四川盆地寒武系膏盐岩的分布规律及其对油气储盖的影响

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作者聂鸿宇
来源长江大学
出版年2018
摘要
膏盐岩在我国四川盆地寒武纪沉积时期广泛分布,尤其是在龙王庙组和高台组沉积时期,由于气候干旱炎热,水体较浅导致膏盐岩大量沉积。前人在四川盆地寒武纪膏盐岩岩石学特征、分布及油气成藏方面做了较多研究,但相关沉积环境、成因以及对油气储盖方面的影响认识尚存在争论,而这些因素对四川盆地油气勘探又具有重要意义。因此,本文拟通过分析膏盐岩的分布规律和形成环境、膏盐岩与储层发育关系以及膏盐岩封盖有效性的研究,为寻找四川盆地寒武系盐下有利油气成藏区块提供较为可靠的地质依据。研究区膏盐岩主要含有三种成分,分别是白云石、石膏(石盐)以及陆源碎屑矿物。根据这三种成分的含量大小,可以将膏盐岩划分为4大类,分别为石膏岩类、含膏白云岩类和含膏泥(砂)岩类以及石盐岩类,又可进一步划分为8小类,即纯石膏岩、膏溶角砾岩、含云石膏岩、云质石膏岩、石膏质白云岩、含石膏白云岩、含膏泥(砂)岩、石盐岩。综合膏盐岩各类岩性分布规律,四川盆地寒武系膏盐岩主要发育在下寒武统龙王庙组和中寒武统沉积时期,上寒武统膏盐岩基本不发育。研究区下寒武统膏盐岩厚度介于0~419.9m之间,变化范围较大,具有两个沉积中心,研究区西部厚度等值线大体呈北东南西向展布,向东部逐渐过渡为近东西北向展布。中寒武统膏盐岩厚度介于0~675m,变化范围非常大,同样具有两个沉积中心,川西南~黔北地区~川东鄂西地区,膏盐岩厚度整体呈北东南西向展布,川西南~黔北地区膏盐岩厚度呈北西南东向展布。根据研究区膏盐岩岩性特征以及分布规律,其沉积环境可划分为潮上萨布哈、潮间膏盐湖和潮下膏盐盆。潮上萨布哈环境发育于潮上带低洼平坦处,属低能环境,只有在大潮和风暴潮期间才会被淹没,岩石类型主要为浅灰色~灰色泥粉晶云岩、灰色石英砂岩、紫红色泥岩、灰黄色膏溶角砾岩及浅紫色膏岩或盐岩等,常见暴露构造,膏盐岩连续沉积厚度通常小于15m。潮间膏盐湖环境发育于潮间带较浅的低洼处,属中低能环境,岩石类型主要为灰色~深灰色晶粒云岩及白色膏岩或膏质白云岩等,偶见薄层浅灰色灰岩与颗粒云岩沉积,暴露构造较少,常见波状叠层石,膏盐岩连续沉积厚度在15~50m之间。潮下膏盐盆发育于潮下带水体较深且循环较差的凹陷处,属低能环境,岩石类型主要为灰色或闪蓝色泥质云岩、深灰色灰质白云岩、暗绿色页岩及浅洋红色膏岩或膏质白云岩等,偶见深灰色颗粒灰岩,层理构造不发育,膏盐岩连续沉积厚度大于50m。通过各项测试资料分析,并结合膏盐岩沉积特征发现,膏盐岩对储层成岩作用的影响具有两面性,建设性作用为溶蚀作用,压实作用以及白云石化作用,破坏性作用为石膏矿物充填作用和石膏胶结作用。其对储层物性的影响,主要受溶蚀量控制,川中~西南地区膏盐岩被大量溶蚀,储集物性较好,储层主要分布于南充~资阳和合川~威远之间;而川东南地区膏盐岩基本未被溶蚀,储集物性较差,储层主要分布于七曜山断裂带周缘的台地边缘滩附近,即南川~习水一线。膏盐岩是理想的油气藏盖层,其封盖性能主要受脆塑性和构造作用影响,中寒武统膏盐岩在二叠纪沉积时期已进入塑性阶段,且早于下部烃源岩大规模排烃期,为寒武系盐下油气成藏提供了有利条件。川东南地区由于受到七曜山断裂带影响,在盆地内部封盖性较好,主要分布于习水~南川一线。川西南地区膏盐岩盖层不仅受断层影响,还有部分地区由于位于川中古隆起附近导致溶蚀作用强烈,仅在威远~范店一线封盖性较强,是威远气田的主要盖层。综合膏盐岩相关生储盖条件,认为寒武系盐下有利勘探区带可以划分为三类,分别为最有利区、较有利区和一般区带。最有利勘探区位于磨溪~高石梯~威远地区,该地区位于碳酸盐台地的地貌高地,颗粒岩厚度较大,且受到强烈的溶蚀作用影响,胶结充填作用较弱,成岩作用以建设性成岩作用为主,盖层以上寒武统致密白云岩为主。较有利区为范店~马边一带,范店~马边一线沉积环境为潮上混积环境,虽然溶蚀作用较强,但受陆源沉积的影响,充填作用较强,导致孔隙度相对于磨溪~高石梯~威远地区较差,但膏盐岩盖层封闭极为有效,所以为较有利区。一般区带为习水~南川一线,主要原因是习水~南川一线沉积水体较深,岩性以泥粉晶白云岩为主,原生孔隙较差,虽然受七曜山西侧低隆的影响潮下浅滩非常发育,但孔隙多被白云石和石膏充填,建设性成岩作用较弱,膏盐岩盖层由于受七曜山断裂带影响,油气有所散失,所以仅为一般区带。

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