东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层成岩作用及孔隙演化.pdf

第 35 卷 第 5 期2023 年 9 月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSVol.35 No.5Sept.2023李盛谦等：东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层成岩作用及孔隙演化收稿日期：2022-02-21；修回日期：2022-03-21；网络发表日期：2023-01-10基金项目：国家自然科学基金面上项目“基于润湿性影响下的深层低渗透砂岩油气成藏机理研究”（编号：41972147）资助。第一作者：李盛谦（1997），男，硕士，主要从事油气藏的形成机理与分布规律等方面的研究工作。地址：（841000）新疆库尔勒市石化大道 26 号。Email：。通信作者：曾溅辉（1962），男，博士，教授，主要从事油气成藏机理方面的教学与研究工作。Email：。文章编号：1673-8926（2023）05-0049-13DOI：10.12108/yxyqc.20230505引用：李盛谦，曾溅辉，刘亚洲，等.东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系储层成岩作用及孔隙演化 J.岩性油气藏，2023，35（5）：49-61.Cite：LI Shengqian，ZENG Jianhui，LIU Yazhou.et al.Reservoir diagenesis and pore evolution of Paleogene Pinghu Formation inKongqueting area of Xihu Sag，East China Sea Basin J.Lithologic Reservoirs，2023，35（5）：49-61.东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层成岩作用及孔隙演化李盛谦1，2，曾溅辉1，刘亚洲1，李淼3，焦盼盼1（1.中国石油塔里木油田公司，新疆 库尔勒 841000；2.中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室，北京 102249；3.中国石油长庆油田公司，西安 710200）摘要：东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区勘探程度高，油气资源丰富。根据薄片、扫描电镜及 X 射线衍射等资料，分析了孔雀亭地区平湖组成岩作用及其对孔隙演化的影响。研究结果表明：东海盆地孔雀亭地区平湖组主要为三角洲-海湾沉积环境，平下段下部和上部主要为潮坪沉积环境，平中段和平上段由潮坪沉积环境过渡为三角洲沉积环境。孔雀亭地区平湖组储层岩石类型主要为长石岩屑砂岩，储层砂岩成分成熟度中等，结构成熟度高，为低孔低渗储层，平均孔隙度为 10.44%，平均渗透率为25.65 mD。研究区经历了多种成岩作用，压实作用降低了储层物性，胶结作用使储层物性变差，但在一定程度上也使得岩石具有抗压实作用，保护了原生粒间孔，溶蚀作用对储层物性具有一定的改善作用。研究区储层主要处于晚成岩 A2期，在 3 0003 500 m和 4 0004 400 m 处形成了 2 个次生孔隙发育带，相对优质的储集性有利于油气的聚集成藏。关键词：成岩作用；孔隙演化；古近系；孔雀亭地区；西湖凹陷；东海盆地中图分类号：TE122.2；P618.13文献标志码：AReservoir diagenesis and pore evolution of Paleogene Pinghu Formation inKongqueting area of Xihu Sag，East China Sea BasinLI Shengqian1，2，ZENG Jianhui1，LIU Yazhou1，LI Miao3，JIAO Panpan1（1.PetroChina Tarim Oilfield Company，Korla 841000，Xinjiang，China；2.State Key Laboratory of Oil andGas Resources and Exploration，China University of Petroleum（Beijing），Beijing 102249，China；3.PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi an 710200，China）Abstract：Kongqueting area in Xihu Sag of the East China Sea Basin is highly explored and rich in oil and gas.Through the data of cast thin section，scanning electron microscope and X-diffraction，the diagenesis of PinghuFormation and its influence on pore evolution in Kongqueting area of Xihu Sag were analyzed.The results showthat：（1）The Pinghu Formation in Kongqueting area of the East China Sea Basin is mainly delta-bay sedimentaryenvironment.The lower and upper parts of the lower member of Pinghu Formation are mainly tidal flat sedimentary environment，and the middle and upper members of Pinghu Formation transit from tidal flat to delta sedi50岩性油气藏第 35 卷第 5 期mentary environment.（2）The reservoir rocks of Pinghu Formation in Kongqueting area are mainly feldspathiclithic sandstone，with medium composition maturity and high structural maturity.It is a low porosity and low permeability reservoir，with an average porosity of 10.44%and an average permeability of 25.65 mD.（3）The studyarea has experienced a variety of diagenesis.Compaction reduces reservoir physical properties，cementationmakes the reservoir physical properties poor，but to a certain extent，the cements can resist compaction and protect the primary intergranular pores，and dissolution is an important factor to improve reservoir physical properties.（4）The reservoir in the study area is mainly in the late diagenetic A2 stage.Two secondary pore development zones were formed at 3 000-3 500 m and 4 000-4 400 m.The relatively high quality reservoirs are conducive to hydrocarbon accumulation.Key words：diagenesis；pore evolution；Paleogene；Kongqueting area；Xihu Sag；East China Sea Basin0引言东海盆地西湖凹陷油气资源丰富，以往研究人员对该凹陷进行了大量研究。王国纯1认为始新世煤系地层是西湖凹陷的主要勘探区；朱扬明等2通过地球化学特征系统分析了西湖凹陷平湖组的煤系烃源岩；陶士振等3详细分析了西湖凹陷的油气分布规律。寻找优质储层一直是地质研究工作的重点，而储层往往受到孔隙类型、孔渗关系、沉积环境、成岩作用等因素的影响4。成岩作用可影响砂岩演化过程中孔隙度和渗透率的变化，进而影响油气的成藏5-6，一些学者对此进行了大量研究。李杪等7探讨了不同岩性的成岩演化对储层的影响；张悦等8详细分析了成岩作用对鄂尔多斯盆地储层的影响；张明峰等9认为研究乌南油田下油砂山组储层成岩作用有利于建立该地区的储层分类和评价标准；葸克来等10研究了廊固凹陷不同构造带成岩作用对储层的差异影响；王西强等11通过研究认为成岩作用控制着储层的孔隙结构特征及物性。部分学者从沉积环境、构造演化及成岩作用等方面对西湖凹陷不同储层进行了研究。黄鑫等12认为储层成岩差异演化过程造成了中央反转构造带花港组不同砂组的差异；张武等13研究了花港组致密储层成岩作用及孔隙演化；黄导武等14评价了花港组储层不同沉积微相特征与储层的关系；高伟中等15认为沉积是西湖凹陷花港组深部优质储层发育的基础，成岩作用是关键因素；王岭等16认为超压发育可保护储层孔隙，超压幅度大的储层具有相对较好的物性条件；谢晓军等17的研究表明次生溶蚀作用可影响储层物性；林承焰等18认为中央反转构造带花港组现今储层特征与不同储盖组合的成岩演化过程有关；蒲庆南等19通过砂岩中的次生矿物分析了其对储层砂岩孔渗条件的影响；邹明亮等20分析了碳酸盐胶结物对储层质量的影响；张建培等21根据自生高岭石特征探讨了其与储层的关系；王春梅等22探讨了自生矿物对储层的影响；张沛等6通过分析西湖凹陷平湖组不同沉积微相储层渗透率特征，探讨了沉积环境对储层物性的影响。以上研究人员探讨了孔雀亭地区自生矿物特征、沉积及构造等对储层物性的影响，但对该地区储层成岩作用的研究相对较少。为进一步探究成岩演化对储层质量的控制作用，根据西湖凹陷孔雀亭地区沉积构造背景、薄片及扫描电镜等资料，分析研究区储层岩石学、物性和成岩作用等特征，以期为西湖凹陷该类油气藏的勘探开发提供一定理论依据。1地质概况西湖凹陷位于东海盆地浙东坳陷中部，呈北北东向展布。西湖凹陷自东向西由东部断阶带、中央反转构造带和西部斜坡带 3 个构造单元组成，面积达 5104km2 23。平湖构造位于西部斜坡带中部，勘探程度高、油气富集24。孔雀亭地区位于平湖构造带北部，是一个发育于古隆起之上的继承性鼻状构造，自下而上分别为宝石组、平湖组、花港组、龙井组、玉泉组、柳浪组、三潭组和东海组，平湖组为主要目的层，次要目的层为渐新统花港组25-30。平湖组自下而上可划分为平下段下部、平下段上部、平中段和平上段，埋藏深度为 3 0005 000 m，岩性以灰色泥岩及细砂岩互层为主，夹较薄的煤层（图 1）。2沉积特征吴峰等31对西湖凹陷沉积演化过程进行了研究，认为西湖凹陷古近系整体为海陆过渡相沉积环境，始新统宝石组主要发育湖泊-滨海-海湾沉积环境，平湖组主要发育三角洲-海湾沉积环境，渐新统花港组发育陆相河流-三角洲沉积环境。平下段下部辫状河三角洲沉积范围较小，主要集中在孔雀亭地区西部，其中水下分流河道发育有限，分流间湾不发育。潮坪沉积范围较大，在辫状河三角洲主要李盛谦等：东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层成岩作用及孔隙演化2023 年51图 1东海盆地西湖凹陷构造位置（a）及岩性地层综合柱状图（b）（据文献 29-30 修改）Fig.1Structural location（a）and stratigraphic column（b）of Xihu Sag in East China Sea Basin发育混合坪沉积，其次为沙坪和泥坪沉积。沙坪沉积主要分布在研究区南部，泥坪沉积在研究区东南部与北部较为发育。平下段上部辫状河三角洲沉积向东发育，水下分流河道向前推进范围增大。潮坪沉积依旧以混合坪沉积为主，沙坪沉积在研究区南部集中发育，而泥坪沉积分布范围减小。平中段辫状河三角洲沉积向东南发育，以辫状河三角洲沉积为主，潮坪沉积发育空间缩小。平上段辫状河三角洲沉积几乎分布在整个研究区，而潮坪沉积在研究区东南部少量发育。自平下段下部至平上段，三角洲沉积逐渐向东南推进，而潮坪沉积逐渐萎缩，平下段下部和平下段上部主要发育潮坪沉积环境，平中段和平上段由潮坪沉积环境过渡为三角洲沉积环境（图 2）。图 2东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组沉积相平面展布（据文献 31 修改）Fig.2Plane distribution of sedimentary facies of Paleogene Pinghu Formation in Kongqueting areaof Xihu Sag，East China Sea Basin3储层特征3.1岩石学特征通过岩心观察和薄片鉴定，东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系储层主要发育长石岩屑砂岩（图 3、图 4）。石英体积分数为 50.00%85.00%，平均为67.62%；长石体积分数为 4.00%66.00%，平均为14.22%，主要为钾长石和斜长石；岩屑体积分数为7.00%34.00%，平均为 18.83%，包括变质岩、火成岩，碎屑长轴具定向性。杂基主要为泥质，体积分（a）平下段下部（b）平下段上部（d）平上段（c）平中段地层系第四系新近系古近系统更新统上新统中新统渐新统始新统古新统组东海组三潭组柳浪组玉泉组龙井组花港组平湖组宝石组年龄/Ma岩性地震反射层构造运动演化阶段区域沉降挤压反转坳陷断-坳转换断陷T202.65.313.016.023.032.043.049.0冲绳海槽运动龙井运动花港运动玉泉运动平湖运动瓯江运动080 kmT30T40T12T10T0（b）（a）不整合面盆地（推测）边界一级构造分区线断层研究区气田泥岩泥质粉砂岩细砂岩粗砂岩煤52岩性油气藏第 35 卷第 5 期数为 1.0%12.0%，平均为 2.6%；胶结物以碳酸盐为主，碳酸盐胶结物以方解石为主，体积分数为 026.00%，平均 3.57%，白云石体积分数较小，为 026.00%，平均为 1.31%，硅质胶结物和铁矿石体积分数较小，普遍小于 4%，黏土矿物体积分数为 08.00%，平均为 2.32%，以高岭石为主。碎屑具有中等以上分选性，磨圆度主要有次棱角次圆及次圆次棱角状，颗粒支撑，主要为点线接触，其次为凹凸线接触。胶结物类型以压嵌接触胶结和孔隙接触胶结为主。储层砂岩成分成熟度中等，结构成熟度高。3.2储层物性特征东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区平湖组砂岩孔隙度为 1.00%19.56%，平均为 10.44%；渗透率为0.006 6710.830 0 mD，平均为 25.650 0 mD。低孔（孔隙度为 10%15%）约占分析样品的49.53%；特图 3东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层砂岩分类Fig.3Reservoir sandstone classification of PaleogenePinghu Formation in Kongqueting area of Xihu Sag，East China Sea Basin图 4东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组岩心及镜下岩石类型Fig.4Core and microscopic rock types of Paleogene Pinghu Formation in Kongqueting area of Xihu Sag，East China Sea Basin低孔（孔隙度小于 10%）约占分析样品的 40.70%；中孔（孔隙度为 15%20%）约占分析样品的 9.77%。研究区样品整体表现为以低孔为主、特低孔为辅的特征。该区平湖组砂岩储层渗透率主要为 0.110.0 mD，占分析样品的49.53%，属于低渗；其次是10500 mD，占分析样品的 33.95%，属于中渗；渗透率小于 0.1 mD 的样品数占分析样品的 16.05%，为特低渗。研究区样品整体表现为以低渗为主、中渗为辅的特征（图 5）。3.3孔隙特征通过观察研究区 200 多块岩样薄片及扫描电镜可知，研究区孔隙类型包括原生孔隙、粒间溶孔、粒内溶孔和铸模孔，仅见极少量微裂缝（图 4）。压实作用和胶结作用减少了约 23.61%的原生粒间孔，多位于颗粒间，呈较规则多边形，孔隙边缘平直（图 6a，6b）；次生溶蚀发育，有粒间溶孔、粒内溶孔及铸模孔，面孔率为 3.61%14.66%。粒间溶孔占所有孔隙类型的 29.53%，大部分为不规则多边形，边缘见明显的溶蚀现象（图 6c，6d）；粒内溶孔约为30.23%，大部分为网格状或蜂窝状等（图 6e，6f）；铸模孔约为 16.30%，多为长石和易溶岩屑溶蚀而形成（图 6g，6h）。（a）细中砂岩，D 井，4 344.89 m；（b）长石岩屑砂岩，D 井，4 344.89 m，单偏光；（c）含灰质细砂岩，D 井，4 348.48 m；（d）岩屑长石砂岩，D 井，4 348.48 m，正交偏光；（e）含灰质粗粉砂岩，F 井，4 335.95 m；（f）长石石英砂岩，F 井，4 335.95 m，正交偏光；（g）含灰质细砂岩，F 井，4 340.98 m；（h）岩屑石英砂岩，F 井，4 340.98 m，正交偏光。.石英砂岩；.长石石英砂岩；.岩屑石英砂岩；.长石砂岩；.岩屑长石砂岩；.长石岩屑砂岩；.岩屑砂岩。（b）（a）（c）（d）（f）（e）（g）（h）（石英）/%（岩屑）/%（长石）/%5075759595 李盛谦等：东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层成岩作用及孔隙演化2023 年53图 5东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组砂岩储层物性随深度变化Fig.5Changes of reservoir physical properties with depth of Paleogene Pinghu Formation in Kongquetingarea of Xihu Sag，East hina Sea Basin图 6东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组孔隙类型Fig.6Pore types of Paleogene Pinghu Formation in Kongqueting area of Xihu Sag，East China Sea Basin4成岩作用4.1压实作用东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区平湖组储层埋藏深度大于 3 000 m，压实作用强烈。早期沉积物相对松散，随着沉积物增多，压实作用不断增强，孔隙快速减少。颗粒逐渐从点接触变为线接触和凹凸状接触（图 7a）。当颗粒接触点上的应力超过孔隙流体压力的 2.5 倍时将发生压溶作用32。镜下可观察到云母弯曲变形破裂（图 7b），泥质岩屑变形（b）渗透率（a）孔隙度（a）原生粒间孔，孔隙呈近三角形、四边形，G 井，3 943.00 m，单偏光；（b）原生粒间孔，B 井，4 345.09 m，单偏光；（c）粒间溶孔，I 井，3 993.00 m，单偏光；（d）溶蚀粒间孔，C 井，4 105.16 m，单偏光；（e）长石沿解理缝或双晶选择性栅状溶蚀，形成粒内溶孔，G 井，4 154.00 m，单偏光；（f）长石内部被溶蚀，C 井，4 104.86 m，单偏光；（g）局部颗粒受溶蚀完全形成铸模孔，D 井，4345.09 m，单偏光；（h）长石铸膜孔，C 井，4 112.66 m，单偏光。原生粒间孔粒间溶孔长石铸膜孔（b）（a）（c）（d）（f）（e）（g）（h）2.02.53.03.54.04.55.0深度/km2.02.53.03.54.04.55.0深度/km0204010孔隙度/%3010-2100102104渗透率/mD54岩性油气藏第 35 卷第 5 期（图 7c，7d），石英等刚性颗粒的弯曲、压裂和破碎现象（图 7e，7f）。随着压实作用增强，颗粒重新排列，抗压实作用逐渐增强。4.2胶结作用4.2.1硅质胶结研究区砂岩硅质胶结物含量较低，主要为石英次生加大（图 8a），可见少量自生石英小颗粒。扫描电镜下部分石英次生加大可达到级（图 8b），且有较多自生石英晶体充填于粒间孔隙中（图 8c）。长石溶蚀可影响石英次生加大，且与高岭石、伊利石等共生。4.2.2碳酸盐胶结碳酸盐胶结物是西湖凹陷孔雀亭地区储层含量最高的自生矿物，常充填次生孔隙，占据长石溶图 7东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层压实作用镜下特征Fig.7Microscopic characteristics of reservoir compaction of Paleogene Pinghu Formation in Kongqueting areaof Xihu Sag，East China Sea Basin图 8东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层胶结作用镜下特征Fig.8Microscopic characteristics of reservoir cementation of Paleogene Pinghu Formation in Kongqueting areaof Xihu Sag，East China Sea Basin（a）缝合线状接触，C 井，4 108.96 m，正交偏光；（b）云母弯曲、断裂，C 井，4 106.36 m，正交偏光；（c）机械压实，泥质条带挤压变形呈杂基状，使粒间孔缩小甚至消失，G 井，4 412.50 m，单偏光；（d）机械压实，塑性碎屑挤压变形呈杂基状，使粒间孔缩小甚至消失，G 井，4 319.00 m，单偏光；（e）长石弯曲，D 井，4 059.26 m，正交偏光；（f）机械压实，可见碎裂长石，发育粒内微裂缝，G 井，3 996.50 m，正交偏光。（a）石英次生加大较发育，凹凸线状，C 井，4 109.16 m，正交偏光；（b）见三级次生加大石英呈压嵌状排列，G 井，4 319.00 m，扫描电镜；（c）自生石英微晶充填粒间孔隙，H 井，4 215.20 m，扫描电镜；（d）方解石和白云石胶结物，F 井，4 336.47 m，正交偏光；（e）凝块状菱铁矿，G井，4 323.00 m，正交偏光；（f）方解石胶结，D 井，4 345.89 m，正交偏光；（g）含铁方解石、含铁白云石充填，G 井，4 453.53 m，单偏光；（h）方解石呈连晶状，F 井，4 343.47 m，单偏光。（b）（a）（c）（d）（f）（e）（g）（h）（b）（a）（c）（e）（d）（f）李盛谦等：东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层成岩作用及孔隙演化2023 年55解空间，对储层物性影响较大。方解石及白云石多呈斑点或连晶状（图 8d），可见少量成岩早期形成的团块状菱铁矿胶结物（图 8e）。碳酸盐胶结物在成岩全过程中均有发育。早成岩期的碳酸盐胶结物多为方解石（图 8f），通常为泥晶和微晶。随着埋藏深度增大，高温还原环境下，主要为铁白云石及铁方解石的碳酸盐矿物（图 8g）33，铁方解石胶结物为连晶状（图 8h），多充填在次生孔隙中，对储层具有强烈破坏作用。碳酸盐胶结物一方面占据原生孔隙，堵塞次生孔隙，破坏储层物性；另一方面，胶结物在储层中形成沉淀，支撑颗粒，抵抗压实作用，保护原生孔隙，当处于酸性环境时，部分胶结物溶蚀形成次生溶孔，可改善储层物性。4.2.3杂基和自生黏土矿物孔雀亭地区黏土矿物以高岭石最为常见，其次为伊利石和伊蒙混层。自生高岭石集合体普遍如书页状或蠕虫状占据粒间孔隙或位于颗粒表面，部分高岭石充填于喉道，使储集性能变差，破坏储层。自生高岭石大部分是长石溶蚀后形成13，较高含量的高岭石往往形成次生溶孔，有助于改善致密砂岩物性，后期高岭石被溶蚀，形成晶间隙，使孔隙度增大（图 9a9c）。伊利石常呈蜂窝状、丝缕状、片状和搭桥式分布于颗粒表面或粒间孔隙中（图 9d9f），伊蒙混层多为蜂窝状（图 9g）。随着埋藏深度增加，伊蒙混层转化为伊利石（图 9h），降低了储层物性。绿泥石单体为针叶状，集合体大多为绒球状、鳞片状分布在颗粒表面（图 9i，9j）。早期颗粒表面的绿泥石薄膜可影响石英次生加大，增强抗压实的强度，保存剩余粒间孔，对储层孔隙具有保护作用34。埋藏晚期，地层温度升高，硅质胶结能够覆盖孔隙衬里绿图 9东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层胶结作用镜下特征Fig.9Microscopic characteristics of reservoir cementation of Paleogene Pinghu Formation in Kongqueting areaof Xihu Sag，East China Sea Basin泥石，形成绿泥石与硅质胶结共生（图 9k）。黄铁矿也是研究区较常见的胶结物类型，分布较广，大多分散分布（图 9l）。4.3溶蚀作用溶蚀作用有利于储层储集性能的提高，可改善储层物性。成岩中期，有机质热解生烃产生大量有（a）见书页状高岭石几乎完全充填粒间孔隙产出，G 井，4 154.00 m，扫描电镜；（b）孔隙中见高岭石、伊利石、绿泥石、地开石，并见晶间孔，D井，4 058.06 m；（c）见钾长石溶蚀并伴随着书页状高岭石产出，G 井，4 260.00 m；（d）见钾长石剧烈溶蚀并伴随丝缕状、片状伊利石溶蚀产出，G 井，4 327.00 m；（e）粒表、孔喉中分布蜂窝状伊利石，并交代碎屑，C 井，4 113.96 m；（f）粒间孔隙内见搭桥状伊利石，H 井，4 221.60 m；（g）见蜂窝状伊蒙混层覆盖在颗粒表面产出，G 井，4 260.00 m；（h）见半蜂窝状伊蒙混层转化成丝缕状伊利石产出，G 井，4 327.00 m；（i）绒球状绿泥石和丝缕状伊利石充填粒间孔隙，H 井，4 224.80 m；（j）粒表分布针叶状绿泥石，孔中见高岭石、地开石、伊利石、绿泥石，D 井，4 057.06 m；（k）见次生加大石英呈压嵌状排列，并见针叶状绿泥石夹杂其间产出，G 井，4 039.00 m；（l）芝麻状的黄铁矿分布，D 井，4 351.49 m，正交偏光。（b）（a）（c）（d）（f）（e）（g）（h）（j）（i）（k）（l）56岩性油气藏第 35 卷第 5 期机酸，储层中的长石、岩屑易发生溶蚀，形成次生溶孔。长石溶蚀常沿着长石颗粒边缘、解理面或双晶缝进行，形成粒间溶孔或粒内溶孔。部分溶蚀的长石颗粒多呈栅状、格状残余在孔隙中，可见少量长石岩屑遭受溶蚀后其颗粒呈现麻点状或蜂窝状，局部见长石颗粒完全溶蚀形成铸模孔（图 10a10c）。黏土杂基常形成贴粒缝和黏土杂基微孔（图 10d）；石英较为稳定，一般难以溶蚀，部分样品中见石英溶蚀（图 10e）；碳酸盐胶结物主要为方解石（图 10f），在酸性成岩环境下，方解石发生溶解作用，有时可见方解石残余。4.4交代作用据薄片观察，研究区交代作用包括碎屑颗粒的碳酸盐化和碎屑颗粒的黏土化。碎屑颗粒的碳酸盐化包括方解石、铁白云石等对石英、岩屑等的交代作用。其中，常见方解石交代长石（图 10g），主要使长石颗粒边缘齿化，到晚期时，逐渐变为碱性环境，有利于交代作用的形成（图 10h）。碎屑颗粒或杂基黏土化主要为绢云母化。随着埋藏深度增大，黏土矿物对硅质产生一定程度的交代溶蚀（图10i10l）。图 10东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层溶蚀作用与交代作用镜下特征Fig.10Microscopic characteristics of reservoir dissolution and metasomatism of Paleogene Pinghu Formation inKongqueting area of Xihu Sag，East China Sea Basin5成岩序列及孔隙演化沉积物的成岩作用是影响油气储集性能的重要因素，包括原生孔隙的保存、次生孔隙的发育及孔隙的连通等。根据东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区岩石孔隙类型、自生矿物分布及形成顺序、黏土矿物及其转化、地温梯度和镜质体反射率（Ro）等信息，认为研究区平湖组储层主要处于晚成岩阶段A2期（图 11）。早期压实作用较强，主要为线接触；胶结物主要为碳酸盐、硅质和黏土矿物。碳酸盐胶结物主要为方解石，硅质胶结物以石英次生加大为主，自生黏土矿物主要有高岭石、伊利石和绿泥石等。随着埋藏深度增大，高岭石逐渐减少，伊利石含量增加，其中蒙皂石质量分数整体小于 35%，部分小于 15%（图 12）。次生孔隙发育，发育 2 个次生孔隙带。有机质镜质体反射率为 0.2%1.0%（图13），有机质演化进入成熟阶段。储层物性受成岩作用影响，主要有压实作用、胶结作用和溶解作用。压实作用是导致储层物性（a）可见长石沿解理缝或双晶选择性栅状溶蚀，G 井，4 457.00 m，单偏光；（b）可见长石粒内溶蚀孔隙，呈蜂窝状，G 井，4 450.00 m，单偏光；（c）可见长石粒内溶孔和颗粒铸模孔，G 井，4 332.50 m，单偏光；（d）陆源云母具溶蚀形成次生片理孔，F 井，4 342.07 m；（e）石英颗粒内部被溶蚀，C 井，4 106.66 m，正交偏光；（f）粒间碳酸盐溶蚀，I 井，4 392.82 m，正交偏光；（g）方解石交代碎屑，D 井，4 345.89 m，正交偏光；（h）可见含铁方解石不完全交代碎屑颗粒，G 井，4 450.00 m，正交偏光；（i）碎屑云母化形成次生片理孔，D 井，4 052.16 m；（j）泥质绢云母化，C 井，4 110.66 m，正交偏光；（k）长石绢云母化，I 井，4 300.00 m，正交偏光；（l）见半蜂窝状伊蒙混层及丝缕状伊利石共生且交代石英颗粒边缘产出，G 井，4 390.50 m。（b）（a）（c）（d）（f）（e）（g）（h）（j）（i）（k）（l）李盛谦等：东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层成岩作用及孔隙演化2023 年57图 11东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组成岩序列及孔隙演化Fig.11Diagenetic sequence and pore evolution of Paleogene Pinghu Formation in Kongqueting area ofXihu Sag，East China Sea Basin变差的主要因素；胶结作用使胶结物占据原生孔隙；溶蚀作用使物性变好，在 3 0003 500 m和4 0004 400 m深度段发育2个次生孔隙带（图 14）。根据图 13东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区深度与镜质体反射率（Ro）的关系Fig.13Relationship between depth and vitrinitereflectance（Ro）in Kongqueting area ofXihu Sag，East China Sea Basinw（S）/%图 12东海盆地西湖凹陷孔雀亭古近系平湖组 I/S 中 S（蒙皂石）质量分数散点图Fig.12Scatter diagram of smectite content in illite-smectitemixed-layer of Paleogene Pinghu Formation in Kong-queting area of Xihu Sag，East China Sea BasinRo/%00.51.01.5未熟低熟成熟0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0深度/km0102030403.03.23.43.63.84.04.24.44.64.8深度/km成岩阶段期早成岩晚成岩亚期ABA1A2BC古地温/170Ro/%0.350.350.500.500.700.701.302.00成熟阶段未成熟半成熟低成熟成熟高成熟过成熟压实作用强较强较弱弱较强强孔隙类型原生孔原生孔为主次生孔发育次生孔+剩余孔裂缝发育I/S 中w（S）/%7070505035351515自生矿物绿泥石高岭石伊利石石英加大早期方解石凌铁矿白云石铁方解石溶蚀作用长石岩屑碳酸盐成岩环境弱酸性酸性弱碱性碱性颗粒接触类型点状点线线凹凸缝合线孔隙度/%深度/km1020302.02.74.14.83.458岩性油气藏第 35 卷第 5 期研究区 5口井 67块岩石样品的 X射线衍射数据分析，该地区在 3 2003 600 m 深度段长石和高岭石数据点较少，但可以看到高岭石含量明显增加，该深度段存在溶蚀作用；在 4 0004 400 m 深度段长石含量明显减小，高岭石含量明显增大，说明该深度段溶蚀作用增强，4 200 m 左右研究区储层受溶蚀作用影响最大，当埋藏深度继续增加，溶蚀作用逐渐减弱。从图 14 中可看出，长石含量减少段和高岭石含量增加段，与次生孔隙发育段相吻合。孔雀亭地区有机酸浓度是次生孔隙形成的主要因素，图 14东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组深度与矿物含量（a）及孔隙度（b）交会图Fig.14Relationships of depth with mineral mass fraction（a）and porosity（b）of Paleogene Pinghu Formationin Kongqueting area of Xihu Sag，East China Sea Basin构造抬升和大气淡水淋滤作用是次要因素35。观察样品薄片，常见石英、长石及岩屑等刚性颗粒的弯曲、压裂和破碎。石英主要发生次生加大，部分石英颗粒及自生加大边溶解，扫描电镜可见级次生加大；部分长石、岩屑被溶蚀，形成溶蚀孔隙，晚期被方解石等胶结物和黏土矿物充填。因此，长石的溶蚀作用发生在方解石胶结物之前，且铁方解石交代碎屑颗粒36-37。程超等38的研究表明，东海盆地孔雀亭地区平湖组主要发育 2 期流体包裹体，包裹体均一温度为 124130 和 136140，结合埋藏史及热史，油气充注主要为 118 Ma 和 42 Ma。综上分析，成岩演化序列可以归纳为：早期压实早期方解石沉淀有机酸充注长石及岩屑溶蚀次生孔隙，自生高岭石，自生石英晚期铁方解石充填交代。6成藏模式成岩作用对油气成藏的控制作用主要体现在对储层物性的影响方面39-40。在砂岩埋藏成岩过程中，压实作用是造成储层物性变差的主要因素；胶结物充填原生粒间孔，使储集空间减小，但储层中的胶结物可起到一定的支撑作用，可在一定程度上抵抗压实作用，并且在酸性流体经过时，部分胶结物发生溶蚀，产生溶蚀孔隙。溶蚀作用可提高储层性能，使原生孔隙扩大，是储层形成次生孔隙的主要因素。结合不同含油级别孔隙度和渗透率随深度的变化关系可看出，研究区在深度为 3 300 m 左右与 4 0004 500 m 处存在大量油气，可发现油气聚集在由成岩作用改造的局部优质储层中（图 15）。结合孔雀亭地区圈闭、断裂、生排烃史和充注历史，中中新世平湖组烃源岩成熟，油气充注圈闭，形成早期油藏。龙井运动期间，平湖组开始生气，油气充注平湖组圈闭，与早期低熟原油混合形成凝析气藏，凝析气沿裂缝、断层、不整合面等运移。之后，平湖组浅部陆续进入生烃高峰，由于平湖组溶蚀作用提供了大量的优质储集空间以及盖层的封堵，大部分烃类聚集在平湖组，难以运移至花港组，020406080100w（矿物）/%0204010孔隙度/%303.03.23.43.63.84.04.24.44.64.8深度/km3.03.23.43.63.84.04.24.44.64.8深度/km高岭石钾长石（a）（b）李盛谦等：东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组储层成岩作用及孔隙演化2023 年59图 15东海盆地西湖凹陷孔雀亭地区古近系平湖组不同含油级别孔隙度（a）和渗透率（b）随深度变化关系Fig.15Relationships of depth with porosity（a）and permeability（b）with different oil-bearin