元坝地区长兴组生物礁生长发育模式及储层特征研究

作     者：罗韵 luoyun

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李国蓉

授予年度：2015年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071004[理学-水生生物学] 

主      题：元坝地区 长兴组 生物礁 成岩作用 储层特征 

摘      要：在前人对地质构造背景、沉积格局及演化特征的研究基础上,以碳酸盐岩层序地层学、沉积学、碳酸盐岩储层地质学等理论为指导,以元坝地区长兴组为研究对象,充分利用钻井、测井、岩芯、测试、化验等资料,开展了元坝地区长兴组生物礁生长发育模式及储层特征研究。通过薄片鉴定及环境扫描能谱分析,首次在元坝地区长兴组识别出钠长石化作用,它发育的层段与测井曲线上高伽玛、高铀值有良好对应关系,可能是拉张断裂及其热液活动的指示。钠长石的发现不但丰富了该区热液作用的识别标志,更对长兴组沉积时期构造活动背景有了进一步认识,以及对生物礁生长发育受控因素提供了新的思索方向。通过岩芯及典型井岩屑薄片的观察,厘定了生物礁在井剖面上的发育分布情况,据此认为长兴组生物礁不仅在上部三级层序中发育,在下部三级层序中同样发育,且发育时期大体同步,可将其划分为五期生物礁,分别是:下部三级层序高水位体系域早期生物礁,下部三级层序高水位体系域晚期生物礁,上部三级层序海侵体系域生物礁,上部三级层序高水位体系域早期生物礁,上部三级层序高水位体系域晚期生物礁。结合前人对晚二叠世构造活动的认识及地震剖面的解释成果,建立了区内长兴组生物礁生长发育模式,认为生物礁在纵向上主要呈现出加积的生长方式,这是由于长兴组沉积时期台地边缘发育有平行于台缘方向的断裂,走向为北西,倾向为北东,控制了生物礁的生长发育,导致生物礁没有大规模的向海一侧前积。因此从长兴组早期到晚期,台缘生物礁基本为北西向生长,最终形成狭长条带状的分布特征。岩芯薄片观察揭示区内破坏性成岩作用类型有:胶结作用、压实压溶作用、硅化作用、特殊矿物(天青石、钠长石)的形成;建设性成岩作用类型有:白云石化作用、溶蚀作用、构造破裂作用等。结合阴极发光和地球化学数据的综合分析手段,识别出区内长兴组存在一次早期热液作用,它可能与钠长石化作用为同一期热液作用的产物,发育于早成岩期。该期热液作用主要表现为对同生期和浅埋藏期白云石的改造,形成热液成因的粉-细晶白云石及中粗晶白云石,且发育规模相对广泛。因此总结区内存在的白云石类型为:同生期蒸发泵和渗透回流作用形成的微晶白云石、粉-细晶他形白云石,阴极射线下发暗红色光;浅埋藏环境中形成的粉-细晶自形白云石,阴极射线下发玫瑰色光;以及早期热液成因白云石,阴极射线下发亮红色光,稀土元素分配模式中Eu、Sm具有明显的正异常,揭示该类型白云石成岩流体为岩浆热液。阴极发光特征显示区内长兴组存在四期溶蚀作用,第一期为同生期溶蚀作用,其边缘常常具有干净改造边,后期有沥青充注;第二期是与早期热液作用有关的溶蚀作用,阴极射线下可见溶孔边缘呈亮红色改造边,与围岩阴极发光特征区分明显,可被沥青充注;第三期是与有机酸水溶液有关的溶蚀作用;第四期是与硫酸盐热还原反应有关的溶蚀作用,该期溶蚀孔洞边缘在阴极射线下没有任何改造边。研究认为最晚期的溶蚀作用形成的孔洞干净未受充填,是储层形成的关键。根据各类成岩作用对储层的影响,分析了储层形成机制以及建立了储层形成模式。依托区内生物礁生长背景以及成岩作用的研究来认识储层发育分布特征,长兴组发育有潮坪相储层、生物礁相储层、滩相储层,总体表现为:纵向上,上部三级层序储层好于下部层序层序,普遍呈孤立分布,且越向上储层厚度增大、储层发育更集中;横向上,台地边缘储层好于台地内部,且储层连续性较差,受礁滩相和潮坪相展布控制。白云石化作用对优质储层起控制作用,潮坪相云岩储层、礁相云岩储层及滩相云岩储层岩芯孔渗性好,为优质储层。此外,潮坪相储层和滩相储层主要形成Ⅱ类储层,生物礁形成Ⅱ、Ⅲ类储层。