摘要
四川盆地茅口组的天然气勘探开发始于20世纪50年代,前期主要聚焦茅口组岩溶缝洞型灰岩储层。近年磨溪145井、角探1井等井在川中地区茅二上亚段白云岩储层取得勘探突破,极大地拓展了四川盆地二叠系茅口组的勘探领域。但由于茅口组储层类型的多样性及成岩作用的复杂性,川中~川北地区茅口组储层的形成机理及发育的控制因素尚需讨论,不同类型储层的孔隙演化与油气充注的匹配关系仍需进一步分析。 针对目前存在的主要问题,本文以区内钻井岩心的观察描述、录井、测井资料以及周边野外剖面的观察为基础,通过薄片鉴定、阴极发光、微区原位主微量元素、锶同位素分析及U-Pb年代学手段,分析了川中~川北地区典型构造茅口组储层岩石学特征及储集空间类型,识别出发育的主要成岩作用类型,建立了成岩演化~孔隙演化序列,讨论了储层成因机制并分析了孔隙演化与油气充注的关系,取得的主要认识如下: (1)研究区内川中八角场构造及川北元坝地区茅口组发育两类储层,其中川中八角场构造茅二上亚段白云岩储层的主要储集岩类型为细晶白云岩,储集空间类型为晶间孔及晶间溶孔,物性分析结果显示其为特低~低孔、特低渗储层;川北元坝地区茅三段岩溶缝洞型灰岩储层主要储集岩为亮晶生屑灰岩及泥晶生屑灰岩,发育大量溶蚀孔、洞、缝,但部分被多期方解石充填,物性分析结果显示其为特低孔、特低渗储层,但溶缝的发育仍一定程度上改善了其储集物性。 (2)根据不同成岩作用对储层的影响,主要在研究区识别出建设性成岩作用和破坏性成岩作用,建设性成岩作用主要包括泥晶化作用、重结晶作用、溶蚀作用、构造破裂作用及白云石化作用;破坏性成岩作用主要包括胶结、充填作用、压实、压溶作用及硅化作用;川中八角场构造茅二上亚段发育的早期白云石化作用及川北元坝地区茅三段发育的早期溶蚀作用是最重要的建设性成岩作用。 (3)川中八角场构造茅二上亚段白云岩储层形成过程中最关键的成岩作用为早期的白云石化作用,高能滩中发育的生屑灰岩受滩间洼地内较局限的咸化海水及深部富锶流体影响发生白云石化作用并形成了大量晶间孔隙,为储层受后期改造提供了良好基础。川北元坝地区茅三段岩溶缝洞型灰岩储层的形成主要是受早期溶蚀作用的影响,虽然大部分溶洞(缝)被多期方解石充填,但该期溶蚀作用明显改善了储层的储集性能并为埋藏期的溶蚀流体提供了通道,流体包裹体的分析结果表明两类储层的孔隙演化和油气充注的匹配关系较好。 (4)综合研究认为,高能滩相沉积奠定了研究区茅口组储层发育的物质基础;早期的白云石化作用及早期溶蚀作用对高能沉积相带发育的颗粒滩相灰岩进行了改造,形成了研究区的孔隙型白云岩储层及岩溶缝洞型灰岩两类储层;埋藏期溶蚀及构造破裂作用进一步改善储集性能。