塔东地区寒武系白云岩储层特征及形成机理研究

摘要

本文综合利用钻井岩芯、地震、测井及测试等资料对塔东地区寒武系白云岩储层基本特征、储层地球化学特征及储层成因机制与模式进行了研究。本次研究取得的主要成果如下:
　　1.通过薄片观察、电子探针分析，在塔东地区寒武系白云岩储层中发现了羽毛状自生伊利石沉淀，丰富了区内热液作用的矿物学标志。
　　2.在岩芯薄片观察及阴极发光特征分析的基础上，结合碳、氧稳定同位素、微量及稀土元素、X衍射有序度分析，认为研究区寒武系白云岩储层经历了至少三期溶蚀作用:第Ⅰ期热液溶蚀作用、有机酸溶蚀作用、第Ⅱ期热液溶蚀作用;其中，第Ⅰ期热液溶蚀作用发生于早成岩期，对应加里东中期;第Ⅱ期热液溶蚀作用发生于中-晚成岩期，对应海西晚期。
　　3.通过岩芯薄片观察及阴极发光特征分析，认为区内寒武系存在五期破裂作用:①加里东中期构造-热液破裂作用，对应第Ⅰ期热液作用，主要表现为构造裂缝内鞍形白云石在阴极射线下近于不发光-发暗玫瑰色光，并且可被缝合线改造;②加里东晚期构造破裂作用，构造裂缝内方解石完全充填，阴极射线下不发光，切割缝合线;③海西早期构造破裂作用，构造裂缝内方解石完全充填，阴极射线下发暗桔黄色光，可被后期发亮桔黄色光方解石构造缝切割或被第Ⅱ期热液石英交代;④海西晚期构造-热液破裂作用，对应第Ⅱ期热液作用，缝内自生石英、亮桔红色光鞍形白云石、亮桔黄色光方解石充填;⑤印支期构造破裂作用，构造裂缝内方解石完全充填，阴极射线下发暗桔黄色光，切割上一期构造裂缝内发亮桔红色光鞍形白云石和发亮桔黄色光方解石。
　　4.通过岩芯及铸体薄片观察、发现塔东地区寒武系白云岩储层的储渗空间有:晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞、沿缝溶蚀孔隙;结合测井及测试分析，认为研究区寒武系白云岩地层存在两种类型的储层，分别为溶蚀孔隙型储层和溶蚀孔洞型储层。在测井曲线上，溶蚀孔隙型储层表现为:GR介于11-41API，电阻率介于110-2000Ω.m，AC介于45.5-49.3μs/ft，中子孔隙度介于0.56-0.82，DEN介于2.68-2.8 g/cm3;溶蚀孔洞型储层表现为:GR介于10-20API，电阻率介于10-1000Ω.m，AC介于49.9-53.5μs/ft，中子孔隙度介于0.8-2.9，DEN介于2.6-2.72g/cm3。发育分布上，两类储层都主要发育分布于上寒武统（累计厚度为513.52米占96.6％），其中，溶蚀孔洞型储层共发育43小层，累计厚度332.14米，占储层总厚度的62.48％;溶蚀孔隙型储层共发育35小层，累计厚度199.43米，占储层总厚度的37.52％;在纵向上，两类储层的发育均具有非均质性，同一纯白云岩段，有的能够成储层，有的则不能。
　　5.通过实测孔隙度、渗透率数据、测井解释孔隙度、压汞数据分析，结合“中石油碳酸盐岩储层分类标准”，认为区内寒武系白云岩溶蚀孔洞型储层为Ⅳ-Ⅲ类储层，溶蚀孔隙型储层为Ⅳ类储层。两类储层的孔-渗相关性差，孔隙喉道小，连通性差，岩性致密，非均质性强。
　　6.通过岩芯及薄片观察，发现研究区寒武系存在六种类型的白云石:①粉-微晶白云石;②粉-中晶它形脏白云石;③粉-中晶较自形白云石;④中-粗晶脏白云石;⑤中-粗晶较干净白云石;⑥鞍形白云石;结合各类型白云石的地球化学数据分析，认为区内寒武系白云石的成因机制包括:蒸发泵、渗透回流、浅埋藏、热液白云石化作用机制，并且同类白云石往往是多种成因机制叠加的产物。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 选题依据及研究意义

1．2 白云岩及白云岩储层研究现状

1．3 研究区研究现状及存在问题

1．3．1 塔东地区寒武系研究现状

1．3．2 存在问题

1．4 主要研究内容及思路

1．4．1 主要研究内容

1．4．2 研究思路

1．5 论文完成工作量

1．6 主要成果及认识

第2章 区域地质背景

2．1 研究区概况

2．2 研究区地层发育概况

2．3 研究区寒武系沉积相

2．4 研究区构造演化及断裂特征

2．4．1 塔东地区构造演化特征

2．4．2 塔东地区断裂发育特征

2．4．3 塔东地区岩浆活动及岩浆岩分布

第3章 塔东地区寒武系白云岩储层基本特征

3．1 储集岩石学特征

3．2 储渗空间类型与储层类型

3．2．1 储渗空间类型

3．2．2 储层类型

3．3 储层发育分布特征

3．3．1 储层测井响应特征

3．3．2 储层解剖与发育分布状况

3．4 储集物性及孔隙结构特征

3．4．1 孔隙度、渗透率特征

3．4．2 储层孔-渗关系特征

3．4．3 储层孔隙结构特征

第4章 塔东地区寒武系白云岩储层成岩作用及地球化学特征

4．1 成岩作用类型及成岩作用序列

4．1．1 成岩作用类型

4．1．2 成岩作用序列

4．2 白云石矿物学特征与成因类型划分

4．3 阴极发光特征

4．4 碳、氧稳定同位素特征

4．5 微量元素组成特征

4．6 有序度特征

4．7 稀土元素组成特征

4．8 包裹体特征

4．8．1 自生石英的包裹体特征

4．8．2 方解石的包裹体特征

第5章 塔东地区寒武系白云岩储层成因机制与模式

5．1 白云石化作用机制与模式

5．1．1 蒸发泵白云石化机制与模式

5．1．2 渗透回流白云石化机制与模式

5．1．3 浅埋藏白云石化机制与模式

5．1．4 热液白云石化机制与模式

5．2 溶蚀作用机制与模式

5．2．1 第Ⅰ期热液溶蚀作用机制与模式

5．2．2 有机酸溶蚀作用机制与模式

5．2．3 第Ⅱ期热液溶蚀作用机制与模式

5．3 破裂作用及其对储层的改造

5．3．1 破裂作用的期次

5．3．2 构造破裂作用对储层的改造作用

5．4 寒武系白云岩储层形成机制

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果