埃斯托帕尼亚盐墙（南-中央比利牛斯山脉）中的盐内碳酸盐：储层质量及其对盐岩突起区地热勘探的启示

《Marine and Petroleum Geology》：Intrasalt carbonates in the Estopanyà Salt Wall (South-Central Pyrenees): reservoir quality and implications for geothermal exploration in salt diapirs

碳酸盐岩弦带作为盐墙地热储层的潜力研究：以西班牙南中 Pyrenees埃斯托帕尼亚盐墙为例，通过沉积相分析（泥岩-灰岩沉积相与改造相）、热物性参数（孔隙率0.33%-29.20%，渗透率0.001-19.85 mD，热导率2.37-3.48 W m?1K?1）及地质建模，揭示弦带储层受沉积纹理（粒间孔、溶蚀孔）和改造作用（白云石化-再灰华石化、 brecciation）控制。尽管表层储层体积有限（0.14-4.6 km3），但改造相（ALF-1 breccia, ALF-2 dedolomite）显示渗透率>10 mD、孔隙率>20%的局部优质层，且盐墙热导率优势（3.0 W m?1K?1）可提升深层地热开发效率。研究建立盐墙地热储层地质控制模型，为同类盐构造地热评估提供类比依据。 盐构造|地热储层|碳酸盐弦带|沉积相改造|热物性参数|孔隙率渗透率|白云石化-再灰华石化|盐墙热传导|地热资源评价|Pyrenees案例研究

　　在盐构造中，字符串（stringers）通常被视为一种潜在的资源储层，它们是由断裂、破碎和沉积物间夹杂形成的岩石体，嵌入盐岩内部。传统上，由于其异质性和小规模（通常小于地震波可识别的尺度），字符串被视作能源开发中的风险因素。然而，研究表明，在某些条件下，字符串可能具备足够的渗透性和温度，成为地热能的潜在储层。尽管这一可能性存在，但关于字符串作为储层的研究仍然有限，这限制了我们对它们在盐构造中的作用和潜力的理解。

为了更好地理解这些字符串的储层潜力，研究人员在西班牙南中央比利牛斯山脉的Estopanyà盐墙进行了详细研究。该地区的Estopanyà盐墙是暴露良好的Muschelkalk碳酸盐字符串的典型例子，提供了研究其地质控制因素的理想条件。通过对其地质结构、沉积特征和矿物学的综合分析，研究人员识别出四种岩石相：两种沉积相（DLF-1和DLF-2）和两种改变相（ALF-1和ALF-2）。沉积相保留了原始的岩石结构，而改变相则由于强烈的碎裂、胶结和白云岩化-去白云岩化过程形成。热物理分析显示，这些岩石的矿物密度（2.61–3.00 g cm?3）、整体密度（1.92–2.95 g cm?3）和热导率（2.37–3.48 W m?1 K?1）变化有限，而连接孔隙度（0.33–29.20%）、渗透率（<0.001–19.85 mD；<10?1?–10?1? m2）和P波速度（3.7–6.4 km s?1干条件；3.7–6.5 km s?1湿润条件）表现出更大的变化。这些热物理性质的变化主要由孔隙度的分布和变化引起，而这些孔隙度的变化又与岩石结构密切相关。

尽管这些字符串的潜在储层体积估计在0.14–4.6 km3之间，但由于其有限的孔隙度和渗透率，其作为储层的使用可能性较低。然而，岩石学证据表明，某些过程如碎裂和白云岩化可能在过去的地质时期提升了这些岩石的渗透性和热导率，而随后的胶结和去白云岩化则降低了储层质量。因此，尽管当前出露的岩石条件显示储层潜力较低，但在地下可能仍保留较高的孔隙度和渗透率。

研究结果还表明，这些碳酸盐字符串在地质上的控制因素，如结构、地层和岩石学，对它们的储层特性有重要影响。这种理解对于未来在其他埋藏盐构造中探索类似字符串作为地热储层具有重要意义。在实际应用中，还需要考虑地热储层的其他关键参数，如渗透率、温度和体积，以及这些参数与储层潜力之间的关系。例如，地热储层通常需要至少150 °C的温度和超过500 mD的渗透率，才能被经济地开发。此外，地热储层的开发方法也需根据储层的渗透性和热导率进行调整，以确保高效和可持续的热能获取。

在当前研究中，对Estopanyà盐墙中Muschelkalk碳酸盐字符串的详细分析表明，尽管这些岩石在地表的储层潜力有限，但它们在地下可能具备更高的渗透率和热导率。这为其他埋藏盐构造中可能存在的碳酸盐字符串提供了有价值的地质参考。通过这种出露岩石的研究，可以更好地理解地下储层的潜在特性，为未来的地热开发提供科学依据。同时，这些研究也强调了地质异质性和复杂变形对储层特性的影响，以及这些因素在储层评估中的重要性。

总之，这项研究建立了一个关于埋藏盐构造中碳酸盐字符串作为非常规储层的地质控制模型，提供了全面的岩石学和热物理数据，以指导盐构造中的地热资源勘探。通过分析这些字符串的热物理特性，并将其与当前运营的地热储层的渗透率和热导率数据进行比较，研究揭示了在地表条件和地下条件之间，储层特性的差异。这些发现不仅有助于理解Estopanyà盐墙的储层潜力，也为其他盐构造中碳酸盐字符串的勘探提供了重要的参考。