白云凹陷珠江組砂巖儲層特征研究

李弛　代靜靜

摘 要： 以普通薄片、鑄體薄片鏡下觀察與定量統計為基礎，結合掃描電鏡照片特征，確定珠江組砂巖巖石學特征及主要成巖作用特征。珠江組砂巖以長石巖屑質石英砂巖為主，孔隙度主要在14.0%～26.0%之間，滲透率主要在10mD～1000mD之間，孔隙類型以次生溶孔為主。珠江組砂巖壓實強度中等且溶蝕作用較強，使得砂巖中的孔隙、喉道相對粗大，連通性較好。部分層段發育的碳酸鹽膠結物抵御了壓實作用，為后期次生溶孔的發育創造了條件，高嶺石、伊/蒙混層等粘土礦物中富含的微孔隙，有利于天然氣的聚集。

關鍵詞： 白云凹陷； 成巖作用； 珠江組

已有的勘探實踐表明，深水海域蘊藏豐富的油氣資源[1]。在國際深水油氣勘探不斷取得重大突破的今天，我國深水海域油氣資源前景是一個迫切需要探索的重要問題。位于中國南海北部的珠江口盆地白云凹陷是我國目前深水研究的重要區域。

1. 區域地質背景

白云凹陷位于中國南海北部珠江口盆地陸坡深水區，是珠江口盆地內深水區面積最大、沉積最厚的新生代巨型凹陷，新生界厚度超過11000m，水深200m～3000m，面積超過12000km2[2]。新生代以來，珠江口盆地的形成演化可分為伸展裂陷、裂后沉降拗陷、斷塊升降等階段[3]，期間經歷了珠瓊運動一幕、珠瓊運動二幕、南海運動、白云運動、東沙運動等多期構造運動，盆地整體處于拉張構造背景[4， 5]。

2. 巖石學特征

2.1 砂巖類型及骨架礦物特征

對研究區66個砂巖鑄體薄片進行顯微鏡下定量統計，發現白云凹陷珠江組砂巖主要以長石巖屑質石英砂巖為主，部分為長石質石英砂巖、巖屑質石英砂巖、巖屑質長石砂巖、長石質巖屑砂巖（圖1）。其中石英含量在20.0%～62.0%之間，平均48.1%，長石含量在2.0%～23.0%，平均11.0%，巖屑含量在1.5%～26.0%，平均10.1%。骨架礦物含量總體變化較大，表現出較強的非均質性。

2.2 孔隙結構與物性特征

對研究區珠江組砂巖鑄體薄片進行圖像孔隙結構分析研究。結果顯示，珠江組砂巖的孔隙較大、喉道較寬，孔喉間連通性較好，孔隙分選性較好。珠江組砂巖的各類孔隙較發育。實測孔隙度、滲透率統計結果表明，珠江組砂巖的孔隙度主要在14.0%～26.0%之間，滲透率主要在10mD～1000mD之間（圖2）。鑄體薄片鏡下統計結果表明，珠江組砂巖的面孔率在0～28.0%之間，平均8.5%。珠江組砂巖孔隙類型以次生溶孔為主（占面孔率的80%以上），原生孔隙次之（占14%～15%）。

3. 主要成巖作用特征

主要通過常規薄片、鑄體薄片顯微鏡下觀察，結合掃描電鏡等研究手段，對研究區珠江組砂巖的成巖作用類型、成巖演化序列及其差異進行了系統研究。

3.1 壓實作用

研究區珠江組砂巖壓實作用較弱—中等，顆粒之間呈點—線接觸。僅局部層段壓實作用較強，呈粒間線—凹凸接觸，并且塑性巖屑（云母、泥巖巖屑、千枚巖巖屑等）發生塑性變形呈假雜基化。

3.2 膠結作用

珠江組砂巖中膠結物種類豐富，以碳酸鹽（平均9.77%；包括方解石、鐵方解石、白云石、鐵白云石及少量菱鐵礦）、高嶺石（平均3.71%）膠結為主，多為孔隙式膠結，局部層段呈連晶式膠結，少量伊/蒙混層（平均1.31%）、石英次生加大（平均1.03%）與黃鐵礦（平均0.81%）。硬石膏、綠泥石僅見于個別井段，泥質與細粉砂質雜基含量平均4.6%。

3.3 溶蝕作用

珠江組砂巖溶蝕作用較強，次生溶蝕孔分布較廣（以粒間溶擴孔及粒內溶蝕孔為主，平均含量分別為4.6%和1.4%），主要是長石及巖屑組分發生溶蝕，少部分長石顆粒被完全溶蝕形成鑄模孔。部分石英顆粒發生少量溶蝕。膠結物中方解石、鐵方解石、鐵白云石等也發生少量溶蝕。

4. 結論

（1）珠江組沉積期內，白云凹陷普遍發育深水重力流沉積，砂巖整體物性較好，為優質儲層的產生提供了保證。

（2）總體上，珠江組砂巖壓實強度中等且溶蝕作用較強，使得砂巖中的孔隙、喉道相對粗大，連通性較好。部分層段發育的碳酸鹽膠結物抵御了壓實作用，為后期次生溶孔的發育創造了條件，高嶺石、伊/蒙混層等粘土礦物中富含的微孔隙，有利于天然氣的聚集。

參考文獻：

[1] 張功成， 米立軍， 屈紅軍， 等. 全球深水盆地群分布格局與油氣特征[J]. 石油學報， 2011（03）：369-378.

[2] 張功成， 楊海長， 陳瑩， 等. 白云凹陷——珠江口盆地深水區一個巨大的富生氣凹陷[J]. 天然氣工業， 2014（11）：11-25.

[3] 陳維濤， 杜家元， 龍更生， 等. 珠江口盆地海相層序地層發育的控制因素分析[J]. 沉積學報， 2012，30（1）：73-83.

[4] Morley C K. Major unconformities/termination of extension events and associated surfaces in the South China Seas： Review and implications for tectonic development[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2016，120：62-86.

[5] 龐雄， 陳長民， 邵磊， 等. 白云運動：南海北部漸新統—中新統重大地質事件及其意義[J]. 地質論評， 2007（02）：145-151.