四川盆地寒武系为海相碳酸盐岩沉积,地层厚度大,勘探经历了60多年,一直没有获得大的突破,直至2012年在川中磨溪地区取得较大突破,截止2017年底,该地区龙王庙组百万方井超30口,探明地质储量达4400亿方,成为一个特大型整装海相碳酸盐岩大气田。磨溪地区龙王庙组取得突破后,大量的钻井和岩心资料揭示,该地区龙王庙组为一套厚层白云岩沉积,颗粒滩厚度20-70m,具有较大的勘探潜力。本文在前人研究成果的基础上,以沉积学、地层古生物学、地球化学、地球物理学、石油地质学等理论为指导,以12口井653m岩心的精细描述为基础,结合103块铸体薄片的观察,利用27000km二维地震、6000km~2三维地震,对川中地区寒武系龙王庙组沉积相特征、岩相古地理演化、储层类型及发育主控因素等进行了系统研究,取得了以下四项研究进展:利用钻井与岩心等资料,研究了川中地区龙王庙组岩相古地理特征,认为四川盆地寒武系龙王庙组为碳酸盐岩镶边台地沉积;其中川中地区发育局限台地沉积,包括颗粒滩、云坪和滩间海三个亚相,向西为混积陆棚,向东为潟湖沉积。川中地区龙王庙组岩相古地理与桐湾期构造运动形成的古地理格局具有密切的关系,受桐湾期拉张作用影响,绵竹-长宁地区发育大型克拉通内裂陷,裂陷东侧川中地区形成大型水下古隆起,古隆起地貌相对较高,沉积水动力强,促使龙王庙组沉积了大面积分布的厚层颗粒滩,颗粒滩厚度20-70m。结合大量的地震资料,刻画了川中地区断裂展布特征与期次,分析了不同期次断裂控制形成的微古地貌对滩体展布的控制作用,认为川中地区发育多期同沉积断裂,控制龙王庙组颗粒滩沉积与展布。川中地区断裂十分发育,主要呈近南北向、北东东向、北西西向、东西向展布。结合地震剖面分析,发现龙王庙组主要发育三期断裂,其中第一期和第二期为控制沉积断层,第三期断裂与油气富集相关。第一期南北向基底大断裂控制川中地区隆凹构造格局,控制川中水下古隆起的形成,古地貌相对高,奠定了川中地区大面积颗粒滩沉积基础,活动时期为震旦纪-早寒武世;第二期近东西向断裂控制古隆起上龙王庙组滩体沉积分异,该期断裂将川中地区形成多个局部古地貌高,断裂两侧古地貌相对较高,断裂之间形成古地貌低,沉积时期水体相对较深,水动力较弱,形成滩间海沉积,岩性致密,将川中地区分隔形成高石梯、磨溪、射洪-南充、盐亭-西充四条大型颗粒滩沉积带,活动时期为早寒武世-下二叠纪;第三期断裂控制油气的富集,主要为近东西向断裂伴生的北西向断裂,将高-磨地区分隔成多个小型的古地貌高,古地貌高部位油气容易富集,活动时期为二叠纪。分析了川中地区龙王庙组储层基本特征,划分了储层类型。龙王庙组优质储层岩石类型以砂屑白云岩、细-粗晶白云岩为主,储集空间为溶洞、粒间溶孔、晶溶孔及晶间孔,其中见到大量中小洞,整体表现为中低孔、中-高渗特征。根据储集空间差异,结合孔隙度与排驱压力、中值压力、最大喉道半径、中值喉道半径关系分析,将龙王庙组储层划分为溶蚀孔洞型、溶蚀孔隙型和基质孔隙型三种类型。溶蚀孔洞型:宏观上孔洞发育,溶洞占主导地位,电成像图上为暗黑色斑块,垂直缝发育。溶蚀孔隙型:宏观上针孔发育,偶见溶洞,电成像图上为暗黑色麻点,水平缝和垂直缝发育。基质孔隙型:宏观上未见孔洞,测井解释为有效储层,水平缝和成岩缝发育;其中高角度构造缝、水平缝、网状成岩缝和缝合线四种裂缝与三种储集类型形成整体连通的缝洞体系。通过地震、岩心、薄片和大量碳氧同位素数据的综合研究,提出了四元控储机制,认为川中地区龙王庙组滩相白云岩储层形成主要受川中古隆起、古海平面、古环境、多期岩溶等四种因素控制。川中古隆起奠定了颗粒滩沉积基础,促使川中地区发育大面积分布的颗粒滩。龙王庙组经历多期海平面升降,海水频繁振荡为生物繁盛提供了充足的养料,利于滩体发育和暴露,发育大规模的准同生期岩溶。川中地区寒武系龙王庙组处于海水温度在18℃-28℃之间,盐度值分布在118~125,平均为123,同时紧邻膏岩湖的沉积环境,有利于滩体白云岩化作用。龙王庙组颗粒滩后期经历风化壳岩溶和埋藏溶蚀作用形成溶蚀孔洞发育的优质储层,砂屑白云岩经历准同生期、表生期和埋藏期三期溶蚀作用,针状溶蚀孔与第一期同生期~准同生期溶蚀密切相关,大型溶蚀孔洞与第二期风化壳岩溶作用有关,晚期的扩溶缝、孔与第三期埋藏溶蚀相关;中细晶砂屑白云岩颗粒滩相形成溶蚀孔洞型、溶蚀孔隙型和基质孔隙型三种储集类型,形成缝洞发育的优质储层;三种类型储层横向叠置连片,大面积分布,延伸5-20km,井间连通性好。