中国近海古近纪碎屑岩储层特征与溶蚀作用规律_吴克强.pdf

第 48 卷 第 2期2 0 2 3 年 2 月Vol.48 No.2Feb.2 0 2 3地球科学 Earth Sciencehttp:/https:/doi.org/10.3799/dqkx.2022.151中国近海古近纪碎屑岩储层特征与溶蚀作用规律吴克强，谢晓军，廖计华，韩雅坤中海油研究总院有限责任公司，北京 100028摘要：随着中国近海浅层（新近系为主）勘探程度日益增加，中深层（古近系为主）特别是始新统和渐新统是未来油气勘探的重要领域之一.然而，针对中国近海中深层碎屑岩储层特征及溶蚀作用规律尚缺乏系统研究.基于大量新钻井、物性数据及多种分析测试等，以辽中凹陷、西湖凹陷和白云凹陷为靶区，系统阐明了中国近海古近纪碎屑岩储层岩石学特征、物性及孔隙类型，分析并总结了其溶蚀作用规律.研究表明：中国近海古近纪砂岩储层岩石类型以长石岩屑砂岩或岩屑长石砂岩为主，同一凹陷不同构造的岩性差异明显，不同层位石英、岩屑含量略有变化；储层物性主体为中低孔低渗，中高孔渗储层主要发育在辽中凹陷沙一二段和白云凹陷珠海组上段；孔隙类型均以次生孔隙为主，原生孔隙仅在西湖凹陷平湖斜坡北侧、辽中凹陷沙四段和白云凹陷珠海组上段较为发育.溶蚀作用整体以酸性流体对长石、连生方解石和部分岩屑的溶蚀为主.辽中凹陷不同构造溶蚀作用差异明显，受浅埋深火山岩母岩与中深层刚性母岩控制的砂岩储层溶蚀作用显著，而西湖凹陷西斜坡平湖组一段-平湖组三段则为早期连生方解石溶蚀，白云凹陷溶蚀作用主要为长石的高岭石化和高岭石的伊利石化.研究旨在为中国近海古近纪碎屑岩储层勘探开发提供借鉴.关键词：中国近海；古近纪碎屑岩；储层特征；溶蚀作用；深层勘探；石油地质.中图分类号：TE122.3 文章编号：1000-2383(2023)02-385-13 收稿日期：2022-10-30The Rules of Reservoir Characteristics and Dissolution of Paleogene Clastic Rocks in Offshore ChinaWu Keqiang，Xie Xiaojun，Liao Jihua，Han YakunCNOOC Research Institute Co.，Ltd.，Beijing 100028，ChinaAbstract:With the increasing exploration degree of shallow formations(mainly Meogene)in offshore China,middledeep buried formations(mainly Paleogene),especially the Eocene and Oligocene,is one of the important exploration targets in the future.However,there is still a lack of systematic research on the characteristics and dissolution of the middledeep clastic reservoirs in offshore China.In this paper,Liaozhong sag,Xihu sag and Baiyun sag were taken as target areas.Based on a large number of new drilling,physical property data and various tests,the petrological characteristics,physical property and pore types of paleogene clastic reservoirs in offshore China were systematically elucidated,and their dissolution regularities were analyzed and summarized.The results show that the Paleogene sandstone reservoirs in offshore China were mainly composed of feldsparlithic sandstone or lithicfeldspar sandstone.Different structures and lithology varied significantly in the same sag,and the content of quartz and lithic varied slightly in different layers.The reservoir was mainly mediumlow porosity and low permeability,and mediumhigh porosity and permeability reservoirs are mainly developed in the first and second member of Shahejie Formation and the upper member of 基金项目：国家“十三五”科技重大专项（No.2016ZX05026）；中海石油（中国）有限公司重大科研生产项目“中国近海富烃凹陷深层（含潜山）大中型油气田勘探方向”（No.2019KTSC22）.作者简介：吴克强（1970-），男，教授级高级工程师，主要从事中国近海油气勘探综合研究.Email：引用格式：吴克强，谢晓军，廖计华，韩雅坤，2023.中国近海古近纪碎屑岩储层特征与溶蚀作用规律.地球科学，48（2）：385-397.Citation：Wu Keqiang，Xie Xiaojun，Liao Jihua，Han Yakun，2023.The Rules of Reservoir Characteristics and Dissolution of Paleogene Clastic Rocks in Offshore China.Earth Science，48（2）：385-397.第 48 卷地球科学 http:/Zhuhai Formation of Baiyun Sag.The primary pores only developed in the north of Pinghu slope in Xihu Sag,the fourth member of Shahejie Formation in Liaozhong Sag and the upper member of Zhuhai Formation in Baiyun Sag.The dissolution of feldspar,calcite and part of fragments was mainly by acidic fluid.The dissolution in Liaozhong Sag varied markedly between different formations,with significant dissolution in sandstone reservoirs controlled by shallowburied deep volcanic host rocks and mediumdeep rigid host rocks,while the West Slope of the Xihu Sag showed early succession calcite dissolution in a section of the Pinghu Formation and three sections of the Pinghu Formation,and the Baiyun Sag dissolution was mainly kaolinization of feldspar and illite lithification of kaolinite.This study aims to provide reference for exploration and development of paleogene clastic reservoirs in offshore China.Key words:Offshore China;Paleogene clastic rocks;reservoir characteristics;dissolution;deep exploration；petroleum geology.0 引言 随着中国近海浅层（新近系为主）勘探程度的日益升高，中深层（古近系为主）特别是始新统和渐新统逐渐成为未来油气勘探的重要领域之一.然而，随着深度的增加，储层压实（机械和化学作用）、胶结等成岩作用逐渐加强，储层物性逐渐变差，而胶结物和骨架颗粒溶蚀是深部储层重要成孔因素，溶蚀次生孔隙是中深部储层的重要储集空间（Taylor et al.，2010；Lai et al.，2015；Zhang et al.，2015），溶蚀作用特征与控制因素、展布规律对于中深部储层勘探具有重要意义.公开发表的文献中，专门针对中国近海中深层储层的研究成果主要集中在储层预测技术等方面（徐长贵等，2005；谢晓军等，2021；姚光庆等，2021），有关中国近海中深层储层的溶蚀作用发生规律研究鲜有报道.中国近海石油和天然气发现主要集中在渤海盆地、东海盆地、珠江口盆地、琼东南盆地、北部湾盆地和莺歌海盆地（图 1）.始新世和渐新世是盆地第二裂陷幕和第三裂陷幕发生时期，有陆相、海陆过渡相和海相断陷发育，陆相主要发育在渤海盆地，海陆过渡相主要发育在东海盆地和南海北部，海相主要发育在南海北部（张功成，2016）.本文以渤海盆地辽中凹陷沙河街组（始新统和下渐新统）、东海盆地西湖凹陷平湖组（始新统）和珠江口盆地白云凹陷恩平组与珠海组（渐新统）分别作为陆相、海陆过渡相和海相沉积环境的代表，在前人研究的基础上，结合新的钻井及各类分析测试数据，系统探讨中国近海始新世和渐新世碎屑岩储层的特征和溶蚀作用的发育规律，以期为中国近海中深层碎屑岩优质储层的分布预测及油气勘探发挥一定的理论与现实意义.1 研究区概况与研究现状 1.1辽中凹陷辽中凹陷位于渤海湾盆地东北部辽东湾区的中部，面积约 4 300 km2.次一级构造单元呈 NE 走向，其西面与辽西低凸起以缓坡形式逐渐过渡，东面则为陡坡带与辽东凸起接触，具有明显的东断西超的箕状断陷特征，是已证实的富生烃凹陷（柳永军等，2015）（图 1）.蒋恕等（2007）对辽中凹陷东营组和部分沙一、二段储层的主控因素、成岩作用与孔隙演化、质量评价等方面做过研究，认为东营组和部分沙一、二段发育两个主要次生孔隙带分别对应于早成岩期和晚成岩期次生孔隙发育带，主要形成于岩屑长石砂岩中长石、碳酸盐岩胶结物和岩屑的溶蚀，同时超压和早期油气充注对储层有一定保护；刘恩然等（2014）对某构造的沙一、二段层序地层与沉积相开展过研究；宛良伟等（2020）探讨沙二段富砂带的不同类型；金凤鸣等（2018）研究沙三段断裂对沉积的控制作用；王清斌等（2012）针对某油气构造沙四段的储层物性影响因素开展分析；王冰洁等（2019）研究了 JZ20 油田超压对储层物性的影响.上述可以看出，前人研究一般是仅限局部构造或沙河街组的个别层段，对沙河街组储层的溶蚀作用缺乏系统性研究.1.2西湖凹陷西湖凹陷位于东海盆地浙东坳陷内的富生烃凹陷，面积约5.2104 km2.次一级构造单元呈NE走向，自西向东分别是东部断阶带、东次凹、中央反转构造带、西次凹和西部斜坡带（图1）.目前油气发现主要集中在中央反转构造带的花港组及以上地层和西部斜坡带花港组与平湖组，西坡斜坡带平湖组为本次研究区及研究层段；前人对西部斜坡平湖组储层的成岩环境及孔隙演化、有机酸溶解作用机制、碳酸盐岩胶结物形成机制、有利储层主控因素分析与分布预测等方386第 2 期吴克强等：中国近海古近纪碎屑岩储层特征与溶蚀作用规律面开展过研究，指出沉积微相、溶蚀作用、超压与烃类充注等因素控制有利储层的发育，认为碳源主要来自湖相碳酸盐岩溶解的产物和有机质成熟过程中排放的有机酸，溶蚀作用主要是有机酸对长石和岩屑等硅铝酸岩矿物的溶蚀（邹明亮等，2008；舒艳等，2011；王岭等，2015；张武等，2019；徐昉昊等，2020；肖晓光等，2021）.舒艳等认为西湖凹陷西斜坡在 2 9003 200 m 和 3 6004 000 m 处形成两个次生孔隙发育带（舒艳等，2011）；苏奥等则认为两个次生孔隙发育带分别在 2 5003 000 m 和 3 4004 400 m 深度范围内发育（苏奥等，2014），上部次生孔隙发育带主要成因是有机酸等酸性流体溶蚀长石类矿物形成的，下部次生孔隙带主要由残余的早期酸性溶蚀孔和碱性环境下高岭石的伊利石化导致，少部分则由碱性流体溶蚀石英颗粒形成.上述两个次生孔隙发育带的发育深度范围存在不同的认识，本文在新增大量分析测试数据的基础上，在次生孔隙发育带的深度范围及次生孔隙成因与前人略有差异，在下文中将具体阐述.1.3白云凹陷白云凹陷是位于珠江口盆地珠二坳陷的深大富生烃凹陷，总面积约 1.21104 km2.凹陷周缘被番禺低隆起、东沙隆起、云开低凸起和云荔低隆起等正向构造单元所围限，凹陷内部可进一步划分白云北坡、白云主洼、白云西北洼、白云东北洼和白云南洼等次一级负向构造单元（图 1）；恩平组和珠海组是白云凹陷主要的油气储集层系.前人对恩平组和珠海组物源体系、沉积演化、孔隙演化、成岩作用及相关成因等方面做了大量的研究（陈国俊等，2008；耿威等，2008；王琪等，2010；吕成福等，2011；马明等，2017；王代富，2017；曾智伟等，2017；庞江等，2019；侯元立，2020；田立新等，2020）.马明等指出恩平组溶蚀作用主要是有机酸对长石和火山岩屑的溶解（马明等，2017），并定量表征溶蚀作用增加的孔隙度介于 3.19%8.54%之间，平均为 5.66%，占岩石总孔隙度的 59%90%，平均为 76%；吕成福等认为酸性流体的溶蚀溶解作用和绿泥石黏土膜保护是储层物性较好的根本原因（吕成福等，2011）；陈国俊等认为碳酸盐胶结物增强了储层的抗压能力，为后期酸性流体溶蚀、溶解提供了空间和物质基础（陈国俊等，2008）；王代富等进一步将碳酸盐胶结物划分早、中、晚 3 期（王代富，2017），早期胶结物主要为方解石，受淡水影响明显；中期胶结物以铁方解石为主，与有机酸脱羧作用产生的CO2及深部来的碳源有关；晚期胶结物以铁白云石图 1中国近海盆地分布、研究区位置及其构造区划Fig.1Distribution of China Offshore Basins,location and structural district of Liaozhong Sag,Xihu Sag and Baiyun Sag387第 48 卷地球科学 http:/为主，与砂岩中的生物碎屑以及先期碳酸盐胶结物的溶蚀再沉淀作用有关，部分受到深部热液流体的影响；庞江等则认为铁白云石的沉淀与深部热流体活动及 CO2充注有关（庞江等，2019）.上述可以看出，前人对硅铝酸岩矿物的溶蚀作用研究较为薄弱.2 储层发育特征 与前人研究相比，本次新增 20 多口井岩心，合计 135 米和岩心 CT 扫描 10 件，物性数据 2 000 多个，各类分析测试数据共计 1425个，包括：岩石薄片905 个、铸体薄片 150 个、荧光薄片 24 个、扫描电镜100 件、射线衍射 95 件、碳氧同位素分析 32 个、单矿物微量元素 129个等.结合前人研究数据，总结各凹陷储层的岩石学特征、物性和孔隙类型等.岩石类型整体以长石岩屑砂岩或岩屑长石砂岩为主，白云凹陷的岩屑石英砂岩与岩屑砂岩占比高；物性主要是中低孔-低渗，在辽中凹陷沙一-二段和白云凹陷珠海组上段见中高孔渗储层；孔隙类型以次生孔隙为主，但在西湖凹陷平湖斜坡北侧、辽中凹陷沙四段和白云凹陷珠海组上段则以原生孔隙为主.2.1辽中凹陷辽中凹陷沙河街组自下而上发育沙四段、沙三段、沙二段和沙一段，本次研究将沙四段、沙三段归属为始新统，沙二段、沙一段（统称为沙一二段）归属为渐新统.沙河街组沉积时期以扇三角洲、辫状河三角洲以及湖相沉积为主，自下而上三角洲规模逐渐增大，沙一二段沉积时期辽中凹陷西侧辽西凸起中北段局部发育碳酸盐岩混积滩.岩石类型以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主，自下而上，有向长石砂岩和岩屑砂岩变化的趋势（图 2）.辽中凹陷钻遇沙四段的井较少，主要在凹陷西南侧（A1）以及东侧（A5）.A1 井在 3 600 m 以下沙四段发现了较好的油气显示且测试成功，薄片鉴定发现该构造沙四段储层以长石岩屑砂岩为主，岩屑长石砂岩次之（图 2a）.孔隙度位于 10%30%区间，渗透率 0.190 mD，属于中高孔、特低渗-中渗储层.原生粒间孔较为发育，占总面孔率的 68.4%，次生孔隙为粒间溶孔、粒内溶孔，偶见铸模孔.辽中凹陷钻遇沙三段的井相对较多，不同部位岩性及储层发育呈现出强非均质性（图 2b）.北侧A3井主要以岩屑长石砂岩为主，岩屑类型主要为花岗岩、石英岩等刚性颗粒，实测孔隙度为 15.2%19.9%，渗透率从低于 1 mD 到 14 mD，为中低孔低渗储层，储集空间多为粒间孔以及粒间溶蚀扩大孔.东北侧 A4 井主要为长石岩屑砂岩，东侧 A2/5井则以岩屑长石砂岩为主，长石岩屑砂岩次之，碎屑组分主要为石英、长石及变质砂岩岩屑，孔隙度在 8.5%18.6%，均 值 14.9%，渗 透 率 0.474.2 mD，均值为 44.3 mD，为中低孔、中低渗储层，储集空间多为粒内与粒间微裂缝及相关溶蚀扩大空间.西侧 A11/6 井位于辽西凸起及周缘，埋藏深度浅，多低于 1 800 m，孔隙度 1%35%，渗透率 0.032 256 mD，发育中高孔中高渗储层.储集空间多为粒间孔与粒内溶孔.辽中凹陷沙河街组沙一二段钻井丰富，分布广泛，岩石类型差异显著（图 2c）.北侧 A3/7井与沙三段岩石类型类似，但其粒度较粗，孔隙度 13%20%，渗透率 168 mD，物性优于沙三段储层；东北侧砂岩成熟度相对较高，A8 井近凹陷内部，埋深超过 3 500 m，储层主要以岩屑长石砂岩为主，平均孔隙度 10%左右，渗透率变化大，从小于 1 mD 到 26.6 mD，均值 3.6 mD，为低孔低渗储层；东侧 A2/5井垂向岩性变化大，以长石砂岩和岩屑砂岩为主，局部发育少量火山岩岩屑砂岩.西北侧 A10井位于辽西凸起北侧，近中生界火山岩物源，以岩屑砂岩为主；西侧 A11/6 井构造以岩屑长石砂岩与长石岩屑砂岩为主，储层位于辽西凸起周缘，埋深浅，储层物性好，多为中高孔中高渗储层.结合沉积体系分析，辽中凹陷沙河街组储层非均质性强，储集空间多样，凹陷东侧以胶辽隆起为物源，辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体成熟度较高，粒间孔与砾内溶孔发育，储层物性相对较好.凹陷西侧以盆内辽西凸起为物源，扇三角洲沉积体，埋深相对较浅，残留粒间孔与溶蚀孔发育，整体物性较好.2.2西湖凹陷西湖凹陷平湖组整体为障壁海岸体系，发育受潮汐影响的三角洲-滨浅海沉积环境，有利相带为水下分流河道和潮道微相.受潮汐影响的三角洲主要发育在西部斜坡带，斜坡北部以三角洲为主、斜坡中部以三角洲-潮坪为主、斜坡南部以潮坪为主.依据沉积环境和层序，可进一步划分为平五、四、三、二、一段.垂向上，自下而上，岩石类型相似、粒度逐渐变细，平均孔隙度 12%17%左右，平均渗透率 30388第 2 期吴克强等：中国近海古近纪碎屑岩储层特征与溶蚀作用规律85 mD 之间.其中，平五-四段主要岩石类型为中粗粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩，平五段孔隙度2.6%25.59%，平 均 为 15.08%，渗 透 率 10.02419.15 mD，均值 29.97 mD；平四段孔隙度 8.1%23.25%，平均为 17.1%，渗透率 0.07343.30 mD，均值 45.18 mD；平三-一段主要岩石类型为细、极细粒长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩，平三段孔隙度1.3%22.72%，平 均 为 14.35%，渗 透 率 在 0.01975.92 mD 之 间，均 值 84 mD；平 一、二 段 孔 隙 度1%24.01%，平均为 12.12%，渗透率在 0.000 1842.120 mD之间，均值 53.1 mD.平面上，由北往南，岩石类型由石英砂岩为主逐渐过渡到南部的岩屑长石砂岩为主（图 3），孔隙类型由原生孔隙为主过渡到以次生孔隙为主.斜坡北部以石英砂岩的原生孔隙为主，在平湖组各段占比 72%90%；中部和南部以长石岩屑砂岩/岩屑长 石 砂 岩 的 次 生 孔 隙 为 主，溶 蚀 孔 占 比 70%95%.孔隙发育类型差异与岩石类型密切相关：北部以石英比较发育为特征，长石含量相对较低，后期溶蚀溶解相对较弱；中南部以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主，为溶蚀溶解的发生提供物质基础.西湖凹陷平湖组由于南北地层温度差异，从孔雀亭东到平南区，次生溶蚀带深度呈现北低南高的特征（图 4）；而主要胶结物连生方解石是淡水海水混合效应，故与古环境相关度高，而与具体层段和区域位置关系不大.2.3白云凹陷白云凹陷恩平组中下段受周缘隆起供源，在白云北坡、白云西南和白云东洼发育扇三角洲沉积；恩平组上段和珠海组主要接受盆外华南褶皱带供源，白云西南局部存在南部隆起的物源供给，其中恩平组上段以辫状河三角洲为主，珠海组主要发育陆架三角洲.有利相带主要是三角洲分流河道、水下分流河道和河口坝，其中（水下）分流河道因粒度更粗是有利储层最主要载体.垂向上，从恩平组到珠海组，砂岩粒度整体逐渐变细，中粗粒砂岩主要分布在恩平组和珠海组下段，而珠海组上段以细-粉砂岩为主；岩石类型均以岩屑石英砂岩、长石岩屑砂岩和岩屑砂岩为主（图 5），珠海组上段岩屑长石砂岩和岩屑石英砂岩较恩平组上段和珠海组显著增多；岩屑类型包括沉图 2辽中凹陷沙河街组砂岩储层岩石类型三角图Fig.2Triangle diagram of sandstone types in Shahejie Formation of Liaozhong Sag.石英砂岩；.长石质石英砂岩；.岩屑质石英砂岩；.长石砂岩；.岩屑（质）长石砂岩；.长石（质）岩屑砂岩；.岩屑砂岩；井点位置见图1图 3西湖凹陷西斜坡平湖组砂岩储层岩石类型三角图Fig.3Triangle diagram of sandstone types in Pinghu Formation of western slope belt,Xihu Sag.石英砂岩；.长石质石英砂岩；.岩屑质石英砂岩；.长石砂岩；.岩屑（质）长石砂岩；.长石（质）岩屑砂岩；.岩屑砂岩389第 48 卷地球科学 http:/积岩、变质岩、火成岩，其中恩平组以变质岩、火成岩岩屑为主，而珠海组以火成岩岩屑为主.杂基包括泥质杂基和凝灰质杂基 2 种类型，以泥质杂基居多，含量一般不超过 10%.自下而上，现有钻井揭示，平均孔隙度总体持续增高，但渗透率变化范围大；恩平组的孔隙度在 5.02%24.4%之间，平均11.35%，渗透率 0.038555 mD，均值 33.17 mD；珠海组下段的孔隙度在 4.97%25.49%之间，平均13.86%，渗 透 率 0.004240.835 mD，均 值 10.82 mD；珠海组上段的孔隙度在 0.53%34.7%之间，平均 14.42%，渗透率 0.0027 247 mD，均值 110.72 mD.平面上，从北西往南东，砂岩粒度整体逐渐变细，钻井揭示恩平组和珠海组下段中粗粒砂岩主要分布在番禺低隆起区和白云北坡，云开低凸起和云荔低凸起局部发育；此外，从北西往南东，火山岩岩屑呈降低趋势，稳定组分逐渐增加.受物源条件影响，恩平组与珠海组岩石类型在平面上存在一定的差异，恩平组和珠海组下段沉积时期，白云凹陷北侧岩石类型以岩屑长石砂岩或长石岩屑砂岩为主，白云凹陷西南部和东南部则以岩屑石英砂岩和长石石英砂岩为主；珠海组上段沉积时期，番禺低隆起和白云北坡总体以岩屑石英砂岩为主，东南部以岩屑石英砂岩和长石石英砂岩为主，从白云凹陷西北部向东南部长石含量增加.从埋深来看，白云北坡珠海、恩平组中高孔、中高渗（15%，K10 mD）储层主要发育在 3 500 m 以浅，3 500 m 以深主要为低孔低渗和致密储层，孔隙度总体保持稳定，为 8%10%，但渗透率变化大，致密-中渗储层均有发育；白云凹陷西南部、白云东地区珠海、恩平组中高孔、中高渗（15%，K10 mD）储层主要发育在 2500m 以浅.次生溶蚀孔隙在深层孔隙类型中占有绝对优势，包括粒间溶孔和粒内溶孔；白云北坡和番禺低隆起区，钻井揭示珠海组上段砂岩中发育原生孔隙.从地温梯度对比来看，Gra4.5/100 m 区域，中高渗储层主要分布在埋深 3 700 m 以浅，埋深大于 3 700 m 孔隙度总体小于 15%，为致密低孔储层，渗透率变化范围大；Gra4.5/100 m区域，中高渗储层分布在埋深 2 000 m 以浅，埋深大于 2 000 m 钻井揭示孔隙度总体小于 15%、渗透率图 4西湖凹陷西斜坡不同构造区平湖组次生溶蚀带发育特征Fig.4Characteristics of secondary dissolution zone of Pinghu Formation in different areas of western slope belt,Xihu Sag390第 2 期吴克强等：中国近海古近纪碎屑岩储层特征与溶蚀作用规律小于 10 mD，为致密低孔低渗储层.3 溶蚀作用 一般来说，溶蚀作用产生的溶蚀孔隙是深部储层的重要增孔途径，主要依赖于大气淡水淋滤、原生孔隙的保存、裂缝的联通以及酸性流体产生与注入 等 因 素（Surdam et al.，1984；MacGowan et al.，1986；Meshri et al.，1986；Barth et al.，1988，1996；Blake et al.，1999；Kawamura et al.，1986；郭 春 清等，2003；远光辉等，2013）.中国近海古近纪碎屑岩储层溶蚀作用主体表现为酸性流体对长石和部分岩屑的溶蚀，局部区域或层段表现为其他方式的溶蚀作用，如西湖凹陷西斜坡平一-三段（上部溶蚀带）是早期连生方解石的溶解；在不同地温梯度条件下，更大的埋深情况下，发生长石形成高岭石，并蚀变为伊利石，从而产生次生孔隙.3.1辽中凹陷辽中凹陷沙河街组储层溶蚀现象丰富，各层段的溶蚀机理存在一定的差异.钻井揭示，辽中凹陷沙四段储层分布较为局限，主要集中于凹陷西南侧A1井一带，其岩屑类型主要以酸性喷出岩为主加少量变质岩岩屑.长石以斜长石为主，表面风化，整体易溶组分含量较高，发育铸模孔（图 6a）、碳酸盐胶结物溶蚀粒间孔（图 6b）以及长石溶蚀孔（图 6c）等次生溶蚀孔隙.研究认为其成岩流体演化经历了从碱性到酸性再到碱性的多期过程，早期碱性流体背景下环边包壳状绿泥石一定程度保护了原生孔隙与喉道，火山岩岩屑、长石颗粒等易溶颗粒含量高背景下后期酸性流体（中成岩 B期）造成的溶蚀是物性改善的主要原因.沙三段与沙一二段储层沉积与成岩作用具有继承性，以远源太古界花岗岩与元古界石英砂岩为母岩的区域（东侧为主），压实作用形成的粒内缝沟通了原生粒间孔，导致不稳定矿物（如长石和岩屑）溶蚀，对储层物性产生明显改善作用；以近源中生界母岩为主的区域（西侧为主），浅埋弱压实背景下，酸性流体溶蚀不稳定火山岩组分，形成优质储层.辽中凹陷北侧 A3 井主要以辽河凹陷中央凸起变质花岗岩物源为主，刚性颗粒含量高，泥质含量相对较低，原始孔渗条件好，为酸性成岩流体提供了通道，长石等不稳定矿物易受后期酸性流体溶蚀，改造储层，部分溶蚀产物如高岭石充填粒间（图6d）.东侧 A5井与 A12井沙河街组沉积期以胶辽隆起变质石英砂岩物源为主叠加斜坡带中生界火山岩物源.A5 井位于构造高点，埋深浅（2 000 m），压实作用弱，保留了酸性流体运移空间，以火山岩为主物源层段，火山岩粒内与粒间火山物质不稳定、易溶，产生粒间与粒内溶孔（图 6e）.A12 井物源主要为变余石英砂岩，粒内裂缝发育并溶蚀扩大（图 6f），形成中渗优质储层.西北侧 A10 井与西侧A6井位于辽西凸起，受盆内低凸起湖平面变化周期性出露水面接受大气淡水淋滤影响，相关储层溶蚀作用强烈.A10 井砂砾岩埋深较浅，储层压实作用弱，前寒武砾石内部不稳定，受淡水淋滤花岗岩砾石内长石成分发生溶蚀作用，产生粒内溶蚀孔隙是重要的储集空间（图 5g）；A6 井受大气淡水强烈的淋滤，颗粒呈现漂浮状，溶蚀孔隙度可达到 25%以上（图 6g，6i）.3.2西湖凹陷通过对近 30 口井、近 2 000 个岩心（壁心）物性数据系统统计表明：西湖凹陷西斜坡平湖组在纵向上发育两个次生孔隙发育带，分别是 3 2003 500 m 的上部溶蚀带（平三-一段）和 4 0004 400 m 的下部溶蚀带（平五、四段）.平面上，不同区带储层溶蚀改造的深度存在差异，其发育深度由南向北加深.从南往北，上部溶蚀带顶界深度由 2 250 m 逐渐过渡到 3 400 m，下部溶蚀带底界深度由 4 050 m 过渡到 5 000 m.上部溶蚀带（平三-一段）以早期连生方解石图 5白云凹陷恩平组和珠海组砂岩储层岩石类型三角图Fig.5Triangle diagram of sandstone types in Enping formation and Zhuhai Formation in Baiyun Sag391第 48 卷地球科学 http:/溶蚀为主，局部发育长石溶蚀.连生方解石的物质来源可能与潮汐带来的弱碱性海水有关.沉积期间，海平面高频升降促进了海水和河水的混合作用，导致高含量的碳酸盐岩沉淀，发生钙质胶结形成连生方解石.连生方解石发育时期较早主要体现在 2 个方面：（1）平三段的颗粒以不接触、点接触和线接触为主，平四和平五段内常见线接触和凹凸接触，说明上部储层在成岩过程中压实受限，最有可能的原因即为早期了连生方解充填时期早于压实期，抑制压实作用；（2）孔隙充填方解石溶解残余在阴极发光下不发光，为成岩早期胶结的低温特征.因此，连生方解石占位阻碍早期压实效应.中成岩阶段遇酸性流体溶蚀成岩早期形成的连生方解石，局部可见方解石齿状溶蚀，形成大量次生溶蚀孔隙（图 7a7f），使得储层物性得到改善.碳氧同位素分析表明：连生方解石的 13C（PDB，）分布范围为-3.3-0.4，18O（PDB，）分布范围为-17.5-10.6，说明溶蚀方解石的酸性流体与有机酸的脱羧作用相关.下部溶蚀带（平五、四段）以长石溶蚀为主，局部发育安山岩岩屑溶蚀.下部溶蚀带（平五、四段）碎屑颗粒间以线接触和凹凸接触为主，说明该层段压实程度较高.然而，中成岩阶段不稳定颗粒（长石、岩屑）遇酸性流体溶蚀溶解，形成的粒内溶孔、粒间溶孔和铸模孔对储层物性具有建设性改造意义.在物源背景、沉积环境等相似的情况下，该溶蚀带的长石含量比上部溶蚀带更低，说明长石因发生溶蚀溶解而相对含量降低（图 7g7i）.图 6辽中凹陷溶蚀作用典型微观特征（井点位置见图 1）Fig.6Typical microscopic characteristics of dissolution in Liaozhong Sag(See Fig.1 for the location of wells)a.长石颗粒溶解形成铸模孔（MP），A1井，3 674.51 m，沙四段，铸体薄片，蓝色铸体，Q 为石英，R为岩屑颗粒；b.粒间碳酸盐胶结物溶蚀（红色箭头），产生溶蚀粒间孔，A1井，3 680.68 m，沙四段，铸体薄片，蓝色铸体；c.长石沿节理溶蚀（红色箭头），A1井，3 628.9 m，沙四段，扫描电镜照片；d.长石岩屑颗粒溶蚀强烈，溶蚀产物高岭石（K）充填粒间，P 为孔隙，A3井，3 141.7 m，沙三段；e.火山岩砾内及砾间火山基质溶蚀，A5井，1 488 m，沙一二段，铸体薄片，蓝色铸体；f.裂缝溶蚀扩大，呈港湾状、凹凸状，A12井，2 524 m，沙一二段，铸体薄片，蓝色铸体；g.花岗岩砾石（R）砾内不稳定矿物溶蚀，A10井，2 340.40 m，沙一二段，铸体薄片，蓝色铸体；h.坡积物，颗粒呈棱角状，不稳定矿物强烈溶蚀，A6井，1 829 m，沙一二段，铸体薄片，蓝色铸体，M 为黑云母；i.坡积物不稳定矿物强烈溶蚀，A6井，1 829 m，沙一二段，背散射照片392第 2 期吴克强等：中国近海古近纪碎屑岩储层特征与溶蚀作用规律3.3白云凹陷溶蚀作用是白云凹陷深层改善储层质量的重要因素，粒间溶孔和粒内溶孔是深层主要的孔隙类型.在酸性流体作用下，长石、岩屑和凝灰质杂基等易溶物质被溶蚀并形成次生孔隙.在不同的地温梯度和不同深度条件下，白云凹陷恩平组和珠海组长石发生溶蚀并形成溶蚀（次生）孔隙.溶蚀作用存在两个阶段，分别是上部的长石高岭石化阶段和下部的高岭石伊利石化阶段.长石高岭石化阶段，长石在酸性流体作用下发生溶蚀，产物形成高岭石和硅质，高岭石普遍就近沉淀在溶蚀孔隙附近，硅质可能部分迁出或滞留在溶蚀孔隙附近形成石英次生加大；高岭石伊利石化阶段，消耗高岭石和长石，形成伊利石和硅质，伊利石一般呈丝发状覆盖在碎屑颗粒或碳酸盐胶结物表面，硅质形成石英次生加大或微晶石英.Gra4.5/100 m，埋深 2 000 m 以浅，地层温度100，高岭石含量随埋深增加逐渐降低，是高岭石伊利石化的主要层段.大约在埋深 3 000 m 以深、地层温度 140 以上，高岭石伊利石化基本停止，随后进入溶蚀孔隙保持阶段.Gra4.5/100 m，埋深 1 500 m 以浅，地层温度80，是高岭石是伊利石化的主要阶段；埋深 2 500 m 以深、大约120 以上，溶蚀孔隙成为主要的孔隙类型，高岭石伊利石化基本停止.综上所述，总结了辽中凹陷、西湖凹陷和白云图 7西湖凹陷溶蚀作用典型微观特征（井点位置见图 1）Fig.7Typical microscopic characteristics of dissolution in Xihu Sag(See Fig.1 for the location of wells)a.连晶方解石溶蚀孔隙，B1井，4 183.5 m，平三段，铸体薄片，蓝色铸体；b.粒间长石溶蚀孔隙，B1井，4 183.7 m，平三段，铸体薄片，蓝色铸体；c.连晶方解石溶蚀残余，B1井，4 183.5 m，平三段，阴极发光，亮红色；d.连晶方解石溶蚀残余，阴极发光，亮红色，白云石胶结，阴极发光，暗红色，B1井，4 183.7 m；e.连晶方解石溶蚀孔隙，B1井，4 183.5 m，平三段，扫描电镜；f.长石溶蚀残余孔隙，B2井，3 445.97 m，平三段，扫描电镜；g.长石溶蚀残余孔隙，B3井，4 203 m，平五段，蓝色铸体；h.长石溶蚀残余孔隙，B3井，4 046 m，平四段，蓝色铸体；i.长石溶蚀残余孔隙，B3井，4 041.5 m，平四段，蓝色铸体；Q.石英；C.方解石：F.长石；D.白云石393第 48 卷地球科学 http:/凹陷古近纪区域地质特征及砂岩储层溶蚀作用，具体见表 1.4 结论 中国近海古近纪碎屑岩储层特征和溶蚀作用具有明显的规律性.岩石类型以长石岩屑砂岩或岩屑长石砂岩为主，储层物性主体为中低孔-低渗，孔隙类型以次生孔隙为主；溶蚀作用主要表现为酸性流体对长石、连生方解石和部分岩屑的溶蚀.（1）辽中凹陷沙河街组自下而上，岩石类型有从长石岩屑/岩屑长石砂岩向长石砂岩与岩屑砂岩变化的趋势，孔隙度和渗透率逐渐变好，孔隙类型由原生孔隙逐渐过渡到次生孔隙；平面上，凹陷东侧以长石溶蚀为主，西