巖溶微古地貌對巖溶白云巖的儲(chǔ)層控制作用
——以大牛地奧陶系馬五1+2段巖溶儲(chǔ)層水平井解釋為例

陳泉鍵， 張哨楠， 白曉亮,2， 丁曉琪

( 1. 西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500; 2. 中國石油西南油氣田分公司 勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610051; 3. 成都理工大學(xué) 能源學(xué)院，四川 成都 610059 )

巖溶微古地貌對巖溶白云巖的儲(chǔ)層控制作用
——以大牛地奧陶系馬五1+2段巖溶儲(chǔ)層水平井解釋為例

陳泉鍵1， 張哨楠1， 白曉亮1,2， 丁曉琪3

( 1. 西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610500; 2. 中國石油西南油氣田分公司 勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610051; 3. 成都理工大學(xué) 能源學(xué)院，四川 成都 610059 )

針對鄂爾多斯盆地大牛地氣田馬五1+2段儲(chǔ)層致密、巖溶作用強(qiáng)烈、非均質(zhì)性強(qiáng)，直井單井產(chǎn)能低，調(diào)整為水平井開采后獲得良好的開發(fā)前景等特點(diǎn)，根據(jù)巖心、物性及薄片觀察等資料，分析馬五1+2段水平井鉆遇試氣成果，儲(chǔ)層發(fā)育及錄井氣測異常厚度等對不同微古地貌的水平井導(dǎo)眼段及水平井進(jìn)行測井解釋，識(shí)別并確定水平段儲(chǔ)集類型，研究巖溶微古地貌對巖溶白云巖儲(chǔ)層控制作用。結(jié)果表明：研究區(qū)巖溶相帶發(fā)育明顯,縱向上巖溶儲(chǔ)層受巖溶相帶的控制明顯，馬五13、馬五14、馬五2處于垂直滲流帶，整體受泥質(zhì)充填較弱,儲(chǔ)集性能較好,為儲(chǔ)集有利相帶；巖溶斜坡微古地貌處地表水的滲濾作用表現(xiàn)明顯，白云巖發(fā)育大量的溶蝕孔隙、溶縫，泥質(zhì)充填程度較弱，具有良好的儲(chǔ)集性能，是古巖溶儲(chǔ)層發(fā)育和氣藏形成的有利部位；巖溶高地儲(chǔ)集空間易被溶蝕、充填，故物性與斜坡相比較差。

奧陶系; 大牛地氣田; 巖溶; 水平井; 微古地貌; 儲(chǔ)層控制

0 引言

碳酸鹽巖巖溶風(fēng)化殼是近年來勘探的重點(diǎn)，巖溶風(fēng)化殼中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)大量油氣，顯示風(fēng)化殼儲(chǔ)層巨大的勘探潛力[1-4]。鄂爾多斯盆地下古生界奧陶系以碳酸鹽巖為主，盆地內(nèi)氣田勘探始于20世紀(jì)80年代中期。隨著鄂爾多斯盆地不斷開發(fā)，目前在盆地中部靖邊潛臺(tái)取得突破，發(fā)現(xiàn)巖溶風(fēng)化殼大氣田，主力氣層為奧陶系風(fēng)化殼頂部，累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量近 5.00×1011m3[5]；蘇里格氣田探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量達(dá)2.85×1012m3[6]。自1999年以來，大牛地氣田已有多口鉆井于奧陶系風(fēng)化殼中取得工業(yè)氣流，顯示較好的開發(fā)潛力。大牛地氣田奧陶系馬五1、馬五2亞段天然氣控制儲(chǔ)量為43.78×108m3[7]，馬五1+2段氣藏估算探明儲(chǔ)量為103.00×108m3， 53口氣井單層平均無阻流量達(dá)1.042×104m3/d。雖然大牛地奧陶系氣藏顯示良好的油氣勘探開發(fā)前景，但基于大牛地氣田奧陶系風(fēng)化殼氣藏為低孔、低滲地層，且風(fēng)化殼上覆石炭系為一套烴源巖，距離較近，易于成藏，一直是勘探重點(diǎn)。經(jīng)歷風(fēng)化殼巖溶后，馬五1+2段儲(chǔ)層溶蝕孔洞充填程度較高，充填物性質(zhì)復(fù)雜。受沉積環(huán)境及成巖環(huán)境的影響，儲(chǔ)層具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性，縱向上產(chǎn)層多，厚度薄，變化大；橫向分布區(qū)域廣，局部存在中、高滲透區(qū)，層間差異明顯，直井的開發(fā)效果極差且產(chǎn)量較低。因此，對于下古生界低品位天然氣資源，調(diào)整直井開發(fā)方式，采用水平井進(jìn)行開發(fā)試驗(yàn)是目前最有效的開發(fā)方式，并取得重大進(jìn)展，其中，DP102S井獲無阻流量16.034×104m3/d，PG18井獲無阻流量18.004×104m3/d，尤其是PG26井，獲無阻流量50.266×104m3/d。

大牛地奧陶系風(fēng)化殼儲(chǔ)層地層變化快，強(qiáng)烈的巖溶作用導(dǎo)致儲(chǔ)層質(zhì)量差，多期次的巖溶使得研究區(qū)白云巖儲(chǔ)層縱向上具有多變性[8]，且有利古地貌單元分布有限，不同微古地貌區(qū)巖溶作用及巖溶儲(chǔ)層發(fā)育程度有一定的差異性[9]，給水平井的實(shí)施帶來困難。因此，開展大牛地氣田下古生界巖溶儲(chǔ)層水平井解釋，研究巖溶白云巖儲(chǔ)層主控因素意義重大。結(jié)合巖心、薄片和測井資料，根據(jù)儲(chǔ)層巖石學(xué)特征，筆者分析儲(chǔ)層物性特征，研究不同微古地貌單元的儲(chǔ)層分布與水平井產(chǎn)量之間關(guān)系，為進(jìn)一步勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

大牛地氣田位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東北部，處于陜西榆林與內(nèi)蒙古伊金霍洛旗、烏審旗交界地區(qū)(見圖1(a))。奧陶系末，加里東運(yùn)動(dòng)致使盆地整體抬升，暴露于地表的奧陶系碳酸鹽巖經(jīng)歷長達(dá)1.5億年的大氣淡水淋濾及風(fēng)化剝蝕，在奧陶系頂面形成溝壑縱橫、槽臺(tái)相間的巖溶古地貌特征[10-12]。研究區(qū)主體位于巖溶臺(tái)地—巖溶斜坡區(qū)[13]，馬五1+2段地層受巖溶影響較大，剝蝕嚴(yán)重(見圖1(b))。研究區(qū)奧陶系馬五1+2段主要發(fā)育粉、細(xì)晶白云巖和白云質(zhì)角礫巖，為潮坪沉積環(huán)境[14]。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造單元和位置Fig.1 The structural units and the location of study area

馬五1+2段位于研究區(qū)風(fēng)化殼頂部，根據(jù)地層劃分，結(jié)合大牛地氣田已鉆井的測井及錄井資料,分析馬五1+2段各個(gè)小層的巖性發(fā)育特征。

(1)馬五1亞段。主要由泥—粉晶白云巖、泥云巖組成，局部見泥質(zhì)夾層，可見巖溶角礫，溶蝕孔、洞、縫發(fā)育。根據(jù)巖性組合特點(diǎn)，自上而下可劃分為4個(gè)小層，即馬五11、馬五12、馬五13及馬五14。受巖溶作用的影響，馬五11在研究區(qū)被全部剝蝕；馬五12受剝蝕作用較強(qiáng)，在研究區(qū)分布有限，巖石類型以粉晶白云巖和含硬石膏結(jié)核的粉晶白云巖為主，局部夾膏溶角礫巖；馬五13主要由含硬石膏結(jié)核的粉晶白云巖和紋層狀白云巖組成，巖溶作用發(fā)育，形成大量溶蝕孔洞，為重要的產(chǎn)氣層；馬五14頂部發(fā)育角礫狀白云質(zhì)泥巖，中部發(fā)育粉晶白云巖，局部含硬石膏結(jié)核，孔隙發(fā)育，為產(chǎn)層之一，下部發(fā)育凝灰?guī)r。

(2)馬五2亞段。主要發(fā)育粉晶、細(xì)晶白云巖和白云質(zhì)角礫巖，局部發(fā)育毫米級(jí)條板狀硬石膏。馬五21上部發(fā)育微—細(xì)晶白云巖及粉晶白云質(zhì)角礫巖，巖性較為致密，下部為白云質(zhì)角礫巖；馬五22整體發(fā)育粉晶白云巖，局部見硬石膏結(jié)核，水平裂縫較為發(fā)育，為微孔—裂縫型儲(chǔ)層。

馬家溝組馬五1+2段風(fēng)化殼儲(chǔ)層的巖石類型主要為白云巖及含膏白云巖，馬五11及馬五12分布有限，其他小層中含膏白云巖較為發(fā)育。在研究區(qū)廣泛發(fā)育的石膏夾層、膏質(zhì)白云巖，使得與其相關(guān)的膏溶作用可以促進(jìn)區(qū)內(nèi)馬五1+2段相關(guān)巖溶作用進(jìn)行，較利于白云巖儲(chǔ)層的發(fā)育[15]，但研究區(qū)的微古地貌控制巖溶作用的發(fā)展和演化，進(jìn)而影響巖溶儲(chǔ)層的形成和分布。馬五1+2段為主要水平井勘探層段。

2 儲(chǔ)層基本特征

2.1 儲(chǔ)集空間類型

2.1.1 孔隙

對大牛地氣田馬五1+2段近120塊薄片進(jìn)行觀察分析，該區(qū)白云巖的儲(chǔ)層孔隙類型主要有晶間孔和晶間溶孔、溶蝕孔及膏?？住?/p>

(1)晶間孔和晶間溶孔。晶間孔指發(fā)育在半自形—自形的白云巖晶體之間的孔隙，呈不規(guī)則多邊形，分布不均勻(見圖2(a))；晶間溶孔為晶間孔溶蝕作用沿方解石膠結(jié)物或晶間孔溶蝕擴(kuò)大的結(jié)果，孔隙邊緣可見較明顯的溶蝕痕跡，孔徑一般在0.02～0.80 mm之間，大小懸殊(見圖2(b))，主要發(fā)育層段為馬五2亞段，是大牛地氣田白云巖儲(chǔ)層主要儲(chǔ)集空間類型。

圖2 大牛地氣田馬五1+2段儲(chǔ)集空間類型Fig.2 Type of reservoir space of Ma51+2 in Daniudi gas field

(2)膏?？住：嘣茙r中的石膏晶體或石膏結(jié)核等易溶組分受淡水淋濾、溶解，多以結(jié)核或單晶形式產(chǎn)出，薄片觀察多為針狀或板條狀，呈孤立狀，因此連通性較差，充填物以方解石為主(見圖2(c))。膏?？资茄芯繀^(qū)馬五1+2段白云巖儲(chǔ)層重要儲(chǔ)集空間之一。

(3)溶蝕孔(膏溶孔)。在大氣淡水淋濾作用下，沿孔隙或晶面接合面滲透溶蝕所形成的孔隙，大小不一，孔徑差別較大，形狀不規(guī)則，多呈港灣狀，連通性較好，部分溶孔被方解石等物質(zhì)充填(見圖2(d))。 膏質(zhì)白云巖中的石膏遇水膨脹而形成微裂縫，易溶膏質(zhì)被帶走后縫內(nèi)被淡水方解石充填，后期形成的白云巖溶解后可形成雞絲籠狀溶孔(見圖2(e))。研究區(qū)溶蝕孔隙十分發(fā)育，為主要儲(chǔ)集空間類型。

2.1.2 溶洞

指直徑在2 mm以上的孔隙，研究區(qū)馬五1+2段白云巖溶洞一般形成于古巖溶發(fā)育階段，經(jīng)歷多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖溶作用和成巖作用的疊加改造[16]。研究區(qū)溶洞已被方解石充填—半充填，對儲(chǔ)集性貢獻(xiàn)較小。

2.1.3 裂縫

大牛地氣田馬五1+2段微裂縫較為發(fā)育，多不規(guī)則，溶縫兩邊顆?？梢娒黠@溶蝕痕跡，被方解石、泥質(zhì)等半充填(見圖2(f))。研究區(qū)構(gòu)造縫延伸長，寬度較大，部分被方解石、地開石半充填，但具有一定開啟度，對儲(chǔ)層儲(chǔ)集性的改善有較大貢獻(xiàn)。

2.2 物性特征

受鉆井取心影響，風(fēng)化殼層段取心較少。為分析研究區(qū)馬五1+2段的儲(chǔ)集物性特征，選取16口井共168塊樣品。由于研究區(qū)馬五1+2段地層縱向上巖性變化明顯，馬五1亞段主要巖石類型為泥—粉晶白云巖、泥云巖，局部見巖溶角礫，馬五2亞段發(fā)育粉晶、細(xì)晶白云巖和白云質(zhì)角礫巖，且隨著風(fēng)化殼距離頂部的距離變化，其儲(chǔ)集性能變化較為明顯。因此，對馬五1亞段和馬五2亞段物性分別統(tǒng)計(jì)，其孔隙度和滲透率分布見圖3-4。

圖3 馬五1亞段孔隙度、滲透率分布Fig.3 Porosity and permeability distribution map of Ma51 submember

圖4 馬五2亞段孔隙度、滲透率分布Fig.4 Porosity and permeability distribution map of Ma52 submember

馬五1亞段孔隙度分布為0.79%～9.90%，平均為2.67%，主要分布區(qū)間小于5.00%，滲透率分布為(0.008～0.413)×10-3μm2，平均為0.058×10-3μm2，主要分布區(qū)間為(0.010～0.200)×10-3μm2。存在裂縫的樣品占總樣品的14%。

馬五2亞段孔隙度分布為0.20%～10.30%，平均為2.87%，主要分布區(qū)間小于5.00%，滲透率分布為(0.010～0.379)×10-3μm2，平均為0.046×10-3μm2，主要分布區(qū)間為(0.010～0.300)×10-3μm2。存在裂縫的樣品占總樣品的12%。

由圖3-4可知，大牛地地區(qū)奧陶系風(fēng)化殼屬于低孔、低滲地層，儲(chǔ)層孔隙度相對差，滲透率趨勢總的相近，平均值稍低，但局部出現(xiàn)的微裂縫使得滲透率明顯增大，儲(chǔ)層滲透性得到改善。鉆井資料尤其是水平井鉆井資料表明，大牛地裂縫非常發(fā)育。

3 巖溶相帶

大牛地氣田巖溶儲(chǔ)層發(fā)育受不同的水動(dòng)力條件控制，與季節(jié)變動(dòng)和海平面升降變化密切相關(guān)，不同區(qū)段間的巖溶分帶特征可反映不同的古地貌單元、古水系對巖溶發(fā)育的控制作用。因此，對巖溶儲(chǔ)層的勘探不僅要尋找古構(gòu)造高點(diǎn)部位，也應(yīng)該以尋找?guī)r溶儲(chǔ)層優(yōu)勢發(fā)育相帶為主[17]。分析鉆井、測井、巖心等資料，研究區(qū)馬五1+2段巖溶剖面具有較好的縱向分帶性。巖溶相帶發(fā)育明顯，縱向上控制儲(chǔ)層的發(fā)育。

地表巖溶帶在研究區(qū)馬五1+2段頂部主要表現(xiàn)為一套巖溶殘積巖(鋁土巖)，膏溶角礫巖極為發(fā)育，角礫呈次棱—次圓狀，溶蝕洞、縫常被同生淡水方解石膠結(jié)或風(fēng)化殘余黏土滲流充填。該巖溶帶在測井曲線上表現(xiàn)為自然伽馬極高、電阻率低，說明受巖溶作用影響強(qiáng)烈，泥質(zhì)充填嚴(yán)重(見圖5)。

馬五1+2段主要位于垂直滲流帶。該相帶主要巖性以含膏(結(jié)核狀、板條狀)白云巖為主，可見薄層泥質(zhì)白云巖。巖心、野外剖面觀察可見雞絲籠狀溶孔及網(wǎng)狀裂縫；薄片觀察可見膏溶孔、溶縫極為發(fā)育，且溶縫和膏溶孔伴生，可能與膏質(zhì)結(jié)核遇水膨脹發(fā)生破裂有關(guān)。在測井曲線上，垂直滲流帶具有典型特征，自然伽馬曲線主要表現(xiàn)為低值且平直，偶見溶縫被泥質(zhì)充填而呈高值；電阻率曲線表現(xiàn)為光滑且中高值，說明該相帶整體受泥質(zhì)充填影響較弱，儲(chǔ)層孔隙保留較好。

馬五3亞段為水平潛流帶，雜基支撐紊亂角礫巖較發(fā)育，方解石常呈去云化，可見云質(zhì)角礫、去云化灰質(zhì)角礫、泥質(zhì)、碎屑等機(jī)械充填物雜亂堆積，溶洞洞頂及洞壁受重力影響而呈多期垮塌、滑塌現(xiàn)象。水平潛流帶自然伽馬與垂直滲流帶相比明顯升高，為中高值，呈尖峰狀，起伏高值處為角礫泥質(zhì)充填， 電阻率曲線呈微齒狀。該巖溶相帶充填和垮塌現(xiàn)象嚴(yán)重，對儲(chǔ)層以破壞作用為主[18]。

巖溶相帶對儲(chǔ)層發(fā)育具有控制作用，風(fēng)化殼巖溶發(fā)育的分帶現(xiàn)象受其地下水運(yùn)動(dòng)的控制[19]。地表巖溶帶長期暴露于地表，遭受大氣淡水淋濾時(shí)間久，下伏馬五1亞段的碳酸鹽巖在風(fēng)化作用及地表水的改造作用影響下，鋁質(zhì)富集，形成古風(fēng)化殼型鋁土礦，其后大量裂縫被后期沉積的泥、砂、礫巖充填[20]。垂直滲流帶為大氣淡水補(bǔ)給，巖溶作用以垂直方向?yàn)橹?，含膏白云巖中石膏被溶蝕后形成膏溶孔及擴(kuò)溶孔、溶縫，白云巖作為骨架巖性起到支撐作用，對研究區(qū)白云巖儲(chǔ)層發(fā)育起重要作用。水平潛流帶主要為巖溶相帶的泄水部位，雖然該相帶形成的孔洞已經(jīng)垮塌、充填，但對地表水在巖溶相帶中的滲濾具有重要作用。

4 巖溶微古地貌

縱向上，巖溶儲(chǔ)層受巖溶相帶的控制明顯，馬五13、馬五14、馬五2處于垂直滲流帶，儲(chǔ)集性能較好；橫向上，巖溶差異明顯，不同的巖溶微古地貌的溶蝕強(qiáng)度、泥質(zhì)充填及巖溶角礫的發(fā)育具有明顯差異，尤其是巖溶白云巖地層(含膏量變化)[21]，因此微古地貌的變化對儲(chǔ)層分布具有重要的控制作用。

加里東運(yùn)動(dòng)末期，鄂爾多斯地區(qū)整體抬升，受地表剝蝕作用影響，在奧陶系頂面形成溝壑縱橫、槽臺(tái)相間的巖溶古地貌特征。受當(dāng)時(shí)西高東低古構(gòu)造格局的影響，發(fā)育巖溶高地、巖溶斜坡、巖溶盆地等古地貌單元[17]。研究區(qū)馬五1+2段巖溶作用強(qiáng)烈，儲(chǔ)層溶蝕孔洞受機(jī)械沉積和化學(xué)充填程度較高，儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)。為有效開發(fā)及明確高產(chǎn)控制條件，選取位于不同巖溶微古地貌的水平井對巖溶儲(chǔ)層進(jìn)行解釋。

圖5 大牛地氣田馬五1—馬五3亞相巖溶剖面Fig.5 Karst section of Ma51-Ma53 in Daniudi gasfield

4.1 斜坡

對于巖溶白云巖儲(chǔ)層，白云巖作為骨架巖性，地表水的滲濾作用在巖溶斜坡處表現(xiàn)尤為明顯，白云巖發(fā)育大量的溶蝕孔(見圖2(b))、溶縫，泥質(zhì)充填較弱，為氣藏形成提供良好條件，成為天然氣富集有利區(qū)域。

PG18井巖溶斜坡水平井解釋見圖6。由圖6(a)可知，PG18井開殼層位為馬五13，主要巖性為含硬石膏結(jié)核的粉晶白云巖，發(fā)育大量溶蝕孔洞；微古地貌為巖溶斜坡(見圖6(b))，白云巖發(fā)育大量的溶孔、溶縫，以泥質(zhì)充填作用較弱、測井曲線上GR低平段有效白云巖儲(chǔ)層為基準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)測井孔隙度,作出平均孔隙度圖(見圖6(c))，結(jié)合古地質(zhì)圖、古地貌圖為水平井的勘探提供指導(dǎo)。由圖6(e)可知，PG18井目的層為馬五13，實(shí)鉆水平長度為1 km，其中含氣顯示長度為492.5 m，占總長度的49.25%；平均孔隙度大于5.0%，產(chǎn)氣段有明顯的氣測異常，其中全烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為30.51%，平均為20.41%，產(chǎn)氣的無阻流量為18.004×104m3/d。其中產(chǎn)氣層段的儲(chǔ)層主要為Ⅰ和Ⅱ類儲(chǔ)層，Ⅰ類和Ⅱ類儲(chǔ)層長度為196.3 m，占儲(chǔ)層總長度的68.49%； PG18井水平段儲(chǔ)集物性較好，產(chǎn)氣量大。由連井剖面(見圖6(d))可以看出，有效厚度大于5.0 m。產(chǎn)氣量較大的原因是井軌跡設(shè)計(jì)較好，基本風(fēng)化殼在馬五13中，含氣鉆遇率高。

4.2 高地

研究區(qū)巖溶高地相帶巖溶作用強(qiáng)烈，發(fā)育巖溶殘積巖(鋁土礦)，大量的溶孔、溶縫被泥質(zhì)充填，且大量沖蝕溝(長度為1.0～2.5 m)被泥質(zhì)、碎屑巖充填，增加巖溶儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。

PG5井解釋見圖7。由圖7(a)可以看出，PG5井開殼層位為馬五12，主要巖性以粉晶白云巖為主，局部夾膏溶角礫巖；微古地貌為巖溶高地(見圖7(b))，主體處于垂直滲流巖溶帶。由圖7(e)可知，PG5鉆遇層位為馬五13，實(shí)鉆水平長度為1 100.0 m，其中含氣顯示長度為261.0 m，占總長度的23.73%；平均孔隙度為4.1%(見圖7(c))，產(chǎn)氣段有明顯的氣測異常，其中全烴質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為33.37%，平均為7.97%，產(chǎn)氣的無阻流量為7.362×104m3/d。產(chǎn)氣層段的儲(chǔ)層主要為Ⅰ型儲(chǔ)層，總長度為112.8 m；其次為Ⅱ型儲(chǔ)層，總長度為106.4 m；Ⅲ型儲(chǔ)層厚為56.0 m，說明PG5井水平段以Ⅰ型和Ⅱ型為主，儲(chǔ)層物性較好，產(chǎn)氣量較大。根據(jù)連井剖面(見圖7(d))可知，其有效厚度為9.8 m，但單層厚度不大；其周邊E5、E8、D40、D76井的有效厚度較大，由于PG5井氣層偏薄，地層垮塌嚴(yán)重，僅在最后150.0 m鉆遇很好的氣層，因此導(dǎo)致PG5井產(chǎn)氣量一般(見圖7(e))。

圖6 巖溶斜坡水平井解釋(PG18井)Fig.6 Horizontal well interpretation karst slope(PG18 well)

4.3 洼地

巖溶洼地與巖溶斜坡、高地相比地形相對平緩，滲流帶不發(fā)育，巖溶作用微弱，受水流滯緩影響，化學(xué)膠結(jié)充填作用強(qiáng)烈，儲(chǔ)集空間充填程度高，因此一般在洼地發(fā)育的地區(qū)沒有天然氣富集的有利區(qū)帶。

巖溶斜坡侵蝕能力強(qiáng)，發(fā)育大量的溶孔、溶縫，泥質(zhì)充填較弱，具有良好的儲(chǔ)集性能，為天然氣富集有利區(qū)域，位于巖溶斜坡上的PG4井、PG13井和PG18井物性較好，產(chǎn)氣量相對較高。巖溶高地巖溶作用強(qiáng)烈，發(fā)育巖溶殘積巖(鋁土礦)，大量溶孔、溶縫被泥質(zhì)充填，且大量沖蝕溝(1.0～2.5 m)被泥質(zhì)、碎屑巖充填，增加巖溶儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，故巖溶高地儲(chǔ)層物性與巖溶斜坡相比較差，PG5井、PG7井、PG8井、PG9井、PG11井、PG14井、PG15井、PG16井和PG17井儲(chǔ)集物性較差，水平井產(chǎn)氣量較小。

5 結(jié)論

(1)大牛地馬五1+2段儲(chǔ)層主要巖石類型為泥—細(xì)晶白云巖、膏溶白云巖，主要孔隙類型包括晶間孔和晶間溶孔、膏?？住⑷芪g孔及裂縫等。儲(chǔ)層孔隙度主要分布范圍小于5.0%，滲透率分布為(0.011～0.379)×10-3μm2，為低孔、低滲的致密巖溶白云巖儲(chǔ)層。

(2)大牛地巖溶相帶發(fā)育明顯，在縱向上控制儲(chǔ)層的發(fā)育，馬五1+2段位于垂直滲流帶，整體上受泥質(zhì)充填影響較弱，為儲(chǔ)集有利相帶。

(3)大牛地巖溶斜坡地表水的滲濾作用明顯，巖溶作用最強(qiáng)，發(fā)育大量的溶蝕孔(膏?？?、溶縫，泥質(zhì)充填較弱，具有良好的儲(chǔ)集性能，有利于氣藏形成。巖溶高地發(fā)育巖溶殘積巖(鋁土礦)，大量的溶孔、溶縫被泥質(zhì)充填，且大量沖蝕溝(1.0～2.5 m)被泥質(zhì)、碎屑巖充填，增加巖溶儲(chǔ)層的非均質(zhì)性。

[1] May M T, Brackman T B. Geophysical characterization of karst landscapes in Kentucky as modern analogs for paleokarst reservoirs [J]. Interpretation, 2014,2(3):51-63.

[2] Zhao W, Shen A, Qiao Z, et al. Carbonate karst reservoirs of the Tarim basin, northwest China: Types, features, origins, and implications for hydrocarbon exploration [J]. Interpretation, 2014,2(3):65-90.

[3] Wang B, AlAasm I S. Karst-controlled diagenesis and reservoir development: Example from the Ordovician mainreservoir carbonate rocks on the eastern margin of the Ordos basin, China [J]. Aapg Bulletin, 2002,86(9):1639-1658.

[4] Chen J, Liu D, Peng P, et al. The sources and formation processes of brines from the Lunnan Ordovician paleokarst reservoir, Tarim basin, northwest China [J]. Geofluids, 2013,13(3):381-394.

[5] 冉新權(quán),付金華,魏新善,等.鄂爾多斯盆地奧陶系頂面形成演化與儲(chǔ)集層發(fā)育[J].石油勘探與開發(fā),2012,39(2):154-161. Ran Xinquan, Fun Jinhua, Wei Xinshan, et al. Evolution of the Ordovician top boundary and its relationship to resevoirs development, Ordos basin [J]. Peteoleum Exploration and Develoment, 2012,39(2):154-161.

[6] 楊華,席勝利,魏新善,等.蘇里格地區(qū)天然氣勘探潛力分析[J].天然氣工業(yè),2006,26(12):45-48. Yang hua, Xi Shengli, Wei Xinshan, et al. Analysis of natural gas exploration potential of Sulige gas field [J]. Natural Gas Industry, 2006,26(12):45-48.

[7] 羅香建.大牛地奧陶系馬家溝組馬五段沉積演化及白云巖成因研究[D].成都:成都理工大學(xué),2013. Luo Xiangjian. The research on dolomite genesis and the sedimentary evolution of Ordovician Majiagou formation Ma5 submember in Daniudi area [D]. Chengdu: Chengdu University of Technology, 2013.

[8] 丁曉琪,張哨楠,潘懷孝,等.鄂爾多斯盆地大牛地氣田奧陶系“垮塌”型巖溶儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律[J].石油與天然氣地質(zhì),2016,37(2):210-217. Ding Xiaoqi, Zhang Shaonan, Pan Huaixiao, et al. Develoment patterns of collapse-type karst resevoirs in the Ordovician of Daniudi gas field, Ordos basin [J]. Oil & Gas Geology, 2016,37(2):210-217.

[9] 宋曉波,王瓊仙,隆軻,等.川西地區(qū)中三疊統(tǒng)雷口坡組古巖溶儲(chǔ)層特征及發(fā)育主控因素[J].海相油氣地質(zhì),2013,18(2):8-14. Song Xiaobo, Wang Qiongxian, Long Ke, et al. Characteristics and main controlling factors of middle Triassic Leikoupo paleokarst resevoirs in western Sichuan basin [J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2013,18(2):8-14.

[10] 王雪蓮,王長陸,陳振林,等.鄂爾多斯盆地奧陶系風(fēng)化殼巖溶儲(chǔ)層研究[J].特種油氣藏,2005,12(3):32-35. Wang Xuelian, Wang Changlu, Chen Zhenlin, et al. Study of Ordovician weathering crust karst reservoirs in Ordos basin [J]. Special Oil and Gas Reservoirs, 2005,12(3):32-35.

[11] 孟祥豪,張哨楠,李連波,等.鄂爾多斯北部塔巴廟地區(qū)奧陶系風(fēng)化殼儲(chǔ)滲體特征及分布[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2006,33(3):233-239. Meng Xianghao, Zhang Shaonan, Li Lianbo, et al. Character and distribution about the reservoir and permeable body in Ordovician weathering crust in Tabmiao of north Ordos basin, China [J]. Journal of Chengdu University of Technology: Natural Sciences Edition, 2006,33(3):233-239.

[12] 趙淑平,王起琮.鄂爾多斯盆地大牛地氣田馬家溝組古巖溶儲(chǔ)集層特征[J].新疆石油地質(zhì),2012,33(2):170-174. Zhao Shuping, Wang Qizong. Characteristics of Majiagou palaeokarstic reservoir of Ordovician in Daniudi gas field of Ordos basin [J]. Xinjiang Petroleum Geology, 2012,33(2):170-174.

[13] 孟祥豪,張哨楠,丁曉琪.鄂北塔巴廟地區(qū)奧陶系風(fēng)化殼古巖溶地貌研究[J].中國西部油氣地質(zhì),2005,1(2):173-176. Meng Xianghao, Zhang Shaonan, Ding Xiaoqi, et al. Study of palaeokarst geomorphology of Ordovician weathering crust in Tabamiao area of northern Ordos basin [J]. West China Petroleum Geosciences, 2005,1(2):173-176.

[14] 張銀德,周文,鄧?yán)?等.鄂爾多斯盆地高橋構(gòu)造平緩地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖巖溶古地貌特征與儲(chǔ)層分布[J].巖石學(xué)報(bào),2014,30(3):757-767. Zhang Yinde, Zhou Wen, Deng Kun, et al. Palaeogeomorphology and reservoir distribution of the Ordovician karstified carbonate rocks in the structurally-gentle Gaoqiao area, Ordos basin [J]. Acta Petrologica Sinica, 2014,30(3):757-767.

[15] 田景春,覃建雄,徐國盛,等.巖溶作用對鄂爾多斯盆地中部氣田馬五段儲(chǔ)集層的控制作用[J].復(fù)式油氣田,2001,3(1):13-16. Tian Jingchun, Qin Jianxiong, Xu Guosheng, et al. The effect of karst on reservoir formation in the Ma5 member of gas field central part of Ordos basin [J]. Compound Oil and Gas Fields, 2001,3(1):13-16.

[16] 吳永峰,雷濤,劉緒鋼,等.大牛地氣田奧陶系風(fēng)化殼儲(chǔ)層特征及發(fā)育控制因素研究[J].石油地質(zhì)與工程,2015,29(3):1-5. Wu Yongfeng, Lei Tao, Liu Xugang, et al. Reservoir characteristics and development controlling factors of Ordovician weathering crust in Daniudi gas field [J]. Petroleum Geology and Engineering, 2015,29(3):1-5.

[17] 白曉亮.塔中地區(qū)鷹山組巖溶儲(chǔ)層特征及形成機(jī)理研究[D].成都:成都理工大學(xué),2012. Bai Xiaoliang. The characteristics and mechanism of karst reservoirs in Tazhong area of Tarim basin [D]. Chengdu: Chengdu University of Technology, 2012.

[18] 陳廣坡.碳酸鹽巖巖溶型儲(chǔ)層地質(zhì)模型及儲(chǔ)層預(yù)測[D].成都:成都理工大學(xué),2009. Chen Guangpo. Geological model and prediction of carbonate karstic reservoir [D]. Chengdu: Chengdu University of Technology, 2009.

[19] 孟祥豪,張哨楠,李秀華.塔巴廟地區(qū)奧陶系風(fēng)化殼識(shí)別與結(jié)構(gòu)分析[J].物探化探計(jì)算技術(shù),2009,31(4):381-387. Meng Xianghao, Zhang Shaonan, Li Xiuhua. Identification and structural analysis of weathering crust in in Tabamiao area of Ordos basin [J]. Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration, 2009,31(4):381-387.

[20] 李德文,崔之久,劉耕年,等.巖溶風(fēng)化殼形成演化及其循環(huán)意義[J].中國巖溶,2001,20(3):17-22. Li Dewen, Cui Zhijiu, Liu Gengnian, et al. Formation and evolution of karst weathering crust on limestone and its cyclic significance [J]. Carsologica Sinigica, 2001,20(3):17-22.

[21] Li J, Zhang W, Luo X, et al. Paleokarst reservoirs and gas accumulation in the Jingbian field, Ordos basin [J]. Marine and Petroleum Geology, 2008,25(4/5):401-415.

2016-08-01；編輯：關(guān)開澄

國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05045-01-03)

陳泉鍵(1992-)，女，碩士研究生，主要從事儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)方面的研究。

TE122.2

A

2095-4107(2016)06-0096-10

DOI 10.3969/j.issn.2095-4107.2016.06.011