Controls on formation and development of large-sized high-quality dolomite reservoirs in the Tarim and Sichuan Basins

Qiao Zhanfeng; Zhang Shaonan; Shen Anjiang; She Min; Huang Lili; Li Wenzheng; Shao Guanming; Dai Chuanrui

doi:10.11743/ogg20220108

Petroleum Geology | Views : 0 下载量: 13 CSCD: 16

PDF
Export
Share
Collection
Album

Controls on formation and development of large-sized high-quality dolomite reservoirs in the Tarim and Sichuan Basins
Vol. 43, Issue 1, Pages: 92-104(2022)
Received：30 March 2020，

Revised：2021-05-06，

Published：01 February 2022
DOI： 10.11743/ogg20220108
稿件说明：

移动端阅览

DOI：

Qiao Zhanfeng, Zhang Shaonan, Shen Anjiang, et al. Controls on formation and development of large-sized high-quality dolomite reservoirs in the Tarim and Sichuan Basins[J]. Oil & Gas Geology, 2022, 43(1): 92-104. DOI： 10.11743/ogg20220108.

摘要

通过对塔里木和四川盆地典型实例的对比，基于白云石化作用与孔隙形成机制和期次的分析，梳理了白云岩规模优质储层发育控制因素，提出了准同生期白云石化作用是储层规模化发育的关键；溶蚀作用是提升白云岩储层质量的必要条件；规模优质储层发育的前提在于白云石化作用和溶蚀作用发生的耦合关系。提出3种有利于规模优质白云岩储层发育的地质过程：（准）同生云化伴生溶蚀型、埋藏云化继承型和后生溶蚀改造型。云化伴生溶蚀型指白云岩储层主要形成于准同生白云石化作用伴生溶蚀作用改造，主要发育于海平面下降背景下的高能礁/丘滩相和潮坪相。埋藏云化继承型为先期储层经浅埋藏期白云石化作用改造而成，储层质量和规模性受控于相带和云化前溶蚀改造的强度。后生溶蚀改造型为白云岩储层经热液或表生岩溶改造而成，兼具相控性、断控性和面控性，储层质量和规模性受先期储层发育状况的显著控制。以上认识对深层白云岩规模优质储层的预测具有重要指导意义。

Abstract

Following a comparative analysis of the main mechanisms and periods of dolomitization and dissolution in typical dolomite reservoirs in Tarim and Sichuan Basins，we identified the factors controlling the development of large-sized high-quality dolomite reservoirs： penecontemporaneous dolomitization is crucial to the scale of the reservoirs and dissolution modification is necessary for the quality of the reservoirs，thus the coupling of dolomitization with dissolution is the prerequisite for the development of large and high-quality dolomite reservoirs.Three geological processes that facilitate the development of the reservoirs were also brought forward： the （pene-） contemporaneous dolomitization associated with dissolution that mainly formed high-energy mound/reef-shoal and tidal-flat reservoirs against the backdrop of sea level fall； the adoptive burial dolomitization that mostly created reservoirs through shallow dolomitization of preexisting reservoirs，with quality and scale conditioned by the facies and dissolution intensity of preexisting reservoirs； and the epigenetic modification by dissolution that formed reservoirs after a hydrothermal or meteoric karstification of preexisting dolomite reservoirs，with quality and size controlled by facies，faults and unconformities as well as the development of the preexisting dolomite reservoirs.The above understandings may shed light on the prediction of large-sized deep high-quality dolomite reservoirs.

关键词

Keywords

references

Zenger D H ， Dunham J B ， Ethington R I . Concepts and models of dolomitization ［C］. TULSA ， USA，SEPM Special Publication ， 1980 ， 28 ： 1 - 320 .

沈安江，赵文智，胡安平，等 . 海相碳酸盐岩储集层发育主控因素［J］. 石油勘探与开发， 2015 ， 42 （ 5 ）： 545 - 554 .

Shen Anjiang ， Zhao Wenzhi ， Hu Anping ， et al . Major factors controlling the development of marine carbonate reservoirs ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 2015 ， 42 （ 5 ）： 545 - 554 .

Warren J . Dolomite：Occurrence，evolution and economically important associations ［J］. Earth⁃Science Reviews ， 2000 ， 52 （ 1/3 ）： 1 - 81 .

Bush P R . Some aspects of the diagenetic history of the sabkha in Abu Dhabi，Persian Gulf ［C］// Purser B H . The Persian Gulf，New York，Springer⁃Verlag ， 1973 ， 395 - 407 .

Land L S . The origin of massive dolomite ［J］. Journal of Geological Education ， 1985 ， 33 （ 2 ）： 112 - 125 .

Adams J E ， Rhodes M L . Dolomitization by seepage refluxion ［J］. AAPG Bulletin ， 1961 ， 44 ： 1921 - 1920 .

Mattes B W ， Mountjoy E W . Burial dolomitization of the Upper Devonian Miette buildup ［C］//D H Zenger，J B Dunham，R L Ethington，et al. Concepts and Models of Dolomit-ization ， Tulsa，OK，SEPM Special Publication ， 1980 ， 28 ： 259 - 297 .

Hardie L A . Dolomitization：a critical view of some current views ［J］. Journal of Sedimentary Petrology ， 1987 ， 57 ： 166 - 183 .

Graham R.Davis ， Langhorne B . Smith Jr.Structurally controlled hydrothermal dolomite reservoir facies：An overview ［J］. AAPG Bulletin ， 2006 ， 89 ： 1636 - 1684 .

Vasconcelos C ， McKenzie J A ， Bernasconi S ， et al . Microbial mediation as a possible mechanism for natural dolomite formation at low temperatures ［J］. Nature ， 1995 ， 377 （ 6546 ）： 220 - 222 .

Machel H G . Concepts and models of dolomitization：a critical reappraisal ［J］. Geological Society ， London ，Special Publications， 2004 ， 235 （ 1 ）： 7 - 63 .

Sun S Q . Dolomite reservoirs； porosity evolution and reservoir characteristics ［J］. AAPG Bulletin ， 1995 ， 79-2 ： 186 - 204 .

Lucia F J ， Major R P . Porosity evolution through hypersaline reflux dolomitization ［C］//Purser，M.Tucker，D. Zenger . Dolomites，International Association of Sedimentologists Special Publication ， 1994 ， 21 ： 325 - 341 .

沈安江，郑剑锋，潘文庆，等 . 塔里木盆地下古生界白云岩储层类型及特征［J］. 海相油气地质， 2009 ， 14 （ 4 ）： 1 - 9 .

Shen Anjiang ， Zheng Jianfeng ， Pan Wwenqing ， et al . Types and the characteristics of Lower Paleozoic dolostone reservoirs in Tarim Basin ［J］. Marine Origin Petroleum Geology ， 2009 ， 14 （ 4 ）： 1 - 9 .

赵文智，沈安江，郑剑锋，等 . 塔里木、四川及鄂尔多斯盆地白云岩储层孔隙成因探讨及对储层预测的指导意义［J］. 中国科学：地球科学， 2014 ， 44 （ 9 ）： 1925 - 1939 .

Zhao Wenzhi ， Shen Anjiang ， Zheng Jianfeng ， et al . 2014 . The porosity origin of dolostone reservoirs in the Tarim，Sichuan and Ordos basins and its implication toreservoir prediction ［J］. Science China ： Earth Sciences ，2014， 44 （ 9 ）： 1925 - 1939 .

刘永立，尤东华，等 . 超深层碳酸盐岩层系硅质岩储层表征与评价——以塔里木盆地塔深6井为例［J］. 石油与天然气地质， 2021 ， 42 （ 3 ）： 547 - 556 .

Liu Yongli ， You Donghua ， Li Haiying ， et al . Characterization and evaluation of chert reservoirs in ultra⁃deep carbonate rock formations—A case study on Well TS 6 in the Tarim Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 3 ）： 547 - 556 .

张君龙，胡明毅，汪爱云，等 . 塔里木盆地古城台缘带寒武系丘滩体沉积构型特征及储层分布规律［J］. 石油与天然气地质， 2021 ， 42 （ 3 ）： 557 - 569 .

Zhang Junlong ， Hu Mingyi ， Wang Aiyun ， et al . Sedimentary configuration and reservoir distribution in the Cambrian mound⁃shoal complexes at platform margins of Gucheng area，Tarim Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 3 ）： 557 - 569 .

赵文智，沈安江，胡安平，等 . 塔里木、四川和鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩规模储层发育地质背景初探［J］. 岩石学报， 2015 ， 31 （ 11 ）： 3495 - 3508 .

Zhao Wenzhi ， Shen Anjiang ， Hu Anping ， et al . A Discussion on the geological background of marine carbonatereservoirs development in Tarim，Sichuan and Ordos Basin，China ［J］. Acta Petrologica Sinica ， 2015 ， 31 （ 11 ）： 3495 - 3508 .

Murray R C . Origin of porosity in carbonate rocks ［J］. Journal of Sedimentary Petrology ， 1960 ， 30 ： 59 - 84 .

Weyl P K . Porosity through dolomitization：Conservation⁃of⁃mass requirement ［J］. Journal of Sedimentary Petrology ， 1960 ， 30 （ 1 ）： 85 - 90 .

Tan X C ， Liu H ， Li L ， et al . Primary intergranular pores in oolitic shoal reservoir of lower Triassic feixianguan Formation，Sichuan Basin，Southwest China：Fundamental for reservoir formation and retention diagenesis ［J］. Journal of Earth Science ， 2011 ， 22 （ 1 ）： 101 - 114 .

乔占峰，沈安江，倪新锋，等 . 塔里木盆地下寒武统肖尔布拉克组丘滩体系类型及其勘探意义［J］. 石油与天然气地质， 2019 ， 40 （ 2 ）： 392 - 402 .

Qiao Zhanfeng ， Shen Anjiang ， Ni Xinfeng ， et al . Types of mound⁃shoal complex of the Lower Cambrian Xiaoerbulake Formation in Tarim Basin，northwest China，and its implications for exploration ［J］. Oil & Gas Geology ， 2019 ， 40 （ 2 ）： 392 - 402 .

Petrash D A ， Bialik O M ， Bontognali T R R ， et al . Microbially catalyzed dolomite formation：From near⁃surface to burial ［J］. Earth Science Reviews ， 2017 ， 171 ： 558 - 582 .

Qiao Z F ， Shen A J ， Zheng J F ， et al . Digitized outcrop geomodeling of ramp shoals and its reservoirs：as an example of Lower Triassic Feixianguan Formation of Eastern Sichuan Basin ［J］. Acta Geologica Sinica （English Edition）， 2017 ， 91 （ 4 ）： 1395 - 1412 .

乔占峰，沈安江，郑剑锋，等 . 塔里木盆地下奥陶统白云岩类型及其成因［J］. 古地理学报， 2012 ， 14 （ 1 ）： 21 - 32 .

Qiao Zhanfeng ， Shen Anjiang ， Zheng Jianfeng ， et al . Classification and origin of the lower Ordovician dolostone in Tarim Basin ［J］. Journal of Palaeogeography ， 2012 ， 14 （ 1 ）： 21 - 32 .

Mazzullo S J .1992. Geochemical and neomorphic alteration of dolomite：a review ［J］. Carbonates and Evaporites ， 1992 ， 7 （ 1 ）： 21 .

胡安平，潘立银，郝毅，等 . 四川盆地二叠系栖霞组、茅口组白云岩储层特征、成因和分布［J］. 海相油气地质， 2018 ， 23 （ 2 ）： 39 - 52 .

Hu Anping ， Pan Liyin ， Hao Yi ， et al . Origin，characteristics and distribution of dolostone reservoir in Qixia Formation and Maokou Formation，Sichuan Basin，China ［J］. Marine Origin Petroleum Geo⁃logy ， 2018 ， 23 （ 2 ）： 39 - 52 .

Qiao Z F ， Janson X ， Shen A J ， et al . Lithofacies，architecture，and reservoir heterogeneity of tidal⁃dominated platform marginal oolitic shoal：An analogue of oolitic reservoirs of Lower Triassic Feixianguan Formation，Sichuan Basin，SW China ［J］. Marine and Petroleum Geology ， 2016 ， 76 ： 290 - 309 .

乔占峰，李国蓉，龙胜祥，等 . 川东北地区飞仙关组层序地层特征及演化模式［J］. 沉积学报， 2010 . 28 （ 3 ）， 462 - 470 .

Qiao Zhanfeng ， Li Guorong ， Long Shengxiang ， et al . Characteristics and evolution model of sequence stratigraphy of Feixianguan Formation in the northeast of Sichuan Basin ［J］. Acta Sedimentologica Sinica ， 2010 . 28 （ 3 ）： 462 - 470 .

Zhao W Z ， Luo P ， Chen G S ， et al . Origin and reservoir rock characteristics of dolostones in the early Triassic Feixianguan Formation，NE Sichuan Basin，China：significance for future gas exploration ［J］. Journal of Petroleum Geology ， 2005 ， 28 （ 1 ）： 83 - 100 .

沈安江，乔占峰，佘敏，等 . 基于溶蚀模拟实验的碳酸盐岩埋藏溶蚀孔洞预测方法——以四川盆地龙王庙组储层为例［J］. 石油与天然气地质， 2021 ， 42 （ 3 ）： 690 - 701 .

Shen Anjiang ， Qiao Zhanfeng ， She Min ， et al . Prediction of burial dissolved vugs in carbonates based on dissolution simulation：A case study of the Longwangmiao Formation dolostone reservoirs，Sichuan Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 3 ）： 690 - 701 .

Chen P Y ， Tan X C ， Liu H ， et al . Formation mechanism of reservoir oolitic dolomite in Lower Triassic Feixianguan formation，northeaste⁃rn Sichuan Basin，southwest China ［J］. Journal of Central South University ， 2014 ， 21 ： 3273 - 3274 .

Yoo C M ， Lee Y I . Origin and modification of early dolomites in cyclic shallow platform carbonates，Yeongheung Formation （Middle Ordovician），Korea ［J］. Sedimentary Geology ， 1998 ， 118 ： 141 - 157 .

Rahimpour⁃Bonab H ， Esrafili⁃Dizaji B ， Tavakoli V . Dolomitization and anhydrite precipitation in Permo⁃Triassic carbonates at the south Pars gasfield，offshore Iran：controls on reservoir quality ［J］. Journal of Petroleum Geology ， 2009 ， 33 （ 1 ）： 43 - 66 .

Jiang L ， Cai C F ， Worden R H ， et al . Reflux dolomitization of the upper Permian Changxing Formation and the lower Triassic Feixia⁃nguan Formation，NE Sichuan Basin，China ［J］. Geofluids ， 2013 ， 3 （ 13 ）： 232 - 245 .

Chen P Y ， Tan X C ， Yang H T ， et al . Characteristics and genesis of the Feixianguan Formation oolitic shoal reservoir，Puguang gas field，Sichuan Basin，China ［J］. Frontiers of Earth Science ， 2015 ， 9 （ 1 ）： 26 - 39 .

Yu Y ， Tan X C ， Chen P Y ， et al . Discovery of hiatus in Feixianguan Formation and its geological implications，Sichuan Basin，SW China ［J］. Turkish Journal of Earth Sciences ， 2015 ， 41 （ 6 ）： 712 - 723 .

Liu H ， Ma T ， Tan X ， et al . Origin of structurally controlled hydrothermal dolomite in epigenetic karst system during shallow burial：An example from Middle Permian Maokou Formation，central Sichu⁃an Basin，SW China ［J］. Petroleum Exploration and Development ， 2016 ， 43 （ 6 ）： 1000 - 101 .

乔占峰，李国蓉，李弢，等 . 泸州古隆起地区嘉陵江组层序特征及其对碳酸盐岩储层的控制［J］. 沉积学报， 2008 ， 26 （ 1 ）： 92 - 99 ， 110 .

Qiao Zhanfeng ， Li Guorong ， Li Tao ， et al . Sequence stratigraphic features and their controls on carbonate reservoirs for the Triassic Jialingjiang Formation of the Luzhou paleohigh in Sichuan Basin ［J］. Acta Sedimentologica Sinica ， 2008 ， 26 （ 1 ）： 92 - 99 ， 110 .

Alert me when the article has been cited

提交

Geneses of dolomites and dolomite reservoirs： Review， advances， and prospects

Prediction of burial dissolved vugs in carbonates based on dissolution simulation: A case study of the Longwangmiao Formation dolostone reservoirs, Sichuan Basin

A new perspective on the features of the Caledonian unconformity in Dagang exploration area, Bohai Bay Basin

Impact of hydrothermal activities on reservoir formation controlled by both faults and sequences boundaries: A case study from the Lower Ordovician in Tahe and Yubei areas, Tarim Basin

Geochemical tracing of isotopic fluid of dolomite reservoir in the Middle Jurassic Buqu Formation in southern depression of Qiangtang Basin