[發明專利]一種碳酸鹽巖儲層成因判識方法

有效

• 申請號: 201510046414.2
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104655821A
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 黃擎宇;劉偉;石書緣;孔凡志;王坤;黃金亮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮

技術領域

本發明涉及一種碳酸鹽巖儲層成因判識方法，屬于石油天然氣勘探技術領域。

背景技術

碳酸鹽巖油氣田在世界油氣資源中占據重要地位，其常規儲量約占全球油氣儲量的一半以上。近年來我國針對海相碳酸鹽巖的油氣勘探已取得顯著成果，相繼在鄂爾多斯盆地、塔里木盆地、四川盆地的海相碳酸鹽巖地層中發現了多個大中型油氣田，顯示出巨大的勘探潛力。由于碳酸鹽巖儲層類型多樣、非均質性強，且極易受后期成巖流體改造，形成復雜的孔-洞-縫系統，導致儲層成因識別困難重重，進而影響對儲層主控因素的判斷，并在一定程度上制約著勘探的部署。

傳統的碳酸鹽巖儲層成因識別主要根據其巖相學特征，特別是孔隙是否具有組構選擇性以及膠結物形態特征等，如具有組構選擇性孔隙的儲層往往被認為是同生期大氣水選擇性溶蝕作用的結果，可以確定其成因為同生巖溶儲層。但對于由非組構選擇性孔隙或部分組構選擇性孔隙組成的儲層，例如溶蝕孔洞型儲層或縫洞型儲層，其成因可以與層間巖溶、表生巖溶和熱液巖溶等多種溶蝕作用有關，因而就不能僅僅依靠巖相學特征判識其成因。由于碳酸鹽巖儲層中縫洞充填物和膠結物的地球化學特征(如同位素和微量元素)與改造孔隙的成巖流體和成巖環境密切相關，因此可以利用這些縫洞充填物的地球化學信息來判識碳酸鹽巖儲層形成機制。

近年來也有不少學者開始利用地球化學指標來判斷碳酸鹽巖儲層成因，如CN102071929A公開了一種白云巖儲層地球化學圖版生成方法，但該方法主要是針對碳酸鹽巖中的白云巖儲層進行的研究，并沒有包含所有碳酸鹽巖儲層的成因，特別是以溶蝕成因為主的碳酸鹽巖儲層的識別；CN103776981A公開了一種巖溶期次的判別方法，提出利用巖溶充填物的碳氧同位素和包裹體均一溫度判別巖溶期次，但該方法主要針對巖溶期次進行判斷，并沒有涉及不同成因類型碳酸鹽巖儲層的識別。

綜上所述，現有技術主要是利用巖相學特征對碳酸鹽巖儲層特征進行描述，或是利用地球化學參數針對某一種碳酸鹽巖儲層(如白云巖儲層)或巖溶期次進行研究，都存在適用條件苛刻、適用范圍較窄或是對地球化學數據所包含地質信息的挖掘不夠深入、未能將多種地球化學數據與區域地質背景充分融合的問題，總體而言，缺乏一套系統的針對不同成因類型碳酸鹽巖儲層的判識方法。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種碳酸鹽巖儲層成因判識方法，通過該方法能夠更全面地認識碳酸鹽巖儲層的形成機制，并能夠通過地球化學判識圖版快速而準確的分析出碳酸鹽巖成因類型，為碳酸鹽巖儲層的分布及勘探提供有效依據。

為達到上述目的，本發明提供了一種碳酸鹽巖儲層成因判識方法，其包括以下步驟：

步驟①：系統觀察、采集碳酸鹽巖儲層目的層段的碳酸鹽巖基質及縫洞充填物樣品并制成分析測試樣品；

步驟②：對所述分析測試樣品進行多參數地球化學分析，包括電子探針、碳-氧同位素、鍶同位素，獲得分析數據；

步驟③：根據分析數據建立Fe-Mn含量交會圖、碳-氧同位素交會圖、氧-鍶同位素交會圖；

步驟④：根據步驟①得到的觀察結果和步驟③得到的交會圖，結合區域地質背景確定碳酸鹽巖儲層的成因類型；

步驟⑤：根據步驟②得到的分析數據、步驟③得到的交會圖以及步驟④得到的成因類型建立地球化學判識圖版。

在本發明提供的碳酸鹽巖儲層成因判識方法中，優選地，所述步驟①還包括對縫洞充填物樣品的特征的詳細研究，該詳細研究是指確定所采集的縫洞充填物樣品的產狀、充填礦物類型以及作用期次等。

在本發明提供的碳酸鹽巖儲層成因判識方法中，優選地，在所述步驟①中，制成分析測試樣品是指將所采集的樣品制備成電子探針薄片以及配對的副樣。具體的樣品制備方式可以參考本領域的常規方式進行。

在本發明提供的碳酸鹽巖儲層成因判識方法中，優選地，所述步驟②還包括在電子探針薄片上對需要測試的部位進行圈定，并利用微鉆對副樣上的相同位置實施微區取樣，然后分別進行電子探針、碳-氧同位素和鍶同位素測試，其中，所述電子探針分析生成的數據為Fe、Mn元素的含量；碳-氧同位素分析生成的數據為δ¹⁸O值和δ¹³C值；鍶同位素分析生成的數據為⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值。

在本發明提供的碳酸鹽巖儲層成因判識方法中，步驟③所得到的Fe-Mn含量交會圖、碳-氧同位素交會圖、氧-鍶同位素交會圖主要是對數據的展示，并未賦予其實際地質意義，在后續的步驟中會根據這些交會圖進行數據處理以得到相應的結果。