一种碳酸盐岩储层成因判识方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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宄，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。
[0005] 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）或岩溶期次进行研宄，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】
[0006] 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。
[0007] 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：
[0008] 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；
[0009] 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；
[0010] 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；
[0011] 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；
[0012] 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。
[0013] 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宄，该详细研宄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。
[0014] 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。
[0015] 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δ 18O值和δ 13C值；锶同位 素分析生成的数据为87Sr/86Sr值。
[0016] 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。
[0017] 在本发明提供的碳酸盐岩储层成因判识方法中，步骤④主要是结合岩石特征及地 球化学分析结果，在区域地质背景的约束下确定碳酸盐岩储层成因类型。具体的确定方式 可以参考本领域的常规方式进行。
[0018] 在本发明提供的碳酸盐岩储层成因判识方法中，优选地，在步骤⑤中，所制作的地 球化学图版包括Fe-Mn含量交会图、碳-氧同位素交会图、氧-锶同位素交会图。
[0019] 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⑤包括：
[0020] 根据所述分析数据及所述碳酸盐岩储层成因类型建立对应关系表；
[0021 ] 根据对应关系表对Fe-Mn含量交会图、碳-氧同位素交会图、氧-锶同位素交会图 进行标定，建立不同成因类型碳酸盐岩储层的地球化学判识图版。
[0022] 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Fe-Mn含量交会图、 碳-氧同位素交会图、氧-锶同位素交会图均采用直角坐标系，所述Mn含量使用对数坐标。
[0023] 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④包括：根据步 骤①中得到的岩心观察结果确定缝洞充填物类型及产状，根据步骤③中获得的Fe-Mn含量 识别成岩环境、碳-氧-锶同位素值确定成岩流体信息，根据地质背景信息，综合确定所述 碳酸盐岩储层的成因类型。其中，所述地质背景信息优选包括储层发育段的沉积特征、与上 覆地层接触关系以及与断裂的距离等。
[0024] 在本发明提供的碳酸盐岩储层成因判识方法中，优选地，对碳酸盐岩储层成因进 行识别时按照以下步骤进行：
[0025] 对待测碳酸盐岩储层进行地球化学数据分析；
[0026] 将测试的地球化学数据投影到所述不同成因类型碳酸盐岩储层的地球化学判识 图版中，判别其所处的划定区域，然后辅以地质背景资料，进而判别出储层成因类型。
[0027] 对于待测碳酸盐岩储层进行的地球化学数据分析可以按照常规方式进行，主要包 括电子探针、碳-氧同位素和锶同位素测试，其中，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S 18O值和δ 13C值；锶同位素分析生成的数据为 87Sr/86Sr 值。
[0028] 本发明提出了一种地质与地球化学相结合的方法，根据井下岩心的系统观察，以 区域地质背景为约束，利用缝洞充填物的微量元素判别成岩环境、碳-氧-锶同位素判断成 岩流体，建立了不同成因类型碳酸盐岩储层的地球化学判识图板，充分挖掘出了多种地球 化学数据中所蕴含的地质信息，实现了深层碳酸盐岩储层形成机制的准确识别；在深层钻 井取心较少的情况下，辅以区域沉积、构造演化等地质背景资料，可以快速准确的判识出储 层成因，对于深层碳酸盐岩储层分布规律的研宄及下一步的勘探部署具有重要意义。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明实施例1的碳酸盐岩储层成因判识方法流程图；
[0030] 图2为本发明实施例1的碳酸盐岩储层成因判识方法的实施过程示意图；
[0031] 图3为本发明实施例1的碳酸盐岩储层成因的Fe-Mn含量判识图版；
[0032] 图4为本发明实施例1的碳酸盐岩储层成因的碳-氧同位素判识图版；
[0033] 图5为本发明实施例1的碳酸盐岩储层成因的氧-锶同位素判识图版。
【具体实施方式】
[0034] 为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0035] 实施例1
[0036] 本实施例提供了一种碳酸盐岩储层成因判识方法，其目的在于更全面认识塔里木 盆地深层碳酸盐岩储层的形成机制（主要是Z3井、Z4井、TSl井、YQ6井、Z19井、Z15井 下古生界碳酸盐岩储层），并通过地球化学图版进行较快速的碳酸盐岩储层成因判识，结合 沉积及构造演化背景分析不同成因类型储层的展布规律，进而有效指导碳酸盐岩油气藏勘 探。
[0037] 本实施例提供的判识方法的流程如图1所示，其包括以下步骤：
[0038] ①系统观察、采集碳酸盐岩储层目的层段基质及缝洞充填物样品并制样；
[0039] ②对上述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，生成分析数据包；
[0040] ③根据测试结果（即分析数据包）建立Fe-Mn交会图、碳-氧同位素交会图、 氧-锶同位素交会图；
[0041] ④根据步骤①得到的观察结果和步骤③得到的交会图，再结合区域地质背景确定 碳酸盐岩储层成因类型；
[0042] ⑤根据分析数据及成因类型建立地球化学判识图版。
[0043] 本实施例的详细步骤如图2所示，其包括：
[0044] 1、系统的岩心观察，对典型现象进行取样制样：
[0045] 岩心观察主要是对岩石类型、岩石结构、沉积构造、各种成岩现象、储集层特征以 及孔洞充填物类型和产状等进行描述记录；在此基础上，对不同区域、不同类型碳酸盐岩储 层的基质和缝洞充填物进行系统取样，随后将所采集样品制备成电子探针薄片并保留配对 副样，以供其他分析测试使用。
[0046] 2、对上述样品进行多参数地球化学分析