四川盆地北缘灯影组深埋白云岩孔洞的形成与保存机理

震旦系灯影组深埋白云岩在诸多方面均有别于国外深埋白云岩，具有特殊性，其白云岩优质储层的形成机理远较国外深埋白云岩复杂。已有的国内外深埋白云岩优质储层形成模式，已不能有效地指导四川盆地深层碳酸盐岩优质储层的预测。本项申请通过对形成灯影组深埋白云岩优质储层的沉积微相、岩类等原生控制因素和表生岩溶作用、深埋-隆升过程中的多期成岩作用、多期流体充注、石油热裂解的超压效应等后生控制因素的解剖，确定控制深埋-隆升过程中先存表生岩溶孔洞改造、破坏和新生次生溶孔形成的关键性控制因素，揭示灯影组深埋白云岩孔洞的形成与保存机理。特色与创新体现在：叠合盆地多期构造作用下深埋白云岩多期溶蚀－沉淀作用的叠加复合；多期流体充注、石油热裂解及其超压效应、构造抬升及其减压降温效应对孔洞形成和保存的影响。该项研究对于深入理解深层白云岩中孔洞形成与保存、深层白云岩优质储层预测和油气勘探都具有十分重要的科学意义和现实意义。

叠合盆地深埋碳酸盐岩优质储层的形成和保存机理是一个复杂而又有争议的议题。本项申请通过对形成灯影组深埋白云岩优质储层的沉积微相、岩类等原生控制因素和表生岩溶作用、深埋-隆升过程中的多期成岩作用等后生控制因素的解剖，确定控制深埋-隆升过程中先存表生岩溶孔洞改造、破坏和新生次生溶孔形成的关键性控制因素，揭示灯影组深埋白云岩孔洞的形成与保存机理。. 四川盆地北缘的灯影组可以划分为四个岩性段，优质储层主要发育于藻坪、藻粒屑滩、粒屑滩相白云岩中。在灯四段和灯二段的末期存在两期古岩溶作用。表生岩溶作用在古岩溶界面下形成了大小不等的晶洞和次生孔隙，沿古岩溶界面形成带状储层；古岩溶作用影响的深度最深可达500m左右。在后期的深埋-隆升过程中，表生期的岩溶孔洞被不同世代的矿物充填，先存的孔洞被不同程度的改造和破坏，随埋藏深度的增加先存孔洞的体积变小；同时受CO2、有机酸、H2S和多期外来酸性热液流体的溶蚀改造又形成了部分新的次生孔洞。. 深埋-隆升过程中的多期溶蚀、多期油气充注、重结晶作用和石油热裂解作用对先存孔洞的保存、次生孔隙的形成和储集性能的改善具有十分重要的建设作用。侵蚀性流体随埋藏深度的不同而改变，浅埋藏阶段主要以大气淡水溶蚀为主；中-深埋藏阶段有机质开始成熟，侵蚀性流体由CO2转为有机酸和CO2的共同作用；随着埋藏深度的进一步增加和温度的升高（温度>150℃），侵蚀性流体为H2S所取代。石油热裂解是深埋碳酸盐储层中最常见的地质现象，在深埋过程中，先前赋存于储层中的石油将发生热裂解形成硫化氢和超压，在超压作用下H2S溶解于水形成具有强侵蚀能力的液态H2S，从而对白云岩进行溶蚀形成次生孔隙和使先存孔洞扩容。同时，由热裂解所致的超压可引起储集层破裂形成微裂缝、连通部分已堵塞的喉道、抑制裂缝的愈合和矿物的沉淀。重结晶作用使白云石的有序度增高和体积缩小从而形成新的晶间孔。. 总之，灯影组深埋白云岩优质储层的形成和保存不仅受表生岩溶作用、古岩溶地貌和沉积微相（藻屑滩）的影响和控制，而且还受深埋隆升过程中多期流体充注、溶蚀－沉淀、重结晶作用和石油热裂解的复合控制。表生岩溶作用是影响优质储层形成的最为关键性因素，古岩溶地貌和沉积微相主要控制优质储层的时空分布。因而，可以通过地质和地球物理方法对优质储层进行预测。