珠江口盆地東部地區(qū)不同地溫梯度下儲(chǔ)層特征響應(yīng)關(guān)系*

張 麗 陳淑慧

(1.中海石油(中國)有限公司深圳分公司 廣東深圳 518000; 2.中海石油深海開發(fā)有限公司 廣東深圳 518000)

珠江口盆地東部地區(qū)不同地溫梯度下儲(chǔ)層特征響應(yīng)關(guān)系*

張 麗1,2陳淑慧1，2

(1.中海石油(中國)有限公司深圳分公司 廣東深圳 518000; 2.中海石油深海開發(fā)有限公司 廣東深圳 518000)

珠江口盆地東部地區(qū)從北往南，地溫梯度整體升高，不同地溫梯度范圍的儲(chǔ)層物性隨埋深變化趨勢(shì)不同，低孔低滲深度下限差異明顯。在大量鑄體薄片和巖心分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合掃描電鏡、X-衍射、壓汞測(cè)試等資料，開展該地區(qū)不同地溫梯度下的儲(chǔ)層特征響應(yīng)研究，結(jié)果表明：①高地溫梯度下壓實(shí)強(qiáng)度高、速率快、壓實(shí)減孔效應(yīng)明顯。②高地溫梯度下成巖演化快，成巖作用復(fù)雜，鐵白云石等晚期膠結(jié)物類型多，淺埋藏條件下長石等易溶顆粒已不完全溶解并伴隨高嶺石的沉淀，高嶺石伊利石化深度淺。③高地溫梯度導(dǎo)致的成巖演化的加速最終使砂巖儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)多為小孔細(xì)喉型。④不同地溫梯度地區(qū)低孔低滲的埋深界線不同，低地溫梯度區(qū)為4 600 m，中低地溫梯度區(qū)為3 500～4 000 m，中高和高地溫梯度區(qū)分別為3 200和2 600 m。⑤低地溫梯度區(qū)中深部儲(chǔ)層甜點(diǎn)尋找方向?yàn)樵汲练e條件優(yōu)、成分和結(jié)構(gòu)成熟度高的中粗粒以上粒級(jí)砂巖，抗壓實(shí)能力強(qiáng)，可保存較多的原生孔；而超壓保護(hù)、有效次生孔隙發(fā)育和早期烴類充注可成為高溫盆地中深層儲(chǔ)層甜點(diǎn)的有利條件。

珠江口盆地東部地區(qū)；地溫梯度；儲(chǔ)層特征；響應(yīng)關(guān)系；低孔低滲；埋深界線

前人通過開展不同地溫梯度(Geothermal Gradient，下文簡稱G)與砂巖孔隙度關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)地溫場對(duì)孔隙度有明顯的控制作用，如孔隙度為10%～15%的地層在2～4 ℃/100 m地溫梯度范圍內(nèi)其深度差異可達(dá)2.5～3.0 km[1]。在地溫梯度較低的盆地和地區(qū)，砂巖孔隙度衰減較緩慢，有效儲(chǔ)層一般分布較深，高溫場盆地則反之。例如，塔里木盆地地溫梯度在2.0～2.2 ℃/100 m之間，屬于低溫冷盆，主要油氣儲(chǔ)集層埋深都在3 500 m以下，甚至達(dá)到近6 000 m；而松遼盆地主要生、產(chǎn)油區(qū)現(xiàn)今平均地溫梯度為4.2 ℃/100 m，是中國大型盆地中地溫梯度較高分布區(qū)之一，主力油層埋深在1 000～2 500 m之間[2-4]，其中徐家圍子斷陷為松遼盆地深層最大的含氣斷陷，其高地溫梯度區(qū)安達(dá)-升平隆起帶和徐東斜坡帶砂巖儲(chǔ)層成巖作用較強(qiáng)，勘探深度下限分別為2 500 m和2 600 m，而中地溫梯度區(qū)徐東坳陷和徐西坳陷成巖作用較弱，勘探深度下限分別為3 100 m和2 700 m[5]。

受新生代巖石圈拉張減薄產(chǎn)生的熱異常影響，珠江口盆地南部深水區(qū)基底熱流值高于北部淺水區(qū)[6-7]，由北往南(從陸架到陸坡方向)地溫梯度整體升高(圖1)，不同地溫梯度范圍的儲(chǔ)層物性隨埋深變化趨勢(shì)不同，低孔低滲深度下限差異明顯。

圖1 珠江口盆地東部地區(qū)地溫梯度分布Fig.1 Distribution of geothermal gradient in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

本文在大量鑄體薄片和巖心分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用掃描電鏡、X-衍射和壓汞測(cè)試等實(shí)驗(yàn)手段，開展了該地區(qū)不同地溫梯度與儲(chǔ)層特征響應(yīng)關(guān)系的研究，分析了不同地溫梯度儲(chǔ)層甜點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)下限，探討了低、高地溫梯度中深部儲(chǔ)層甜點(diǎn)勘探方向。

1 物性特征

通過對(duì)珠江口盆地東部地區(qū)70口井4 000多個(gè)樣品的實(shí)測(cè)物性數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(高地溫梯度區(qū)數(shù)據(jù)點(diǎn)受深層樣品條件限制，僅限于埋深3 200 m之上)，結(jié)果顯示不同地溫梯度下儲(chǔ)層物性垂向變化趨勢(shì)不同，低孔低滲儲(chǔ)層的深度下限差異明顯(圖2)，其中G<4 ℃/100 m、4 ℃/100 m≤G<4.5 ℃/100 m、G≥4.5℃/100 m的低孔低滲儲(chǔ)層深度點(diǎn)分別為4 000、2 600和2 300 m。G≥4.5 ℃/100 m的砂巖儲(chǔ)層在埋深超過2 600 m時(shí)滲透率快速下降至1 mD以下，屬于超低滲，甚至非滲儲(chǔ)層；4 ℃/100 m≤G<4.5 ℃/100 m的砂巖儲(chǔ)層在埋深超過3 200 m時(shí)滲透率下降至10 mD以下，仍存在特低滲儲(chǔ)層；G<4 ℃/100 m的砂巖儲(chǔ)層在埋深5 000 m附近仍可見到低滲儲(chǔ)層。

圖2 珠江口盆地東部地區(qū)不同地溫梯度范圍儲(chǔ)層孔隙度、滲透率與埋深關(guān)系Fig.2 Plot of porosity，permeability vs.burial depth under different geothermal gradients in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

2 地溫梯度與儲(chǔ)層特征響應(yīng)關(guān)系

2.1 壓實(shí)作用差異

對(duì)研究區(qū)不同地溫梯度下砂巖的顆粒接觸關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(在挑選樣品時(shí)，對(duì)粒度級(jí)別在極細(xì)粒及以下、泥雜基含量高、膠結(jié)作用強(qiáng)烈的砂巖數(shù)據(jù)都進(jìn)行了剔除，下同)，發(fā)現(xiàn)在相同埋深范圍內(nèi)，地溫梯度越高，顆粒接觸關(guān)系越緊密，以線接觸為主的區(qū)域占比越高，表明高地溫梯度區(qū)的壓實(shí)強(qiáng)度更高(圖3)。其中，G≥4.5 ℃/100 m和4 ℃/100 m≤G<4.5 ℃/100 m的砂巖分別在埋深2 500～3 000 m和3 000～3 500 m的區(qū)間內(nèi)即不存在以點(diǎn)接觸為主的區(qū)域，而G<4 ℃/100 m的砂巖在埋深3 500～4 000 m仍存在點(diǎn)接觸。

垂向上，隨著埋深增加，上覆壓力不斷增強(qiáng)，壓實(shí)程度不斷增加，砂巖顆粒接觸關(guān)系從點(diǎn)接觸到線接觸，甚至凹凸接觸，其中線接觸代表了較強(qiáng)的壓實(shí)作用，G≥4.5 ℃/100 m、4 ℃/100 m≤G<4.5 ℃/100 m和G<4 ℃/100 m的線接觸集中出現(xiàn)的深度點(diǎn)分別為埋深2 300、2 500和3 000 m(圖4)，說明高地溫梯度區(qū)砂巖壓實(shí)速率快。

根據(jù)上述現(xiàn)象，選取不同埋深范圍不同地溫梯度的井進(jìn)行儲(chǔ)層孔隙演化分析[8]，結(jié)果表明地溫梯度越高，儲(chǔ)層壓實(shí)減孔效應(yīng)越明顯，其中3 ℃/100 m≤G<4 ℃/100 m、4≤G<4.5 ℃/100 m和G≥4.5 ℃/100 m時(shí)壓實(shí)剩余粒間孔隙度為±10%所對(duì)應(yīng)的埋深分別為4 000、3 000和2 500 m(圖5)。

圖3 珠江盆地東部地區(qū)相同埋深范圍內(nèi)不同地溫梯度下砂巖壓實(shí)強(qiáng)度對(duì)比Fig.3 Comparison of compaction strength under different geothermal gradients in the same burial depth range in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

圖4 珠江盆地東部地區(qū)不同地溫梯度范圍內(nèi)砂巖顆粒接觸關(guān)系Fig.4 Particle contact relationships under different geothermal gradients in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

2.2 成巖階段差異

根據(jù)碎屑巖成巖階段劃分標(biāo)準(zhǔn)[9]，利用地化參數(shù)、伊蒙混層比、自生粘土礦物產(chǎn)狀、溶蝕作用對(duì)象及規(guī)模、接觸關(guān)系及孔隙類型等指標(biāo)進(jìn)行綜合判斷，研究區(qū)G<4 ℃/100 m的儲(chǔ)層在埋深3 000 m時(shí)的鏡質(zhì)體反射率(Ro)多大于0.5%，普遍進(jìn)入中成巖階段；而G≥4 ℃/100 m的儲(chǔ)層成巖演化速度快，埋深2 000 m時(shí)已處于中成巖期。中成巖期各類成巖作用活躍且復(fù)雜，高地溫梯度下成巖演化快，在埋深較淺時(shí)即進(jìn)入中成巖階段，首先表現(xiàn)為在埋深超過2 000 m時(shí)粒間孔快速減少，而溶蝕孔增加，儲(chǔ)層的孔隙類型以粒間溶孔和長石、巖屑等易溶顆粒的粒內(nèi)溶孔或鑄膜孔為主，且伴隨著其產(chǎn)物高嶺石的沉淀(圖6a～d)。

圖5 珠江盆地東部地區(qū)儲(chǔ)層壓實(shí)損失孔隙度、壓實(shí)剩余粒間孔隙度與埋深關(guān)系Fig.5 Plot of porosity loss by compaction,remaining intergranular porosity vs.burial depth in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

值得注意的是，高嶺石含量并不與次生孔隙峰值完全對(duì)應(yīng)，而是出現(xiàn)了急劇下降的現(xiàn)象，G≥4.5 ℃/100 m、4 ℃/100 m≤G<4.5 ℃/100 m和G<4 ℃/100 m時(shí)高嶺石含量急劇減少的界線分別為埋深2 300、2 600和3 500 m(圖7)。以G<4 ℃/100 m為例，根據(jù)Ro縱向變化規(guī)律，埋深在3 500 m時(shí)儲(chǔ)層已進(jìn)入中成巖A2期，地層溫度為120～140 ℃，而有機(jī)酸保存的最佳溫度為80～120 ℃[10]，因此，有機(jī)酸濃度的降低使得長石溶解形成的產(chǎn)物高嶺石含量也隨之減少，更為重要的是當(dāng)溫度超過120 ℃時(shí)，高嶺石會(huì)發(fā)生向伊利石的轉(zhuǎn)化而導(dǎo)致高嶺石含量急劇減少。以G≥4.5 ℃/100 m和4 ℃/100 m≤G<4.5 ℃/100 m計(jì)算埋深2 300和2 600 m的地層溫度也正好在120 ℃附近，這些都說明高嶺石含量急劇減少的原因主要與有機(jī)酸濃度的降低和高嶺石的伊利石化有關(guān)。

此外，高地溫梯度區(qū)儲(chǔ)層在埋深2 000～3 000 m時(shí)鐵方解石、白云石和鐵白云石等中晚期膠結(jié)類型和含量增多，而仍處于早成巖B期的低地溫梯度區(qū)儲(chǔ)層的膠結(jié)類型則為方解石、菱鐵礦和黃鐵礦等早期膠結(jié)物(圖8)。

2.3 孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)比

不同地溫梯度儲(chǔ)層存在差異化成巖作用，對(duì)孔隙結(jié)構(gòu)也必然存在影響。本次選取研究區(qū)W3-2井漸新統(tǒng)珠海組和P35-2D井中新統(tǒng)珠江組進(jìn)行對(duì)比，二者均為陸架邊緣三角洲環(huán)境，沉積條件相近，成分和結(jié)構(gòu)成熟度較高。

W3-2井漸新統(tǒng)珠海組埋深小，但地溫梯度高(4.73 ℃/100 m)，Ro為0.63%～0.74%，處于中成巖A1晚期，并已進(jìn)入了A2期，顆粒之間以點(diǎn)-線和線接觸為主(圖6e)，壓實(shí)作用較強(qiáng)，膠結(jié)類型雜多，包括各類碳酸鹽礦物、高嶺石、粘土礦物和黃鐵礦，粘土礦物主要為伊蒙混層和伊利石。鏡下薄片和掃描電鏡觀察，其主要的成巖作用演化序列為長石的溶蝕及其產(chǎn)物高嶺石的沉淀→高嶺石向伊利石的轉(zhuǎn)化→晚期鐵白云石膠結(jié)長石、高嶺石產(chǎn)出，孔隙類型以鑄膜孔和粒間溶孔為主，粒間孔不發(fā)育(圖6f～h)。壓汞測(cè)試結(jié)果顯示，其孔隙結(jié)構(gòu)為小孔細(xì)喉型，滲透率低(圖9)。

而P35-2D井中新統(tǒng)珠江組埋深大，但地溫梯度低(3.88 ℃/100 m)，Ro為0.50%～0.66%，仍處于中成巖A1期，顆粒之間均為點(diǎn)-線接觸，壓實(shí)作用中等，膠結(jié)類型簡單，以高嶺石膠結(jié)為主，粘土礦物類型為分散充填于粒間的伊蒙混層和高嶺石，孔隙發(fā)育，以三角形和不規(guī)則狀的原生粒間孔為主，連通性較好，其次為溶蝕孔和高嶺石晶間孔(圖6i～k)。壓汞測(cè)試結(jié)果顯示，其孔隙結(jié)構(gòu)為大孔粗喉型，滲透率高(圖9)。

(a)長石發(fā)生溶解形成長石粒內(nèi)溶孔(A)，高嶺石呈鱗片狀充填粒間(B),L28-2井，埋深2 497.8 m；(b)見長石顆粒溶蝕強(qiáng)烈，形成粒內(nèi)溶孔，L28-2井，埋深2 537.3 m；(c)長石發(fā)生溶蝕，產(chǎn)物高嶺石原地沉淀，W3-2井，埋深2 673.2 m；(d)鉀長石(Or)沿解理溶蝕，產(chǎn)生粒內(nèi)微孔隙，W3-2井，埋深2 440.3 m；(e)中粒為主，線接觸，粒間孔不發(fā)育，W3-2井,埋深2 794.7 m；(f)長石的溶蝕及其產(chǎn)物高嶺石沉淀，鑄?？住⒘ｉg溶蝕孔發(fā)育，W3-2井,埋深2 794.7 m；(g)鱗片狀高嶺石向絲片狀伊利石轉(zhuǎn)化，W3-2井,埋深2 528.4 m；(h)晚期鐵白云石膠結(jié)長石、高嶺石產(chǎn)出，W3-2井,埋深2 794.7 m；(i)中粒為主，點(diǎn)-線接觸，原生粒間孔(三角形和不規(guī)則狀)較發(fā)育，P35-2D井,埋深3 355.28 m；(j)溶蝕孔和高嶺石晶間孔，P35-2D井,埋深3 355.28 m；(k)粒間高嶺石、片狀伊蒙混層分散充填于粒間，孔隙發(fā)育，P35-2D井,埋深3 355.28 m。圖6 珠江口盆地東部地區(qū)砂巖儲(chǔ)層顯微特征Fig.6 Microscopic characteristics of sandstone reservoir in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

圖7 珠江盆地東部地區(qū)儲(chǔ)層粘土礦物相對(duì)含量與埋深關(guān)系Fig.7 Plot of relative amounts of clay minerals vs.burial depth in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

圖8 珠江盆地東部地區(qū)儲(chǔ)層不同地溫梯度范圍的膠結(jié)類型Fig.8 Types of cement under different geothermal gradients in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

圖9 珠江盆地東部地區(qū)W3-2井珠海組及P35-2D井珠江組儲(chǔ)層孔隙分布Fig.9 Pore distribution of Zhuhai Formation in W3-2 and Zhujiang Formation in P35-2D in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

因此，該地區(qū)高地溫梯度下成巖演化快，各類成巖作用復(fù)雜，致使砂巖儲(chǔ)層在較強(qiáng)的壓實(shí)作用下孔隙體積快速減少，長石的不完全溶蝕及其產(chǎn)物高嶺石的沉淀使孔隙微孔化，鱗片狀高嶺石向絲縷狀、片狀伊利石的加速轉(zhuǎn)化縮小孔喉半徑，晚期鐵白云石等的膠結(jié)進(jìn)一步堵塞孔隙和喉道，最終導(dǎo)致砂巖儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)明顯變差，多為小孔細(xì)喉型。

3 地溫梯度與儲(chǔ)層甜點(diǎn)經(jīng)濟(jì)深度

上述分析表明，地溫梯度對(duì)珠江口盆地東部地區(qū)儲(chǔ)層砂巖的成巖演化和孔隙結(jié)構(gòu)的影響明顯，最終造成儲(chǔ)層物性的差異。通過對(duì)研究區(qū)不同地溫梯度區(qū)儲(chǔ)層孔隙度和滲透率與埋深關(guān)系的統(tǒng)計(jì)(圖10、11)，確定出不同地區(qū)儲(chǔ)層甜點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)下限。其中，珠一坳陷西江主洼由于其相對(duì)厚的地殼、相對(duì)不活躍的基底構(gòu)造活動(dòng)以及缺乏隔熱性能好的蓋層，造成其地溫梯度相比周圍地區(qū)低，為2.62 ℃/100 m[11]，其低孔低滲界線為埋深4 600 m；中低地溫梯度區(qū)的恩平(3.35 ℃/100 m)、惠州(3.38 ℃/100 m)和陸豐凹陷(3.12 ℃/100 m)的低孔低滲界線分別為埋深3 500、3 700和4 000 m；中高地溫梯度區(qū)(番禺低隆起)和高地溫梯度區(qū)(白云凹陷深水區(qū))的低孔滲界線分別為埋深3 200 m和2 600 m。

圖10 珠江口盆地東部地區(qū)不同地溫梯度區(qū)儲(chǔ)層孔隙度與埋深關(guān)系Fig.10 Plot of porosity vs.burial depth in area under different geothermal gradients in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

圖11 珠江口盆地東部地區(qū)不同地溫梯度區(qū)儲(chǔ)層滲透率與埋深關(guān)系Fig.11 Plot of permeability vs.burial depth in area under different geothermal gradients in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

因此結(jié)合前人研究成果[12-20]，認(rèn)為珠江口盆地東部地區(qū)低、高地溫梯度區(qū)中深部儲(chǔ)層尋找方向不同，低地溫梯度區(qū)在埋深4 000 m之下仍大有可為，應(yīng)重點(diǎn)尋找原始沉積條件優(yōu)、成分和結(jié)構(gòu)成熟度高的中粗粒砂巖，其抗壓實(shí)能力強(qiáng)，可保存較多原生孔。如F14構(gòu)造，其儲(chǔ)層為相對(duì)遠(yuǎn)源、水動(dòng)力強(qiáng)的河道主體中粗粒巖屑石英砂巖，分選中等、泥質(zhì)含量低、膠結(jié)弱、粒間孔發(fā)育，孔隙結(jié)構(gòu)為大孔粗喉型，產(chǎn)油量可達(dá)206 m3/d。而高地溫梯度區(qū)特別是G≥4.5 ℃/100 m的儲(chǔ)層在埋深2 300 m之下其物性迅速變差，僅發(fā)育好的沉積相帶并不足夠，超壓保護(hù)、有效次生孔隙發(fā)育和早期烴類充注可成為中深部儲(chǔ)層甜點(diǎn)的有利條件。

4 結(jié)論

1) 珠江口盆地東部地區(qū)地溫梯度與儲(chǔ)層特征響應(yīng)關(guān)系表現(xiàn)為：①高地溫梯度下壓實(shí)強(qiáng)度高、速率快、壓實(shí)減孔效應(yīng)明顯；②高地溫梯度下成巖演化快且復(fù)雜，導(dǎo)致淺埋藏時(shí)長石等易溶顆粒的不完全溶解并伴隨高嶺石沉淀，高嶺石伊利石化深度變淺，鐵白云石等晚期膠結(jié)物類型多；③高地溫梯度下成巖演化的加速使孔隙結(jié)構(gòu)多為小孔細(xì)喉型。

2) 珠江口盆地東部地區(qū)不同地溫梯度區(qū)儲(chǔ)層低孔低滲埋深下限不同，低地溫梯度區(qū)(西江凹陷)為4 600 m，中低地溫梯度區(qū)(恩平、惠州和陸豐凹陷)為3 500～4 000 m，中高地溫梯度區(qū)(番禺低隆起)和高地溫梯度區(qū)(白云凹陷深水區(qū))分別為3 200 m和2 600 m。

3) 珠江口盆地東部地區(qū)低地溫梯度區(qū)中深部儲(chǔ)層甜點(diǎn)應(yīng)尋找原始沉積條件優(yōu)、成分和結(jié)構(gòu)成熟度高的中粗粒及以上粒級(jí)砂巖。而高地溫梯度區(qū)特別是地溫梯度大于4.5 ℃/100 m的儲(chǔ)層在埋深2 300 m之下其物性迅速變差，超壓保護(hù)、有效次生孔隙和早期烴類充注可成為中深部儲(chǔ)層甜點(diǎn)的有利條件。

[1] 壽建峰，朱國華.砂巖儲(chǔ)層孔隙保存的定量預(yù)測(cè)研究[J].地質(zhì)科學(xué)，1998，33(2):244-250.SHOU Jianfeng,ZHU Guohua.Study on quantitative prediction of porosity preservation in sandstone reservoirs[J].Chinese Journal of Geology,1998，33(2):244-250.

[2] 劉震，朱文奇，孫強(qiáng).中國含油氣盆地地溫-地壓系統(tǒng)[J].石油學(xué)報(bào)，2012，33(1)：1-17.LIU Zhen,ZHU Wenqi,SUN Qiang.Characteristics of geotemperature-geopressure systems in petroliferous basins of China[J].Acta Petrolei Sinica,2012,33(1):1-17.

[3] 顧家裕，寧從前，賈進(jìn)華.塔里木盆地碎屑巖優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層特征及成因分析[J].地質(zhì)論評(píng)，1998，44(1)：83-89.GU Jiayu,NING Congqian,JIA Jinhua.High-quality reservoir features and genetic analysis of clastic rocks in the Tarim Basin[J].Geological Review,1998,44(1):83-89.

[4] 林潼，李文厚，孫平，等.新疆準(zhǔn)噶爾盆地南緣深層有利儲(chǔ)層發(fā)育的影響因素[J].地質(zhì)通報(bào)，2013，32(9)：1461-1470.LIN Tong,LI Wenhou,SUN Ping,et al.Factors influencing deep favorable reservoirs on the southern margin of Junggar Basin,Xinjiang Province[J].Geological Bulletin of China,2013,32(9):1461-1470.

[5] 孟元林，胡安文，喬德武，等.松遼盆地徐家圍子斷陷深層區(qū)域成巖規(guī)律和成巖作用對(duì)致密儲(chǔ)層含氣性的控制[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2012，86(2)：325-334.MENG Yuanlin,HU Anwen,QIAO Dewu,et al.Regional diagenetic law and control of diagenesis over gas-bearing capacity of tight reservoirs in deep Xujiaweizi fault depression,Songliao basin[J].Acta Geologica Sinica,2012,86(2):325-334.

[6] 米立軍，袁玉松，張功成，等.南海北部深水區(qū)地?zé)崽卣骷捌涑梢騕J].石油學(xué)報(bào)，2009，30(1)：27-32.MI Lijun,YUAN Yusong,ZHANG Gongcheng,et al.Characteristic and genesis of geothermal field in deep-water area of the northern South China Sea[J].Acta Petrolei Sinica,2009,30(1):27-32.

[7] 米立軍，柳保軍，何敏，等.南海北部陸源白云深水區(qū)油氣地質(zhì)特征及勘探方向[J].中國海上油氣，2016，28(2)：10-22.DOI：10.11935/j.issn.1673-1506.2016.02.002.MI Lijun,LIU Baojun,HE Min,et al.Petroleum geology characteristics and exploration direction in Baiyun deep water area,northern continental margin of the South China Sea[J].China Offshore Oil and Gas,2016,28(2):10-22.DOI：10.11935/j.issn.1673-1506.2016.02.002.

[8] 王瑞飛，沈平平，趙良金.深層儲(chǔ)集層成巖作用及孔隙演化定量模型：以東濮凹陷文東油田沙三段儲(chǔ)集層為例[J].石油勘探與開發(fā)，2011，38(5)：552-559.WANG Ruifei,SHEN Pingping,ZHAO Liangjin.Diagenesis of deep sandstone reservoirs and a quatitative model of porosity evolution:taking the third member of Shahejie Formation in the Wendong Oilfield,Dongpu Sag,as an example[J].Petroleum Exploration and Development，2011，38(5)：552-559.

[9] 石油地質(zhì)勘探專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).SY/T 5477—2003 碎屑巖成巖階段劃分[S].北京：石油工業(yè)出版社，2003.Professional Standardization Committee of Petroleum Geological Exploration.SY/T 5477—2003 The division of diagenetic stages in clastic rocks[S].Beijing:Petroleum Industry Press,2003.

[10] SURDAM R C,BOESE S W,CROSSEY G J.The chemistry of secondary porosity[J].AAPG Memoir,1984,37:127-151.

[11] 杜家元，施和生，朱明，等.西江主洼相對(duì)低地溫條件下油氣成藏特征和勘探潛力分析[J].中國海上油氣，2008，20(5)：287-292.DU Jiayuan,SHI Hesheng,ZHU Ming,et al.An analysis of hydrocarbon accumulation and exploration potential under a lower geothermal condition in Xijiang sag[J].China Offshore Oil and Gas,2008,20(5):287-292.

[12] 呂孝威，張哨楠，伏美燕，等.鶯歌海盆地東方區(qū)黃流組高溫超壓砂巖儲(chǔ)集層發(fā)育機(jī)理[J].新疆石油地質(zhì)，2014，35(1):52-58.Lü Xiaowei,ZHANG Shaonan,FU Meiyan,et al.The mechanism of high-temperature and overpressure sandstone reservior development of Huangliu formation in Dongfang area of Yinggehai basin[J].Xinjiang Petroleum Geology，2014，35(1):52-58.

[13] 謝玉洪，李緒深，童傳新.鶯歌海盆地中央底辟帶高溫高壓天然氣富集條件、分布規(guī)律和成藏模式[J].中國海上油氣，2015，27(4)：1-12.DOI:10.11935/j.issn.1673-1506.2015.01.001.XIE Yuhong,LI Xushen,TONG Chuanxin.High temperature and high pressure gas enrichment condition,distribution law and accumulation model in central diapir zone of Yinggehai basin[J].China Offshore Oil and Gas,2015,27(4):1-12.DOI:10.11935/j.issn.1673-1506.2015.01.001.

[14] 尤麗，張迎朝，李才，等.文昌10區(qū)珠海組低滲儲(chǔ)層“甜點(diǎn)”控制因素[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，38(3):18-31.YOU Li,ZHANG Yingzhao,LI Cai,et al.Factors of controlling the distribution of the low permeability reservoir “sweet spots” from Zhuhai formation of Wenchang 10 area[J].Journal of Northeast Petroleum University,2004,38(3):18-31.

[15] 尤麗.文昌區(qū)與東方區(qū)低滲儲(chǔ)層特征及“甜點(diǎn)”控制因素[R].中海石油(中國)有限公司湛江分公司，2014.YOU Li.Factors of controlling the distribution of the low permeability reservoir “sweet spots” in Wenchang and Dongfang area[R].Zhanjiang Branch of CNOOC Ltd.,2014.

[16] 龐雄，陳長民，彭大鈞，等.南海珠江深水扇系統(tǒng)及油氣[M].北京：科學(xué)出版社，2007.PANG Xiong,CHEN Changmin,PENG Dajun,et al.The pearl river deep-water fan system & petroleum in South China Sea[M].Beijing:Science Press,2007.

[17] 龐雄，施和生，朱明，等.再論白云深水區(qū)油氣勘探前景[J].中國海上油氣，2014，26(3)：23-29.PANG Xiong,SHI Hesheng,ZHU Ming,et al.A further discussion on the hydrocarbon exploration potential in Baiyun deep water area[J].China Offshore Oil and Gas,2014,26(3):23-29.

[18] BLOCH S,LANDER R H,BONNELL L.Anomalously high porosity and permeability in deeply buried sandstone reservoirs:origin and predictability[J].AAPG Bulletin,2002,86(2):301-328.

[19] 吳富強(qiáng)，寧興賢.影響渤南洼陷深部儲(chǔ)層次生孔隙形成的因素及其作用[J].沉積與特提斯地質(zhì)，2004，24(2):76-82.WU Fuqiang,NING Xingxian.The controlling factors and processes for the formation of the secondary porosity of the deep-seated reservoir rocks in the Bonan depression,Shandong[J].Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2004，24(2):76-82.

[20] 翟普強(qiáng)，朱俊章.白云深水區(qū)高地溫背景油氣成藏綜合分析[C]∥第十七屆中國科協(xié)年會(huì)-分9.南海深水油氣勘探開發(fā)技術(shù)研討會(huì)論文集.2015.ZHAI Puqiang,ZHU Junzhang.Comprehensive analysis of hydrocarbon accumulation in the high geothermal background of Baiyun deep water area[C]∥The 17th annual meeting of the China Association for science and technology-9.South China Sea deep water oil and gas exploration and development technology Symposium.2015.

(編輯：馮 娜)

Reservoir property response relationship under different geothermal gradients in the eastern area of the Pearl River Mouth basin

ZHANG Li1，2CHEN Shuhui1，2

(1.ShenzhenBranchofCNOOCLtd.,Shenzhen,Guangdong518000,China； 2.CNOOCDeepwaterDevelopmentLtd.,Shenzhen,Guangdong518000,China)

The overall geothermal gradient of the eastern area in the Pearl River Mouth basin increases from the north to the south.The variation trend of reservoir physical property with burial depth in different geothermal gradients is different, and the difference of the maximum depth limit of low porosity and permeability reservoir is distinct.Based on abundant casting thin sections and core analysis, combining data of SEM, XRD and mercury injection etc., reservoir property responses under different geothermal gradients are carried out in the research area.The results show that: ①under high geothermal gradient, compaction strength is stronger, rate is higher, and porosity loss by compaction is more obvious; ②diagenetic evolution is faster and more complex under high geothermal gradient, resulting in more late cements such as ankerite, incomplete dissolution of soluble granules such as feldspar and kaolinite precipitation at shallow burial depth, as well as the conversion from kaolinite to illite; ③acceleration of diagenetic evolution resulted from high geothermal gradient causes pore structure poorer, usually fine pore throat; ④the burial depths of low porosity and low permeability reservoirs vary with geothermal gradients.The depths are 4 600 m, 3 500～4 000 m, 3 200 m and 2 600 m under low, low-medium, high-medium and high thermal gradients, respectively; ⑤medium-coarse sandstone with superior original deposition condition and high maturity of composition and texture in the deep reservoir under low geothermal gradient is sweet spot for exploration because more primary pores are kept due to its strong compaction resistance, while overpressure protection, effective secondary pore development, and early hydrocarbon charging are favorable conditions for medium-deep sweet spot in the high geothermal basin.

eastern area of the Pearl River Mouth basin; geothermal gradient; reservoir property; response relationship; low porosity and low permeability; burial depth boundary

張麗，女，工程師，2013年畢業(yè)于中山大學(xué)，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)主要從事碎屑巖儲(chǔ)層研究工作。地址：廣東省深圳市南山區(qū)后海濱路(深圳灣段)3168號(hào)中海油大廈(郵編：518000)。E-mail：zhangli117@cnooc.com.cn。

1673-1506(2017)01-0029-10

10.11935/j.issn.1673-1506.2017.01.004

張麗，陳淑慧.珠江口盆地東部地區(qū)不同地溫梯度下儲(chǔ)層特征響應(yīng)關(guān)系[J].中國海上油氣，2017,29(1)：29-38.

ZHANG Li，CHEN Shuhui.Reservoir property response relationship under different geothermal gradients in the eastern area of the Pearl River Mouth basin[J].China Offshore Oil and Gas,2017,29(1):29-38.

P631.8

A

2016-03-27 改回日期：2016-10-12

*“十三五”國家科技重大專項(xiàng)“珠江口盆地陸緣深水區(qū)沉積成巖過程與優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成機(jī)制研究(編號(hào)：2016ZX05026-003-003)”部分研究成果。