四川盆地东部寒武系龙王庙组地球化学特征及其古环境意义

在野外露头和镜下薄片研究的基础上,对四川盆地东部龙王庙组碳酸盐岩样品的主、微量元素和碳、氧同位素的组分含量、比值特征等地球化学指标进行系统分析,结果表明：龙王庙组19个碳酸盐岩样品的CaO含量高,集中在47.6%~68.3%之间,平均为59.09%;MgO含量变化大,分布在0.65%~12.8%之间,平均为6.17%;Na₂O 含量高,集中在0.89%~3.14%之间,平均为1.15%;K₂O含量较高,分布在0.03%~2.06%之间,平均为0.43%;相较于同期海水,δ¹³C值明显偏正,分布在-1.533‰~0.908‰之间,δ¹⁸O值明显偏负,分布在-4.957‰~-9.916‰之间,且两者不具相关性。进一步分析MgO/CaO、Sr/Ba、1 000×(Sr/Ca)、V/(V+Ni)等特征元素的比值及古盐度“Z”值、古温度“t”,发现龙王庙组为干热气候、贫氧_缺氧环境下形成的亚热带陆棚（离岸一定距离）沉积;沉积过程中,古气候、古水深、古盐度等表征参数均呈多段式变化,沉积晚期大气淡水作用显著,中期气候最为干热、水深最低、盐度最高,是四川盆地东部白云岩油气储集层最有利的发育时期。     

川北地区下寒武统龙王庙组混积特征及其对储层的影响

通过露头观察及室内薄片鉴定,将川北地区下寒武统龙王庙组混合沉积分为潮坪相相缘Ⅰ型、滩间海相相缘Ⅱ型、颗粒滩相相缘Ⅲ型及开阔海相事件Ⅰ型、开阔海相事件Ⅱ型混积。混积作用最强的潮坪相相缘Ⅰ型主要分布于龙王庙组底部、中部和顶部;而横向上,相缘型混积主要分布于西侧靠近陆源区的内缓坡地区,事件型混积主要分布于东侧远离陆源区的中（外）缓坡地区。川北龙王庙组整体表现为混积作用背景下北西—南东向碳酸盐岩缓坡沉积。混合沉积不利于颗粒滩的原始沉积,且较强混积作用减弱颗粒白云石之间的胶结作用,使得颗粒间抗压实效应降低,不利于原始孔隙的形成和保存;同时,石英稳定性较强,在酸性环境下难以发生溶蚀作用,降低了成岩中—晚期有机酸对储层的改善效果。川北地区龙王庙组不具备发育大规模颗粒滩叠加溶蚀型优质储层的地质条件。     

川北南江地区中下寒武统混积特征研究

中下寒武统是四川盆地北部潜在的重要油气勘探层位。以米仓山地区杨坝剖面为研究对象,通过详细的剖面实测和薄片鉴定,对南江地区中下寒武统混合沉积特征进行了研究。研究结果表明：研究区混合沉积特征宏观上表现为由陆源碎屑与碳酸盐交互沉积、陆源碎屑与混积物交互沉积、碳酸盐与混积物交互沉积和混积物本身的交互沉积构成的混积层系,微观上表现为同一岩层内由陆源碎屑组分与碳酸盐组分混合沉积所形成混积岩;混合沉积类型有渐变式混合沉积和复合式混合沉积,但是两种类型的混合沉积常相互叠加,频繁交替,形成类型复杂的混合沉积复合体。最后结合混合沉积的成因、沉积机理、产出部位及沉积环境等因素,建立了南江地区中下寒武统的混合沉积模式,进而对混合沉积的控制因素进行了讨论。     

四川盆地东部下寒武统龙王庙组白云岩类型及其成因

通过对四川盆地东部板凳沟剖面龙王庙组露头进行了密集采样（1块/m）,并根据X-衍射得到的白云石含量对样品进行筛选后,结合主微量元素、稀土元素及碳、氧同位素测试结果,系统分析了该地区白云岩的类型及其成因。分析结果表明,研究区发育两大类不同成因的白云岩。一类发育有序度低的泥-粉晶白云石,具有正相关的MgO和CaO含量,Mg/Ca值总体较高,且低Sr含量,高Fe,Mn含量,ΣREE+Y含量高,δEu和δCe负异常明显,δ¹³C与δ¹⁸O同位素值与同期海水形成的灰岩特征一致,发育于蒸发环境,为准同生的萨布哈白云石化作用和回流渗透白云石化作用的结果,且受到陆源碎屑混入的影响。而另一类发育粉-细晶白云石,MgO和CaO含量呈负相关,具有低Mg/Ca,高Sr,Fe,Mn含量,低ΣREE+Y含量,也同样具δEu与δCe负异常以及同期正常海水形成的灰岩的δ¹³C同位素值,但δ¹⁸O同位素值略低于同期海水形成的灰岩,这类白云石是浅埋藏白云石化作用形成的。结合白云岩的岩石学特征,认为研究区寒武系龙王庙组灰岩在沉积时,经历了准同生白云石化作用（包括萨布哈白云石化作用和回流渗透白云石化作用）,晚期叠加了浅埋藏白云石化作用,因此表现出的碳-氧同位素数据具有分区性。     

四川盆地下寒武统龙王庙组储集层形成与演化

通过野外露头、岩心和薄片观察,结合测井和实验测试资料,深入研究四川盆地下寒武统龙王庙组储集层特征、形成主控因素和演化过程,预测有利储集层分布。龙王庙组储集层以残余砂屑白云岩、鲕粒白云岩和晶粒白云岩为主,储集空间主要为溶孔和溶洞,平均孔隙度为4.28%,储集层平均厚度约36 m,以裂缝-孔洞型储集层为主。储集层形成受颗粒滩、准同生溶蚀和准同生白云石化作用控制。储集层经历4个演化阶段,孔隙形成期奠定储集空间类型和物性条件,表生岩溶期进一步改善储集层的物性,热液矿物充填期孔隙度减小,埋藏溶蚀和沥青充填期使储集层进一步致密化。基于储集层主控因素,预测华蓥山和龙泉山断裂之间的古地貌高带为最有利储集层发育区,广安—南充—剑阁一带有望取得勘探突破。     

四川盆地及其周缘下寒武统筇竹寺组细粒沉积特征与影响因素

四川盆地及其周缘下寒武统筇竹寺组页岩气资源丰富,已成为盆地重要的页岩气开发层段之一。受控于复杂的沉积格局,该区筇竹寺组粉砂质页岩纵向储层的岩相多样,非均质性强,制约了页岩气勘探和开发,因此亟需对其沉积特征、沉积相带和沉积模式开展研究。基于前期构造、层序地层研究认识,通过对矿物岩石、钻测井、地球化学和古生物等主要资料开展精细分析,明确四川盆地及其周缘早寒武世为海洋—古陆联合影响、水体深度中等、还原作用普遍发生的沉积背景,认为筇竹寺组主要沉积于滨岸相和陆棚相,并以陆棚相为主体,包括浅水陆棚亚相和深水陆棚亚相。通过对波浪和潮汐联合作用、海水蒸发作用、悬浮作用、上升洋流以及沉积古地貌等细粒沉积影响因素开展分析,结合沉积物空间分布特征,建立了四川盆地及其周缘筇竹寺组细粒岩沉积模式,即沉积初期差异沉降作用显著,层序厚度变化大,不同地区沉积特征及影响因素差异较大;沉积中期差异沉降作用不断减弱,层序厚度差异持续减小;沉积末期稳定沉降,进入“广盆”阶段,层序厚度趋于一致。     

川东寒武系龙王庙组白云岩地球化学特征、成因及油气意义

在岩石学、矿物学特征研究基础上,通过分析主、微量元素及碳、氧同位素特征,系统研究四川盆地东部寒武系龙王庙组白云岩地球化学特征及成因,并对其油气地质意义进行探讨。结果表明：龙王庙组白云岩多位于地层的中上部,晶粒白云岩广泛发育,颗粒白云岩发育程度低;白云岩的白云石百分含量在48.6%~75%;Mg/Ca值总体较低,并划分为MgO与CaO呈正相关性和负相关性2种类型;白云岩总体具有高Fe、Na和低Sr、Mn含量特征,仅部分白云岩Mn含量相对较高;相较于同期海水值,多数白云岩的δ¹³C值偏正,δ¹⁸O值偏负。结合区域地质背景及上述地球化学特征,研究认为四川盆地东部龙王庙组白云岩主要为渗透回流白云石化成因,蒸发浓缩白云石化、埋藏白云石化发育程度较低,整体上龙王庙组白云石化作用并不彻底;进一步总结川东地区龙王庙组白云石化模式,并结合沉积相带展布、白云石化对储集层控制作用等方面对有利储集层进行预测,指出川东地区龙王庙组白云岩有利储集层主要发育在齐岳山断裂带周缘。     

四川盆地下寒武统龙王庙组颗粒滩发育规律

四川盆地下寒武统龙王庙组是新近发现的迄今为止我国单体规模最大的特大型海相碳酸盐岩整装气藏,该气藏储层受碳酸盐岩颗粒滩相控作用明显。进一步了解该区颗粒滩的时空分布规律,对于更好地预测龙王庙组储层分布具有重要意义。为此,针对沉积古地貌、海平面变化及古水深等影响滩体发育的主控因素,以3口井结合2个野外剖面点作为实例,对该盆地龙王庙组颗粒滩纵向叠置关系和横向分布规律进行了研究,并取得以下认识:1龙王庙组沉积时期为缓坡沉积环境,分为内缓坡相、中缓坡相和外缓坡相,颗粒滩主要发育在内缓坡相和中缓坡相;2盆地内自西向东颗粒滩厚度逐渐变大,以发育白云岩滩逐步被石灰岩滩取代为特征;3颗粒滩纵向上主要发育砂屑云岩—泥晶云岩—泥质泥晶云岩、砂屑云岩—细粉晶云岩—泥质泥晶云岩、粉晶灰岩—砂屑灰岩—泥晶云岩—泥质泥晶云岩、鲕粒灰岩—泥晶灰岩等岩性组合;4颗粒滩横向上具有沿膏岩湖两侧呈条带状展布的特征,主要发育在缓坡隆起区,尤其是隆起区中的微地貌高地是滩体发育的有利区。     

四川盆地下寒武统龙王庙组沉积相与储层分布预测研究

寒武系龙王庙组白云岩已经成为四川盆地非常重要的天然气勘探领域,并在高石梯_磨溪地区发现了万亿方储量规模的大气藏,但对储层成因和分布规律认识不清已经成为制约龙王庙组白云岩勘探的瓶颈。基于露头地质调查、岩心和薄片观察、储层地球化学特征及储层模拟实验,对这套白云岩储层的特征、成因和分布规律做了深入的研究,取得2项认识:一是四川盆地寒武系龙王庙组可划分为上、下2段,编制了以段为单元的岩相古地理图2张,建立了碳酸盐岩缓坡沉积模式,颗粒滩主要分布于上段的浅缓坡;二是颗粒滩是龙王庙组白云岩储层发育的基础,同生溶蚀作用是龙王庙组颗粒滩储层孔隙发育的关键,受暴露面控制,埋藏期溶蚀孔洞不但有规模,而且主要沿同生期的孔隙带发育,具继承性,分布有规律可预测。龙王庙组白云岩储层成因地质认识揭示储层的发育不仅限于高石梯_磨溪构造表生岩溶发育区,全盆地广布的颗粒滩相沉积都是潜在的勘探对象。     

四川盆地安岳特大型气田下寒武统龙王庙组优质储层形成的主控因素

间孔,平均孔隙度为4.24%,平均厚度为36m,属裂缝-孔洞型储层及裂缝-孔隙型储层。储层发育的岩相古地理背景为内缓坡相,发育的物质基础是颗粒碳酸盐岩,其纵向演化及横向展布受颗粒滩亚相的控制。龙王庙组优质储层形成的建设性因素包括:①颗粒碳酸盐岩的粒间孔奠定了储集空间形成的基础;②准同生期大气淡水的淋滤溶蚀作用形成了大规模发育的溶蚀孔洞;③同时或稍后发生的准同期白云岩化作用有利于早期孔隙的保存;④加里东期表生岩溶作用改善了储集性能;⑤构造破裂及埋藏溶蚀作用进一步改善了储集性能。储层经历的破坏性作用主要为胶结作用及压实作用,其次为热液矿物充填及沥青充填。沉积及成岩作用综合分析确认,龙王庙组优质储层形成的必要条件是发育颗粒滩,准同生期大气淡水淋滤溶蚀作用、早期白云岩化作用和加里东期的表生岩溶作用分别决定了大面积分布孔洞型储层的形成、早期形成孔隙的保存和最优质孔洞型储层的形成。因此,龙王庙组优质储层形成的主控因素是“优势相带+准同生期大气淡水淋滤溶蚀作用+准同生期白云岩化+表生岩溶作用”。     

四川盆地安岳构造寒武系龙王庙组成岩矿物充填期次及油气成藏

四川盆地寒武系龙王庙组时代老,埋藏深,储层埋藏及成岩改造强烈,且受加里东、印支、喜马拉雅等重要构造运动的影响,油气成藏过程复杂。通过对龙王庙组岩心观察、岩石学类型分析、显微薄片的观察,结合阴极发光特征对成岩矿物的充填序列进行了识别和划分。以矿物的充填序列为基础,对不同期次成岩矿物中赋存的烃类流体包裹体特征进行了分析,对与其共生的盐水包裹体的均一温度进行测试,明确了龙王庙组油气藏的成藏期次,并结合安岳构造龙王庙储层热演化史,厘定了油气成藏时间。所识别出的5期白云石以及石英等成岩矿物捕获的流体包裹体,记录了5期油气成藏事件：第一期为中三叠世的古油藏充注;第二期为早侏罗世的古油气藏充注;第三期为中侏罗世的湿气藏充注;第四期为早白垩世晚期的干气藏充注;第五期为晚白垩世以来的气藏调整。喜马拉雅构造运动期的古气藏调整是龙王庙组气藏形成的重要时期,对应的时间约为40 Ma。     

川中地区中下寒武统风暴岩特征及沉积地质意义

川中地区下寒武统沧浪铺组上部、龙王庙组和中寒武统高台组下部发育风暴岩。风暴沉积构造主要有冲刷-充填构造、菊花状构造、风暴撕扯构造和丘状交错层理等。风暴沉积序列发育均不完整,以A+B+C、A+B、A+C和A+D为主,厚5~12 cm;风暴期次共发育5大期,且风暴岩与碎屑石英伴生,风暴期碎屑石英含量普遍高于风暴平息期;风暴岩横向连续性较好,自下而上风暴活动中心呈现出从MX202井区→GS10井区→MX21井区→MX202井区-NCH1井区的迁移特征,平面上形成了NE-SW向展布的3个厚度中心:MX202井-MX12井-MX17井区、GS10井-GS23井-GS26井区和NCH1井区。川中地区中下寒武统风暴岩的发现,指示着该时期研究区为风暴混积潮坪,在NE向的风暴潮流作用下,形成风暴潮汐砂脊,而后在砂脊障壁下形成潟湖;同时指示着沉积古地貌以磨溪地区为高地,分别向SW和NE缓斜,说明绵阳-长宁拉张槽的北段在沧浪铺组沉积晚期至龙王庙组沉积期已经关闭。     

川中地区龙王庙组花斑白云岩储层特征及成因机理

花斑白云岩是四川盆地下寒武统龙王庙组最主要的储集岩类,储集性能良好,发育广泛,不同岩石组分之间储集性能及含油气性具有明显差异。基于岩心观察、薄片鉴定、荧光反应、阴极发光与扫描电镜观察及地球化学特征等,对川中地区龙王庙组花斑白云岩储层特征及成因机理开展研究。结果表明：川中龙王庙组花斑白云岩呈暗色斑块(暗斑)与浅色基岩(白斑)不规则交错分布,暗斑部分孔隙发育但被沥青充填,白斑部分岩性致密孔隙不发育。川中地区龙王庙组花斑白云岩储层中识别出2类沥青,结合下寒武统龙王庙组埋藏史与热演化史可知,固体沥青主要来源于下寒武统筇竹寺组烃源岩,油质沥青主要来源于下志留统龙马溪组烃源岩。川中地区龙王庙组储层根据花斑形态及孔隙发育情况,划分为花斑孔隙型、花斑孔洞型、花斑岩溶型3种储层类型,不同储层类型具有不同的特征和成因：花斑孔隙型储层主要发育在晶粒白云岩中,储集空间以晶间溶孔为主,由大气淡水沿生物潜穴选择性溶蚀所形成;花斑孔洞型储层是由颗粒白云岩差异性溶蚀作用所形成,储集空间主要为粒(晶)间溶孔及溶蚀扩大孔、洞;花斑岩溶型储层主要发育在泥晶(砂屑)白云岩中,储集空间以溶缝和溶洞为主,成因与表生岩溶作用有关。     

川中地区龙王庙组优质储层发育的主控因素及成因机制

基于钻井、地震和测井等资料,研究川中地区下寒武统龙王庙组储层特征,分析优质储层发育的主控因素,建立优质储层发育模式。结果表明:①川中地区龙王庙组优质储层主要发育于局限台地相的台内颗粒滩中,以厚层块状颗粒白云岩为主;②储层主要的储集空间为溶孔、溶洞和裂缝,并根据储集空间的不同,可将储层划分为裂缝-溶蚀孔洞型、裂缝-溶蚀孔隙型和裂缝-晶间孔型3类,其中裂缝-溶蚀孔洞型储层质量好,为优质储层;③高石梯—磨溪古隆起控制了颗粒滩沉积,层间岩溶作用和准同生白云石化作用是优质储层发育的基础,而古隆起与颗粒滩、多期溶蚀作用和裂缝等因素的有效配置可形成优质储层;④古隆起核部的颗粒滩储层发育较好,古隆起上相对古地貌高处的颗粒滩储层较好,单个颗粒滩的核部储层较好。     

川东地区下寒武统龙王庙组储层地震响应特征

四川盆地中部下寒武统龙王庙组特大型气藏的发现展示了乐山—龙女寺古隆起外围巨大的天然气勘探潜力，川东地区在龙王庙组也发现了滩相储层，预示着该天然气勘探领域有可能向四川盆地东部扩展。为了弄清川东地区龙王庙组的天然气勘探潜力，有必要针对该区的储层识别和预测开展进一步的研究工作。为此，以岩石物理实验为基础，开展了基于波动方程的正演研究，归纳总结川东地区龙王庙组储层的地震反射特征，并与川中地区典型井龙王庙组反射特征进行对比，进而评价川东地区龙王庙组的天然气勘探潜力。研究结果表明：①川东地区龙王庙组储层发育在顶部及中部时具有较为明显的地震反射异常，而发育在中下部时则无明显的地震反射异常；②川东地区龙王庙组储层发育在顶部时龙王庙组顶界为复波反射，而发育在中上部时龙王庙组内部发育亮点；③川东地区龙王庙组与川中地区龙王庙组具有相似的地震反射特征。结论认为，五百梯西—巫山坎—正坝南地区及五宝场构造的东部应为下一步天然气勘探的首选方向，上述地区有望在川东地区龙王庙组取得天然气勘探突破。