普光地区飞仙关组飞三段储层白云岩化模式

普光地区飞仙关组飞三段储层白云岩化模式

彭遥圆

中国石化中原油田分公司勘探开发研究院 河南郑州 450000

摘要：飞仙关组飞三段作为普光气田下一步主要的接替层位，储层主要发育在台内滩的白云岩中。本文通过对研究区飞三段储层白云岩有序度、碳氧同位素以及稀土元素进行分析研究，研究表明目的层有序度在0.6左右，较低，为高盐度环境下同生—准同生期形成的白云岩；白云岩δ¹⁸O值平均-5.86‰PDB，δ¹³C值平均2.87‰PDB，反映出当时主要的成岩环境为盐度较大的海水－咸化海水成岩环境；稀土元素Ce明显正异常，（Ce/Ce*）sn平均值5.25，说明白云岩化流体来源于海水。综合以上体征分析，研究区飞三段白云岩化模式为准同生期蒸发环境下的高盐度流体影响的渗透回流白云化模式。

关键词：白云岩；有序度；碳氧同位素；稀土元素；白云岩化模式

The dolomitization model of reservoirs in the third member of Feixianguan Formation in Puguang area

Peng Yaoyuan¹

（1. Exploration and Development Research Institute, Zhongyuan Oilfield Company, SINOPEC, Zhengzhou 450000, China）

Abstract: As the next major succeeding horizon of Puguang gas field, the 3rd member of Feixianguan Formation is mainly developed in the dolomite of Inner bank. In this paper, the order degree, carbon and oxygen isotopes and rare earth elements of the reservoir dolomite are analyzed and studied. The study shows that the dolomite is formed in a ynchronic-peneconchronism environment under high salinity, based on a low order degree of 0.6. The average δ¹⁸O and δ¹³C values of the dolomites are -5.86‰PDB and 2.87‰PDB respectively, which indicate that the main diagenetic environment of the dolomites at that time is the large saline-saline diagenetic environment. The average value of (Ce/Ce*) Sn is 5.25, indicating that dolomitized fluid comes from seawater. Based on the above analysis of physical signs, the dolomitization model in this area is a percolation and reflux dolomitization model influenced by the high salinity fluid in the evaporation environment of the syngenetic period.

1、区域地质背景

1.1 构造特征

普光气田是我国最大的陆上气田，位于四川盆地大巴山推覆带前缘褶断带与川中平缓褶皱带之间的川东断褶带东北段双石庙一普光背斜构造带（图1），

研 究区位于普光气田东北部普光主体。

图1 研究区地理位置及构造分区图

1.2 地层特征

飞仙关组在全区基本稳定分布，自下而上划分为四个亚段：飞一～二段、飞三段和飞四段，本次主要对飞三段进行研究。飞三段中下部以灰色灰岩，白云质灰岩及灰质白云岩互层为主，上部以深灰色灰岩为主，属于开阔台地浅滩～滩间沉积环境（图2）。

图2 飞三段单井柱状图

1.3 岩石学特征

通过岩心、薄片、物性分析及孔隙结构特征的综合研究，表明研究区飞三段储层岩石类型以白云岩为主，其中微生物白云岩、颗粒白云岩、细-粉晶白云岩是构成飞三段储层的主要岩石类型（图3、4）。

图3 微生物凝块白云岩 图4 微生物粘结凝块白云岩

2、白云岩化作用

2.1 有序度研究

理想的白云石晶体为三方晶系，晶体结构中的阳离子Ca²⁺和Mg²⁺是按1:1完全有序排列；受到白云石化成因、温度等因素的影响，白云石有序度通常无法达到理想形态而呈现不同的有序度（Gold and Graff，1958）^[1]。

通过对研究区扫描电镜照片研究发现，飞三段微生物云岩有序度低，在0.6左右，晶体相对更为细小，多为粉一微晶，部分可达细晶，多为它形一半自形，表面较脏（图5）。反应研究区飞三段内白云石晶体生长速度快，白云岩化时间短，结合本区域沉积相研究，研究区内白云岩可能主要是高盐度环境下同生-准

同生期形成的白云岩。

图5 普光主体飞三段扫描电镜典型照片

2.2 碳氧同位素研究

稳定同位素C和O是确定白云岩成因的一个重要地球化学标志。研究区飞三段微生物岩相白云岩δ Ο值平均-5.86‰PDB，δ C值平均2.87‰PDB，具有δ¹⁸O值偏负、δ¹³C值偏正的特点（图6），可见沉积物白云石化受大气淡水影响，而δ¹³C值偏正则与甲烷生成的副产品CO₂有关，这种伴生的CO₂具有较高的δ¹³C值，长期作用与沉积物会使得白云石的碳同位素偏正^[2]。

图6 飞三段白云岩碳、氧同位素分布图

2.3 稀土元素研究

由于REE各元素之间性质存在有规律的微小差别，在地质过程中，其富集和亏损的程度呈有规律的变化，因此，可以用来精细刻划地质过程^[3]。

本次稀土元素研究选取样品与碳氧同位素样品一一对应，样品来自PG2井、PG6井和PG10井共计14件发现，研究区飞三段微生物云岩的稀土元素总体上具有相对一致的模式（图7），整体分异度较低，优先富集轻稀土元素；Ce显著正异常（图8），这说明微生岩可能并未经历长期的大气淡水淋滤作用。

图7 飞三段微生物云岩海水标准化稀土元素模式分配图

图8 飞三段微生物云岩稀土元素海水标准化Ce异常判别图

3、白云岩化模式

通过对微生物云岩的有序度、碳氧同位素、稀土元素特征进行研究，结合前人的研究模式，认为研究区飞三段微生物岩的白云化模式为准同生期蒸发环境下的高盐度流体影响的渗透回流白云化模式（图9）。

图9 飞三段微生物云岩渗透回流白云石化作用模式图

参考文献

[1]Goldsmith J R . Graff D R . Structural and compositional variations in some natural dolomites [J].J Geol 1958(66)：678-693

[2]李振宏，杨永恒.2005. 白云岩成因研究现状及进展 [J]. 油气地质与采收率：5-8

[3] 陈德潜，陈刚.1990.实用稀土元素地球化学[M].冶金工业出版社：1-5