塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組白云巖儲(chǔ)層特征及成因

嚴(yán) 威，鄭劍鋒，陳永權(quán)，黃理力，周 鵬，朱永進(jìn)

塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組白云巖儲(chǔ)層特征及成因

嚴(yán) 威1，鄭劍鋒2，陳永權(quán)1，黃理力2，周 鵬1，朱永進(jìn)2

（1中國(guó)石油塔里木油田分公司；2中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院）

利用鉆遇肖爾布拉克組的13口井和2條露頭剖面的資料，分析了白云巖儲(chǔ)層的宏觀和微觀特征，認(rèn)為塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組主要發(fā)育9類巖性，孔隙的發(fā)育具有明顯的巖相選擇性，指出粉—細(xì)晶白云巖、砂屑白云巖、藻格架白云巖、泡沫綿層石白云巖、疊層石白云巖、凝塊石白云巖和粘結(jié)（顆粒）白云巖是儲(chǔ)層的主要載體。通過巖石學(xué)特征、多參數(shù)地球化學(xué)特征分析，結(jié)合地質(zhì)背景，研究了肖爾布拉克組白云巖儲(chǔ)層的成巖作用序列和孔隙演化史，明確了高能丘灘相的多孔沉積物是儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，早表生期大氣淡水溶蝕作用是儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵，埋藏（熱液）溶蝕作用使儲(chǔ)層得到了改善。

塔里木盆地；下寒武統(tǒng)；肖爾布拉克組；白云巖；儲(chǔ)層特征；成巖作用

塔里木盆地中下寒武統(tǒng)鹽下白云巖雖然廣泛分布，但近20年來的勘探一直沒有取得突破，直到2012年通過中深1井肖爾布拉克組的試油（折合日產(chǎn)天然氣 3×104m3、水34 m3），顯露了寒武系鹽下發(fā)現(xiàn)的重要苗頭；通過中深1井的側(cè)鉆井——中深1C井肖爾布拉克組的試油（油壓約40MPa，最高折合日產(chǎn)氣達(dá)216 677 m3，最終定產(chǎn)158 545 m3），使寒武系鹽下白云巖由發(fā)現(xiàn)苗頭升級(jí)為戰(zhàn)略性突破［1］。雖然該領(lǐng)域的勘探取得了突破，但由于資料限制，那里的儲(chǔ)層類型、成因和分布規(guī)律依然不清。前人對(duì)塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組的白云巖儲(chǔ)層研究相對(duì)較少且不夠系統(tǒng)：陳文玲等［2］通過對(duì)蘇蓋特布拉克剖面的研究，認(rèn)為肖爾布拉克組主要發(fā)育臺(tái)地相的（殘余）顆粒白云巖，以孔洞-裂縫型儲(chǔ)層為主，儲(chǔ)層主控因素為沉積作用、白云石化作用、構(gòu)造作用和巖溶作用；宋金明等［3］通過對(duì)阿克蘇地區(qū)的露頭進(jìn)行研究，認(rèn)為肖爾布拉克組上段主要發(fā)育微生物礁、包殼凝塊石和泡沫綿層疊層石白云巖三種微生物巖儲(chǔ)層，儲(chǔ)層發(fā)育受控于沉積古地貌、成巖作用和微生物結(jié)構(gòu)；熊益學(xué)等［4］刻畫了北部臺(tái)緣帶的展布特征，認(rèn)為肖爾布拉克組發(fā)育兩期生物礁，巖性以針孔狀白云巖為主，溶蝕孔洞發(fā)育；李保華等［5］在對(duì)柯坪地區(qū)7條露頭剖面的儲(chǔ)層建模中認(rèn)為臺(tái)緣帶儲(chǔ)層受沉積相的控制，顆粒灘是最有利的相帶，孔隙類型主要為粒間溶孔、晶間（溶）孔等。目前鉆遇肖爾布拉克組的井有中深1井、中深5井、舒探1井、和4井、方1井、康2井、玉龍6井、楚探1井、巴探5井、瑪北1井、牙哈5井、星火1井和新和1井，本文基于這13口井和阿克蘇地區(qū)的肖爾布拉克剖面及蘇蓋特布拉克剖面資料，系統(tǒng)地表征了儲(chǔ)層的宏觀和微觀特征，并開展了多參數(shù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，分析了儲(chǔ)層成因及分布規(guī)律，以期為區(qū)帶和目標(biāo)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

塔里木盆地構(gòu)造上可以劃分為“三隆四坳”7個(gè)構(gòu)造單元，即塔北隆起、中央隆起、塔南隆起、庫車坳陷、北部坳陷、西南坳陷和東南坳陷［6］，本次研究所利用的鉆井和露頭主要位于塔北隆起和中央隆起（圖1），這些區(qū)域的整個(gè)寒武系自下而上分別為下寒武統(tǒng)的玉爾吐斯組、肖爾布拉克組和吾松格爾組，中寒武統(tǒng)的沙依里克組和阿瓦塔格組，以及上寒武統(tǒng)的丘里塔格組，其中玉爾吐斯組與下伏震旦系成平行不整合接觸，其他地層之間均呈整合接觸。在前寒武紀(jì)，塔里木盆地的中央隆起區(qū)存在東西向古隆起帶，環(huán)繞古隆起帶的大部分地區(qū)可能為地勢(shì)平坦的濱淺海碳酸鹽臺(tái)地。在晚震旦世末的柯坪運(yùn)動(dòng)中，全區(qū)抬升遭受不同程度的剝蝕，古地貌特征表現(xiàn)為從中央隆起帶向南北兩側(cè)平緩降低［7］。在早寒武世早期（玉爾吐斯組沉積期），塔里木盆地經(jīng)歷快速海侵，形成了優(yōu)質(zhì)烴源巖［7-8］，隨后，全盆地處于緩慢的海退期。伴隨著海平面的逐漸下降，盆地中部、西部大部分區(qū)域由原來的局限—開闊臺(tái)地轉(zhuǎn)變?yōu)檎舭l(fā)臺(tái)地和局限臺(tái)地（潟湖沉積），此時(shí)的臺(tái)地類型經(jīng)歷了由早寒武世肖爾布拉克組沉積期的緩坡型臺(tái)地到中寒武世鑲邊型蒸發(fā)臺(tái)地的轉(zhuǎn)變［9-11］。

圖1 塔里木盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D（據(jù)文獻(xiàn)［6］修編）

2 白云巖儲(chǔ)層特征

2.1 巖石學(xué)特征

塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組白云巖巖相類型豐富，主要有泥—粉晶白云巖、粉—細(xì)晶白云巖、砂屑白云巖和藻白云巖，其中藻白云巖也有學(xué)者稱之為微生物白云巖［3，12-13］，但不管如何稱謂，這都是一種與（菌）藻相關(guān)的巖相，它又可細(xì)分為藻格架白云巖、泡沫綿層石白云巖、疊層石白云巖、凝塊石白云巖、粘結(jié)（顆粒）白云巖和層紋石白云巖。

（1）泥—粉晶白云巖呈深灰色—灰黑色，厚層狀，幾乎沒有層理，厚度穩(wěn)定，通常泥晶中含有泥質(zhì)、球粒、生物碎屑，總體致密。

（2）粉—細(xì)晶白云巖（圖2a）呈淺灰色—灰色，中厚層狀，晶體以自形—半自形為主，多數(shù)能見到殘余顆粒幻影結(jié)構(gòu)，該類巖相中通常發(fā)育晶間（溶）孔。

（3）砂屑白云巖（圖2b，2c）呈淺灰色—灰色，中厚層狀，砂屑以不規(guī)則的藻屑為主，通常早成巖期亮晶白云石半膠結(jié)，發(fā)育較好的粒間或粒內(nèi)溶孔，是灘相白云巖儲(chǔ)層中主要的巖相。

（4）藻格架白云巖（圖2d）主要發(fā)育于較大的藻類構(gòu)成的藻丘建隆中，發(fā)育體腔孔和格架（溶）孔，目前這種具有格架結(jié)構(gòu)的藻丘只發(fā)育于蘇蓋特布拉克剖面。

（5）泡沫綿層石白云巖（圖2e）為泡沫狀（菌）藻組成的并具有海綿狀格架的一類藻白云巖［12］，發(fā)育具有成層性，由被充填的體腔孔構(gòu)成該類巖相的孔隙空間，主要發(fā)育于藻丘相白云巖中，以方1井和肖爾布拉克剖面最為典型。

（6）疊層石白云巖（圖2f）宏觀上呈水平紋層狀，由藻球粒和藻絲體構(gòu)成，層與層之間或被早成巖期的亮晶白云石所充填，或殘留孔隙，形成順層發(fā)育的不規(guī)則溶孔，以舒探1井和蘇蓋特布拉克剖面最為典型。

（7）凝塊石白云巖（圖2g）為（菌）藻將藻屑、砂屑粘結(jié)成不規(guī)則的凝塊狀或團(tuán)粒狀，凝塊間或內(nèi)部會(huì)殘留部分溶孔，該類巖相既可以存在于灘相白云巖中，也可以存在于藻丘相白云巖中。

（8）粘結(jié)（顆粒）白云巖（圖2h）為（菌）藻相互粘結(jié)在一起或藻屑相對(duì)均勻地粘結(jié)在一起所構(gòu)成，局部會(huì)殘留部分溶孔，該類巖相存在于灘相或丘相白云巖中。

（9）層紋石白云巖（圖2i）在宏觀和微觀上都具有明顯的明暗相間紋層，相對(duì)亮色的紋層由含球粒的泥—粉晶白云巖構(gòu)成，暗色的紋層由富泥 （有機(jī)質(zhì)）的泥晶白云巖構(gòu)成，該類巖相致密，通常不發(fā)育孔隙。

總體而言，粉—細(xì)晶白云巖、砂屑白云巖和各類與藻或微生物有關(guān)的白云巖是塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組儲(chǔ)層的主要載體。

圖2 塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組白云巖儲(chǔ)層特征

由不同巖相實(shí)測(cè)物性數(shù)據(jù)可以看出 （表1），粉—細(xì)晶白云巖、藻格架白云巖孔隙度最好，孔隙度普遍高于5%，其中粉—細(xì)晶白云巖滲透率最好，綜合評(píng)價(jià)為Ⅰ類儲(chǔ)層；砂屑白云巖、疊層石白云巖平均孔隙度高于3.5%，平均滲透率在0.1×10-3μm2以上，綜合評(píng)價(jià)為Ⅱ類較好儲(chǔ)層；粘結(jié)顆粒白云巖、凝塊石白云巖平均孔隙度大于2.5%，平均滲透率在0.03×10-3μm2以上，綜合評(píng)價(jià)為Ⅱ類儲(chǔ)層；泡沫綿層石白云巖的平均孔隙度為1.87%，綜合評(píng)價(jià)為Ⅲ類儲(chǔ)層；泥—粉晶白云巖和層紋石白云巖總體呈現(xiàn)低孔低滲的特征，平均孔隙度僅有1%左右，綜合評(píng)價(jià)為非儲(chǔ)層。實(shí)測(cè)物性數(shù)據(jù)反映了塔里木盆地肖爾布拉克組白云巖的巖相與物性之間具有良好的相關(guān)性，且與薄片分析結(jié)果一致。

表1 塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組儲(chǔ)層物性統(tǒng)計(jì)

不同巖相的白云巖儲(chǔ)層在電成像測(cè)井圖像上具有一定的可識(shí)別性。以舒探1井為例（圖3），通過巖心、薄片的標(biāo)定，該井1880～1889m井段主要發(fā)育藻疊層格架溶孔的疊層石白云巖儲(chǔ)層，在電成像測(cè)井圖中表現(xiàn)為斷續(xù)的明暗相間紋層（圖3a）；1913～1918m井段為溶蝕孔洞發(fā)育的粉—細(xì)晶白云巖儲(chǔ)層，在電成像測(cè)井圖中具有不均勻斑塊狀的特征（圖3b），暗色斑塊是溶蝕孔洞發(fā)育密集的部位；1926～1934m井段為粒間溶孔發(fā)育的砂屑白云巖儲(chǔ)層，在電成像測(cè)井圖中表現(xiàn)為豹斑狀特征（圖3c），且有一定的成層性；1934～1948 m井段為致密的層紋石白云巖，在電成像測(cè)井圖中表現(xiàn)為連續(xù)的明暗相間紋層（圖3d）；而1994～2008m井段為致密的泥—粉晶白云巖，在電成像測(cè)井圖中則表現(xiàn)為連續(xù)的明暗相間層（圖3e），層厚相對(duì)較大。

圖3 塔里木盆地舒探1井肖爾布拉克組白云巖儲(chǔ)層電成像特征

2.2 地球化學(xué)特征

不同成巖環(huán)境中的成巖流體具有不同的成分與特性，最終巖石中必然或多或少地留下其地球化學(xué)烙印，利用C、O、Sr同位素，微量元素，稀土元素等測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，可以較好地反映成巖環(huán)境和流體的性質(zhì)。

（1）碳、氧同位素

白云石的碳、氧穩(wěn)定同位素組成與引起白云石化的流體介質(zhì)有關(guān)，并主要受到介質(zhì)鹽度和溫度的影響。海水蒸發(fā)作用使海水的碳、氧同位素向偏正方向遷移。相反，埋藏條件下地下鹵水是海水、地層水，包括有淡水和海水混入的地下流體，再加上高溫，使氧同位素向偏負(fù)的方向遷移。Veizer等［14］通過統(tǒng)計(jì)全球的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，認(rèn)為早—中寒武世全球海水的δ18O值在-7‰～-9‰之間。 根據(jù)δ18O—δ13C交會(huì)圖（圖4a）可以看出肖爾布拉克組白云巖的δ18O值范圍或與同期海水相當(dāng)，或高于同期海水，說明白云石化流體為正常海水或蒸發(fā)海水，白云石化作用發(fā)生在準(zhǔn)同生期或早成巖期，白云巖受晚成巖期高溫流體改造不明顯。

（2）鍶同位素

任一時(shí)代全球范圍內(nèi)海水的Sr在同位素組成上是均一的，能引起海相碳酸鹽Sr同位素組成偏離海水的主要原因?yàn)椋孩俚貧ぬ斐杀砩蓭r過程中的大氣淡水作用可向海相碳酸鹽礦物提供殼源Sr并改變其87Sr/86Sr值；②深部流體作用（包括同期火山物質(zhì)的溶解）可向碳酸鹽提供深源Sr并造成87Sr/86Sr值的降低［15］。水的蒸發(fā)作用不會(huì)對(duì)Sr同位素有較大影響，所以蒸發(fā)環(huán)境形成的白云巖一般將保持著海水的Sr同位素特征。Denison等［16］通過統(tǒng)計(jì)全球的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，認(rèn)為早—中寒武世全球海水的87Sr/86Sr值在0.709附近。根據(jù)不同井點(diǎn)87Sr/86Sr值散點(diǎn)圖（圖4b）可以看出肖爾布拉克組白云巖的87Sr/86Sr值一般高于同期海水，尤其是泥晶白云巖，說明白云巖在形成過程中受到了殼源鍶干擾，反映在早表生期受到過暴露，經(jīng)歷了大氣淡水成巖階段。

圖4 塔里木盆地肖爾布拉克組白云巖儲(chǔ)層地球化學(xué)特征

（3）微量元素

Sr、Na元素和Fe、Mn元素的含量大小能較好地判斷白云石化流體的性質(zhì)和成巖環(huán)境。一般認(rèn)為從海相流體中沉淀出來的白云巖中Sr、Na含量較高，埋藏成因白云巖的Sr、Na含量很低；而白云巖中的Fe、Mn則相反，海水成巖環(huán)境通常值較低，埋藏成巖環(huán)境值較高［17］。從不同巖相Sr—Na交會(huì)圖（圖4c）和Fe—Mn交會(huì)圖（圖4d）可以看出肖爾布拉克組白云巖的Sr、Na含量總體較高，F(xiàn)e、Mn含量總體較低，反映了成巖環(huán)境為準(zhǔn)同生—淺埋藏環(huán)境，成巖流體為海水。

（4）主量元素

理想白云巖的CaO含量為30.4%，MgO含量為21.7%，Mg/Ca摩爾比為1.0［17］。根據(jù)CaO—MgO交會(huì)圖（圖4e）可以看出肖爾布拉克組白云巖MgO、CaO值主要分布于理想白云石范圍附近，反映淺埋藏階段為相對(duì)較緩慢的白云石化過程；少數(shù)測(cè)試樣品的MgO、CaO值都相對(duì)較低，這是由于白云巖中含有較多SiO2的緣故，但其MgO、CaO仍呈線性正相關(guān)，且Mg/Ca摩爾比接近1，說明白云石較好地交代了方解石，這也反映出緩慢白云石化的特征。

（5）稀土元素

碳酸鹽巖礦物中稀土元素受成巖作用的影響是非常弱的，故利用稀土元素分析可以判斷白云石化流體的來源。從稀土元素配分圖（圖4f）中可看出，研究區(qū)具有輕稀土元素含量大于重稀土元素含量的配分模式，這種模式與塔里木盆地寒武系—奧陶系泥晶灰?guī)r的配分模式相同［18］，并且一般認(rèn)為海相泥晶灰?guī)r可以較好地繼承同期海水的稀土元素配分模式［19］，因此可以說明下寒武統(tǒng)白云巖的白云石化流體的性質(zhì)與海水相同，即海水是主要的白云石化流體。

3 白云巖儲(chǔ)層成因

塔里木盆地肖爾布拉克組整體發(fā)育儲(chǔ)層毋庸置疑，但并不是所有的白云巖中都發(fā)育儲(chǔ)層，只有通過建立儲(chǔ)層成巖作用序列和分析孔隙演化史，明確儲(chǔ)層的主控因素，才能為儲(chǔ)層分布預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

3.1 儲(chǔ)層成巖作用序列和孔隙演化

基于肖爾布拉克組白云巖儲(chǔ)層的宏觀、微觀巖石學(xué)特征和地球化學(xué)特征，結(jié)合地質(zhì)背景，可以建立白云巖儲(chǔ)層的成巖作用序列和分析孔隙演化史。在此，以資料相對(duì)豐富的舒探1井為例進(jìn)行分析，該井肖爾布拉克組儲(chǔ)層厚度197.5m，其中Ⅰ類儲(chǔ)層厚度37.5 m，平均孔隙度達(dá)到9.7%，Ⅱ類儲(chǔ)層厚度22 m，Ⅲ類儲(chǔ)層厚度21.5m，儲(chǔ)層主要發(fā)育在丘灘相的白云巖中，其主要的成巖作用序列如圖5：初始沉積—海水膠結(jié)作用—早表生期大氣淡水淋濾作用 （包括大氣淡水溶蝕作用和膠結(jié)作用，以溶蝕作用為主）—準(zhǔn)同生-淺埋藏期滲透回流白云石化作用—石膏沉淀作用（回流過程中局部少量石膏下滲到孔隙）—壓實(shí)壓溶作用—埋藏白云石化作用 （早期孔縫洞邊緣膠結(jié)物）—重結(jié)晶作用（白云石晶體次生加大與新生變形）—裂縫作用Ⅰ（構(gòu)造抬升過程中產(chǎn)生的張性裂縫）—埋藏溶蝕作用（地層熱鹵水、生烴過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸溶蝕，局部伴有方解石沉淀）—裂縫作用Ⅱ（埋藏過程中應(yīng)力釋放產(chǎn)生的裂縫）—熱液改造作用（包括溶蝕和鞍狀白云石膠結(jié)，以溶蝕作用為主）。

根據(jù)孔隙演化分析（圖5），可以得出早表生期大氣淡水淋濾作用和晚埋藏期的埋藏（熱液）溶蝕作用是主要的建設(shè)性成巖作用，使得儲(chǔ)層的孔隙度得到提高，但前者對(duì)儲(chǔ)層形成的貢獻(xiàn)更大。此外，不能忽視原始沉積物對(duì)儲(chǔ)層的控制作用，只有高能的丘灘體才發(fā)育較多的原生孔，并且能在海平面下降時(shí)容易受到大氣水的淋濾，因此緩坡型臺(tái)地內(nèi)高能丘灘相多孔的沉積物是儲(chǔ)層孔隙發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 儲(chǔ)層形成的主控因素

（1）高能丘灘相的多孔沉積物是儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)

前文敘及肖爾布拉克組白云巖中孔隙的發(fā)育與粉—細(xì)晶白云巖、砂屑白云巖、泡沫綿層石白云巖、凝塊石白云巖、疊層石白云巖、粘結(jié)顆粒白云巖和藻格架白云巖這7種巖相密切相關(guān)，根據(jù)白云巖原巖結(jié)構(gòu)分析，粉—細(xì)晶白云巖多具有殘留顆粒幻影結(jié)構(gòu)，結(jié)合前人的研究認(rèn)識(shí)［20-21］，可以推測(cè)該巖相的原巖為砂屑灰?guī)r，而與藻（微生物）相關(guān)的白云巖由于很好地保留了原巖的結(jié)構(gòu)，因此很明顯其原巖為藻灰?guī)r（微生物巖）。在塔里木盆地早寒武世碳酸鹽緩坡背景下，通常這些顆?；?guī)r、藻灰?guī)r（微生物巖）主要發(fā)育于中緩坡高能的丘灘相中（圖6），由于其本身就發(fā)育粒間孔、體腔孔和格架孔等多種孔隙類型，構(gòu)成了多孔的高能丘灘相沉積物，因此可以認(rèn)為肖爾布拉克組的儲(chǔ)層具有明顯的相控性，高能丘灘相的多孔沉積物構(gòu)成了儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)。

圖5 塔里木盆地肖爾布拉克組丘灘白云巖儲(chǔ)層成巖作用與孔隙演化史

圖6 塔里木盆地肖爾布拉克組沉積期緩坡型臺(tái)地沉積模式

（2）早表生期大氣淡水溶蝕作用是儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵

中緩坡潮間帶丘灘發(fā)育的地方往往會(huì)形成古地貌建隆，當(dāng)海平面下降時(shí)，這些地貌高點(diǎn)會(huì)露出海平面，并容易受到大氣淡水淋濾作用的改造（圖6）。在早寒武世，全球海洋為文石海，海相礦物以文石和高鎂方解石為主，在成巖過程中，文石、高鎂方解石質(zhì)礦物不但容易被交代，而且還容易被大氣淡水溶解而形成孔隙［22-24］，因此我們可以看到肖爾布拉克組丘灘相白云巖儲(chǔ)層中，孔隙多數(shù)具有組構(gòu)選擇性，這是明顯的大氣淡水溶蝕作用的特征。不管從井上，還是在露頭區(qū)，都可以發(fā)現(xiàn)丘灘相白云巖垂向連續(xù)發(fā)育，但并不是所有丘灘相白云巖都發(fā)育孔隙，孔隙最發(fā)育的位置往往為丘灘的頂部，向下孔隙逐漸減少，表現(xiàn)出一定的成層性的特征。所以儲(chǔ)層的發(fā)育往往受高頻層序界面控制，出現(xiàn)在四級(jí)向上變淺旋回的中上部，因此受高頻層序界面控制的早表生期大氣淡水溶蝕作用是孔隙形成的關(guān)鍵。

（3）埋藏（熱液）溶蝕作用使儲(chǔ)層得到改善

雖然肖爾布拉克組白云巖儲(chǔ)層中的孔隙主要為組構(gòu)選擇性的溶孔，但從巖心、薄片中也發(fā)現(xiàn)一定量的非組構(gòu)選擇性溶蝕孔洞，白云石被溶蝕成港灣狀，形成晶間溶孔，甚至發(fā)育一些孔洞并伴生瀝青，如舒探1井第3筒巖心中出現(xiàn)的大量溶蝕孔洞，這說明了局部地區(qū)原有孔隙在埋藏期受到了熱液或者有機(jī)酸溶蝕作用，孔隙得到進(jìn)一步改造；此外，鞍狀白云石、石英等熱液礦物充填或半充填于孔洞，也間接證明了埋藏（熱液）作用的存在［25］。熱液既可以對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生建設(shè)性作用，也可以產(chǎn)生破壞性作用，在一個(gè)相對(duì)開放的埋藏環(huán)境下，它可能對(duì)經(jīng)過的地層進(jìn)行溶蝕，但溶蝕的產(chǎn)物又會(huì)隨流體最終沉淀在另一個(gè)地區(qū)。對(duì)目前發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)層而言，埋藏（熱液）溶蝕作用對(duì)儲(chǔ)層的改善具有建設(shè)性意義。

綜上所述，可以建立肖爾布拉克組白云巖儲(chǔ)層的孔隙演化模式［11］（圖7）：高能丘灘相的多孔沉積物是儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)；早表生期大氣淡水溶蝕作用形成的孔隙是儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵；埋藏（熱液）溶蝕作用使儲(chǔ)層局部得到進(jìn)一步改善。

圖7 塔里木盆地肖爾布拉克組丘灘相白云巖儲(chǔ)層孔隙演化模式（據(jù)文獻(xiàn)［11］修改）

3.3 儲(chǔ)層分布規(guī)律

根據(jù)儲(chǔ)層主控因素，緩坡型臺(tái)地的高能丘灘是儲(chǔ)層發(fā)育的有利相帶，根據(jù)“古隆控灘”的原則，高能丘灘通常發(fā)育于古隆起之上及其周緣地區(qū)，因此通過刻畫巖相古地理格局就能預(yù)測(cè)這些區(qū)域的儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律。據(jù)新修編的巖相古地理圖認(rèn)為，塔里木盆地肖爾布拉克組沉積期發(fā)育三個(gè)隆起區(qū)，即南部的塔西南隆起區(qū)，北部的柯坪—溫宿低凸起區(qū)和輪南—牙哈低凸起區(qū)，據(jù)此可以預(yù)測(cè)肖爾布拉克組緩坡型臺(tái)地丘灘相儲(chǔ)層主要分布在塔西南古隆起北坡、柯坪溫宿低凸起周緣、輪南—牙哈低凸起之上及周緣。相對(duì)于鑲邊型臺(tái)地，由于緩坡型臺(tái)地缺乏構(gòu)成障壁體系的臺(tái)緣建隆，故沉積體系的發(fā)育受海平面升降影響明顯，可以形成類似四川盆地龍王廟組的臺(tái)內(nèi)泛灘沉積，并且多期疊置，形成“小丘大灘”的沉積格局［11］，因此該領(lǐng)域的儲(chǔ)層規(guī)模和勘探潛力不容小覷。和4井、方1井、康2井、中深1井和肖爾布拉克、蘇蓋特布拉克兩個(gè)露頭區(qū)都表明肖爾布拉克組發(fā)育規(guī)模丘灘相儲(chǔ)層，2017年剛完鉆的楚探1井也證實(shí)了其發(fā)育優(yōu)質(zhì)的丘灘相儲(chǔ)層。

4 結(jié) 論

（1）塔里木盆地下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組主要發(fā)育泥—粉晶白云巖、粉—細(xì)晶白云巖、砂屑白云巖、藻格架白云巖、泡沫綿層石白云巖、疊層石白云巖、凝塊石白云巖、粘結(jié)（顆粒）白云巖和層紋石白云巖，孔隙的發(fā)育具有明顯的巖相選擇性，其中粉—細(xì)晶白云巖、砂屑白云巖、藻格架白云巖、泡沫綿層石白云巖、疊層石白云巖、凝塊石白云巖和粘結(jié)（顆粒）白云巖是儲(chǔ)層的主要載體。

（2）塔里木盆地肖爾布拉克組儲(chǔ)層主要受三個(gè)因素控制，高能丘灘相的多孔沉積物是儲(chǔ)層發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，早表生期大氣淡水溶蝕作用是儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵，埋藏（熱液）溶蝕作用使局部?jī)?chǔ)層得到改善。

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編輯：黃革萍

Yan Wei：PhD,Senior Geological Engineer.Add:Exploration and Development Research Institute of Tarim Oilfield Company,Korla,Xinjiang,841000,China

Characteristics and Genesis of Dolomite Reservoir
in the Lower Cambrian Xiaoerblak Formation,Tarim Basin

Yan Wei,Zheng Jianfeng,Chen Yongquan,Huang Lili,Zhou Peng,Zhu Yongjin

Based on 13 wells and 2 outcrops,the characteristics and geneisis of dolomite reservoir of the Lower Cambrian Xiaoerblak Formation in Tarim Basin are studied.It is indicated that micritic dolomite,powder-fine crystal dolomite,algal dolomite(or microbial dolomite)are the main dolomite types of Xiaoerblak Formation.The development of porosity is related to lithofacies obviously.Through the analysis of rock features and multi-parameter geochemical characteristics,and combining with the geological background,the diagenesis sequence and the pore evolution history of dolomite reservoir in Xiaoerblak Formation were studied and the main controlling factors of dolomite reservoir were proposed as follows:Porous sediments of high-energy reef-shoal(mound)facies are the material basis of reservoir development;Dissolution of metrical water in early supergene stage is the key factor to reservoir formation;In addition,burial(hydrothermal)dissolution can improve the reservoir quality.

Dolomite;Reservoir characteristics;Diagenesis;Xiaoerblak Formation;Lower Cambrian;Tarim Basin

TE122.2

A

10.3969/j.issn.1672-9854.2017.04.005

1672-9854(2017)-04-0035-09

2016-10-14；改回日期：2017-02-16

本文受國(guó)家重大科技專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”（2016ZX05004002，2016ZX05004004）資助

嚴(yán)威：1981年生，博士，高級(jí)工程師，從事塔里木盆地碳酸鹽巖石油地質(zhì)綜合研究。通訊地址:841000新疆庫爾勒市中國(guó)石油塔里木油田分公司；E-mail：yanwei-talm@petrochina.com.cn