鄂尔多斯盆地太原组早成岩期石灰岩多阶段岩溶特征及储层控制机理

针对鄂尔多斯盆地太原组石灰岩储层成因机制不明、关键成储模式未定义等问题，研究人员通过岩心、薄片及物性数据分析，系统研究了早期暴露岩溶作用与储层发育的关系，建立了早成岩期石灰岩岩溶储层控制模型。研究发现多阶段表生岩溶(eogenetic karst)通过形成次生孔隙和网状裂缝双重机制，显著改善了致密石灰岩的储渗能力，为盆地太原组天然气勘探提供了新的理论依据和实践指导。

　　

在油气勘探领域，碳酸盐岩储层因其强烈的非均质性和复杂的成因机制一直是研究难点。鄂尔多斯盆地太原组石灰岩近期在YT1H、ZT1等探井中获得工业气流突破，但其储层形成机理不清、分布规律不明等问题严重制约了进一步勘探部署。更棘手的是，传统研究多聚焦于岩石类型和物性描述，对早期成岩过程中岩溶作用的控制机制缺乏系统认识。

针对这一科学难题，中国石油长庆油田公司的研究人员在盆地中东部区域展开攻关，通过分析大量岩心、薄片和物性数据，揭示了太原组石灰岩储层与早期暴露岩溶的成因联系。这项发表在《Journal of Natural Gas Geoscience》的研究，首次建立了多阶段表生岩溶控制的储层发育模式，为致密碳酸盐岩储层预测提供了新思路。

研究团队主要采用岩心宏观描述、薄片显微观察、扫描电镜(SEM)分析和物性测试等技术手段，对盆地中东部多口钻井的太原组样品进行系统研究。

研究结果部分：

1. 太原组石灰岩岩溶特征识别
   通过岩心-薄片联动分析，识别出5类典型岩溶标志：①组构选择性溶蚀(fabric selective dissolution)形成生物屑铸模孔；②溶缝/溶沟(solution fissures/gullies)切割基岩；③斑块状溶斑(dissolution mottling)；④岩溶角砾(karst breccia)；⑤多期暴露面。这些现象在颗粒灰岩中集中发育于向上变浅序列的中上部。

2. 太原组多级旋回划分与多阶段岩溶成因
   发现太原组存在3-4个低频旋回，每个旋回包含3-5个高频旋回。高频旋回控制的岩溶强度垂向分异明显：底部仅发育孤立铸模孔→中部形成优势通道和溶斑→顶部出现角砾化。低频旋回界面则发育于斜坡段顶部，伴随强烈角砾化。通过与现代岩溶对比，确认其属于受高频海平面波动控制的表生岩溶(eogenetic karst)。

3. 多阶段表生岩溶对储层的控制机制
   关键发现包括：①中等岩溶改造区孔隙度最高(平均1.87%)，过强岩溶区因泥质充填物性反而变差；②岩溶诱导的网状裂缝将垂向储层单元连通；③建立"快速建隆的颗粒滩相+多期表生岩溶"成储模式，优质储层集中发育于四级旋回中上部。

结论部分强调，这项研究首次系统揭示了太原组石灰岩储层受控于多级次表生岩溶作用的双重机制：一方面通过选择性溶蚀形成次生孔隙，另一方面通过诱发裂缝网络改善渗流能力。该认识不仅丰富了早期成岩岩溶理论，更指导了盆地东缘太原组致密石灰岩的甜点区预测——应将勘探靶区优先锁定在发育中等岩溶改造的颗粒滩相带。这一成果对类似海相碳酸盐岩储层的勘探具有重要借鉴价值，特别是对四川盆地二叠系、鄂尔多斯盆地马家沟组等岩溶型储层的评价提供了新的类比模板。