中国白云岩油气勘探开发进展

中国白云岩油气勘探开发进展与发展前景

姓名：赵炜

学号：1501210270

摘要：中国发育海相、海陆过渡相碳酸盐岩，都具备白云岩性油气形成与富集条件，白云岩油气资源丰富。中国在白云岩油气资源潜力评价和勘探开发取得了重要进展。本文系统总结了中国白云岩油气勘探开发实践，分析了中国白云岩油气资源前景，指出中国白云岩油气资源丰富。目前已在中国多处发现了白云岩油气资源，发展前景良好。随着白云岩油气地质评价与开发理论创新及相关关键技术突破，未来中国白云岩油气资源发展前景广阔。

关键词：白云岩油气；勘探开发；进展；中国；储层；沉积相；物性

1、白云岩成因

“白云岩”自1791年法国博物学家DeodtdeDolomieu首次描述以来，就成为地质学家们研究的重点课题之一。而白云岩的成因问题一直百家争鸣，其牵涉的主要问题有：①白云岩究竟是原生沉淀还是次生交代?@Mg抖来源；③流体的运移机制；④交代形成阶段。关于白云岩成因的问题涉及面广、内容丰富复

杂而进展缓慢n]。前人研究总结提出的白云岩化模式有十多种，分别有：蒸发模式(萨布哈模式)、渗透回流模式、海平面下降蒸发水位降低模式、开放环境混合水模式、封闭环境混合水模式、库龙模式、埋藏模式、Kohout对流模式、浓缩正常海水模式和浅埋藏白云岩化模式等。

根据Mg。来源和流体动力学机制，目前较成熟的次生白云石化成因模式主要有蒸发模式(萨布哈模式)、渗透回流模式、混合水模式、海水模式、埋藏模式以及热液成因模式。

最近白云石动力学障碍这一微观机制出发，探究了其成因。结果表明，微生物的新陈代谢所起的调节作用是白云石形成过程中的关键因素。另外，有机大分子如多糖、羧甲基纤维素、羧基等也能以与硫酸盐还原菌类似的方式促进白云石

的形成，这为研究白云石的成因机制提供了新的思路。

(1)微生物在白云石沉淀时所起的调节作用对白云石形成至关重要，但白云石成核的最初阶段及成核的微观机制还需进一步研究。

(2)硫酸盐还原菌代谢产物、多糖、羧甲基纤维素、羧基等有机物可以降低镁离子脱水的能量，使镁离子游离出来，从而促进白云石的沉淀。

2、中国白云岩油气勘探开发历程

碳酸盐岩中赋存的油气资源已接近储量的50%，产量更高达60%以上，其中又有一半是在白云岩中;根据国际碳酸盐岩数据库统计，白云岩与灰岩油气田数目相当，白云岩油气田102个，灰岩124个;

碳酸盐岩是良好的油气储层，近年来我国更发现了塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等大型白云岩储层油田。碳酸盐岩作为地球上分布最广范的沉积岩之一，其含量占地史时期所有沉积岩总量的2O％～25。碳酸盐岩是良好的油气储层，近年来我国更发现了塔里木盆地、鄂尔多斯盆地等大型白云岩储层油田。

目前在我国发现的3个海相大油气田中，与白云岩储层有关的就有2个。一个是鄂尔多斯盆地的靖边气田，储层为下奥陶统马家沟组白云岩，探明地质储量为3377．3×108m3;另一个是四川盆地的普光气田，储层为上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组生物礁及鲕滩白云岩，探明地质储量为2510．7×108m3。另外，我国四川盆地的威远气田，其储层为时代最老的震旦系灯影组孔洞缝型白云岩，探明储量为408．6×108m3，显示了白云岩储层独特的油气勘探潜力。

与国外白云岩油气勘探相比，我国的白云岩油气勘探尚处于起步阶段，其产量和油气田规模远远小于国外，对于白云岩油气勘探开发规律的认识不够制约了我们对白云岩油气勘探开发的进程。

3、中国白云岩油气形成储层沉积特征

全球白云岩油气田主要分布在北美洲，构造背景以缝合带边缘的前陆盆地为主，其产层主要分布在古生代和中生代，在萨布哈潮坪环境下，更容易发现白云岩气田，而在前缘斜坡和深水盆地环境下，以白云岩油田为主，高能碳酸盐砂和生物建造环境下以凝析气田为主。通过对这些油气田白云岩储集层储集空间的分

析及孔、渗数据的研究，揭示白云岩优质储层主要受白云石化作用、溶蚀作用和裂缝化作用控制，沉积环境控制了白云石化作用和溶蚀作用的发生，而构造背景则与裂缝的发育相关;其盖层受白云石化环境的控制，主要以海相页岩和蒸发岩为主。

大面积白云岩分布主要与局限环境有关，潮湿气候白云岩主要分布于HST 上部及SMW，干旱炎热气候白云岩主要分布于TST，白云岩成因多样、储集体形状各异，与白云石化主要机制有关，大面积白云岩与卤水回流渗透、热对流及构造驱动流有关，形成温度50-80℃、深度0.5-2km，属海水-浅埋藏白云石化产物；

在四川盆地中二叠统栖霞组—茅口组岩相古地理特征四川盆地中二叠统栖霞组主要为碳酸盐岩台地相沉积[10-11]。龙门山断裂一线以西为深水盆地相,以东为台地边缘滩发育区,向东水体变深,由台地边缘逐渐过渡为开阔台地相(图5)。栖霞晚期,川西北部台缘滩体分布于通口—天井山—矿山梁—车家坝一带,储层主要发育在栖霞组中上部,是中二叠世一次重要的成滩期,且台缘滩相岩石大多经白云石化作用改造,具有良好的储集条件。盆地中二叠统茅口组也为碳酸盐岩台地相沉积,以开阔台地相沉积为主。沉积时,受盆地拉张背景影响,局部地区发育热次盆微相,受热流体作用影响形成热水白云岩,经多次重结晶作用,形成晶粒白云岩。

4、中国白云岩储集层物性分析

储层主要包括孔隙型白云岩、岩溶缝洞和裂缝3种类型。有油气前景的白云岩储层主要为三类：与蒸发台地相关的准同生3白云岩储层白云岩，埋藏成岩作用白云岩和生物成因白云岩。台内颗粒滩主要有两类：即白云石化颗粒滩和裂缝性颗粒滩储层。中国的碳酸盐岩分布广，达300krn2，除已发现油气的四大盆地外，相信不久的将来在中国南方和羌塘地区古特提斯域碳酸盐岩沉积区将取得大的突破。

白云岩是一种优质的层状碳酸盐岩储层。白云岩是一种沉积与成岩综合作用的碳酸盐岩，其形成受控于多种地质因素，如原始沉积环境、埋藏后成岩环境。在中国陆上海相地层中，形成具有经济规模油气田的白云岩储层主要有三种，即蒸发台地白云岩、埋藏白云岩和生物成因白云岩。中国含油气白云岩主要分布在三大盆地：四川盆地震旦系灯影组、石炭系黄龙组、三叠系飞仙关组、嘉陵江组和雷口坡组；塔里木盆地寒武系和下奥陶统蓬莱坝组；鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组。

4．1蒸发台地白云岩

蒸发台地上，海水浓缩形成富含镁离子的卤水；在这种背景下，有两种白云岩发育：一是与蒸发岩同沉积共生的准同生白云岩，其次是埋藏后地层中的卤水进一步与灰岩反应，形成埋藏白云岩。准同生白云岩在中国三大盆地都有分布，如四川盆地三叠系嘉陵江组沉积期，上扬子地台的四川地区此时为克拉通内部的蒸发台地背景，形成了大面积的台内滩和白云岩，是一种典型的与蒸发岩相关的准同生白云岩。此外，这类白云岩还有川东石炭系黄龙组，鄂尔多斯盆地中部奥陶系马家沟组，塔里木盆地中下寒武统下丘里塔格组。蒸发台地卤水下渗对台地边缘的滩坝相颗粒灰岩白云石化形成优质的白云岩储层，典型例子是四

川东北部开江一梁平海槽飞仙关组鲕粒白云岩，其形成机制如图8所示，台地边缘鲕粒滩灰岩经台地内咸化泻湖卤水下渗白云石化，形成了优质的储集体。在海槽周缘，已发现四川最大的天然气富集区，相继发现了铁山坡、渡口河、罗家寨、普光等大型气田，总储量规模已达5000亿m。，成为四川第一大天然气区。其储层主要在飞二、飞三段。白云石晶间孔和各类溶孔为主要孔隙类型，孔隙度在4～