四川盆地东南部茅口组古岩溶储层识别研究综述

廖敏　常丹　张静思

摘要：本文以四川盆地东南部茅口组古岩溶为研究对象，主要通过对前人针对本区在基础地质分析的岩溶地层、岩心及野外特征、岩石学特征、地球化学分析研究如锶同位素、碳氧同位素、包裹体等方面的研究进行综述，从而总结出四川盆地东南部茅口组古岩溶储层的识别特征。

关键词：古岩溶；储层识别；茅口组

前言

古岩溶是指地质历史时期形成的岩溶，建立古岩溶储层的识别特征模式对油气勘探具有指导意义。但对储层特征的识别具有一定难度。目前对古岩溶储层的识别标志主要有风化壳岩溶、准同生岩溶、埋藏岩溶，研究方法主要有岩心及野外特征观察、岩石学研究方法、地球化学研究方法等。

四川盆地东南部茅口组古岩溶普遍发育，是川东南探区一个重要的油气勘探目的层。前人对川东南地区茅口组古岩溶储集层识别进行了一系列研究，建立了相应的茅口组古岩溶识别模式。本文对现有研究成果进行综述，进而对四川盆地东南部茅口组古岩溶储层的识别特征进行总结归纳。

1、国内外研究历史背景

古岩溶是指地质历史时期而非现代营力环境下形成的岩溶，由于储集空间主要为岩溶孔洞、裂缝等， 非均质性明显， 空间分布规律复杂， 加之碳酸盐岩储层经历了漫长的岩溶作用过程， 造成油气储集规律十分复杂，给勘探、开发带来了一定难度。

前人根据古岩溶特征、类型、成因和形成机理将阳新统岩溶分为沉积期岩溶、风化期岩溶、埋藏期岩溶、褶皱构造期岩溶。沉积期（层间）岩溶是指沉积过程中海平面波动或浪迹变浅，沉积物暴露，遭受大气淡水淋滤而产生的岩溶。层间古岩溶形迹表现为阳新灰岩内部若干个溶蚀间断面存在，该时期海平面波动频繁，岩溶时间短，作用范围小。风化期（茅口顶）岩溶指的是由于构造作用而使碳酸盐岩沉积体抬升，在风化作用过程中产生的岩溶。埋藏期岩溶指龙潭煤系在其成岩过程中所形成的酸性压释水，因其处于封闭系统，无排泄通道，规模不会太大。褶皱构造期岩溶是指盆地在褶皱过程中由于断层、裂缝大量形成，导致地层水互穿，大气淡水进入深部循环所形成的岩溶。

2、茅口组储层研究现状及成果认识

茅口组储集空间类型相对简单，主要以裂缝及沿裂缝发育的溶孔和晶间溶孔为主；地表剖面见到很多大的溶洞及溶蚀垮塌角砾岩，茅口组储层以缝洞型储层为主的特征。由于茅口组储层物性主要受控于古岩溶，因此，其基质的孔渗条件较差。关于茅口组储层的认识经历了几个阶段，第一阶段，主要认为茅口组储层是以裂缝为主（吴康，1989），储层是在喜山运动时期形成的裂缝，然后大气淡水沿裂缝而形成岩溶缝洞（戴弹申等，1990；刘仲宣等，1991）。第二阶段，部分学者根据探区的实际钻井情况，分析认为溶洞系统主要是东吴期形成的（陆正元等，1999）。到第三阶段，认为储层主要受裂缝和溶洞的发育和其作用的控制，以茅口组顶部古岩溶洞穴构造运动形成的断层和裂缝形成大小不等、形态复杂的不同类型储层为特征。

蜀南地区二叠系碳酸盐岩古岩溶十分发育，岩溶裂隙、溶缝缝洞发育明显。通过利用野外地质观察、探区钻井及岩心观察、地化指标分析等方法识别地下岩溶缝洞，其识别标志主要表现为：

1）地质方面：二叠系茅口组古岩溶有长期的沉积间断，蜀南地区茅口组地层缺失严重（何斌等，2005）。据前人研究（颜其彬和庞雯，1993；陈宗清，2007）及野外剖面观察，茅口组的四类古岩溶在微观特征、阴极射线下皆具有不同的特点。其中表生期岩溶和褶皱期岩溶发育规模较大，是茅口组油气勘探关注的重点。表生期岩溶发育区可见大量的溶蚀孔洞，局部可见少量渗滤砂，阴极射线下发暗褐色光或暗橙红色光，或两者共有而具环带结构；褶皱期岩溶发育区可见大量裂缝及与裂缝相关的溶蚀扩大缝或方斑，阴极射线下不发光或发暗褐色光；埋藏期岩溶发育规模不大，溶蚀孔洞中的胶结充填物被有机质侵染严重，胶结充填物多为细-中晶方解石阴极射线下发暗褐色光；沉积期岩溶具有发育规模小，以选择性溶蚀为主及在阴极射线下不发光的特征（施澤进等，2014）。

2）地化指标分析： 利用碳氧同位素、硫同位素、锶同位素方法可证明古岩溶的存在，通过前人对δ13C和δ18O的体积分数和对茅口组探区的钻井及探区样品的分析显示岩溶裂隙、缝洞较发育。另外，通过微量元素和稀土元素特征分析，发现岩缝洞因岩石的结构构造、成分和溶蚀强度的不同而有显著的差异，因此其迁移、分布、富集和异常效应等地球化学指标能够很好的评价茅口组古岩溶储层（郑荣才，陈洪德，1997）。茅口组四种类型的古岩溶在包裹体均一温度及C同位素和Sr同位素上都表现出了一定的差异性，而这些差异性可以正确判断不同区域的古岩溶类型，对理解储层的形成机制及油气勘探部署具有重要的意义（施泽进等，2014）。

3、存在问题

（1）茅口组的地层划分等尚不明确，需要做进一步研究工作。

（2）近年来深层碳酸盐岩油气藏的发现让人们逐渐认识到了碳酸盐岩的岩溶作用的重要性，但其形成机理和发育控制因素不清楚，需要继续深入的研究。

参考文献：

[1]陈宗清.四川盆地中二叠统茅口组天然气勘探[J].中国石油勘探，2007，5：1-11.

[2]戴弹申，欧振洲.裂缝圈闭及其勘探方法[J].天然气工业，1990，10（4）：1-6.

[3]何斌，徐义刚，王雅玫等.东吴运动性质的厘定及其时空演变规律[J].地球科学，2005，30（1）：89-96.

[4]陆正元，陈立官，王洪辉.四川盆地下二叠统气藏储层模式的再认识[J].石油与天然气地质，1999，20（1）：11-14.

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[6]吴康.川东南地区阳新统气藏断层效应初探[J].天然气工业.1989.9（4）：15-18

[7]桑琴，黄静，程超等.蜀南地区茅口组古岩溶识别标志及储层预测[J].大庆石油学院学报，2008，9（9）：46-50.

[8]夏日元，唐健生，罗伟权等.油气田古岩溶与深岩溶研究新进展[J].中国岩溶，2001，（01）：76.

[9]宋来明，彭仕宓，穆立华，李国蓉，油气勘探中的碳酸盐岩古岩溶研究方法综述[J].煤田地质与勘探，2005，33（3）：15-18.

[10]施泽进， 夏文谦， 王勇， 田雪松， 王长城.四川盆地东南部茅口组古岩溶特征及识别.岩石学报， 2014.，30（3）：622-630.

[11]颜其彬，庞雯.川南茅口灰岩岩溶特征与油气关系[J].西南石油学院学报，1993，3：11-17.

[12]郑荣才，陈洪德.川东黄龙组古岩溶储层微量和稀土元素地球化学特征[J].成都理工学院学报，1997，24（1）：1-7.

作者简介：廖敏（1992—），女，汉族，四川省成都市人，硕士研究生，理学学士，单位：成都理工大学地球科学学院，研究方向：地球化学。