成都環境地質與資源開發研究所北京大學,項目成果匯報,四川盆地東北部晚二疊-早三疊世礁灘白云巖成因與成藏研究,完成的主要工作量,工作區域,匯報的主要內容,1、沉積相（微相）及高頻層序2、白云巖成因3、儲層評價4、成藏條件與成藏史,地質任務,匯報的主要內容,研究思路,1.高頻層序,2.沉積相,3.成巖環境與成巖作用,4.白云巖成因,5.儲層評價,配套研究,尋找儲層,匯報的主要內容,研究思路,1.高頻層序研究,海平面升降對儲層及白云巖成因影響,圍繞儲層展開,匯報的主要內容,研究思路,圍繞儲層展開,沉積相,成巖環境,成巖作用,有利儲層平面平面分布與儲層有關的沉積微相,于儲層有利的成巖環境有利成巖環境平面分布,于儲層有利的成巖作用,匯報的主要內容,研究思路,白云巖成因,成因類型成因模式白云石化,圍繞儲層展開,成巖白云巖,混合水模式,有利儲層,匯報的主要內容,研究思路,儲層評價,儲層具體特征,成藏條件與成藏史,探討油氣藏形成過程：烴來源孔隙形成演化、圈閉形成,盤龍洞,普光1井,匯報的主要內容,完成的主要工作量,主要進展,取得的主要成果,主要內容,1、完成的主要工作量,匯報的主要內容之一,南江橋亭T1f3-4,宣漢盤龍洞P2c,旺蒼三江T2l,旺蒼五權T1j,通江椒樹塘P2c,通江平溪壩P2c,宣漢羊古洞P2c,完成的主要工作量,設計5條實測剖面：實際完成7條超額完成2條,新增,野外工作量,南江趕場P2cT1j,通江稿子坪P2c,城口廟壩P2cT1j,完成的主要工作量,廣元西北P1q,廣元中子P1q,旺蒼三江T1j,旺蒼立溪巖T1j,廣元冉家河T1j,通江兩河口P2cT1f,通江平溪壩T1fT1j,鎮巴簡池P2cT1j,宣漢渡口立石河P2cT1j,野外工作量,設計8條觀測剖面：實際完成12條超額完成4條,完成的主要工作量,采集各類樣品1431件,薄片：732件陳列：36件古生物：242件儲層：224件微量元素：79件包裹體：68件生油：50件,完成的主要工作量,送出各類分析測試樣品2000余件,薄片鑒定750件,微觀照片300張,染色薄片407，鑄體薄片109同位素、成分分析、X-粉晶射線、包體析、陰極發光、掃描電鏡、探針分析各52件,研究區概況,實際完成51,設計圖件30,超額完成：,21件,工業圖件：,室內工作量,研究區概況,室內工作量,科研報告1份附圖冊1份電子圖版1份電子圖冊1份,2、主要成果,1、白云巖時代歸屬2、沉積相3、高頻層序4、白云巖成因,1、地層特征,長興組飛仙關組嘉二段、四段,白云巖時代歸屬,白云巖時代歸屬,取得了兩項重要進展,1、在灰巖與白云巖中發現了二疊系化石2、在長興組頂部發現了角礫巖,地層特征,平溪壩剖面，在白云巖底部灰巖中，發現了矮小古紡錘蜓Palaeofusulinacfnanalikh-arev、王氏古紡錘蜓Palaeofu-sulinaSP,進展1,白云巖時代歸屬,白云巖時代歸屬,地層特征,古生物,矮小古紡錘蜓,古紡錘蜓,平溪壩長興組,地層特征,在白云巖中發現了牙形石Hindeouslatidentatus（Kozuretal），Hindeodus-typicalis（Sweet）。平溪壩剖面,古生物依據,二疊紀標準化石,白云巖時代歸屬,地層特征,白云巖二疊紀牙形刺,平溪壩,地層特征,在毛壩3井白云巖中發現了李?；舴医度~貝leptedusrichthofenikayse,古生物,晚二疊世標準化石,白云巖時代歸屬,白云巖時代歸屬,地層特征,古生物,李希霍芬蕉葉貝,毛壩3井,樣品由研究院提供,白云巖時代歸屬,地層特征,海平面依據,長興組頂部普遍發育一套角礫巖。分布于宣漢渡口、鎮巴間池及通江兩河口。,白云巖時代歸屬,地層特征,沖積扇,泥石流,宣漢渡口,白云巖時代歸屬,地層特征,長興組頂部角礫巖,長興末期海平面大幅升降，部分地區暴露形成了喀斯特角礫巖白云石化是海平面下降產物,白云巖時代歸屬,地層特征,1、露頭區白云巖時代應該歸屬長興組2、宣漢達縣地區覆蓋區也存在長興組白云巖,結論：,2、沉積相,1、沉積相展布2、沉積模式3、典型微相特征4、古地理演化,主要研究內容,1、沉積相展布,長興組沉積相展布,最有利相帶,有利相帶,飛仙關組沉積相展布,最有利相帶,有利相帶,暴露淺灘,淺灘,淺灘與暴露淺灘,淺灘,海侵體系域海侵時期,飛四飛三,飛三段,沒暴露，無白云石化，孔隙差,淺灘,鮞?；規r砂屑灰巖,淺灘,層序,淺灘,淺灘形成于海侵時期，沒有暴露白云石化。顆粒間由亮晶白云石膠結。孔隙度差,橋亭飛三段,鮞粒灰巖,暴露淺灘,暴露淺灘,飛二飛一,高位體系域海退時期,飛二段,暴露，白云石化、溶蝕作用，孔隙好,鮞粒白云巖砂屑白云巖,暴露淺灘,層序,暴露淺灘,暴露淺灘形成于海退時期，巖石發生了暴露及白云石化，孔隙豐富。,普光2井飛二段,儲層,暴露淺灘,鮞粒白云巖,結論：,結論:,在尋找淺灘儲層時,最好尋找類似飛仙關組暴露淺灘,嘉二段沉積相展布,最有利相帶,嘉四段沉積相展布,2、沉積模式,長興-飛仙關組沉積模式,嘉陵江組沉積模式,3、典型微相特征,微相模式,P-T,與儲層有關典型微相,1、海綿障積灰巖微相2、海綿粘結灰巖微相3、海綿骨架白云巖微相4、海綿障積白云巖微相5、鮞粒顆粒白云巖微相6、含礫鮞粒顆粒白云巖微相7、砂屑顆粒白云巖微相8、鮞粒顆?；規r微相,P-T,典型微相,鮞粒白云巖微相,砂屑白云巖微相,生物碎屑灰巖微相,鮞?；規r微相,典型微相,海綿骨架巖,海綿粘結巖,海綿障積巖,盤龍洞長興組,盤龍洞長興組,鐵廠河長興組,微相與儲層,海綿骨架白云巖微相鮞粒顆粒白云巖微相砂屑顆粒白云巖微相,儲層最主要的微相類型,沉積相方面的主要進展,1、沉積相對儲層平面分布起了決定性的控制作用。最有利相帶是臺地邊緣礁灘組合相帶。淺灘相帶中，又以暴露淺灘最為有利。2、長興組-飛仙關組礁灘組合相帶，主要分布在通江-開縣碳酸巖臺地東西兩側。西部相帶沿鐵廠河、黑池梁向東南延伸至普光1-2井及黃龍1井、4井等地。3、生物礁巖、鮞粒巖及砂屑巖等微相對儲層形成最有利。,長興組儲層最有利相帶為臺地邊緣礁灘相,毛壩3井,鐵廠河,紅花,盤龍洞,飛仙關組儲層最有利相帶為暴露淺灘,普光2井,3、高頻層序,高頻層序概念,很小級別的層序，米級旋回，由向上變淺序列組成,海平面相對高頻震蕩,形成原因,局限臺地,開闊臺地,瀉湖與潮坪序列,灘間與淺灘序列,潮坪與瀉湖組成的層序,潮坪,瀉湖,南江橋亭飛四段,淺灘與灘間組成的層序,宣漢立石河長興組,TST,HST,灘間,淺灘,研究高頻層序目的,1、海平面高頻升降對白云石化影響2、海平面高頻升降對儲層控制作用,主要研究內容,1、高頻層序識別標志2、高頻層序劃分3、高頻層序與成巖作用4、高頻層序形成機理5、高頻層序與白云石化及儲層關系,1、層序界面2、沉積相標志3、顏色標志4、單層厚度標志5、巖性標志6成巖作用標志,1、高頻層序識別標志,高頻層序識別標志,潮坪,瀉湖,南江橋亭飛四段,暴露不整合層序界面,沉積相,顏色,巖性,成巖作用,瀉湖,潮坪,2高頻層序劃分,通江椒樹塘18個高頻層序,宣漢羊鼓洞14個高頻層序,盤龍洞長興組劃分出12個高頻層序,飛仙關組,普光2井飛仙關組:25個高頻層序,橋亭飛三-四段:30個高頻層序,淺灘與蒸發坪組成的層序,通江椒樹塘長興組,淺灘與生物礁組成的層序,宣漢盤龍洞長興組,瀉湖與潮坪組成的層序,橋亭飛仙關組,海侵體系域與高位體系域分別發生不同成巖作用。,3、高頻層序與成巖作用,典型層序與成巖作用,宣漢盤龍洞,典型層序與成巖作用,椒樹塘長興組,典型層序與成巖作用,橋亭飛仙關組,結論：,1、海平面相對頻繁變化對儲層形成及白云石化不利2、海侵體系域與高位體系域具有不同的成巖作用，高位體系域容易發生白云石化及溶蝕作用，對儲層形成有利3、儲層主要位于高頻層序海侵體系域中。,高頻層序,4、白云巖成因,世界難題,采取多種手段進行研究,白云石生成條件,成分鹽度,成分溫度,成分鹽度溫度白云石,白云巖成因研究內容,1、白云巖巖石分類2、白云巖成因類型3、白云石化模式4、典型白云巖成因,1、白云巖巖石分類,礁白云巖灘白云巖泥晶-微晶白云巖,三種類型,長興組,礁白云巖,盤龍洞毛壩3井,礁白云巖,毛壩3井長興組,盤龍洞長興組,礁白云巖孔隙豐富，儲集性能很好,灘白云巖,長興組、飛仙關組嘉陵江組、雷口坡組,灘白云巖,普光2井飛仙關組,灘白云巖中，各類孔隙非常豐富，儲集性能很好,灘白云巖,藻屑灘白云巖,三江雷口坡組,孔隙發育情況良好,泥-微晶白云巖,五權嘉陵江組,泥晶白云巖非常致密，儲集性能較差或很差差,巖石類型與儲層關系,灘白云巖孔隙度高，物性好礁白云巖孔隙度高，物性好泥晶白云巖孔隙度低，物性差,2、白云巖成因類型,準同生白云巖成巖白云巖后生白云巖,準同生白云巖,特點：1.具泥晶結構.2保存有原始沉積構造:層紋構造干裂3.層狀,單層厚度薄4.白云石化徹底,嘉陵江組二段、四段,長興組、飛仙關組,為主,次之,同生、準同生期沉積形成的,準同生白云巖,五權嘉陵江組,泥-微晶結構,儲集條件差,宣漢盤龍洞長興組,單層薄,儲集條件差,準同生白云巖,紋層構造,五權嘉陵江組,成巖白云巖,特點：1.結晶程度高，晶體粗大2.常具霧心亮邊結構3.發育交代殘余結構,長興組、飛仙關組,為主,次之,嘉陵江組、雷口坡組,成巖階段交代形成的,交代白云巖,成巖白云巖,粗晶白云巖,霧心亮邊現象普光2井飛仙關組,殘余鮞粒結構,白云巖團塊與灰巖團塊相互交織中子棲霞組,成巖白云巖,溶孔及晶間孔豐富儲集條件好,溶孔殘余鮞粒細晶白云巖椒樹塘長興組,后生白云巖,特點：1.形態不規則:透鏡狀脈狀蜂窩狀2.沒有一定層位3.晶體粗大、透明4.發育交代殘余結構,廣元棲霞組,成巖后形成的，主要受地層中殘余海水構造活動、巖漿或熱液活動等影響,后生白云巖,廣元西北棲霞組,結晶粗大,呈糖粒狀晶體透明,殘余珊瑚,成巖白云巖,西北,白云巖呈透鏡狀,附近有玄武巖侵入巖,巖體附近結晶程度高,遠處結晶程度低,基性巖脈,白云巖,后生白云巖,廣元西北棲霞組,西北棲霞組白云巖與巖漿活動有關,結論：,準同生白云巖,成巖白云巖,后生白云巖,粒度粗、結晶程度高，孔隙豐富,儲集性很好,粒度細、結晶程度低，巖石致密,儲集性差,粒度粗、結晶程度高，孔隙豐富,儲集性好,白云巖成因類型與儲集性,嘉陵江、雷口坡,長興組、飛仙關組,棲霞組,實際意義不大,3、白云石化模式,1、蒸發泵模式2、滲濾回流模式3、混合水模式,蒸發泵模式,滲濾回流模式,潮上帶,瀉湖,蒸發泵模式,1.沉積環境為潮坪或蒸發坪2.巖性為藻紋層白云巖或泥質白云巖3.發育鳥眼及干裂構造,藻紋層白云巖鳥眼構造椒樹塘長興組,泥質白云巖干裂,溶蝕強烈橋亭飛四段,滲濾回流模式,沉積環境：蒸發湖泊.瀉湖巖性：薄層泥晶白云巖地球化學具有鹵水特征,結構致密，物性差,薄層泥晶白云巖蒸發湖泊環境,盤龍洞長興組,混合水白云石化模式,淡水與正常海水混合水,淡水,海水,淡水鹵水與海水混合水,淡水,鹵水,海水,混合水模式,白云巖特點：,巖性：礁白云巖、鮞粒白云巖、砂屑白云巖沉積環境：暴露淺灘、生物礁結晶程度高地球化學具混合水特征,孔隙豐富，物性好,混合水模式灘白云巖,孔隙豐富，物性好,鮞粒白云巖暴露淺灘同位素具混合水特點,粗晶白云巖具環帶構造同位素具混合水特點,普光2井飛仙關組,混合水模式礁白云巖,孔隙豐富，物性好,礁白云巖生物礁淡水方解石同位素具混合水特點,盤龍洞長興組,毛壩3井長興組,混合水模式,蒸發泵模式,回流模式,沉積環境為蒸發坪，結晶程度低，,儲集性很好,沉積環境為礁灘，結晶粗大，孔隙度高,儲集性差,沉積環境為蒸發湖泊，結晶程度低，非常致密，,儲集性很差,白云石化模式與儲集性,嘉陵江、雷口坡,長興組、飛仙關組雷口坡,嘉陵江、雷口坡,生物礁白云巖淺灘白云巖泥-微晶白云巖,4、典型白云巖成因,長興組生物礁白云巖成因,礁白云巖空間分布,盤龍洞,羊鼓洞,椒樹塘,白云巖,灰巖,灰巖,盤龍洞,羊鼓洞,椒樹塘,生物礁沉積環境,生物礁生長在正常海水環境中，沉積時海水鹽度正常，早期為礁灰巖，白云石化是成巖期發生的。,成巖白云巖,生物礁結構特點,礁白云巖結晶程度比較高，多為粉-細晶結構。,成巖白云巖,盤龍洞,有序度：0.7-0.8,盤龍洞,椒樹塘,礁白云巖有序度,成巖白云巖特征,礁白云巖巖石化學成分,理想,椒樹塘、盤龍洞、羊鼓洞,全巖鈣含量偏高，白云石化程度低。,成巖白云巖特征,生物礁結構,大氣淡水參與成巖作用,淡水方解石,內沉積物,毛壩3井長興組,盤龍洞生物礁碳氧同位素,混合水區域,生物礁同位素具有混合水特征,生物礁結構類型,格架孔豐富，為混合水滲透創造有利條件,瀝青,生物礁結構,盤龍洞長興組,白云石化上強下弱,顯示混合水自上而下流動特征,礁白云巖是混合水成因的成巖白云巖,生物礁生長時為屬正常海水，白云石化發生在成巖階段有序度高:0.7-0.8,重結晶作用普遍高,顯示了成巖白云巖特點成分配比：全巖鈣含量偏高，顯示了成巖白云巖特點生物礁為正地形，海平面下降時容易受淡水影響生物礁格架孔中充填有淡水方解石,表明淡水參與了成巖作用氧碳同位素顯示混合水證據,結論：,長興組礁白云巖結晶程度高，生物格架孔、晶間孔、溶孔豐富，具有極好的儲集條件。,結論：,長興組礁灰巖生物格架孔豐富，但多被方解石充填，孔隙發育程度較差,混合水白云石化是提高生物礁孔隙度的關鍵,淺灘白云巖成因,淺灘白云巖分布于長興組、飛仙關組次分布于雷口坡組、嘉陵江組,3灘白云巖,橋亭,三江,五權,橋亭,盤龍洞,淺灘剖面,灘白云巖分類,鮞粒灘、砂屑灘及藻屑灘三類,鮞粒灘：盤龍洞、椒樹塘及稿子坪長興組普光2井、1井飛仙關組,砂屑灘：盤龍洞及稿子坪長興組川涪82井嘉陵江組,藻屑灘：三江雷口坡組,鑄體,溶蝕擴大孔,淀晶白云石,盤龍洞長興組,鮞粒灘具殘余鮞粒結構，重結晶作用強,具成巖白云巖特點,鮞粒灘白云巖,鑄體,鮞模孔,溶孔豐富,殘余鮞粒,溶洞,鑄體,鮞粒灘具殘余鮞粒結構，重結晶作用強,具成巖白云巖特點,鮞粒灘白云巖,淀晶白云石加大邊,后期方解石聯晶,淺灘白云巖結晶粗大,鑄體,鑄體,鮞粒灘重結晶作用強,具成巖白云巖特點,鮞粒灘白云巖,鮞粒灘白云巖,鑄體,普光2井飛仙關組,鮞粒灘重結晶作用強,具成巖白云巖特點,砂屑灘白云巖,殘余砂屑結構，重結晶作用強,具成巖白云巖特點,藻屑灘白云,藻屑,三江雷口坡組,鑄體,具殘余藻屑結構，重結晶作用強,具成巖白云巖特點,淺灘白云石有序度高,盤龍長興,椒樹塘長興,有序度0.7左右,具有成巖白云巖特征,灘白云巖巖石化學成分,鈣含量高,理想,具成巖白云巖特征,示底構造,提供了淡水參與成巖作用信息。,普光2井飛仙關組,上層面,淺灘為向上突起的地形,容易受大氣淡水影響,淺灘同位素特征,淺灘同位素具有混合水特征,混合水,淺灘白云巖有序度大、結晶程度高、鈣含量高，顯示了成巖白云巖的證據淺灘為正地形,海平面下降容易受淡水影響示底構造顯示了大氣淡水參與成巖作用的證據4.氧碳同位素組成顯示混合水白云石化的證據,灘白云巖成因混合水成因成巖白云巖,暴露淺灘白云巖為混合水成因的成巖白云巖，巖石結晶程度高，晶間孔.溶孔豐富，儲集條件很好.,暴露淺灘白云巖儲集條件,通南芭地區飛仙關組鮞?；規r儲集性相對較差,混合水白云石化是提高淺灘沉積物孔隙度的關鍵,完成的主要工作量,雷口坡組暴露淺灘白云巖,累口坡組發育暴露淺灘白云巖，為混合水成因的成巖白云巖巖石中孔隙豐富，儲集條件好分布于廣元五權間，東西向展布,泥微晶白云巖成因,主要分布在嘉陵江組二、四段次分布在長興組及飛仙關組,微晶白云巖,膏云巖,五權嘉二、四段,五權,橋亭飛仙關組,泥晶石膏晶體,結晶程度低，致密,泥-微晶白云巖結構,具沉積白云巖特征,立溪巖嘉陵江組,石膏,泥晶白云石,結晶程度低致密,微晶白云巖結構,具沉積白云巖特征,泥-微晶白云巖有序度,五權嘉陵江組二段,有序度低,具沉積白云巖特征,具有超咸鹵水同位素特征,顯示了沉積白云巖特征,泥-微晶白云巖同位素,泥微晶白云巖準同生沉積白云巖,1、結晶程度低，以泥-微晶為主2、有序度總體低，以0.5-0.6為主3、發育大量沉積構造4、碳氧同位素組成顯示海水-咸化海水成因,泥-微晶白云巖為鹵水成因的準同生沉積同白云巖，結晶程度低，巖石致密，儲集條件差,泥-微晶白云巖儲集條件,基礎地質主要成果,1、通過古生物等研究，進一步證實了位于長興組-飛仙關組之間白云巖時代歸屬長興組。2、在廣元西北棲霞組中發現一套厚度大于50米的溶孔糖粒狀粗晶白