南堡凹陷周邊凸起地區(qū)碳酸鹽巖古巖溶與油氣成藏

摘 要

摘要:通過地層對比、野外露頭剖面觀測、單井巖心觀察,樣品測試等手段,對南堡凹陷周邊凸起地區(qū)的巖溶作用、成巖作用、油氣成藏及控油因素進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),該區(qū)的巖溶作

摘要:通過地層對比、野外露頭剖面觀測、單井巖心觀察,樣品測試等手段,對南堡凹陷周邊凸起地區(qū)的巖溶作用、成巖作用、油氣成藏及控油因素進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),該區(qū)的巖溶作用較為發(fā)育,主要為:①野外露頭見大的溶洞,巖心觀察有巖溶角礫、溶蝕孔洞及黃鐵礦集合體等;②錄井表現(xiàn)為鉆時(shí)突然降低甚至鉆具放空,井漏;③測井解釋有大型溶蝕孔洞發(fā)育帶、溶蝕孔洞發(fā)育帶等。成巖作用分為建設(shè)性成巖作用、破壞性成巖作用以及雙重性成巖作用。油氣藏類型主要有潛山不整合油氣藏和構(gòu)造塊狀油氣藏,控制油氣成藏的關(guān)鍵因素是巖溶縫洞型儲層有效儲集體發(fā)育程度、烴源巖的好壞及與構(gòu)造的關(guān)系,尤其是油氣運(yùn)移通道是否發(fā)育直接影響了周邊凸起有利部位的油氣富集程度。
關(guān)鍵詞:南堡凹陷;碳酸鹽巖;古巖溶;成巖作用;油氣藏形成;成巖作用;油氣藏類型
1 區(qū)域構(gòu)造和巖性特征
南堡凹陷是一個(gè)中生代開始發(fā)育的含油氣凹陷[1],位于華北板塊北部,系渤海灣盆地黃驊坳陷內(nèi)的次一級負(fù)向構(gòu)造單元,處于黃驊坳陷北端,北靠燕山褶皺帶,東鄰渤中坳陷,西為滄縣隆起(圖1),分布有西河潛山、老王莊潛山、西南莊-柏各莊潛山、馬頭營潛山和姜各莊潛山等5個(gè)潛山帶。
 

    區(qū)內(nèi)主要的大型區(qū)域升降運(yùn)動可區(qū)別出“三降兩升”5個(gè)地史發(fā)展期,即第一沉降期為早元古代至晚元古代早期,第一抬升期為晚元古代末期,第二沉降期為寒武紀(jì)至中奧陶世末,第二抬升期為晚奧陶世至早石炭世,第三沉降期為中石炭世至晚二疊世。
    經(jīng)野外露頭觀測、薄片鑒定以及巖心觀察研究,寒武-奧陶系碳酸鹽巖主要為石灰?guī)r類、白云巖類及頁巖類,具體有以下巖石類型:白云質(zhì)灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r、泥(細(xì))晶灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r、泥(細(xì))晶白云巖、灰質(zhì)白云巖以及粉砂質(zhì)頁巖等多種巖石類型。
2 古巖溶作用
2.1 古巖溶作用的發(fā)育條件
    古巖溶作用對油氣成藏具有非常重要的意義[2],界上與沉積間斷或不整合面有關(guān)的古巖溶是油氣的重要儲層之一。本區(qū)古巖溶作用十分明顯,且區(qū)內(nèi)具備較好的巖溶發(fā)育條件。
2.1.1 寒武-奧陶系碳酸鹽巖是形成古巖溶的物質(zhì)基礎(chǔ)
    在地質(zhì)歷史中分布最廣的可溶巖是碳酸鹽巖,研究區(qū)各組地層除饅頭組發(fā)育泥巖外,其余各組均發(fā)育有碳酸鹽巖,其中以石灰?guī)r和白云巖為主要巖石類型,均為可溶性巖石。在常溫狀態(tài)含高濃度的碳酸水介質(zhì)條件下,石灰?guī)r比白云巖的溶蝕速度大,其溶蝕速度隨方解石的含量增加而增加,但在含一定量硫酸根的高濃度碳酸水介質(zhì)條件下,對白云巖的溶蝕速度的影響大于石灰?guī)r。
2.1.2 大規(guī)模的沉積間斷和風(fēng)化剝蝕
    經(jīng)地層對比發(fā)現(xiàn),寒武系頂部層位變化較大,上覆地層也不相同。反映出在寒武系末期,不同地區(qū)的風(fēng)化、剝蝕、淋濾的時(shí)間相差較大,在潛山帶的高部位寒武系地層全部剝蝕掉,其上覆蓋層為侏羅系、新近系館陶組或明化鎮(zhèn)組,僅在西南莊斷裂的西南部有奧陶系的冶里組;馬頭營凸起WT1井至樂亭凹陷南緣的L1井區(qū)塊寒武系地層頂部為風(fēng)山組,上覆蓋層為侏羅系或新近系的館陶組地層,缺失奧陶系和上古生界地層,或直到缺失古近系地層,寒武系地層呈長時(shí)間暴露。不同地區(qū)奧陶系頂部殘留著不同組段的地層,與不同時(shí)期沉積的上覆地層呈不整合接觸,在凸起上與侏羅系地層接觸,在高部位直接與新近系地層接觸,在凹陷內(nèi)與石炭、二疊系不整合接觸,表明奧陶系地層在不同地區(qū)暴露的時(shí)間、或受風(fēng)化剝蝕、淋濾的時(shí)間相差亦很大,從而導(dǎo)致在儲集空間的發(fā)育上有很大差別。
2.1.3 有利的斷裂構(gòu)造
    區(qū)內(nèi)發(fā)育有兩大主要的斷裂構(gòu)造,西南莊斷裂和柏各莊斷裂,其為地下水的運(yùn)移和滲透提供了有利的空間。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),該區(qū)油氣分布主要沿這兩大斷裂分布,其中一個(gè)重要的原因就是斷裂與巖溶發(fā)育具有非常密切的關(guān)系。
2.2 古巖溶作用的主要特征
2.2.1 野外特征
    野外調(diào)研發(fā)現(xiàn),許多野外露頭或采石場均見有零星的巖溶發(fā)育,其中個(gè)別露頭或采石場巖溶發(fā)育顯著,如長山溝一人工采石場俯君山組石灰?guī)r中就見發(fā)育有較大的溶洞構(gòu)造(圖1),溶洞洞徑介于0.5~2m,且溶洞中多被泥質(zhì)所充填。
    從野外觀察來看,早期沿裂縫溶蝕的孔洞被硅質(zhì)、鐵質(zhì)等硬質(zhì)陸源碎屑物質(zhì)充填,后經(jīng)埋藏,在上覆壓力的作用下產(chǎn)生壓裂縫。
2.2.2 巖心特征
    1) 巖溶角礫巖:巖溶角礫巖是判別巖溶現(xiàn)象的有力證據(jù)之一。在巖溶作用過程中,不飽和碳酸鹽的大氣淡水和地下水對化學(xué)性質(zhì)活潑的碳酸鹽礦物、易溶的鹽類礦物淋濾、滲透,造成了這些礦物的溶解,形成了溶蝕孔洞縫,當(dāng)溶蝕作用繼續(xù)發(fā)展到一定程度巖石會發(fā)生崩落,從而產(chǎn)生了角礫巖。經(jīng)巖心觀察發(fā)現(xiàn),工區(qū)內(nèi)鉆井巖心中見滑塌角礫巖,如N11井1460.5m鳳山組出現(xiàn)有滑塌角礫巖;N33井1806.03m奧陶系下馬家溝組見角礫巖,角礫最大者約2cm×3cm。
    2) 溶蝕孔洞:Z8X1洞,孔徑約1mm,洞沿裂縫分布,首先微溶蝕充填物,邊緣還有溶蝕擴(kuò)大現(xiàn)象。N21井1681.38m巖心段泥質(zhì)白云巖發(fā)育溶蝕孔洞共計(jì)20個(gè),孔洞形態(tài)不規(guī)則,最大者直徑為5mm,最小者直徑為1mm。
    3) 黃鐵礦特征:風(fēng)化殼中存在還原環(huán)境下形成的礦物,研究區(qū)內(nèi)還原黃鐵礦普遍存在,并表現(xiàn)出多種分布形式:①在N8井風(fēng)化殼頂部巖心中可見黃鐵礦,呈宏觀團(tuán)塊狀分布于巖石中;②黃鐵礦細(xì)小晶粒(粉末狀)呈星散分布,也有富集成透鏡狀者;③黃鐵礦呈細(xì)粒狀集合體,與瀝青或黏土充填白云石、方解石晶間;④黃鐵礦呈細(xì)脈狀充填于溶縫內(nèi)和縫壁及縫合線內(nèi);⑤黃鐵礦交代白云石環(huán)帶構(gòu)造,并有鐵質(zhì)浸染。
2.2.3 錄井特征
    古巖溶作用形成的溶蝕孔洞在錄井上主要表現(xiàn)為鉆時(shí)的突然降低,甚至鉆具放空、井漏,本區(qū)與其他地區(qū)相比鉆具放空、井漏等現(xiàn)象屬于較不發(fā)育類型,但也存在一些井有較明顯的大型溶蝕洞穴。如Z8X1井在鉆井過程中于1651.0~1652.79 m鉆具放空1.79m,泥漿漏失3095m3,清水32148m3。中途測試日產(chǎn)水124m3,累計(jì)產(chǎn)水1026.8m3。由此推測發(fā)育大-中型溶洞。
    由于鉆遇各種角礫巖等緣故,可能出現(xiàn)蹩鉆、跳鉆等現(xiàn)象。如果地層壓力較高,油氣顯示較好還可能出現(xiàn)井涌、井噴、油氣浸等情況。從巖屑上看,可見一些角礫巖、垮塌巖及陸源石英、磁鐵礦、鐵泥質(zhì)巖屑及黃鐵礦等。在油氣顯示井段常見原油或?yàn)r青質(zhì)充填于角礫巖的邊緣或較粗粒的白云巖晶間。
2.2.4 測井特征
    溶蝕孔洞是本區(qū)最重要的儲層,由于地下水或地表水的溶解淋濾,使巖石原來的孔隙或裂隙進(jìn)一步溶蝕擴(kuò)大[3],最終形成不同規(guī)模的溶蝕孔洞,根據(jù)溶蝕孔洞的規(guī)模,研究區(qū)潛山儲層中的溶蝕孔洞電性相應(yīng)特征可分為以下幾類:
2.2.4.1 大型溶蝕孔洞發(fā)育帶
    其測井響應(yīng)特征表現(xiàn)為雙側(cè)向電阻率急劇下降(一般小于100Ω·m),且出現(xiàn)正幅度差;井徑異常擴(kuò)大,出現(xiàn)尖峰狀或箱狀高值;聲波時(shí)差異常擴(kuò)大,密度測井值異常降低;孔隙度曲線值明顯增加,呈現(xiàn)出突變的特征;由于泥質(zhì)充填少或沒有充填而出現(xiàn)伽馬曲線降低;自然電位曲線負(fù)異常明顯,鉆井顯示鉆具放空、泥漿漏失。以莊8X1井的1640~1740m為例,其電阻率曲線值明顯降低(電阻率值由基巖的1000Ω·m降至不足100Ω·m,有的甚至不足10Ω·m,如井段1703~1704 m電阻率只有3~4Ω·m),深電阻率大于淺電阻率;井徑擴(kuò)大異常明顯,由略大于鉆頭直徑的24.5cm擴(kuò)大至30~60cm,局部擴(kuò)大為64cm。密度測井值由基巖的2.7g/cm3下降到1.2~2.2g/cm3左右,最低可降為1.02g/cm3;測井解釋孔隙度值由基巖的0.08%突變到2.0%~2.6%;自然伽馬曲線略有降低,由基巖的10~20API下降到4~8API(泥質(zhì)充填較少);自然電位由原先的-40~-50mV下降至-70mV左右。從圖2可以看出曲線特征變化頻繁,總厚度將近100m,應(yīng)為大型溶蝕孔洞發(fā)育帶,測井在該段也全部解釋為I級裂縫帶。

2.2.4.2 類溶蝕孔洞發(fā)育帶
    在電測相應(yīng)特征上與大型溶蝕孔洞發(fā)育帶較相似,只是厚度明顯減少,規(guī)模變小,多以單個(gè)溶蝕孔洞出現(xiàn),這在本區(qū)發(fā)育較多。如唐2X1井1770~1790m(圖3),其中1774~1777m推測為較大溶洞,但局部泥質(zhì)充填較嚴(yán)重,伽馬曲線呈現(xiàn)高值,但與周圍泥巖相比要低許多,自然電位負(fù)異常不明顯。這類溶洞頂部和底部常常與裂縫發(fā)育帶伴生,亦為油氣聚集有力的部位。
 

2.2.4.3 類小型溶洞及溶孔帶
    小型溶洞及溶孔在測井曲線上特征不太明顯,只在溶蝕孔洞發(fā)育段表現(xiàn)為深淺側(cè)向電阻率曲線顯示較低的電阻率值,且出現(xiàn)正幅度差,即深側(cè)向電阻率值大于淺側(cè)向電阻率值,自然伽馬比純石巖段略高;聲波時(shí)差和中子測井值增大,密度測井值降低,并有擴(kuò)徑現(xiàn)象。在巖心和薄片上較易觀察。也可以用微電阻率成像測井(FMI)來進(jìn)行觀察。
研究區(qū)古巖溶作用因暴露地表時(shí)間過長,充填作用強(qiáng),導(dǎo)致垂向分帶不明顯。總體溶洞不太發(fā)育,井漏、鉆具放空現(xiàn)象較少,且相對比較孤立;井漏和放空現(xiàn)象多發(fā)生在風(fēng)化殼以下200m范圍內(nèi)(表1);由于多次的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動,使寒武-奧陶系碳酸鹽巖多次暴露地表,加之構(gòu)造裂縫較發(fā)育,致使古巖溶作用影響的深度較深,局部保存有較發(fā)育的大型溶蝕孔洞帶(如莊8X1井1640~1740m),若有較好的運(yùn)移通道相連接,加之古近系油源較充足,應(yīng)能獲得較好的油氣產(chǎn)能。
1 寒武-奧陶系鉆井泥漿漏失與鉆具放空一覽表
井號
上覆地層
距不整合面距離(m)
泥漿漏失量(m3)
鉆具放空(m)
西2
奧陶系
上馬家溝組
石炭系
2
468
 
封參1
奧陶系
亮甲山組
石炭系
166
480
0.50
8X1
奧陶系
 
侏羅系
23
35243
1.79
66
奧陶系
下馬家溝組
館陶組
1.83
1835
 
33
奧陶系
下馬家溝組
明化鎮(zhèn)組
51
40
0.50
6
寒武系
鳳山組
奧陶系
40
683
 
13
寒武系
饅頭組
館陶組
38
53
0.20
28
寒武系
 
明化鎮(zhèn)組
49
120
0.83
14X1
寒武系
俯君山組
侏羅系
2
21
 
3 成巖作用
    南堡凹陷周邊凸起地區(qū)碳酸鹽巖成巖作用主要以溶蝕作用、破裂作用、膠結(jié)作用、空隙充填作用、壓實(shí)(溶)作用、重結(jié)晶作用以及交代作用等。各種成巖作用相互疊加,強(qiáng)烈地改造著碳酸鹽沉積物的原始面貌[1]。
3.1 溶蝕作用
    碳酸鹽巖是一種化學(xué)性較活潑的巖石,具有可溶蝕性,而且基本上貫穿其成巖作用的各個(gè)階段,只是溶蝕強(qiáng)度有明顯差異。該成巖作用常常導(dǎo)致孔、洞的大量發(fā)育,對改善儲層的儲集性能具有非常積極的意義。如南33井1826.27m奧陶系下馬家溝組巖心表面見有方解石充填物的溶蝕孔洞,洞徑約3×6mm,肉紅色石灰?guī)r邊緣還見溶蝕形成的港灣狀(見圖4)。
 

3.2 破裂作用
    破裂作用按成因可分為多種類型,如沉積作用、成巖作用、構(gòu)造作用、風(fēng)化作用等,都可以形成各種裂縫,但最常見、最有意義的仍然是構(gòu)造裂縫。研究區(qū)構(gòu)造裂縫發(fā)育期次以海西早期、海西晚期為主,其次為加里東期,再次為印支 山期等,早期構(gòu)造裂縫基本被完全充填。晚期構(gòu)造裂縫多以高角度縫為主,常與斷裂緊密伴生,具成組成帶展布特征。構(gòu)造裂縫具有控制和促進(jìn)巖溶作用發(fā)育的特點(diǎn),又是油氣垂向運(yùn)移的主要通道,還可以與溶蝕孔洞一起,構(gòu)成各類縫洞型儲層,成為油氣儲集的主要空間,是增加碳酸鹽巖儲層孔隙度的主要成巖作用之一。
3.3 壓實(shí)(溶)作用
    壓實(shí)(溶)作用在工區(qū)較為常見,由于上覆沉積物增多、壓力增大,巖石不斷被壓實(shí),當(dāng)壓力增大到一定程度時(shí),巖石中水被擠壓、流動,并對其周邊巖石進(jìn)行溶蝕。壓溶作用的常見標(biāo)志是縫合線構(gòu)造,石灰?guī)r中的縫合線是壓溶作用所產(chǎn)生的破裂面,通常呈鋸齒狀產(chǎn)出,縫合線的錐軸一般與主壓應(yīng)力方向一致[4]。研究區(qū)碳酸鹽巖儲層壓溶作用亦相當(dāng)發(fā)育,縫合線一般呈不規(guī)則港灣狀產(chǎn)出。經(jīng)對35個(gè)巖心樣品鏡下鑒定發(fā)現(xiàn),共發(fā)育有近70余條縫合線構(gòu)造,平均每個(gè)樣品發(fā)育有2條縫合線,但大多被泥質(zhì)全充填,少數(shù)為有機(jī)質(zhì)、泥鐵質(zhì)充填。壓溶作用主要發(fā)生在各埋藏成巖期,常使碳酸鹽巖形成吻合組構(gòu),是孔隙減小的重要因素之一。但另一方面由于構(gòu)造抬升卸載,導(dǎo)致縫合線開啟,成為油氣運(yùn)移和地下水活動的通道,部分縫合線經(jīng)埋藏溶蝕作用后擴(kuò)大變粗而形成縫合線溶擴(kuò)孔洞,在縫合線周圍還形成眾多的細(xì)小溶蝕孔洞,且部分為瀝青和原油所充填。
3.4 膠結(jié)作用
    膠結(jié)作用是研究區(qū)碳酸鹽巖中極為普遍的一類成巖作用類型,膠結(jié)礦物類型較多,常見黃鐵礦,呈細(xì)微脈狀、顯微條帶狀、細(xì)粒集合體浸染狀、球狀及宏觀團(tuán)塊狀分布于巖石、裂隙、粒間及孔洞縫中。薄片鑒定發(fā)現(xiàn),方解石是一種常見的膠結(jié)物,常常對半自形-自形白云石進(jìn)行膠結(jié),少量的黏土礦物充填膠結(jié)于晶間及微裂隙中。上述膠結(jié)作用主要發(fā)生在海底成巖及淺地表大氣淡水成巖環(huán)境,可以使沉積物中的原生孔隙及早期溶蝕孔隙全被填塞,造成碳酸鹽巖孔隙度的急劇降低,對儲層儲集空間具有破壞作用,使儲集層儲集性能變差。
3.5 空隙充填作用
    充填作用是影響碳酸鹽巖縫洞型儲層有效性的最主要的成巖作用,常常對儲層的儲集性能起著決定性作用,尤其是裂縫的充填可使其失去儲集和連通作用[5]??p、孔、洞的充填方式有機(jī)械充填和化學(xué)充填兩類,充填物類型有泥質(zhì)、有機(jī)質(zhì)、硅質(zhì)、砂泥質(zhì)和結(jié)晶方解石等。依據(jù)充填物的特征,可以判斷充填作用發(fā)生的期次。陰極發(fā)光鑒定表明,部分巖石發(fā)育3期裂縫。一期裂縫呈曲線狀展布,先期灌入陸源砂,其中石英發(fā)藍(lán)紫色和棕色光,長石發(fā)天藍(lán)色光;后期砂粒間充填泥狀方解石和黃鐵礦,分別發(fā)橘黃色-棕紅色光和不發(fā)光。二期裂縫近直線狀延展,被方解石全充填,不發(fā)光或發(fā)橘黃-棕紅色光。三期裂縫呈曲線狀或近直線狀延展,先被發(fā)橘黃-棕紅色的方解石充填,后被發(fā)橘黃色光的方解石全充填。本區(qū)寒武-奧陶系碳酸鹽巖中的充填作用非常普遍,縫、孔、洞大多被不同程度地充填,充填物以方解石、泥質(zhì)、黃鐵礦、硅質(zhì)以及有機(jī)質(zhì)等為主。充填作用是影響區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖縫洞型儲層的一類主要成巖作用,發(fā)育普遍,影響嚴(yán)重,特別是對早期空隙的充填非常嚴(yán)重,是本區(qū)油氣勘探需要考慮的重要因素之一。
3.6 重結(jié)晶作用
    重結(jié)晶作用也是區(qū)內(nèi)常見的成巖作用類型,其常常導(dǎo)致礦物晶體的大小和形狀發(fā)生變化,使礦物晶體結(jié)構(gòu)變粗,晶間空隙增大,有利于改善儲層的儲集空間。重結(jié)晶作用還可以使晶粒增大發(fā)展到將晶間孔基本填滿,晶間孔隙變得極為微細(xì),則孔隙度大大降低,有效儲集空間變差,甚至消失。如早期構(gòu)造形成的高角度寬縫被方解石重結(jié)晶充填后基本填塞了儲集空間。研究區(qū)俯君山組、崮山組、鳳山組、冶里組以及亮甲山組地層的巖心取樣經(jīng)偏光薄片鑒定均見有方解石重結(jié)晶現(xiàn)象。
3.7 交代作用
    交代作用在巖心薄片鑒定中非常常見,尤其以白云石交代方解石為主要類型,如俯君山組、張夏組、崮山組、長山組、鳳山組、冶里組、亮甲山組等組地層巖心取樣薄片鑒定均見有白云石交代方解石的現(xiàn)象。另外于毛莊組還見有石灰?guī)r中鮞粒被粗粒方解石交代的現(xiàn)象。
    綜上分析,古巖溶、溶蝕、破裂等作用由于使原巖產(chǎn)生了大量次生孔隙從而改善了其儲集性,可稱之為建設(shè)性成巖作用;而膠結(jié)、空隙充填、壓實(shí)(溶)等成巖作用因?yàn)榻档土颂妓猁}巖的原生和次生孔隙度,稱之為破壞性成巖作用;重結(jié)晶、交代等成巖作用對孔隙的增大與減少都有影響,故稱其為雙重性成巖作用。
4 油氣藏類型及控制因素
4.1 油氣藏類型
4.1.1 不整合油氣藏
    如圖5所示,柏各莊潛山寒武系俯君山組碳酸鹽巖不整合油氣藏位于唐2X1井區(qū)塊侏羅系油氣藏之下,受兩側(cè)的斷層控制,儲油層為俯君山組白云巖或白云質(zhì)石灰?guī)r,儲集空間為裂縫和溶蝕孔洞,該井在鉆進(jìn)中有放空現(xiàn)象,根據(jù)測井資料情況看屬于縫洞復(fù)合型儲層。唐2X1寒武系俯君山組1767.98~1805m井段自1993年5月投產(chǎn),初期5mm油嘴自噴日產(chǎn)油38.5t。
 
4.1.2 構(gòu)造塊狀油氣藏
    西南莊潛山南21井區(qū)塊寒武系構(gòu)造塊狀油氣藏位于西南莊斷層上升盤,其下降盤為杜林油田南38井明化鎮(zhèn)組斷鼻油藏,儲油層為寒武系白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r,儲集空間為裂縫和孔洞。南21井于寒武系1659~1665m井段1層6m試油,日產(chǎn)油10.6m3,水7.52m3。
4.2 主要控制因素
    本區(qū)具有豐富的油源供給、較好的儲蓋組合、有利的構(gòu)造背景等油氣藏形成條件,影響其油氣成藏的主要因素有以下幾點(diǎn):
    1) 巖溶縫洞型儲層有效儲集體發(fā)育程度是控制本區(qū)油氣分布和富集的關(guān)鍵因素。本區(qū)寒武奧陶系碳酸鹽巖儲層基質(zhì)孔隙度低、滲透率差,難以構(gòu)成有效的儲集空間,但儲集空間類型多,且具有明顯的非均質(zhì)性。儲集層空間類型主要有溶蝕孔、溶洞、裂縫和縫合線,屬于巖溶縫洞型儲層。
    2) 烴源巖的好壞、油氣運(yùn)移通道是否發(fā)育直接影響了凸起有利部位的油氣富集程度。潛山具備優(yōu)越的構(gòu)造、儲蓋組合條件,成藏的關(guān)鍵是油氣源條件,靠近西南莊大斷層附近潛山成藏好,特別是晚期斷層和持續(xù)活動的斷層,如南8、南13、南21、廟42X1油藏都緊靠大斷層。
    3) 側(cè)向?qū)雍脡闹苯佑绊懹蜌飧患潭?。如?span>21井上升盤寒武系上部側(cè)向?qū)酉陆档腘m下部礫巖地層,側(cè)向封堵條件較差,上部含油性較差,但其下部對接的Ng細(xì)段,下部即成藏。
    4) 構(gòu)造轉(zhuǎn)向或拐彎部位,構(gòu)造具有繼承性,沿西南莊斷層兩側(cè)形成多個(gè)不同層位對接,呈屋脊?fàn)畹臉?gòu)造容易形成聚油構(gòu)造。如南20寒武系油藏,其寒武系地層與下降盤館陶組對接,從構(gòu)造圖上可看出,其構(gòu)造高點(diǎn)正好對接,并呈屋脊?fàn)顚?,結(jié)果兩側(cè)地層均含油。
    5) 下生上儲、新生古儲、油氣在構(gòu)造高部聚集成藏,構(gòu)造高部位是本區(qū)主要的油氣聚集帶。從以往的油氣勘探成果圖可以看出,南堡凹陷周邊地區(qū)油氣在構(gòu)造高部聚集明顯,不僅沿西南莊斷層、柏各莊斷層兩側(cè)高部位就近聚集,而且沿不整合面或輸導(dǎo)儲層向構(gòu)造高部位聚集。
5 結(jié)論
    綜上所述,區(qū)內(nèi)古巖溶作用較發(fā)育,野外露頭、鉆井取心、錄井、測井特征明顯。發(fā)育有大型溶蝕孔洞發(fā)育帶、溶蝕孔洞發(fā)育帶和小型溶蝕孔洞及溶孔。碳酸鹽巖經(jīng)歷了早成巖期的海底成巖和近地表成巖作用,后又受多期構(gòu)造運(yùn)動影響,遭受暴露溶蝕,其后隨新近紀(jì)的沉積,再次埋藏。整個(gè)過程經(jīng)歷了多期次、多種類型的成巖作用,其中古巖溶、溶蝕、破裂等作用為建設(shè)性成巖作用;膠結(jié)、空隙充填、壓實(shí)(溶)等成巖作用為破壞性成巖作用;而重結(jié)晶、交代等成巖作用為雙重性成巖作用。三者的綜合效應(yīng)控制和影響了碳酸鹽巖儲集性的優(yōu)劣。同時(shí),由于研究區(qū)缺乏晚期深埋藏階段的重結(jié)晶作用和白云巖化作用,巖石基質(zhì)儲層儲滲性能始終未能得到明顯改善,為特低孔、特低滲儲層,使得研究區(qū)呈現(xiàn)出裂縫型儲層主要集中于晚期構(gòu)造斷層附近、溶蝕型孔洞相對比較孤立、連通性差且充填較嚴(yán)重的現(xiàn)狀,在今后的勘探開發(fā)中應(yīng)予以注意。
    油氣藏類型主要有潛山不整合油氣藏和構(gòu)造塊狀油氣藏,控制油氣成藏的關(guān)鍵因素是巖溶縫洞型儲層有效儲集體發(fā)育程度及烴源巖的好壞、與構(gòu)造的關(guān)系、油氣運(yùn)移通道是否發(fā)育直接影響了周邊凸起有利部位的油氣富集程度。
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(本文作者:張家政1 郭建華1 趙廣珍2 劉喜順1 郭勇3 范玉林3 1.中南大學(xué)地學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院;2.中國石化中原油田分公司勘探開發(fā)科學(xué)研究院;3.中國石化中原油田分公司地質(zhì)錄井處)