济阳坳陷下古生界潜山内幕型白云岩储层发育特征及成因机理.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW279济阳坳陷下古生界潜山内幕型白云岩储层发育特征及成因机理一马帅1,2)，王永诗3)，王学军2)，景安语2)1)胜利石油管理局博士后科研工作站，山东东营，257000；2)中石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营，257015；3)中石化胜利油田分公司，山东东营，257001注：本文为胜利石油管理局博士后科研项目（编号：YKB2101）的成果。收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30；责任编辑：刘志强。DOI：10.16509/j.georeview.2023.s1.117作者简介：马帅，男，1990 年生，博士，副研究员，主要从事沉积学及储层地质学研究；Email：。关键词：关键词：下古生界；白云岩；储层特征；成因机理济阳坳陷是渤海湾盆地一个重要的次级含油气构造单元，自 20 世纪 60 年代至今，下古生界潜山勘探累计探明石油地质储量超 2 亿吨。由于下古生界碳酸盐岩潜山经历了多期构造演化，埋深较大且断裂系统复杂，储层非均质性强，规律性难以把握（马立驰，2003），因此针对储层成因机理开展深入分析对于油气勘探意义重大。随着勘探程度的不断深入、勘探理论及认识水平的提高，目前针对潜山顶部风化壳型储层成因的分析已形成较为统一的观点，但针对另一套发育在潜山内部以白云岩为特点的储集系统研究相对匮乏。本次研究通过对内幕白云岩开展矿物岩石学、沉积学以及地球化学等方面的研究，分析了其储层发育特征及成因机理，以期为储层预测及生产实践提供理论支持。1内幕型白云岩储层发育特征1.1发育层位济阳坳陷下古生界发育寒武系及下、中奥陶统，保留了厚度可达 1200 m 的海相碳酸盐岩沉积建造。内幕储层主要发育在上寒武统顶部凤山组以及下奥陶统冶里组、亮甲山组，总厚度约 180220m。该套储集层由马家沟组致密灰岩同潜山顶部风化壳型储集层相互隔开，并形成具独立油水系统特点的层状油藏，因此称为内幕型储层。1.2岩石类型内幕型储层发育层段整体为一套厚层结晶白云岩，白云石含量超过 95%，含有少量石英、方解石及黏土矿物，包括粉细晶白云岩及中粗晶白云岩两类，有序度 0.70.9。1.3储集空间特征岩心观察可见溶蚀孔洞及裂缝，其中溶蚀孔洞周缘参差不齐，沿裂缝呈串珠状分布，整体规模不大，且非均质性较强。微观研究可见残余颗粒结构的白云岩，发育颗粒间溶蚀孔，部分孔隙边缘可见明显白云石溶蚀现象及石膏残余溶解现象。局部发育白云石晶间孔，孔隙周缘多为自形白云石胶结物；部分可见岩溶角砾及渗滤粉砂充填现象，发育角砾间孔（图 1）。2内幕型白云岩储层成因机理济阳坳陷下古生界潜山内幕型白云岩储层的形成受三方面因素控制，盆地缓坡潮间潮下带中高能颗粒滩或潮上带含膏质云坪是白云岩储层形成的物质基础；白云石化作用叠加大气淡水溶蚀改造是优质白云岩储层形成的决定性因素；喜山期断裂是进一步提高储集物性的关键。2.1沉积环境济阳坳陷现今位置处于早古生代华北克拉通中东部地区，在缓坡型陆表海古地理背景下，受盆地演化及海平面升降影响，研究区晚寒武世早奥陶世发育潮上云坪灰云坪、潮间藻灰坪、局限海、颗粒滩、潮下泥灰坪及开阔海等多种不同类型的沉积物（图 1）。其中在平均海平面浪基面之间，古地貌较高处或水体能量较强处颗粒滩、藻屑滩等沉积物原生孔隙发育，是规模储层发育的物质基础。地质论评 2023 年 69 卷 增刊 12802.2白云岩化作用及大气淡水淋滤改造由于华北板块南部在早古生代受到怀远运动影响，导致自南向北逐渐抬升，造成海水大面积向北退却，沉积环境由浅海向潮坪、泻湖演化（宋奠南，2001）。该背景下早期形成的灰岩沉积物在富镁流体作用下发生大规模白云岩化作用，在原生孔隙基础上继承性发育晶间孔，同时伴随石膏沉淀，也为后期溶蚀作用提供了物质基础。同时滩相沉积物受到构造抬升及海退影响，大部分时间处于间歇暴露状态，大气淡水会在陆地上汇聚后在古隆起两侧沿颗粒间孔隙下渗分散，导致碳酸盐岩发生溶解，同时这种表生岩溶作用在滩体顶部形成了岩溶角砾及渗滤粉砂充填（图 1）。2.3喜山期构造断裂作用通过对碳酸盐岩静力学参数特征的分析来看，白云岩抗压能力也较弱，并在经历多期构造活动下易产生大量裂缝。研究区下古生界潜山发育加里东期、印支燕山期以及喜山期等裂缝，其产出状态及元素地球化学特征显示大部分早期裂缝被胶结充填，而喜山期裂缝多为开启状态，连通了前期形成的溶蚀孔洞，并提供了油气进入储层的通道（王永诗等，2017）。3结论济阳坳陷内幕型储层主要发育在寒武系凤山组至奥陶系冶里组、亮甲山组，整体为一套结晶程度较高的白云岩，发育残余颗粒间溶蚀孔、晶间孔、石膏溶孔、角砾间孔及裂缝等储集空间类型。研究区晚寒武世早奥陶世缓坡型陆表海沉积背景为规模性滩相沉积物的发育提供了良好的古地理条件；怀远运动导致的大面积强制海退及间歇暴露，使得颗粒滩相灰质沉积物经过白云石化及大气淡水淋滤作用的改造，形成优质储集层；喜山期裂缝进一步改善了其物性条件，提供了油气进入储层的通道，成为规模有效储层形成的关键。参考文献/References马立驰.2003.济阳坳陷下古生界内幕型储层成因探讨.特种油气藏,10(3):1314+91.宋奠南.2001.对怀远运动的再认识.山东地质,17(1):1923+51.王永诗,李继岩.2017.济阳坳陷平方王油田碳酸盐岩潜山内幕储层特征及其主控因素.中国石油大学学报(自然科学版),41(4):2735.MAShuai，WANG Yongshi，WANG Xuejun，JINGAnyu：Characteristics and genetic mechanism of inner buried hilldolomite reservoir in Lower Paleozoic of Jiyang DepressionKeywords:LowerPaleozoic；dolomite；reservoircharacteristics；geneticmechanism图 1济阳坳陷下古生界内幕型有利白云岩相成因模式及典型镜下照片