陈晶_2011010949_碳酸盐岩储层成因类型及其基本特征

碳酸盐岩储集层的成因类型

及其基本特征

姓名：陈晶班级：地质11-7 学号：2011010949

碳酸盐岩储层分类受到岩相、成岩、构造、流体等多方面的控制，根据储层成因机理、主要储渗空间类型和岩石特征将碳酸盐岩储层分为4种类型：礁滩型储集层、岩溶型储集层、裂缝性储集层、白云岩储集层。

1 礁滩型储集层

1.1 成因

礁型地貌隆起和海平面相对变化控制礁滩体的成岩早期暴露, 准同生期大气淡水溶蚀、淋滤作用和岩溶作用是控制台缘礁滩体优质储层发育的根本原因。

礁丘在纵向上营建,形成隆起,礁丘顶部及礁前发育礁坪及中高能的生屑砂砾屑滩,向两翼逐渐相变为礁翼和棘屑滩,横向上过渡为礁后低能带、中低能砂屑滩和滩间海。在海平面相对变化和礁丘营建的共同作用下,礁丘的顶部间歇性暴露于大气淡水环境中,受大气淡水溶蚀淋滤作用,在纵向上区别为大气淡水渗流岩溶带和大气淡水潜流岩溶带。

在暴露期间由礁型地貌转化而成的岩溶地貌,已形成岩溶发育规模。礁滩复合体核部形成岩溶高地,礁翼形成岩溶斜坡,礁后低能带、礁滩间海形成岩溶洼地、洼坑。储层在侧向上主要发育礁滩复合体核部和翼部,核部以好—中等储层为主,翼部以好储层为主,礁后低能滩和低能泥晶灰岩沉积区储层变薄变差。

碳酸盐岩的埋藏溶蚀作用是提高储层孔渗性的一种重要的建设性成岩作用。多期油气运聚和埋藏溶蚀作用增加了储层的有效储集能力。多期构造破裂作用所形成的裂缝改善了储层的渗流条件,增加了储层和微观孔隙结构的连通性。

1.2 特征

1.2.1 礁滩型储集层岩石类型

塔中礁滩体储层主要岩石类型为礁滩相礁灰岩类和颗粒灰岩类，其中生屑粘结岩、生屑灰岩、生物砂砾屑灰岩是发育孔洞型储层的岩石类型，而砂屑灰岩、砂砾屑灰岩、鲕粒灰岩是孔隙型储层潜在储集岩类型。以塔中82井区为例，在剖面上一般以内碎屑灰岩和隐藻泥晶灰岩为主，一般占地层厚度的25% 以上；生屑灰岩、生物礁灰岩和泥晶灰岩相对少一些，一般占地层厚度的10%～15%。

1.2.2 储集空间类型及特征

礁滩体储层储集空间以大型溶洞、溶蚀孔洞、粒内及粒间孔、裂缝为主。

溶蚀孔洞一般为肉眼可见的小洞、大孔，岩心显示礁滩体储层溶蚀洞比较发育，孔洞呈圆形、椭圆形及不规则状，孔洞发育段岩石呈蜂窝状。

粒内溶孔主要见于砂屑内，少数见于生屑和鲕粒内，是同生期大气淡水选择性溶蚀所致。

粒间溶孔指粒间方解石胶结物被溶蚀形成的孔隙，主要溶蚀粒间中细晶粒状方解石，溶蚀强烈时，可溶蚀纤维状方解石甚至颗粒边缘，使颗粒边缘呈港湾状或锯齿状。

裂缝是碳酸盐岩重要储集空间，也是主要的渗流通道之一，从成因来分主要有3种类型，即构造缝、溶蚀缝和成岩缝。

1.2.3 储层控制因素及分布特征

礁滩体储层发育受多种因素控制，主要控制因素表现为以下3个方面。

一是沉积微相控制了岩石的岩性和结构，从而控制了岩石原生孔隙的发育。生屑滩、粒屑滩由于颗粒支撑作用形成大量的粒间孔，虽然大部分孔洞为灰泥、生物碎屑和多期方解石充填、半充填，但仍有1%～3%残余孔隙被保存，同时为组构的选择溶蚀奠定了基础。

二是早期暴露蜂窝状溶蚀是形成优质孔洞层的重要因素。中—晚奥陶世构造与海平面振荡变化频繁，造成沉积的多旋回叠加，海平面的相对下降可能造成短暂的同生期大气淡水岩溶成岩环境，使礁滩复合体形成的古地貌高部位露出海面。在潮湿多雨的气候下，受到富CO2 的大气淡水的淋滤，选择性地溶蚀了准稳定矿物组成的颗粒或第一期方解石胶结物，形成粒内溶孔、铸模孔和粒间溶孔；又可沿着裂缝、残留原生孔发生非选择性溶蚀作用，形成溶缝和溶蚀孔洞，从而形成优质孔洞层。

三是构造作用是改善礁滩体储层储集性能的关键，走滑断裂活动的断裂和裂

缝系统不仅沟通了孔洞层，为埋藏岩溶提供了条件，从而形成了好的缝洞体系，为油气藏的形成提供了良好的通道。

2 岩溶型储集层

2.1 成因

岩溶指未饱和的、含CO2 的溶液溶解了碳酸盐岩，形成溶孔、溶洞和洞穴。

碳酸盐岩形成两个构造控制的暴露面,在表生成岩作用下,大气降水与地下水和混合水构成循环体系,形成地质历史中的溶蚀系统,溶解碳酸盐岩地层。溶蚀最直接的结果是暴露的碳酸盐岩溶解、溶蚀、孔隙度的增加,渗透性增大,组构了面状分布的表生岩溶带。

沉积物暴露后,大气降水接触碳酸盐岩表面,一部分形成地表径流向低洼处流动,另一部分则沿岩石裂缝及原生孔隙形成渗流带。当大气降水渗流到潜水面以下后,水头的流动方向发生变化,由垂向渗流变成横向流动为主,形成潜流。经过一定时期的大气降水淋滤溶蚀以后,碳酸盐岩的表面及浅部的原生孔隙扩溶形成早期岩溶带。继之,早期岩溶带形成连通性较好的孔、洞、缝系统,促进了岩石的进一步溶蚀成为后期成熟岩溶带,在纵向上形成地表残积带、渗流带和潜流带。在遮挡和封盖层优良条件下,岩溶斜坡和台缘区均有工业油气藏。

2.2 特征

不同岩溶地貌区,碳酸盐岩的储集性能各异,成藏组合也不同:岩溶高地溶蚀空洞发育,但遮挡不足;岩溶高地边缘和斜坡区,是有利的储集成藏带;岩溶洼地区,孔洞多被充填、连通性差。

岩心上表现为：（1）岩溶岩性通常有角砾岩和碎屑岩；（2）中小型溶蚀孔洞多被泥质充填或半充填，孔洞通常呈瓶颈状、葫芦状或串珠状；（3）高角度溶蚀缝被红色、灰绿色泥质充填。在测井上表现为“三高两低”，即声波时差、电磁波传播时间、中子孔隙度增高，双侧向电阻率和密度降低，井径扩大，中型、大型溶洞自然伽马增高。在成像测井上由于溶蚀孔洞及充填物电阻率低，故静态电成像测井图像一般表现为黑色－棕色高导特征，而围岩因电阻率高，电成像测井图像颜色较浅，多呈浅棕－亮黄色。在地震反射上表现为弱振幅或暗点，强振幅或亮点，杂乱反射，平点等，频率降低，对地震波的吸收衰减增大，溶蚀缝洞表现为“强串珠”。在微观薄片中常见未被亮晶方解石充填的溶孔、溶洞

和溶缝，或见由于构造抬升形成的裂缝导致岩石角砾岩化，以及形成几期构造裂缝及其中充填的常温包裹体的亮晶方解石。

3 裂缝性储集层

3.1 成因

各时代碳酸盐岩经过多期构造运动暴露地表,经过很长时间的风化剥蚀、渗滤作用使碳酸盐岩形成非常发育的缝洞型储集空间，一般厚度为10~300m。

裂缝按成因可分为构造裂缝、风化裂缝两种。构造裂隙发育最为普遍和重要，其发育与断裂构造关系密切。在地层褶曲等应力集中部位构造裂缝较为发育。岩石暴露于地表或近地表，因机械、化学、生物、剥蚀卸载、重力拉张或坍塌等形成风化裂隙。风化裂隙储渗空间在塔河油田较为普遍，主要分布于风化壳附近及洞穴层的顶面。

3.2 特征

此类储集层主要是在致密、性脆、质纯的碳酸盐岩中发育各种构造裂缝。这些裂缝既可以作为油气储集空间，也可以成为渗滤通道，油气是在纵横交错构成裂缝网时，更是良好的储集空间。

4 白云岩储集层

4.1 成因

白云岩储集体是不整合面以下非古岩溶表生溶蚀作用所致, 发生于台（陆）地上富含CO2大气水的渗滤—淋滤表生岩溶。

块状巨厚层的白云岩早期是含泥的泥晶灰岩、泥灰岩在渗透回流作用下形成的,此后随着埋深的增加,部分没有经过白云岩化作用的灰岩,在温度和压力逐渐上升的情况下,形成一种深埋藏高温成因的白云岩。粘土矿物的转化及孔隙中封存的大量海水以及区域循环的高温卤水为该种成因的白云岩提供了Mg2 + 来源。

此后,随着构造运动产生的大断层逐渐活动,为白云岩化流体提供了运移通道。富硅高温流体包括深部热(盐) 水和地层中区域循环的热(盐) 水以及孔隙—孔洞、