Characteristics and main controlling factors of Upper Cambrian carbonate reservoir in Gucheng area, Tarim Basin, NW China

  • Shan WANG , 1 ,
  • Ying-hui CAO 1 ,
  • Ya-jin ZHANG 2 ,
  • De-dao DU 1 ,
  • Jing-shun QI 2 ,
  • Ying BAI 1 ,
  • Lei YAN 1 ,
  • Min YANG 1 ,
  • Jun-long ZHANG 2
Expand
  • 1. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development,Beijing 100083,China
  • 2. PetroChina Daqing Oilfield Company,Daqing 163712,China

Received date: 2019-12-11

  Revised date: 2020-03-09

  Online published: 2020-09-30

Supported by

The 13th Five-Year Plan of CNPC(2019B-04)

The Major Science and Technology Project of CNPC(2016E-0204)

Highlights

The Lower Paleozoic carbonate rock in Gucheng area is a significant exploration area in eastern Tarim Basin. In recent years, Gucheng 6, Wells Gucheng 8 and Gucheng 9 have obtained high capacity gas flow in the Middle and Lower Ordovician dolomite reservoir, which shows good exploration potential in this area. But Wells Chengtan1 and Chengtan 2 aiming at Cambrian have made no breakthrough. The main controlling factor of dolomite reservoir has become one of the critical problems restricting the exploration of Cambrian carbonate rocks. On the basis of previous studies, the Upper Cambrian carbonate reservoir in Gucheng area has been deep studied in combination with core description, thin section observation, isotope analysis, main and trace elements analysis and other geochemical analysis. The Upper Cambrian carbonate reservoir in Gucheng area is mainly developed in dolostone. The lithologies are mainly grain dolomite, algae (reef) microbial dolomite, breccia dolomite and crystalline dolomite. The main reservoir spaces are intergranular dissolved pores, intragranular dissolved pores, intercrystalline dissolved pores and dissolved caves. The Upper Cambrian reservoirs in the study area can be divided into four types, including grain dolomite pore reservoir, crystalline dolomite pore reservoir, breccia dolomite fracture-pore reservoir and crystalline dolomite fracture-pore reservoir. Reef-shoal facies are the material basis of dolostone reservoir; dissolution and dolomitization in the penecontemporaneous period is the key to reservoir formation and burial-hydrothermal dissolution is an important complement to reservoir development.

Cite this article

Shan WANG , Ying-hui CAO , Ya-jin ZHANG , De-dao DU , Jing-shun QI , Ying BAI , Lei YAN , Min YANG , Jun-long ZHANG . Characteristics and main controlling factors of Upper Cambrian carbonate reservoir in Gucheng area, Tarim Basin, NW China[J]. Natural Gas Geoscience, 2020 , 31(10) : 1389 -1403 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2020.03.002

0 引言

古城地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩是塔里木盆地塔东探区重点勘探领域。该区古城6井、古城8井、古城9井相继在奥陶系取得突破,获高产工业气流,展现了该区良好的勘探潜力。但寒武系的勘探及研究程度相对较低,2014—2016年针对古城寒武系台缘礁滩体先后部署了城探1、城探2共2口风险探井。城探1井在上寒武统礁滩体获多套气测异常显示,城探2井未见好显示。古城地区寒武系是否存在规模有效储层,储层的类型、成因机理及主控因素成为制约该地区勘探领域评价的重要问题。因此,深入研究该区寒武系储层特征与主控因素对油气勘探具有重要意义。
前人对古城地区下古生界碳酸盐岩做了大量的研究,受钻井资料等限制,相关研究主要集中在奥陶系,针对寒武系碳酸盐岩的研究相对较少。在沉积演化方面,前人1-3认为古城地区寒武系—奥陶系为台地—台缘带沉积,寒武系发育4期礁滩体呈进积式向盆地方向迁移。储层类型方面,前人3-5研究认为储层主要发育在台缘丘滩白云岩中,一般分为溶蚀孔隙型和溶蚀缝(孔)洞型2种类型6-8。白云岩成因方面,前人提出了不同的观点,包括渗透回流9-11、潮坪蒸发泵准同生11、高温热液9-1012-13、深埋藏9-11以及浅埋藏白云石化14-15等多种模式。储层成因机理方面,原始沉积物、表生环境、埋藏—热液作用、白云石化作用、晚期构造破裂作用为前人总结的储层发育的有利条件4816
本文在前人研究基础之上,结合岩心观察、薄片鉴定、同位素、元素等各种地球化学分析对古城地区寒武系碳酸盐岩储层进行了研究,旨在明确其储层特征、成因机理及主控因素,为后续古城地区下古生界碳酸盐岩的勘探提供地质依据。

1 地质背景

古城低凸起北部与满西低凸起相邻,东部以上寒武统—中下奥陶统坡折带与东南隆起相接,西南部以塔中I号断裂与塔中隆起相邻(图1),总体表现为北西倾的下古生界大型宽缓鼻状构造。古城低凸起加里东中期形成雏形,加里东末期定型,早海西期末南部受到强烈挤压作用进一步隆升,海西期之后构造活动较弱17
图1 古城地区构造区划图(a)及寒武系综合地层柱状图(b)

Fig.1 Tectonic units(a) and Cambrian stratigraphic histogram(b) of Gucheng area

综合区域地质资料及前人研究成果18-21,塔里木盆地早寒武世为单斜碳酸盐岩缓坡,古城地区处于中缓坡;中晚寒武世,塔里木盆地演变为镶边型碳酸盐岩台地,古城地区位于台地边缘;寒武系末期—早奥陶世早期,塔里木盆地为弱镶边型碳酸盐岩台地(图1)。根据区域地质资料及钻井揭示情况,古城地区寒武系自下而上发育下寒武统玉尔吐斯组、肖尔布拉克组、吾松格尔组,中寒武统沙依里克组、阿瓦塔格组,上寒武统下丘里塔格组。目前研究区内尚未有井钻穿寒武系,城探1井、城探2井分别钻遇上寒武统第三期、第四期礁滩体,另有古城4、古城8、古城15等多口井钻揭寒武系。根据岩心及钻井资料等可将上寒武统分为3段,下段为台缘礁滩体,以白云岩沉积为主;中段为局限台地相沉积,以灰云互层为主;上段为半局限台地相,以灰岩沉积为主。

2 储层特征

2.1 储层岩石学特征

岩心、薄片及测井资料表明,古城地区上寒武统储集岩以白云岩为主,岩性主要为颗粒云岩、藻(礁)微生物云岩、角砾云岩以及晶粒云岩。
颗粒云岩:研究区颗粒云岩主要有残余砂屑结构粉晶云岩[图2(a)]及残余包粒结构粉细晶云岩[图2(b),图2(c)],在城探2井、古城8井发育较普遍。残余结构由粉细晶白云石构成,见自形白云石胶结物。另外见少量残余鲕粒结构[图2(d)],重结晶严重,仅能识别出模糊的幻影结构。
图2 古城地区上寒武统白云岩储层岩石类型及储集空间特征

(a)古城8井,6 733.51 m,残余砂屑结构粉晶云岩,水平分布的粒间溶孔、溶蚀孔洞方解石充填,铸体薄片,(—);(b)城探2井,6 729.74 m,残余包粒结构粉晶云岩,岩心;(c)城探2井,6 734.01 m,残余包粒结构粉细晶云岩,铸体薄片,(—);(d)城探1井,6 890.78 m,残余鲕粒结构粉晶云岩,铸模孔,铸体薄片,(—);(e)城探1井,6 888.28 m,硅化表附菌白云岩,普通薄片,(—);(f)城探1井,6 888.28 m,含核形石粉晶云岩,核形石被硅化,铸体薄片,(—);(g)城探1井,7 125.6 m,残余砂屑球粒凝块结构细晶云岩,铸体薄片,(—);(h)城探1井,6 876.9 m,角砾云岩,溶蚀孔洞发育,岩心;(i)城探1井,6 923.46 m,角砾云岩,角砾成分为残余颗粒结构粉晶云岩,溶蚀缝洞中2期白云石充填,铸体薄片,(—);(j)城探1井,6 875.43 m,角砾云岩,角砾成分为硅化表附菌粉晶云岩,见核形石,铸体薄片,(—);(k)古城8井,6 732.2 m,细中晶云岩,晶间孔发育,铸体薄片,(—);(l)古城15井,4-1/38,粗晶云岩,见鞍状白云石,晶间孔发育,连晶方解石充填,铸体薄片,(—);(m)城探1井,6 879.48 m,残余颗粒结构粉晶云岩,粒间溶孔,铸体薄片,(—);(n)城探2井,6 729.50 m,残余包粒结构粉晶云岩,粒内溶孔,铸体薄片,(—);(o)古城8井,6 735.05 m,中粗晶云岩,晶间孔,铸体薄片,(—);(p)古城8井,6 734.5 m,粗晶云岩,溶蚀孔洞、晶间溶孔,铸体薄片,(—);(q)古城8井,6 732.51 m,粗晶云岩,溶蚀孔洞,岩心;(r)古城15井,6 997.35 m,粗晶云岩,溶蚀缝、溶蚀孔洞,铸体薄片,(—);(s)古城15井,7 000.55 m,中粗晶云岩,构造缝、晶间孔,铸体薄片,(—);(t)古城8井,6 734.1 m,粗晶云岩,沿缝合线发育孔隙,铸体薄片,(—);(u)古城15井,7 001.75 m,粗晶云岩,白云石见环带结构,晶间方解石充填,铸体薄片,(—);(v)古城15井,6 997.35 m,中粗晶云岩,溶洞重晶石充填,铸体薄片,(—);(w)城探1井,6 888.05 m,粗晶云岩,去白云石化,铸体薄片,(—);(x)城探2井,6 733.05 m,残余包粒结构粉晶云岩,溶蚀孔硅质、方解石充填,铸体薄片,(—)

Fig.2 Petrology and reservoir space of dolostone in Upper Cambrian of Gucheng area

藻(礁)微生物云岩:藻(礁)微生物云岩以表附菌白云岩为主[图2(e)],多被硅化;见少量核形石[图2(f)]及球粒凝块结构[图2(g)],这种岩石类型主要见于城探1井、城探2井。
角砾云岩:角砾呈漂浮状,角砾间充填粗晶白云岩[图2(h)]。角砾成分主要有残余颗粒结构粉晶云岩[图2(i)]和硅化表附菌白云岩[图2(j)],见少量核形石[图2(j)],推测为颗粒云岩和藻(礁)微生物云岩受岩溶崩塌改造而成。
晶粒云岩:晶粒云岩以细中晶云岩[图2(k)]、粗晶云岩为主,部分粗晶云岩呈鞍状特征或者聚合状晶体集合,具有多期胶结特征[图2(l)]。过度白云石化及白云石重结晶作用非常强烈,基本识别不出原岩结构。

2.2 储集空间特征

岩心、薄片及测井资料揭示研究区上寒武统有多种孔隙类型,组构选择性孔隙和非组构选择性孔隙均有发育。其中,组构选择性孔隙主要包括粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔及晶间溶孔等;非组构选择性孔隙包括各类溶蚀孔洞及裂缝。

2.2.1 组构选择性孔隙

粒间溶孔:主要发育在残余砂屑结构粉晶云岩中,孔隙大部分呈不规则多边形。多数孔隙被方解石、亮晶白云石半充填或全充填,该类孔隙在研究区城探1井、古城8井最为发育[图2(a),图2(m)]。
粒内溶孔:主要发育在城探2井残余包粒结构粉晶云岩[图2(b),图2(n)]中。城探1井残余鲕粒结构粉晶云岩中也见少量此类溶孔[图2(d)],部分颗粒被完全溶蚀,形成铸模孔。该类孔隙边缘往往被粉晶、自形白云石胶结物半充填或全充填[图2(c)],孔隙多为孤立孔,连通性较差。
晶间孔/晶间溶孔:该类孔隙在研究区广泛发育,晶间孔在细中晶云岩、粗晶云岩中最为常见[图2(k),图2(o)];部分晶间孔周围的白云石晶体被部分溶蚀,孔径略增大,形成晶间溶孔[图2(p),图2(t)]。具有该类孔隙的储层一般面孔率较高,孔隙间连通性较好。

2.2.2 非组构选择性孔隙

溶蚀孔洞:在各类白云岩中均有出现,城探1井角砾云岩中溶蚀孔洞最为典型[图2(h),图2(i)],古城8井、古城15井的粗晶云岩中也较发育[图2(p), 图2(q)]。部分溶蚀孔洞与裂缝或溶缝伴生[图2(r)],孔洞中常见多种充填物。在FMI成像测井上溶蚀孔洞表现为暗色斑点或斑块[图3(a)—图3(d), 图3(f)]。
图3 古城地区上寒武统孔洞、裂缝成像测井特征

(a)城探1井,溶蚀孔洞发育,少量裂缝,上寒武统;(b)古城8井,溶蚀孔洞发育,上寒武统;(c)古城15井,溶蚀孔洞发育,裂缝较发育,裂缝周围发育溶蚀孔洞,上寒武统;(d)城探1井,裂缝发育,溶蚀孔洞较发育,上寒武统;(e)古城9井,裂缝发育,上寒武统;(f)古城15井,裂缝发育,溶蚀孔洞较发育,上寒武统

Fig.3 Imaging logging characteristics of Upper Cambrian pores and fractures in Gucheng area

裂缝:研究区构造缝、溶蚀缝和成岩缝均有发育。构造缝边缘平直,延伸远,不同期次裂缝往往相互切割,岩心上可见网状缝,常被白云石、方解石、硅质等不同程度的充填[图2(s)]。溶蚀缝是成岩流体沿早期裂缝溶蚀改造形成的,多呈不规则弯曲状,可沟通孔隙并使其溶蚀扩大[图2(r)]。成岩缝一般为锯齿状或高角度缝合线[图2(t)]。裂缝的发育极大提高了岩石的渗透率。在成像测井上,裂缝一般表现为黑色的正弦曲线状,裂缝周边常伴有显著的斑状暗色溶蚀孔洞[图3(c)—图3(f)]。

2.3 储层类型与物性特征

综合上述储层段岩性和储集空间特征,可将研究区上寒武统储层分为4种类型,包括颗粒云岩孔隙型储层、角砾云岩裂缝—孔洞型储层、结晶云岩孔隙型储层以及结晶云岩裂缝—孔洞型储层(表1)。颗粒云岩孔隙型储层岩性以残余砂屑结构粉晶云岩及残余包粒结构粉细晶云岩为主,储集空间主要为粒间、粒内溶孔,该类储层在城探1井、城探2井礁滩体下段最为典型,总体为中低孔中低渗储层;角砾云岩裂缝—孔洞型储层岩性主要为角砾云岩,角砾成分为藻(礁)微生物云岩,储集空间以角砾架空孔洞为主,该类储层在城探1井礁滩体上段最为典型,总体为中低孔中低渗储层;结晶云岩孔隙型储层岩性为中粗晶白云岩,晶间孔隙为主,储层均质性较好,该类储层在古城8井最为典型,总体为中低孔中低渗储层;结晶云岩裂缝—孔洞型储层岩性与结晶云岩孔隙型储层类似,均为中粗晶白云岩,镜下观察无残余结构,二者在储集空间上有差异,结晶云岩裂缝—孔洞型储层的储集空间主要为沿裂缝发育的溶蚀孔洞,呈蜂窝状分布,储层非均质性较强,该类储层在古城15井最为典型。
表1 古城地区上寒武统碳酸盐岩储层类型与特征

Table 1 Types and characteristics of Upper Cambrian carbonate reservoirs in Gucheng area

储层类型 储集相带 储层岩性 储集空间 储层物性 代表井
颗粒云岩孔隙型储层 礁坪— 礁脊 残余砂屑结构粉晶云岩、残余包粒结构粉细晶云岩 粒间、粒内溶孔,晶间(颗粒幻影)溶孔,基质孔发育 测井孔隙度为1.2%~2.5%,平均为1.8%;实测孔隙度主要分布在0.7%~1.1%之间,平均为1%;渗透率为(0.01~10.1)×10-3 μm2,平均为0.1×10-3 μm2(样品数=10),为中低孔中低渗储层

城探2

城探1

角砾云岩裂缝—孔洞型储层 礁前 角砾云岩,角砾成分为藻(礁)微生物云岩 岩溶崩塌角砾架空空间遭受热液溶蚀充填改造后的残余孔洞,非均质性强 测井孔隙度主要在1.5%~4%之间,平均为3.6%;实测孔隙度主要在1.2%~5.1%之间,平均为2.4%,渗透率为(0.06~3.24)×10-3 μm2,平均为1.03×10-3 μm2(样品数=5),为中低孔中低渗储层 城探1
结晶云岩孔隙型储层

局限台地

颗粒滩

中粗晶白云岩,无残余结构 晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞,均质性较好 测井孔隙度主要在0.8%~3.2%之间,平均为1.6%;渗透率为(0.01~10)×10-3 μm2,为中低孔中低渗储层 古城8
结晶云岩裂缝—孔洞型储层

局限台地

颗粒滩

中粗晶白云岩,无残余结构 沿裂缝发育溶蚀孔洞,呈蜂窝状分布,非均质性较强 测井孔隙度主要在1.1%~5.5%之间,平均为2.5%,实测孔隙度主要在1.0%~6.6%之间,平均为2.9%;渗透率为(0.12~1.05)×10-3 μm2,平均为0.96×10-3 μm2(样品数=10),为中低孔中低渗储层 古城15
颗粒云岩孔隙型储层和角砾云岩裂缝—孔洞型储层在古城地区上寒武统台缘礁滩相发育,为古城地区寒武系目前重点勘探的储层类型。

3 储层成因

3.1 储层成岩作用

古城地区上寒武统碳酸盐岩的成岩过程受海水、大气淡水和埋藏孔隙流体的多重控制。白云岩储层段发育白云石化作用、溶蚀作用、胶结作用、构造破裂作用、充填作用等多种成岩作用,其中早期白云石化作用、溶蚀作用(包括大气淡水淋滤溶蚀作用、埋藏热液溶蚀作用)和构造破裂作用为建设性成岩作用;胶结作用、过度白云石化作用和各类充填作用为破坏性成岩作用,各种成岩作用综合影响形成了现今的储层。
(1)白云石化作用。从研究区白云石的结构类型、C—O—Sr同位素组成,主微量元素特征来看,研究区寒武系白云岩主要有渗透回流白云石化和热液白云石化2种成因类型。
①渗透回流白云石化:发生在准同生成岩阶段,主要是蒸发环境下形成的富镁高盐度卤水在台地边缘沿台地斜坡向下和侧向渗透回流,替代孔隙水或与之混合,发生白云石化作用,常形成泥晶白云岩和粉晶白云岩,高密度的白云石化流体有利于被交代沉积物原始结构的保存22。研究区城探1井、城探2井礁滩体下段云岩(颗粒云岩孔隙型储层)为渗透回流白云石化,有关成因分析见3.2节。
②热液白云石化:热液白云石化在浅—深埋藏环境均可发育,就受热液改造的碳酸盐岩而言,大多数热液来自相对深部地层。古城地区城探1井、城探2井礁滩体上段(角砾云岩裂缝—孔洞型储层)、古城8井储层段(结晶云岩孔隙型储层)以及古城15井储层段(结晶云岩裂缝—孔洞型储层)多为中粗晶、粗晶、巨晶白云岩,为热液改造成因,详细分析见3.2节。
(2)溶蚀作用:研究区溶蚀作用包括准同生期大气淡水溶蚀、热液溶蚀和埋藏溶蚀作用。准同生期淡水溶蚀作用主要发生在颗粒白云岩中,形成粒间、粒内溶孔等组构选择性孔隙,多被白云石等充填[图2(m), 图2(n)]。热液溶蚀作用较强,溶蚀孔洞多发育在角砾云岩中,孔洞被鞍状白云石、方解石、自生石英、重晶石等部分充填[图2(h)—图2(j),图2(u),图2(v)]。埋藏溶蚀作用发生在烃类(有机酸)充注过程中,形成溶蚀孔洞缝等储集空间。其中,准同生期淡水溶蚀作用最为重要,形成的组构选择性孔隙为后期流体渗滤提供通道,热液和埋藏溶蚀主要是对上述孔隙进行继承和改造。
(3)构造破裂作用:研究区发生了多期构造运动,产生了多期裂缝[图2(r), 图2(s)]。
(4)胶结作用:包括早期海水胶结及后期由于过度白云石化形成的次生加大边对孔隙的封堵作用[图2(u)]。
(5)压实和压溶作用:研究区压溶作用强烈,岩心上表现为不同规模的缝合线[图2(t)]。
(6)去白云石化作用:主要出现在细晶、自形白云石和鞍形白云石充填物中,在晶体的核心、边缘部位均可发生[图2(w)],方解石充填了大部分孔隙,导致储层质量严重降低。
(7)矿物充填作用:主要包括白云石充填[图2(h), 图2(o)]、方解石充填[图2(l),图2(u),图2(x)]及硅质充填[图2(x)]。充填作用封堵孔、洞、缝等储集空间,严重破坏储层。
综合各类成岩作用特征及形成期次,建立古城地区上寒武统白云岩储层的成岩演化序列(图4)。上寒武统白云岩先后经历了初始沉积→泥晶化,形成泥晶套→海水胶结,封堵孔隙→准同生期白云石化,保留原始颗粒结构→早表生期大气淡水溶蚀,形成粒间溶孔、粒内溶孔→压实压溶作用,封堵孔隙→浅埋藏白云石化作用,形成晶间孔→重结晶作用,白云石晶体次生加大→构造破裂,产生裂缝,改善储层物性→埋藏溶蚀作用,形成晶间溶孔、溶蚀孔洞、扩大溶蚀缝→热液溶蚀作用,形成溶蚀孔洞、扩大溶蚀缝→硅化作用→去白云石化作用,方解石充填孔隙→充填作用,包括硅质充填、白云石充填、方解石充填。
图4 古城地区上寒武统白云岩储层成岩作用

Fig.4 Diagenesis of Upper Cambrian dolomite reservoir in Gucheng area

上述成岩作用在不同岩石类型中选择性出现,建设性成岩作用包括早期白云石化作用、大气淡水溶蚀、埋藏热液溶蚀及构造破裂作用。初始沉积物对储层发育起重要控制作用,高能礁滩相沉积物发育大量的原生孔隙,是储层孔隙发育的物质基础。

3.2 储层成因

本文研究共选送样品78块次,其中岩心样品69块,牙钻微区取样9个,系统分析了4类储层的C—O—Sr同位素、主微量元素等特征。在明确地球化学特征的基础上,结合成岩作用对研究区4类储层进行了成因分析。C、O氧同位素由核工业北京地质研究院完成,分析方法及依据为DZ/T 0184.17—1997《碳酸盐矿物或岩石中碳、氧同位素组成的磷酸法测定》,分析仪器为MAT-253气体同位素质谱计。主微量元素和Sr同位素分析在南京宏创地质勘查技术服务有限公司完成,检测方法分别为电感耦合等离子质谱(ICP-MS)分析法和NuⅡ多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)分析法,分析仪器为Agilent 7700x等离子体质谱仪。
分析结果见表2表3表4
表2 古城地区上寒武统碳酸盐岩C—O—Sr同位素值

Table 2 The values of carbon, oxygen and strontium isotopes for carbonate rock in Upper Cambrian of Gucheng area

样品号 岩性 δ13C/‰(PDB) δ18O/‰(PDB) 87Sr/86Sr
CT1-1 角砾云岩 -0.30 -9.90 0.709 585
CT1-2 角砾云岩 -0.30 -9.30 0.709 629
CT1-3 角砾云岩 -0.50 -10.10 0.709 497
CT1-4 角砾云岩 -1.30 -8.50
CT1-5 角砾云岩 -0.40 -8.80
CT1-6 角砾云岩 -0.30 -10.00
CT1-7 角砾云岩 -0.50 -9.50
CT1-8 角砾云岩 -0.30 -9.40
CT1-9 角砾云岩 -0.40 -9.70
CT1-10 角砾云岩 -0.50 -9.20
CT1-11 角砾云岩 -1.05 -10.38 0.709 488
CT1-12 角砾云岩 -0.62 -8.92 0.709 699
CT1-13 角砾云岩 -1.45 -8.13 0.709 390
CT1-14 角砾云岩 -0.61 -10.57 0.709 850
CT1-15 角砾云岩 -0.67 -9.32 0.709 660
CT1-16 角砾云岩 -0.47 -10.19 0.709 473
CT1-17 角砾云岩 -0.55 -8.11 0.710 795
CT2-1 硅质岩 0.09 -10.47
CT2-2 硅质岩 -0.26 -9.79
CT2-3 硅质岩 0.02 -10.15
CT1-18 充填粗晶白云石 -0.70 -9.20
CT1-19 充填粗晶白云石 -0.90 -9.40
CT1-20 充填粗晶白云石 -0.80 -9.60
CT1-21 充填粗晶白云石 -0.90 -9.60
CT1-22 充填粗晶白云石 -1.00 -10.40
CT1-23 充填粗晶白云石 -1.10 -8.70
CT1-24 充填方解石 -1.80 -11.60
CT1-25 充填方解石 -1.30 -13.80
CT1-26 充填方解石 -1.50 -12.00
CT1-27 残余颗粒结构云岩 0.04 -8.57
CT1-28 残余颗粒结构云岩 0.92 -8.87
CT1-29 残余颗粒结构云岩 1.13 -8.69
CT1-30 残余颗粒结构云岩 0.43 -7.28
CT2-4 残余颗粒结构云岩 -0.11 -7.29
CT2-5 残余颗粒结构云岩 -0.09 -7.27
CT2-6 残余颗粒结构云岩 0.30 -7.00
CT2-7 残余颗粒结构云岩 0.20 -6.80
GC8-1 中粗晶云岩 -0.62 -9.12
GC8-2 中粗晶云岩 -0.12 -9.64
GC8-3 中粗晶云岩 0.04 -10.06
GC8-4 粗晶云岩 -0.56 -10.41
GC8-5 粗晶云岩 -0.88 -10.26
GC8-6 粗晶云岩 -0.69 -9.18
GC8-7 粗晶云岩 1.35 -8.06
GC8-8 粗晶云岩 -0.31 -9.13
GC8-9 粗晶云岩 -0.61 -8.89
GC8-10 粗晶云岩 -0.41 -8.98
GC8-11 粗晶云岩 -0.37 -10.09
GC15-1 粗晶云岩,晶间方解石充填 -0.90 -9.80 0.709 105
GC15-2 粗晶云岩,晶间方解石充填 -1.10 -11.10 0.709 640
GC15-3 粗晶云岩,晶间方解石充填 -1.20 -11.00 0.709 203
GC15-4 粗晶云岩,晶间方解石充填 -1.10 -9.70 0.708 776
GC15-5 粗晶云岩,晶间方解石充填 -1.10 -10.70 0.708 925
GC15-6 粗晶云岩,晶间泥质充填 -0.80 -7.50 0.708 773
GC15-7 粗晶云岩,晶间泥质充填 -1.20 -8.00 0.708 829
GC15-8 粗晶云岩,晶间泥质充填 -0.90 -7.00 0.708 918
GC15-9 粗晶云岩,晶间泥质充填 -0.40 -5.60 0.709 008
GC15-10 粗晶云岩,晶间泥质充填 -0.40 -6.40 0.708 937
表3 古城地区上寒武统碳酸盐岩REE分析结果

Table 3 The REE concentrations and related parameters of carbonate rocks in Upper Cambrian of Gucheng area

样品号 岩性

La

/10-6

Ce

/10-6

Pr

/10-6

Nd

/10-6

Sm

/10-6

Eu

/10-6

Gd

/10-6

Tb

/10-6

Dy

/10-6

Ho

/10-6

Er

/10-6

Tm

/10-6

Yb

/10-6

Lu

/10-6

ΣREE

/10-6

ΣLREE

/10-6

ΣHREE

/10-6

LREE/HREE δEu δCe
CT1-31 粗晶云岩 1.24 2.20 0.28 1.00 0.21 0.06 0.18 0.04 0.15 0.04 0.09 0.03 0.08 0.02 5.62 4.99 0.63 7.89 1.44 0.86
CT1-11 角砾云岩 0.60 1.10 0.14 0.56 0.11 0.02 0.09 0.02 0.08 0.02 0.05 0.01 0.04 0.01 2.85 2.53 0.32 8.03 1.13 0.88
CT1-32 硅质云岩 1.20 2.30 0.28 1.10 0.21 0.05 0.19 0.03 0.15 0.03 0.09 0.02 0.07 0.01 5.74 5.15 0.60 8.65 1.14 0.91
CT1-12 角砾云岩 0.76 1.40 0.18 0.72 0.15 0.03 0.10 0.02 0.10 0.02 0.06 0.01 0.05 0.01 3.60 3.23 0.37 8.75 1.01 0.88
CT1-33 硅质云岩 1.30 2.30 0.26 1.10 0.19 0.05 0.16 0.02 0.14 0.03 0.08 0.01 0.06 0.01 5.71 5.20 0.51 10.14 1.28 0.90
CT1-34 粗晶云岩 0.47 0.89 0.12 0.49 0.08 0.02 0.08 0.01 0.07 0.01 0.04 0.01 0.03 0.01 2.32 2.06 0.25 8.13 1.22 0.88
CT1-35 残余颗粒结构粉晶云岩 1.19 2.44 0.26 1.12 0.21 0.04 0.18 0.02 0.13 0.03 0.09 0.01 0.07 0.01 5.80 5.26 0.54 9.81 0.87 1.01
CT1-28 残余颗粒结构粉晶云岩 1.02 2.02 0.22 0.92 0.21 0.04 0.16 0.02 0.13 0.02 0.08 0.01 0.07 0.01 4.92 4.43 0.50 8.90 0.98 0.98
CT1-36 残余颗粒结构粉晶云岩 1.73 3.80 0.40 1.67 0.32 0.06 0.28 0.04 0.24 0.05 0.13 0.02 0.12 0.02 8.87 7.97 0.90 8.90 0.93 1.05
CT1-29 残余颗粒结构粉晶云岩 1.03 2.28 0.24 1.05 0.22 0.04 0.16 0.03 0.15 0.03 0.09 0.02 0.07 0.01 5.41 4.85 0.56 8.73 0.89 1.06
CT1-30 残余颗粒结构粉晶云岩 1.53 2.81 0.35 1.39 0.29 0.05 0.26 0.04 0.21 0.04 0.12 0.02 0.10 0.01 7.21 6.41 0.79 8.07 0.80 0.89
GC8-12 中—粗晶云岩 0.86 1.77 0.22 0.86 0.25 0.10 0.02 0.12 0.02 0.06 0.01 0.06 0.01 4.35 4.04 0.30 13.44 2.37 0.94
GC8-13 中—粗晶云岩 0.46 0.83 0.09 0.35 0.13 0.06 0.03 0.08 0.01 0.07 0.00 0.04 0.01 2.15 1.92 0.24 8.11 1.69 0.93
GC8-2 中—粗晶云岩 5.14 10.63 1.31 4.95 1.08 0.56 0.19 0.91 0.17 0.48 0.08 0.39 0.06 25.94 23.66 2.28 10.36 2.34 0.94
GC8-3 中粗晶云岩 0.73 1.18 0.15 0.57 0.12 0.03 0.02 0.11 0.02 0.07 0.01 0.06 0.01 3.09 2.78 0.31 9.09 1.09 0.81
GC8-14 粗晶云岩 1.50 2.75 0.35 1.19 0.42 0.18 0.07 0.24 0.04 0.15 0.02 0.11 0.02 7.03 6.39 0.64 9.96 2.02 0.88
GC8-4 粗晶云岩 0.65 1.56 0.13 0.40 0.09 0.03 0.01 0.07 0.01 0.04 0.01 0.03 0.01 3.04 2.86 0.17 16.46 1.40 1.22
GC8-15 粗晶云岩 2.75 3.99 0.43 1.47 0.26 0.09 0.04 0.18 0.03 0.10 0.02 0.09 0.01 9.46 8.99 0.47 19.14 1.72 0.83
GC8-5 粗晶云岩 0.15 0.20 0.02 0.35 0.12 0.07 0.02 0.04 0.01 0.02 0.00 0.01 0.00 1.00 0.90 0.10 9.12 3.09 0.79
GC8-6 粗晶云岩 0.95 2.23 0.18 0.54 0.12 0.04 0.02 0.09 0.02 0.04 0.01 0.04 0.01 4.27 4.05 0.22 18.68 1.49 1.24
GC8-7 粗晶云岩 10.00 21.19 2.47 9.06 1.80 0.36 0.30 1.46 0.27 0.79 0.12 0.69 0.10 48.61 44.87 3.74 12.00 0.92 0.98
GC8-8 粗晶云岩 0.65 1.12 0.12 0.47 0.09 0.02 0.01 0.07 0.01 0.04 0.01 0.04 0.01 2.65 2.48 0.18 13.98 1.33 0.91
GC8-9 粗晶云岩 1.59 4.13 0.32 0.91 0.22 0.05 0.03 0.17 0.03 0.10 0.02 0.10 0.02 7.66 7.21 0.46 15.84 1.01 1.33
GC8-10 粗晶云岩 4.97 12.69 1.08 3.25 0.77 0.29 0.16 0.92 0.20 0.61 0.11 0.65 0.10 25.78 23.03 2.74 8.40 1.55 1.26
GC8-11 粗晶云岩 0.53 0.98 0.12 0.49 0.22 0.12 0.01 0.08 0.01 0.04 0.01 0.04 0.01 2.64 2.45 0.19 12.77 3.66 0.91
GC15-1 粗晶云岩,晶间方解石充填 0.98 2.16 0.22 0.84 0.17 0.03 0.16 0.02 0.13 0.03 0.08 0.01 0.08 0.01 4.93 4.41 0.52 8.45 0.93 1.06
GC15-2 粗晶云岩,晶间方解石充填 1.83 3.74 0.44 1.67 0.32 0.08 0.30 0.04 0.24 0.05 0.13 0.02 0.10 0.02 8.96 8.07 0.89 9.06 1.18 0.96
GC15-3 粗晶云岩,晶间方解石充填 3.67 7.58 0.81 2.98 0.54 0.12 0.48 0.06 0.35 0.06 0.18 0.02 0.16 0.02 17.03 15.69 1.34 11.70 1.06 1.01
GC15-4 粗晶云岩,晶间方解石充填 1.12 2.13 0.22 0.83 0.15 0.03 0.13 0.02 0.12 0.02 0.07 0.01 0.07 0.01 4.95 4.49 0.46 9.80 1.12 0.97
GC15-5 粗晶云岩,晶间方解石充填 2.26 4.52 0.52 2.00 0.38 0.08 0.34 0.05 0.29 0.06 0.18 0.03 0.18 0.03 10.90 9.75 1.15 8.47 1.00 0.96
GC15-6 粗晶云岩,晶间泥质充填 1.60 3.18 0.34 1.31 0.26 0.05 0.22 0.03 0.18 0.04 0.11 0.02 0.11 0.02 7.47 6.74 0.73 9.29 1.03 0.98
GC15-7 粗晶云岩,晶间泥质充填 2.38 4.64 0.52 1.99 0.38 0.07 0.31 0.04 0.24 0.05 0.14 0.02 0.14 0.02 10.94 9.97 0.96 10.34 0.93 0.96
GC15-8 粗晶云岩,晶间泥质充填 1.19 2.20 0.24 0.91 0.17 0.03 0.17 0.02 0.14 0.03 0.08 0.01 0.08 0.01 5.31 4.76 0.56 8.57 0.89 0.94
GC15-9 粗晶云岩,晶间泥质充填 1.14 2.22 0.25 0.93 0.18 0.03 0.15 0.02 0.12 0.03 0.07 0.01 0.07 0.01 5.24 4.75 0.49 9.76 0.78 0.95
GC15-10 粗晶云岩,晶间泥质充填 1.32 2.53 0.28 1.06 0.20 0.04 0.18 0.02 0.14 0.03 0.08 0.01 0.08 0.01 5.98 5.43 0.55 9.88 0.94 0.95
表4 古城地区上寒武统碳酸盐岩主微量元素分析数据

Table 4 Major and trace elements of carbonate rocks in Upper Cambrian of Gucheng area

样品编号 岩性 Sr/10-6 Mn/10-6 Na/10-6 Fe/10-6
CT1-14 角砾云岩 49.80 497.30 300.00 5 500.00
CT1-16 角砾云岩 40.00 319.70 200.00 2 300.00
CT1-11 角砾云岩 41.80 370.00 600.00 3 400.00
CT2-8 硅质岩 23.00 735.10 300.00 9 600.00
CT2-9 硅质岩 12.50 1 537.80 400.00 20 600.00
CT2-10 硅质岩 11.30 2 186.90 400.00 29 200.00
CT2-11 硅质岩 17.90 1 281.90 400.00 15 600.00
CT2-12 残余颗粒结构云岩 152.00 60.00 1 780.00 950.00
CT2-13 残余颗粒结构云岩 164.00 70.00 1 880.00 1 270.00
CT2-14 残余颗粒结构云岩 148.00 60.00 2 090.00 7 310.00
CT2-15 残余颗粒结构云岩 148.00 80.00 1 980.00 1 850.00
CT2-16 残余颗粒结构云岩 82.00 40.00 1 880.00 1 650.00
GC8-16 砂屑灰岩 238.61 30.02
GC8-12 中粗晶云岩 80.88 103.16
GC8-13 中粗晶云岩 89.17 40.60
GC8-2 中粗晶云岩 126.05 138.54
GC8-3 中粗晶云岩 86.90 66.48
GC8-8 粗晶云岩 77.50 114.78
GC8-7 粗晶云岩 152.19 66.36
GC8-6 粗晶云岩 91.50 126.97
GC8-14 粗晶云岩 43.78 84.96
GC8-4 粗晶云岩 81.18 115.38
GC8-15 粗晶云岩 209.24 108.32
GC8-5 粗晶云岩 71.07 42.12
GC8-9 粗晶云岩 109.01 49.73
GC8-10 粗晶云岩 166.28 169.81
GC8-11 粗晶云岩 73.64 175.28
GC15-1 粗晶云岩,晶间方解石充填 95.04 52.89
GC15-2 粗晶云岩,晶间方解石充填 152.76 55.57
GC15-3 粗晶云岩,晶间方解石充填 140.13 50.39
GC15-4 粗晶云岩,晶间方解石充填 87.38 72.73
GC15-5 粗晶云岩,晶间方解石充填 107.46 56.49
GC15-6 粗晶云岩,晶间泥质充填 214.18 61.46
GC15-7 粗晶云岩,晶间泥质充填 190.71 68.92
GC15-8 粗晶云岩,晶间泥质充填 212.92 45.05
GC15-9 粗晶云岩,晶间泥质充填 224.75 42.61
GC15-10 粗晶云岩,晶间泥质充填 269.75 39.42

3.2.1 颗粒云岩孔隙型储层

前已述及,该类储层以城探1井、城探2井礁滩体下段白云岩最为典型,本文选送样品以残余颗粒结构云岩为主。地球化学分析结果显示该类储层云岩δ13C(PDB标准,下同)值为 1‰~1.13‰,平均为0.35‰,与同时期海相方解石δ13C值(-1.5‰~0.5‰)23相比略偏正,δ18O(PDB标准,下同)值主要分布在-8.87‰~-6.8‰之间,平均为-7.72‰,与同时期海水中形成的白云石δ18O值(-7.0‰~-5‰)相比14,略偏负[图5(a)],推测是受到了后期埋藏作用的影响导致。Eu负异常(δEu值平均为0.89)、Ce无明显异常(δCe值平均为1.00)[图5(b)],同时,与角砾云岩和硅质云岩相比,残余颗粒结构云岩具有低Fe、Mn[图5(d)],高Sr、Na的特征[图5(e)]。以上特征指示该类储层白云石化流体为蒸发海水,白云岩为准同生海源成因,受准同生期大气淡水溶蚀,形成组构选择性孔隙,后期成岩作用对原有孔隙继承和改造,形成储层。
图5 城探1井、城探2井上寒武统白云岩储层地球化学特征

(a)城探1井、城探2井礁滩体白云岩C、O同位素特征;(b)城探1井残余颗粒结构白云岩稀土元素配分图;(c)城探1井角砾云岩、粗晶云岩、硅质云岩稀土元素配分图;(d)城探1井、城探2井礁滩体白云岩Fe、Mn交会图;(e)城探1井、城探2井礁滩体白云岩Sr、Na交会图

Fig. 5 Geochemical characteristics of Upper Cambrian dolomite reservoir in Wells Chengtan 1 and Chengtan 2

3.2.2 角砾云岩裂缝—孔洞型储层

该类储层以城探1井、城探2井礁滩体上段白云岩最为典型,此次选送样品为角砾云岩、硅质岩、硅质云岩、粗晶云岩以及孔洞缝中充填的粗晶白云石和方解石。地球化学分析结果显示,角砾云岩、硅质岩及孔洞缝中充填的粗晶白云石和方解石δ13C值分异不大,分布范围为-1.8‰~-0.09‰,平均为-0.7‰,基本处于同时期海相方解石δ13C值范围内。O同位素方面,角砾云岩δ18O值分布在-10.57‰~-8.11‰之间,平均为-9.41‰,硅质岩δ18O值为-10.47‰~-9.79‰,平均为-10.14‰。孔洞缝中充填的粗晶白云石δ18O值为-10.4‰~-8.7‰,平均为-9.48‰,孔洞缝中充填的方解石δ18O值为-13.8‰~-11.6‰,平均为-12.47‰,与同时期海相白云石δ18O值相比,以上4种类型岩石δ18O值均明显偏负[图5(a)],显示出热液改造的特征。基质云岩(角砾云岩、硅质云岩及粗晶云岩)表现为Eu正异常(δEu值平均为1.2),Ce负异常(δCe值平均为0.88)[图5(c)];与颗粒云岩相比,该类储层基质云岩具有高Fe—Mn[图5(d)]、低Sr—Na[图5(e)]的特征; 87Sr/86Sr值为0.709 390~0.710 795, 平均为0.709 706,明显高于同时期海水的87Sr/86Sr值(0.708 8~0.709 224)。以上特征表明该类白云石经历了强烈的热液溶蚀改造作用。结合其岩性特征及成岩演化过程,该类储层为微生物礁滩储层遭受岩溶崩塌改造,形成角砾架空孔洞,后期受到热液溶蚀及充填改造,残留孔洞形成储层。

3.2.3 结晶云岩孔隙型储层

该类储层以古城8井寒武系白云岩最为典型,本次选送样品主要为孔隙发育的中粗晶云岩及粗晶云岩。地球化学分析显示该类储层云岩δ18O值为-10.41‰~-8.89‰,平均为-9.44‰,与同时期海相白云石δ18O值相比明显偏负[图6(a)],Eu正异常(δEu值平均为1.83)[图6(b)]。中粗晶白云石Sr含量平均为95.75×10-6,粗晶白云石Sr含量平均为107.54×10-6,2类白云石Sr含量平均为101.65×10-6,可见该类储层白云石Sr含量总体较低[图6(c)];中粗晶白云岩Mn平均含量为87.19×10-6,粗晶白云石Mn平均含量为105.37×10-6,可见随着白云石晶体增大,Mn含量呈增高趋势[图6(d)]。
图6 古城8井上寒武统白云岩储层地球化学特征

(a)古城8井上寒武统白云岩C、O同位素特征;(b)古城8井上寒武统白云岩稀土元素配分图;(c)古城8井上寒武统白云岩Sr含量直方图;(d)古城8井上寒武统白云岩Mn含量直方图

Fig.6 Geochemical characteristics of Upper Cambrian dolomite reservoir in Well Gucheng 8

上述分析表明该类储层白云石具有明显的热液改造特征。结合其岩性特征、孔隙发育特征,推测该类储层岩性原为颗粒云岩,后期受热液改造结晶变粗,颗粒结构消失殆尽,热液对原孔隙结构进一步调整,形成结晶云岩孔隙型储层。

3.2.4 结晶云岩裂缝—孔洞型储层

该类储层在研究区以古城15井最为典型,储层岩性主要为粗晶云岩,裂缝较发育。根据孔隙发育情况和充填物不同分为2种:一种总体致密,晶间孔被泥质全充填;另一种孔隙较发育,晶间孔被方解石全充填或半充填。本文研究对2种岩性分别作了系统取样分析。分析结果显示,晶间孔充填泥质的粗晶云岩δ13C值为-1.2‰~-0.4‰,平均为-0.74‰[图7(a)],与同期海水相当,δ18O值为-8‰~-5.6‰,平均为-6.9‰,总体与同时期海水中形成的白云石δ18O值接近;Eu负异常(δEu平均为0.91),Ce异常不明显(δCe平均为0.96)[图7(b)];87Sr/86Sr值为0.708 773~0.709 008,平均为0.708 893,与同时期海水的87Sr/86Sr值(0.708 8~0.709 2)相当24;与晶间孔被方解石充填的粗晶云岩比较,具有高Sr、低Mn的特征[图7(d)]。以上特征表明晶间孔充填泥质的粗晶云岩白云石化流体为海源流体,为渗透回流成因,后期叠加了埋藏白云石化作用的影响导致结晶严重。与上述岩石类型相比,孔隙发育、晶间孔被方解石充填的粗晶云岩则显示出明显的热液改造特征。该种白云岩δ18O值为-11.1‰~-9.7‰,平均为-10.46‰ [图7(a)];Eu正异常(δEu值平均为1.05)[图7(c)];元素分析显示低Sr、高Mn的特征[图7(d)];87Sr/86Sr值为0.708 776~0.709 203,平均为0.709 129,与同时期海水87Sr/86Sr 值接近,但与晶间充填泥质的粗晶云岩比较,87Sr/86Sr值略高,以上特征指示白云岩受到了热液改造。上述分析表明,该类储层为早期白云石化叠加后期构造破裂及热液改造作用形成。
图7 古城15井上寒武统白云岩储层地球化学特征

(a)古城15井寒武系白云岩C、O同位素特征;(b)古城15井粗晶云岩(晶间孔泥质充填)稀土元素配分图;(c)古城15井粗晶云岩(晶间孔方解石充填)稀土元素配分图;(d)古城15井寒武系白云岩Sr、Mn交会图

Fig.7 Geochemical characteristics of Upper Cambrian dolomite reservoir in Well Gucheng15

需要说明的是,根据地球化学特征和岩石学特征,研究区主要识别出了渗透回流和热液白云石化2种白云石成因,但研究区应同时存在埋藏白云石化作用,只是发生规模较小,或者地球化学特征并不明显。埋藏条件下温度增高,有利于白云石的形成,但深埋藏条件下Mg2+的供应有限,难以大量形成白云石,导致研究区埋藏白云石化作用发生范围较小1224。同时也存在另外一种可能,即目的层段先发生白云石化,再受热液改造,导致原始岩石学和地球化学特征发生蚀变,无法恢复沉积期流体环境。研究区可见少量白云岩保存了埋藏期白云石化的岩石学特征,镜下观察可见少量平面—自形或平面—半自形晶白云石,发育雾心亮边或环带结构[图2(u)],这类白云石之间常发育晶间孔,但多被方解石或白云石环带所充填[图2(l),图2(u)]。

3.3 储层主控因素

通过对古城地区上寒武统4类储层的特征与成因分析,可将上寒武统碳酸盐岩储层主控因素总结如下。

3.3.1 高能相带是寒武系规模储层形成的基础

古城地区寒武系重点勘探的储层类型为颗粒云岩孔隙型储层和角砾云岩裂缝—孔洞型储层,岩性主要为颗粒云岩、藻(礁)微生物云岩、角砾云岩、结晶云岩。研究区寒武系为镶边台地沉积环境,这类岩石主要代表高能的台缘礁滩相沉积,其岩石结构有利于原生孔隙的保存,且多孔的原岩具有较好的孔渗性,可为成岩流体提供通道,易发生成岩改造形成次生孔隙。因此,研究区上寒武统碳酸盐岩储层发育受控于沉积相,高能的台缘礁滩相为规模储层发育的物质基础。

3.3.2 准同生期暴露溶蚀和白云石化为寒武系优质储层形成的关键

在准同生期,海平面周期性升降,位于浪基面附近的沉积物周期性暴露出水面,遭受大气淡水的淋滤溶蚀,形成一套与高频层序界面相关的储层。以颗粒云岩孔隙型储层为例,这类储层岩性以颗粒云岩为主,但岩心薄片观察表明,并非所有的颗粒云岩均为好储层。该类白云岩总体发育多个向上变浅的旋回,每个旋回由下到上,由致密无孔的颗粒云岩过渡为多孔的颗粒云岩,旋回顶部孔隙发育为好储层,这反映了准同生期滩相沉积物受海平面变化影响,周期性暴露溶蚀的特征。另外,准同生期白云石化使得滩相沉积物的原始颗粒结构得以保存,形成相对坚硬的格架,一方面颗粒内部和颗粒间易被溶蚀产生组构选择性孔隙,另一方面可在一定程度上抵抗埋藏期压实作用,有利于孔隙的保存。

3.3.3 埋藏—热液溶蚀对储层发育具有重要补充作用

前已述及,在角砾云岩裂缝—孔洞型储层、结晶云岩孔隙型储层以及结晶云岩裂缝—孔洞型储层中,热液活动强烈,对储层改造作用明显。在埋藏环境下,热液流体可使碳酸盐岩发生溶蚀,已有的粒间孔、晶间孔及各种裂缝等为溶蚀流体提供了通道,这些孔隙亦被溶蚀扩大成为孔洞,溶蚀孔洞多被裂缝沟通。可见埋藏—热液溶蚀对储层发育具有建设性作用。但同时研究区储层段可见石英、鞍状白云石、重晶石等热液矿物充填于孔隙孔洞中,对储层起到一定的封堵作用。总体来说,埋藏—热液作用是双刃剑,对储层起到一定的改造作用,由其产生的溶蚀扩大孔洞,是储层发育的重要补充。

4 结论

(1)古城地区上寒武统储集体白云岩以颗粒云岩、藻(礁)微生物云岩、角砾云岩以及晶粒云岩为主。储集空间以粒间溶孔、粒内溶孔,晶间孔、晶间溶孔、溶蚀孔洞为主,裂缝次之。
(2)白云岩储层分为4类:颗粒云岩孔隙型储层、角砾云岩裂缝—孔洞型储层、结晶云岩孔隙型储层以及结晶云岩裂缝—孔洞型储层。
(3)古城地区上寒武统储层发育受高能相带、准同生期大气淡水溶蚀、白云石化以及埋藏—热液溶蚀作用共同控制,其中高能相带是规模储层形成的基础;准同生期大气淡水暴露溶蚀和白云石化为优质储层形成的关键;埋藏—热液溶蚀是储层发育的重要补充。
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