白云凹陷珠江組砂巖儲(chǔ)層特征研究

李弛　代靜靜

摘 要： 以普通薄片、鑄體薄片鏡下觀察與定量統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)，結(jié)合掃描電鏡照片特征，確定珠江組砂巖巖石學(xué)特征及主要成巖作用特征。珠江組砂巖以長(zhǎng)石巖屑質(zhì)石英砂巖為主，孔隙度主要在14.0%～26.0%之間，滲透率主要在10mD～1000mD之間，孔隙類(lèi)型以次生溶孔為主。珠江組砂巖壓實(shí)強(qiáng)度中等且溶蝕作用較強(qiáng)，使得砂巖中的孔隙、喉道相對(duì)粗大，連通性較好。部分層段發(fā)育的碳酸鹽膠結(jié)物抵御了壓實(shí)作用，為后期次生溶孔的發(fā)育創(chuàng)造了條件，高嶺石、伊/蒙混層等粘土礦物中富含的微孔隙，有利于天然氣的聚集。

關(guān)鍵詞： 白云凹陷； 成巖作用； 珠江組

已有的勘探實(shí)踐表明，深水海域蘊(yùn)藏豐富的油氣資源[1]。在國(guó)際深水油氣勘探不斷取得重大突破的今天，我國(guó)深水海域油氣資源前景是一個(gè)迫切需要探索的重要問(wèn)題。位于中國(guó)南海北部的珠江口盆地白云凹陷是我國(guó)目前深水研究的重要區(qū)域。

1. 區(qū)域地質(zhì)背景

白云凹陷位于中國(guó)南海北部珠江口盆地陸坡深水區(qū)，是珠江口盆地內(nèi)深水區(qū)面積最大、沉積最厚的新生代巨型凹陷，新生界厚度超過(guò)11000m，水深200m～3000m，面積超過(guò)12000km2[2]。新生代以來(lái)，珠江口盆地的形成演化可分為伸展裂陷、裂后沉降拗陷、斷塊升降等階段[3]，期間經(jīng)歷了珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕、珠瓊運(yùn)動(dòng)二幕、南海運(yùn)動(dòng)、白云運(yùn)動(dòng)、東沙運(yùn)動(dòng)等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，盆地整體處于拉張構(gòu)造背景[4， 5]。

2. 巖石學(xué)特征

2.1 砂巖類(lèi)型及骨架礦物特征

對(duì)研究區(qū)66個(gè)砂巖鑄體薄片進(jìn)行顯微鏡下定量統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)白云凹陷珠江組砂巖主要以長(zhǎng)石巖屑質(zhì)石英砂巖為主，部分為長(zhǎng)石質(zhì)石英砂巖、巖屑質(zhì)石英砂巖、巖屑質(zhì)長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石質(zhì)巖屑砂巖（圖1）。其中石英含量在20.0%～62.0%之間，平均48.1%，長(zhǎng)石含量在2.0%～23.0%，平均11.0%，巖屑含量在1.5%～26.0%，平均10.1%。骨架礦物含量總體變化較大，表現(xiàn)出較強(qiáng)的非均質(zhì)性。

2.2 孔隙結(jié)構(gòu)與物性特征

對(duì)研究區(qū)珠江組砂巖鑄體薄片進(jìn)行圖像孔隙結(jié)構(gòu)分析研究。結(jié)果顯示，珠江組砂巖的孔隙較大、喉道較寬，孔喉間連通性較好，孔隙分選性較好。珠江組砂巖的各類(lèi)孔隙較發(fā)育。實(shí)測(cè)孔隙度、滲透率統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，珠江組砂巖的孔隙度主要在14.0%～26.0%之間，滲透率主要在10mD～1000mD之間（圖2）。鑄體薄片鏡下統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，珠江組砂巖的面孔率在0～28.0%之間，平均8.5%。珠江組砂巖孔隙類(lèi)型以次生溶孔為主（占面孔率的80%以上），原生孔隙次之（占14%～15%）。

3. 主要成巖作用特征

主要通過(guò)常規(guī)薄片、鑄體薄片顯微鏡下觀察，結(jié)合掃描電鏡等研究手段，對(duì)研究區(qū)珠江組砂巖的成巖作用類(lèi)型、成巖演化序列及其差異進(jìn)行了系統(tǒng)研究。

3.1 壓實(shí)作用

研究區(qū)珠江組砂巖壓實(shí)作用較弱—中等，顆粒之間呈點(diǎn)—線接觸。僅局部層段壓實(shí)作用較強(qiáng)，呈粒間線—凹凸接觸，并且塑性巖屑（云母、泥巖巖屑、千枚巖巖屑等）發(fā)生塑性變形呈假雜基化。

3.2 膠結(jié)作用

珠江組砂巖中膠結(jié)物種類(lèi)豐富，以碳酸鹽（平均9.77%；包括方解石、鐵方解石、白云石、鐵白云石及少量菱鐵礦）、高嶺石（平均3.71%）膠結(jié)為主，多為孔隙式膠結(jié)，局部層段呈連晶式膠結(jié)，少量伊/蒙混層（平均1.31%）、石英次生加大（平均1.03%）與黃鐵礦（平均0.81%）。硬石膏、綠泥石僅見(jiàn)于個(gè)別井段，泥質(zhì)與細(xì)粉砂質(zhì)雜基含量平均4.6%。

3.3 溶蝕作用

珠江組砂巖溶蝕作用較強(qiáng)，次生溶蝕孔分布較廣（以粒間溶擴(kuò)孔及粒內(nèi)溶蝕孔為主，平均含量分別為4.6%和1.4%），主要是長(zhǎng)石及巖屑組分發(fā)生溶蝕，少部分長(zhǎng)石顆粒被完全溶蝕形成鑄?？住２糠质㈩w粒發(fā)生少量溶蝕。膠結(jié)物中方解石、鐵方解石、鐵白云石等也發(fā)生少量溶蝕。

4. 結(jié)論

（1）珠江組沉積期內(nèi)，白云凹陷普遍發(fā)育深水重力流沉積，砂巖整體物性較好，為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的產(chǎn)生提供了保證。

（2）總體上，珠江組砂巖壓實(shí)強(qiáng)度中等且溶蝕作用較強(qiáng)，使得砂巖中的孔隙、喉道相對(duì)粗大，連通性較好。部分層段發(fā)育的碳酸鹽膠結(jié)物抵御了壓實(shí)作用，為后期次生溶孔的發(fā)育創(chuàng)造了條件，高嶺石、伊/蒙混層等粘土礦物中富含的微孔隙，有利于天然氣的聚集。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張功成， 米立軍， 屈紅軍， 等. 全球深水盆地群分布格局與油氣特征[J]. 石油學(xué)報(bào)， 2011（03）：369-378.

[2] 張功成， 楊海長(zhǎng)， 陳瑩， 等. 白云凹陷——珠江口盆地深水區(qū)一個(gè)巨大的富生氣凹陷[J]. 天然氣工業(yè)， 2014（11）：11-25.

[3] 陳維濤， 杜家元， 龍更生， 等. 珠江口盆地海相層序地層發(fā)育的控制因素分析[J]. 沉積學(xué)報(bào)， 2012，30（1）：73-83.

[4] Morley C K. Major unconformities/termination of extension events and associated surfaces in the South China Seas： Review and implications for tectonic development[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2016，120：62-86.

[5] 龐雄， 陳長(zhǎng)民， 邵磊， 等. 白云運(yùn)動(dòng)：南海北部漸新統(tǒng)—中新統(tǒng)重大地質(zhì)事件及其意義[J]. 地質(zhì)論評(píng)， 2007（02）：145-151.