南方震旦系灯影组热液白云岩化及其对储层形成的影响研究——以黔中隆起为例

我国南方地区,特别是四川盆地震旦系灯影组是我国当前高演化天然气勘探的热点,以黔中隆起为例,新揭示了其中发育的热液白云岩化现象,并探讨了其对储层形成的影响。研究区灯影组白云岩溶蚀孔洞或裂缝中见有白云石、石英、沥青充填,其中一种充填的粗晶白云石具有弯曲晶面、波状消光特征,在岩石学特征上初步反映热液成因。地球化学特征进一步揭示了这种热液成因。不同采样位置热液白云石样品中流体包裹体均一温度平均为157.5 ℃～205.8 ℃,最高为253.5 ℃。热液白云石具有较轻的氧同位素组成,δ¹⁸O_PDB 位于 -15.3‰～-8.6‰之间,平均值为 -11.2‰;较高的⁸⁷Sr/⁸⁶ Sr比值（0.709 445～0.713 131）,其平均值为0.710 843,在稀土元素组成上,热液白云石具有典型的Eu正异常的特点,δEu值为1.11～7.46,平均值为2.37。因此,灯影组热液白云石发育。热液活动对储层形成具有积极影响,主要体现在对充填在早期岩溶孔洞和构造裂缝中的白云石产生了溶蚀作用,溶蚀孔中见沥青充填,反映为油气运移通道和聚集空间。因此,热液溶蚀改造作用对我国南方地区震旦系灯影组及下古生界碳酸盐岩储层发育可能具有重要意义,值得加强探索研究。     

川中地区震旦系灯影组储层特征及其主控因素

提要：采用宏观和微观相结合的方法,对川中地区震旦系灯影组地层研究表明,其储集岩类型主要为溶蚀（假）角砾岩、粉晶白云岩、藻白云岩和砂屑白云岩,储集空间以溶蚀孔洞为主,储集物性较差,为低孔低渗型储层,储层类型以裂缝-孔洞型为主。研究区岩溶储层的发育及演化受到沉积作用、成岩作用以及构造作用的共同控制。相对较强水动力环境形成藻白云岩、粉晶白云岩和颗粒白云岩,发育原生孔隙,为后期强烈岩溶作用提供了良好的物质基础。两幕铜湾运动使灯影组地层抬升,长时间暴露于地表,接受大气淡水、混合水改造,发生表生期岩溶作用。在近地表处形成风化壳,大气淡水、混合水通过风化壳继续溶蚀下覆地层,局部地层溶蚀强烈,垮塌形成岩溶角砾岩,同时在下覆地层中形成大量溶蚀孔洞等次生孔隙。沉积作用和成岩作用为次生孔隙的形成提供了有利条件,改善了储层的储集性能,而后期多期次构造作用产生大量裂缝,大大提高了储集岩渗透率。     

塔中隆起奥陶系古岩溶储层发育特征

塔中隆起奥陶纪经历了加里东、海西多期构造演化阶段,形成了中央潜山带、斜坡带、台缘坡折带3个勘探领域,发育了具有鲜明特色的奥陶纪碳酸盐岩古岩溶.本文以钻井、岩心资料为基础,系统总结了3个领域岩溶储层发育特征和控制因素.中央潜山带构造改造强,奥陶系叠加了加里东、海西多期岩溶,岩溶作用强度大,但充填作用亦较强烈.斜坡带构造活动相对较弱,地层层序保存较全,岩溶作用总体较弱,T74、T72两个区域性不整合面控制岩溶发育.台缘坡折带上奥陶统为礁滩复合体沉积,具有形成优质岩溶储层的沉积基础,发育风化壳岩溶和同生岩溶两种类型,形成了沿礁滩相地层广泛发育的岩溶储层,构造和沉积共同控制该勘探领域的岩溶发育.     

川北地区震旦系灯影组储层特征与主控因素

近年来,四川盆地震旦系灯影组的油气勘探开发不断深入推进,川北地区作为后续勘探接替区,其灯影组储层的相关研究亟待进行。综合川北地区灯影组的地层、岩石及矿物特征,采用分析化验等手段揭示其储层特征,结果表明:灯二段、灯四段为川北地区灯影组储层发育层段,颗粒粘连白云岩、叠层状微生物白云岩和粉晶白云岩为主要储集岩类,次生溶孔、溶洞为主要储集空间;灯影组储层类型多样,发育孔-洞型、孔隙型、孔隙-裂缝型及溶洞型储层,以孔隙-裂缝型储层质量最佳。储层发育特征表明:滩丘沉积是灯影组储层发育的物质基础,后期岩溶改造是储层发育的关键;灯二段滩丘厚度相对更大,而储层物性相比灯四段较差。基于宏观储层演化和微观孔隙特征,建立了川北地区灯影组2种储层发育模式:灯二段以表生岩溶为储层发育的主控因素,见有不同期次白云石胶结和上覆地层细粒沉积物充填;灯四段以埋藏溶蚀为储层发育的主控因素,存在广泛的重结晶造成的溶蚀、溶蚀流体中硅质组分对孔隙的充填、以及溶蚀孔隙中沥青对储层的保护。依据不同的岩溶模式,可预测灯二段、灯四段有利储层的发育位置:在潜流带与滩丘沉积体叠加的部位,灯二段储层发育最佳;自顶部向下,自台缘向台内,灯四段储层质量逐渐下降。     

川西地区中三叠统雷口坡组古岩溶储层特征及发育主控因素

受中三叠世末印支运动早期的影响,川西地区中三叠统碳酸盐岩普遍受到剥蚀和岩溶作用。通过多口井和多个露头剖面的岩心、岩屑观察分析和地球化学分析表明,该区中三叠统雷口坡组顶,古表生岩溶特征明显。古岩溶作用为雷口坡组顶储层的发育创造了条件,雷口坡组上部发育了一套岩溶孔隙型储层,主要分布于四段上亚段,在新场地区储层段累计厚度达38～75m,岩性主要为微—粉晶白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩、(藻)砂屑白云岩及(藻)砂屑灰岩等,以Ⅱ—Ⅲ类储层为主。认为该套储层的发育主要受岩性组合、微古地貌及埋藏期岩溶作用控制。     

四川资阳及邻区灯影组古岩溶特征与储集空间

本文通过对资阳地区灯影组钻井岩心的宏观、微观及地球化学特征的研究发现，灯影组曾受到多期不同程度岩溶作用的改造，形成了一系列特征的岩溶标志。根据岩溶期次及与储集空间发育的关系等进一步将岩溶划分为同生－准同生期、表生期、中－深埋藏期、褶皱期四种岩溶类型。现今灯影组天然气的储集空间主要受到岩溶作用的控制，是多期岩溶作用长期叠加的结果。     

四川盆地高石梯地区灯影组四段顶岩溶古地貌、古水系特征与刻画

四川盆地灯影组白云岩岩溶孔洞储层发育,在四川盆地威远、资阳及高石梯-磨溪地区发现了大型气田。但是该套储层非均质强,储层预测困难,需要进一步从岩溶地质理论出发,恢复岩溶古地貌、古水系,从而掌握该套储层发育分布规律,指导进一步勘探开发。本文选用印模法恢复了高石梯地区灯四顶岩溶古地貌,并结合现代岩溶学和岩溶动力学理论,划分了岩溶台地、岩溶缓坡地和岩溶盆地3类二级地貌单元。应用现代岩溶分类方法,根据微地貌组合形态,对二级地貌作精细刻画,划分了6种三级地貌单元,最后根据岩溶动力学、岩溶水文地质学在高石梯地区刻画出北部、西部和东南部三大水系。认为岩溶缓坡,位于径流区,水动力条件最强,孔洞最发育,是储层勘探方向。精细的古地貌、古水系的刻画对促进高石梯地区灯影组油气勘探开发具有重要实际意义。     

川东地区震旦系灯影组储层特征及其控制因素

采用宏观和微观相结合的 方法,通过扫描电镜、阴极发光等手段,分析川东地区震旦系灯影组钻井、岩心和露头剖面样品的镜下岩石学特征,研究川东地区震旦系灯影组白云岩储层的特征及控制因素。研究结果表明灯影组白云 岩储层主要发育在灯二段和灯四段,主要储集岩类型为微生物白云岩、颗粒白云岩和距两期风化壳0~200 m范围内的角砾白云岩和溶孔白云岩;储集空间以次生的孔、缝、洞为主,主要为粒间溶孔、粒内 溶孔、次生晶间孔、构造裂缝、溶洞等。沉积环境是影响灯二段储层发育的主要因素,其有利储集相带主要是位于水动力能量较强的或有利于造礁生物繁殖的高能颗粒滩和微生物云坪沉积环境;溶蚀作 用,特别是古岩溶作用是灯四段储层发育的主要因素。早期的桐湾运动形成了灯影组的大规模孔洞,而其后的构造运动则建立了研究区内特别复杂的孔隙－洞穴－裂缝系统。     

湘鄂西地区寒武系娄山关组古岩溶储层及其发育控制因素

为了掌握湘鄂西地区寒武系娄山关组储层发育特征及其控制因素,通过典型露头调查、岩溶充填物地球化学测试、岩石薄片鉴定及物性测试等,对该储层进行了多方位研究,得出以下结论:（1）储层岩性以白云岩为主,属孔洞—裂缝型储层,储集空间主要表现为溶蚀孔洞、晶间孔隙、粒间溶孔、裂溶缝等;（2）储层溶蚀作用不受岩石组构控制,属于非组构选择性溶蚀,溶蚀孔洞多沿层面发育,分布大都在不整合面以下约20 m范围内,而且随着深度的增大,孔洞丰度也越小;（3）娄关山组上部地层不整合面不仅是油气运移的良好通道,同时也是有机质生烃聚集成藏的有利场所;（4）储层的发育主要受地质构造、气候环境及地层岩性控制;不整合面及多期次的构造裂缝,为溶蚀孔洞发育创造了很好的条件,但由于沉积间断期气候炎热和较干旱,地表水不是非常丰富,大气淡水淋滤作用较弱,而且储层岩性本身主要为粉、细晶白云岩,不大有利于水岩作用,因而储层不具备形成大中型岩溶缝洞系统的环境物质条件;（5）尽管储层未能形成有规模的古岩溶缝洞系统,但由于其溶蚀孔洞发育并有古化壳存在,因此它仍是中上扬子海相下组合油气勘探中重要的储层之一。      

鄂西渝东地区震旦系灯影组古岩溶作用特征

鄂西渝东地区中寒武统蒸发岩类盖层之下的震旦系灯影组海相岩溶地层是我国南方的重要勘探目的层。基于野外地质调查、系统薄片观察以及地球化学资料,认为这一地区存在桐湾运动两个幕次的隆升过程以及相关的古岩溶作用。在灯影组上部和中部分别形成了1个和2个洞缝带,其充填作用规律性强,以化学沉淀充填为主。上部洞缝带依次被泥晶白云石、微晶白云石以及粉晶至粗晶白云石三期充填,而中部的两个洞缝带依次被泥晶白云石、微晶白云石、纤状白云石以及粒状白云石四期充填。初步认为这些充填物发育与否主要受下渗的饱和碳酸盐流体的流动路径、流速等因素控制,残存孔隙是现今储集层的主要储集空间。灯影组古岩溶型储层应是今后这一地区油气勘探中需要关注的重点之一。     

黔北震旦系灯影组顶部古风化壳特征及油气意义

古风化壳对岩溶储层的形成及油气运聚成藏具有重要的意义。野外地质调查发现黔北震旦系灯影组顶部普遍发育一套黄褐色渣状粘土层,地球化学特征表现为MgO的淋失和SiO2、Al2O3、Fe2O3、Fe2O、P2O5、TiO2不同程度的相对富集,为震旦纪末桐湾运动所形成的古风化壳。该风化壳在不同相带发育程度不尽相同,造成了下伏岩溶储层的差异。台地边缘相区受后期构造抬升影响显著,原生孔隙发育,有利于大气水下渗,岩溶作用强,改善了下伏颗粒白云岩储层,形成了大量的溶蚀孔洞、粒内溶孔、粒间溶孔和裂溶缝;其他相区受岩溶作用改造弱,储层物性较差。因此,黔北隐伏的灯影组滩相-风化壳区应为下阶段油气勘探的重点区域。     

川中地区震旦系灯影组优质储层的形成条件研究

为了弄清川中地区震旦系灯影组优质储层的形成条件,为该区油气的后期勘探和开发布署提供理论支持。以岩心观察、铸体薄片观察、地球化学测试资料、钻井资料和测井资料等生产测试资料为基础,对优质储层的形成条件进行综合分析,发现储集空间是由次生的孔、洞和缝组成,其中,沿藻纹层分布的溶孔、溶洞和溶缝是优质储层。研究表明优质储层是在沉积、成岩和构造共同作用下形成的,藻坪微相是基础,桐湾构造运动提供了必要的有利条件,表生岩溶作用是储层形成的关键。     

黔中某矿区灯影组断控白云岩富水性差异研究及防治水意义

黔中地区矿床水文地质条件复杂,磷矿的主要充水层灯影组富水性中等至强,矿坑突水严重影响区域磷矿资源的安全开采。因此,掌握该区域灯影组的富水性特征极为重要。文章依托贵州省2020年矿产资源大精查项目资料,采用研究与生产相结合、典型矿区解剖的方法开展该矿床灯影组富水性研究。结果表明：黔中地区大湾磷矿为顶板直接充水的岩溶矿床,充水层灯影组的岩性、结构以及断裂构造是控制矿床充水条件的主要因素,灯影组含水性和透水性具有明显的“平面分块”和“垂向分层”的分布规律。充分利用该特征对于矿井防水设计并指导矿山开采,对保障黔中磷矿安全生产、降低开采成本具有重要意义。     

震旦系灯影组白云岩多级次岩溶储层叠合发育特征及机制

受加里东早期桐湾运动一幕和二幕强烈构造抬升运动影响,震旦系灯影组二段和四段白云岩顶部分别遭受了强烈长期区域性不整合面岩溶作用。除顶部不整合面岩溶之外,灯影组二段和四段白云岩层内部也都见有多个具有层状特征的短期岩溶发育段,与灯影组二段和灯影组四段沉积过程中多个短期构造抬升沉降旋回有关,在四级层序界面下发育。在短期构造抬升事件影响下,相对海平面下降,白云岩暴露地表,发生同生/准同生期短期层内岩溶作用;形成多个几米至十几米厚的白云岩层内岩溶孔洞发育段;岩溶孔洞发育段之间为短期构造沉降期间较深水环境下沉积形成的致密泥晶白云岩、泥质白云岩或硅质白云岩层。四川盆地北部南江县映水坝剖面灯影组二段和四段分别识别出4层和8层层内短期岩溶发育段;川中乐山-龙女寺隆起钻井对比在灯影组二段白云岩中识别出6层层内短期岩溶发育段。白云岩层内的多个同生/准同生期短期岩溶发育段在垂向上的叠加形成了现今灯影组具有较大厚度的白云岩储层。桐湾一幕和二幕长期不整合面岩溶作用使灯影组二段或四段内部的短期岩溶层储集性能进一步改善。     

川中灯影组碳酸盐岩岩溶地层测井响应特征

川中磨溪-高石地区震旦系灯影组受桐湾运动Ⅰ幕和Ⅱ幕的影响,致使灯二段及灯四段顶部遭受风化剥蚀,区内大规模发育的溶蚀孔洞在测井曲线上具有明显的响应特征。通过对研究区的钻井、常规测井及FMI成像等资料分析,将研究区岩溶剖面从上而下分为地表岩溶带、垂直渗流岩溶带、水平潜流岩溶带及深部缓流岩溶带。研究表明,地表岩溶带由风化残余物杂乱堆积而成,水平潜流岩溶带顺层孔洞发育,二者是研究区储层最为发育层位;渗流岩溶带储层较发育,深部潜流带储层不发育。从区域上看,研究区位于古岩溶斜坡带,从南西向北东方向,岩溶作用逐渐增强。     

资阳地区震旦系古岩溶作用及其特征讨论

在资阳地区震旦系灯影组的白云岩地层中发现了四川盆地又一含气区块,通过对地层资料、露头特征及构造史的分析研究,证实该储层为古岩溶作用的产物,在此基础上对古岩溶的分带性、旋回性及岩溶地貌特征进行了讨论,从而为储层特征研究及勘探预测奠定了基础。     

川东及其周缘地区下寒武统龙王庙组储集层特征与控制因素

根据薄片、阴极发光、扫描电镜、岩石物性等分析化验资料以及测井资料,对川东及其周缘地区下寒武统龙王庙组储集层特征与控制因素进行研究。结果表明:(1)龙王庙组储集层岩性主要为颗粒碳酸盐岩,其次是粉-细晶白云岩。(2)龙王庙组储集层储集空间主要为粒间(溶)孔、晶间(溶)孔、粒内溶孔,构造缝和溶蚀缝发育;储集层基质孔隙度值和渗透率值低,平均值分别为4.25％和6.25×10^-3μm²,储集层类型包括孔隙型和裂缝-溶孔型2种。(3)龙王庙组储集层的形成和分布可能受到沉积作用、成岩作用、埋藏过程等3种控制因素的共同影响:沉积作用提供了储集层发育的地质基础;成岩作用是影响储集层发育的关键因素;埋藏方式影响储集层的最终形成,是川东地区龙王庙组储集层质量差于川中及川东南地区的原因之一。(4)综合储集层的岩性、物性、厚度及分布范围,认为川东及其周缘地区龙王庙组储集层以局限台地内滩体最为有利,局限潮坪次之。     

四川南江地区灯影组白云岩优质储层的形成与演化

南江地区震旦系灯影组白云岩优质储层主要为潮坪或粒屑滩环境成因的藻白云岩、粒屑白云岩和重结晶成因的粉-细晶白云岩,现存储集空间都是与溶解作用和重结晶作用相关的晶间（溶）孔、粒间溶孔、特大溶孔、缝合线溶孔和残余岩溶孔洞等。通过对原生和后生控制因素研究表明,灯影组优质储层是经过5个演化阶段后的最终产物,主控因素为表生期大气淡水岩溶作用及深埋期埋藏溶蚀作用。原始的沉积微相和岩石类型控制着岩溶作用的强度,埋藏溶蚀作用主要是对岩溶孔洞进行溶蚀扩大或充填破坏。     

贵州瓮安震旦系灯影组磷矿沉积特征

震旦系灯影组是新发现的一个重要成磷层位,该层位磷矿床在国内较为少见。震旦纪灯影期是新发现的一个成磷时期,其含磷岩系具有独特的矿床地质特征。以贵州瓮安灯影组磷矿为例,从矿床地质特征、沉积环境、磷矿石特征及矿石组构等方面进行研究,结果表明:矿石为叠层石磷块岩,以胶状结构为主,少量碎屑状结构及放射状和波状层纹结构,构造为柱状及层纹状;矿石矿物主要为白云质胶磷矿,含少量重结晶微晶质磷灰石;化学成分主要为P2O5、Ca O、Mg O,总量在73.56%~87.9%,平均81.74%;矿床形成于陆棚浅海碳酸盐台地水下隆起边缘半局限盆地内的生物藻丘,隆起边缘的潮下局限环境是矿床形成的主要环境,矿床的形成与生物直接相关,为生物及生物化学成矿。