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高石梯地区寒武系龙王庙组白云岩成岩作用及孔隙演化

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高石梯地区高石6井龙王庙组测试产气29×104m3/d,高石102井龙王庙组测试产气9×104m3/d,表明高石梯区块龙王庙组储层具有良好的勘探潜力。为了更好地揭示高石梯地区龙王庙组碳酸盐岩的储集能力,应系统开展该地区龙王庙组不同岩性的孔隙研究。本文结合岩心、铸体薄片、测录井资料,采用阴极发光技术、元素分析技术、扫描电镜、流体包裹体分析等手段,进行龙王庙组岩石学及孔隙特征的定性-定量表征及分布研究,结合成岩作用类型和成岩环境的分析,重建成岩序列及不同岩性的孔隙演化过程。 高石梯地区龙王庙组自下而上分为两段,岩性主要以颗粒白云岩和晶粒白云岩为主,部分夹有如粉砂、泥质等陆源碎屑。研究区的颗粒白云岩分布较晶粒白云岩广泛,且龙二段的颗粒白云岩的发育厚度较龙一段大,而晶粒白云岩的发育特征与颗粒白云岩相反。 高石梯地区龙王庙组孔隙以次生孔隙为主,原生孔隙少见。孔隙类型按照成因可以分为粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、晶间孔、晶间溶孔、晶内孔、溶孔及溶洞等。龙二段介于0.5%~5%的面孔率占比为43.7%,而龙一段为19.4%,揭示龙二段的孔隙发育较龙一段好。在岩性方面,根据平均面孔率大小依次排列为:鲕粒白云岩(1.9%)>砂屑白云岩(1.51%)>细晶白云岩(0.93%)>粉晶白云岩(0.38%)>泥晶白云岩(0.2%)。针对颗粒白云岩,发现其面孔率受颗粒含量、粒间溶孔、第一期胶结物含量共同控制,并呈正相关性。但晶粒白云岩与颗粒白云岩存在差异,其晶间溶孔的孔隙占比与面孔率呈正比。石英等硅质矿物的充填在一定程度上降低了孔隙度。 高石梯地区龙王庙组白云岩经历了准同生成岩阶段的海水及大气淡水环境、早成岩阶段的浅埋藏环境、中成岩阶段的中深埋藏环境、晚成岩阶段的深埋藏阶段。在准同生成岩阶段中的正常海水环境的胶结作用导致了孔隙减少,而大气淡水环境中的选择性溶蚀作用将孔隙度增加。就颗粒白云岩而言,其孔隙类型中粒间溶孔占比大于60%时,才能保证现今孔隙发育较好。而晶粒白云岩遭受大气淡水溶蚀较弱,一般形成的晶间溶孔较少,其孔隙占比直接反映了现今孔隙的发育程度。另外,蒸发海水下的白云石化作用使得孔隙度持续增加,但随后的过度白云石化形成的胶结物导致孔隙度再次降低。当准同生阶段颗粒白云岩中形成的第一期胶结物在孔隙充填物的占比大于60%时,能够对残余孔隙起到支撑保护作用。在埋藏环境中持续的压实压溶作用下,颗粒白云岩中的颗粒含量一般要大于70%,抗机械压实能力较强,能够较好地保护残余孔隙;而晶粒白云岩抗机械压实能力较弱,对残余孔隙破坏程度较强。尽管埋藏溶蚀作用、热液溶蚀以及构造破裂作用在一定程度上为颗粒白云岩和晶粒白云岩增加了孔隙度,但重结晶作用、过度白云石化形成的第二期胶结物、热液矿物等因素对孔隙的破坏作用更强,导致现今孔隙度降低颗粒白云岩面孔率一般介于0.1%~5%,晶粒白云岩面孔率介于0.1%~1%。

李泯星

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白云岩 成岩作用 孔隙演化 寒武系

硕士

地质学

屈海洲

2021

西南石油大学

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P5