塔里木盆地卡塔克隆起良里塔格组台缘带储层控制因素.pdf

沙旭光,姜忠正,李玉兰,等.塔里木盆地卡塔克隆起良里塔格组台缘带储层控制因素J.矿业科学学报,2023,8(5):600-612.DOI:10.19606/ki.jmst.2023.05.002Sha Xuguang,Jiang Zhongzheng,Li Yulan,et al.Controlling factors of reservoir in platform margin zone of Lianglitage Formation in Katake Uplift,TarimBasinJ.Journal of Mining and Technology,2023,8(5):600-612.DOI:10.19606/ki.jmst.2023.05.002塔里木盆地卡塔克隆起良里塔格组台缘带储层控制因素沙旭光1,姜忠正1,李玉兰1,孙志朋21.中国石化西北油田分公司勘探开发研究院,新疆乌鲁木齐 830011;2.中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院,北京 100083收稿日期:2022-12-04 修回日期:2023-03-24基金项目:中石化西北油田分公司勘探开发研究院科研项目(KY2020-S-033)作者简介:沙旭光(1981),男,山东莱州人,硕士,工程师,主要从事海相碳酸盐岩储层等方面的研究工作。Tel:[phone],E-mail:19726722 摘 要:为探究卡塔克隆起良里塔格组台缘带不同段储层类型及形成原因,利用薄片、岩芯、成像测井、地震等资料分析了台缘相带沉积储层特征差异及其主控因素。结果表明,良里塔格组中高能礁滩相带沿1 号断裂带呈条状分布,台缘带由东向西呈现差异沉积,可划分为断控型窄陡、沉积型陡坡、沉积型宽缓3 种镶边台地台缘相带,与之对应形成裂缝-孔洞型、裂缝-孔洞型和孔洞型、低渗透裂缝型3 种储层类型;准同生岩溶作用、浅埋藏淡水溶蚀作用、构造破坏作用3 类建设性成岩作用,在台缘带不同位置对储层形成的贡献度存在差异;断控型窄陡镶边台地储层形成的主控因素为礁滩叠置体、岩溶期断裂与晚期断层活动,沉积型陡坡镶边台地为礁滩叠置体与北东向走滑断裂,沉积型宽缓镶边台地为岩溶期断裂活动与晚期走滑断裂。该研究成果将为海相碳酸盐岩勘探提供参考依据。关键词:卡塔克隆起;良里塔格组;沉积特征;储层成因;主控因素中图分类号:P 618.13 文献标志码:A文章编号:2096-2193(2023)05-0600-13Controlling factors of reservoir in platform margin zone ofLianglitage Formation in Katake Uplift,Tarim BasinSha Xuguang1,Jiang Zhongzheng1,Li Yulan1,Sun Zhipeng21.Exploration and Development Research Institute,Northwest Oilfield Branch,SINOPEC,Urumqi Xinjiang,830011,China;2.College of Geoscience and Surveying Engineering,China University of Mining and Technology-Beijing,Beijing 100083,ChinaAbstract:In order to study the different types and formation causes of reservoirs in the marginal zone ofthe Lianglitage Formation in the Katake Uplift,this study analyzed the marginal zone sedimentary reser-voir characteristics,and their main controlling factors by utilizing a plethora of data sources includingthin sections,core samples,FMI logging,and seismic data.The results show that the high-energy reef-flat facies of the Lianglitage Formation are distributed in a strip along the No.1 fault zone,exhibitingperplexing distribution patterns.The marginal zone also displays varying sedimentation patterns fromeast to west,which can be divided into three types of margin facies:fault-controlled narrow and steep,sedimentary steep slope,and sedimentary wide-gentle.Corresponding to these are three types of reser-voirs:fracture-pore type,fracture-pore and pore type,and low-permeability fracture type.There aredifferences in the contribution of three constructive diagenetic processes,including quasi-syngenetickarstification,shallow-burial fresh water dissolution,and structural damage,to the formation of reservoirs第 8 卷 第 5 期2023 年 10 月矿 业 科 学 学 报JOURNAL OF MINING SCIENCE AND TECHNOLOGYVol.8 No.5Oct.2023in different locations of the marginal zone.The main controlling factors for the formation of the fault-con-trolled narrow and steep margin facies reef-flat superimposed bodies,karstification period faults,andlate-stage fault activity.The sedimentary steep slope margin facies are found to be reef-flat superimposedbodies and northeast-trending strike-slip faults.The sedimentary wide-gentle margin facies are found tobe karstification period fault activity and late-stage strike-slip faults.These results offer evidences for theexploration of marine carbonate reservoirs.Key words:Katake Uplift;Lianglitage Formation;sedimentary characteristics;reservoir genesis;maincontrol factors 卡塔克隆起良里塔格组礁滩相储层中发现了大规模的油气藏,具有较好的油气勘探开发前景1-3。优质储层主要发育在生物礁滩及岩溶带,而良里塔格组台缘相受多期断裂及岩溶作用的影响,储层分布规律、主控因素在不同地区存在较大差异,形成不同的储层类型。卡塔克隆起被多期构造运动中形成的大型走滑断裂分为陡坡构造带和中央隆起带,构造带以断裂为界形成镶边型台地,台缘带沿斜坡发育4。研究区高差大、坡度陡,因此沉积相带和储层发育因素存在较大区别。过去的研究主要从构造、沉积、层序地层角度开展有利储层分析,并取得较多成果5-10。针对卡塔克隆起良里塔格组沉积特征及储层发育情况,不同学者采用不同的技术路线开展研究并得出多种划分方案。前人多将整个隆起区作为研究对象,但隆起区覆盖范围广,分布因素多样,储层类型及其控制因素存在较大差异,同一控因在不同地区的影响程度明显不同,而针对台缘带储层类型及形成原因的研究相对较少。卡塔克隆起良里塔格组储层类型分为裂缝型、孔洞型、裂缝-孔洞型11-14。笔者综合薄片、岩芯、成像测井和地震资料分析卡塔克隆起良里塔格组台缘带不同段储层类型及控制因素,该研究将提高对储层分布规律的认识并为油气勘探提供参考依据。1 区域地质背景卡塔克隆起位于塔里木盆地中部,西接巴楚隆起,东临塔东隆起,北部以 1 号断裂带为界与顺托果勒低隆相邻,东北与满加尔凹陷相接,西北与阿瓦提凹陷毗邻,南部为塘古巴斯凹陷(图 1)15-17。图 1 研究区位置Fig.1 Study area 卡塔克隆起整体形态为西北部宽缓,东南部高陡狭长,由北西向东南合拢。以 1 号断裂带为界,自北向南将隆起分为北部斜坡区、中央隆起区、南部斜坡区,众多北东向走滑断裂带切割隆起,形成多条油气富集区带,如图 2(a)所示。良里塔格组岩性自下而上划分为含泥灰岩段、颗粒灰岩段、泥质条带灰岩段。下段主要是灰色泥灰岩、砂屑灰岩、泥晶灰岩,中段主要为砂屑灰岩、生物礁灰岩、藻灰岩,上段以灰色泥岩、灰色亮晶颗粒灰岩、灰色生物灰岩、灰色泥晶灰岩等为主,垂向上形成以灰岩为主的“泥-灰-泥”剖面结构特征,如图 2(b)所示。601第 5 期沙旭光等:塔里木盆地卡塔克隆起良里塔格组台缘带储层控制因素(a)卡塔克隆起良里塔格组底面构造图与工区位置;(b)地层格架与岩性结构柱状图图 2 卡塔克隆起位置与岩性柱状图Fig.2 Location and lithological columnar section of the Kataklong Uplift2 良里塔格组沉积相带分析卡塔克隆起良里塔格组储层类型受古地理变迁及构造运动的控制,在此过程中沉积相带产生差异,进而影响储层发育。古地理变迁中,奥陶系下统蓬莱坝组自东北向西南由盆地过渡到局限、半局限开阔台地,早奥陶世构造环境由东西向转为南北向挤压,此时卡塔克隆起主要为半局限-开阔台地沉积。中奥陶世,构造运动强烈,隆起区进一步抬升,伴随持续海侵,早期形成的半局限开阔台地发展为局限台地,台地周围环绕大量中低能潮下带滩丘和生屑灰岩。中奥陶世末,卡塔克隆起剥蚀严重,奥陶系中统一间房组在隆起区出现大量尖灭现象,前期局限台地转为开阔台地。晚奥陶世,强烈挤压和海侵作用导致良里塔格组的碳酸盐岩在隆起区沉积。晚奥陶世末期,全球海退,结束碳酸盐岩沉积,志留系超覆奥陶系地层。奥陶系地层沉积时期,卡塔克隆起整体为盆地-台地相,良里塔格组台地边缘和开阔台地内发育台内滩、点滩和生物礁,是储层发育的良好相带。台地边缘相、斜坡相和台内滩沿 1 号断裂带呈条状发育,台地边缘发育巨厚的生物礁滩(图3)。隆起内以滩间海为主,能量较低,台地内高地貌处发育中-低能粒屑滩和丘滩复合体,为优质储层。良里塔格组沉积期,海平面上升,台地边缘水体能量高,台缘礁滩体围绕北西-南东展布的断裂坡折带快速生长。台缘礁滩由东向西呈现差异沉积模式,可分为两大类和三小类,其中两大类为镶边台地(BB以东)和缓坡台地(BB以西),镶边台地具备大型生物礁发育的地质条件,根据形成条件进一步分为断控型和沉积型镶边台地18。断控型窄陡镶边台地发育在东侧(BB以东)1号断裂带东部,塔中 621 井为典型井,该段纵向上发育砂屑滩、骨架礁,岩性以砂屑、砾屑、生物礁为主,如图 4(a)所示。受断裂影响,台缘带厚度大,坡度陡窄,礁体由台缘向台内变薄。地震剖面加厚,顶部为中-强反射,中下部为杂乱弱反射,如图4(b)(d)所示。沉积型陡坡镶边台地发育在 1 号断裂带中部(BB-AA),中古 20 井为典型井,该段纵向上发育602矿 业 科 学 学 报第 8 卷图 3 卡塔克隆起良里塔格组沉积相Fig.3 Sedimentary facies of Lianglitage Formation in Katake Uplift(a)塔中 621 井沉积相;(b)断控型窄陡镶边台地模式;(c)(d)塔中 243 井和塔中 621 井地震剖面图 4 断控型窄陡镶边台地沉积相带及地震响应特征Fig.4 Fault-controlled narrow and steep terrace margin sedimentary facies zone and seismic response characteristics603第 5 期沙旭光等:塔里木盆地卡塔克隆起良里塔格组台缘带储层控制因素多套粒屑滩,灰泥丘,隐藻凝块组合,有大段生物礁、砂屑、生屑灰岩,如图 5(a)所示。台缘带发育复合礁滩体,厚度大,虽亦受断裂影响,但形态差异较大,上升盘接受沉积,倾角较小,倾斜幅度减缓,整体表现为陡坡沉积。礁体横向连续性强于断控型,地震剖面顶部为中-强振幅,连续性反射,中下部为杂乱弱反射,如图 5(b)(d)所示。(a)中古 20 井沉积相;(b)沉积型陡坡镶边台地模式;(c)(d)塔中 82 井和中古 20 井地震剖面图 5 沉积型陡坡镶边台地沉积相带及地震响应特征Fig.5 Sedimentary steep-slope terrace margin sedimentary facies zone and seismic response characteristics 沉积型宽缓镶边台地发育在 1 号断裂带西侧(AA以西),塔中 86 井为典型井,纵向上发育多套粒屑滩、灰泥丘、滩间海,岩性为砂屑、生屑、生物礁灰岩,如图 6(a)所示。1 号断裂带西部断裂活动相对较弱,上升盘较为宽缓,接受沉积,水动力条件稍弱,整体表现为宽缓沉积。礁体连续性较强,地震剖面顶部为中-强振幅,中下部为中-弱振幅,连续性稍差,如图 6(b)(d)所示。隆起区台地内部水体相对较深,古地貌高部位发育了中-低能的丘滩体,台内滩间海及台内洼地发育。3 良里塔格组储层类型及差异性通过分析顺 6、顺 3、塔中 86、塔中 82 等 514张铸体薄片,107 张岩芯资料,15 口井 3 000 余个实测物性数据以及 8 口井成像测井资料得出,良里塔格组台缘相带储集空间类型多样,以孔、洞、缝等次生孔隙为主19,储渗空间大小悬殊、分布不均、形态复杂。通过薄片可观测到多种储集空间,如粒内溶孔图 7(a)、晶间溶孔图 7(b)、裂缝图 7(c)(d)等,储集空间被方解石和沥青充填图 7(e)(f)。良里塔格组碳酸盐岩储集类型可归纳为 2 种:裂缝型和孔洞型,它们之间并不是相互独立,而是相互影响形成复合储集类型,即裂缝-孔洞型20,且不同台缘相带储层特征存在一定差异。3.1 断控型窄陡镶边台地塔中 1 号断裂带(BB以东)断裂活动和岩溶作用强烈。储层类型以裂缝-孔洞型为主图 8(a),岩芯与成像测井资料显示溶蚀孔洞发育图 8(b)(c),通过统计该井区实测物性数据可604矿 业 科 学 学 报第 8 卷(a)塔中 86 井沉积相;(b)沉积型宽缓镶边台地模式;(c)(d)塔中 86 井和顺西 1 井地震剖面图 6 沉积型宽缓镶边台地沉积相带及地震响应特征Fig.6 Sedimentary wide-gentle terrace margin sedimentary facies zone and seismic response characteristics得,孔隙度实测范围为 0.6%10%,渗透率实测范围为 0.01 10 mD,剔除纯裂缝型储层物性数据,储层孔-渗线性相关性较高。3.2 沉积型陡坡镶边台地沉积型陡坡镶边台地主要位于塔中 1 号断裂带中段(AA-BB)储层类型以裂缝-孔洞型、孔洞型为主,如图 9(a)所示。岩芯和成像测井资料显示溶蚀孔洞普遍发育,如图 9(b)(c)所示。通过统计该区实测物性数据可得,实测孔隙率为0.85%10%,实测渗透率为 0.01 100 mD,剔除纯裂缝型储层物性数据,储层孔-渗关系具有一定线性相关性。沉积型陡坡镶边台地孔、渗分布范围较沉积型宽缓镶边台地大,物性条件有较大提高。3.3 沉积型宽缓镶边台地沉积型宽缓镶边台地位于塔中 1 号断裂带西侧(AA以西),断裂活动稍弱,多口钻井的成像测井资料均可见裂缝、溶蚀孔洞,如图 10(b)(c)所示,并伴随不同程度泥质充填现象。孔渗交汇图图 10(a)表明,该段为裂缝型储层,孔隙率实测范围0.5%4%,渗透率普遍小于1 mD,受限于低孔-低渗的物性条件,储层孔-渗线性相关性偏低。此外,台缘带储层好于台内带,台内孔洞型储层不太发育,裂缝型储层发育程度明显低于台缘带。4 成岩作用及演化成岩演化对储层与油气藏有直接影响21-22。通过薄片鉴定结合阴极发光测试,分析了奥陶系良里塔格组储层成岩作用特征及其对储层的影响。卡塔克隆起良里塔格组碳酸盐岩经历了复杂的成岩过程,包括泥晶化、压溶、胶结、溶蚀、破裂作用等。605第 5 期沙旭光等:塔里木盆地卡塔克隆起良里塔格组台缘带储层控制因素(a)顺 6 井,深度 6 648.97 m,灰色砂屑灰岩,粒内溶孔和微孔隙;(b)顺 6 井,6 647.52 m,灰色砂屑灰岩,方解石晶间孔隙;(c)顺 6 井,深度 6 700.5 m,灰色粒屑灰岩,裂缝发育;(d)顺 6 井,深度 6 619.6 m,灰色灰岩,微裂缝发育;(e)顺 6 井,深度 6 638.17 m,重结晶砂屑灰岩,晶粒、粒屑结构,局部裂缝、缝合线较发育,可见方解石、沥青充填裂缝;(f)顺 6 井,6 647.27 m,含鲕粒砂屑灰岩,局部晶间可见铸体充填为晶间溶蚀孔,孔隙周围为沥青图 7 卡塔克隆起良里塔格组储集空间及渗流带成岩标志Fig.7 Reservoir space and diagenetic indicators of seepage zone of Lianglitage Formation in Katake Uplift(a)交汇图;(b)塔中 62 井 4 750.33 m 岩芯;(c)塔中 62 井 4 750 m 成像测井(孔洞发育段)图 8 断控型窄陡镶边台地储层物性特征Fig.8 Physical property cross-plot of fault-controlled narrow and steep platform reservoir(a)交会图;(b)塔中 82 井 5 437 m 岩芯;(c)塔中 826 井 5 446 5 448 m 成像测井(裂缝-孔洞段)图 9 沉积型陡坡镶边台地储层物性特征Fig.9 Physical property cross-plot of sedimentary steep-slope platform reservoirs606矿 业 科 学 学 报第 8 卷(a)交会图;(b)(c)顺西 1 井 6 568 6 571 m 成像测井(裂缝发育段)图 10 沉积型宽缓镶边台地储层物性特征Fig.10 Physical property cross-plot of sedimentary wide-gentle platform reservoir4.1 泥晶化作用碳酸盐岩中的泥晶与胶结物发生作用,形成新的矿物质或改变原有矿物质的结构、形态和性质,这个过程通常发生在岩石成岩过程的早期,当压力和温度逐渐增加时,碳酸盐岩中的泥晶与溶解的碳酸盐物质之间发生反应形成泥晶套,如图11(a)所示。4.2 压实、压溶作用碳酸盐岩中的压实作用通常是指上覆岩层的压力造成岩石孔隙度和渗透性下降的过程。岩石压实的过程中,原来的孔隙被挤压变形,颗粒排列更加紧密,如图 11(b)所示。碳酸盐岩中的压溶作用是指由于地层压力的作用,岩石中的矿物质发生溶解、再结晶和变形的一种塑性变形过程,常见缝合缝。良里塔格组中广泛发育压溶作用形成的缝合缝,成为油气和热液等流体运移的通道。4.3 胶结作用碳酸盐岩在成岩过程中胶结作用较为常见,最常见的胶结物为方解石。不同环境下方解石胶结物结构不尽相同。海水成岩环境中方解石晶体多呈等轴晶或短柱状晶,层状或网状排列。海底环境下方解石围绕颗粒形成规则等厚的包壳,如图 11(c)所示,由同质透明物质填充,形成明显的胶结线充填在岩石的孔隙或裂缝中。大气淡水成岩环境中形成的方解石胶结,呈现多种形态的方解石晶体,由细颗粒状胶结物填充,胶结物呈规则的颗粒状、球状、网状或丝状结构,如图 11(d)所示。埋藏成岩环境中的方解石胶结呈现出细小晶粒的特征,常常呈细小颗粒状、肾状、放射状、丝状等形态,颗粒之间常有纤维状、微晶状或放射状物填充,形态呈多晶体或单晶体,晶面平整,晶体结构较完整,晶体明亮粗大,如图 11(e)(f)所示。4.4 溶蚀作用卡塔克隆起奥陶系良里塔格组碳酸盐岩储层发育多期溶蚀作用,包括准同生溶蚀作用、表生溶蚀作用、埋藏溶蚀作用23。准同生溶蚀期溶解的矿物质和有机物质在岩屑之间形成粒内孔和铸模孔,如图11(g)所示。表生溶蚀期地层抬升,在地表水、雨水、雪水作用下形成较大溶蚀孔洞等储集空间。埋藏溶蚀期岩石内部的化学环境发生了较大变化。碳酸盐岩的成分和孔隙率发生变化,岩石孔隙率增加、孔隙扩张、孔隙连通性增强。此外,埋藏溶蚀作用可以形成溶孔、溶腔和溶缝等特征,如图 11(h)所示。4.5 破裂作用研究区受多期构造运动作用形成了大量裂缝,裂缝提高储层的孔渗条件、增加储集空间,镜下裂缝大部分被方解石、沥青充填,如图 11(i)所示。4.6 成岩演化卡塔克隆起良里塔格组台缘相带海水流动速率高,沉积速率快,成岩演化复杂(图 12)。灰岩沉积后随着压力和温度的升高,碳酸盐岩中的碳酸盐物质会溶解于水中,与岩石中的泥粒反应,表面泥晶化形成泥晶套;随后在海底成岩环境下发生胶结,发育等轴或短柱状晶体,具有明显的胶结线和等厚环边包壳;受海平面周期性变化影响,岩层出露水面遭受准同生大气淡水溶蚀作用和表生溶蚀作用,形成溶蚀孔洞(粒内孔、铸模孔)。埋藏过程中,粒间二世代粒状胶结、准同生次生孔隙部分充填,方解石胶结特征明显,在压实压溶作用下形成缝合缝。加里东2 幕构造运动下,地层再次抬升,碳酸盐岩在大气淡水溶蚀下形成溶蚀孔洞;地层再次进入埋藏阶段,埋藏溶蚀作用下埋藏流体沿晶间孔、微裂缝溶蚀扩大,碳酸盐岩孔隙增加、孔隙连通性增强,在海西期大量裂缝产生后再次进入埋藏,广泛发育缝合缝。607第 5 期沙旭光等:塔里木盆地卡塔克隆起良里塔格组台缘带储层控制因素(a)顺 6 井,深度 6 619.5 m,灰色生屑灰岩,见内碎屑,少量内碎屑具有泥晶套;(b)顺 6 井,深度 6 632 m,灰白色颗粒灰岩,粒屑分布密集,颗粒大小悬殊,可见颗粒错位,粒屑间主要充填亮晶方解石,具缝合线构造;(c)顺 6 井,深度 6 648.7 m,砂屑灰岩灰岩,见 2 个世代胶结,一世代为纤状栉壳状,二世代为粒状,局部可见粒状、柱状;(d)顺 6 井,深度 6 614.87 m,灰色颗粒灰岩,粒屑结构,嵌晶状胶结,粒间填隙物主要为方解石,局部可见 2 个世代胶结,一世代为纤状、栉壳状,二世代为晶粒状;(e)(f)顺 6 井,深度 6 703.35 m,灰色颗粒灰岩,粒屑结构、晶粒结构,嵌晶式胶结,粒间填隙物主要为方解石,局部可见 2 个世代胶结,一世代为纤状、栉壳状;二世代为晶粒状;埋藏成岩环境,成岩阶段为早-晚成岩;(e)和(f)分别为偏光显微镜,阴极发光;(g)顺 6 井,深度 6 617.4 m,粒内溶孔;(h)顺 6 井,深度 6 620.87 m,构造裂缝溶蚀扩大后,内部充填亮晶方解石;(i)顺 6 井,深度 6 705.46 m,片中可见缝合线发育,缝合线由沥青充填图 11 卡塔克隆起良里塔格组成岩作用特征Fig.11 Characteristics of rock formation from the Lianglitage formation in Katake Uplift图 12 卡塔克隆起良里塔格组储层成岩演化序列(据竹合林24修改)Fig.12 Diagenetic evolution sequence of reservoirs in the LianglitageFormation from Katake Uplift(modified by Zhu Helin24)608矿 业 科 学 学 报第 8 卷 通过薄片、岩芯、成像资料观测发现,良里塔格组溶蚀孔洞缝普遍发育,溶蚀孔洞被泥质、钙质不同程度充填,储集空间可归为组构选择性溶蚀、成岩早期非组构选择性溶蚀、中-晚成岩期埋藏溶蚀3 种成因类型。从沉积型宽缓镶边台地到断控型窄陡镶边台地,良里塔格组台缘相带储层物性由东向西逐渐变差,储层类型由溶蚀主导型向复合成因型转变。5 良里塔格组储层成因分析卡塔克隆起良里塔格组储层成因机制多样,不同地区差异显著,沉积相带对良里塔格组储层发育有着重要影响。下面以沉积相带时空演化差异为基础,详细分析卡塔克隆起良里塔格组储层成因及主控因素。良里塔格组油气发现目前主要集中在台缘相带,其中东部发现了典型礁滩型油气藏,充分说明优质储层与生物礁间有着紧密的联系,成为台缘相带寻找油气的首要储层类型。但不同区域储层类型有所差异。西部台缘相带为裂缝型储层,孔隙率普遍小于 1.5%,渗透率小于 1 mD。中部为裂缝-孔洞型、孔洞型储层,裂缝-孔洞型储层以破裂缝为主,孔隙率普遍小于 2%,渗透率可达 100 mD;孔洞型储层孔隙率普遍在 3%10%之间,渗透率在0.1 10 mD 之间。东部为裂缝-孔洞型储层,储层孔隙率普遍在 2%8%之间,渗透率在 0.01 10 mD,溶蚀缝发育,改善储层孔渗条件。可见,3 个地区储层物性条件存在明显差异。前人研究表明,岩溶作用、构造破坏作用对台缘相带储层发育有重要影响23。碳酸盐岩储层的形成经历海底、近地表至浅埋藏和深埋藏 3 个成岩阶段25以及 3 类建设性成岩作用(图 13)。5.1 准同生岩溶作用3 个地区普遍发育受高频层序控制下的短期淡水淋滤作用,薄片中仍保留准同生期岩溶标志和少量残留次生孔隙,已钻井(顺 6)镜下(图 7)可见钙质充填的粒内溶孔、铸模孔、渗流粉砂、示底构造等大气淡水渗流带成岩标志。准同生岩溶作用对储层发育具有控制作用,西部准同生岩溶作用产生的次生孔隙并未完全充填破坏,对储层仍有影响。中段以丘滩叠置相带为主,亮晶颗粒结构、黏结-骨架结构有助于组构选择性溶蚀作用进行。东段礁滩叠置体规模比中段台缘更大,组构选择性溶蚀作用更发育。(a)初始沉积颗粒;(b)一世代胶结,准同生溶蚀,粒内孔、铸模孔形成;(c)浅埋藏阶段,粒间二世代胶结,准同生次生孔隙部分充填,大气淡水沿微裂隙扩溶;(d)中埋藏阶段,粒间三世代嵌晶胶结,扩容缝和次生溶孔部分充填,残留晶间孔隙、粒内溶孔;(e)中-深埋藏阶段,埋藏流体沿晶间孔、晶面节理、微裂缝溶蚀扩大,沥青质半-全充填次生溶孔、微裂缝;(f)现今有效储集空间包括粒内溶孔、晶间孔、晶间溶孔和微裂缝图 13 储层体形成过程Fig.13 Schematic diagrams of reservoir generation5.2 浅埋藏淡水溶蚀作用浅埋藏淡水溶蚀作用与不整合界面控制下的大气淡水溶蚀作用含义相同。岩溶发育段受海平面升降和沉积微地貌共同控制。在海平面下降背景下,微地貌高部位和斜坡部位地下水位较高、水-岩作用过程较充分,会增加岩溶作用的下切深度。西部缓坡储层发育与不整合界面关系密切,优质储层主要集中于不整合界面之下。礁滩相带控制的沉积微地貌形态影响地表漫流和地下隙流方向,微地貌高部位和斜坡部位岩溶作用较充分。浅埋藏淡水溶蚀作用形成大量次生溶蚀孔隙,成岩阶609第 5 期沙旭光等:塔里木盆地卡塔克隆起良里塔格组台缘带储层控制因素段仍保留较多的残余粒间孔隙和未完全充填的晶间孔隙是西区主要储集空间。中部镶边台地丘滩体长期处于沉积微地貌高部位,海平面升降波动对本区的影响明显强于缓坡区。颗粒灰岩段和含泥灰岩段顶部浅埋藏淡水溶蚀作用广泛发育,控制着中部优质储层的分布。由于中部岩溶期断裂不太发育,无法有效改善淡水渗流通道,因此岩溶作用的下切深度及发育规模,基本受控于原始沉积结构的渗透性和海退背景的地下水位下切深度。东部断控镶边台地岩溶期断裂发育,有效改善了淡水渗流通道。大气淡水沿断裂系统下渗,增加岩溶作用,有利于形成大规模缝洞储层。因此,浅埋藏淡水溶蚀作用是东部最重要的建设性成岩作用类型。5.3 构造破坏作用西部 NE 向多期走滑断裂形成相互切割的高角度构造缝。在断裂活动期,地层呈开放状态,地层中的流体系统在泵吸作用下打破热平衡状态,流体的物理-化学性质发生变化,是构造破裂和埋藏溶蚀作用产生的重要渠道。薄片中已发现少量晶间溶孔,晶粒胶结物溶蚀边缘特征明显,与断裂活动时期开放的流体环境有关。构造破裂对储层孔渗条件起到至关重要的作用,埋藏溶蚀影响程度有限。中部 NE 向走滑断裂发育程度相对较低,除少数几条大型走滑断裂外,次级走滑断裂在台缘区活动强度较弱。从实测物性数据、岩芯资料分析,断裂系统对本区储层贡献程度有限,断裂可能并未有效沟通已有孔洞系统,未形成大量的裂缝-孔洞型储层。因此,构造破裂作用是中部次要建设性成岩作用类型。东部断裂发育,NE 向走滑断裂多期活动,NE和 NW 向断裂交汇,有利于区域微裂缝系统发育、形成裂缝带。从已有实测资料和成像资料分析得出,微裂缝对储层孔渗条件改善效果明显,可能沟通先存孔洞系统,形成裂缝-孔洞型储层。因此,构造破坏是东部重要的建设性成岩作用。5.4 不同地区储层主控因素对比卡塔克隆起良里塔格组台缘带建设性成岩作用类型相同,但不同地区成岩作用对储层形成的主控因素存在较大差异(图 14)。沉积型宽缓镶边台地碳酸盐岩缓坡沉积,沉积水体环境略深于镶边台地,受高频层序波动影响较小,岩相基础较差,准同生岩溶作用在该地区不太发育,对储层形成的贡献较小。本区主要以浅埋藏淡水溶蚀改造为主,相比于中-东部窄陡镶边台地,本区处于沉积古地貌低部位,层序界面控制下的岩溶作用范围和程度略低,岩溶期断裂(NW)发育区开放的渗流系统为水岩反映提供了充足的空间,是浅埋藏淡水溶蚀作用发育有利区。缓坡台地滩体沉积,台缘宽缓,岩溶作用弱,1 号断裂带和北东向走滑断裂共同控制规模储集体的发育。因此,岩溶期断裂活动与晚期走滑断裂是沉积型宽缓镶边台地区储层形成的主控机制。图 14 良里塔格组台缘带不同地区储层主控因素模型Fig.14 The main controlling factors of reservoirs in different areas of theLianglitage Formation marginal belt in the model 中-东段台缘均为陡峭镶边结构,礁(丘)滩叠置体规模均较大,准同生岩溶作用较发育,是重要的建设性成岩作用类型;但总体上东段生物礁骨架结构更发育,中段基本上为隐藻类黏结-骨架结610矿 业 科 学 学 报第 8 卷构,岩相结构的差异决定了岩溶对象的难易程度。首先,东段的原生-准同生孔隙保留程度更高,地层渗透性更好,有利于浅埋藏淡水溶蚀作用进行;其次,东段断裂更发育,岩溶期 NW 向断裂有效改善了淡水渗流通道,岩溶下切深度更大,岩溶作用更彻底,后期断裂活动在 NE 向与 NW 西向断裂交汇处形成区域型裂缝网络系统,沟通先存溶蚀孔洞,形成大量裂缝-孔洞型储层。中段台缘主要的建设性成岩作用类型是准同生岩溶和浅埋藏淡水岩溶作用。中-东部镶边台地礁-丘滩复合体发育,岩溶作用强,后期 NE 向走滑断裂改造形成规模储集体。因此,中段储层发育的主控因素是礁滩叠置体与 NE 向走滑断裂。东段台缘主要建设性成岩作用类型是准同生岩溶、浅埋藏淡水溶蚀及构造破裂作用,储层发育主控因素是礁滩叠置体、岩溶期断裂与晚期断层活动。6 结 论(1)台缘相由西向东呈现差异沉积模式,沿 1号断裂带分为西部沉积型宽缓镶边台地沉积区、中部断控型陡坡镶边台地沉积区、东部断控型窄陡镶边台地沉积区,东侧高能礁滩体发育,中西部稍弱;台地内部水动力较强的古地貌高部位发育条带状丘滩体。(2)台缘相带及台内相带中礁滩均为良好储层的发育区,台缘相带不同段的差异造成储层类型差异较大,西侧为低渗透裂缝型,中部为裂缝-孔洞型、孔洞型,东部为裂缝-孔洞型。(3)沉积型宽缓镶边台地区储层形成的主控因素为岩溶期断裂活动与晚期走滑断裂;沉积型陡坡镶边台地区储层形成的主控因素为礁滩叠置体与北东向走滑断裂;断控型窄陡镶边台地区储层形成的主控因素为礁滩叠置体、岩溶期断裂与晚期断层活动。参考文献1 谢佳彤,秦启荣,李斌,等.塔里木盆地中央隆起带良里塔格组预探阶段有利区带评价J.特种油气藏,2018,25(6):25-31.Xie Jiatong,Qin Qirong,Li Bin,et al.Favorable zone e-valuation of lianglitage formation within pre-explorationstage in the central uplift of Tarim BasinJ.SpecialOil&Gas Reservoirs,2018,25(6):25-31.2 王冠,樊太亮,刘海龙.塔里木盆地塔中古城地区奥陶系碳酸盐岩台地边缘相特征及演化J.现代地质,2014,28(5):995-1007.Wang Guan,Fan Tailiang,Liu Hailong.Characteristicsand evolution of Ordovician carbonate platform marginalfacies in tazhong-gucheng area,Tarim basinJ.Geo-science,2014,28(5):995-1007.3 计雄飞.塔里木盆地主干断裂特征及其演化过程研究D.成都:成都理工大学,2008.4 高志前,樊太亮,杨伟红,等.塔里木盆地下古生界碳酸盐岩台缘结构特征及其演化J.吉林大学学报:地球科学版,2012,42(3):657-665.Gao Zhiqian,Fan Tailiang,Yang Weihong,et al.Structurecharacteristics and evolution of 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