[发明专利]一种碳酸盐岩储层成因判识方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳酸盐岩储层成因判识方法，属于石油天然气勘探技术领域。

背景技术

碳酸盐岩油气田在世界油气资源中占据重要地位，其常规储量约占全球油气储量的一半以上。近年来我国针对海相碳酸盐岩的油气勘探已取得显著成果，相继在鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、四川盆地的海相碳酸盐岩地层中发现了多个大中型油气田，显示出巨大的勘探潜力。由于碳酸盐岩储层类型多样、非均质性强，且极易受后期成岩流体改造，形成复杂的孔-洞-缝系统，导致储层成因识别困难重重，进而影响对储层主控因素的判断，并在一定程度上制约着勘探的部署。

传统的碳酸盐岩储层成因识别主要根据其岩相学特征，特别是孔隙是否具有组构选择性以及胶结物形态特征等，如具有组构选择性孔隙的储层往往被认为是同生期大气水选择性溶蚀作用的结果，可以确定其成因为同生岩溶储层。但对于由非组构选择性孔隙或部分组构选择性孔隙组成的储层，例如溶蚀孔洞型储层或缝洞型储层，其成因可以与层间岩溶、表生岩溶和热液岩溶等多种溶蚀作用有关，因而就不能仅仅依靠岩相学特征判识其成因。由于碳酸盐岩储层中缝洞充填物和胶结物的地球化学特征(如同位素和微量元素)与改造孔隙的成岩流体和成岩环境密切相关，因此可以利用这些缝洞充填物的地球化学信息来判识碳酸盐岩储层形成机制。

近年来也有不少学者开始利用地球化学指标来判断碳酸盐岩储层成因，如CN102071929A公开了一种白云岩储层地球化学图版生成方法，但该方法主要是针对碳酸盐岩中的白云岩储层进行的研究，并没有包含所有碳酸盐岩储层的成因，特别是以溶蚀成因为主的碳酸盐岩储层的识别；CN103776981A公开了一种岩溶期次的判别方法，提出利用岩溶充填物的碳氧同位素和包裹体均一温度判别岩溶期次，但该方法主要针对岩溶期次进行判断，并没有涉及不同成因类型碳酸盐岩储层的识别。

综上所述，现有技术主要是利用岩相学特征对碳酸盐岩储层特征进行描述，或是利用地球化学参数针对某一种碳酸盐岩储层(如白云岩储层)或岩溶期次进行研究，都存在适用条件苛刻、适用范围较窄或是对地球化学数据所包含地质信息的挖掘不够深入、未能将多种地球化学数据与区域地质背景充分融合的问题，总体而言，缺乏一套系统的针对不同成因类型碳酸盐岩储层的判识方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种碳酸盐岩储层成因判识方法，通过该方法能够更全面地认识碳酸盐岩储层的形成机制，并能够通过地球化学判识图版快速而准确的分析出碳酸盐岩成因类型，为碳酸盐岩储层的分布及勘探提供有效依据。

为达到上述目的，本发明提供了一种碳酸盐岩储层成因判识方法，其包括以下步骤：

步骤①：系统观察、采集碳酸盐岩储层目的层段的碳酸盐岩基质及缝洞充填物样品并制成分析测试样品；

步骤②：对所述分析测试样品进行多参数地球化学分析，包括电子探针、碳-氧同位素、锶同位素，获得分析数据；

步骤③：根据分析数据建立Fe-Mn含量交会图、碳-氧同位素交会图、氧-锶同位素交会图；

步骤④：根据步骤①得到的观察结果和步骤③得到的交会图，结合区域地质背景确定碳酸盐岩储层的成因类型；

步骤⑤：根据步骤②得到的分析数据、步骤③得到的交会图以及步骤④得到的成因类型建立地球化学判识图版。

在本发明提供的碳酸盐岩储层成因判识方法中，优选地，所述步骤①还包括对缝洞充填物样品的特征的详细研究，该详细研究是指确定所采集的缝洞充填物样品的产状、充填矿物类型以及作用期次等。

在本发明提供的碳酸盐岩储层成因判识方法中，优选地，在所述步骤①中，制成分析测试样品是指将所采集的样品制备成电子探针薄片以及配对的副样。具体的样品制备方式可以参考本领域的常规方式进行。

在本发明提供的碳酸盐岩储层成因判识方法中，优选地，所述步骤②还包括在电子探针薄片上对需要测试的部位进行圈定，并利用微钻对副样上的相同位置实施微区取样，然后分别进行电子探针、碳-氧同位素和锶同位素测试，其中，所述电子探针分析生成的数据为Fe、Mn元素的含量；碳-氧同位素分析生成的数据为δ¹⁸O值和δ¹³C值；锶同位素分析生成的数据为⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值。

在本发明提供的碳酸盐岩储层成因判识方法中，步骤③所得到的Fe-Mn含量交会图、碳-氧同位素交会图、氧-锶同位素交会图主要是对数据的展示，并未赋予其实际地质意义，在后续的步骤中会根据这些交会图进行数据处理以得到相应的结果。