摘要
白云岩储层是深层-超深层主要的储层类型，可以富集大量油气资源而具有重要经济价值。为解决深层白云岩储层中成岩作用的复杂性以及储层发育非均质性问题，本文选取川中安岳气田深层白云岩储层—龙王庙组作为研究对象，通过对其沉积层序、成岩作用、有机-无机流体地化特征等方面的研究，揭示了龙王庙组多期白云石化过程、储层非均质性成因以及有机-无机相互作用对储层和气藏的影响。论文研究基于详实岩石学、地球化学证据，结合了计点法样本统计、同位素分析(δ13C、δ18O、δ34S、87Sr/86Sr)、流体包裹体测试、原位微量稀土分析(LA-ICP-MS)、原位δ34S同位素分析(NanoSIMS)等分析测试手段，现已取得以下几方面新的认识:1)在沉积-层序认识方面，基于沉积组构特征将川中龙王庙组划分为内缓坡（潮坪、潟湖、颗粒滩等类型）、中缓坡以及外缓坡沉积环境，应用海侵-海退(T-R)层序划分方案在区域上垂向划分了1个三级层序和3个四级层序(SQ1、SQ2、SQ3)，其中SQ2中海退域的滩相以及SQ3中滩相-潮坪是高孔隙主要的发育相带;2）龙王庙组经历了多源复杂的成岩流体改造，按成岩次序主要经历了早期规模白云石化、浅埋藏淡水岩溶、热液白云石化(D4、D5期白云石)、烃类充注及裂解、埋藏白云石化（D3、D6期白云石）、热化学硫酸盐还原作用(TSR)改造并对储层形成差异性影响。其中早期规模白云石化形成于中盐度海水渗透回流成因机制并提升了地层的抗压性，浅埋藏淡水岩溶作用极大的提升了储层物性（Φ面孔率增至30％），烃类充注裂解以及TSR作用可造成次生溶蚀现象提升了局部面孔率（Φ面孔率增加2～5％），而埋藏压实压溶作用以及其引发的埋藏白云石化是最为关键的储层减孔因素，并且研究层位热液活动多沉淀热液矿物阻塞孔洞，造成了极大的减孔;3）在时空尺度上龙王庙组差异成岩过程导致了现今储层的非均质性，依据主要成岩过程划分了压实压溶、淡水岩溶、烃类充注、热液活动以及TSR改造等5类成岩相。其中，淡水岩溶在平面区域上主要影响研究区中东部，在层序格架中淡水顺层岩溶改造了SQ3顶部的滩相-潮坪、SQ2海退域与SQ3海侵域叠置的滩相以及运移路径上的滩间-潟湖细粒沉积。烃类充注及TSR改造成岩相区带叠加于淡水岩溶格架内，其中，烃类充注区带分布于岩溶区带的上部并因后期裂解有机酸溶蚀改善局部物性（孔隙度增加了0.73％，渗透率增加了0.057md），而TSR改造成岩相区带主要分布于岩溶带内的古油/气-水过渡带，虽沉淀了部分产物（如方解石、黄铁矿等）但整体改善了储层物性（孔隙度增加约0.45％，渗透率增加约0.434md）。热液成岩相区带主要沿断层分布并主要影响底部SQ1和SQ2层序，对围岩及裂隙空间造成极大减孔（Φ均值≈0.92％）。仅受压实压溶改造的区带即使原始沉积为高能滩相现今物性仍为低孔低渗。此外，受多期构造作用影响的裂隙发育整体提升了地层的渗透率;4）现今储层TSR产物黄铁矿、H2S以及水溶硫酸盐具有相近的δ34S同位素组成(+16～+23‰)，但与地层中同时代海源残余硫酸盐（应高于+44.8‰）存在明显差异，故推测晚期TSR过程主要利用了外源硫酸盐（前寒武石膏是最有可能硫酸盐来源，其δ34S值为+20～+23‰），因此TSR过程受深源硫酸盐供给限制反应较为温和。现今气藏高干燥系数(0.95-0.99)、低H2S含量(0.17～3.0％)是气藏经历强烈热裂解、温和TSR改造以及富Fe围岩溶解消耗H2S为黄铁矿综合作用的结果。 本论文研究针对深层白云岩储层从沉积-层序、成岩差异过程至储层非均质成因分析系统研究思路，并在研究过程中结合C-S同位素厘定有机-无机反应过程，可以指导其它盆地碳酸盐岩层位的储层成因分析研究，并且该研究思路可以客观评价储层的主控因素，对不同成因储层研究皆具有重要借鉴意义。
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