控制中国四川盆地震旦纪登英组阶梯状碳酸盐岩平台上储层异质性的构造因素

《Scientific Reports》：Tectonic controls governing reservoir heterogeneity within a stepped carbonate platform of the Sinian Dengying Formation in the Sichuan Basin, China

　　

摘要

辛尼安微生物岩是研究马里诺安冰期后生命与环境共同演化的重要档案，但其多孔结构也构成了全球重要的碳氢化合物储层。在四川盆地蓬莱地区，上辛尼安登英组（Dengying Formation）的第四段（Deng-4 Member，Z₂dn⁴）中蕴藏着巨大的天然气资源，这些天然气就储存在这样的储层中。然而，储层的形成受到复杂的构造-沉积因素相互作用的影响，从而导致显著的异质性。为了阐明沉积模式及其相应的储层控制机制，本研究通过整合岩心描述、岩石薄片分析、岩石物理测量和地球物理勘探数据，提出了一个系统的分析框架。该研究为Deng-4 Member建立了一个“阶梯状碳酸盐岩平台”沉积模型。该模型揭示了一个多层次、阶梯状的古地貌结构。这种古地貌是由早期构造运动形成的近南北走向的残余陡崖以及近东西走向的同期沉积走滑断层所塑造的。这种复杂的古地貌控制了沉积相的类型、演化和空间分布，进而影响了储层的形成和异质性。这种控制主要通过三种机制实现：首先，沉积相决定了孔隙空间的类型和组合。微生物丘体形成了骨架结构，并通过后续的层理平行溶解作用和蜂窝状溶解作用增强了孔隙度；相比之下，颗粒滩则形成了由颗粒间和颗粒内溶解孔隙组成的“点状”孔隙系统。由致密微晶白云岩构成的丘间海相缺乏有效的储层空间。其次，沉积相结构决定了储层性质的时空差异。Deng-4 Member构成了一个自下而上逐渐变浅的沉积序列，从下部的深水颗粒滩逐渐过渡到上部的广泛浅水微生物丘体。这种垂直的相序变化使得优质储层的位置从下部的颗粒滩转移到了上部的微生物丘体。第三，沉积相控制了宏观储层的分布。最厚的有效储层区域在空间上与各层段中的主导沉积相相对应，这与下部颗粒滩的分布和上部广泛的微生物丘体带相匹配。所提出的沉积模型为预测复杂深部至超深碳酸盐岩储层中的高价值储层提供了可靠的地质依据。