微生物巖及其儲層的研究現狀

田 震，胡 鑫，朱 穎

(1.成都理工大學，四川 成都 610059；2.成都理工大學油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室，四川 成都 610059)

微生物巖及其儲層的研究現狀

田 震1,2，胡 鑫1,2，朱 穎1,2

(1.成都理工大學，四川 成都 610059；2.成都理工大學油氣藏地質及開發(fā)工程國家重點實驗室，四川 成都 610059)

微生物巖是由微生物群落經過捕獲或者粘結碎屑沉積物后再受到微生物作用、沉積作用和成巖作用所形成的生物沉積巖。本文通過對國內外微生物巖以及儲層研究的大量調研，發(fā)現微生物巖儲層有著地層年代較古老、埋藏較深、儲集性良好、儲集量大等特點。隨著全球對深層油氣田開采的不斷深入探究，微生物巖儲層將會是未來深層油氣勘探中遇到的主要儲層。

微生物巖；碳酸鹽巖儲層；儲集性；油氣勘探

微生物碳酸鹽巖所處地層較深、較古老，目前所發(fā)現的微生物碳酸鹽巖多發(fā)育于中-新元古界、寒武系和奧陶系地層。就油氣勘探開發(fā)而言，國內外已在中-新元古界地層中發(fā)現許多大型油氣田，且大多數為微生物碳酸鹽巖儲層。因此，微生物碳酸鹽巖儲層的研究對未來深層位的油氣勘探工作非常重要。

1 微生物巖的研究現狀

1.1 微生物巖的概念

微生物巖最早是由R.V. Burne (1987)提出，是指底棲微生物群落(藍細菌為主的光能細菌、化能自養(yǎng)菌和化能異養(yǎng)菌，以及真核微體藻組成的復雜共生體)通過捕獲與粘結碎屑沉積物，或經過與微生物活動相關的無機或有機誘導礦化作用所形成的沉積巖[1]。在所形成的沉積巖中，若主要組成礦物為碳酸鹽巖則稱其為微生物碳酸鹽巖，能促進碳酸鹽沉淀的微生物主要為藍細菌以及少量的小型藻菌和原生動物的非骨架組構[2-3]。

1.2 微生物巖的分類

由于國內外各學者所采用的分類依據不同，使得對微生物碳酸鹽巖的分類方案分歧較大。當前，主要的分類有如下幾種：

(1)最早是由Aitken(1967)提出的藻碳酸鹽巖的劃分，他將其分為部分或全部由骨骼鈣藻組成的碳酸鹽巖和隱藻碳酸鹽巖[4]。而隱藻碳酸鹽巖又可以進一步的劃分為隱藻生物巖和隱藻碎屑碳酸鹽巖。

(2)Kennard和James(1986)根據以凝塊、均質和紋層三種結構組成的三端元提出了“三端元”的分類方案[5]。

(3)Burne和Moore等(1987)根據微生物巖內部構造，將微生物巖劃分為疊層石、凝塊石、核形石、隱生石和球粒石5類[1]。

(4)Riding(1991)在前人分類的基礎之上，又結合微生物的內部結構、宏觀構造以及微生物之間的作用方式等將微生物巖分為疊層石、樹枝石、凝塊石、石灰華、隱微生物碳酸鹽，并且又將疊層石分為粘結疊層石、石灰華疊層石、骨骼疊層石以及陸表疊層石[6]。

(5)Leinfelder和Schmid(2000)在前人的“三端元”分類基礎之上，以紋層結構、球粒結構和凝塊結構作為新的三個基本端元[7]，提出了球粒微生物碳酸鹽巖的分類方案。

(6)梅冥相等(2007)認為核形石以其較為廣泛的發(fā)育和特殊的微組構應該作為一種典型的微生物碳酸鹽巖，將微生物碳酸鹽巖劃分為：疊層石、凝塊石、核形石、均一石、樹形石和紋理石[8]。

(7)韓作振等(2009)根據微生物巖的大小和結構含義將微生物碳酸鹽巖劃分為巨型構造、大型構造、中型構造和微型構造。他認為寒武系大量發(fā)育的以表附菌、腎形菌等為格架的微生物格架巖不具備Riding(1991)和梅冥相等(2007)所劃分的微生物巖的典型構造，因此，認為需要根據具體實際情況來對微生物碳酸鹽巖進行描述和分類[9]。

2 微生物碳酸鹽巖儲層油氣勘探現狀

從目前的油氣勘探來看，微生物碳酸鹽巖儲層中的油氣資源豐富。根據國內外的調查研究[10,11-16]發(fā)現，微生物碳酸鹽巖儲層中的油氣儲量巨大(表1)，是一種儲集性良好的新型儲層類型。其中我國威遠氣田勘探得到的油氣儲量達408.6億m3[15-16]。

表1 全球主要的微生物碳酸酸鹽巖油氣田及其油氣儲量[10,11-16]

注：國內為地質儲量,國外為可采儲量。

3 國內微生物碳酸鹽巖儲層研究現狀

在國內，目前對微生物碳酸鹽巖儲層研究最多的區(qū)域為塔里木盆地、四川盆地和華北地區(qū)。其中在塔里木盆地的震旦系中所發(fā)現的微生物碳酸鹽巖經過國內眾多學者的研究[17-19]，最終證實其是一種重要的儲集巖。而且經過研究發(fā)現埋藏調整白云石化作用和溶蝕作用是有效孔隙產生的重要作用[17,19]。在四川盆地內，微生物碳酸鹽巖儲層主要發(fā)育于上震旦統(tǒng)燈影組和中三疊統(tǒng)雷口坡組，其中燈影組微生物碳酸鹽巖儲層主要為低孔滲型，雷口坡組微生物碳酸鹽巖儲層則為中-低孔滲型，且它們的形成的關鍵都是受到了白云石化作用[20]。

華北地區(qū)中新元古界薊縣系地層主要就是微生物碳酸鹽巖，以任丘油田為例，霧迷山組微生物碳酸鹽巖儲層就為該油田的主要產層。因此，國內許多學者就霧迷山組微生物碳酸鹽巖從儲層巖石類型、儲集空間、儲層類型與劃分等幾個方面進行了詳細的研究[10,21-24]。研究中發(fā)現，霧迷山組微生物碳酸鹽巖儲層空間孔隙體積以1～10μm為主，是屬于基質孔隙系統(tǒng)的復合型儲層[24]。

4 結論

雖然國內外眾多學者已經對微生物碳酸鹽巖進行了各種分類，但最終沒有得到一個統(tǒng)一的分類標準。在以后對微生物巖進行不斷深入的研究當中，我們需要找到一種世界公認的分類方法來對微生物碳酸鹽巖進行種類的劃分。這樣不僅可以加強我們對儲層構成成分及其沉積環(huán)境的進一步認識和理解，也能對儲層形成機理及其控制因素進行更好的解釋。

從目前國內外的研究來看，微生物碳酸鹽巖儲層可以視為一種儲集性良好的儲層，其油氣儲集量非常龐大?，F在全球對深層油氣藏的勘探和開采在不斷的探索前進當中。因此，加強對碳酸鹽巖儲層的研究對未來深層油氣勘探無疑起著至關重要的作用。

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(本文文獻格式：田 震，胡 鑫，朱 穎.微生物巖及其儲層的研究現狀[J].山東化工,2017,46(15):70-71,73.)

Researching Status of Microbialites and Microbial Carbonate Reservoirs

TianZhen1,2,HuXin1,2,ZhuYing1,2

(1.Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China;2.State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China)

Microbialites were formed by the capture of microflora or the cementation of clastic sediments,and under the combination of microbial processes,sedimentary processes and diagenetic processes.Based on the extensive research on microbial rock reservoirs at home and abroad,it found that microbial rock reservoirs have the characteristics of older stratigraphic age,deep burial,good reservoirability and large reservoir capacity. With the global exploration and development of deep oil and gas,microbial rock reservoirs will be an important reservoir types in the future deep oil and gas exploration.

microbialites;carbonate reservoirs;reservoir capabilities;oil and gas exploration

2017-05-27

田 震(1989—)，男，安徽阜陽人，成都理工大學在讀碩士研究生，研究方向：主要從事儲層地質學方面的研究。

P618.130.2

A

1008-021X(2017)15-0070-02