瓊東南盆地深水西區(qū)梅山組儲層成巖孔隙協(xié)同演化機制

摘要：瓊東南盆地深水區(qū)樂東陵水凹陷梅山組是目前油氣勘探的熱點，高溫超壓環(huán)境下梅山組儲層成巖及孔隙演化過程是目前研究的重點。本文綜合薄片、掃描電鏡、儲層物性、碳氧同位素、黏土X衍射等資料，開展樂東陵水凹陷梅山組儲層成巖作用研究，確定成巖共生序列，建立孔隙演化模式。研究結(jié)果表明：樂東陵水凹陷梅山組儲層經(jīng)歷壓實、膠結(jié)、溶蝕等多種成巖作用；成巖序列為早期黏土膠結(jié)→方解石膠結(jié)→長石、碳酸鹽礦物溶蝕→石英加大、自生石英顆?！F方解石、鐵白云石膠結(jié)→一期油氣充注→長石、碳酸鹽礦物溶蝕→二期油氣充注；高溫和超壓抑制膠結(jié)物發(fā)育的同時改善成巖流體，發(fā)育溶蝕孔隙，具有高溫增孔、超壓?？椎奶攸c。

關(guān)鍵詞：

儲層成巖作用；超壓；孔隙演化；深水；梅山組；瓊東南盆地

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20240246

中圖分類號：TE122.1；P618.13

文獻標志碼：A

高彥杰，甘軍，胡潛偉，等. 瓊東南盆地深水西區(qū)梅山組儲層成巖孔隙協(xié)同演化機制. 吉林大學學報（地球科學版），2024，54（6）：20142028. doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20240246.

Gao Yanjie， Gan Jun， Hu Qianwei， et al. Reservoir DiagenesisPore Co-Evolution Mechanism of Meishan Formation in Deepwater West Zone of Qiongdongnan Basin. Journal of Jilin University （Earth Science Edition）， 2024， 54 （6）： 20142028. doi：10.13278/j.cnki. jjuese.20240246.

收稿日期：20240910

作者簡介：高彥杰（2000—），女，博士研究生，主要從事儲層成巖作用及構(gòu)造成藏年代學研究，E-mail： gaoyj816@163.com

通信作者：沈傳波（1979—），男，教授，博士生導師，主要從事構(gòu)造成藏年代學研究，E-mail： cbshen@cug.edu.cn

基金項目：中國海洋石油有限公司“十四五”重大科技項目（KJGG20220103）； 湖北省自然科學基金創(chuàng)新群體項目（2021CFA031）

Supported by the Major Science and Technology Project of CNOOC During the 14th FiveYear Plan Period"" （KJGG20220103） and the Innovation Group Project of Natural Science Foundation of Hubei Province （2021CFA031）

Reservoir DiagenesisPore Co-Evolution Mechanism of Meishan Formation in Deepwater West Zone of Qiongdongnan Basin

Gao Yanjie1， 2， Gan Jun3， Hu Qianwei3， Jiang Rufeng3， Wang Ziling3， Ge Xiang1， 2， Shen Chuanbo1， 2

1. School of Earth Resources， China University of Geosciences， Wuhan 430074， China

2. Key Laboratory of Tectonics and Petroleum Resources（China University of Geosciences）， Ministry of Education， ""Wuhan 430074， China

3. Hainan Branch， CNOOC China Limited， Haikou 570311， China

Abstract：

The reservoir of Meishan Formation in LedongLingshui sag has become a research hotspot， and the study of diagenetic period and reservoir pore evolution in a high-temperature overpressure environment is extremely important in Qiongdongnan basin. In this paper， the diagenesis of Meishan Formation reservoir in LedongLingshui sag was studied by synthesizing the data of thin sections， scanning electron microscopes， reservoir physical properties， carbon and oxygen isotopes， and clay X-diffraction， so as to determine the diagenetic symbiosis sequence and establish the pore evolution model. The results show that the reservoirs of Meishan Formation in LedongLingshui sag have undergone various diagenesis processes such as compaction， cementation and dissolution， and the diagenetic sequences are as follows： early clay cementation→ calcite cementation→ feldspar， carbonate dissolution→ quartz increase， authigenic quartz particles→ iron calcite， iron dolomite cementation→ first-phase oil and gas charging→feldspar， carbonate mineral dissolution→ second-phase oil and gas charging. Under the influence of high temperature and overpressure， the development of cementation is inhibited and the dissolution porosity of diagenetic fluid is improved. The overall porosity increases due to the high temperature and remains unchanged under overpressure.

Key words：

reservoir diagenesis; overpressure; pore evolution; deep water; Meishan Formation; Qiongdongnan basin

0" 引言

成巖作用一詞最早由von Gumbel［1］在1868年提出，指的是沉積物在埋藏過程中為適應新的環(huán)境（溫壓和流體條件）而發(fā)生的巖石礦物和結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變［2］。在20世紀70年代，與以往認為儲層受控于沉積相帶這一認識不同，Nagtegal［3］提出儲層質(zhì)量受控于成巖作用這一觀點。近年來，致密砂巖儲層的成巖作用研究集中在儲層致密化與油氣成藏時序厘定、高溫高壓背景下的成巖作用階段、物源環(huán)境及沉積環(huán)境對砂巖類型及成巖演化的約束、構(gòu)造作用對成巖期次的控制等方面［410］。特別是在高溫、高壓、高CO2條件下，成巖作用對砂巖的孔隙結(jié)構(gòu)和物性特征產(chǎn)生了顯著影響［7， 1113］。

隨著深水勘探程度的不斷深入，瓊東南盆地陵水凹陷梅山組取得油氣突破，多口探井氣測異常，獲得工業(yè)油氣流［14］，瓊東南盆地的深水區(qū)塊顯示出巨大的勘探前景，梅山組海底扇沉積物的孔隙演化和成巖過程逐漸成為研究焦點［11， 1518］。朱沛苑等［15］研究指出梅山組砂體經(jīng)壓實、膠結(jié)作用的影響，儲層物性降低，后期弱溶蝕對孔喉有一定改善作用。曾小明等［11］研究發(fā)現(xiàn)沉積環(huán)境對儲層原始孔隙度有控制作用，后期成巖作用過程主導孔隙演化。Chen等［19］指出成巖流體的多階段活動是形成異常高孔隙區(qū)的關(guān)鍵因素之一。還有研究發(fā)現(xiàn)超壓環(huán)境可以有效地阻止孔隙在成巖過程中的壓實，從而保護孔隙空間，使在成巖作用晚期還具有較高的孔隙度和滲透率［8］。盡管目前對梅山組的成巖作用研究方面取得了一些成果，但針對樂東陵水凹陷梅山組在高溫超壓背景下的成巖孔隙協(xié)同演化機制研究仍不明確，尚待進一步研究。

本文以瓊東南盆地深水西區(qū)樂東陵水凹陷為研究對象，通過鑄體薄片、掃描電鏡、儲層物性、CO同位素分析和粒度分析等研究方法，建立高溫超壓背景下的成巖演化序列及孔隙演化過程，旨在探討高溫超壓背景下的成巖作用與孔隙演化耦合機制，明確高溫超壓環(huán)境對于成巖作用的影響，進而控制孔隙發(fā)育和消減的全過程。該研究對豐富瓊東南盆地梅山組儲層高溫超壓體系下的成巖孔隙演化過程認識上具有重要意義，也可為油氣的進一步勘探提供依據(jù)。

1" 區(qū)域地質(zhì)特征

瓊東南盆地位于南海北部大陸架邊緣［20］，面積約為5.3×104 km2［21］。盆地南段為西沙隆起，西部與鶯歌海盆地相鄰，東邊為珠江口盆地，北部為海南隆起［2223］。盆地整體經(jīng)歷始新世—漸新世裂陷作用及中新世坳陷兩大構(gòu)造演化階段，形成盆地內(nèi)“南北分帶、東西分塊”構(gòu)造格局［24］。研究區(qū)樂東陵水凹陷位于瓊東南盆地中央凹陷帶西部（圖1a），北西為崖南陵水低凸起，南東被陵南低凸起阻擋，整體呈NEEEW向展布，具有“下斷上坳”的垂向雙層結(jié)構(gòu)［15］，自下而上由古近紀、新近紀和第四紀地層組成，依次為始新統(tǒng)嶺頭組，漸新統(tǒng)崖城組、陵水組，中新統(tǒng)三亞組、

梅山組和黃流組，上新統(tǒng)鶯歌海組以及第四系樂東組（圖1b）。梅山組二段低位體系域

時

期發(fā)生大規(guī)模海退，導致梅山組二段部分缺失。梅山組二段高位體系域時期盆地覆水面積增大，形成半深海環(huán)境，該環(huán)境一直持續(xù)到梅山組一段低位體系域時期，此時樂東陵水凹陷發(fā)育大規(guī)模扇體，高位體系域時期覆水范圍進一步擴大，發(fā)育深海沉積環(huán)境［11， 1415］。

2" 實驗樣品與方法

本文樣品采自瓊東南盆地樂東陵水凹陷梅山組5口井共計85個壁心樣品，以粉砂巖和細砂巖為主。A1、A2井位于陵水凹陷南側(cè)，A3、A4、A5井位于樂東凹陷東側(cè)，5口井均鉆遇梅山組。

取樣品新鮮部分制成薄片，通過鑄體薄片和掃描電子顯微鏡觀察確定孔隙微觀特征，明確膠結(jié)物組分及含量。對樣品進行物性測試及激光粒度分析，得到孔滲、粒度數(shù)據(jù)，用以恢復儲層原始孔隙度。隨后開展黏土X衍射分析，明確儲層黏土礦物類別及含量，用以判斷成巖階段，建立成巖序列。

使用同位素質(zhì)譜儀對研究區(qū)14個樣品進行碳氧同位素分析。將樣品放置于反應瓶中進行排空處理，然后通過磷酸與碳酸鹽反應生成CO2氣體，在高純氦氣的帶動下在線除水，經(jīng)色譜柱將CO2氣體與其他雜質(zhì)氣體分離后進入同位素質(zhì)譜儀進行同位素比值δ13C和δ18O的測定。本實驗依托中國地質(zhì)大學（武漢）構(gòu)造與油氣教育部重點實驗室完成。

最后，對獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)進行整理計算，得到研究區(qū)梅山組礦物、孔隙等微觀特征，明確高溫超壓背景下的儲層成巖序列，探討高溫超壓環(huán)境對于成巖作用的影響，恢復儲層整體孔隙演化過程。

3" 儲層特征

3.1" 巖石學特征

研究區(qū)梅山組儲層以碎屑巖為主，存在少量碳酸鹽巖。通過5口井共計85個壁心樣和71張巖石薄片資料的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)巖性粒度較細，以粉砂巖與細砂巖為主，另有少量中砂巖。砂巖巖石類型主要為長石石英砂巖和巖屑長石砂巖（圖2、圖3），部分為長石巖屑砂巖、巖屑石英砂巖與長石砂巖，其中：石英體積分數(shù)為30.0%～85.5%，平均為56.6%，其中單晶石英體積分數(shù)較大；長石體積分數(shù)為4.0%～19.0%，平均為9.8%；巖屑體積分數(shù)為0～13.5%，平均為7.7%，以變質(zhì)巖巖屑為主，有少量噴出巖巖屑（圖3）。儲層泥質(zhì)體積分數(shù)較?。?.5%～25.0%），平均為3.7%。顆粒磨圓為次棱—次圓，分選中等（圖4），顆粒間以點—線接觸為主，部分為線接觸。砂巖成分成熟度較高，結(jié)構(gòu)成熟度中等，表明了經(jīng)過長距離搬運的遠源沉積特點。

Q. 石英、燧石、石英巖和其他硅質(zhì)巖巖屑；F. 長石以及花崗巖和花崗片麻巖類巖屑；R. 除Q、F中的巖屑以外的其他巖屑以及碎屑云母和綠泥石。

3.2" 物性特征

通過鑄體薄片觀察，梅山組儲層面孔率變化大，分布在0.5%～22.0%之間，平均為9.5%。孔隙類型以原生孔、鑄模孔和長石溶孔為主；其次為粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔和生物體腔孔（圖4）。

通過巖心和壁心取樣實驗分析，得到梅山組孔隙度主要為3.80%～26.80%，平均為18.80%；滲透率主要分布在（0.05～142.00）×10-3 μm2，平均為39.10×10-3 μm2；主要表現(xiàn)為中孔低滲的儲層特征（圖5，表1），局部發(fā)育中孔中滲（甜點）儲層，孔滲關(guān)系好。

4" 成巖作用類型及成巖序列

4.1" 機械壓實作用

研究區(qū)壓實作用主要發(fā)生在成巖早期，儲層中如云母、變質(zhì)巖巖屑等的塑性顆粒在埋深加大過程中會發(fā)生形變或位移，導致顆粒間接觸相對緊密［12， 18］，對儲層起破壞性作用［25］。

樂東陵水凹陷處于超壓背景下［26］，普遍發(fā)育機械壓實作用，觀察到石英等脆性顆粒內(nèi)具裂紋（圖6a、b、c），甚至破裂（圖6d）；云母等塑性礦物被壓扁，發(fā)生形變（圖6c）；碎屑顆粒定向排列（圖6e）。

但在埋深4 000 m以下的儲層仍可看到碎屑顆粒呈點線接觸（圖6f），反映出超壓在一定程度上對成巖壓實作用的抵制。

4.2" 膠結(jié)作用

4.2.1" 碳酸鹽膠結(jié)

根據(jù)巖石薄片（圖7）鑒定結(jié)果，研究區(qū)碳酸鹽

膠結(jié)物體積分數(shù)為0.5%～38.0%，平均為7.5%，以鐵方解石為主，呈基底式膠結(jié)充填于粒間孔隙中，碎屑顆粒呈漂浮狀分布（圖7a、f、g）；其次為白云石、鐵白云石，自形程度好，呈粉晶狀顆粒充填在經(jīng)歷過壓實的粒間孔隙中（圖7b、d），產(chǎn)出較分散且總體體積分數(shù)較低（普遍低于5%），對儲層發(fā)育影響較小，其形成與深部熱流體入侵有關(guān)；菱鐵礦微晶多呈團塊狀發(fā)育（圖7c、h），極少部分泥晶菱鐵礦不均勻交代顆粒。

對研究區(qū)14個樣品進行碳氧同位素分析（表2），δ13C在-2.01‰～8.58‰之間，δ18O大于-10‰（圖8a），表明梅山組儲層碳酸鹽膠結(jié)物的來源主要為成巖碳酸鹽和與生物氣有關(guān)的碳酸鹽，膠結(jié)物形成時間較早，且部分膠結(jié)物的成因與甲烷細菌活動生成生物氣有關(guān)［7， 2729］。

為進一步明確儲層中碳酸鹽膠結(jié)物的形成時期及物質(zhì)來源，在CO同位素研究的基礎(chǔ)上，利用Keith等［30］和Shackleton［27］提出的經(jīng)驗公式計算無量綱Z，并推算碳酸鹽膠結(jié)物沉淀時的溫度（圖8b）：

a. A2井，3 958 m（—），方解石基底式膠結(jié)；b. A5井，3 751 m（掃描電鏡），粒間充填石英、鐵白云石（Ak）、片狀伊蒙混層（I/S），鐵白云石溶蝕；c. A1井，3 774 m（—），石英加大邊呈錐狀，菱鐵礦微晶團塊狀膠結(jié)；d. A5井，3 755 m（掃描電鏡），鐵白云石、方解石（Cc）、片狀伊蒙混層；e. A1井，3 718 m（—），黑云母（Ms）綠泥石化；f. A2井，3 971 m（—），早期方解石孔隙式膠結(jié)；g. A3井，4 085 m（陰極發(fā)光），石英顆粒不發(fā)光，長石發(fā)亮藍色或暗藍色光，方解石發(fā)橘黃色或亮橘黃色光；h. A5井，3 570 m（掃描電鏡），石英、菱鐵礦（Ic）、石膏（G）、晶形較差的

假六邊形高嶺石（K）、片狀綠泥石（Ch）、被溶蝕的石英顆粒與菱鐵礦顆粒；i. A1井，3 722 m（—），石英加大邊；j. A3井，4 045 m（掃描電鏡），粒間及粒表發(fā)育綠泥石薄膜，顆粒溶蝕形成粒內(nèi)溶孔；k. A3井，4 049 m（掃描電鏡），有孔蟲生物體腔孔充填伊利石（I）與高嶺石；l. A1井，3 738 m（—），長石顆粒黏土化。

Z=2.048（δ13C+50）+0.498（δ13O+50）；（1）

T=16.9-4.38（δ18O-δ18Ow）+

0.1（δ18O-δ18Ow）。（2）

式中：Z為用于判斷成巖水體環(huán)境的指標；T為碳酸鹽膠結(jié)物沉淀時的溫度，℃；δ18Ow為標準樣品形成時水介質(zhì)的氧同位素比值，‰。計算得知研究區(qū)Z范圍在122.17～139.80之間，平均為129.87，Z均大于120，說明形成在海水環(huán)境中［30］；碳酸鹽膠結(jié)物形成溫度為33.35～77.19 ℃，平均為62.58 ℃，形成于早成巖作用階段，且持續(xù)發(fā)生。

高溫熱流體入侵上涌至淺層儲層后，促進黏土礦物蒙脫石向伊利石轉(zhuǎn)化，從而釋放大量的Ca2+、Fe2+、Mg2+等陽離子，促使鐵方解石等碳酸鹽礦物的膠結(jié)交代過程。同時，深部熱液上涌帶來的CO2除了改善地層水環(huán)境之外，還有部分CO2與地層水及巖石發(fā)生體系反應，形成次生碳酸鹽礦物，從而增加碳酸鹽膠結(jié)物的含量。

4.2.2" 黏土膠結(jié)

研究區(qū)儲層主要發(fā)育高嶺石、綠泥石、伊蒙混層、伊利石等黏土膠結(jié)物（圖7b、d、e、h、j、k、l）。其中：伊利石占比44.24%，呈絲片狀發(fā)育在顆粒表面（圖7k）；高嶺石占比16.75%，呈蠕蟲狀及書頁狀充填粒間（圖7h、k）；綠泥石占比19.92%，呈葉片狀自生于顆粒表面（圖7h、j），部分顆粒發(fā)生綠泥石化（圖7e）；片狀及蜂窩狀伊蒙混層附著在顆粒表面（圖7b、d），占比19.09%。熱流體的侵入加速黏土礦物的轉(zhuǎn)化［31］，大量的CO2隨熱流體從深部向淺層運移并聚集，溶于水后釋放H+導致地層水呈酸性，促使綠泥石向高嶺石轉(zhuǎn)化，也促進蒙脫石向伊利石轉(zhuǎn)變的過程，同時析出過量的Fe2+和Mg2+，造成綠泥石和伊蒙混層體積分數(shù)隨埋深增大而減小，高嶺石體積分數(shù)一直維持在15%～20%的現(xiàn)象（圖9）。

4.2.3" 硅質(zhì)膠結(jié)

研究區(qū)硅質(zhì)膠結(jié)主要以石英加大邊及自生石英顆粒為主，普遍膠結(jié)于石英顆粒表面及粒內(nèi)溶孔中（圖7b、c、h、i）。地層溫度、流體性質(zhì)及硅質(zhì)來源均會影響到硅質(zhì)膠結(jié)的發(fā)生［32］，一般認為當?shù)貙訙囟却笥?0 ℃時，硅質(zhì)膠結(jié)作用加劇，石英次生加大邊及自生石英顆粒會顯著增多；但研究區(qū)硅質(zhì)膠結(jié)并

不廣泛，未呈現(xiàn)出隨深度增大硅質(zhì)膠結(jié)物體積分數(shù)增加的趨勢，表明超壓環(huán)境在一定程度上抑制了硅質(zhì)膠結(jié)作用。在成巖過程中，一個重要的硅質(zhì)來源是黏土之間的互相轉(zhuǎn)化，鋁硅酸鹽礦物的溶蝕及蒙脫石向伊利石轉(zhuǎn)變的過程都會釋放Si4+促進硅質(zhì)膠結(jié)［33］。而超壓環(huán)境形成的封閉體系導致儲層內(nèi)部與外界的物質(zhì)交換較少，抑制長石溶解及黏土轉(zhuǎn)化，減少了硅質(zhì)來源，進而抑制硅質(zhì)膠結(jié)作用的發(fā)生。

4.3" 溶蝕作用

通過對研究區(qū)大量鑄體薄片進行觀察，樂東陵水凹陷梅山組因溶蝕作用形成的儲集空間主要以次生孔隙為主，包括粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、鑄?？椎?。以長石顆粒的溶蝕最為普遍，酸性流體沿解理從顆粒內(nèi)部將長石溶蝕成條狀（圖10a、b），溶蝕強烈的

位置形成鑄?？祝▓D10c）。有部分石英顆粒邊緣遭受溶蝕，形成不規(guī)則的港灣狀邊緣，有顆粒殘余（圖10d）。

深部熱流體沿斷裂向上運移并在淺層聚集，在深部，飽和CaCO3的流體在溫度降低之后變?yōu)椴伙柡?，從而溶蝕儲層中的碳酸鹽膠結(jié)物及有孔蟲殼體，形成次生孔隙［34］。熱流體入侵導致地層溫度升高，促進黏土礦物轉(zhuǎn)化排酸，降低成巖流體的pH值，溶蝕儲層。超壓在一定程度上會抑制溶蝕作用的發(fā)生，其本質(zhì)是將地層封閉在超壓環(huán)境中，減少與外界的物質(zhì)交換，成巖作用產(chǎn)生的流體無法及時排出，反作用于儲層導致溶蝕作用不能持續(xù)進行。

4.4" 成巖序列及成巖演化

通過薄片觀察、掃描電鏡、黏土分析等成巖微觀研究，認為研究區(qū)梅山組儲層經(jīng)歷了壓實、膠結(jié)、溶蝕等多種成巖作用，形成了現(xiàn)今的儲層特征。結(jié)合前人研究［21］以及包裹體均一溫度測試，明確研究區(qū)儲層存在兩期油氣充注：第一期油氣充注發(fā)生在3.9～3.2 Ma；第二期油氣充注發(fā)生在0.9～0.4 Ma。

成巖早期黏土礦物膠結(jié)，綠泥石呈葉片狀發(fā)育

a. A1井，3 722 m，長石粒內(nèi)溶孔，沿解理發(fā)生溶蝕；b. A1井，3 730 m，長石沿解理強烈溶蝕；c. A1井，3 749 m，強烈溶蝕區(qū)形成鑄?？?；d. A2井，3 988 m，石英顆粒溶蝕，呈港灣狀。

在顆粒表面（圖7h、j），圍繞其邊緣生長，在一定程度上抵御了石英顆粒和長石顆粒的次生加大，保護了孔隙空間；早成巖晚期方解石從飽和堿性海水中析出，形成早期基底式方解石膠結(jié)（圖7f），使得顆粒接觸程度降低，抵御部分壓實作用；進入中成巖期后，深部高溫熱流體入侵，帶來深部幔源CO2，改善成巖流體，發(fā)生長石和碳酸鹽礦物的溶蝕；隨后由于熱流體傳導，地層快速升溫促進黏土礦物的轉(zhuǎn)化，同時長石的溶蝕會釋放二氧化硅，發(fā)生硅質(zhì)膠結(jié)，形成石英加大邊；在此之后可見二次碳酸鹽膠結(jié)，出現(xiàn)鐵白云石交代的現(xiàn)象，在這段流體酸堿交替的間歇期，部分位置鐵方解石強烈膠結(jié)；油氣在此時發(fā)生一期充注，淡藍色熒光被泥質(zhì)雜基微孔吸附，形成的酸性流體溶蝕了前期的碳酸鹽膠結(jié)，長石開始溶蝕；在接受了晚期壓實作用之后油氣發(fā)生二次充注，藍色熒光充注于前期被溶蝕的長石溶孔中。最終，可以歸納樂東陵水凹陷梅山組儲層的成巖序列為：早期黏土膠結(jié)→方解石膠結(jié)→長石、碳酸鹽礦物溶蝕→石英加大、自生石英顆?！F方解石、鐵白云石膠結(jié)→一期油氣充注→長石、碳酸鹽礦物溶蝕→二期油氣充注（圖11）。

5" 孔隙演化過程

5.1" 孔隙演化恢復方法

參照Beard等［35］在1973年利用Trask分選系數(shù)建立計算公式恢復儲層原始孔隙度的方法，在已明確成巖演化序列的基礎(chǔ)上，將儲層的物性演化階段分為早期膠結(jié)早期溶蝕晚期膠結(jié)晚期溶蝕四個階段，采用“回剝”方法定量計算各階段面孔率的變化量。然后建立面孔率孔隙度函數(shù)，計算各成巖階段面孔率的變化量。根據(jù)現(xiàn)今面孔率與現(xiàn)今孔隙度的擬合結(jié)果可得，研究區(qū)樣品面孔率（S）與孔隙度（Φ）的函數(shù)關(guān)系為Φ=1.0567S+8.237，R2=0.6588（圖12）。

參照鐘佳等［12］提出的孔隙度變化量計算公式計算各成巖階段的壓實減孔量：

Φ早期壓實=Φ原始-Φ膠結(jié)-Φ晚期壓實-Φ構(gòu)造擠壓+Φ溶蝕-Φ現(xiàn)今。（3）

式中：Φ早期壓實為儲層早期壓實導致減少的孔隙度；Φ原始為儲層原始孔隙度，采用Bread計算公式Φ原始=

R. 相關(guān)系數(shù)。

20.91+22.9/So計算（So為Trask分選系數(shù)）；Φ膠結(jié)為儲層膠結(jié)物孔隙度；Φ晚期壓實為儲層晚期壓實導致減少的孔隙度，采用超過2 000 m埋深每500 m減孔約1%的經(jīng)驗算法計算；Φ構(gòu)造擠壓為儲層構(gòu)造擠壓導致減少的孔隙度，因研究區(qū)構(gòu)造擠壓較弱，可近似為0；Φ溶蝕為儲層溶蝕孔隙度；Φ現(xiàn)今為儲層現(xiàn)今有效孔隙度。最后結(jié)合埋藏史便可建立儲層孔隙度演化曲線。

5.2" 梅山組儲層孔隙演化

梅山組整體成巖環(huán)境相似，都處于高溫超壓環(huán)境下的中成巖期。A3井處于樂東陵水凹陷中心區(qū)域，樣品各項參數(shù)也更接近于所有樣品參數(shù)的平均值，更能代表整個樂東陵水凹陷孔隙演化趨勢，故從相同成巖場背景下的凹陷區(qū)挑選A3井為典型代表進行孔隙恢復。

采用“反演回剝法”恢復研究區(qū)A3井，4 052 m的梅山組樣品在不同成巖階段的孔隙度變化（表3，圖13）如下：使用Trask分選系數(shù)建立公式恢復原始孔隙度在23.44%左右；成巖初期地層接受機械壓實作用，導致儲層孔隙度迅速減小5.21%，剩余孔隙度為18.23%；成巖早期的膠結(jié)作用主要為黏土礦物綠泥石、碳酸鹽（方解石）膠結(jié)，減孔量為4.27%；隨后熱流體入侵，長石沿解理縫發(fā)生溶蝕，使得孔隙增大6.02%，此時孔隙度達到19.98%；中成巖期發(fā)生碳酸鹽膠結(jié)（鐵方解石、鐵白云石等）及硅質(zhì)膠結(jié)（石英加大邊、自生石英顆粒），減孔量為6.40%；晚期油氣充注帶來中成巖晚期的溶蝕作用（長石、碳酸鹽等的溶蝕），增孔量為9.03%，此時孔隙度為22.61%；相較于早期壓實，晚期壓實減孔量較小，只有3.79%，現(xiàn)今孔隙度為18.82%，面孔率為10.02%。

樂東陵水凹陷的孔隙演化明顯受控于壓實作用和膠結(jié)溶蝕作用。壓實、膠結(jié)是導致孔隙減小的主要因素，溶蝕作用在整個孔隙演化過程中起重要作用，較強的溶蝕作用可以抵消壓實作用與膠結(jié)作用導致的孔隙縮減，超壓在一定程度上也起到了保護孔隙的建設(shè)性作用。

6" 結(jié)論

1）樂東陵水凹陷梅山組儲層碳酸鹽膠結(jié)物的來源主要為成巖碳酸鹽和與生物氣有關(guān)的碳酸鹽，膠結(jié)物形成時間較早，形成溫度約為62.58 ℃，且部分膠結(jié)物的成因與甲烷細菌活動生成生物氣有關(guān)。

2）樂東陵水凹陷經(jīng)歷壓實作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用等多種成巖作用，其成巖序列及油氣充注順序為：早期黏土膠結(jié)→方解石膠結(jié)→長石、碳酸鹽礦物溶蝕→石英加大、自生石英顆?！F方解石、鐵白云石膠結(jié)→一期油氣充注→長石、碳酸鹽礦物溶蝕→二期油氣充注。

3）樂東陵水凹陷梅山組儲層孔隙演化過程受高溫和超壓影響，高溫熱流體促進黏土轉(zhuǎn)化形成酸性成巖流體導致孔隙溶蝕，超壓對壓實作用及膠結(jié)作用的抑制對孔隙演化起建設(shè)性作用。

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