珠江口盆地東沙隆起珠江組碳酸鹽巖儲層特征及主控因素

梁 衛(wèi)，周小康，衛(wèi) 哲，吳婷婷，梁 杰

（中海石油深圳分公司，廣州510240）

珠江口盆地東沙隆起珠江組碳酸鹽巖儲層特征及主控因素

梁 衛(wèi)，周小康，衛(wèi) 哲，吳婷婷，梁 杰

（中海石油深圳分公司，廣州510240）

通過觀察珠江口盆地東沙隆起珠江組鉆井巖心、巖石薄片及鑄體薄片，結(jié)合該區(qū)碳酸鹽巖層序劃分方案，探討層序界面控制下的巖性、巖相發(fā)育特征，以及孔隙發(fā)育特征。結(jié)果表明，高位體系域發(fā)育生物礁灰?guī)r及生屑灘灰?guī)r儲層，發(fā)育原生孔隙、次生孔隙等孔隙類型。在海侵體系域主要發(fā)育潟湖相、臺坪相致密灰?guī)r，偶夾臺緣灘、臺內(nèi)灘等灰?guī)r儲層，后期往往受到成巖埋藏作用的改造發(fā)育溶蝕孔洞和裂縫。該區(qū)碳酸鹽巖的主控因素主要是在高位體系域Ⅳ級海退半旋回暴露條件下形成的次生孔隙、受礁灘相帶控制的原生孔隙及其他溶蝕作用控制的次生孔隙。

珠江口盆地；珠江組；碳酸鹽巖；儲層特征；主控因素

珠江口盆地位于南海北部大陸架南緣，呈“下斷上拗”的構(gòu)造格局，古近紀(jì)沉積湖相地層，新近紀(jì)沉積海相地層。東沙隆起位于盆地中央隆起帶東緣，呈NE向展布（圖1），在23.03Ma B.P.之前處于暴露剝蝕狀態(tài)；在23.03Ma B.P.之后，隨著珠江口盆地發(fā)生了區(qū)域性大規(guī)模的沉降，開始接受海相沉積[1，2]。在持續(xù)海侵的大背景下，東沙隆起在中新世發(fā)育了珠江組碳酸鹽巖臺地，形成一個孤立鑲邊臺地，多期碳酸鹽巖疊置發(fā)育，總面積達(dá)到40 000km2[3]。在碳酸鹽臺地發(fā)育期間，海平面經(jīng)歷了多次快速上升、相對穩(wěn)定、緩慢下降暴露溶蝕又再次快速上升的循環(huán)。筆者曾經(jīng)將中新統(tǒng)珠江組碳酸鹽巖劃分為4個沉積層序、8個體系域及5個層序邊界（圖2）；在這5個層序邊界中有4個Ⅰ型層序邊界，1個Ⅱ型層序邊界[4]。眾所周知，層序邊界周圍往往發(fā)育優(yōu)良的儲層[5]，尤其是Ⅰ型層序邊界對碳酸鹽巖儲層的次生孔隙發(fā)育起明顯的控制作用。

20世紀(jì)80年代在流花大油氣田發(fā)現(xiàn)之后，胡平忠從經(jīng)典碳酸鹽巖成巖理論出發(fā)，認(rèn)為本區(qū)生物礁及生物灘受淡水淋濾，儲層被溶蝕形成次生孔隙，從而成為良好儲層[3]。但是隨著層序地層學(xué)的發(fā)展，層序?qū)τ谔妓猁}巖儲層發(fā)育的影響得到越來越多的研究，迫切需要利用新的理論對本區(qū)的成巖主控因素進(jìn)行重新梳理。

本區(qū)碳酸鹽巖儲層經(jīng)歷了多期建設(shè)性和破壞性的成巖作用改造，孔隙發(fā)育帶和致密隔擋層的形成原因復(fù)雜多樣。近些年來，國內(nèi)外研究層序、海平面變化、構(gòu)造不整合以及沉積相對碳酸鹽巖儲層發(fā)育的控制作用取得比較深入的進(jìn)展[5-7]；但是本區(qū)在對單井儲層類型和發(fā)育特征分析的時候，由于缺乏新理論的指導(dǎo)，導(dǎo)致在平面上和縱向上儲層發(fā)育規(guī)律的總結(jié)不夠深入，尤其是儲層發(fā)育的主控因素長期以來模糊不清。筆者利用薄片、巖心資料對本區(qū)碳酸鹽巖儲層在層序地層格架下的基本發(fā)育特征進(jìn)行了重新梳理，統(tǒng)計了薄片觀察中儲層的儲集空間發(fā)育類型，結(jié)合壓汞等試驗(yàn)資料對儲集孔隙類型進(jìn)行了分類研究，最后結(jié)合層序界面劃分結(jié)果，對層序界面控制儲層發(fā)育的特點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 儲層巖石學(xué)

在東沙隆起珠江組碳酸鹽巖儲層發(fā)育的巖石類型比較簡單，主要為生物礁灰?guī)r、生屑灘灰?guī)r，巖石孔隙結(jié)構(gòu)多被微晶或微亮晶膠結(jié)[8]。依據(jù)本區(qū)碳酸鹽巖層序劃分方案[4]，對本區(qū)所有碳酸鹽巖鉆井進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)碳酸鹽巖在高位體系域主要為生物礁灰?guī)r及灘灰?guī)r，在海侵體系域主要發(fā)育潟湖相、臺坪相灰?guī)r，偶夾臺緣灘、臺內(nèi)灘相灰?guī)r。生物礁灰?guī)r及灘灰?guī)r是本區(qū)主要的儲層類型，往往發(fā)育大量的原生孔隙和次生孔隙，后期又容易受到暴露溶蝕的改造，物性條件極佳。臺緣灘、臺內(nèi)灘相灰?guī)r原生孔隙較差，受暴露溶蝕改造機(jī)會少，往往以埋藏溶蝕孔隙和裂縫為主。

生物礁灰?guī)r主要有骨架巖、黏結(jié)巖和障積巖，造礁生物大部分是珊瑚藻，偶見珊瑚、苔蘚、綠藻、海綿等。居礁生物有大有孔蟲、有孔蟲、腕足、棘皮、腹足、介形蟲等。骨架巖主要是珊瑚所形成的抗浪骨架，在巖心上可見枝狀珊瑚格架，骨架間充填灰泥雜基及膠結(jié)物、生物屑等（圖3-A）。黏結(jié)巖主要為藻紋狀灰?guī)r和藻黏結(jié)灰?guī)r，主要組分為珊瑚藻、藻屑及泥晶基質(zhì)，珊瑚藻多呈結(jié)核狀藻團(tuán)（即紅藻石）及紋層狀，其水動力條件較為動蕩，內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較松散且富有孔隙。障積巖為原地生長的生物，如珊瑚藻等，對生屑及灰泥基質(zhì)起到障礙或遮擋作用，水動力條件相對較弱，抗浪能力較弱，主要有藻黏微晶生屑灰?guī)r、藻黏微晶-亮晶生屑灰?guī)r（圖3-B）。在L井區(qū)大量發(fā)育礁灰?guī)r和灘灰?guī)r，在H井區(qū)礁灰?guī)r和灘灰?guī)r呈互層狀產(chǎn)出。

臺緣灘灰?guī)r和臺內(nèi)灘灰?guī)r主要發(fā)育各種類型的生屑灰?guī)r。生屑灰?guī)r主要為骨屑（藻屑以外的其他生屑）藻屑灰?guī)r、有孔蟲藻屑灰?guī)r、藻屑有孔蟲灰?guī)r、藻屑骨屑灰?guī)r等。生物碎屑主要有藻屑、大有孔蟲、有孔蟲、腕足、腹足、厚殼蛤、介形蟲、棘皮等。隨著由臺緣相帶往臺內(nèi)相帶過渡，藻屑含量逐漸變少，有孔蟲生屑、內(nèi)碎屑、抱球蟲屑含量逐漸變多。在L井區(qū)，普遍發(fā)育亮晶膠結(jié)，反映較強(qiáng)的水動力環(huán)境（圖3-C）。在H井區(qū)，普遍為泥晶膠結(jié)，反映水動力較弱。

臺坪相、潟湖相灰?guī)r主要發(fā)育泥晶灰?guī)r、抱球蟲灰?guī)r，生屑含量極低，物性極致密（圖3-D）。

2 儲集空間類型

東沙隆起珠江組碳酸鹽巖儲層儲集空間類型主要為孔隙和裂縫?？紫斗譃樵紫逗痛紊紫?，裂縫分為構(gòu)造縫、溶蝕縫及壓溶縫（表1，圖4）。F井區(qū)以原生孔隙為主，主要以原生粒間孔和生物體腔孔為主，還包括部分藻骨架內(nèi)孔、遮蔽孔以及一些生物潛穴和鉆孔等。L井區(qū)珠江組灰?guī)r儲層主要為粒內(nèi)溶孔和粒間溶孔，原生孔隙較少見。而含油段（L井區(qū)SQ3的HST段）的孔隙類型以粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔和非選擇性溶孔為主，其次是鑄模孔、藻間孔及藻架孔。H井區(qū)珠江組灰?guī)r儲層孔隙相對不發(fā)育，平均總面孔率不足1%，孔隙大多被泥晶基質(zhì)或亮晶膠結(jié)物充填，少量藻架孔及溶孔、殘余粒間孔等。

2.1 原生孔隙

原生粒間孔是巖石形成時期在碳酸鹽巖顆粒之間未被基質(zhì)充填和膠結(jié)物充填的孔隙空間，它是碳酸鹽巖儲層主要的孔隙類型之一[5]。在本區(qū)，碳酸鹽巖的原生孔隙類型主要是原生粒間孔、生物體腔孔、藻間孔、剩余原生粒間孔、藻架孔等（圖4）。

珠江組碳酸鹽巖的生屑灰?guī)r在生物顆粒（包括藻屑、骨屑和有孔蟲）之間的孔隙，大部分是在沉積時期形成的（圖4-A）。粒間孔多為不規(guī)則的形態(tài)，直徑為0.03～0.2mm。這類孔隙主要發(fā)育在灘相灰?guī)r中，儲集性能好，可構(gòu)成良好儲層。在F井區(qū)的SQ1高位體系域中發(fā)育大量原生孔隙，占總孔隙的50%以上，其他地區(qū)其他體系域原生孔隙較少發(fā)育。

在基質(zhì)或者膠結(jié)物較少發(fā)育時，剩余原生粒間孔會在藻屑、骨屑和有孔蟲等顆粒間發(fā)育（圖4-B）?？紫抖喑什灰?guī)則形狀，發(fā)育數(shù)量也較少。在H井區(qū)的SQ1和SQ2層序中廣泛發(fā)育剩余原生粒間孔，占總孔隙60%以上，是主要的儲集空間類型。

生物體腔孔是碳酸鹽巖孔隙類型中極具特色的一種，主要發(fā)育在顆粒內(nèi)或者生物體殼內(nèi)。生物死亡后，在其機(jī)體內(nèi)的有機(jī)質(zhì)部分腐爛分解，由于快速成巖體腔孔沒有被灰泥充填或膠結(jié)，而保存下來的孔隙。本區(qū)珠江組的生物化石種類極豐富，導(dǎo)致體腔孔的類型和分布較豐富，而且常常和原生粒間孔隙相伴生（圖4-C）。這類儲層多見于礁相及灘相儲層中，儲集性能較好。

藻間孔及藻架孔是在珊瑚藻的顆粒間和珊瑚藻的格架間發(fā)育的孔隙，由造礁生物之一珊瑚藻在生長過程中，或者是在藻黏結(jié)的過程中形成的孔隙。本區(qū)藻間孔往往存在于礁灰?guī)r之中，孔隙較大，孔徑范圍較寬，常達(dá)1～4mm；但是絕大多數(shù)的孔隙被泥晶充填，或者孤立存在，因此藻間孔的滲透率很低（圖4-D）。

2.2 次生孔隙

次生孔隙對于碳酸鹽巖的儲集性能具有極為重要的意義，它形成在巖石成巖之后，由成巖作用、后生作用以及表生成巖作用等多個成巖階段改造而形成[8]。本區(qū)灰?guī)r的次生孔隙是由于在顆粒之間的膠結(jié)物或基質(zhì)經(jīng)過反復(fù)的溶蝕而形成的，溶蝕影響大，時而波及周圍的顆粒，往往形成較好的孔隙度和滲透率，進(jìn)而構(gòu)成良好的油氣儲集空間。次生孔隙在各個體系域和各地區(qū)都廣泛發(fā)育，主要發(fā)育在礁灘相灰?guī)r之中，跟層序界面有很強(qiáng)的相關(guān)性。層序暴露界面附近以及界面之下的高位體系域往往發(fā)育極大量的次生孔隙，發(fā)育的程度主要取決于滲流帶暴露溶蝕時間的長短。其主要儲集類型包括粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、鑄模孔等，較為常見，連通性較好，滲透率高。在L井區(qū)以次生孔隙為主，占總孔隙的90%以上；在F井區(qū)次生孔隙僅僅發(fā)育在SQ1HST的頂部區(qū)域；H井區(qū)次生孔隙不發(fā)育。

粒間溶孔主要發(fā)育于L井區(qū)TST、H井區(qū)和F井區(qū)TST，其中L井區(qū)此類型孔隙的連通性一般較好（圖4-E）。

粒內(nèi)溶孔是生屑顆粒內(nèi)部經(jīng)過選擇性溶蝕形成的孔隙，連通性較差（圖4-F），如在藻屑的生殖窠中或有孔蟲房室中形成的溶孔。一般本區(qū)的粒內(nèi)溶孔在內(nèi)部邊緣往往存在早期的亮晶方解石膠結(jié)。溶孔在灘相顆?；?guī)r中常見到，高位域中大量發(fā)育。溶孔的孔隙邊緣比較圓滑，但是形態(tài)不規(guī)則，大小不一，常同粒間溶孔相連。溶解作用多在裂縫、溶縫等連通性好的地方發(fā)生，有時候沿紅藻的生長紋層發(fā)生溶蝕。

鑄?？资穷w粒經(jīng)歷泥晶化后顆粒骨架全部被溶蝕形成的空間，只保留了顆粒的泥晶套和原始顆粒形態(tài)的孔隙，連通性較差[8]（圖4-G）。本區(qū)鑄?？椎闹饕愋褪窃逍己陀锌紫x屑的原始顆粒被大氣淡水的淋濾溶蝕，易溶文石、高鎂方解石早期被交代溶蝕，在藻屑骨屑灰?guī)r、藻屑有孔蟲灰?guī)r等巖類中常見，孔隙大多保持了原始顆粒的規(guī)則形態(tài)，易于辨認(rèn)。鑄?？子腥涮?、馬芽狀晶體半充填及無充填3種類型。鑄?？装l(fā)育的同時往往伴隨著大量各類溶蝕現(xiàn)象的發(fā)生，是識別溶蝕形成的層序界面，以及高位體系域?qū)佣蔚臉?biāo)志。

2.3 裂縫

碳酸鹽巖儲層中裂縫既可作為儲集空間，也是重要的滲濾通道。東沙隆起珠江組灰?guī)r儲層裂縫類型包括構(gòu)造縫、壓溶縫及溶蝕縫（圖5），量較少，僅僅占總孔隙的10%以下。

構(gòu)造縫是構(gòu)造應(yīng)力作用使巖石發(fā)生破裂而產(chǎn)生的裂縫[9]，在本區(qū)與沉積和溶蝕暴露沒有直接聯(lián)系。壓溶縫主要是因壓溶作用而形成的縫隙，寬度一般＜1mm，通稱縫合線。在壓溶縫內(nèi)部經(jīng)常見到瀝青、泥質(zhì)、黏土礦物、殘余有機(jī)質(zhì)、亮晶方解石及少量白云石的充填，在灰?guī)r層段頂部和中低部都有廣泛發(fā)育，主要受埋藏成巖作用的控制（圖5-C）。有些縫合線伴有溶蝕。

溶蝕縫可能為構(gòu)造裂縫、壓溶縫經(jīng)溶蝕擴(kuò)大而形成，縫壁不規(guī)則，或者是受表生期暴露溶蝕控制，微溶縫在孔隙發(fā)育層中大量存在，溶縫彎曲，大小不一，常常與溶蝕孔洞相連，與層序界面發(fā)育存在一定相關(guān)性。溶蝕縫的縫壁比較光滑，彎曲度小，垂直發(fā)育，常與溶孔互相溝通。此種溶縫比較晚才形成，縫體常常比其他縫體寬。溶蝕縫寬度范圍比較大，有時在巖心上就可以直接看到（圖5-A），有時需要在顯微鏡下才能觀察到（圖5-C、D）。

3 儲集特征

3.1 孔滲特征

東沙隆起新生界灰?guī)r埋藏淺，平均埋深2km左右，孔隙度為6.7%～29.3%，滲透率為（11.1～6 300）×10-3μm2。對比分析珠江組灰?guī)r儲層，L井區(qū)物性明顯優(yōu)于H井區(qū)及F井區(qū)。與塔里木盆地下古生界、四川盆地上古生界碳酸鹽巖儲層比較[10]，儲集物性明顯較優(yōu)，但是儲層厚度較薄，L井區(qū)平均厚度可達(dá)400m以上，H井區(qū)的厚度可達(dá)200～300m，F(xiàn)井區(qū)的厚度只有100 m左右。

L井區(qū)沉積以生物礁灘灰?guī)r為主，厚度大，孔隙度和滲透率都較高（表2）。據(jù)多口井400余塊巖心樣品的孔隙度測試結(jié)果統(tǒng)計分析，高孔隙層（孔隙度＞20%）厚度所占總厚度的百分比在各個井中都超過50%。這些井中珠江組灰?guī)r平均滲透率為624×10-3μm2，屬中—高滲透層。滲透率＞100×10-3μm2的占50%，＞500×10-3μm2的占20%以上。L井區(qū)的儲層總體上表現(xiàn)為高滲透性為主，但是卻具有極大的非均質(zhì)性，在縱向上滲透率的變化非常之大，最高與最低之間能夠差到幾萬倍。

從國內(nèi)碳酸鹽巖的物性研究經(jīng)驗(yàn)來說，孔隙度與滲透率之間的線性關(guān)系常常表現(xiàn)不明顯[11]，但對比本區(qū)的層序界面劃分方案，發(fā)現(xiàn)L井區(qū)在高位體系域的孔隙度與滲透率具極好的相關(guān)性。分析認(rèn)為，由于高位體系域沉積層段處于碳酸鹽巖臺地隆起的高部位，發(fā)育礁灘儲層多，在層序界面的附近往往比較容易先于H井區(qū)和F井區(qū)受到暴露溶蝕的影響，發(fā)生大量次生溶蝕，孔喉之間由于受到溶蝕影響，溝通良好，表現(xiàn)為高孔隙度、高滲透率的特征（圖5、圖6-A）。

H井區(qū)珠江組灰?guī)r沉積以礁灘相和臺坪相為特征，且儲層分布不均。根據(jù)H井區(qū)孔滲關(guān)系曲線分析，孔滲關(guān)系的相關(guān)性比較差，低孔隙度對應(yīng)高滲透率。滲透率異常偏大的原因是儲層受裂縫發(fā)育的影響，孔喉連通性異常變好。這反映了H井區(qū)珠江組灰?guī)r埋深較大，壓實(shí)壓溶作用較強(qiáng)導(dǎo)致裂縫發(fā)育（圖6-B）。在層序界面附近，往往發(fā)育臺地邊緣生物礁灘相沉積，以殘余粒間孔發(fā)育為特征，物性較F井區(qū)稍好，但是較L井區(qū)差。H5井孔隙度值分布較為集中，均值在5%～10%區(qū)間；H8井孔隙度值主要分布在15%～20%區(qū)間；H10井平均孔隙度可達(dá)18%，平均滲透率＞30×10-3μm2。

F井區(qū)珠江組灰?guī)r厚度小，灰?guī)r儲層物性較差。F3井珠江組灰?guī)r孔隙度及滲透率分布峰值不明顯，孔隙度峰值在15%～20%區(qū)間，滲透率峰值在（1～10）×10-3μm2，且孔隙度與滲透率的相關(guān)性較好。對比層序劃分方案以及沉積相，F(xiàn)井區(qū)孔隙發(fā)育受控于沉積相帶，礁灘相發(fā)育原生孔隙（圖6-C）。

L井區(qū)珠江組灰?guī)r儲層以Ⅰ類儲層為主，占總油藏厚度70%以上，儲集性能最差的Ⅳ類儲層僅占1%～5%。在層序SQ3的高位體系域發(fā)育大量的Ⅰ類儲層，該類型儲層的發(fā)育明細(xì)受控于層序界面（圖7）。H井區(qū)灰?guī)r儲層整體物性較差，主要發(fā)育Ⅲ類儲層，孔隙度較低，裂縫比較發(fā)育，在層序界面之下往往發(fā)育較好物性的Ⅱ類儲層。F井區(qū)灰?guī)r儲層主要發(fā)育Ⅱ類—Ⅲ類儲層，孔隙度范圍大，以原生孔隙為主；在層序界面之下的礁灘相中，次生改造強(qiáng)，也能發(fā)育較優(yōu)質(zhì)的儲層。

3.2 儲層分類

碳酸鹽巖儲層類型多樣，非均質(zhì)性強(qiáng)，分類評價標(biāo)準(zhǔn)比較復(fù)雜[11，12]。單一的參數(shù)不能準(zhǔn)確反映儲層物性差別，實(shí)際操作中結(jié)合巖性、物性、孔隙結(jié)構(gòu)類型、孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)、毛壓曲線特征及孔隙類型等參數(shù)將東沙隆起珠江組灰?guī)r儲層劃分為4類（表3）。

Ⅰ類儲層巖性主要為生（藻）屑灰?guī)r，其次是藻黏結(jié)巖，巖性疏松，溶孔發(fā)育?？紫抖龋?0%、滲透率為（100—幾千）×10-3μm2，孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)：飽和度中值壓力（pc50）＜20MPa、最大連通孔喉半徑（Rd）＞35μm、孔喉半徑均值（Dm）＞5 μm、孔喉結(jié)構(gòu)特征參數(shù)（1/D）＞0.2、半徑＜0.1 μm的喉道控制的孔隙體積＜30%、半徑＜10μm的喉道控制的孔隙體積＞20%。毛壓曲線為2個不明顯的平緩段及座椅式，較粗—細(xì)歪度，分布圖為雙峰或粗級形成峰值。

Ⅱ類儲層巖性主要在藻黏結(jié)巖發(fā)育，其次在生（藻）屑灰?guī)r中也有發(fā)育。孔隙較發(fā)育，孔隙度為15%～20%、滲透率為（10～200）×10-3μm2，孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)：pc50為20～70MPa、Rd為10～35μm、Dm為2～5μm、1/D為0.1～0.2、半徑＜0.1 μm的喉道控制的孔隙體積為20%～50%、半徑＜10μm的喉道控制的孔隙體積＜10%。毛壓曲線為有平緩段或無平緩段，分布圖為細(xì)級形成峰值或連續(xù)漸變分布。

Ⅲ類儲層在藻黏結(jié)巖、生（藻）屑灰?guī)r中較發(fā)育，巖性較致密。孔隙度為8%～15%、滲透率＜40×10-3μm2，孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)：pc50為10～100 MPa、Rd為10～25μm、Dm為2～5μm、1/D＜0.1、半徑＜0.1μm的喉道控制的孔隙體積為20%～60%、半徑＜10μm的喉道控制的孔隙體積為0%～10%。毛壓曲線為沒有出現(xiàn)平緩段或者反向，顆粒分選差，分布圖顯示為連續(xù)漸變分布。

Ⅳ類儲層在巖性為生（藻）屑灰?guī)r、藻黏結(jié)巖中較為少見，巖性致密，發(fā)育少量裂縫及溶蝕縫合線?？紫抖龋?%、滲透率＜5×10-3μm2，孔隙結(jié)構(gòu)參數(shù)：pc50＞100MPa、Rd＜15μm、Dm＜2μm、1/D＜0.1、半徑＜0.1μm的喉道控制的孔隙體積＞60%、半徑＜10μm的喉道控制的孔隙體積為0%～3%。毛壓曲線為直線型，細(xì)歪度，分布圖為單峰型，峰值多為＜0.1μm。

4 儲層發(fā)育主控因素

綜合上述儲層發(fā)育的規(guī)律，對比本區(qū)的碳酸鹽巖層序劃分方案，以及碳酸鹽巖沉積相劃分方案，能夠比較清晰地發(fā)現(xiàn)本區(qū)儲層發(fā)育的主要控制因素。在高位體系域?qū)佣危l(fā)育暴露溶蝕的溶蝕孔隙，孔滲的線性關(guān)系明顯，對比圖5中的L井高位體系域以及Ⅳ級層序劃分方案，可以看出，高位體系域及其Ⅳ級層序海退半旋回暴露、表生期溶蝕作用以及（準(zhǔn)）同生期溶蝕等因素綜合控制了本區(qū)的儲層發(fā)育。同時，灰?guī)r儲層的發(fā)育也受控于沉積相帶，在生物礁灘發(fā)育區(qū)或者發(fā)育層段，往往發(fā)育較好的儲層。這些生物礁灘發(fā)育的層段也受層序界面的控制，在高位體系域往往較發(fā)育。各影響因素往往互相作用，共同導(dǎo)致了儲層發(fā)育的最終結(jié)果。

4.1 優(yōu)質(zhì)灰?guī)r儲層的控制因素

L井區(qū)珠江組灰?guī)r儲層主要發(fā)育在SQ3的HST，儲層A段—E段縱向非均質(zhì)明顯。B1、B3、和D段為高孔隙段，均發(fā)育于Ⅳ級旋回海退半旋回。A、B2、C和E段位于低孔隙段，除A段為海侵期海底膠結(jié)形成硬底的低孔隙段，B2、C和E段低孔隙段均為Ⅳ級旋回海侵半旋回（圖7）。

H井區(qū)珠江組灰?guī)r儲層主要發(fā)育于HST臺內(nèi)礁灘灰?guī)r，以及高部位的3口井HST臺地邊緣礁灘灰?guī)r。H井區(qū)珠江組灰?guī)r儲層2個較好孔隙段，上段發(fā)育在HST，溶孔較大；下段發(fā)育在HST，溶孔較小，均受控于Ⅳ級海退半旋回。個別如H3井在TST發(fā)育臺緣斜坡塔礁礁灘灰?guī)r，海侵期Ⅳ級海退半旋回暴露溶蝕改造時間短暫、強(qiáng)度不大，灰?guī)r儲層物性較差（圖7）。

本區(qū)碳酸鹽巖的層序界面是一個暴露的溶蝕界面，代表了一個大氣淡水的喀斯特作用面。在此界面之下發(fā)育的高位域地層中的礁灘沉積相儲層被溶蝕改造，儲集性能明顯改善。高位域時期海平面停止上升并且發(fā)生下降，灰?guī)r臺地整體處于水體較淺、能量大、灰?guī)r生長速率快的環(huán)境，在臺緣地勢較高的位置礁灘灰?guī)r比較發(fā)育且規(guī)模變大，生物礁以側(cè)向形式生長。在Ⅲ級海平面海退的大背景下，Ⅳ級旋回中的海退半旋回時期，未（弱）成巖的礁灘相帶灰?guī)r儲層頻繁暴露，受到（準(zhǔn)）同生期的大氣淡水溶蝕改造作用影響，形成了大量的優(yōu)質(zhì)儲層。

海侵體系域時期，海平面上升速度明顯加快。生物礁以向上追補(bǔ)生長形式發(fā)育，灰?guī)r臺地整體變成一個能量變低、水體變深、灰?guī)r生長速率變慢的環(huán)境，大范圍接受大氣淡水改造的條件缺失。本區(qū)海侵體系域中發(fā)育的灰?guī)r儲層中次生溶蝕孔隙沒有大量出現(xiàn)。

低位體系域時期海平面大規(guī)模下降到坡折帶甚至以下的位置?；?guī)r臺地上主要以剝蝕作用為主，缺失低位體系域沉積物。前期在高位體系域已固結(jié)成巖的礁灘相灰?guī)r大面積暴露剝蝕，接受表生期大氣淡水再次更強(qiáng)烈的溶蝕改造。

因此，本區(qū)珠江組優(yōu)質(zhì)灰?guī)r的發(fā)育明顯受Ⅲ級層序海平面升降大背景之下的Ⅳ級海退半旋回的控制。Ⅳ級旋回中的海退半旋回是高位體系域中碳酸鹽巖優(yōu)質(zhì)儲層縱向發(fā)育的關(guān)鍵因素。

4.2 礁灘相對灰?guī)r儲層的控制

沉積相是控制灰?guī)r儲層原生孔隙發(fā)育的關(guān)鍵因素之一[8]。在生物礁灘相帶，由于處于高能環(huán)境，生物骨架灰?guī)r易于形成格架孔、粒間孔等大量孔隙，生物灘灰?guī)r由于在強(qiáng)水流中不斷受到磨蝕作用，顆粒分選好；另外，強(qiáng)水流動力環(huán)境使得灰泥基質(zhì)保存少，原生孔隙易于保存，連通性好，為后期改造創(chuàng)造了優(yōu)良條件。

據(jù)國外資料統(tǒng)計，生物礁灰?guī)r原始孔隙度可達(dá)40%～70%。如果這些孔隙不受或很少受到膠結(jié)物的膠結(jié)充填，便可保存下來。但礁灰?guī)r性質(zhì)不穩(wěn)定，易受成巖作用的影響和改造（成巖作用開始于礁的死亡部分，它在厚度僅為幾毫米到幾厘米的活礁之下），使原生孔隙大量減少轉(zhuǎn)而形成大量次生孔隙。觀察L2井薄片，暴露面以下的原生孔隙只占16%，絕大多數(shù)轉(zhuǎn)化為次生孔隙。

通過對東沙隆起珠江組灰?guī)r儲層不同相帶物性比較發(fā)現(xiàn)（表4）：①臺緣堡礁不僅規(guī)模大而且物性最好，L地區(qū)3口井的平均孔隙度＞20%，滲透率為400×10-3μm2。②生屑灘規(guī)模大，物性較好，孔隙度為9.1%～31.6%，滲透率平均為77 ×10-3μm2。③臺內(nèi)點(diǎn)礁規(guī)模小，但物性較好，F(xiàn)3井孔隙度為18%，滲透率平均為33×10-3μm2。④斜坡塔礁規(guī)模小，物性較差，H5井孔隙度為7.8%，滲透率為（0～110）×10-3μm2。⑤臺坪（潟湖）規(guī)模大，物性較差，L5井孔隙度為8%，滲透率平均為43×10-3μm2。

4.3 次生孔隙發(fā)育的控制因素

珠江組灰?guī)r普遍被各種類型的溶蝕作用所改造。在層序暴露界面之下的高位體系域溶蝕作用大量發(fā)育，且較強(qiáng)烈，是本區(qū)最重要的建設(shè)性成巖作用，主要包括同生期的大氣淡水淋濾、埋藏期的地下水溶蝕以及表生期的大氣淡水淋濾等各種類型。同生期，未（弱）固結(jié)成巖的礁體和灘體暴露，受到大氣淡水淋濾作用，形成大量的粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、鑄?？缀腿芸p等。表生溶蝕期，早期固結(jié)成巖的礁灘儲層再次暴露大氣中，大氣降雨導(dǎo)致大規(guī)模溶蝕孔洞體系發(fā)育，比同生期更為強(qiáng)烈。在鉆井過程中，經(jīng)常遇到井漏、放空等鉆井事故，表明地下發(fā)育有大型的喀斯特洞穴。在L2井的灰?guī)r層中段的高位體系域發(fā)育高孔隙的灰?guī)r儲層段，孔隙內(nèi)充滿油層的底水，薄片分析表明該段以地下水溶蝕的次生孔隙為主。

珠江組灰?guī)r同生、表生期大氣淡水溶蝕作用具有一定層位性，主要分布于L井區(qū)HST、H井區(qū)HST及F井區(qū)HST。L井區(qū)在SB層序界面普遍見暴露標(biāo)志，界面之下的高位體系域灰?guī)r同生、表生期大氣淡水淋濾作用較強(qiáng)烈。L2井灰?guī)r遭受3次暴露，其中頂部強(qiáng)度最大，造成孔隙類型多樣，有些被溶蝕呈蜂窩狀，原始結(jié)構(gòu)全部被破壞（圖7）。

5 結(jié)論

Ⅲ級層序海平面升降大背景之下的Ⅳ級海退半旋回是控制本區(qū)碳酸鹽巖優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育的關(guān)鍵因素；同時，它也控制著優(yōu)質(zhì)礁灘沉積相的發(fā)育規(guī)模，從而控制了優(yōu)質(zhì)原生孔隙發(fā)育的規(guī)模與縱、橫方向上的展布。

本區(qū)灰?guī)r儲層的巖性主要為生物礁灰?guī)r及生屑灘灰?guī)r。儲層空間類型豐富多樣，從宏觀整體的分析來看，主要受層序界面控制下的高位體系域中礁灘儲層與非礁灘相儲層展布的影響。L井區(qū)珠江組灰?guī)r儲層礁灘最為發(fā)育，主要以粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔和非選擇性溶孔為主，其次是鑄?？住⒃彘g孔及藻架孔。H井區(qū)灰?guī)r沉積以礁灘相和臺坪相為特征，且儲層分布不均，主要以粒間、粒內(nèi)溶孔和裂縫為主。F井區(qū)儲層以原生孔隙、殘余原生孔隙為主，偶見溶蝕孔隙。

本區(qū)屬于海相的海上勘探區(qū)塊，巖心等直接的地質(zhì)資料極度匱乏，故而成巖研究手段極其有限，研究結(jié)論常存在一定程度的多解性，比如在次生孔隙的成因方面就存在比較多的看法，這些都有待于今后利用更多的實(shí)際資料進(jìn)一步探討。

[1]劉軍，施和生，杜家元，等.東沙隆起臺地生物礁灘油藏成藏條件及勘探思路探討[J].熱帶海洋學(xué)報，2007，26（1）：22-27.

Liu J，Shi H S，Du J Y，et al.Forming conditions and exploration direction of reef oil-gas pool in carbonate platform of Dongsha massif[J].Journal of Tropical Oceanography，2007，26（1）：22-27.（In Chinese）

[2]邱燕，王英民.南海第三紀(jì)生物礁分布與古構(gòu)造和古環(huán)境[J].海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，2001，21（1）：65-73.

Qiu Y，Wang Y M.Reefs and paleostructure and paleoenvironment in the South China Sea[J].Marine Geology ＆Quaternary Geology，2001，21（1）：65-73.（In Chinese）

[3]胡平忠，王金中.珠江口盆地第三紀(jì)生物礁：中國生物礁與油氣[M].北京：海洋出版社，1996：294-325.

Hu P Z，Wang J Z.Tertiary Reef in Pearl River Mouth Basin[M].Beijing：Ocean Publishing House，1996：294-325.（In Chinese）

[4]周小康，汪瑞良，曾驛，等.珠江口盆地東沙隆起珠江組碳酸鹽巖層序地層及沉積模式[J].石油天然氣學(xué)報，2011，33（9）：1-6.

Zhou X K，Wang R L，Zeng Y，et al.Carbonate sequence stratigraphy and sedimentary models of Dongsha massif in the Pearl River Mouth Basin[J].Journal of Oil and Gas Technology，2011，33（9）：1-6.（In Chinese）

[5]Moore C H.Carbonate reservoirs：Porosity evolution and diagenesis in a sequence stratigraphic framewore[M].Amsterdam：Elsevier Science，2001：194-200.

[6]Nadin P，Clarke E，Jonathan M，et al.Reservoir quality variation on an Eocene carbonate ramp，EI Garia Formation，offshore Tunisia：Structural control of burial corrosion and dolomitisation[J].Sedimentary Geology，2008，209：42-57.

[7]Haq B U，Stephen R S.A chronology of Paleozoic sea-level changes[J].Science，2008，322：64-68.

[8]岳大力，吳勝和，林承焰，等.流花11-1油田礁灰?guī)r油藏沉積-成巖演化模式[J].石油與天然氣地質(zhì)，2005，26（4）：518-529.

Yue D L，Wu S H，Lin C Y，et al.Sedimentary and diagenetic evolution pattern of reef limestone reservoirs in Liuhua 11-1oilfield[J].Oil ＆Gas Geology，2005，26（4）：518-529.（In Chinese）

[9]孫啟良，馬玉波，趙強(qiáng)，等.南海北部生物礁碳酸鹽巖成巖作用差異及其影響因素研究[J].天然氣地球科學(xué)，2008，19（5）：665-672.

Sun Q L，Ma Y B，Zhao Q，et al.Different reef carbonate diagenesis and its influential factors，Northern South China Sea[J].Natural Gas Geoscience，2008，19（5）：665-672.（In Chinese）

[10]王嗣敏，呂修祥.塔中地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲層特征及其油氣意義[J].西安石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2004，19（4）：72-76.

Wang C M，Lyu X X.Features and petroleum significance of Ordovician carbonate reservoir in Tazhong area，Talimu Basin[J].Journal of Xian Shiyou University（Natural Science Edition），2004，19（4）：72-76.（In Chinese）

[11]徐婷，倫增珉，譚中良，等.塔河油田碳酸鹽巖巖塊系統(tǒng)的參數(shù)法分類及孔喉結(jié)構(gòu)特征[J].中國石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，32（4）：76-81.

Xu T，Lun Z M，Tan Z L，et al.Parameter classification on carbonate rock system and pore-throat structure feature of carbonate matrix in Tahe Oilfield[J].Journal of China University of Petroleum：Edition of Natural Science，2008，32（4）：76-81.（In Chinese）

[12]萬云，詹俊，陶卉.碳酸鹽巖儲層孔隙結(jié)構(gòu)研究[J].油氣田地面工程，2008，27（12）：13-16.

Wan Y，Zhan J，Tao H.Carbonate reservoir pore texture research[J].Oil Gas Field Surface Engineering，2008，27（12）：13-16.（In Chinese）

Characteristics and key controlling factors of Zhujiang Formation carbonate rock reservoir in Pearl River Mouth Basin，China

LIANG Wei，ZHOUXiao-kang，WEI Zhe，WUTing-ting，LIANGJie
Shenzhen Branch Ltd.，CNOOC，Guangzhou510240，China

According to the sequence stratigraphy classification，the paper concludes the characteristics of lithology and lithofacies and the pore characters using the cores and rock slices of Miocene Zhujiang Formation in the Dangsha uplift of the Pearl River Mouth Basin，China.In the HST，there are reef limestone and grainstone of banks.There exist primary pores and secondary pores in the reservoir.In the TST，there are lagoon limestone and platform limestone with tight property.Occasionally there are limestone reservoirs of epiplatform banks and interplatform banks mixing in the lagoon facies. These limestone reservoirs were regular reformed by the burial diagenesis to develop solution holes and cracks.The key controlling factors of the carbonate rock reservoir are the secondary pores happening below the sequence boundary and the primary pores controlled by the bank reef facies.

Pearl River Mouth Basin；Zhujiang Formation；carbonate rock；reservoir characteristic；key controlling factor

TE122.23

A

10.3969/j.issn.1671-9727.2015.02.04

1671-9727（2015）02-0169-11

2014-07-04。

國家自然科學(xué)基金重大研究計劃項(xiàng)目（91228208）。

梁衛(wèi)（1967-），男，博士，高級工程師，從事油氣勘探開發(fā)研究、管理工作，E-mail：liangw＠cnooc.com.cn。

周小康（1981-），男，碩士，工程師，從事油氣勘探研究工作，E-mail：zhouxk＠cnooc.com.cn。