鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)奧陶系馬四段儲(chǔ)層成因與分布

于 洲 牛小兵 張才利 馬永威 魏柳斌 董國(guó)棟 尹 陳 賈佳佳

1.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院 2.中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司 4.中國(guó)石油大學(xué)（北京）

0 引言

鄂爾多斯盆地是中國(guó)第二大克拉通盆地，其下古生界海相碳酸鹽巖蘊(yùn)藏著豐富的天然氣資源[1]。近幾十年來(lái)，針對(duì)海相碳酸鹽巖天然氣勘探主要聚焦于該盆地中東部奧陶系馬家溝組五段（以下簡(jiǎn)稱(chēng)馬五段）和中央古隆起東側(cè)馬家溝組四段（以下簡(jiǎn)稱(chēng)馬四段），并圍繞兩大勘探目標(biāo)部署了大量的鉆井，在馬五段中先后發(fā)現(xiàn)以膏溶孔為儲(chǔ)集空間的巖溶風(fēng)化殼儲(chǔ)層和以溶孔、晶間孔為儲(chǔ)集空間的臺(tái)內(nèi)丘灘相白云巖儲(chǔ)層，并在兩類(lèi)儲(chǔ)層中成功勘探出規(guī)模分布的風(fēng)化殼氣藏[2-7]和白云巖巖性氣藏[6-13]；在中央古隆起東側(cè)馬四段中也發(fā)現(xiàn)了廣泛分布的厚層優(yōu)質(zhì)孔隙型白云巖儲(chǔ)層[14-17]，但由于該區(qū)馬四段上覆地層為蓋層封閉性能差的上古生界石炭系—二疊系煤系地層[18]，加之燕山期東部抬升，中央古隆起東側(cè)馬四段處于構(gòu)造低部位，其上傾方向缺乏有效遮擋，難以形成有效圈閉，導(dǎo)致該區(qū)馬四段白云巖儲(chǔ)層普遍產(chǎn)水[17]。

近年來(lái)，為在馬家溝組內(nèi)尋找新的規(guī)模儲(chǔ)量、產(chǎn)量增長(zhǎng)區(qū)，中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司加大了對(duì)鄂爾多斯盆地東部米脂地區(qū)鹽下馬四段的勘探力度，論證并部署了一口鉆探目的層為馬四段的風(fēng)險(xiǎn)探井——米探1井。鉆探結(jié)果顯示，米探1井馬四段發(fā)育多套具斑狀結(jié)構(gòu)的薄層儲(chǔ)層，并于2021年6月在馬四3亞段和馬四2亞段合試獲得35.24×104m3/d的天然氣無(wú)阻流量，成為首口在馬四段獲得高產(chǎn)工業(yè)氣流的探井，展示出米脂地區(qū)馬四段具有良好的天然氣勘探前景。前人對(duì)馬四段的研究主要圍繞巖相古地理方面開(kāi)展[19-22]，而針對(duì)馬四段儲(chǔ)層相關(guān)的研究較少[14-17,23]，且研究目標(biāo)為盆地中南部、中部厚層孔隙型白云巖儲(chǔ)層[14-17]和盆地北部古巖溶洞穴型儲(chǔ)層[23]，尚未對(duì)盆地東部米脂地區(qū)薄層儲(chǔ)層開(kāi)展系統(tǒng)研究，從而導(dǎo)致米脂地區(qū)馬四段存在儲(chǔ)層成因及分布規(guī)律不清等問(wèn)題，制約了該區(qū)下一步天然氣勘探部署。為此，本文綜合野外剖面、鉆井巖心、微觀薄片、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、三維CT和微區(qū)原位地球化學(xué)特征等資料，對(duì)米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層特征、成因及分布規(guī)律開(kāi)展了系統(tǒng)研究，并預(yù)測(cè)出優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層分布區(qū)，以期為該區(qū)馬四段天然氣勘探部署提供技術(shù)支撐。

1 地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地奧陶紀(jì)馬四期為馬家溝組沉積時(shí)的最大海侵期[19-22]，華北臺(tái)地海水淹過(guò)離石隆起進(jìn)入米脂地區(qū)，造成該區(qū)與華北廣海海水循環(huán)通暢，沉積了一套以石灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖和白云巖等碳酸鹽巖為主，僅在上部夾多套硬石膏巖層段的巖性地層，并與下伏馬三段與上覆馬五段整合接觸。根據(jù)巖石組合及沉積旋回特征，馬四段自下而上又細(xì)劃分為馬四3亞段、馬四2亞段和馬四1亞段：其中米脂地區(qū)馬四3亞段地層厚度一般為49～72 m，巖性以石灰?guī)r和含白云石灰?guī)r為主，局部地區(qū)夾少量灰質(zhì)白云巖和白云巖薄層；馬四2亞段地層厚度一般為48～56 m，沉積物巖性以石灰?guī)r和白云巖間互沉積為特征，并總體呈現(xiàn)出由下至上白云質(zhì)含量逐漸增加的演變特征；馬四1亞段地層厚度一般為37～48 m，下部以硬石膏巖、石灰?guī)r和白云巖沉積為主要特征，上部以石灰?guī)r和白云巖沉積為主，其中與硬石膏巖伴生的白云巖多呈現(xiàn)出紋層結(jié)構(gòu)。

據(jù)前人研究表明，鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)在奧陶紀(jì)馬家溝期位于地勢(shì)相對(duì)較低、沉積水體較深的米脂（陜北）坳陷[24-27]?；诘卣鸷豌@井編制的最新地層厚度圖顯示，米脂地區(qū)在奧陶紀(jì)馬四期并不是一個(gè)一馬平川的負(fù)地形坳陷，其內(nèi)部發(fā)育多個(gè)次一級(jí)的低凸起和凹陷。受“凹凸相間”古地理格局控制，米脂地區(qū)奧陶紀(jì)馬四期為局限臺(tái)地，并可進(jìn)一步識(shí)別出含云膏坪、臺(tái)內(nèi)丘和灰質(zhì)潟湖，其中凸起帶總體上以發(fā)育臺(tái)內(nèi)丘為特征，其沉積物巖性主要為白云巖、灰質(zhì)白云巖和云質(zhì)石灰?guī)r；凹陷為灰質(zhì)潟湖沉積，沉積物巖性以含白云石灰?guī)r和石灰?guī)r為特征（圖1）。

圖1 鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段巖相古地理圖及地層綜合柱狀圖

2 馬四段儲(chǔ)層特征

綜合鉆井巖心、微觀薄片和測(cè)井研究表明，鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層巖性主要為斑狀粉晶白云巖、斑狀灰質(zhì)白云巖和斑狀云質(zhì)石灰?guī)r，含少量的微生物白云巖和角礫巖（圖2、3）。目前研究區(qū)取心井少，僅有米探1井和米探3井鉆遇了少量角礫巖和微生物白云巖，且單層厚度與累積厚度均較?。▓D2）。為此，本文僅對(duì)斑狀粉晶白云巖、斑狀灰質(zhì)白云巖和斑狀云質(zhì)石灰?guī)r進(jìn)行分析。

圖2 米探1井馬四段儲(chǔ)層綜合柱狀圖

2.1 斑狀粉晶白云巖

斑狀粉晶白云巖宏觀上呈斑狀結(jié)構(gòu)，由淺灰色白云巖和深灰色白云巖組成，發(fā)育溶蝕孔、晶間孔和微裂縫（圖3-a～c）。淺灰色白云巖主要由粗粉晶白云石組成，含少量細(xì)粉晶白云石,白云石晶體以半自形—自形晶為主，含少量它形晶，發(fā)育晶間孔，部分巖石樣品中含少量溶蝕孔，δ13C值介于－0.82‰～0.06‰，δ18O值介于－6.46‰～－4.00‰，87Sr/86Sr介于0.709 1～0.709 2；深灰色白云巖巖性為他形細(xì)粉晶白云石，鑲嵌接觸，巖性致密、基質(zhì)孔隙不發(fā)育，δ13C值介于－1.00‰～0.31‰，δ18O值介于－6.5‰～－3.1‰，87Sr/86Sr介于0.709 0～0.709 2。

晶間孔是斑狀粉晶白云巖最主要的儲(chǔ)集空間類(lèi)型，孔徑一般為15～30 μm居多，孔隙形態(tài)呈不規(guī)則多邊形（圖3-c）；溶蝕孔在斑狀粉晶白云巖中少量分布，孔徑一般為0.8～3.0 mm，由晶間孔經(jīng)過(guò)溶蝕作用擴(kuò)溶而成，部分溶孔被白色方解石充填（圖3-a）；微裂縫為構(gòu)造縫，裂縫寬度一般為0.5～2.0 mm，部分被方解石充填，未被充填的微裂縫對(duì)改善儲(chǔ)層滲透性發(fā)揮著重要作用（圖3-b）。61塊巖心樣品物性統(tǒng)計(jì)表明，斑狀粉晶白云巖的孔隙度分布于0.79%～7.41%，平均孔隙度為3.08%；滲透率分布于0.001 6～0.221 0 mD，平均滲透率為0.03 mD。從頻率直方圖來(lái)看，孔隙度分布絕大多數(shù)大于2%（約占77%）（圖4-a）；滲透率主要分布于0.01～0.10 mD，占比60%，小于0.01 mD占比35%，大于0.10 mD占比僅為5%（圖4-b）。

2.2 斑狀灰質(zhì)白云巖

斑狀灰質(zhì)白云巖由深灰色白云巖和淺灰色含云質(zhì)石灰?guī)r或石灰?guī)r組成，呈斑狀結(jié)構(gòu)，發(fā)育溶蝕孔、晶間孔和微裂縫（圖3-d、e）。深灰色白云巖主要由粗粉晶白云石組成，含少量細(xì)粉晶白云石，白云石晶體以半自形—自形晶為主，含少量它形晶，發(fā)育晶間孔（圖3-a～c）；淺灰色云質(zhì)石灰?guī)r由它形細(xì)粉晶白云石和灰泥組成，其中細(xì)粉晶白云石呈彌散狀分布于灰泥中，巖性較為致密、基質(zhì)孔隙不發(fā)育。

圖3 鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層特征圖

晶間孔是斑狀灰質(zhì)粉晶白云巖最主要、也是最重要的主要儲(chǔ)集空間類(lèi)型，孔徑一般為1～15 μm、15～30 μm居多，孔隙形態(tài)呈三角形、菱形或不規(guī)則多邊形，充填礦物較少；溶蝕孔和微裂縫在斑狀灰質(zhì)白云巖中也有少量分布，溶蝕孔孔徑一般為0.8～3.0 mm，為構(gòu)造破裂縫，裂縫寬度一般為0.5～2.0 mm，部分未充填、部分被方解石全充填或半充填。95塊巖心樣品物性統(tǒng)計(jì)表明，斑狀灰質(zhì)粉晶白云巖的孔隙度分布于0.70%～6.15%，平均孔隙度為1.51%；滲透率分布于0.001 7～0.738 8 mD，平均滲透率為0.029 0 mD。從頻率直方圖來(lái)看，絕大多數(shù)樣品孔隙度小于2.0%（約占83.2%），孔隙度大于2.0%的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層樣品僅占16.8%（圖4-a）；滲透率主要分布于0.01～0.10 mD，占比73.40%，小于0.01 mD占比23.40%，大于0.10 mD占比僅為3.20%（圖4-b）。

圖4 鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層物性特征圖

2.3 斑狀云質(zhì)石灰?guī)r

斑狀云質(zhì)石灰?guī)r由深灰色白云巖和灰色石灰?guī)r組成，白云巖呈斑塊狀分布于石灰?guī)r中（圖3-f），發(fā)育晶間孔和微裂縫（圖3-g～i）。深灰色白云巖斑塊主要由細(xì)粉晶白云石組成，含少量粗粉晶白云石，白云石晶體以它形晶為主，含少量自形晶，白云石晶體線接觸或點(diǎn)接觸，發(fā)育晶間孔。白云巖的δ13C值介于－0.76‰～－0.10‰，δ18O值介于－6.05‰～－4.83‰，87Sr/86Sr介于0.709 1～0.709 2；灰色石灰?guī)r主要由灰泥或顆粒與亮晶方解石膠結(jié)物組成，巖性致密、孔隙不發(fā)育。石灰?guī)r的δ13C值介于－0.66‰～－0.05‰，δ18O值介于－6.47‰～－6.00‰，87Sr/86Sr介于0.708 8～0.709 2。

晶間孔是斑狀云質(zhì)石灰?guī)r最主要的儲(chǔ)集空間類(lèi)型，孔徑一般為1～15 μm居多，呈三角形、菱形或不規(guī)則多邊形，孔隙內(nèi)常見(jiàn)方解石和灰泥等充填礦物（圖3-e、f）；溶蝕孔在斑狀云質(zhì)石灰?guī)r中也有少量分布，孔徑一般為0.8～1.0 cm，由晶間孔經(jīng)過(guò)溶蝕作用擴(kuò)溶而成（圖3-f）；微裂縫為構(gòu)造裂縫，裂縫寬度一般為0.5～2.0 mm，能夠有效串聯(lián)斑狀分布的晶間孔隙（圖3-i），是改善斑狀云質(zhì)石灰?guī)r滲透性的重要孔隙類(lèi)型。55塊巖心樣品物性統(tǒng)計(jì)表明，斑狀云質(zhì)石灰?guī)r的孔隙度分布于0.39%～3.64%，平均孔隙度為1.29%；滲透率分布于0.004 1～0.715 9 mD，平均滲透率為0.038 0 mD。從頻率直方圖來(lái)看，絕大多數(shù)樣品的孔隙度小于2.0%（約占83.9%），孔隙度大于2.0%的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層樣品僅占16.1%（圖4-a）；滲透率主要分布于0.01～0.10 mD，占比96.40%，其余樣品滲透率均小于0.01 mD（圖4-b）。

3 儲(chǔ)層成因及發(fā)育模式

基于巖石學(xué)和地球化學(xué)特征，并綜合研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景[1,18]研究認(rèn)為，米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層發(fā)育主要受生物擾動(dòng)作用、白云石化作用、斷裂作用和溶蝕作用共同控制，并建立了鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層發(fā)育模式圖（圖5）。

圖5 鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層成因模式圖（剖面位置見(jiàn)圖1）

3.1 生物擾動(dòng)作用為儲(chǔ)層發(fā)育奠定了基礎(chǔ)條件

斑狀粉晶白云巖、斑狀灰質(zhì)白云巖和斑狀云質(zhì)石灰?guī)r的孔隙發(fā)育于斑狀區(qū)，而斑狀區(qū)之間的細(xì)粉晶白云巖和石灰?guī)r巖性均較為致密、孔隙不發(fā)育，這表明儲(chǔ)層中的孔隙形成與斑狀結(jié)構(gòu)成因密切相關(guān)。前人研究表明，這種斑狀結(jié)構(gòu)由生物擾動(dòng)作用形成[28-31]。準(zhǔn)同生期，造跡生物在基質(zhì)孔隙不發(fā)育的粉晶白云巖和石灰?guī)r中爬行、覓食或居住，形成復(fù)雜多變的潛穴系統(tǒng)甚至形成生物攪動(dòng)層。沉積水體相對(duì)較深時(shí)，造跡生物僅在地勢(shì)相對(duì)較高的凸起帶活動(dòng)，生物種群密度小或生物的活躍度也較低，在沉積物中形成斑點(diǎn)狀、斑塊狀或樹(shù)枝狀的潛穴（圖5-a）。這些潛穴在隨后沉積過(guò)程中易被上覆沉積物滲入與充填，但仍比潛穴間未被造跡生物改造過(guò)的圍巖疏松，保留了部分孔隙（圖5-b）；沉積水體相對(duì)較淺時(shí)，造跡生物種群密度大且活動(dòng)頻繁，對(duì)沉積物進(jìn)行強(qiáng)烈機(jī)械改造，使得被改造過(guò)的沉積物內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得疏松，形成了大量的孔隙。這些由生物擾動(dòng)作用在潛穴和生物攪動(dòng)層中形成的孔隙空間為儲(chǔ)層發(fā)育奠定了基礎(chǔ)條件（圖5-a）。

3.2 白云石化作用有利于孔隙的保持

巖石學(xué)和地球化學(xué)特征顯示，鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段的斑狀粉晶白云巖、斑狀灰質(zhì)白云巖和斑狀云質(zhì)石灰?guī)r經(jīng)歷了1～2期白云石化作用。第一期白云石化作用為圍巖（潛穴和生物攪動(dòng)層之間沉積物）發(fā)生的白云石化作用，主要發(fā)生在沉積水體較淺、地勢(shì)相對(duì)較高的凸起帶上。已測(cè)得圍巖中的白云石碳、氧、鍶同位素組成顯示，其值分布在同期奧陶系海水范圍內(nèi)（δ13C=－2.0‰～0.5‰，δ18O=－6.6‰ ～－4.0‰，87Sr/86Sr=0.708 7 ～ 0.709 2）[32-34]，加之此類(lèi)圍巖縱向上常與石灰?guī)r呈薄層狀間互，表明白云石形成時(shí)間早，為準(zhǔn)同生白云石化作用形成，白云石化流體與海平面升降變化相關(guān)。伴隨海平面下降，凹凸相間的局限環(huán)境和強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用導(dǎo)致海水發(fā)生濃縮并形成了富含Mg2+的蒸發(fā)海水。在毛細(xì)管作用力下，高部位沉積物發(fā)生準(zhǔn)同生白云石化并形成粉晶白云巖，但該階段形成的白云巖主要由它形細(xì)粉晶白云石組成、基質(zhì)孔隙不發(fā)育（圖5-b）；第二期白云石化作用是斑狀區(qū)（潛穴和生物攪動(dòng)層）發(fā)生的白云石化作用，在深水區(qū)石灰?guī)r或淺水區(qū)粉晶白云巖沉積物中均可見(jiàn)。已測(cè)試樣品顯示，斑狀區(qū)白云巖或分布于石灰?guī)r中的白云石碳、氧、鍶同位素值仍位于奧陶世海水值范圍內(nèi)，但氧同位素較圍巖值偏負(fù)（圖6），說(shuō)明斑塊區(qū)發(fā)生白云石化作用的流體仍與同期蒸發(fā)海水相關(guān)，但形成時(shí)間稍微晚于圍巖,為滲透回流白云石化作用形成（圖5-c）。

圖6 米脂地區(qū)斑狀粉晶白云巖、斑狀灰質(zhì)白云巖和斑狀云質(zhì)石灰?guī)rC、O、Sr同位素組成圖

近年來(lái)研究認(rèn)為白云石化作用既沒(méi)有明顯的增孔也沒(méi)有明顯的減孔效應(yīng)，而是趨向于對(duì)早期孔隙的保持具有建設(shè)性作用[35]。從研究區(qū)白云石化作用來(lái)看，第二期白云石化作用對(duì)晶間孔的形成和保持起關(guān)鍵作用。在粉晶白云巖中，被造跡生物機(jī)械改造過(guò)的區(qū)域變得疏松并形成了孔隙，在近地表淺埋藏過(guò)程中滲入的富Mg2+流體，促使該區(qū)域的細(xì)粉晶白云石進(jìn)一步發(fā)生白云石化作用，并形成點(diǎn)接觸或線接觸的粗粉晶白云石，使得先期由生物擾動(dòng)作用產(chǎn)生的疏松空間得以繼續(xù)保持。另外，在后期深埋演化過(guò)程中，白云巖較強(qiáng)的抗壓能力也有利于晶間孔保存；在含有潛穴的石灰?guī)r中，由于潛穴較為疏松，在近地表淺埋藏過(guò)程中滲入的富Mg2+流體促使?jié)撗ㄖ谐涮钸M(jìn)入的灰泥發(fā)生白云石化并形成粉晶白云巖斑塊，潛穴中的疏松孔隙轉(zhuǎn)變?yōu)榫чg孔。但當(dāng)白云石化流體供應(yīng)不充足時(shí)，潛穴中的灰泥往往云化不徹底，形成的白云石晶體和殘余灰泥混雜堆積，在埋藏壓實(shí)過(guò)程中，灰泥占據(jù)白云石晶體間的孔隙，僅有少量殘余晶間孔得以保存下來(lái)（圖 3-h）。

3.3 斷裂作用和溶蝕作用是微裂縫和溶蝕孔發(fā)育的關(guān)鍵

米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層除主要發(fā)育晶間孔之外，還發(fā)育少量微裂縫和溶蝕孔。儲(chǔ)層成因分析表明，微裂縫和溶蝕孔的形成與斷裂作用和溶蝕作用相關(guān)。鄂爾多斯盆地馬四段沉積后經(jīng)歷了奧陶紀(jì)擠壓背景下的同沉積斷裂活動(dòng)、加里東運(yùn)動(dòng)、海西運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)等多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[1,18]，在盆地東部米脂地區(qū)形成了一系列斷層（圖1、2）和構(gòu)造破裂縫（圖3-b、f、i）。此外，大氣淡水沿?cái)鄬雍土芽p進(jìn)入馬四段地層中，對(duì)毗鄰斷層的部分馬四段儲(chǔ)層溶蝕改造并形成少量溶蝕孔（圖3-a、f）。

4 有利儲(chǔ)層分布預(yù)測(cè)

基于儲(chǔ)層特征和成因分析認(rèn)為，米脂地區(qū)馬四段有利儲(chǔ)層分布主要受海平面變化、古地理格局和斷層控制。

4.1 儲(chǔ)層縱向上分布于高頻向上變淺旋回上部

通過(guò)對(duì)盆地米脂地區(qū)馬四段的沉積旋回結(jié)構(gòu)解剖發(fā)現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要發(fā)育于高頻向上變淺旋回上部（圖7），這一特征與沉積環(huán)境變化引起的生物擾動(dòng)作用和白云石化作用相關(guān)。準(zhǔn)同生期，單個(gè)高頻向上變淺旋回的沉積物自下而上受生物擾動(dòng)作用改造程度逐漸增強(qiáng)，改造形態(tài)由旋回下部零星分布的潛穴向旋回上部密集分布的生物攪動(dòng)層轉(zhuǎn)變。另外，旋回上部的生物攪動(dòng)層離富Mg2+蒸發(fā)海水近，白云石化程度高，更有利于孔隙保存；而旋回下部的潛穴離富Mg2+蒸發(fā)海水遠(yuǎn)，白云石化程度低，生成的白云石晶體往往與殘余灰泥混雜堆積，形成的晶間孔在埋藏壓實(shí)過(guò)程中被灰泥占據(jù)，不易得到保存，僅能殘留少量孔隙（圖3-h）。

4.2 儲(chǔ)層橫向上主要沿凸起帶分布

前文已述，從馬四段地層厚度來(lái)看（圖1），鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)奧陶紀(jì)馬四期古地理格局具有“凹凸相間”的分異特征。從圖7可以看出，位于凸起帶的馬四段儲(chǔ)層巖性主要為白云巖和灰質(zhì)白云巖，單層厚度為1.0～5.5 m，累計(jì)厚度一般為14.0～30.0 m，最厚可達(dá)40.0 m；而凹陷區(qū)馬四段儲(chǔ)層不發(fā)育或發(fā)育少量薄層儲(chǔ)層，其中馬四2亞段和馬四3亞段儲(chǔ)層巖性為灰質(zhì)白云巖，單層厚度0.5～1.0 m，累積厚度一般為1.0～3.0 m，最厚可達(dá)3.8 m。馬四1亞段儲(chǔ)層巖性為白云巖，單層厚度一般為0.5～2.5 m，累積厚度一般為1.0～3.0 m，最厚可達(dá)3.5 m。這表明這種“凹凸相間”古地理格局控制了馬四段儲(chǔ)層橫向展布，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層橫向上主要沿地勢(shì)相對(duì)較高的凸起帶分布。此外，由于微裂縫和溶蝕孔對(duì)改善儲(chǔ)層儲(chǔ)集質(zhì)量或滲流能力發(fā)揮著重要作用，尤其是對(duì)于物性相對(duì)較差的斑狀灰質(zhì)白云巖和斑狀云質(zhì)石灰?guī)r，如米探1井（圖2）。因此，凸起帶和斷層的疊合部位更有利于優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育。

4.3 有利儲(chǔ)層平面分布預(yù)測(cè)

基于儲(chǔ)層特征、成因與縱橫向分布規(guī)律研究，并綜合巖相古地理和斷層分布圖（圖1），編制出鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層厚度等值線圖。如圖8所示，有利儲(chǔ)層主要沿瑤鎮(zhèn)—大保當(dāng)、神木—花石崖、萬(wàn)鎮(zhèn)—米脂和綏德—磧口分布，有利面積7 200 km2。沉積期，該區(qū)域主要位于地勢(shì)相對(duì)較高的凸起帶上（圖1），生物擾動(dòng)作用強(qiáng)和白云化程度高（圖5），加之該區(qū)域發(fā)育多條斷層，有利于微裂縫和溶蝕孔的形成，因而形成的儲(chǔ)層具有“物性好，單層、累積厚度大，橫向分布范圍廣”等特征，其儲(chǔ)集性能較凹陷區(qū)儲(chǔ)層更為優(yōu)越（圖7）。

圖8 鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段儲(chǔ)層厚度等值線圖

5 結(jié)論

1）鄂爾多斯盆地米脂地區(qū)馬四段巖性主要為斑狀粉晶白云巖、斑狀灰質(zhì)白云巖和斑狀云質(zhì)石灰?guī)r，三類(lèi)巖石儲(chǔ)集空間以晶間孔為主，含少量溶孔和微裂縫，平均孔隙度分別為3.08%、1.51%和1.29%。

2）儲(chǔ)層發(fā)育主要受生物擾動(dòng)作用、白云石化作用、斷裂作用和溶蝕作用控制，生物擾動(dòng)作用在沉積物中形成的潛穴和生物攪動(dòng)層，為儲(chǔ)層初始孔隙的形成奠定了基礎(chǔ)條件，也為后期白云石化流體進(jìn)入提供了滲流通道；發(fā)生在潛穴和生物攪動(dòng)層中的白云石化作用既形成了晶間孔，又增強(qiáng)了巖石的抗壓能力，對(duì)孔隙的保存起重要作用；斷裂作用和溶蝕作用是微裂縫和溶蝕孔發(fā)育的關(guān)鍵，對(duì)改善儲(chǔ)層儲(chǔ)集質(zhì)量和滲流能力發(fā)揮著重要作用。

3）儲(chǔ)層分布受海平面升降變化、古地理格局和斷層共同控制，儲(chǔ)層縱向上發(fā)育于高頻旋回上部；橫向上主要沿凸起帶上，其中凸起帶與斷層疊合部位更有利于儲(chǔ)層發(fā)育。預(yù)測(cè)出瑤鎮(zhèn)—大保當(dāng)、神木—花石崖、萬(wàn)鎮(zhèn)—米脂和綏德—磧口是有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，有利面積7 200 km2。