四川盆地龙王庙组储层溶蚀作用类型及特征

O 陈阳陈晶晶王克鑫朱烨（.长江大学资源与环境学院 湖北 43000 .湖北省十堰市太和医院 湖北 44000）

四川盆地龙王庙组储层溶蚀作用类型及特征

O 陈阳1陈晶晶2王克鑫1朱烨1
（1.长江大学资源与环境学院 湖北 430100 2.湖北省十堰市太和医院 湖北 442000）

溶蚀作用是四川盆地龙王庙组白云岩储层形成的关键。本文在四川盆地龙王庙组白云岩储层中识别出同生期溶蚀作用、表生期溶蚀作用、埋藏溶蚀作用，并且分别总结了他们的主要特征。通过对溶蚀作用的认识进而探讨深层碳酸盐岩储层孔隙保存机理，为下一步的勘探开发提出建议。

龙王庙组；同生期溶蚀作用；表生期溶蚀作用；埋藏溶蚀作用

当前我国海相碳酸盐岩油气勘探正处在大发展期，勘探的层位从浅部油气藏转向深层油气藏，川中龙王庙组发育物性良好的碳酸盐岩储层。成岩变化影响储集岩的孔隙形成、保存及破坏，对储层物性有着决定性作用。溶蚀作用是川中龙王庙组白云岩储层最为重要的成岩作用，本文拟在前期勘探和前人研究的基础上，结合岩心观察、薄片鉴定、测井、录井、同位素以及包裹体等资料的综合分析，探讨本区龙王庙组深部碳酸盐岩溶蚀作用的类型和特征，为下一步储层预测和勘探实践提供理论借鉴。

1.地质背景

四川盆地是中国西部三大叠合盆地之一，是典型的多旋回沉积盆地。川中是四川盆地中部地带的简称，包括遂宁、安岳、南充等地区。构造分区属于川中原地隆起-盆地区，隶属于乐山-龙女寺古隆起。龙王庙组沉积前四川盆地为向东倾斜的缓坡，川中地区位于内缓坡，主要发育颗粒滩、生屑滩和滩间海沉积，龙王庙组有三个成滩旋回，颗粒滩发育在每个旋回的上部。

2.溶蚀作用的类型及特征

溶蚀作用是川中龙王庙组白云岩储层中最为重要的成岩作用，它的发育与否直接影响到该套白云岩的储集性能。野外剖面观察及薄片鉴定表明，研究区龙王庙组白云岩中的溶蚀作用主要有同生期溶蚀、埋藏溶蚀和表生溶蚀这三种类型。其中同生期及表生期溶蚀主要为大气淡水淋滤作用，形成的孔隙主要有晶间孔、粒间孔等。埋藏溶蚀作用可以形成大量溶蚀孔、洞、缝。说明溶蚀流体的溶蚀能力比较强，可能含有深埋藏条件下有机质脱羧作用形成的有机酸及热化学硫酸盐还原反应（TSR）产生的H2S相关。

(1)同生期溶蚀作用

同生期流体的温度压力接近地表条件，成岩流体主要是大气水、海水或者是二者的混合水，也可以是盐度超过海水的超咸水。但由于海水对碳酸盐岩过饱和，溶解作用有限，大气淡水才是主要的成岩流体。同生岩溶作用主要受次级沉积旋回和海平面变化的控制，在海退时候，沉积体出露水体，就容易遭受富含CO2的大气水淋虑而形成孔隙。

在此储层中同生期溶蚀孔隙十分常见。当颗粒部分被溶蚀的时候，会残余少量碎屑部分，而形成粒内溶孔。当颗粒全部被溶蚀，就会形成铸模孔。粒内溶孔和铸模孔的形成主要是由于大气淡水选择性溶蚀的结果，由文石和高镁方解石形成的颗粒和鲕粒在海洋环境中是稳定的，但在大气淡水环境下就容易被溶蚀，这类溶蚀孔隙一般形成的时间较早，是同生阶段的产物。在研究区GK1-2井中，沥青充填铸模孔，这也能说明溶蚀孔隙为早期溶孔，形成于原油侵位以前。

图1 MX13井，4608.41m，龙王庙组，海底胶结物部分被大气淡水溶蚀

第一期海底纤状环边胶结物被溶蚀同样是本区发生同生期溶蚀的特征之一，如MX13井在颗粒灰岩的原生粒间孔内，可以见到第一期纤状方解石胶结物遭受溶蚀，变得残缺不全，其后的刃状、马牙状细粒方解石胶结物与之呈胶结不整合接触（图1）。这种溶蚀作用大致在第一期胶结物形成之后不久到第二期方解石胶结作用之前，也就是说碳酸盐沉积物在经历了早期海底胶结作用之后，在矿物稳定化之前就受到了大气淡水的溶蚀。

(2)表生溶蚀作用

表生岩溶是指已成岩的碳酸盐岩抬升到地表遭受大气水的溶蚀改造作用。低温、低盐度的大气水是表生期主要的成岩流体，表生溶蚀与构造运动或大范围的海平面下降造成的地层暴露有关。表生溶蚀和同生溶蚀都是受大气淡水淋滤而发生的溶蚀，但是同生期溶蚀作用发生的时间很早，通常是在沉积物刚沉积不久，碳酸盐矿物尚未完全稳定化的情况下发生的溶蚀，而且经历的时间相对较短；而表生期溶蚀作用发生的时间则比较晚，碳酸盐岩沉积物已经固结成岩、不稳定矿物已经转变为稳定矿物之后发生的溶蚀作用，经历的时间较长，影响的范围也较大。

在川中龙王庙组白云岩储层中露头、岩心上表现为垂向分带性明显的复杂孔洞缝网络结构，并且发育溶蚀沟、坑、溶洞等，在洞穴中经常充填与地下暗河有关的机械流水沉积的砂泥质充填物、巨晶方解石、岩溶角砾等，岩溶层之上为不整合面或具有沉积间断和缺失，岩溶角砾，高角度溶缝，非选择性溶蚀孔洞。

在钻井过程多次出现的钻时减小、钻速加快、井径扩大、钻具放空以及泥浆大量漏失现象，也说明了表生溶蚀作用产生了大量的溶蚀孔洞。常规测井上电阻率和密度降低，声波时差、电磁波传播时间、中子孔隙度增高等现象可识别大型缝洞型储层。另外，成像测井（FMI）上的暗色团块是识别洞穴的有效手段。洞穴中充填泥质具有异常高的自然伽马值，地震剖面上表现出明显的串珠状反射特征。在地层内部，溶洞和地层波阻抗界面的相互作用可以形成多次绕射，对这些多次波进行叠前成像，即可在垂直方向形成多个强能量团即“串珠”。

包裹体类型、均一温度、盐度成熟度、碳氧同位素值等特征能够反映充填作用发生的环境。孔洞中充填方解石具有较低的包裹体均一温度、盐度和碳氧同位素值。MX21、MX16、MX201等井岩心上观察到大量与不整合面相关的溶蚀，部分洞穴充填的巨晶方解石具有低温（55．7～73．2C）、低盐度（1．4～6．6wt%NaClequiv）的特征（图2），指示成岩流体受大气淡水强烈改造。MX21井不整合面附近黄铁矿的硫同位素值为-34．3～0．2‰，指示黄铁矿是生物成因的。这一时期低温和低盐度的环境有利于硫酸盐还原菌（SRB）的生长繁殖，进而直接或间接地降解有机物，产生的CO2或方解石富12C。

图2 包裹体均一温度、盐度关系图。来自MX21井不整合面附近洞穴中充填的方解石

(3)埋藏溶蚀作用

川中地区龙王庙组存在埋藏溶蚀作用，埋藏溶蚀包括储层矿物因进一步深埋导致温度升高、有机酸、CO2、H2S酸性溶剂引起的溶蚀作用和下部地层来源的比地层温度高5-10C的热液流体溶蚀作用，以及油气参与的热化学硫酸盐还原作用。

通过镜下薄片鉴定，我们发现高温沉淀的矿物（鞍形白云石、白云石加大边、均一温度高的矿物）被溶蚀。鞍形白云石在岩心通常充填孔洞，或沿孔洞壁向内生长，晶体常常弯曲成镰刀型，晶面解理缝发育，正交偏光下波状消光。萤石交代白云石的现象，萤石是热液活动的标志矿物，这足以说明热液活动的存在。沿成岩晚期的缝合线或晚期裂缝产生溶蚀孔隙，这些缝合线或裂缝及其溶孔中常充填原油及沥青。含油、气或沥青包裹体的矿物被溶解，同样说明溶解作用发生在油、气充注和沥青形成以后。

川中龙王庙组白云岩储层不含陆源粘土矿物，充填了高温条件下才沉淀的鞍形白云石、TSR成因的黄铁矿。这足以说明孔隙的形成是埋藏溶蚀成因。

3.结论

(1)溶蚀作用是四川盆地龙王庙组白云岩储层最重要的成岩作用，主要包括同生期溶蚀作用，表生期溶蚀作用，埋藏溶蚀作用三种不同类型的溶蚀作用。

(2)准同生溶蚀作用主要与大气淡水有关，受次级沉积旋回和海平面变化的控制，主要特征是发育海底胶结，选择性溶蚀，泥晶化作用，新月型胶结物，微型钟乳型胶结物，等轴粒状组构的胶结物。

(3)表生溶蚀溶与构造运动或大范围的海平面下降造成的地层暴露有关，一般发生的时间比较晚，经历的时间较长，影响的范围也较大。主要以洞穴充填物、钻井、测井、地震、包裹体及碳氧同位素为主要特征。

(4)高温沉淀的矿物（如鞍形白云石）和高硫同位素值的黄铁矿充填孔洞、原矿物被高温矿物交代、沿成岩晚期的缝合线或晚期裂缝产生的溶蚀孔隙等是本区龙王庙组储层埋藏溶蚀作用的主要特征。埋藏溶蚀作用是储层优化改造的关键因素之一。

[1]Ezat Heydari.密西西比州Black Cerke油田上侏罗统Smackover组的埋藏成岩作用对油气破坏和H2s聚集的作用[J]．AAPG Bulletin,1997,81(1).

[2]郭正吾,邓康龄,韩永辉等.四川盆地形成与演化[M].北京:地质出版社,1996:113-136.

[3]朱光有,张水昌,梁英波.四川盆地深部海相优质储集层的形成机理及其分布预测[J]石油勘探与开发,2006,33(2):161-166.

[4]宋文海.乐山—龙女寺古隆起大中型气田成藏条件研究[J].天然气工业,1996,16(增刊1):13-26.

[5]邹才能,杜金虎,徐春春等.四川盆地震旦系—寒武系特大型气田形成分布、资源潜力及勘探发现[J].石油勘探与开发,2014,41 (3):22-35.

[6]周进高,徐春春,姚根顺等.四川盆地下寒武统龙王庙组储集层形成与演化[J].石油勘探与开发,2015,42(2):158-166.

[7]吴胜和,欧阳健.塔里木盆地轮南地区奥陶系岩溶体系的测井分析[J].石油大学学报(自然科学版),1994,18(2):123-127.

Reservoir Stratum Dissolution Types and Characteristics of Dragon King Temple Formation in Sichuan Basin

Chen Yang1, Chen Jingjing2，Wang Kexin1, Zhu Ye1
（1.School of Resource and Environment of Yangtze University, Hubei, 430100 2.Shiyan Taihe Hospital in Hubei province, Hubei, 442000）

Dissolution is the key for the formation of dolomite reservoirs of Dragon King Temple Formation in Sichuan basin. This article to identify syngenetic dissolution, supergene period dissolution and burial dissolution in the dolomite reservoir of Dragon King Temple Formation in Sichuan basin, besides, it sums up their main characteristics respectively. Through the understanding of dissolution to discuss the pore preservation mechanism of deep-seated carbonate reservoir so that to give suggestions for further exploration and development.

Dragon King Temple Formation；syngenetic dissolution；supergene period dissolution；burial dissolution

T

A

陈阳（1991～），男，长江大学资源与环境学院，研究方向：油气储层地质学。