超深層灰?guī)r孔隙-微孔隙特征與成因
——以塔里木盆地順南7井和順托1井一間房組灰?guī)r為例

尤東華，韓 俊，胡文瑄，錢一雄，曹自成，陳強(qiáng)路，李慧莉

(1.南京大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210023； 2.中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無(wú)錫 214126；3.中國(guó)石化 西北油田分公司 勘探開發(fā)研究院，新疆 烏魯木齊 830011； 4.中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

超深層灰?guī)r孔隙-微孔隙特征與成因
——以塔里木盆地順南7井和順托1井一間房組灰?guī)r為例

尤東華1,2，韓 俊3，胡文瑄1，錢一雄2，曹自成3，陳強(qiáng)路2，李慧莉4

(1.南京大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京 210023； 2.中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無(wú)錫 214126；3.中國(guó)石化 西北油田分公司 勘探開發(fā)研究院，新疆 烏魯木齊 830011； 4.中國(guó)石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

超深層條件下灰?guī)r是否具有有效儲(chǔ)集空間，儲(chǔ)層成因與儲(chǔ)集性能如何等問題是深層-超深層油氣勘探領(lǐng)域關(guān)注的課題之一。以塔里木盆地順南7井、順托1井一間房組灰?guī)r為例，通過(guò)巖心觀察、計(jì)算機(jī)斷層掃描、薄片與陰極發(fā)光分析、掃描電鏡等分析手段描述超深層灰?guī)r的孔隙、微孔隙發(fā)育特征并探討其成因。一間房組下段藻灰?guī)r(以順南7井為代表)孔隙以窗格孔、遮蔽孔為主要類型，其為沉積-成巖早期孔隙海水的膠結(jié)殘余；微孔隙為分布于藻粒屑內(nèi)部的方解石晶間微孔，其形成可能受重結(jié)晶作用與原始有機(jī)質(zhì)演化的共同控制。一間房組上段生物粘結(jié)巖(以順托1井為代表)孔隙以生物殼鑄?？住⒐枨蚺c自形方解石集合體內(nèi)部晶間孔隙為主要類型，微孔隙主要為生物體腔微孔、方解石重結(jié)晶形成的晶間微孔、灰?guī)r基質(zhì)中自形石英晶面微孔。成巖早期的熱液流體改造可能是順托1井生物粘結(jié)巖孔隙、微孔隙的主要成因，早期液態(tài)烴類充注對(duì)孔隙、微孔隙保存具有重要意義。由此表明，不同鉆井不同結(jié)構(gòu)特征灰?guī)r的孔隙-微孔隙發(fā)育特征與成因不同，并進(jìn)一步導(dǎo)致了灰?guī)r儲(chǔ)層發(fā)育與分布的控制因素存在差異。

孔隙；微孔隙；藻灰?guī)r；生物粘結(jié)巖；超深層；一間房組；塔里木盆地

碳酸鹽巖隨埋深增加壓實(shí)、壓溶作用的增強(qiáng)其基質(zhì)孔隙度逐漸減小，一定埋深(約2～5 km)條件下白云巖相對(duì)灰?guī)r具有更高的孔隙度[1-3]。超深層條件下(本文指大于6 km埋深范圍)，白云巖以其特有的儲(chǔ)集空間與優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集性能[4-5]受到地質(zhì)學(xué)家與石油勘探家的重視,并相繼取得了超深層領(lǐng)域的油氣突破，如美國(guó)Mills氣田[6-7]、普光氣田[8-9]、元壩氣田、磨溪-龍王廟氣田[5,10]、古城地區(qū)天然氣氣藏[11]、中深1井油氣藏等[12]。

灰?guī)r孔隙主要受早期成巖事件的影響，包括壓實(shí)-壓溶作用、膠結(jié)-交代作用、新生變形作用及重結(jié)晶作用，通常形成組構(gòu)選擇性孔隙(如粒間-粒內(nèi)孔隙)。依據(jù)灰?guī)r埋藏深度與孔隙度的壓實(shí)曲線研究[1,3]，通常情況下灰?guī)r埋深超過(guò)3 500 m、孔隙度小于3%基本不具有勘探價(jià)值。成巖中晚期的巖溶作用、構(gòu)造-熱液事件可進(jìn)一步改造原始灰?guī)r，且通常形成非組構(gòu)選擇性儲(chǔ)集空間，如塔河縫洞型巖溶儲(chǔ)層[13]。超深層條件下灰?guī)r是否具有有效基質(zhì)孔隙，能否形成有效儲(chǔ)層則鮮有報(bào)道，其孔隙特征與成因缺乏相關(guān)研究。塔里木盆地塔中Ⅰ號(hào)斷折帶以北順南7井與順托1井揭示了孔隙-微孔隙型灰?guī)r儲(chǔ)層，為探討超深層條件下灰?guī)r孔隙特征、儲(chǔ)層成因提供了基本素材。本文著重闡述順南7井與順托1井孔隙-微孔隙的發(fā)育特征并探討其成因，為進(jìn)一步開展相關(guān)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體的分布預(yù)測(cè)提供了條件。

1 地質(zhì)背景

順南7井與順托1井位于塔里木盆地塔中Ⅰ號(hào)斷折帶以北自滿加爾坳陷向卡塔克隆起過(guò)渡的區(qū)域，二級(jí)構(gòu)造單元?jiǎng)澐稚掀浞謩e屬于古城墟低隆起與順托果勒低隆起(圖1)。鉆井所在地區(qū)早中奧陶世發(fā)育巨厚的臺(tái)地相碳酸鹽巖沉積建造，晚奧陶世早期以深水斜坡相恰爾巴克組泥灰?guī)r為主，晚奧陶世中晚期沉積了巨厚的混積陸棚相卻爾卻克群泥巖[14]。中、下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖與上覆卻爾卻克群泥巖構(gòu)成了良好的儲(chǔ)蓋組合。

中、晚奧陶世沉積建造的差異代表了盆地區(qū)域構(gòu)造沉積背景發(fā)生較大變化。以塔中Ⅰ號(hào)斷折帶為界，加里東中晚期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)控制了塔中Ⅰ號(hào)斷折帶南北沉積建造的分異，并進(jìn)一步控制了相關(guān)層序界面性質(zhì)、儲(chǔ)集巖類型、油氣藏分布等。依據(jù)古城墟隆起古隆1井詳細(xì)的古生物、同位素地層學(xué)的研究[15-17]，目前認(rèn)為塔中Ⅰ號(hào)斷折帶以北的大部分區(qū)域中晚奧陶世為連續(xù)沉積，即碳酸鹽巖建造一間房組的頂面未發(fā)生大規(guī)模的巖溶作用。

圖1 塔中地區(qū)構(gòu)造單元及鉆井位置Fig.1 Structure units in Tazhong area and dvilling well locations

依據(jù)區(qū)域地層巖性、古生物群落特征、碳同位素地層學(xué)的對(duì)比，結(jié)合測(cè)井曲線的電性特征將該區(qū)一間房組劃分為下段與上段(圖2)。一間房組下段巖性上以藻灰?guī)r、亮晶藻砂屑灰?guī)r、亮晶藻礫屑灰?guī)r為主，發(fā)育典型的窗格構(gòu)造；生物群落表現(xiàn)為以藻類占主導(dǎo)地位，少量腹足、介形、角石等；電性上表現(xiàn)為低GR值，5～10API左右。一間房組上段巖性上以藻粘結(jié)灰?guī)r為主，生物多樣及其豐度明顯增加，常見海百合、苔蘚蟲、腹足、介形蟲、葛萬(wàn)藻；電性上表現(xiàn)為相對(duì)高GR值，10～20API左右。區(qū)內(nèi)一間房組的地層厚度大約在200 m左右。

2 孔隙-微孔隙發(fā)育特征

按孔徑大小進(jìn)行孔隙、微孔隙的界定缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，甚至不同類型孔隙對(duì)孔隙、微孔隙大小的界定存在差異[18]。本文微孔隙主要指基質(zhì)孔隙直徑大致為10～20 μm至亞微米尺度的孔隙，而孔隙主要指孔隙直徑大致為2～5 mm至幾十微米左右的孔隙。

2.1 一間房組下段——以順南7井為例

1) 孔隙特征

巖心尺度可見斑點(diǎn)狀分散孤立、孔徑大小不一的孔隙。鑄體薄片顯微觀察顯示主要有兩種孔隙類型(圖3)：遮蔽孔(少量)和窗格孔(大部分)。大部分孔隙被方解石和白云石充填，可以分為雙層結(jié)構(gòu)(遮蔽孔、大部分窗格孔)與多層結(jié)構(gòu)(少量窗格孔)。雙層結(jié)構(gòu)為纖柱狀方解石-直面自形白云石(圖3b)，直面自形白云石之后可半充填或全充填干凈透明自形方解石。多層結(jié)構(gòu)為纖柱狀方解石-非自形白云石環(huán)帶-纖柱狀方解石與較透明粒狀方解石-直面自形白云石-干凈透明自形方解石(圖3c)，最晚期的方解石如全充填則無(wú)殘余孔隙。

圖2 塔中地區(qū)順托1井與順南7井一間房組地層柱狀圖及樣品采集位置Fig.2 Stratigraphic column of the Yijianfang Formation and sampling sites in Shuntuo-1 and Shunnan-7 wells in Tazhong area

圖3 塔中地區(qū)順南7井一間房組下段典型孔隙結(jié)構(gòu)特征Fig.3 Pore structure in the Lower Yijianfang Formation of Well Shunnan 7 in Tazhong areaa.鑄體薄片，雙層結(jié)構(gòu)的遮蔽孔與多層結(jié)構(gòu)的窗格孔，埋深6 486.30 m；b.電子探針背散射圖像，淺灰色為方解石，深灰色為白云石，黑色為殘余孔隙，方解石-白云石組成的雙層結(jié)構(gòu)；c.電子探針背散射圖像，多層結(jié)構(gòu)

2) 微孔隙特征

通過(guò)鑄體薄片、常規(guī)掃描電鏡、氬離子拋光-聚焦離子束掃描電鏡分析，還發(fā)現(xiàn)微孔隙的存在。這些微孔隙主要分布于藻屑內(nèi)部，藻屑與藻屑之間的亮晶膠結(jié)物不發(fā)育微孔隙(圖4a,c)。微孔隙為自形方解石晶間棱角狀孔(圖4b,d)，孔隙大小主要介于幾百納米-幾個(gè)微米(圖4b,f)，其內(nèi)部常見有機(jī)質(zhì)(圖4e)。

2.2 一間房組上段——以順托1井為例

巖心整體致密，巖性為灰黑色-黃灰色生物粘結(jié)灰?guī)r，具有較高的瀝青質(zhì)含量且油味較重。發(fā)育少量蜂窩狀孔隙(圖5a)，凝析氣的儲(chǔ)集空間以基質(zhì)微孔隙主。

1) 孔隙特征

根據(jù)孔隙發(fā)育的特點(diǎn)，可以區(qū)分兩類孔隙：①硅球與自形方解石組成的網(wǎng)狀集合體中的孔隙(圖5b)。硅球?yàn)槭⒕Ш思象w，網(wǎng)狀集合體內(nèi)部發(fā)育大量幾十微米至百微米左右晶間孔隙(圖5c)，孔隙空間局部可見單個(gè)自形石英，孔隙連通性極好。鑄體薄片下可見局部粒狀石英晶體，生物殼體部分或完全硅化，少量直面自形白云石分散于硅質(zhì)或方解石之中(圖5d)。②生物殼鑄?？?圖5e,f)，生物種類多樣，主要有海百合、苔蘚蟲、介形蟲等，部分生物殼體發(fā)生局部硅化。

圖4 塔中地區(qū)順南7井一間房組下段典型微孔隙結(jié)構(gòu)特征Fig.4 Micro-pore structure in the Lower Yijianfang Formation of Well Shunnan-7 in Tazhong areaa,b.常規(guī)掃描電鏡圖像，埋深 6 486.30 m;c,d,e,f.氬離子拋光-掃描電鏡分析圖像,埋深6 486.30 m

2) 微孔隙特征

微孔隙主要有3類：①生物體腔微孔隙(圖6a—c)，包括葛萬(wàn)藻、窗格苔蘚蟲、紅藻等；②方解石重結(jié)晶形成的晶間微孔隙(圖6d,e)，包括顆粒內(nèi)部晶間微孔或方解石集合體晶間微孔隙；顆粒內(nèi)部常見自形石英(圖6d)；③灰?guī)r基質(zhì)中自形石英晶面發(fā)育蜂窩狀微孔隙(圖6f)。

生物體腔微孔隙以葛萬(wàn)藻為例，在計(jì)算機(jī)斷層(CT)掃描二維切片上微孔隙直徑以小于50 μm為主，且直徑20 μm以內(nèi)的微孔隙占大部分比例(圖7a—d)。常規(guī)掃描電鏡下方解石重結(jié)晶形成的微孔隙在20 μm以內(nèi)(圖6e)，微孔隙連通性較好。自形石英晶面蜂窩狀微孔隙直徑一般小于10 μm(圖6f)。

3 討論

3.1 孔隙-微孔隙的成因

基于碳酸鹽礦物沉積-成巖過(guò)程中礦物穩(wěn)定性、成巖改造等作用與孔隙類型的關(guān)系，可將孔隙分為組構(gòu)選擇性、非組構(gòu)選擇性[19]。基于孔隙特征研究以及成巖演化序列的理解，可對(duì)超深層灰?guī)r的孔隙、微孔隙成因進(jìn)行初步分析。

順南7井一間房組下段藻灰?guī)r孔隙以窗格孔、遮蔽孔為典型特征，屬于組構(gòu)選擇性孔隙。孔隙的雙層結(jié)構(gòu)表明孔隙流體早期為富鎂海水條件，而晚期為變質(zhì)海水(原始孔隙海水經(jīng)歷淺埋-深埋過(guò)程進(jìn)一步發(fā)生濃縮)?？紫兜亩鄬咏Y(jié)構(gòu)中纖柱狀方解石夾非自形白云石環(huán)帶代表了早期富鎂海水或淺埋藏條件下與海水性質(zhì)相似的孔隙流體；透明粒狀方解石、直面自形白云石與晚期自形方解石可能代表了埋藏條件下孔隙流體沉淀的結(jié)果。由此可見，目前可見的孔隙應(yīng)該是膠結(jié)殘余的窗格孔、遮蔽孔，孔隙無(wú)論是雙層結(jié)構(gòu)還是多層結(jié)構(gòu)均揭示了從沉積至埋藏的過(guò)程?？紫兜谋４婵赡芘c白云石化(抗壓實(shí)壓溶作用)、有限的孔隙流體有關(guān)。

圖5 塔中地區(qū)順托1井一間房組上段典型孔隙特征Fig.5 Characteristics of typical pores in the Upper Yijianfang Formation of Well Shuntuo-1 in Tazhong areaa.巖心照片，孔隙發(fā)育區(qū)呈淺灰-灰白色，形態(tài)不規(guī)則，埋深7 705.60 m；b.孔隙發(fā)育區(qū)的掃描電鏡二次電子圖像，自形方解石與硅球之間發(fā)育大量孔隙，埋深7 705.60 m；c.圖b中局部放大，晶間孔隙達(dá)幾十微米，埋深7 705.60 m；d.孔隙發(fā)育區(qū)陰極發(fā)光圖像，亮紅色白云石部分殘留于硅球 與方解石之中，埋深7 705.60 m；e，f.孔隙發(fā)育區(qū)鑄體薄片，部分殘留的生物體腔孔，埋深7 705.60 m

分布于藻屑內(nèi)部的方解石晶間微孔隙可能受藻屑內(nèi)部有機(jī)質(zhì)演化與重結(jié)晶作用的共同控制。薄片分析顯示藻屑內(nèi)部普遍具有有機(jī)質(zhì)(圖8)，且有機(jī)質(zhì)分布于方解石晶間微孔之中(圖4f)。已有研究表明[20]，碳酸鹽巖中有機(jī)質(zhì)可能來(lái)源于生物鈣化過(guò)程、微生物或生物活動(dòng)過(guò)程，相對(duì)封閉環(huán)境下低程度氧化有利于原始有機(jī)質(zhì)的保存，并且進(jìn)一步發(fā)生硫酸鹽還原作用、反硝化作用。隨著埋深增加，有機(jī)質(zhì)演化與方解石的重結(jié)晶作用將共同作用，從而促進(jìn)自形方解石及其晶間微孔的形成。

圖6 塔中地區(qū)順托1井一間房組上段典型微孔隙特征Fig.6 Characteristics of typical micro-pores in the Upper Yijianfang Formation of Well Shuntuo-1 in Tazhong areaa.鑄體薄片，葛萬(wàn)藻體腔微孔，7 705.65 m；b.鑄體薄片，窗格苔蘚蟲體腔微孔，7 672.24 m；c.鑄體薄片，紅藻體腔微孔，7 707.39 m；d.鑄體薄片，粒間與粒內(nèi)重結(jié)晶方解石晶間微孔，7 707.39 m；e.掃描電鏡圖像，方解石晶間微孔，7 706.15 m；f.掃描電鏡圖像，自形 石英晶面微孔隙，7 705.65 m

順托1井一間房組上段生物粘結(jié)巖基質(zhì)中具有大量的自形石英，其孔隙-微孔隙的發(fā)育可能與熱液流體的改造、早期烴類充注及其演化抑制了進(jìn)一步成巖作用有關(guān)。蜂窩狀孔隙與基質(zhì)之間存在明顯的蝕變邊界(圖9a)，蜂窩狀孔隙中以具孔隙的隱晶質(zhì)硅為主要特點(diǎn)(圖5d,e)，而基質(zhì)中發(fā)育大量自形石英為典型特點(diǎn)(圖6d,f)。在隱晶質(zhì)硅之中殘留分散的直面自形白云石表明熱液流體的改造應(yīng)該晚于自形白云石的形成，而一般認(rèn)為分散直面自形白云石形成于淺埋藏條件。選擇性生物殼鑄模孔隙的形成同樣表明熱液流體的改造應(yīng)該屬于成巖早期。早期形成的孔隙有利于生烴高峰期液態(tài)烴的充注，并且烴類充注及其演化可進(jìn)一步抑制成巖作用。孔隙-微孔隙中可見大量瀝青質(zhì)(圖9b,c)，表明早期烴類充注對(duì)孔隙-微孔隙的保存具有建設(shè)性作用。

圖7 塔中地區(qū)順托1井葛萬(wàn)藻內(nèi)部微孔隙特征Fig.7 Characteristics of micro-pores in Girvanella of Well Shuntuo 1 in Tazhong areaa.計(jì)算機(jī)斷層掃描二維切片，分辨率1.6 μm，紅色箭頭所指為微孔隙發(fā)育的方解石集合體，其微孔特征見圖6e；b.對(duì)a中黃框線內(nèi)葛萬(wàn)藻內(nèi)部微孔隙進(jìn)行二維面積刻畫；c,d.基于b中微孔隙最大直徑與面積及頻數(shù)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系分析

3.2 儲(chǔ)層發(fā)育的控制作用

上述分析表明順南7井一間房組下段藻灰?guī)r儲(chǔ)層與順托1井一間房組上段生物粘結(jié)巖儲(chǔ)層屬于不同成因具體不同特點(diǎn)的超深層孔隙-微孔隙型灰?guī)r儲(chǔ)層，其儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素存在差異。

1) 相控型藻灰?guī)r儲(chǔ)層

一間房組下段藻灰?guī)r以低伽馬、純碳酸鹽礦物、藻類占絕對(duì)主導(dǎo)地位為主要特征，代表了一間房組沉積早期相對(duì)干凈的水體特征，藻紋層、窗格孔為代表的沉積組構(gòu)特征表明其主要形成于潮間-潮上帶。藻類等微生物種群的發(fā)育促進(jìn)原始有機(jī)質(zhì)的富集，其在埋藏成巖過(guò)程隨著熱演化作用的進(jìn)行與重結(jié)晶作用相互制約導(dǎo)致了粒內(nèi)微孔隙的保存。由此可見，以順南7井為代表的一間房組下段儲(chǔ)層主要發(fā)育于潮間-潮上帶藻灰?guī)r中。順南三維工區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)表明相關(guān)有利儲(chǔ)層的發(fā)育呈條帶狀-片狀，分布于其中的順南5井、順南501井在一間房組下段均獲得良好的天然氣效果。

2) 斷控-熱液改造型生物粘結(jié)巖儲(chǔ)層

順托1井位于順1西三維區(qū)，鄰近順1井北東向走滑斷裂帶(圖1)。地震-地質(zhì)剖面顯示順托1井附近發(fā)育晚奧陶世火成巖侵入體[21]，并已被順1井、順托1井證實(shí)。順托1井一間房組巖心[21]與巖石CT切片均揭示了熱液流體改造的特征(圖9)，薄片分析表明生物粘結(jié)灰?guī)r基質(zhì)中具有異常高的石英含量，由此表明其儲(chǔ)層主要受構(gòu)造-熱液控制。塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶以北受北東向走滑斷層的控制，在順南4、古隆1、古城6等多口鉆井已證實(shí)普遍存在熱液活動(dòng)并普遍具有以石英為代表的熱液礦物[14,21-22]。

圖8 塔中地區(qū)一間房組下段藻屑內(nèi)部分散有機(jī)質(zhì)分布特征Fig.8 Distribution characteristics of dispersed organic matter in algae particles in the Lower Yijianfang Formation in Tazhong area

4 結(jié)論

超深層條件下灰?guī)r可以發(fā)育孔隙、微孔隙且具有一定的勘探潛力。順南7井一間房組下段藻灰?guī)r以窗格孔、遮蔽孔與藻屑內(nèi)部方解石晶間微孔隙為主要儲(chǔ)集空間；順托1井一間房組上段生物粘結(jié)巖以生物殼鑄?？住⒐枨蚺c自形方解石集合體內(nèi)部晶間孔隙、生物體腔微孔、方解石晶間微孔、自形石英晶面微孔為主要儲(chǔ)集空間。藻灰?guī)r的孔隙為沉積-成巖早期的膠結(jié)殘余，而微孔隙的形成可能與重結(jié)晶作用、原始有機(jī)質(zhì)及其演化相關(guān)。生物粘結(jié)巖孔隙-微孔隙可能與成巖早期的熱液流體改造相關(guān)，早期液態(tài)烴類充注對(duì)孔隙、微孔隙保存具有重要意義。

圖9 塔中地區(qū)順托1井一間房組上段蝕變特征及孔隙-微孔隙有機(jī)質(zhì)特征Fig.9 Characteristics of alteration and organic matters in pores and micro-pores in the Upper Yijianfang Formation of Well Shuntuo-1 in Tazhong areaa.計(jì)算機(jī)斷層掃描二維切片顯示的硅質(zhì)熱液侵蝕邊界(紅色箭頭所指)，彩色區(qū)域?yàn)榭紫叮瑨呙璺直媛蕿?1 μm；b.孔隙中充填的瀝青質(zhì)且瀝青質(zhì)中間發(fā)育孔隙(黃色箭頭所指)，鑄體薄片；c.灰?guī)r基質(zhì)中的瀝青質(zhì)呈不發(fā)光-藍(lán)白色熒光，黃色箭頭所指為介形蟲殼，紅色箭頭所指為葛萬(wàn)藻

[1] Schmoker J W,Halley R B.Carbonate porosity versus depth:a predictable relation for South Florida[J].AAPG Bulletin,1982,66(12):2561-2570.

[2] Halley R B,Schmoker J W.High-porosity Cenozoic carbonate rocks of south Florida:progressive loss of porosity with depth[J].AAPG Bulletin,1983,67(2):191-200.

[3] Ehrenberg S N,Eberli G P,Keramati M,et al.Porosity-permeability relationships in interlayered limestone-dolostone reservoirs[J].AAPG Bulletin,2006,90(1):91-114.

[4] Zhu Dongya,Meng Qingqiang,Jin Zhijun,et al.Formation mechanism of deep Cambrian dolomite reservoirs in the Tarim basin,northwestern China[J].Marine and Petroleum Geology,2015,59:232-244.

[5] Zou Caineng,HouLianhua,Hu Suyun,et al.Prospect of ultra-deep petroleum onshore China[J].Energy,Exploration & Exploitation,2014,32(1):19-40.

[6] Jemison R M.Geology and development of mills ranch complex—World′s Deepest Field[J].AAPG Bulletin,1979,63(5):804-809.

[7] Sternbach C A,Friedman G M.Dolomites formed under conditions of deep burial:Hunton Group carbonate rocks (Upper Ordovician to Lower Devonian) in the deep Anadarko Basin of Oklahoma and Texas[J].Carbonates and Evaporites,1986,1(1):61-73.

[8] 馬永生,蔡勛育,趙培榮,等.深層超深層碳酸鹽巖優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育機(jī)理和“三元控儲(chǔ)”模式——以四川普光氣田為例[J].地質(zhì)學(xué)報(bào),2010,84(8):1087-1094. Ma Yongsheng,Cai Xunyu,Zhao Peirong,et al.Formation mechanism of deep-buried carbonate reservoir and its model of three-element controlling reservoir:a case study from the Puguang oilfield in Sichuan[J].Acta Geologica Sinica,2010,84(8):1087-1094.

[9] 馬永生,郭彤樓,趙雪鳳,等.普光氣田深部?jī)?yōu)質(zhì)白云巖儲(chǔ)層形成機(jī)制[J].中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué)),2007,37(S2):43-52. Ma Yongsheng,Guo Tonglou,Zhao Xuefeng,et al.Generation mechanism of deep high-quality dolomite reservoirs in Pugang Gas Field[J].Science in China(Series D) ,2007,37(S2):43-52.

[10] Sun Longde,Zou Caineng,Zhu Rukai,et al.Formation,distribution and potential of deep hydrocarbon resources in China[J].Petroleum Exploration and Development,2013,40(6):687-695.

[11] 王鐵冠,宋到福,李美俊,等.塔里木盆地順南-古城地區(qū)奧陶系鷹山組天然氣氣源與深層天然氣勘探前景[J].石油與天然氣地質(zhì),2014,35(6):753-762. Wang Tieguan,Song Daofu,Li Meijun,et al.Natural gas source and deep gas exploration potential of the Ordovician Yingshan Formation in the Shunnan-Gucheng region,Tarim Basin[J].Oil and Gas Geology,2014,35(6):753-762.

[12] Li Sumei,AmraniAlon,Pang Xiongqi,et al.Origin and quantitative source assessment of deep oils in the Tazhong Uplift,Tarim Basin[J].Organic Geochemistry,2015,78:1-22.

[13] 何治亮,彭守濤,張濤.塔里木盆地塔河地區(qū)奧陶系儲(chǔ)層形成的控制因素與復(fù)合-聯(lián)合成因機(jī)制[J].石油與天然氣地質(zhì),2010,31(6):743-752. He Zhiliang,Peng Shoutao,Zhangtao.Controlling factors and genetic pattern of the Ordovician reservoirs in the Tahe area,Tarim Basin[J].Oil and Gas Geology,2010,31(6):743-752.

[14] 云露,曹自成.塔里木盆地順南地區(qū)奧陶系油氣富集與勘探潛力[J].石油與天然氣地質(zhì),2014,35(6):788-797. YunLu,Cao Zicheng.Hydrocarbon enrichment pattern and exploration potential of the Ordovician in Shunnan area,Tarim Basin[J].Oil and Gas Geology,2014,35(6):788-797.

[15] 蔡習(xí)堯,錢一雄,陳強(qiáng)路,等.塔里木盆地古隆1井奧陶系恰爾巴克組與一間房組的發(fā)現(xiàn)及意義[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2011,33(4):348-358. CaiXiyao,Qian Yixiong,Chen Qianglu,et al.Discovery and significance of Qrebake and Yijianfang Formations of Ordovician in Well GL1,Tarim Basin[J].Petroleum Geology & Experiment,2011,33(4):348-358.

[16] 蔡習(xí)堯,馬宇馳,陳躍,等.塔里木盆地中央隆起區(qū)恰爾巴克組與一間房組分布及意義[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2015,37(5):591-598. Cai Xiyao,Ma Yuchi,Chen Yue,et al.Distribution and significance of the Ordovician Qrebake and Yijianfang formations in the Central Uplift of the Tarim Basin[J].Petroleum Geology and Experiment,2015,37(5):591-598.

[17] 張智禮,李慧莉,譚廣輝,等.塔里木中央隆起區(qū)奧陶紀(jì)碳同位素特征及其地層意義[J].地層學(xué)雜志,2014,38(2):181-189. Zhang Zhili,Li Huili,Tan Guanghui,et al.Carbon isotope chemostratigraphy of the Ordovician system in Central Uplift of the Tarim Basin[J].Journal of Stratigraphy,2014,38(2):181-189.

[18] L?n?yA.Making sense of carbonate pore systems[J].AAPG Bulletin,2006,90(9):1381-1405.

[19] Choquette P W,Pray L C.Geologic nomenclature and classification of porosity in sedimentary carbonates[J].AAPG Bulletin,1970,54(2):207-250.

[20] Swart P K.The geochemistry of carbonate diagenesis:The past,pre-sent and future[J].Sedimentology,2015,62:1233-1304.

[21] 韓俊,曹自成,邱華標(biāo),等.塔中北斜坡奧陶系走滑斷裂帶與巖溶儲(chǔ)集體發(fā)育模式[J].新疆石油地質(zhì),2016,37(2):145-151. Han Jun,Cao Zicheng,Qiu Huabiao,et al.Model for strike-slip fault zones and karst reservoirs development of Ordovician in Nortern Slope of Tazhong Uplift,Tarim Basin[J].Xinjiang Petroleum Geology,2016,37(2):145-151.

[22] 黃太柱.塔里木盆地塔中北坡構(gòu)造解析與油氣勘探方向[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),2014,36(3):257-267. Huang Taizhu.Structural interpretation and petroleum exploration targets in northern slope of middle Tarim Basin[J].Petroleum Geology and Experiment,2014,36(3):257-267.

(編輯 張亞雄)

Characteristics and genesis of pores and micro-pores in ultra-deep limestones: A case study of Yijianfang Formation limestones from Shunnan-7 and Shuntuo-1 wells in Tarim Basin

You Donghua1,2，Han Jun3，Hu Wenxuan1，Qian Yixiong2，Cao Zicheng3，Chen Qianglu2，Li Huili4

(1.SchoolofEarthScienceandEngineering,NanjingUniversity,Nanjing,Jiangsu210023,China;2.WuxiResearchInstituteofPetroleumGeology,PetroleumExploration&ProductionResearchInstitute,SINOPEC,Wuxi，Jiangsu214126，China; 3.ExplorationandDevelopmentResearchInstitute,NorthwestOilfieldCompanyofSINOPEC,Urumqi，Xinjiang830011,China; 4.PetroleumExploration&ProductionResearchInstitute,SINOPEC,Beijing100083,China)

Development of effective reservoir space,genetic mechanism and reservoir quality of deep to ultra-deep limestone are key concerns of deep to ultra-deep oil and gas exploration.Detailed core observations,computerized tomography,microscopy,cathodoluminescence and scanning electron microscopy analyses were carried out to characterize the petrology and pore spaces of limestone samples from the Yijianfang Formation in Shunnan-7 and Shuntuo-1 wells in Tarim Basin.Pores in the Lower Yijianfang Formation limestones (Well Shunnan-7) are dominated by fenestrae and shelter pores,which survived the cementation in the deposition to early diagenetic stages.Micro-pores are calcite intercrystalline pores in algae particles,and their formation might be jointly controlled by recrystallization and maturation of original organic matters.The pores of boundstones in the Upper Yijianfang Formation (Well Shuntuo-1) are dominated by moldic pores in biological shells and inter-crystalline pores within aggregates of silica spheres and euhedral calcites;their micro-pores are mainly biomembrane micro-pores,inter-crystalline micro-pores resulted from recrystallization of calcites and micro-pores in euhedral quartz in limestone matrix.Hydrothermal alteration in the early diagenetic stage may be the major genetic mechanism of pores and micro-pores in Well Shuntuo-1.The early hydrocarbon charging may play an important role in the preservation of pores and micro-pores during burial.Our results show that the characteristics and genesis of pores and micro-pores of limestones with different structural features in different wells are different.Thus,the controlling factors for the development and distribution of ultra-deep limestone reservoirs are complicated.

pore,micro-pore,algal limestone,microbial boundstone,ultra-deep strata,Yijianfang Formation,Tarim Basin

2017-02-11;

2017-07-01。

尤東華(1980—)，男，博士研究生、副研究員，碳酸鹽巖儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)。E-mail:youdh.syky@sinopec.com。

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2012CB214802)；中國(guó)石化科技開發(fā)部項(xiàng)目(P13069,P16112)。

0253-9985(2017)04-0693-10

10.11743/ogg20170406

TE122.2

A