中上揚子地區(qū)下、中三疊統(tǒng)顆粒碳酸鹽巖類型及儲集性能

摘 要：作為我國的大型油氣產(chǎn)區(qū)，中上揚子地區(qū)的下、中三疊統(tǒng)顆粒碳酸鹽巖尤為發(fā)育，并形成了良好的油氣儲層。憑借碳酸鹽巖沉積學(xué)、巖石學(xué)及成巖作用等理論依據(jù)，綜合運用區(qū)域地質(zhì)背景、野外剖面分析等技術(shù)措施，對區(qū)內(nèi)顆粒碳酸鹽巖類型及儲集性能進(jìn)行探究。研究表明：依據(jù)碳酸鹽巖的顆粒類型及成巖特性，劃分出鮞?；?guī)r、內(nèi)碎屑灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、球?；?guī)r、核形石灰?guī)r等5種顆?；?guī)r及鮞粒白云巖、砂屑云巖、藻類云巖等三種顆粒云巖。鑄?？缀土?nèi)溶孔為主要的儲集空間，粒間孔次之。儲集性能最好的是鮞粒云巖和鮞?；?guī)r，是區(qū)內(nèi)主要的儲集巖。

關(guān)鍵詞：中上揚子地區(qū)；顆粒碳酸鹽巖；巖石類型；儲集性能

中上揚子盆地作為我國大型的含油氣盆地，是中國南方碳酸鹽沉積氣田的主要產(chǎn)區(qū)，地處我國南方大部，涵蓋川、鄂、滇等多個省市，大致區(qū)域在北緯23°～35°，東經(jīng)105°～117°。近些年，前人對本區(qū)進(jìn)行了大量的研究，總結(jié)出中上揚子地區(qū)海相碳酸鹽巖分布廣泛[1～3]，受多期次構(gòu)造運動和多旋回沉積形成良好的碳酸鹽巖儲層[4～5]，使一批大中型海相碳酸鹽巖氣田相繼被發(fā)現(xiàn)。區(qū)內(nèi)下、中三疊統(tǒng)顆粒碳酸鹽巖發(fā)育豐富，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)主要的顆粒碳酸鹽巖儲層類型，四川盆地多個大型氣田的發(fā)現(xiàn)，表明該區(qū)顆粒碳酸鹽巖儲層還具有很大的探究潛力。但目前，對顆粒碳酸鹽巖類型還沒有進(jìn)行詳細(xì)的分析，因此有必要對本區(qū)中、下三疊統(tǒng)顆粒碳酸鹽巖的類型進(jìn)行深入探究，為下一步油氣勘探提供更具體的基本地質(zhì)資料。

1 顆粒碳酸鹽巖的類型和特征

顆粒碳酸鹽巖包括顆粒灰?guī)r和顆粒云巖，鮞粒灰?guī)r、內(nèi)碎屑灰?guī)r、砂屑云巖是本區(qū)主要的顆?；?guī)r類型。其中鮞粒云巖儲集性能最優(yōu)。

1.1 顆粒灰?guī)r

1.1.1 鮞?；?guī)r。鮞?；?guī)r在本區(qū)分布十分廣泛，在四川大部、鄂西、黔東等地各組都有分布。以亮晶鮞?；?guī)r發(fā)育為主，占70%以上。顏色以灰色、淺褐灰色、淺灰色為主，厚度為中層或中厚層。鮞粒含量在63%-86%，鮞粒多為正常鮞，形狀多為圓形，少量的鮞粒成橢圓形，同心圈發(fā)育紋層清楚數(shù)目不等（圖1（a））。粒徑大小在0.25-2.3mm左右，大的有2.8mm。分選和磨圓度都好。交錯層理和沖刷侵蝕面都有發(fā)育，該類巖石多發(fā)育在淺灘高能環(huán)境。

1.1.2 內(nèi)碎屑石灰?guī)r。巖石多為黃灰色，薄層-中層狀。在飛仙關(guān)組和嘉陵江組均有發(fā)育。砂屑含量占總體積的65%-85%，分選一般，磨圓較好，次圓狀，排列無序（圖1（b））。粒徑范圍較大，粒徑為0.25-2mm。該巖石形成與水動力較強(qiáng)的環(huán)境。

1.1.3 生物碎屑灰?guī)r。生物碎屑灰?guī)r在川東、黔北地區(qū)有分布，夜郎組發(fā)育相對廣泛。顏色為褐灰色和灰色，透鏡狀或厚層狀。瓣鰓類、腹足類、有孔蟲等生物碎屑可見[6]，粒徑為0.3-3.2mm，結(jié)構(gòu)成熟度高。化石較完整保留，形成與水動力條件較低的環(huán)境。

1.1.4 球粒石灰?guī)r。該類巖石在嘉陵江組可見，分布范圍不大。球粒的形狀為橢球形，內(nèi)部無結(jié)構(gòu)，粒級很小。球粒的成因多為生物的糞球粒，亮晶方解石膠結(jié)，磨圓、分選均較好。

1.1.5 核形石灰?guī)r。該類巖石主要分布在壟頭組，核形石一般為1.5～2.5cm大小，鏡下可見溶蝕形成的溶孔，除核形石外、還包含亮晶膠結(jié)物和泥微晶方解石，白云石化作用明顯。

1.2 顆粒云巖

1.2.1 鮞粒白云巖。鮞粒云巖在該區(qū)的嘉陵江組、雷口坡組和飛仙關(guān)組二段可見，主要是亮晶鮞粒云巖鮞粒，體積含量60%～75%，以正常鮞為主（圖1（c）），圓～橢圓形，鮞徑0.3～0.7mm。顆粒結(jié)構(gòu)清晰，鮞粒完整，圈層明顯，膠結(jié)物為亮晶白云石[7]。部分層段巖石受到了白云石化作用和溶蝕作用而使結(jié)構(gòu)模糊。該類巖石發(fā)育大量溶孔，極大的提高了儲集物性，是本區(qū)最好的儲集巖。另外，飛仙關(guān)組二段上部發(fā)育的鮞粒云巖粒內(nèi)溶孔和鑄模孔較發(fā)育，形成了很好的儲層。

1.2.2 砂屑白云巖。該類巖石主要見于川西坳陷西緣的雷口坡組及貴州西南部的楊柳井組，顏色以褐灰、深褐色為主。厚層塊狀，發(fā)育有沖刷侵蝕面和交錯層理。砂屑含量大于65%，分選和磨圓均中等-好，粒間的膠結(jié)物含量小于25%。膠結(jié)作用不強(qiáng)，部分砂屑被粉晶化。在白云石化作用的影響下，發(fā)育大量粒間溶孔。

1.2.3 藻屑白云巖。該類巖石分布于川西雷口坡組，顏色以灰色為主。藍(lán)、綠藻屑為其主要成分，少量砂屑，顆粒含量65%～85%，分選及磨圓較差（圖1（d））。藻屑的形狀各不相同并相互粘結(jié)，粒內(nèi)、粒間溶孔發(fā)育，儲集性能較好。

2 儲集空間類型及物性特征

2.1 儲集空間類型

本區(qū)內(nèi)儲集層受溶蝕作用影響，儲集空間多以次生孔隙為主，雖裂縫也有發(fā)育，但多被充填。

2.1.1 粒內(nèi)溶孔。鮞粒內(nèi)部被選擇性溶蝕形成的孔隙，形狀多樣，孔徑在0.08～0.55mm，僅部分被有機(jī)質(zhì)充填，連通性一般。廣泛發(fā)育在亮晶鮞粒灰?guī)r中，是該區(qū)主要的孔隙類型[8]。

2.1.2 粒間溶孔。顆粒間經(jīng)膠結(jié)物膠結(jié)、充填后殘留的孔隙空間，該孔隙類型主要見于鮞?；?guī)r和鮞粒云巖中，研究區(qū)各組內(nèi)均可見。孔隙形狀不規(guī)則，孔徑0.03～0.25mm?？蓸?gòu)成良好的儲集空間。

2.1.3 晶間溶孔。受白云石晶間孔溶蝕，孔隙擴(kuò)大而成，孔隙形態(tài)多樣，孔徑在0.05～0.36mm之間，孔隙度為18%～27%，在嘉陵江組有發(fā)育，方解石、有機(jī)質(zhì)等可填充與此孔隙。

2.1.4 鑄?？?。受溶解作用使粒屑全部溶蝕僅保留外形，區(qū)內(nèi)多見圓形-次圓形鮞粒鑄模孔和生物鑄?？?，肉眼可見，分布均勻，面孔率12%左右。能大大提高儲層的儲集性能。長存在于鮞粒灰?guī)r砂屑灰?guī)r中，是區(qū)內(nèi)重要的孔隙。

2.1.5 裂縫。受構(gòu)造作用區(qū)內(nèi)發(fā)育各種裂縫，大小不一，部分被有機(jī)質(zhì)充填，儲集性能一般。

2.2 物性特征

區(qū)內(nèi)中三疊統(tǒng)儲層滲透率為0.02～27.79mD，平均為1.18mD，儲層孔隙度0.53%～12.39%，平均3.95%。下三疊統(tǒng)儲層滲透率為1.2～36.87mD，平均滲透率約為1.1mD，儲層孔隙度為1.2%～32.5%，平均4.22%。區(qū)內(nèi)早期沉積時形成大量原生孔隙，孔隙度很高，但經(jīng)過了膠結(jié)作用后孔隙度降低致使孔滲性變差，后在溶蝕作用下又發(fā)育大量孔隙形成較好的儲集層。

3 儲層控制因素

3.1 沉積作用

作為儲層形成的基礎(chǔ)，沉積作用不但控制了儲層的分布，還為后期成巖作用提供物質(zhì)基礎(chǔ)條件。下三疊統(tǒng)的飛仙關(guān)組和嘉陵江組都是很好的儲集層，沉積作用控制儲層的層序發(fā)育，高位體系域沉積影響高能灘相[9]。中三疊統(tǒng)儲層一般為潮間-潮下的高能帶灘相，雖然具有很強(qiáng)的區(qū)域性，但原始沉積較好，能為后期成巖作用對儲層的改造提供先決條件，為形成優(yōu)質(zhì)儲層奠定基礎(chǔ)。

3.2 成巖作用

作為能夠決定儲層優(yōu)劣的關(guān)鍵，本區(qū)成巖作用起主導(dǎo)因素的是白云石化作用和溶蝕作用。白云石把石灰石交代，在此過程中形成大量晶間孔隙。在古環(huán)境和海平面變化共同作用下，灘體暴露受到溶蝕發(fā)育大量的孔隙，并打通了孔隙間的通道，形成優(yōu)質(zhì)的儲層。區(qū)內(nèi)鮞?；?guī)r經(jīng)過溶蝕作用成為最優(yōu)質(zhì)的儲集巖體。

3.3 構(gòu)造作用

沉積物在沉積和成巖過程中受構(gòu)造運動形成大量裂縫，有效的提高了儲層的儲集性能，中三疊統(tǒng)主要受\"峨眉地裂運動\"對儲層發(fā)育起到了建設(shè)性作用[10]。

4 結(jié)束語

（1）中上揚子地區(qū)下、中三疊統(tǒng)的顆粒碳酸鹽巖有：鮞?；?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、內(nèi)碎屑灰?guī)r、球?；?guī)r、核形石灰?guī)r等五種顆?；?guī)r及鮞粒白云巖、砂屑云巖、藻類云巖等三種顆粒云巖。其中鮞?；?guī)r和鮞粒云巖的儲集性能最好。（2）粒內(nèi)溶孔和鑄?？资菂^(qū)內(nèi)主要的儲集空間類型，粒間溶孔次之，裂縫相對較差。（3）沉積作用、成巖作用、構(gòu)造作用等作為區(qū)內(nèi)顆粒碳酸鹽巖儲層主要的控制因素，共同影響著儲層的儲集性能。

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作者簡介：韓超（1988-），男，碩士生，現(xiàn)主要從事儲層沉積學(xué)方面的研究工作。

*通訊作者：肖傳桃（1965-），男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：古生態(tài)學(xué)與古環(huán)境，勘探地層學(xué)等。