摘要
白云岩在深层古老地层广泛发育，如塔里木盆地奥陶系和寒武系，四川盆地寒武系等都发育近千米的白云岩。白云岩也是最为重要的油气储层之一，油气储量巨大。据不完全统计，白云岩油气储量占全球碳酸盐岩油气储量的50％以上，其中北美洲白云岩储层的油气储量占碳酸盐岩油气储量的80％以上。但是有关白云岩储层形成机理和白云岩成因，多年来，一直存在争议。本论文通过对白云岩发育的川东南地区京竹、中坝和陶仪的寒武系娄山关群剖面开展野外测量，采集岩石样品，进行室内岩石样品处理，采用镜下铸体薄片观察、碳氧同位素、微量元素、阴极发光等多种测试分析方法，系统研究了研究区白云岩储层发育特征，成岩作用特征，建立了该区不同类型的白云岩形成模式，分析了白云岩成岩作用阶段和成岩环境，最后探讨了白云岩储层的控制因素。论文主要成果认识如下: (1)川东南寒武系娄山关群发育的岩石类型主要有泥晶白云岩、残余颗粒白云岩、晶粒白云岩等，并含有少量泥晶含云灰岩和含云颗粒灰岩。其主要储集空间类型为晶间孔、晶间溶蚀孔和非选择性溶蚀孔洞，岩石样品平均孔隙度为6.19％，平均渗透率为1.822×10-3μm-2，孔隙度与渗透率相关性较好，相关性达到0.85，主要储层类型为孔隙型储层。 (2)川东南寒武系娄山关群成岩作用类型多样，主要有泥晶化作用、胶结作用、重结晶作用、溶蚀作用、压实作用、压溶作用和白云岩岩化作用等。并根据白云岩和孔隙的演化特征，将成岩作用阶段划分为4个阶段7个期次，即同生成岩阶段、早成岩阶段（包括早成岩阶段早期、早成岩阶段晚期）、晚成岩阶段（晚成岩阶段早期、晚成岩阶段中期、晚成岩晚期）、表生成岩阶段。其中同生作用阶段主要为准同生白云岩化作用，海水胶结作用和大气淡水选择性溶蚀作用，晚成岩阶段主要为埋藏白云岩化作用和埋藏非选择性溶蚀作用，并伴随有热液白云岩化作用，表生阶段主要为大气淡水淋滤造成的非选择性溶蚀作用和淡水方解石胶结作用，同时还有硅化作用。同时按照其成岩流体性质，将成岩作用环境划分为4个环境，即准同生期近地表成岩环境，浅埋藏成岩环境，中-深埋藏成岩环境，表生成岩环境。 (3)川东南寒武系娄山关群发育的不同白云岩类型有不同成因，其中泥微晶白云岩晶体较小，碳同位素平均值为-1.789‰，氧同位素平均值为-6.709‰，与同时期海水性质相似，Sr含量较高，平均值为147ppm，阴极发光呈亮红色，其成因模式主要为蒸发泵作用和回流渗透作用;残余颗粒白云岩和晶粒白云岩，碳氧同位素平均值分别为-1.213‰和-7.539‰，Sr和Mn含量较低，阴极发光呈暗红色，显示其封闭性海源流体性质的成岩环境，其成因模式主要为埋藏白云岩化作用;斑点状白云岩碳氧同位素平均值主要为-1.758‰和-11.234‰，Sr含量较低，阴极发光较暗，晶体粗大，晶面弯曲，呈镰刀状，具有波状消光，其成因模式主要为热液白云岩化作用。 (4)川东南寒武系娄山关群白云岩储层受多种因素影响和控制，其中高能环境下发育的滩相决定着储层发育的范围;白云岩化作用叠加大气淡水的淋滤作用可以明显改善储层;优良储层一般发育在向上变浅旋回的顶部;构造作用形成的裂缝体系可以为热液溶蚀性流体提供通道，可以有效改善白云岩储层。
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