貴州青巖中三疊統(tǒng)壟頭組臺地邊緣灘相儲層特征分析

淡 永，陳洪德，林良彪，隆 軻，范 昱，鄒 灝

（成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國家重點實驗室；成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院）

貴州青巖中三疊統(tǒng)壟頭組臺地邊緣灘相儲層特征分析

淡 永，陳洪德，林良彪，隆 軻，范 昱，鄒 灝

（成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國家重點實驗室；成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院）

貴州貴陽青巖地區(qū)中三疊統(tǒng)壟頭組發(fā)育于臺地邊緣淺灘沉積環(huán)境中，主要為一套藻屑、礫屑灰?guī)r。青巖實測剖面的分析表明，壟頭組儲層巖石類型主要為生物碎屑灰?guī)r、核形石灰?guī)r、砂礫屑灰?guī)r、藻團塊灰?guī)r及泥微晶灰?guī)r。鑄體薄片及掃描電鏡鑒定分析發(fā)現(xiàn)，壟頭組儲集空間類型主要有微孔、晶間孔、粒內(nèi)溶孔、鑄?？准皹?gòu)造微裂縫；對野外樣品的物性特征研究表明，壟頭組僅有4.5%的樣品屬好儲層。認(rèn)為沉積作用對儲層發(fā)育具有一定的控制作用，膠結(jié)作用、重結(jié)晶作用盡管使得壟頭組儲層整體物性較差，但是溶蝕作用、白云石化作用及構(gòu)造作用卻局部改善了儲層。指出了藻屑灘亞相內(nèi)的裂縫發(fā)育帶為有利儲層發(fā)育區(qū)。

貴州；中三疊統(tǒng)；壟頭組；碳酸鹽巖儲集層；儲集層特征；成巖作用；控制因素

近年，四川盆地東部海相油氣勘探取得了重大突破，這促進了整個中國南方海相油氣的勘探進程，掀起了對中國南方海相地層新一輪的油氣勘探熱潮［1］。對于南方海相研究的另一重要地區(qū)——滇黔桂地區(qū)，也因此又被引起重視。自上世紀(jì)80年代開始至今，前人先后對滇黔桂地區(qū)的盆地性質(zhì)和演化及其沉積體系特征、沉積演化動力機制、層序地層等做了較為深入的研究工作［2－5］。對于貴州中三疊統(tǒng)壟頭組的研究起步較早，80 年代賀自愛等［6－7］就對壟頭組的生物礁灘發(fā)育特征及碎屑流沉積特征進行過細(xì)致研究，范嘉松等［8］也在近年繼續(xù)深入探討了壟頭組的沉積特征，認(rèn)為壟頭組發(fā)育于經(jīng)常暴露的淺灘環(huán)境中。

但是令人遺憾的是，對于在這種環(huán)境下發(fā)育的壟頭組，其儲集性如何，至今還無人涉及。本文根據(jù)貴州青巖地區(qū)實測剖面，結(jié)合野外樣品的測試數(shù)據(jù)，利用巖石鑄體薄片、掃描電鏡等分析方法，對貴州中三疊世壟頭組的儲集特征及儲層發(fā)育的控制因素進行了分析和探討。

1 地質(zhì)背景

圖1 貴州南部中三疊世構(gòu)造—沉積相圖（據(jù)馬永生等［9］，有修改）

早三疊世至中三疊世拉丁期，古特提斯洋板塊向北東俯沖擠壓、大量火山巖的噴發(fā)造成熱收縮以及右江盆內(nèi)巨厚沉積物堆積所產(chǎn)生的重力作用，引起右江盆地進入強烈拗陷階段，其顯著特點是表現(xiàn)為整體拗陷，造成右江盆地普遍沉積厚達2000～5000m的陸源碎屑濁積巖，僅在局部地區(qū)保存有碳酸鹽孤臺［2-3］（圖1）。在右江盆地西北緣的貴州地區(qū)有一狹長的S形相變帶，西入云南羅平、廣南，東延至湖南漣源、婁底，往東可能向江西延展，構(gòu)成一條規(guī)模巨大的碳酸鹽巖臺地邊緣帶，而壟頭組就沿此帶發(fā)育［8］。

位于貴州省貴陽市南部青巖鎮(zhèn)的青巖剖面（圖1），壟頭組發(fā)育較全，野外露頭良好，因而本文以此作為研究壟頭組的主干剖面。通過野外實測，青巖壟頭組剖面總厚284.53m，可劃分為41個小層，巖性主要為一套臺地邊緣灘相的藻屑、礫屑灰?guī)r（圖2）。

2 壟頭組臺地邊緣淺灘相沉積特征

壟頭組沉積時，青巖地區(qū)位于高能的臺地邊緣帶上，沉積水體較淺，時常暴露［8］。通過對青巖剖面的實測分析發(fā)現(xiàn)，壟頭組主要發(fā)育于臺地邊緣淺灘相環(huán)境中（圖1），淺灘以生物碎屑灰?guī)r、核形石灰?guī)r、砂礫屑灰?guī)r、藻團塊灰?guī)r和微晶灰?guī)r為主?？梢詣澐譃榈[屑灘、藻屑灘和灘間三類亞相（圖2）。

礫屑灘亞相主要發(fā)育于壟頭組底部，巖性主要由藻砂礫屑灰?guī)r組成，含少量藻屑灰?guī)r。藻屑灘亞相是壟頭組灘相沉積的主體，主要由藻屑灰?guī)r、核形石灰?guī)r、藻團塊灰?guī)r組成，并含有有孔蟲、腕足等生物屑化石。灘間亞相平面上主要分布于藻屑或礫屑灘間的低地，主要由一套泥微晶灰?guī)r組成。在壟頭組剖面主要見于下部和頂部（圖2）。

3 儲層巖石特征

生物碎屑灰?guī)r 在剖面中廣泛發(fā)育，生物屑主要為荷葉藻屑，其次有介屑和有孔蟲腕足碎屑等（圖3a）。

藻團塊灰?guī)r 分布于剖面的中上部，主要由藻黏結(jié)團塊、泥—微晶方解石、微晶白云石和亮晶膠結(jié)物等組成，分布較多生物碎屑，重結(jié)晶較強，白云石化作用明顯（圖 3b）。

核形石灰?guī)r 主要見于壟頭組中部第5、7、17、27、28、29、34層。主要由核形石、泥微晶方解石和亮晶膠結(jié)物組成，核形石白云石化作用常見，膠結(jié)物以微—細(xì)晶方解石為主，野外觀察核形石大小一般為1～2 cm，鏡下見溶蝕作用，以核形石富藻層為主，形成溶蝕微孔、縫（圖 3c）。

圖2 貴州青巖剖面壟頭組沉積相及儲層物性特征綜合柱狀圖

圖3 青巖壟頭組儲層巖石及儲集空間類型

砂礫屑灰?guī)r 在地層剖面中主要見于壟頭組下部第1—2層及中部第20—22層，主要由砂礫屑組成，并含有孔蟲碎屑。碎屑含量大于80%。膠結(jié)物為兩世代微—中晶方解石膠結(jié)，并有白云石化現(xiàn)象，含量約 15%（圖 3d）。

泥微晶灰?guī)r 主要見剖面第3、40層，主要由泥微晶方解石組成,偶含生物化石,如腕足和介殼等（圖3e）。

4 儲層空間類型

根據(jù)鑄體薄片觀察和掃描電鏡分析，青巖壟頭組的儲集空間主要為次生孔隙，孔隙類型有微孔、晶間孔、粒內(nèi)溶孔、鑄模孔隙、構(gòu)造微裂縫等，其中主要為微孔和溶孔。

微孔 主要由富藻層發(fā)生溶蝕作用形成的溶蝕微孔,是致密低滲透性的儲集空間。這類孔隙在藻屑灘亞相內(nèi)較發(fā)育,為青巖剖面的主要孔隙類型（圖3a）。

鑄?？?由顆粒全部溶蝕形成，溶孔保存了顆粒的形態(tài)和大小。鑄?？自谄拭娴牡?7層較發(fā)育（圖 3f），在其他層欠發(fā)育。

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粒內(nèi)溶孔 由顆粒部分溶蝕形成，粒內(nèi)溶孔也主要發(fā)育在剖面的第37層，其他層中欠發(fā)育（圖3g）。

晶間孔 主要是由白云石化作用過程中發(fā)生減體積效應(yīng)，在白云石晶體間形成的孔隙（圖3h）。此類孔隙在剖面中分布較少，主要發(fā)育在上部。

裂縫 主要是構(gòu)造縫，縫較直，常切穿顆粒（圖3i）。鏡下鑒定至少存在兩期縫，兩期均切穿顆粒，一期被方解石完全充填，二期部分被充填。裂縫在壟頭組灰?guī)r中也欠發(fā)育，僅在27、37層有發(fā)育。

5 儲層物性分析

通過對青巖壟頭組的44個野外物性樣品分析，發(fā)現(xiàn)壟頭組孔隙度和滲透率較低（圖2）。壟頭組平均孔隙度為1.36%，最大為10.57%，最小為0.07%；滲透率最大為200.14×10-3μm2（為裂縫）， 最小為0.018×10-3μm2（圖2），除去裂縫高值200.14×10-3μm2，平均滲透率為0.034×10-3μm2。 本文以孔隙度2%、4%、6%為碳酸鹽巖儲層分類評價標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)有84.1%的樣品孔隙度小于2%，屬非儲層；11.4%的樣品孔隙度在2%～4%，為差儲層；4.5%的樣品孔隙度大于6%，為好儲層(圖4)。因此壟頭組整體儲集性不好，屬低孔低滲儲層。圖4還顯示，當(dāng)孔隙度增加時，滲透率值無明顯變化。這表明壟頭組巖石孔隙度與滲透率相關(guān)性不強。

圖4 青巖剖面壟頭組巖石孔隙度—滲透率相關(guān)圖

6 儲層控制因素

6.1 沉積作用

沉積環(huán)境控制了巖石類型、古生物類型、雜基含量等方面，沉積環(huán)境對儲層物性的影響主要體現(xiàn)在不同沉積相帶其儲層物性不同，如高能的臺地邊緣相帶有利于儲層發(fā)育［10］。由圖5所示貴州青巖地區(qū)壟頭組盡管多數(shù)樣品屬非儲層，但值得注意的是好儲層均發(fā)育在藻屑灘相內(nèi)，而礫屑灘及灘間亞相不發(fā)育好儲層。因此貴州青巖地區(qū)壟頭組的沉積亞相對儲層具有一定控制作用，藻屑灘相有利于好儲層發(fā)育（表1）。

6.2 成巖作用

根據(jù)大量巖石薄片的成巖作用特征觀察、儲層樣品的掃描電鏡分析等結(jié)果，青巖壟頭組主要經(jīng)歷了如下成巖作用：

圖5 青巖剖面壟頭組不同沉積亞相不同儲層分布頻率圖

表1 青巖壟頭組儲層控制因素、特征及與物性的關(guān)系

壓實壓溶作用 壓實作用隨埋深的增加而逐漸加強，大大減小巖石的原始孔隙。當(dāng)壓實作用到達一定階段，巖石內(nèi)的孔隙水由于壓力作用而大量排出，并帶出巖石中的易溶物，形成壓溶縫等。壓溶縫往往延伸不遠(yuǎn)，不能形成有效儲層。

重結(jié)晶作用 在多數(shù)樣品的顯微鏡下發(fā)現(xiàn)局部的泥晶方解石重結(jié)晶為假亮晶（圖3a）。重結(jié)晶作用使得泥晶方解石晶粒增大，大大減小了孔隙體積。

膠結(jié)作用 通過鏡下鑒定發(fā)現(xiàn)壟頭組巖石發(fā)生了至少兩期膠結(jié) （圖3b），一期膠結(jié)物往往呈纖維狀，為成巖早期膠結(jié)，二期膠結(jié)物為小顆粒狀，為成巖后期膠結(jié)。兩期膠結(jié)作用后直接堵塞了孔隙，破壞了原來較好的孔隙。其次在第一期裂縫中往往也被方解石充填膠結(jié) (圖3i)。

溶蝕作用 溶蝕作用增大了孔隙的體積，起到改善儲層的作用。壟頭組中的溶蝕作用表現(xiàn)為具選擇性溶蝕的特征，富藻層及顆粒往往易溶，形成微孔、鑄?？缀土?nèi)溶孔（圖3f，3g）。如第37層中某一樣品由于溶蝕作用的影響，其孔隙度為全部樣品中的最高,達10.57%，可惜的是這類溶蝕作用僅在局部發(fā)生，并未在全組發(fā)生溶蝕（表1），究其原因，這可能是受裂縫控制。圖3f所示高孔隙樣品的鏡下特征正是裂縫與鑄模孔隙的同時發(fā)育，裂縫成為流體選擇性溶蝕顆粒的通道，而易溶顆粒完全被溶蝕。

白云石化作用 白云石化作用將增加孔隙體積。壟頭組巖石的白云石化作用并不是很明顯，白云石化范圍僅局限于縫洞周圍（圖3h），但對發(fā)生了白云石化作用的樣品進行分析后發(fā)現(xiàn)其平均孔隙度達到2.05%，大于全巖平均孔隙度1.36%。上述分析表明白云石化作用對壟頭組巖石的物性有明顯的改善作用。

6.3 構(gòu)造作用

在壟頭組中構(gòu)造作用至少形成兩期裂縫 （圖3i），一期已被方解石完全充填，二期切割一期，部分被方解石充填。構(gòu)造裂縫對儲層的滲透率有較好的改善作用，如第37層中的一個樣品，盡管其孔隙度只有1.47%，但由于裂縫存在，其滲透率達到200.14×10-3μm2（圖 2）。這一方面可構(gòu)成油氣的良好運移通道，另一方面它可以帶來外來流體，從而在裂縫附近形成溶蝕孔洞或發(fā)生白云石化作用，進一步增大了巖石孔隙體積。圖3f說明了裂縫在形成好儲層中的控制作用。

7 結(jié) 論

（1）貴州青巖剖面壟頭組主要發(fā)育一套臺地邊緣藻屑灘相的藻屑灰?guī)r、核形石灰?guī)r、藻團塊灰?guī)r，其次為礫屑灘相的砂礫屑灰?guī)r和灘間亞相的微晶灰?guī)r。

（2）壟頭組儲集空間有微孔、晶間孔、鑄模孔、粒內(nèi)溶孔及構(gòu)造微裂縫。儲集物性較差，樣品中僅有4.5%為好儲層，壟頭組灰?guī)r為低孔低滲儲層。

（3）對儲層的控制因素分析，發(fā)現(xiàn)藻屑灘相有利于好儲層發(fā)育，成巖作用中的白云石化作用和溶蝕作用有利于改善儲層空間，但其作用范圍較局限，并未達到全組。導(dǎo)致壟頭組儲集性能較差的主要原因是后期至少兩期的膠結(jié)作用及重結(jié)晶作用，膠結(jié)作用不僅膠結(jié)了先期形成的孔隙，而且也膠結(jié)了構(gòu)造裂縫，使儲層物性大大降低。

（4）貴州中三疊統(tǒng)壟頭組好儲層發(fā)育于藻屑灘亞相的裂縫發(fā)育帶上，裂縫是流體選擇性溶蝕顆粒的通道，而藻屑灘有利于顆粒發(fā)育。

［1］顧家裕.南方油氣勘探的突破貴在堅持不懈［J］.海相油氣地質(zhì)，2007,(12)：7－9.

［2］陳洪德,曾允孚.右江盆地的性質(zhì)及演化討論［J］.巖相古地理，1990,（1）：30－36.

［3］曾允孚,劉文均,陳洪德,等.華南右江復(fù)合盆地的沉積構(gòu)造演化［J］.地質(zhì)學(xué)報，1995，69(2)：113－123.

［4］覃建雄,陳洪德,田景春.右江盆地層序充填序列與古特提斯海再造［J］.地球?qū)W報,2000，21(1)：62－70.

［5］劉特民,劉炳溫,陳國棟,等.南盤江盆地構(gòu)造演化與油氣保存區(qū)劃分［J］.天然氣工業(yè)，2001，21(1)：18－23.

［6］賀自愛,楊宏,周經(jīng)才.貴州中三疊世生物礁［J］.地質(zhì)科學(xué)，1980，(3)：256－264.

［7］賀自愛,楊宏.貴州中三疊世碎屑流［J］.石油實驗地質(zhì),1987，9(1)：49－56.

［8］范嘉松,聞傳芬.貴州中三疊世生物礁的再研究——三疊紀(jì)鈣結(jié)殼的發(fā)現(xiàn)［J］.科學(xué)通報，1992(5)：438－440.

［9］馬永生,陳洪德,等.中國南方層序地層與古地理［M］.北京：科學(xué)出版社，2009.

［10］許中杰,劉萬洙,白雪峰,等.黔南、黔北及南盤江坳陷古生代碳酸鹽巖儲層特征［J］.世界地質(zhì),2007，26(2)：225－228.

Reservoir Characteristics of Middle Triassic Longtou Shoal Facies of Platform Margin at Qingyan in Guiyang,Guizhou

Dan Yong,Chen Hongde,Lin Liangbiao,Long Ke,Fan Yu,Zou Hao

he measured profile rock of Middle Triassic Longtou Formation that is cropped out at Qingyan in the south part of Guiyang，Guizhou is the shoal sediments of platform margin.The Longtou reservoir mainly consists of bioclastic limestone，oncolitic limestone,algal limestone and micritic limestone.By analysis of cast thin sections and SEM,it is identified that micropores,intercrystalline pores,intragranular dissolved pores,molded pores and structural microfissures.Analysis of reservoir physical property for 44 field samples has shown that only 4.5%of samples can be sorted well with good reservoirs.it is deemed that sedimentation is of a certain control to the reservoir.Cementation,recrystallization made the whole Longtou reservoir poor physical property but the dissolution，dolomitization and tectonism partly improve the reservoir.It is indicated that the fracture zone in algae subfacies is the favorable area of reservoir development with hydrocarbon potential.

Middle Triassic;Longtou Formation,Carbonate reservoir;Reservoir characteristics;Diagenesis;Controlling Factor;Guizhou

TE112.23

A

淡永

淡 永1986生。2008年畢業(yè)于成都理工大學(xué)能源學(xué)院資源勘查專業(yè)，現(xiàn)為成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院在讀碩士研究生。主要從事沉積學(xué)與油氣儲層研究工作。通訊地址：610059四川省成都市成華區(qū)二仙橋東三路1號

1672-9854(2010)-03-0040-05

2010-01-25；改回日期2010-03-17

本文為“全國油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查與評價——黔南桂中海相地層油氣資源前景評價”項目（項目編號：XQ-2007-01）部分成果

趙國憲

Dan Yong：male，Master degree in progress at Institute of Sedimentary Geology,Chengdu University of Technology,Chengdu.Add：1 Dongsan Rd.,Erxianqiao,Chengdu,610059 China