶、白云巖化及多期溶蝕等成巖作用的改造,最終形成了現(xiàn)今的儲(chǔ)集面貌。
目錄
第1章引言1
1.1研究意義1
1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀3
1.2.1碳酸鹽巖儲(chǔ)層研究3
1.2.2白云巖化作用研究5
1.2.3碳酸鹽巖巖溶作用研究7
1.3主要研究?jī)?nèi)容和思路10
1.3.1研究?jī)?nèi)容10
1.3.2研究思路及技術(shù)路線(xiàn)11
1.4研究成果及亮點(diǎn)12
第2章區(qū)域地質(zhì)概況13
2.1區(qū)域位置及范圍13
2.2區(qū)域構(gòu)造特征14
2.2.1區(qū)域構(gòu)造旋回14
2.2.2樂(lè)山—龍女寺古隆起演化17
2.3勘探開(kāi)發(fā)概況20
2.3.1勘探概況20
2.3.2開(kāi)發(fā)概況21
2.4地層特征22
2.4.1區(qū)域地層概況22
2.4.2地層界限24
2.4.3地層劃分與對(duì)比26
2.4.4地層展布33
第3章沉積相特征36
3.1區(qū)域沉積背景36
3.2沉積相類(lèi)型與特征38
3.2.1混積潮坪38
3.2.2碳酸鹽潮坪42
3.2.3臺(tái)內(nèi)灘(水下古隆起邊緣灘)43
3.2.4澙湖49
3.3沉積相分布52
3.3.1縱向分布52
3.3.2橫向分布54
3.3.3平面分布59
3.4沉積相模式與演化62
第4章儲(chǔ)層特征65
4.1巖石學(xué)特征65
4.1.1顆粒白云巖65
4.1.2晶粒白云巖70
4.1.3其他非儲(chǔ)集巖類(lèi)72
4.2儲(chǔ)集空間類(lèi)型75
4.2.1孔隙75
4.2.2溶洞80
4.2.3裂縫82
4.3儲(chǔ)層物性特征83
4.3.1孔隙度83
4.3.2滲透率84
4.3.3孔滲關(guān)系85
4.4儲(chǔ)層類(lèi)型85
4.4.1孔隙型儲(chǔ)層86
4.4.2花斑孔洞型儲(chǔ)層88
4.4.3溶洞型儲(chǔ)層90
4.4.4裂縫(復(fù)合)型儲(chǔ)層91
4.5儲(chǔ)層分布91
4.5.1縱向分布91
4.5.2橫向分布92
4.5.3平面分布95
第5章儲(chǔ)層成巖作用98
5.1成巖作用類(lèi)型與特征98
5.1.1壓實(shí)、壓溶作用99
5.1.2膠結(jié)作用100
5.1.3充填作用101
5.1.4重結(jié)晶作用103
5.1.5白云巖化作用105
5.1.6溶蝕作用105
5.2儲(chǔ)層成巖序列105
第6章白云巖成因機(jī)理107
6.1白云巖(石)特征107
6.1.1基質(zhì)白云巖107
6.1.2充填白云石110
6.2地球化學(xué)特征111
6.2.1微量元素112
6.2.2碳、氧同位素115
6.2.3海水鹽度和溫度計(jì)算116
6.2.4包裹體溫度117
6.3白云巖沉積序列119
6.4白云巖平面分布119
6.5白云巖成因機(jī)理120
6.6白云巖化與孔隙成因關(guān)系124
第7章儲(chǔ)層溶蝕機(jī)理127
7.1同生—準(zhǔn)同生期大氣淡水溶蝕作用127
7.2表生期巖溶作用128
7.2.1巖溶作用依據(jù)128
7.2.2巖溶古地貌133
7.2.3巖溶發(fā)育特征135
7.2.4承壓順層巖溶機(jī)制137
7.2.5巖溶發(fā)育模式139
7.2.6順層巖溶與儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)系139
7.3埋藏期有機(jī)酸溶蝕作用140
7.3.1有機(jī)酸溶蝕成因142
7.3.2有機(jī)酸溶蝕與儲(chǔ)層孔隙的關(guān)系142
第8章儲(chǔ)層主控因素及形成機(jī)理144
8.1沉積作用奠定儲(chǔ)層發(fā)育物質(zhì)基礎(chǔ)144
8.1.1儲(chǔ)層發(fā)育受巖性直接控制144
8.1.2沉積期古隆起控制有利相帶145
8.1.3沉積旋回控制儲(chǔ)層縱向分布146
8.2成巖作用是儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵因素148
8.2.1白云巖化為后期溶蝕提供了良好條件148
8.2.2順層巖溶是溶蝕孔洞形成的主要?jiǎng)恿?48
8.2.3埋藏溶蝕是溶蝕孔洞得以保存的關(guān)鍵150
8.3構(gòu)造作用對(duì)儲(chǔ)層的優(yōu)化和改造150
8.4儲(chǔ)層形成機(jī)理與演化模式150
8.4.1儲(chǔ)層形成機(jī)理150
8.4.2儲(chǔ)層成因演化模式151
參考文獻(xiàn)154
《深埋藏灘相白云巖儲(chǔ)層形成機(jī)理:以川中地區(qū)下寒武統(tǒng)龍王廟組為例》:
1.揚(yáng)子旋回
揚(yáng)子旋回發(fā)生在震旦紀(jì)以前,主要包括晉寧運(yùn)動(dòng)和澄江運(yùn)動(dòng),以前者最為重要。晉寧運(yùn)動(dòng)是上揚(yáng)子地區(qū)發(fā)生在震旦紀(jì)以前最強(qiáng)烈的一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),它造成前震旦紀(jì)地槽褶皺回返,由于變質(zhì)和巖漿侵入作用使揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)普遍固結(jié)成為統(tǒng)一基底。晉寧運(yùn)動(dòng)還使上揚(yáng)子地區(qū)發(fā)育了安寧河、龍門(mén)山、城口等深大斷裂,這些斷裂控制了上揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西部及北部邊界,成為后期發(fā)展小地臺(tái)和地槽的分界線(xiàn)。澄江運(yùn)動(dòng)發(fā)生在早震旦世的中晚期,代表性界面是大涼山一帶列古六組和開(kāi)建橋組之間的平行不整合。該期火山活動(dòng)和巖漿侵入已延伸至盆地的西部和川中腹部,從而使前震旦系基底巖石和構(gòu)造更加復(fù)雜化。
2.加里東旋回
加里東旋回是古生代早期第一個(gè)構(gòu)造旋回,它包括桐灣運(yùn)動(dòng)、早加里東運(yùn)動(dòng)及晚加里東運(yùn)動(dòng)。桐灣運(yùn)動(dòng)發(fā)生在震旦紀(jì)末期,表現(xiàn)為大規(guī)模抬升,使燈影組上部受到不同程度的剝蝕,燈影組和寒武系之間為假整合接觸;早加里東運(yùn)動(dòng)發(fā)生在中、晚奧陶系之間,在四川表現(xiàn)不明顯;晚加里東運(yùn)動(dòng)涉及范圍廣、影響大,它使江南古陸東南面的華南槽谷區(qū)下古生界褶皺變形并全面回返,在揚(yáng)子準(zhǔn)臺(tái)地內(nèi)則出現(xiàn)隱伏深斷裂控制的大隆大拗以及斷塊活動(dòng)區(qū),這一時(shí)期形成了樂(lè)山一龍女寺古隆起和黔中隆起。
樂(lè)山-龍女寺古隆起是加里東運(yùn)動(dòng)在地臺(tái)內(nèi)部形成的、影響范圍最大的一個(gè)大型隆起,自西而東從盆地西南向東北方向延伸,該隆起和盆地中部硬性基底隆起帶有相同的構(gòu)造走向,而且在平面位置上也與之大體符合,具有延伸范圍廣、幅度大的特點(diǎn),組成該隆起核部最老地層為震旦系及寒武系,外圍拗陷區(qū)為志留系。
加里東運(yùn)動(dòng)在龍門(mén)山區(qū)表現(xiàn)也很明顯,加里東期龍門(mén)山斷裂帶東側(cè)的彭灌斷裂表現(xiàn)為強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng),形成天井山隆起帶。四川地區(qū)在加里東時(shí)期除發(fā)育有大型的隆起和拗陷外,不同組系的深斷裂活動(dòng)導(dǎo)致基底有低幅度的斷塊活動(dòng),這對(duì)后期構(gòu)造演化有很重要的影響。
3.海西旋回
海西旋回包括柳江運(yùn)動(dòng)、云南運(yùn)動(dòng)和東吳運(yùn)動(dòng)。柳江運(yùn)動(dòng)發(fā)生在泥盆系末期,在四川地區(qū)表現(xiàn)為上升運(yùn)動(dòng);云南運(yùn)動(dòng)發(fā)生在石炭系末期;東吳運(yùn)動(dòng)發(fā)生于早、晚二疊系之間,為地殼張裂活動(dòng)派生的升降運(yùn)動(dòng),造成地層缺失和上下地層組之間呈假整合接觸。經(jīng)過(guò)加里東運(yùn)動(dòng),以四川、黔北為主體的上揚(yáng)子古陸和康滇古陸連為一體,持續(xù)抬升。盆地內(nèi)除川東地區(qū)有中石炭統(tǒng)外,廣泛缺失泥盆、石炭系,只是到了地臺(tái)邊緣的龍門(mén)山地區(qū)和康滇古陸東緣才有發(fā)育的泥盆、石炭系,這是由于北東向及北西向張剪性深斷裂控制的斷塊的差異活動(dòng)所影響的。東吳運(yùn)動(dòng)使上揚(yáng)子準(zhǔn)臺(tái)地在經(jīng)歷了早二疊系海盆沉積以后再次上升為陸地,上下二疊系之間呈區(qū)域性假整合接觸。在晚二疊系早期,東吳運(yùn)動(dòng)在上揚(yáng)子地區(qū)還表現(xiàn)為地殼的張裂活動(dòng),并伴有大規(guī)模的玄武巖噴出,盆地西南部和康滇古陸可見(jiàn)到大規(guī)模的玄武巖,盆地內(nèi)部沿龍泉山、華鎣山及川東部分高背斜帶上也相繼發(fā)現(xiàn)有玄武巖和輝綠巖體,說(shuō)明當(dāng)時(shí)斷裂活動(dòng)的規(guī)模較大。
……