碳酸盐岩早期差异成储路径及...KT-Ⅰ与KT-Ⅱ层系为例_卢家希.pdf

书书书第 25 卷第 1 期2023 年2 月古地理学报JOUNAL OF PALAEOGEOGAPHY(Chinese Edition)Vol.25No.1Feb 2023文章编号:16711505(2023)01022619DOI:107605/gdlxb202301015碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地 N 油田石炭系 KT-与 KT-层系为例*卢家希1，2，3谭秀成1，2，3金值民1，2，3陈烨菲4王淑琴4赵文琪4李长海4，51 中国石油碳酸盐岩储层重点实验室西南石油大学研究分室，四川成都 6105002 西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都 6105003 西南石油大学天然气地质四川省重点实验室，四川成都 6105004 中国石油勘探开发研究院，北京 1000835 北京大学地球与空间科学学院，北京 100871摘要以滨里海盆地 N 油田石炭系 KT-与 KT-层系碳酸盐岩储集层为例，综合岩心、薄片、扫描电镜、高压压汞、常规物性分析以及各类测试资料，对碳酸盐岩储集层特征以及早期成储路径展开系统研究，并进一步探讨成储路径与储集层孔喉结构和质量的关系。结果表明，KT-层系以云岩类储集层为主，颗粒灰岩次之，其中云岩类储集层以晶间(溶)孔、小型溶洞为主，孔喉连通性好，为高孔高渗的孔洞型储集层，而颗粒灰岩类储集层以粒内溶孔、铸模孔及生物体腔孔发育为特征，孔喉连通性差，属中孔低渗的孔隙型储集层。KT-层系以粒间(溶)孔和生物体腔孔发育的颗粒灰岩为特征，为中高孔高渗的孔隙型储集层。进一步分析表明，KT-层系云岩与灰岩储集层单旋回厚度小，皆受高频海平面升降变化驱动的早成岩期岩溶的控制，而KT-层系单旋回厚度大，颗粒滩未经历早期岩溶的改造。3 类储集层的成储路径分别为:(1)KT-云岩类储集层，准同生期白云石化作用导致矿物相转变并使得部分矿物更易遭受溶蚀早成岩期岩溶作用控制储集层的形成云岩抗压溶岩石骨架有利于储集层的保护;(2)KT-颗粒灰岩储集层，早成岩期岩溶作用优化储集层初期压实控制胶结流体通道进而控制胶结作用粒间孔与粒内孔差异胶结控制储集层的保护;(3)KT-颗粒灰岩储集层，原始沉积环境控制储集层的形成初期压实与早期胶结作用控制储集层的保护。成储路径差异控制了不同的孔渗特征与孔喉结构，而孔喉结构进一步控制了早期岩溶型云岩、早期岩溶型颗粒灰岩、原生孔保存型颗粒灰岩 3 种储集层的质量。研究结果将为具类似特征的碳酸盐岩储集层成因分析提供参考，也因发现了云岩较灰岩更易早期溶蚀的现象而具有较为重要的岩溶地质学意义。关键词碳酸盐岩储集性能成储路径早成岩期岩溶石炭系滨里海盆地第一作者简介卢家希，男，1998 年生，硕士研究生，研究方向为储层地质学。E-mail:。通讯作者简介谭秀成，男，1970 年生，教授、博士生导师，研究方向为碳酸盐岩沉积与储层。E-mail:。中图分类号:TE122.2文献标志码:A*中国石油集团公司十四五前瞻性基础性科技项目(编号:2022DJ3209)资助。Financially supported by the Fourteenth Five-Year PlanForward-looking Basic Science and Technology Project of CNPC(No.2022DJ3209)收稿日期:20220718改回日期:20220805Differential reservoir formation paths of carbonate rocks in early stageand impacts on reservoir properties:a case study of KT-and KT-layers in N Oilfield，Pre-Caspian Basin第 25 卷第 1 期卢家希等:碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地 N 油田石炭系 KT-与 KT-层系为例LU Jiaxi1，2，3TAN Xiucheng1，2，3JIN Zhimin1，2，3CHEN Yefei4WANG Shuqin4ZHAO Wenqi4LI Changhai4，51 esearch Branch of Southwest Petroleum University，Key Laboratory of Carbonate eservoirs，CNPC，Chengdu 610500，China2 State Key Laboratory of Oil and Gas eservoir Geology and Exploitation，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China3 Sichuan Natural Gas Geology Key Laboratory，Southwest Petroleum University，Chengdu 610500，China4 PetroChina esearch Institute of Petroleum Exploration and Development，Beijing 100083，China5 School of Earth and Space Sciences，Peking University，Beijing 100871，ChinaAbstractTaking Carboniferous KT-I and KT-II carbonate reservoirs in N oilfield in Pre-Caspian Ba-sin as an example，the characteristics of carbonate reservoirs and evolution of reservoir properties at theearly stage are systematically studied based on the core analysis，thin section，scanning electron microsco-py，high-pressure mercury invasion，conventional physical property analysis and various tests In addi-tion，the relationship among the evolution of reservoir properties，pore throat structure and quality is fur-ther discussed The results show that KT-I reservoir is dominated by dolomite with intergranular dissolvedpores and small karst caves with good pore-throat connectivity，which belongs to high porosity-highpermeability pore-cavity reservoir，followed by grainstone with intragranular dissolved pores，mold poresand biologic cavity pores that have the poor pore-throat connectivity，which belongs to the pore-type reser-voir with the medium porosity and low permeability KT-II reservoir is characterized as grainstone with in-tergranular dissolved pores and biologic cavities，belonging to the porous reservoir with medium-high po-rosity and high permeability Further analysis shows that the thickness of single cycle layer of KT-I dolomiteand limestone reservoirs is small，which is controlled by the early diagenetic karst driven by high frequen-cy sea-level fluctuation The thickness of KT-II layer is large，and there is no early karstification of thegrain beach There are mainly three types of reservoirs:(1)Penecontemporaneous dolomitization with sta-ble transformation of minerals results in the dissolution of some minerals，followed by the formation of reser-voirs controlled by the karstification at early diagenetic stage，and the pressure dissolution-resistance rockskeleton helps the protection of reservoir;(2)The early diagenesis karstification promoted the reservoirpropertythe early compaction controls the chemical fluid migration that can induce the cementationdif-ferential cementation controls the preservation of intergranular pore and intragranular pore;(3)Primarysedimentary environment controls the formation of reservoirearly compaction and cementation control pres-ervation of reservoir Different reservoir formation mechanisms lead to different porosity，permeability andpore throat structure，which controls the quality of reservoirs including the dolomite and grainstone after ear-ly karstification，and the limestone that owns the primary pores The results will provide a reference for thegenetic analysis of carbonate reservoirs with similar characteristics It also has significant karst geology mean-ing based on the discovery that dolomite is much easier to dissolve than limestone during the early diageneticstageKey wordscarbonate rock，reservoir performance，reservoir formation pathway，eogenetic karsti-fication，Carboniferous，Pre-Caspian BasinAbout the first authorLU Jiaxi，born in 1998，is a masters degree candidate in Southwest Pe-troleum University He is mainly focus on reservoir geology research E-mail:About the corresponding authorTAN Xiucheng，born in 1970，is a professor in Southwest Pe-troleum University He is engaged in sedimentology and reservoir geology E-mail:tanxiucheng70 722古地理学报2023 年 2 月碳酸盐岩是非常重要的油气储集层，全球超过60%的石油产量和 40%的天然气产量产自碳酸盐岩，勘探开发潜力十分巨大(白国平，2006;王大鹏等，2016)，但是由于海相碳酸盐岩储集层成储路径的不同会导致储集层特征巨大差异(黄思静，2010;熊鹰等，2020;尚墨翰等，2021)，从而严重制约了碳酸盐岩储集层综合评价和高效开发(潘石坚等，2022;王根久等，2022)。目前，针对碳酸盐岩储集层早期差异成储路径的研究相对较少，且相关的研究也往往针对单一储集层的成储路径进行分析(Fu et al，2022;沈安江等，2022;Zhang et al，2022)，大多单纯地分析不同类型储集层的成因与主控因素，如认为滨里海盆地 Karachaganak 气田和 Tengiz 油田的礁滩储集层是由于礁滩体频繁出露水面而遭受淡水淋滤形成选择性溶蚀孔(Lisovsky et al，1992;Collinset al，2006;McCalmont et al，2008)，鄂尔多斯盆地中奥陶统马家沟组白云岩储集层的形成往往与早期白云石化作用叠加多期早期岩溶作用有关(熊鹰等，2016;于洲等，2018;罗清清等，2020)，中东地区二叠系 Khuff 组、侏罗系 Arab 组储集层成因机制常与原始孔隙的有效保存有关(Ehrenberg et al，2007;Knaust，2009)。之前的这些认识为储集层预测地质模型建立和甜点预测成功率提升起到积极的推动作用，但仍存在一些难以合理解释的问题，比如同样经历高频海平面变化驱动岩溶改造的灰岩和云岩储集层却出现云岩较灰岩岩溶现象更明显、储集层质量更好的特征，灰岩储集层粒间孔胶结强弱变化导致孔隙类型巨大差异、致使出现以粒间(溶)孔和粒内溶孔或铸模孔为主的灰岩储集层的分异。深入开展碳酸盐岩早期成储路径差异化以及储集性能差异的研究，对于油气田的勘探开发意义重大。本次研究以滨里海盆地东缘 N 油田石炭系KT-与 KT-层系碳酸盐岩储集层为例，综合40 余口取心井的各项分析测试资料，在调研前人的研究成果基础上，围绕 KT-云岩、KT-颗粒灰岩、KT-颗粒灰岩储集层，依据岩心、薄片、扫描电镜观察等手段开展岩石学和储集空间类型分析，以及采用常规物性、孔喉结构等方法，对比碳酸盐岩储集岩类型、储集空间类型以及储集物性差异特征，在明确储集层包括沉积相、白云石化作用、岩溶作用、差异胶结充填作用等在内的主要控储因素的前提下，厘清复杂碳酸盐岩储集层早期差异成储路径及其对储集性能的影响，进一步优化碳酸盐岩储集层开发方式，以期为油田后续开发提供有益的地质理论启示。1区域地质及储集层概况1.1区域地质概况滨里海盆地位于俄罗斯地台以东，乌拉尔褶皱带以西，可以进一步划分出北部及西北部断阶带、中央坳陷带、阿斯特拉罕阿克纠宾斯克隆起带及东南坳陷带 4 个次级构造单元(图 1A，1B)(刘洛夫等，2003;onchi et al，2010;杨孝群等，2011)。研究区 N 油田位于滨里海盆地东缘，处于阿斯特拉罕阿克纠宾隆起带的东侧，扎纳若尔油田的南部(onchi et al，2010)。晚泥盆世至早石炭世，滨里海盆地属于东欧克拉通的被动大陆边缘，盆地东缘此时为前陆古坳陷沉降区。中石炭世巴什基尔期，随着海退的发生以及地壳抬升而水体变浅，盆地东缘形成浅海碳酸盐岩台地，沉积了厚层碳酸盐岩(田园圆，2011;梁爽等，2013)。中石炭世莫斯科中期，随着东欧克拉通与哈萨克斯坦板块频繁碰撞，乌拉尔洋逐步闭合，滨里海盆地东南缘开始从被动大陆边缘向弧后盆地边缘转变，沉积环境向陆棚斜坡过渡(代寒松等，2018)，发育了一套碎屑岩层。莫斯科晚期，由于缺乏碎屑物质的注入，沉积环境由陆棚斜坡又逐渐转化为浅海碳酸盐岩台地(田园圆，2011)。晚石炭世到早二叠世，周边板块开始发生碰撞，盆地周围亦开始造山，造成盆地内部封闭成湖并快速沉降，发育厚度巨大的膏盐层。研究区石炭系自上而下划分为 KT-层系、MKT 碎屑岩层和 KT-层系(图 1C)。KT-层系可分为、和 共 3 个油层组以及 10 个小层，平均厚度约 150 m，主要发育颗粒灰岩、泥晶灰岩、晶粒云岩、膏岩和泥岩，与上覆二叠系呈角度不整合接触(何伶等，2014;郭凯等，2016;李伟强等，2020)。MKT 碎屑岩层系主要以泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等碎屑岩沉积为主，平均厚度约350 m。KT-层系可分为、共 2 个油层组和 11个小层，主要发育颗粒灰岩、泥晶灰岩、泥岩等，平均厚度约 230 m。1.2储集层概况通过对 N 油田钻井取心的宏、微观观察及物822第 25 卷第 1 期卢家希等:碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地 N 油田石炭系 KT-与 KT-层系为例A滨里海盆地地理位置(据 onchi et al，2010;国界校正据 1 13 亿 16 开分国设色地图，图幅号:GS(2016)2948);B滨里海盆地内部构造图;C研究区石炭系地层柱状图图 1滨里海盆地 N 油田区域地质概况Fig.1Geological survey of N Oilfield in Pre-Caspian Basin性分析，依据储集岩性、发育层位的不同，进一步将研究区石炭系储集层划分为 KT-云岩型、KT-颗粒灰岩型和 KT-颗粒灰岩型 3 类。KT-云岩型储集岩主要为粉晶云岩和残余颗粒泥晶云岩，粉晶云岩宏观上发育大小不一的溶孔，表面可见部分油斑(图 2A)，镜下可见粉晶云岩中白云石以自形半自形晶为主，晶粒之间大多以线接触为主(图 2B)，而残余颗粒泥晶云岩中颗粒大多呈点悬浮接触，原始颗粒已被不同程度溶蚀，甚至仅保留颗粒轮廓(图 2C)。KT-颗粒灰岩型储集岩主要为鲕粒灰岩和灰岩，宏观上岩石呈块状，可见部分生物碎屑(图 2D)，镜下可见颗粒大多以悬浮接触为主，其中灰岩中的颗粒大小较为悬殊，较大的直径可达 12 mm(图 2E)，而鲕粒灰岩受成岩作用改造后，部分鲕粒内部被溶蚀形成空心鲕粒，大小相对较均一(图 2F)。KT-922古地理学报2023 年 2 月A云岩，5555 井，2231.162231.29 m，KT-层系，岩心;B粉晶云岩，发育晶间溶孔，CT4 井，2335.52 m，KT-层系，蓝色铸体();C残余颗粒泥晶云岩，发育溶蚀孔洞，5555 井，2335.35 m，KT-层系，蓝色铸体();D灰岩，CT 4 井，2329.07 2329.90 m，KT-层系，岩心;E灰岩，部分颗粒被溶蚀形成铸模孔，CT10 井，2346.90 m，KT-层系，蓝色铸体();F鲕粒灰岩，可见粒内孔和粒间溶孔，A2 井，2890.44 m，KT-层系，蓝色铸体();G灰岩，CT22 井，3224.53 3224.68 m，KT-层系，岩心;H钙藻灰岩，发育粒间孔和生物体腔孔，CT10 井，3155.70 m，KT-层系，蓝色铸体();I灰岩，发育粒间孔和生物体腔孔，5555 井，3163.02 m，KT-层系，蓝色铸体()图 2滨里海盆地 N 油田石炭系主要储集岩的宏微观特征Fig.2Macro and micro characteristics of the Carboniferous reservoir rocks in N Oilfield，Pre-Caspian Basin颗粒灰岩型储集岩主要为钙藻灰岩和灰岩，宏观上岩石呈块状，油浸严重，局部发育针孔(图 2G)，镜下可见钙藻灰岩和灰岩中颗粒均以线凹凸接触为主，分选中等，部分颗粒泥晶化较为严重(图 2H，2I)。由于碳酸盐岩储集层受控于复杂的沉积、成岩叠加改造作用，因此不同层位和不同岩性的储集层物性差别较大(表 1)。例如，对于同为 KT-层系的颗粒灰岩和云岩，两者孔渗相差甚大，而 KT-层系与 KT-层系虽均发育颗粒灰岩，但 KT-层系的颗粒灰岩储集物性明显优于 KT-层，整体非均质性极强。以此为基础，文中着重探讨 KT-云岩型、KT-颗粒灰岩型和 KT-颗粒灰岩型 3 类储集层早期成储路径的差异及其对储集性能的影响。2碳酸盐岩早期差异成储路径与特征对研究区石炭系碳酸盐岩储集层进行初步划分后，虽然各类储集层孔渗数据有了明显的区分，但不同储集层成储路径及差异性的原因仍然不清楚。因此，在对储集层不同岩性和不同层系划分的基础上，结合成储过程中的关键因素，进一步把该区的储集层分为 KT-原生孔保存型颗粒灰岩、KT-早期岩溶型云岩以及 KT-早期岩溶型颗粒灰岩 3 种类型，并开展 3 种储集层早期成储路径相关研究。032第 25 卷第 1 期卢家希等:碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地 N 油田石炭系 KT-与 KT-层系为例表 1滨里海盆地 N 油田 KT-与 KT-层系物性实测统计Table 1Statistics of physical properties of KT-and KT-layers in N Oilfield，Pre-Caspian Basin岩性物性孔隙度/%样品数渗透率/103m2发育层位平均值最大值最小值平均值最大值最小值云岩粉晶云岩1380218036231202040000010KT-残余颗粒泥晶云岩1511265450089574081100004颗粒灰岩灰岩7401780350360958500012鲕粒灰岩9541857547251552700017灰岩10641932305132249452400010KT-钙藻灰岩121822953382754574616000102.1KT-早期岩溶型云岩成储路径与特征晚石炭世 KT-层系沉积期，受滨里海盆地东部乌拉尔造山运动的影响，研究区水体相对变浅，气候逐渐变得干旱(刘洛夫等，2003;田园圆，2011;梁爽等，2013)，沉积环境逐渐由开阔台地向局限蒸发台地过渡，蒸发作用形成的高盐度卤水回流渗透发生白云石化作用(郭凯等，2016)。由于水动力及波浪作用相对较弱，浪基面影响深度较浅，因此单旋回厚度往往较薄。对岩石学特征及储集层垂向分布特征(图 3)分析发现，云岩储集层均发育于单个向上变浅序列的中上部，主要分为台坪相粉晶云岩类(图 4A)和云化滩相残余颗粒泥晶云岩类(图 4B)，两者在物性上均表现为高孔高渗的特征(表 1)。进一步研究发现，这种高孔高渗型云岩储集层在成岩早期主要经历了 3 个阶段(图 5)。1)准同生期白云石化作用及矿物相的转变(图 5A，5B，5D，5E)。前人大多认为沉积岩中的大量白云石往往是由方解石或文石经交代作用形成的(Warren，2000;蔡勋育等，2006;张杰等，2014)，这种交代转化过程为:最初沉淀的不稳定状态的高镁方解石受到富 Mg2+流体的影响改造而转化为高钙白云石;随着长时间与流体作用，高钙白云石进一步接受 Mg2+而最终成为稳定的低钙白云石(Gregg et al，2015;Kaczmarek and Thorn-ton，2017)。当白云石转化不完全时，就会以中间产物高钙白云石的形态存在，而白云岩中钙含量高会使得白云石更不稳定，在后期溶蚀流体进入后更易形成白云石晶间溶孔(图 6C，6D，6E)(Joneset al，2001;张学丰等，2010;张杰等，2014)。2)早成岩期岩溶作用对储集层的优化改造。通过观察研究区 KT-I 储集层分布及储集岩宏、微观特征发现，该储集层往往发育于向上变浅序列的中上部(图 3)，储集空间常为不稳定的矿物组分文石、高镁方解石发生溶解形成的大量粒内溶孔、铸模孔等(图 2E，2F)，符合早成岩期岩溶作用的特征。研究区白云石化后的颗粒滩及云坪相沉积常位于原始古地貌高地，海平面发生周期性升降变化时更易频繁出露海面，遭受早期大气淡水的淋滤作用(黄擎宇等，2015;芦飞凡等，2021)，使得上一阶段白云石化不彻底时所残留的部分灰质以及不稳定的高钙白云石发生强烈溶蚀，形成大量晶间溶孔以及小型溶洞(图 5C，5F;图 6B，6C，6D)，使储集性能优化。3)抗压溶骨架使得储集层能有效保存。基于方解石和白云石本身晶体性质的差异，灰岩与云岩的压溶机制和抗压溶的能力均不同，通常表现为云岩抗压溶能力远远强于灰岩(Sun，1995;Hey-dari，2003;Ehrenberg et al，2006)。也正是由于云岩抗压性较好，抵消了埋藏孔隙的减小效应(即物理、化学压实及胶结作用)，所以随着埋藏深度增大，云岩孔隙度降低比灰岩慢，使得先期形成的孔隙能够有效保存。综上所述，KT-早期岩溶型云岩的早期成储路径可以简单地归纳为:准同生期云化+矿物相稳定转变控溶早成岩期岩溶控储抗压溶云岩骨架控保，由此奠定了研究区储集层的基本框架，属于早期成储类型。经历以上 3 个成储阶段形成的储集层往往具有高孔高渗的特征，其中平均孔隙度为14.77%，最大值为 26.54%，最小值为 3.62%，而平均渗透率约为47.79103m2。受早成岩期岩溶132古地理学报2023 年 2 月图 3滨里海盆地 N 油田 KT-与 KT-层系典型垂向序列组合及储集层分布(以 CT4 井为例)Fig.3Fine interpretation of typical vertical sequence combination and reservoir strata of KT-and KT-layersfrom Well CT4 in N Oilfield，Pre-Caspian Basin作用的影响，大量溶蚀孔洞发育(图 6A，6B)，储集空间类型以晶间溶孔、晶间孔以及小型溶洞为主(图 6C，6D，6E)。可见部分孔隙被石膏充填，虽然这对孔隙有一定的破坏作用，但由于石膏整体发育规模较小，发育层位较为局限，故对整体储集性能的影响相对较小。根据孔渗散点图可进一步将样品点大致分为 2 类(图 7C):第 1 类发育频率相对较低，孔渗呈明显的正相关性，属于孔隙型储集层;第 2 类具有高孔高渗的特征，孔渗具一定的正相关性，属于孔洞型储集层，整体发育频率较高。由于白云石化作用之后叠加了早期岩溶作用，形成了以网络状喉道为主的有利孔喉结构，喉道分232第 25 卷第 1 期卢家希等:碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地 N 油田石炭系 KT-与 KT-层系为例图 4滨里海盆地 N 油田 KT-和 KT-层系典型向上变浅沉积序列Fig.4Typical shallowing-upward sequences of KT-and KT-layers in N Oilfield，Pre-Caspian Basin布范围较宽(图 7A)，具有 2 个分散的优势峰值，主峰和次主峰分别对应 3 m 和 10 m，平均为5.03 m，加之毛管压力曲线显示其排驱压力及饱和中值压力较低(图 7B)，孔喉配置关系较好，因此KT-早期岩溶型云岩为该区最为优质的储集层。2.2KT-早期岩溶型颗粒灰岩成储路径与特征通过分析 KT-I 颗粒灰岩储集层垂向分布规律(图 3)发现，该类储集层往往发育于单个向上变浅序列(潟湖颗粒滩或滩间海颗粒滩)的中上部(图 4C，4D)，储集层的形成经历了早成岩期岩溶优储、初期压实控胶和粒间孔与粒内孔差异胶结控保共 3 个阶段。KT-I 层系沉积时期，台地内波浪扰动深度小，单滩体可供生长的空间小于 2 m，往往形成薄滩体。随着颗粒滩的持续建造，沉积能量逐渐增强，颗粒间灰泥淘洗干净，颗粒大多以悬浮接触为主，原始粒间孔发育。之后进入海底成岩环境，部分颗粒出现泥晶化以及纤维状、马牙状胶结物(图 8A，8D)。受高频海平面升降变化的影响，位于地貌高地的颗粒滩往往周期性地暴露出水面，遭受早期大气淡水岩溶作用，不稳定的矿物颗粒成分(鲕粒、生屑、生物骨壳等)优先发生选择性溶蚀332古地理学报2023 年 2 月:A原始泥粉晶灰岩;B准同生期云化形成的粉晶白云岩;C早成岩期岩溶作用及其形成的晶间溶孔;:D滩相原始颗粒灰岩;E准同生期云化形成的颗粒云岩;F早成岩期岩溶作用及其形成的溶蚀孔洞图 5滨里海盆地 N 油田 KT-岩溶型云岩储集层早期成储路径示意图Fig.5Scheme showing earlier reservoir-formation path of KT-karsttype dolomite reservoirs in N Oilfield，Pre-Caspian BasinA云岩，溶蚀孔洞，CT4 井，2350.312350.45 m，岩心;B云岩，溶蚀孔洞，见油斑，CT41 井，2446.732446.89 m，岩心;C粉晶云岩，晶间(溶)孔及小型溶洞，CT4 井，2341.95 m，蓝色铸体();D残余颗粒泥晶云岩，晶间溶孔及生物体腔孔，见石膏充填，CT4 井，2346.90 m，蓝色铸体();E残余颗粒泥晶云岩，生物体腔孔及晶间溶孔，CT4 井，2350.27 m，蓝色铸体()图 6滨里海盆地 N 油田 KT-岩溶型云岩储集层宏微观特征Fig.6Macro and micro characteristics of KT-karst-type dolomite reservoir in N Oilfield，Pre-Caspian Basin432第 25 卷第 1 期卢家希等:碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地 N 油田石炭系 KT-与 KT-层系为例图 7滨里海盆地 N 油田 KT-早期岩溶型云岩储集层孔喉半径分布特征(A)、毛管压力曲线特征(B)及孔渗分布特征(C)Fig.7Pore throat radius distribution(A)，capillary pressure curves(B)，and pore vs permeability relation(C)of KT-eogenetic karst-type dolomite reservoir in N Oilfield，Pre-Caspian BasinI:A原始孔隙发育，颗粒以点悬浮接触为主;B经历早成岩期岩溶作用，部分颗粒内部遭受溶蚀，大气淡水胶结物使得部分粒间孔被破坏;C后期胶结流体进入，粒间孔隙几乎完全被破坏，粒内溶孔得以保存;:D原始孔隙发育，鲕粒大多为点悬浮接触;E经历早成岩期岩溶作用，几乎所有鲕粒的内部被溶蚀，形成铸模鲕粒，大气淡水胶结物使得部分粒间孔被破坏;F后期胶结流体进入，粒间孔隙几乎完全被破坏，粒内溶孔得以保存图 8滨里海盆地 N 油田 KT-I 早期岩溶型颗粒灰岩储集层早期成储路径示意图Fig.8Scheme showing earlier reservoir-formation path of KT-eogenetic karst-type grainstone reservoirin N Oilfield，Pre-Caspian Basin(李 凌 等，2008;谭 秀 成 等，2015;金 值 民 等，2021)，形成大量铸模孔、粒内溶孔、粒间溶孔等(图 8B，8E)(陈景山等，2007;肖笛，2017;谢康等，2020)。但由于研究区滩体厚度小，早期压实作用较弱，颗粒仍以悬浮接触为主，孔隙较为开放，故往往具有大孔、大喉的特征，良好的运移通道使得碳酸钙过饱和流体能够顺利进入，原始孔隙内流体流动活跃，发生强烈的胶结作用，造成粒间孔被大量破坏，以孤立的铸模孔为主，仅发育少量的粒间(溶)孔，孔隙连通性极差(图 8B，8E)。加之灰岩没有云岩的抗压骨架，在后期埋藏阶段粒间孔进一步胶结致密(图 8C，8F)，从而532古地理学报2023 年 2 月形成早期岩溶型颗粒灰岩储集层。A鲕粒灰岩，针孔，A2 井，2887.302887.47 m，岩心;B灰岩，蜂窝状溶蚀，CT22 井，2355.962356.20 m，岩心;C鲕粒灰岩，铸模孔，A 2 井，2888.35 m，蓝色铸体();D灰岩，粒内溶孔，CT 22 井，2299.65 m，蓝色铸体();E鲕粒灰岩，铸模孔，A2 井，2888.39 m，扫描电镜图 9滨里海盆地 N 油田 KT-早期岩溶型颗粒灰岩储集层宏微观特征Fig.9Macro and micro characteristics of KT-eogenetic karst-type grainstone reservoir in N Oilfield，Pre-Caspian Basin图 10滨里海盆地 N 油田 KT-早期岩溶型颗粒灰岩储集层孔喉半径分布特征(A)、毛管压力曲线特征(B)及孔渗分布特征(C)Fig.10Pore throat radius distribution(A)，capillary pressure curves(B)，and pore vs permeability relation(C)ofKT-eogenetic karst-type grainstone reservoir in N Oilfield，Pre-Caspian Basin由于受到胶结充填作用的影响，早期岩溶型颗粒灰岩虽然平均孔隙度可达 8.28%，但其平均渗透率仅为 1.20103m2(表 1)。宏观上可见大量针孔(图 9A，9B)，镜下可见储集空间大多为孤立的铸模孔或粒内溶孔(图 9C，9D，9E)。胶结物对原始粒间孔隙的破坏，使得喉道类型大多为管束状喉道、孔隙缩小型喉道，喉道半径分布范围较集中，为 0.11 m，呈单峰型(图 10A)，初始排驱压力和中值压力偏大，细中歪度，分选中等(图 10B)，整体孔喉结构相对较差。通过孔渗散点图(图 10C)可以看出，渗透率大多小于 1103m2，孔隙度与渗透率为正相关关系，整体呈中孔低渗的特征。2.3KT-原生孔保存型颗粒灰岩成储路径与特征通过分析 KT-层系孔隙的旋回分布(图 11)632第 25 卷第 1 期卢家希等:碳酸盐岩早期差异成储路径及其对储集性能的影响:以滨里海盆地 N 油田石炭系 KT-与 KT-层系为例732古地理学报2023 年 2 月发现，该类型储集层往往发育于单个旋回的中上部，颗粒滩顶底常发育薄的胶结致密层。镜下可见胶结致密层与单滩体中部的多孔层段岩性基本一致，区别是前者颗粒间通常被亮晶胶结物充填封堵，孔隙度较低，而后者胶结作用相对较弱，孔隙大量发育，连通性较好。从沉积演化角度而言，中石炭世 KT-层系沉积时期，由于晚巴什基尔期的海退以及地壳抬升导致水体相对变浅，研究区整体为开阔台地沉积，发育大规模台内浅滩沉积(田园圆，2011;梁爽等，2013)，构成浅滩的生物类型较为多样，钙藻、和有孔虫最为常见。而晚石炭世 KT-层系沉积时期，受乌拉尔造山运动影响，水体较浅，气候较为干旱(刘洛夫等，2003)，沉积环境由开阔台地向局限蒸发台地过渡。正是由于这种沉积环境的差异，KT-层系浅滩环境的水动力相对较高，浪基面影响深度相对较大，沉积物淘洗较干净