川东北地区二叠系-三叠系白云岩储层的流体演化与硫化氢的分布

Basing on the dolostone reservoir fluid evolution, this research project focuses on the fluid sources and geologic model of dolomitization, and the sources of sulfate ion and hydrogen sulfide distribution. Using the new test technology, carbonate clumped isotopes, combined with conventional elements and isotopes analyses, the features of dolomitization fluid will be reconstructed to reveal the fluid sources of dolomitization, and the geologic models of dolomitization will be built. The chemical and isotopic compositions of natural gases and element and sulfur isotopes of solid bitumen will be analyzed to clarify the origin and differential distribution of hydrogen sulfide. Then, the salinity and quantity of reservoirs water will be reconstructed during the post-dolomitization process and pre-oil-charge-stage, and oil-cracking-stage to present. The sulfate ion sources and quantity evolution will be highly clarified to reveal the differential hydrogen sulfide distribution, and to build the geologic models for hydrogen sulfide distribution based on dolostone reservoir fluid evolution.

以白云岩储层流体演化为主线，开展川东北地区二叠系-三叠系白云岩化流体来源与模式、硫酸根离子来源与硫化氢的分布两个关键问题的研究。通过利用碳酸盐团簇同位素新技术，结合常规元素和同位素测试，重建白云岩化流体性质，揭示白云岩化的流体来源，建立白云化模式。利用天然气组份和同位素，结合沥青的元素、硫同位素等测试数据，揭示硫化氢的成因与分布差异性。以之为基础，通过对白云岩化之后-原油充注期、原油裂解期-现今的地层水的盐度和总量恢复，重点阐明硫酸根离子的来源与总量演化，揭示其对硫化氢分布差异性的影响，建立基于白云岩储层流体演化的硫化氢分布模型。

按照项目设计，重点开展了四川盆地二叠系-三叠系长兴组-飞仙关组白云岩化流体来源与模式、TSR的硫酸盐来源与H2S的分布预测研究。首先以白云岩的分布和岩石学特征为基础，结合稀土元素、Sr同位素以及团酸盐的团簇同位素（Δ47）新技术，确定了开江-梁平陆棚东侧和西侧台地白云岩为早期浅埋藏成因，白云岩化流体均为蒸发海水，其中东侧台地（比如普光气田）的长兴组-飞仙关组白云岩化流体主要为飞仙关早期蒸发海水，而西侧台地（比如元坝气田）的长兴组-飞仙关组白云岩化流体主要来源于飞仙关组晚期的蒸发海水。经过天然气H2S-固体沥青-硬石膏的S同位素系统对比，发现东侧和台地的TSR具有相同的S同位素分馏效应，但是硫酸盐的来源具有差异性。东侧台地的硫酸盐主要来源于飞仙关组早期，而西侧台地的硫酸盐主要来源与飞仙关末期。结合白云岩化流体来源、TSR的流体来源分析以及H2S主要发育在白云岩储层，认为白云岩化过程富集了TSR所需要的硫酸盐。然后根据飞仙关组末期的膏盐岩的分布，预测了西侧台地的H2S的分布范围。