Diagenetic Evolution and Distribution of Brine Reservoirs in the 4th to 5th Members of the Jialingjiang Formation, Puguang Area, Northeastern Sichuan

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2025.016

Abstract

Abstract:

The 4th to 5th Members of the Early Triassic Jialingjiang Formation in the Puguang area, northeastern Sichuan, were deposited in a shallow epicontinental sea under a regressive environment, characterized by thick, unevenly interbedded carbonate rocks and evaporites. Previous studies have shown that the enrichment of lithium-rich potassium brine is closely related to the distribution of brine reservoirs, but this relationship has not been verified through diagenetic processes and evolutionary sequences, resulting in a critical gap in understanding the genetic mechanism of brines in the Jialingjiang Formation. Establishing the coupling relationship between diagenetic evolution of the Jialingjiang Formation and brine reservoir distribution is crucial for analyzing and exploring high-quality lithium-rich potassium brine.Based on analyses of typical diagenesis and diagenetic stage division of the 4th to 5th Members of the Jialingjiang Formation in the Puguang area using newly drilled Well CXD1, constructive diagenetic processes favorable for reservoir development in the study area include dissolution, metasomatism, and stress fracturing. These processes form reservoir spaces mainly consisting of structural fractures, intergranular dissolved pores, and intercrystalline dissolved pores.Comprehensive analyses of reservoir physical properties, single-well reservoir evaluation, and inter-well correlation indicate that there is a concentrated area of high-quality TypeⅡreservoirs in the Puguang area. The reservoir rock is a set of dissolved-pore dolomite, vertically developed in the gray-dolomite flat sedimentary microfacies of the T₁ $j 5 4 - 5$ substage, with stable northeastward extension. Planar distribution of these reservoirs is “inverted flask-shaped”, concentrated in the central-western and southern parts of Puguang.

Key words: Jialingjiang Formation, brine reservoir, diagenetic evolution, Puguang Area

CLC Number:

P619.211

MA Qiankun, CUI Xinyu, SU Kui, WU Kunming, ZHANG Yongsheng, SHANG Wenjun. Diagenetic Evolution and Distribution of Brine Reservoirs in the 4th to 5^th Members of the Jialingjiang Formation, Puguang Area, Northeastern Sichuan[J]. Geoscience, 2025, 39(04): 1169-1179.

Figures/Tables 12

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组	段	亚段	厚度(m)	岩性综述	海平面变化	资料来源
嘉陵江组 T₁j	T₁j⁵	2	100 残厚	发育含膏质及泥质较重的云岩、泥云岩,呈不等厚互层	海退	据文献[15]
	T₁j⁵	1	100 残厚	以灰色泥细粉晶灰岩、鲕粒灰岩,灰质云岩为主	海侵
	T₁j⁴	4	91	含膏云岩、膏质云岩,是川东地区主要的含盐系地层	海退
		3	24	以褐色灰岩和灰色白云岩为主
		2	120	以膏质云岩为主夹泥质云岩,硅质泥岩,部分地区出现菱镁矿、杂卤石,是川东地区主要的含盐系地层
		1	75	灰白色灰岩、白云岩,含缅粒灰岩或云岩
	T₁j³		150	以碳酸盐岩为主,中部发育约10 m白云岩和膏盐	海侵
	T₁j²	3	81~128	以膏质云岩主,夹泥晶灰岩、泥质云岩	海退	据文献[16]
		2	50~70	以云岩、泥质云岩为主,上部沉积了泥一细粉晶白云岩,底部为海进时期形成的泥质或泥晶灰岩
		1	20~40	以膏质云岩为主,底部为一套泥粉晶一粗粉晶白云岩
	T₁j¹		250~350	发育大套灰-深灰色泥细粉晶灰岩,部分地区发育颗粒灰岩,近底部有一段浅灰色云岩夹薄层灰白色石膏	海侵	据文献[17]

组	段	亚段	厚度(m)	岩性综述	海平面变化	资料来源
嘉陵江组 T₁j	T₁j⁵	2	100 残厚	发育含膏质及泥质较重的云岩、泥云岩,呈不等厚互层	海退	据文献[15]
	T₁j⁵	1	100 残厚	以灰色泥细粉晶灰岩、鲕粒灰岩,灰质云岩为主	海侵
	T₁j⁴	4	91	含膏云岩、膏质云岩,是川东地区主要的含盐系地层	海退
		3	24	以褐色灰岩和灰色白云岩为主
		2	120	以膏质云岩为主夹泥质云岩,硅质泥岩,部分地区出现菱镁矿、杂卤石,是川东地区主要的含盐系地层
		1	75	灰白色灰岩、白云岩,含缅粒灰岩或云岩
	T₁j³		150	以碳酸盐岩为主,中部发育约10 m白云岩和膏盐	海侵
	T₁j²	3	81~128	以膏质云岩主,夹泥晶灰岩、泥质云岩	海退	据文献[16]
		2	50~70	以云岩、泥质云岩为主,上部沉积了泥一细粉晶白云岩,底部为海进时期形成的泥质或泥晶灰岩
		1	20~40	以膏质云岩为主,底部为一套泥粉晶一粗粉晶白云岩
	T₁j¹		250~350	发育大套灰-深灰色泥细粉晶灰岩,部分地区发育颗粒灰岩,近底部有一段浅灰色云岩夹薄层灰白色石膏	海侵	据文献[17]

储层类型	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
孔隙度(%)	≥12	12~6	6~2	<2
渗透率(mD)	≥1.0	1.00~0.25	0.250~0.002	<0.002
孔隙结构类型	大孔- 中粗喉	大孔-中粗喉中孔-中粗喉	中孔-细喉小孔-细喉	微孔- 微喉
储层评价	好-极好	中等-较好	较差	差

储层类型	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
孔隙度(%)	≥12	12~6	6~2	<2
渗透率(mD)	≥1.0	1.00~0.25	0.250~0.002	<0.002
孔隙结构类型	大孔- 中粗喉	大孔-中粗喉中孔-中粗喉	中孔-细喉小孔-细喉	微孔- 微喉
储层评价	好-极好	中等-较好	较差	差

序号	样品编号	孔隙度 (%)	渗透率 (mD)	序号	样品编号	孔隙度 (%)	渗透率 (mD)	序号	样品编号	孔隙度 (%)	渗透率 (mD)
1	H20202265	0.39	0.1335	30	H20202296	0.59	0.1737	59	QT1-9	0.60	0.0120
2	H20202266	2.56	0.1667	31	H20202298	4.15	3.9661	60	QT1-10	0.53	0.2160
3	H20202267	1.54	0.2310	32	H20202300	1.86	0.3502	61	QT1-11	0.28	0.1920
4	H20202268	3.17	0.1549	33	H20202304	3.65	2.2529	62	QT1-12	1.35	0.0080
5	H20202269	0.63	0.1387	34	H20202315	7.16	0.1980	63	QT1-13	2.61	0.0540
6	H20202270	3.18	0.2094	35	H20202319	2.36	0.1418	64	QT1-14	3.09	0.4530
7	H20202271	2.53	0.1849	36	H20202320	1.09	0.0824	65	QT1-15	1.95	0.0080
8	H20202272	3.34	0.0764	37	H20202321	2.30	0.1283	66	QT1-16	2.27	0.0990
9	H20202273	4.67	0.1591	38	H20202322	1.38	0.1112	67	QT1-17	2.26	0.0200
10	H20202274	1.77	0.1153	39	H20202323	1.89	0.1488	68	QT1-18	1.74	0.0120
11	H20202275	3.09	0.1065	40	H20202328	0.40	0.2219	69	QT1-19	1.57	0.0090
12	H20202276	2.68	0.0886	41	H20202329	2.35	0.1533	70	HC2-1	2.83	0.0280
13	H20202277	0.74	0.1038	42	H20202327	1.24	0.2339	71	HC2-2	4.70	0.0240
14	H20202278	2.52	0.1988	43	H20202330	2.27	0.1639	72	HC2-3	5.02	0.0330
15	H20202279	4.19	0.1140	44	H20202331	2.28	0.2309	73	HC2-4	2.02	2.0230
16	H20202280	2.43	2682.09^*	45	H20202332	2.72	0.1792	74	HC2-5	1.19	2.7730
17	H20202281	1.05	0.0788	46	H20202333	3.00	0.3840	75	HC2-6	5.12	1.6160
18	H20202282	2.47	0.1852	47	H20202334	1.78	0.6327	76	HC2-7	1.74	0.0240
19	H20202283	1.80	0.6481	48	H20202335	1.98	0.7266	77	SCQX-1	5.00	0.2920
20	H20202284	1.95	0.1262	49	H20202336	2.38	2.6267	78	SCQX-2	3.40	0.0690
21	H20202285	1.48	0.1279	50	H20202337	1.23	0.2530	79	SCQX-3	7.60	1.7250
22	H20202287	1.69	0.2721	51	QT1-1	1.05	0.1230	80	SCQX-4	6.80	0.0670
23	H20202288	3.09	0.0768	52	QT1-2	1.36	0.1040	81	SCQX-5	2.40	0.0490
24	H20202289	0.65	0.0696	53	QT1-3	2.66	1.2800	82	H20202324	2.60	0.2016
25	H20202290	1.44	0.0587	54	QT1-4	0.51	0.0290	83	H20202325	1.77	0.0932
26	H20202291	1.89	0.2191	55	QT1-5	0.18	0.1570	84	SCQX-6	2.70	0.0520
27	H20202292	3.35	0.1346	56	QT1-6	0.28	0.1330	85	C26-1	5.05	0.0120
28	H20202293	1.78	0.0854	57	QT1-7	0.45	0.1520
29	H20202295	0.87	0.1080	58	QT1-8	0.43	0.2080