渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段湖相碳酸鹽巖儲層特征

畢彩芹，朱　強，胡志方,林紅梅，石泉清，郝運輕，徐銀波

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局 油氣資源調(diào)查中心，北京　100029； 2.中國石化集團 國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京　100083；3..中國石化 勝利油田 石油勘探開發(fā)研究院，山東 東營　270015；4.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京　100083)

渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段湖相碳酸鹽巖儲層特征

畢彩芹1，朱強2，胡志方1,林紅梅3，石泉清3，郝運輕4，徐銀波1

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局 油氣資源調(diào)查中心，北京100029； 2.中國石化集團 國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京100083；3..中國石化 勝利油田 石油勘探開發(fā)研究院，山東 東營270015；4.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京100083)

渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段湖相碳酸鹽巖環(huán)繞義和莊凸起大面積分布，發(fā)育了眾多油藏，也擁有較多的鉆井資料。沾車地區(qū)湖相碳酸鹽巖儲層巖石類型分為石灰?guī)r、白云巖、混積巖3類，石灰?guī)r又劃分為內(nèi)碎屑灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、復(fù)合顆?；?guī)r和泥晶灰?guī)r等類型，白云巖主要為結(jié)晶白云巖，劃分為藻屑白云巖、藻格架白云巖等，混積巖則為碳酸鹽巖與碎屑巖的混合沉積；儲層孔隙類型有原生孔隙、次生孔隙和裂縫3種；儲層整體上具有低孔—低滲的特點，儲層物性與巖石類型有很大關(guān)系；沉積環(huán)境是儲層好壞的主控因素，壓實、膠結(jié)和溶蝕等成巖作用對儲層的改造起到了一定影響。儲層主要受控于沉積古地理環(huán)境，義和莊凸起南部、東部的陡坡帶儲層發(fā)育最好；陳家莊凸起北部及義和莊凸起北部的緩坡帶儲層相對發(fā)育，礁、灘之間或者湖灣和半深水地區(qū)為差儲層、非儲層發(fā)育相帶。

儲層特征；湖相碳酸鹽巖；沙四上亞段；沾車地區(qū)；濟陽坳陷；渤海灣盆地

對湖相碳酸鹽巖的研究大致可追溯到19世紀30年代[1]。受古氣候、古河流、古地貌、古構(gòu)造活動和早期碳酸鹽巖分布等因素的影響，湖相碳酸鹽巖具有分布較為局限、縱橫向變化快、非均質(zhì)性強的特點[1-20]。早期的研究主要集中在湖相碳酸鹽巖的產(chǎn)狀、成因等方面，湖相碳酸鹽巖可作為儲層并形成油氣藏的特點并未受到足夠的重視[6-12]。直到20世紀50年代，隨著中國四川大安寨侏羅系湖相碳酸鹽巖油藏以及60年代茫崖坳陷和黃驊坳陷碳酸鹽巖油氣藏的發(fā)現(xiàn)[6，21-22]，湖相碳酸鹽巖的生烴和油氣儲集能力開始得到確認，并在70-80年代先后在四川、渤海灣、柴達木等盆地相繼獲得較大突破。截至目前，僅在中國境內(nèi)湖相碳酸鹽巖油氣藏的累計探明油氣地質(zhì)儲量已超過6億噸(當量)，成為油氣勘探開發(fā)不可忽視的重要領(lǐng)域[21-22]。其中，渤海灣地區(qū)湖相碳酸鹽巖的累計探明油氣地質(zhì)儲量已經(jīng)超過4億噸，是研究、解剖湖相碳酸鹽巖油氣藏并進行湖相碳酸鹽巖儲層油氣勘探開發(fā)實踐最為理想的場所。但從已收集到的文獻看，對于湖相碳酸鹽巖儲層的研究，定性描述居多，定量分析偏少；儲層整體特征描述較多，細分描述偏少；或者專注于局部儲層或沉積相的解剖[23-27]，對于盆地整體或沉積環(huán)境較為明確的局部勘探指導意義較大，對于介于二者之間的凹陷或者洼陷的勘探指導意義相對較弱。本文擬從巖石學類型、沉積環(huán)境、分布以及儲集空間和儲層主控因素等出發(fā)，對渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段湖相碳酸鹽巖儲層進行解剖，從而深化認識湖相碳酸鹽巖油氣藏特征，指導相似地區(qū)湖相碳酸鹽巖油氣藏的勘探開發(fā)。

1　石油地質(zhì)背景

沾車地區(qū)位于濟陽坳陷北部，包括義和莊凸起及其周邊的沾化凹陷和車鎮(zhèn)凹陷(圖1)。2個凹陷均呈現(xiàn)北斷南超的箕狀斷陷特征，自北向南形成陡坡帶、洼陷帶、緩坡帶構(gòu)造樣式。凹陷內(nèi)沉積充填以第三系和第四系為主，古近系孔店組、沙河街組和東營組構(gòu)成盆地的下部構(gòu)造層序，新近系和第四系組成盆地上部構(gòu)造層序。湖相碳酸鹽巖主要發(fā)育于區(qū)內(nèi)的沙四上亞段( Es4上) ，巖性組合以膏巖、灰—深灰色碳酸鹽巖及泥巖互層為主，夾灰—灰褐色粉砂巖、細砂巖、含礫砂巖等，呈馬蹄狀環(huán)繞分布于義和莊凸起周圍，碳酸鹽巖分布面積約600 km2。目前已發(fā)現(xiàn)邵54、邵4、義深3、大5、大84-1等多個碳酸鹽巖油氣藏，主要分布在沾化凹陷邵家、義東、羅家等地區(qū)以及車鎮(zhèn)凹陷南坡的大王莊、郭局子等地區(qū)(圖1)[23-29]。

圖1　渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)構(gòu)造綱要及沙四上亞段碳酸鹽巖分布示意

2　巖石學特征

湖相碳酸鹽巖的巖石學分類方法因影響因素眾多而存在較多爭議[2]。部分學者為了簡便起見而直接采用了海相碳酸鹽巖的分類方法[6]。作者認為，湖相碳酸鹽巖沉積不僅受控于構(gòu)造活動和湖平面的變化，更與河流、氣候、物源等密切相關(guān)，為了更好地反映這些變化，本文采用了巖石礦物組分命名法。根據(jù)區(qū)內(nèi)22口井巖心觀察以及400多塊巖石樣品的普通薄片、鑄體薄片以及重礦物、微量元素和掃描電鏡等分析結(jié)果，將Es4上湖相碳酸鹽巖儲層巖石類型分為石灰?guī)r、白云巖、混積巖3類，既反映了巖石類型的差異，也反映了沉積環(huán)境的變化。其中，石灰?guī)r又劃分為內(nèi)碎屑灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、復(fù)合顆?；?guī)r和泥晶灰?guī)r等類型；白云巖主要為結(jié)晶白云巖，劃分為藻屑白云巖、藻格架白云巖等；混積巖則為碳酸鹽巖與碎屑巖的混合沉積類型。

2.1石灰?guī)r

2.1.1內(nèi)碎屑灰?guī)r

沾車地區(qū)內(nèi)碎屑顆粒主要為砂屑、粉屑、粉砂屑，含有少量鮞粒，在義和莊凸起南部的邵家洼陷較為發(fā)育。砂屑粒徑一般在0.05～0.5 mm，粒度大小不一，形狀多不規(guī)則，分選較差，磨圓度較好，顆粒之間點接觸或不接觸(圖2a)。含鮞粒砂屑灰?guī)r以砂屑顆粒為主，鮞粒相對較少，粒間溶孔發(fā)育。

圖2　渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段碳酸鹽巖類型

粉屑灰?guī)r顆粒細小，顆粒輪廓模糊，粒間為泥晶充填。砂屑灰?guī)r和鮞?；?guī)r反映了較高能的淺灘環(huán)境，粉砂屑和粉屑灰?guī)r則主要沉積于能量稍低的岸灘或灘間環(huán)境(圖2b)。

2.1.2生物碎屑灰?guī)r

研究區(qū)沙四上亞段生物碎屑灰?guī)r多見且分布廣泛，主要包括介殼灰?guī)r、螺灰?guī)r、藻格架灰?guī)r等(圖2c-e)。

介殼灰?guī)r主要分布在沾化凹陷內(nèi)的邵家洼陷和北部的車鎮(zhèn)凹陷東的大王莊地區(qū)，介形蟲種屬以原始南星介、純潔真星介、純化玻璃介和山東美星介等為主。部分介殼灰?guī)r生物殼體保存完整，體腔內(nèi)部多充填亮晶方解石，顆粒之間主要充填泥晶方解石，標志水動力條件較弱的低能環(huán)境(圖2d)；部分殼體破碎，堆積較緊密，顆粒之間為微亮晶、泥晶膠結(jié)，標志水動力條件較強的環(huán)境(圖2c)。

螺灰?guī)r主要見于沾化凹陷的邵家地區(qū)和凹陷南部的羅家斷鼻構(gòu)造帶。螺化石以中華扁卷螺為主(圖2d)，殼體保存完整，大小1.5～2.5 cm，體腔多充填亮晶方解石，顆粒間充填物以泥晶方解石為主，含少量生物碎屑和黃鐵礦，反映了沉積環(huán)境水動力條件較弱。

藻格架灰?guī)r主要有藻疊層石灰?guī)r和藻團灰?guī)r2種(圖2e)，在邵家和羅家均有鉆遇。疊層石的形成反映了水體頻繁的變化，說明水體較淺，能量變化快，多位于潮汐帶。藻團灰?guī)r形成于藻的粘結(jié)作用，多為微亮晶方解石膠結(jié)。2種格架灰?guī)r均有較好的孔隙發(fā)育。

2.1.3復(fù)合顆?；?guī)r和泥晶灰?guī)r

除內(nèi)碎屑和生屑灰?guī)r外，研究區(qū)也發(fā)育了大量復(fù)合顆粒灰?guī)r和泥晶灰?guī)r。復(fù)合顆粒以鮞粒、砂屑和少量生物碎屑為主，亮晶膠結(jié)，多形成于定向水流環(huán)境(水動力強但水體攪動不強烈)[26-27]，復(fù)合顆粒灰?guī)r在義和莊凸起東北的車鎮(zhèn)凹陷郭局子洼陷有鉆遇。

泥晶灰?guī)r在沾車地區(qū)廣泛發(fā)育，含少量生物化石和碎屑顆粒或者不含化石與顆粒，主要由泥晶方解石組成，孔隙、裂縫不發(fā)育，反映了低能閉塞的沉積環(huán)境(圖2f)。

2.2白云巖

從前人研究結(jié)果來看[27,30-33]，第三紀湖相白云巖的形成多與湖泊咸化有密切關(guān)系，反映了氣候干熱的環(huán)境。鉆探發(fā)現(xiàn)，除灰?guī)r沉積外，沾車地區(qū)沙四上亞段也有大量白云巖發(fā)育。白云巖的巖石類型主要有藻白云巖、粒屑白云巖和細—粉晶白云巖。

2.2.1藻白云巖

藻白云巖主要有亮晶枝管藻白云巖、藻格架白云巖、藻團塊白云巖等；枝管藻管長5～10 mm，管徑0.1～0.25 mm，是本區(qū)的主要造礁生物。鏡下觀察到的枝管藻白云巖格架孔和管內(nèi)孔都較為發(fā)育，藻架和介殼白云化明顯，膠結(jié)物為亮晶方解石(圖2g)。枝管藻白云巖分布較為局限，主要見于義深4井附近。

藻格架白云巖主要形成于藻類黏液對附近碎屑的粘結(jié)作用，本區(qū)主要為藻團(塊)白云巖，又可分為無固定形狀藻白云巖、粉屑狀白云巖、砂屑狀藻白云巖。無固定形狀藻白云巖鏡下表現(xiàn)為藻屑由泥晶白云石組成，沒有固定的顆粒外形，分布不均勻，微亮晶方解石膠結(jié)(圖2h)。粉屑狀藻白云巖顆粒界線不明顯但有一定外形，形狀不規(guī)則，見少量介形蟲碎片，微亮晶方解石膠結(jié)(圖2i)。砂屑狀藻白云巖顆粒由泥晶白云石組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)單一，顏色較深，粒徑0.1～0.6 mm，磨圓度好，但分選較差，粒間為微亮晶方解石充填(圖2j)。藻屑顆粒從無固定外形到有顆粒外形的轉(zhuǎn)變，反映了水體能量由低到高的變化。

藻格架白云巖在沾化凹陷渤南洼陷西部(義和莊凸起東部斷層附近)及邵家洼陷都有發(fā)育。藻格架和顆粒白云化而膠結(jié)物以方解石為主的特征揭示了研究區(qū)白云巖形成于成巖作用的同生期或早期，反映了當時干旱、炎熱的古氣候環(huán)境。

2.2.2細—粉晶白云巖

由細—粉晶白云石組成，偶爾可見少量的介形蟲碎片，晶粒間為泥晶方解石充填，一方面反映了水動力條件較弱，另一方面也說明了成巖后白云巖化作用不強烈。細粉晶白云巖在研究區(qū)內(nèi)相對發(fā)育不普遍。

2.2.3粒屑白云巖

粒屑白云巖中的粒屑主要有砂屑、鮞粒和少量的生物碎片、核形石等。其共同特點是顆粒(砂屑和鮞粒)成分以白云石為主，粒屑之間多為亮晶方解石膠結(jié)，反映了早期白云巖化作用的特點。

2.3混積巖

混積巖主要指陸源碎屑(包括碎屑、黏土等)與碳酸鹽顆粒及其異化顆?；旌铣练e形成的巖石類型[34-35]。研究區(qū)的混積巖主要有分布于陳家莊凸起北坡的砂質(zhì)灰?guī)r和核形石砂質(zhì)灰?guī)r(圖2k-l)。顆粒包括長石和石英以及少量介形蟲、螺生物碎屑等，膠結(jié)物主要為泥晶方解石，反映了陸源物質(zhì)與碳酸鹽巖的共存。

圖3　渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段碳酸鹽巖巖石類型對比分析

總體說來，湖相碳酸鹽巖在整個沾車地區(qū)沙四上亞段相對較發(fā)育，但在不同凹陷內(nèi)特點又有所不同。北部車鎮(zhèn)凹陷內(nèi)生物碎屑灰?guī)r較少，白云巖、結(jié)晶灰?guī)r相對發(fā)育，且含膏成分較多，外部物源不充分；南部沾化凹陷內(nèi)生屑灰?guī)r、內(nèi)碎屑灰?guī)r和混積巖相對發(fā)育(圖3)，外部物源含量相對較高。這一方面說明沙四上亞段沉積時期車鎮(zhèn)凹陷水體鹽度較高，水動力條件較弱，同時也說明該時期車鎮(zhèn)凹陷的沉積環(huán)境更為封閉，注入凹陷的水流較小、陸源物質(zhì)供給較少[3,5]。分析其原因，一是車鎮(zhèn)凹陷邊界斷層持續(xù)活動，周邊隆起(如埕子口隆起)抬升，形成與外界隔絕的封閉沉積環(huán)境；二是隨著湖相的持續(xù)充填，車鎮(zhèn)凹陷的可容空間變小，河流改道，注入?yún)^(qū)域內(nèi)的水流減少。二者綜合作用的結(jié)果，導致車鎮(zhèn)凹陷較沾化等凹陷的白云巖以及石膏和鹽相對含量更高。

3　儲層特征

3.1儲集空間類型

從巖石薄片和鑄體薄片觀察看，本區(qū)碳酸鹽巖儲集空間主要有原生孔隙、次生孔隙和裂縫3種類型。

3.1.1原生孔隙

研究區(qū)原生孔隙類型主要有粒間孔、粒內(nèi)孔(生物體腔)、遮蔽孔、生物骨架孔等。其中，粒間孔隙主要發(fā)育在砂屑顆粒之間，孔壁邊緣通?？梢姍睔罨蚓Я罘浇馐涮睿紫峨m有損失，但大部分孔隙仍能保存(圖4a)。生物遮蔽孔主要見于生物碎屑灰?guī)r中，由于生物碎屑(如介殼等)的遮擋在其下方形成孔隙(圖4b)。生物體腔孔主要見于藻類或螺未被充填的體腔內(nèi)中(圖4c)，可形成較大的孔隙。生物骨架孔主要見于生物粘結(jié)白云巖中，其中藻骨架間形成骨架孔隙，孔隙較大，滲透率高，為湖相碳酸鹽巖中最優(yōu)質(zhì)的儲層(圖4d)。研究區(qū)生物碎屑灰?guī)r中還發(fā)育有泥晶晶間孔隙(1～3 μm)等原生微孔隙(圖4j)，但對儲層發(fā)育貢獻不大。

3.1.2次生孔隙

從薄片分析看，研究區(qū)內(nèi)次生孔隙主要有粒內(nèi)溶孔、鑄模孔、粒間溶孔(圖4e-f)。其中，粒內(nèi)溶孔主要見于砂屑灰?guī)r和生物灰?guī)r中，顆粒內(nèi)部物質(zhì)被溶解而形成；鑄?？字饕l(fā)育于生物碎屑灰?guī)r中，常見螺鑄模孔、介形蟲殼壁鑄模孔等；粒間溶孔主要發(fā)育于砂屑灰?guī)r中，由顆粒間膠結(jié)物被溶蝕而形成。此外，研究區(qū)生物碎屑灰?guī)r、泥晶粉砂屑灰?guī)r中發(fā)育方解石晶內(nèi)鑄?？紫?1～2 μm)(圖4k)、方解石晶間溶孔(1～3 μm)等次生微孔隙(圖4l)。

3.1.3裂縫

裂縫的存在可增加碳酸鹽巖的儲集空間和滲流能力，故對多數(shù)碳酸鹽巖儲層來講，裂縫的存在都意味著儲層總體變好，但也可能意味著非均質(zhì)程度增加。研究區(qū)主要發(fā)育構(gòu)造縫和成巖縫(圖4g-i)。構(gòu)造縫是巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下發(fā)生破裂而形成的裂縫，具有邊緣平直、縫面寬度和延伸長度較大、方向性強的特點，可作為良好的滲流通道。成巖縫主要有縫合線、層間縫、收縮縫等，具有裂縫面彎曲、形狀不規(guī)則的特點，對儲層孔隙和滲流的改善作用不大?？傮w來說，沾車地區(qū)湖相碳酸鹽巖儲層裂縫相對不發(fā)育，主要以基質(zhì)孔隙為主。

3.2物性特征

研究區(qū)沙四上亞段碳酸鹽巖儲層的平均孔隙度為4.4%～15.7%，平均滲透率為(0.095～94.87)×10-3μm2(表1)，儲層整體上具有低孔—低滲的特點。但不同碳酸鹽巖巖石類型的儲層物性又有較大差別，總體說來，以藻格架形成的礁灰?guī)r的孔隙度和滲透率明顯好于其他巖石類型，其次分別是生物碎屑灰?guī)r、砂質(zhì)灰?guī)r和白云巖。粒屑灰?guī)r和泥晶灰?guī)r儲層物性較差，僅可作為差儲層或非儲層(表1)。

3.3孔隙結(jié)構(gòu)特征

從薄片分析看，沾車地區(qū)的儲集空間有原生孔隙、次生孔隙和裂縫3種，受造礁生物、生物骨架、生物碎屑的影響，孔隙結(jié)構(gòu)多體現(xiàn)出大孔小喉、孔喉分布不均的特征，個別孔隙直徑可達2 mm，但孔隙聯(lián)通性卻各不相同。

從研究區(qū)巖心分析得到的孔隙度分布區(qū)間來看(圖5a)，多數(shù)樣品的孔隙度在10%～20%，生物灰?guī)r和礁灰?guī)r有部分孔隙度位于20%～30%，礁灰?guī)r甚至有一定比例的樣品孔隙度大于30%，展示了良好的儲集條件。而粒屑灰?guī)r和泥晶灰?guī)r樣品的主要孔隙度都在1%～5%，說明其儲集條件較差。而從滲透率分布(圖5b)看，礁灰?guī)r、白云巖和生物灰?guī)r滲透率高于10×10-3μm2的樣品占比較多，說明其喉道半徑相對較大，孔喉聯(lián)通性好；而砂質(zhì)灰?guī)r、粒屑灰?guī)r和泥晶灰?guī)r中，滲透率低于10×10-3μm2的樣品占絕大多數(shù)，除了表明其孔隙度較低、喉道半徑小外，也說明其孔隙聯(lián)通性較差。

圖4　渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段碳酸鹽巖孔隙類型a-d、j為原生孔隙；e-f、k-l為次生孔隙；g-i為裂縫

表1渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段碳酸鹽巖孔隙度和滲透率統(tǒng)計

Table 1Statistics of porosity and permeabilityof carbonate rocks within the upper section of Es4in Zhanhua-Chezhen area, Jiyang Depression, Bohai Bay Basin

巖石類型孔隙度/%樣品數(shù)/個最小值～最大值平均值主要分布滲透率/10-3μm2樣品數(shù)/個最小值～最大值平均值主要分布白云巖560.8～24.79.795～20480.009～1822.585.8﹤1生物灰?guī)r610.9～29.012.310～20490.005～17616.5﹤1礁灰?guī)r680.85～41.915.710～30540.02～68794.871～10砂質(zhì)灰?guī)r751.7～31.411.75～20720.0089～456.911.5﹤1粒屑灰?guī)r1180.3～35.26.2﹤5780.02～1195.05﹤1泥晶灰?guī)r950.3～16.64.4﹤5750.01～410.095﹤1

圖5　渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)碳酸鹽巖孔隙度和滲透率分布統(tǒng)計

從壓汞曲線分析看，生物碎屑灰?guī)r孔隙整體上偏粗且孔隙分布集中，儲集性能好,孔喉半徑集中在5.14～16.99 μm，多屬大喉孔隙結(jié)構(gòu)(圖6a)。砂質(zhì)灰?guī)r的孔喉半徑主要集中在7.4～22.83 μm，個別樣品存在大喉道孔徑(圖6b)，但非均質(zhì)性較強，孔喉半徑分布比較分散，除局部地區(qū)個別層段外，孔喉半徑總體偏低。泥灰?guī)r孔喉半徑多小于0.09 μm，孔喉半徑分布分散，不集中，儲集物性差(圖6c)。

上述研究表明，區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖儲層的好壞主要與巖石類型有很大關(guān)系?？傮w來說，礁灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r以及白云巖等儲集空間大，孔喉半徑集中，滲透能力好，是很好的儲層發(fā)育區(qū)域；泥晶灰?guī)r、粒屑灰?guī)r孔隙度相對較低，儲集空間小，孔喉半徑分散、滲流能力差，是差儲層或者非儲層發(fā)育區(qū)。

4　儲層主控因素

一般說來，由于碳酸鹽巖化學組分的不穩(wěn)定性，使得碳酸鹽巖儲層很容易受到后期成巖作用的改造，原生孔隙難以保存。因此，其儲集空間多是沉積作用與成巖作用共同作用的結(jié)果。但從巖心、巖石薄片等分析看，成巖作用對本區(qū)儲層的改造相對不強烈，儲層發(fā)育主要受沉積作用和流體滲流作用控制。主要原因在于：(1)沾車地區(qū)沙四上亞段碳酸鹽巖沉積時間比較晚，埋深適度，后期構(gòu)造活動和成巖作用不強烈，區(qū)域沒有受到強烈的抬升、淡(或鹽)水淋濾作用；(2)區(qū)域內(nèi)碳酸鹽巖白云化主要發(fā)生在同沉積期，成巖后期的白云化作用不強烈，對儲層影響不大。

綜上所述，區(qū)內(nèi)沙四上亞段碳酸鹽巖儲層發(fā)育最主要的控制因素是沉積環(huán)境，構(gòu)成了區(qū)內(nèi)儲層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，而壓實、膠結(jié)和溶蝕等成巖作用對儲層的改造起到了一定影響，或許能在局部地區(qū)成為主導因素，但對全區(qū)不具有決定性的影響。進一步分析看，水動力作用相對較強、氧氣充足、氣候暖和、適合于造礁生物(本區(qū)主要為枝管藻)生長的沉積環(huán)境(主要為生物礁)儲層發(fā)育最好，它們一般都發(fā)育在義和莊凸起南部、東部的陡坡帶(如深4和義東301井等)，與斷層的發(fā)育密切相關(guān)；而受波浪、潮汐作用攪動強烈的淺水環(huán)境，如淺灘、壩、混合坪等環(huán)境，造礁生物的生長受到限制，但沉積了許多分選較好的碎屑和顆粒(如生物碎屑、內(nèi)碎屑和鮞粒等)，儲層相對發(fā)育，并主要分布在陳家莊凸起北部及義和莊凸起北部的緩坡帶；而礁灘間、灰泥坪、湖灣和半深湖等區(qū)域，多發(fā)育泥晶灰?guī)r、粒屑灰?guī)r等，為差儲層、非儲層發(fā)育相帶，主要分布在礁、灘之間或者湖灣和半深水地區(qū)，水流比較平靜，碎屑分選不明顯，導致其儲集條件較差(圖7)。

圖6　渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段碳酸鹽巖孔喉半徑分布直方圖

圖7　渤海灣盆地濟陽坳陷沾車地區(qū)沙四上亞段碳酸鹽巖沉積相平面分布

5　結(jié)論

(1)沾車地區(qū)沙四上亞段碳酸鹽巖儲層巖石類型多，主要有灰?guī)r、白云巖和混積巖3大類?；?guī)r以內(nèi)碎屑灰?guī)r為主，少量生物碎屑灰?guī)r；白云巖有藻(格架)白云巖、細—微晶白云石，以結(jié)晶白云巖為主，少量藻格架白云巖；混積巖以砂質(zhì)灰?guī)r和核形石砂質(zhì)灰?guī)r為主，主要分布在緩坡帶近物源的陳家莊凸起北坡。其中生物碎屑灰?guī)r、枝管藻礁灰?guī)r、白云巖都是良好儲層，粒屑灰?guī)r和泥晶灰?guī)r儲集性能較差。

(2)從儲層孔隙結(jié)構(gòu)和物性分析看，區(qū)內(nèi)礁灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r以及白云巖孔隙比較發(fā)育，儲集空間大，孔喉半徑集中，滲透能力好，為優(yōu)質(zhì)—較好儲層，是有利油氣勘探目標；泥晶灰?guī)r、粒屑灰?guī)r孔隙度相對較低，儲集空間小，孔喉半徑分散、滲流能力差，是差儲層或者非儲層，勘探潛力較低。

(3)對于沾車地區(qū)沙四上亞段的湖相碳酸鹽巖來說，沉積古地理環(huán)境是控制儲層發(fā)育的關(guān)鍵因素。成巖作用相對較弱，膠結(jié)作用和溶解作用在局部地區(qū)可對儲層進行改造。

(4)從沉積相帶來看，義和莊凸起周邊沙四上亞段碳酸鹽巖儲層較為發(fā)育，但以南部、東部的枝管藻礁、生物碎屑灘以及北部的生物碎屑灘最好，其次是晚期的白云巖(主要分布于車鎮(zhèn)凹陷)。

(5)受沉積和成巖作用，特別是膠結(jié)、溶蝕和白云化等成巖作用的影響，碳酸鹽巖可在非構(gòu)造高部位或斷層帶等局部地區(qū)形成良好儲集空間，并聚集成藏，具有隱蔽特征的礁、灘等為有利勘探目標。

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(編輯徐文明)

Characteristics of lacustrine carbonate rocks within the upper section of the fourth member of Shahejie Formation in Zhanhua-Chezhen area,Jiyang Depression, Bohai Bay Basin

Bi Caiqin1, Zhu Qiang2,Hu Zhifang1, Lin Hongmei3, Shi Quanqing3, Hao Yunqing4, Xu Yinbo1

(1.OilandGasSurvey,ChinaGeologicalSurvey,Beijing100029,China;2.SINOPECInternationalPetroleumExplorationandProductionCorporation,Ltd.,Beijing100083,China;3.PetroleumExplorationandProductionResearchInstitute,SINOPECShengliOilfield,Dongying,Shandong257015,China;4.SINOPECPetroleumExplorationandProductionResearchInstitute,Beijing100083,China)

Lacustrine carbonate rocks of the upper section of the fourth member of Shahejie Formation (Es4) are extensive around the Yihezhuang high in the Zhanhua-Chezhen area in the Jiyang Depression, Bohai Bay Basin. With a great number of oil reservoir discoveries and plenty of drilling data, it has become an ideal location for lacustrine carbonate reservoir study. The carbonate rocks mainly include limestones (internal debris limestones, bioclastic limestones, composite granular limestones and micritelimestones), dolomites (mainly crystalline dolomites, including algaldolomites, algalframework dolomites and so on) and mixed ones (carbonate and clastic rocks). Primary pores, secondary pores and fractures are the main pore types in the reservoir. Both porosity and permeability are low. Reservoir physical properties areclosely related to rock type. Sedimentary environment determines reservoir quality. Compaction, cementation and dissolution deform the reservoir. The sedimentary paleogeographic environmentis a main controlling factor. Reservoirs are most favorable onthe steep slope in the south and east of Yihezhuang high, less favorable on the gentle slope in the north of Chenjiazhuang and Yihezhuang highs, and poor or unfavorable between the reef and beach or in lake and semi-deep water areas.

reservoir characteristics; lacustrine carbonates; upper section of fourth member of Shahejie Formation; Zhanhua-Chezhen area; Jiyang Depression; Bohai Bay Basin

2016-10-25；

2017-02-15。

畢彩芹(1972—)，女，碩士，高級工程師，從事油氣、煤層氣基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查與研究工作。E-mail:1335650206@qq.com。

國家自然科學基金項目( 41072096)和國家科技重大專項( 2011ZX05006-001)資助。

1001-6112(2017)02-0203-10

10.11781/sysydz201702203

TE122.23

A