四川盆地元坝地区上二叠统海相凝灰沉积储层特征

doi:10.11743/ogg20220412

摘要/Abstract

摘要：

通过对钻井岩屑和岩心样品的薄片鉴定、扫描电镜和能谱分析、X射线衍射分析及压汞测试，对四川盆地元坝地区上二叠统海相凝灰沉积的岩石学特征、储集空间特征和成岩作用进行了研究。研究发现，凝灰质呈0.1～10.0 mm厚的纹层，与有机质泥岩、炭质泥岩形成纹层状互层夹于生物灰岩、泥灰岩之中，构成凝灰岩、沉凝灰岩和凝灰质沉积岩3种岩石类型。在海水和热液共同作用下，凝灰沉积受到重结晶作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用和充填作用等一系列成岩作用的改造，形成了多种次生岩石类型。酸性热液的加入对凝灰成分产生溶蚀，水-岩反应后再次产生的碱性环境造成（铁）白云石、石膏和少量钠长石、重晶石的充填和交代，同时有利于伊利石或伊/蒙混层粘土的形成和保存，从而形成以微米级凝灰溶蚀孔和纳米级自生粘土矿物晶间孔为特征的孔隙类型。混积泥质和粘土化产物的定向性，以及凝灰沉积中发育的纹层对顺层缝的发育有重要贡献，从而有效改善了岩石的储集性能。

关键词: 岩石学特征, 成岩作用, 储集空间, 凝灰沉积, 上二叠统, 元坝地区, 四川盆地

Abstract:

The study focuses on the petrological characteristics， reservoir space characteristics and diagenesis of the Upper Permian marine tuffaceous deposits in Yuanba area， Sichuan Basin based on thin section observation， analysis of scanning electron microscope （SEM） and energy dispersive spectroscopy （EDS）， X-ray diffraction analysis， and mercury intrusion porosimetry （MIP） test. The research results indicate that the tuffaceous deposits interbedding with organic mudstones and carbonaceous mudstones are in laminae of 0.1-10.0 mm thick， and sandwiched within biogenetic limestones or marlstones， which can be classified into tuff， sedimentary tuff and tuffaceous sedimentary rocks. Under the joint effect of seawater and hydrotherm， the tuffaceous deposits have been altered by diagenetic effects such as recrystallization， cementation， metasomasis， dissolution and filling， resulting in a variety of secondary rock types. Acidic hydrotherm can dissolve tuffs and water-rock reaction serves to reproduce an alkaline environment resulting in filling or metasomasis of ferrodolomite/dolomite， gypsum， and a small amount of albite and barite. At the same time， the alkaline environment is also favorable for the formation and preservation of illite or mixed-layer illite/smectite， which in turn stimulates the formation of micrometer-scale dissolved pores in tuffs and nanometer-scale intercrystal pores in authigenic clay. In addition， the directionality of detrital and authigenetic clay minerals， and the existence of laminae in the tuffaceous deposits are conducive to the formation of bedding-parallel fractures， which have effectively improved the reservoir property of the rocks.

Key words: petrological feature, diagenesis, reservoir space, tuffaceous deposit, Upper Permian, Yuanba area, Sichuan Basin

中图分类号:

TE122.2

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参考文献 33

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测试点号	元素的原子数百分比/%
测试点号	C	O	Mg	Al	Si	K	Ca	Ti	Fe	Na	Mn	S	Cl
Spot 1	24.06	60.99	3.61	0.21	0.29	—	7.02	—	3.70	—	0.12	—	—
Spot 2	11.84	60.95	0.85	9.33	13.78	2.28	0.42	0.28	0.27	—	—	—	—
Spot 3	19.19	55.96	0.55	7.39	10.62	1.61	—	—	—	0.34	—	—	—
Spot 4	14.38	47.33	0.86	12.11	19.72	4.73	—	—	0.87	—	—	—	—
Spot 5	85.88	11.02	0.12	0.50	1.07	0.14	—	—	—	—	—	0.11	0.09
Spot 6	13.04	58.38	—	0.52	0.78	—	13.49	—	0.20	—	—	13.59	—

岩石类型	样品深度/m	矿物成分含量/%
岩石类型	样品深度/m	粘土矿物	石英	斜长石	方解石	白云石*	菱铁矿	黄铁矿	重晶石	石膏	硬石膏
粘土化和云化有机质晶屑-玻屑凝灰岩	6 935.5	47.2	20.8	5.5	1.2	10.1	0.7	13.1	0.3	0.2	0.9
含凝灰有机质泥岩	6 936.3	43.2	24.6	3.9	0.8	20.8	0.5	5.1	0.3	—	0.8

样品号	井深/m	薄片鉴定岩性	孔、缝类型在薄片中的面积比/%
样品号	井深/m	薄片鉴定岩性	铸模孔	凝灰质溶孔	（铁）白云石溶孔	炭屑残余孔	总面孔率	裂缝面缝率
		平均值/%	5.21	4.67	1.50	2.17	6.15	4.50
B0	6 934.72	含有机质含硅含凝灰生屑灰岩	1.00	—	—	—	1.00	—
B1	6 934.77	凝灰质炭质粉-细云岩（原岩为炭质凝灰岩）	6.00	—	—	—	6.00	—
B2-1	6 934.98	含云灰岩	—	—	—	—	—	—
B2-2	6 935.11	含凝灰有机质粉-细晶云岩	—	—	—	—	—	0.50
B2-3	6 935.16	含灰含有机质凝灰质云岩（原岩为有机质晶屑- 玻屑凝灰岩）	—	3.00	2.00	—	5.00	0.50
B3	6 935.22	含生屑含有机质含凝灰微晶云岩	—	—	—	—	—	2.50
B3-1	6 935.25	含膏凝灰质有机质不等晶云岩（原岩为含生屑有机质玻屑-岩屑凝灰岩）	—	—	—	—	—	5.00
B4	6 935.38	凝灰质有机质微-粉晶云岩	—	—	—	—	—	5.00
B5	6 935.50	含膏含凝灰炭质粉晶云岩（原岩为炭质玻屑凝灰岩）	—	—	—	—	—	4.00
B5-1	6 935.52	凝灰质有机质微-粉晶云岩	4.00	—	—	1.00	5.00	—
B5-2	6 935.54	含膏含有机质含凝灰细-粉晶云岩（原岩为有机质晶屑-玻屑凝灰岩）	—	—	—	—	—	10.00
B5-3	6 935.56	含膏炭质凝灰质云岩（原岩为炭质玻屑凝灰岩）	—	6.00	0.50	0.50	7.00	7.00
B6	6 935.69	含凝灰云质有机质泥岩	2.50	—	—	—	2.50	5.50
B6-1	6 935.72	含膏含炭云质玻屑凝灰岩	—	5.00	2.00	—	7.00	5.50
B7	6 936.01	含凝灰云质有机质泥岩	10.00	—	—	—	10.00	—
B8	6 936.53	含凝灰云质有机质泥岩	6.00	—	—	5.00	11.00	—
B9	6 936.75	含凝灰云质有机质泥岩	7.00	—	—	—	7.00	4.00

样品号	井深/m	岩性	孔隙度/%	渗透率/（10^-3 μm²）
B0	6 934.72	含有机质含硅含凝灰生屑灰岩	4.11	0.000 11
B2-1	6 935.06	含云灰岩	2.64	0.000 19
B2-3	6 935.16	含灰含有机质凝灰质云岩（原岩为有机质晶屑-玻屑凝灰岩）	7.29	0.000 11
B6	6 935.69	含凝灰云质有机质泥岩	10.01	0.015 50
B7-1	6 936.13	含凝灰云质有机质泥岩	11.60	0.000 39

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