鄂尔多斯盆地天环北地区克里摩里组古岩溶储层发育控制因素分析

【作者】 阳雨杉； 李建明； 梅小元； 张文婷； 张影；

【机构】 长江大学地球科学学院； 非常规油气湖北省协同创新中心；

【摘要】 研究区位于鄂尔多斯盆地西北部,奥陶纪处于祁连海域沉积区,天环北地区克里摩里期发育南北向台缘斜坡~盆地相带,沉积了80~292m厚度较大的碳酸盐岩,为岩溶储层的发育奠定了基础。克里摩里组碳酸盐岩自沉积作用开始以后,经历了沉积成岩→溶蚀破坏→溶蚀充填→溶蚀改造等漫长的多期岩溶地质作用。古岩溶具形态多样、大小多变、组构复杂的特点,构成了研究区多期的孔、洞、缝且具有良好连通性的古岩溶储层。研究表明岩溶储层的发育主要受岩性、沉积相、地质构造等因素共同控制。在岩性上,区内西部碳酸盐岩往往不纯、层薄,含有泥质,岩溶欠发育,东部碳酸盐岩含泥少,为石灰岩与白云岩,岩溶作用比较发育,尤其以较纯灰岩岩溶较发育,碳酸盐岩的溶解性排序为:灰岩>白云质灰岩>白云岩>不纯灰岩>不纯白云岩。在沉积相带分布上,岩溶作用主要发育在斜坡-台缘相带的碳酸盐岩中,因为研究区斜坡相带发育重力流沉积的碳酸盐砾岩、角砾岩,发育滑动、滑塌等成因的原生裂缝、孔洞,岩溶储层往往在此基础上进一步溶蚀发育而成。在台地边缘区,发育颗粒灰岩、云岩、藻灰岩等结构不均一碳酸盐岩,原始孔隙发育,溶蚀作用这些薄弱部位选择进行。在古地貌上,区内古岩溶有利储层发育在碳酸盐岩厚度较大地区以及岩溶高地至斜坡上部,这是因为碳酸盐岩厚度大的部位,往往是斜坡带或者生物礁、滩带,同时古水文条件有利于古岩溶的发育。天环北段古岩溶位于沉积间断面及不整合面附近。区域地质构造控制着岩溶分区、可溶性岩层的垂向、横向展布及产状和岩溶地貌形态。在断层发育的地方,特别是张性断裂发育的部位,结构松散,孔隙大,有利于岩溶作用的增强,常沿这些断裂发育溶洞。在褶皱背斜轴部,纵张节理发育,有利于水的垂直流动,岩溶作用强,常形成近垂向上的裂缝。加里东构造运动在奥陶系风化壳顶部形成众多的小型断裂,这类断裂断距一般为20~40m,为大气淡水的下渗提供了通道,有利于克里摩里组石灰岩发生顺层溶蚀,形成缝洞型储层。完整的古岩溶垂向结构地表岩溶带、渗流岩溶带、潜流岩带及深部缓流带剖面少见,绝大部分钻井所揭示的基本上均缺失地表岩溶带或保留较少,只保留了渗流带和潜流带。奥陶系岩溶缝洞型储层统计表明主要溶蚀孔洞、洞穴和裂缝发育带大多集中于古风化壳顶部之下200m范围内,距剥蚀面距离超过150m后岩溶作用逐渐减弱。更多还原