川東云安廠地區(qū)黃龍組儲層成因類型及形成機制

左洺滔，胡忠貴,張偉，周道勇，朱賢強，羅毓明，龐宇來,邵燕林

1.油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室(長江大學(xué))，湖北 武漢 430100 2.長江大學(xué)沉積盆地研究中心，湖北 武漢 430100 3.中國石油西南油氣田公司重慶氣礦，重慶 400021

川東地區(qū)位于四川盆地東部，作為四川盆地主要油氣聚集區(qū)，備受國內(nèi)外油氣地質(zhì)專家的關(guān)注[1-3]。上石炭統(tǒng)黃龍組氣藏有著巨大的油氣儲量，是川東地區(qū)天然氣主力產(chǎn)層之一，勘探潛力巨大[4-6]。自20世紀(jì)80年代起，前人對黃龍組層序劃分及沉積相類型進(jìn)行了大量的研究工作，得到了一個統(tǒng)一的四川盆地黃龍組層序劃分方案，即四川盆地黃龍組發(fā)育了一套由完整的低位體系域、海侵體系域及高位體系域組成的三級層序[7-10]，針對該時期發(fā)育的沉積體系類型的主流觀點認(rèn)為在該時期以潮坪-淺海陸棚沉積體系為主[11-14]；而有關(guān)黃龍組儲層方面的系統(tǒng)性研究則相對較晚，胡明毅、李祖兵、陳浩如等從物性特征及儲集空間等方面探討儲層特征并開展了成巖作用等因素探討儲層的主控因素研究，認(rèn)為黃龍組儲集物性較好，并且研究重點主要集中于經(jīng)表生期巖溶作用及白云巖化作用疊加所形成的優(yōu)勢儲集體[15-17]。針對成巖改造與儲層的關(guān)系研究，部分學(xué)者借助鍶同位素分析手段對黃龍組白云巖成因及儲集性能進(jìn)行了探討，并認(rèn)為僅有與顆粒白云巖和晶粒白云巖有關(guān)的成巖期交代成因的埋藏白云巖具有儲集意義[18]，另有學(xué)者認(rèn)為碳、氧與鍶同位素的演化趨勢與儲層物性的變化具有良好的正相關(guān)性，即隨著碳、氧與鍶同位素的增加，儲層物性有變好的趨勢[19,20]。此外，胡忠貴等利用稀土元素地球化學(xué)元素特征證實了黃龍組儲層經(jīng)歷了準(zhǔn)同生、表生期巖溶作用及埋藏期熱液活動的影響，并認(rèn)為這類經(jīng)歷了強烈溶蝕的白云巖儲層具有較高的ΣREE(稀土元素總量)和ΣLREE(輕稀土元素含量)/ΣHREE(重稀土元素含量)[21,22]。綜上所述，研究區(qū)黃龍組儲層經(jīng)歷了多期次的成巖作用改造，對儲層產(chǎn)生了較大的影響。

川東地區(qū)黃龍組儲層孔隙類型多樣，儲層類型較多，各類儲層的儲集空間、成因機理各具特色。但前人并未對川東地區(qū)儲層的成因類型及控制因素進(jìn)行系統(tǒng)的研究，嚴(yán)重阻礙了人們對于黃龍組儲層成因的認(rèn)識。因此，筆者根據(jù)最新的鉆井、巖心、薄片等大量地質(zhì)解釋資料，深入探討了研究區(qū)黃龍組儲層特征及孔隙類型，并依據(jù)時間序列及成巖作用改造因素，對儲層進(jìn)行成因類型劃分，進(jìn)而剖析各類型儲層的形成機制，以期為盆地內(nèi)后續(xù)勘探開發(fā)工作提供有力依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)云安廠氣田馮家灣區(qū)塊，為云安廠構(gòu)造帶的一個潛伏構(gòu)造，地理位置處于重慶市萬州區(qū)，構(gòu)造位置屬于四川盆地川東褶皺帶云安廠構(gòu)造帶中部(見圖1)。

受海西運動構(gòu)造隆升和侵蝕作用的影響，川東地區(qū)黃龍組沉積前缺失晚志留世、泥盆紀(jì)、早石炭世沉積，黃龍組超覆于下伏韓家店組/河洲組之上，頂部與上覆梁山組呈不整合接觸。區(qū)內(nèi)黃龍組沉積厚度約為40～50m，平均47m，黃龍組(C2hl)自下而上分為黃一段(C2hl1)、黃二段(C2hl2)和黃三段(C2hl3)3個巖性段，分別對應(yīng)三級層序的LST、TST和HST；依據(jù)沉積組合及旋回變化，又將C2hl2劃分為3個亞段(C2hl21、C2hl22和C2hl23)(見圖1)。綜合研究表明，川東地區(qū)黃龍組儲層以次生孔隙為主，原生孔隙少見；物性受成巖作用改造明顯，特別是受白云巖化作用和多期次的巖溶作用改造較為顯著[15-17]。

2 黃龍組儲層特征

2.1 儲集空間特征

通過對研究區(qū)內(nèi)9口黃龍組全取心井段的巖心觀察，以及對9口井約1500片普通薄片和30片鑄體薄片的鏡下鑒定及觀察，對黃龍組開展了系統(tǒng)的巖石學(xué)及孔隙特征分析。研究區(qū)黃龍組主要儲集巖石類型以各類顆粒白云巖、粉晶-細(xì)晶白云巖及云質(zhì)巖溶角礫巖為主，其次為(顆粒)泥晶-粉晶白云巖。顆粒成分以生屑、砂屑、藻砂屑、藻團(tuán)塊等類型為主，可見少量鮞粒及內(nèi)碎屑。結(jié)合鑄體薄片分析鑒定，研究區(qū)黃龍組儲層發(fā)育晶間孔、晶間溶孔、粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔等孔隙類型，具體特征如下：

注：SBⅠ表示Ⅰ型層序邊界；TS1表示初始海泛面；TST表示海侵體系域；MFS表示最大海泛面；HST表示高位體系域;LST表示低位體系域。圖1 研究區(qū)分布范圍黃龍組地層綜合柱狀圖Fig.1 The comprehensive histogram of stratigraphic distribution of Huanglong Formation in the study area

1)晶間孔、晶間溶孔主要發(fā)育于晶粒白云巖中，而泥-微晶白云巖中不發(fā)育或發(fā)育條件很差。晶間孔多伴有溶蝕作用形成擴大的晶間溶孔(見圖2(a)、(b))，部分晶間孔和晶間溶孔被晚期中-粗晶方解石、白云石、石英、黃鐵礦等充填(見圖2(b))。

2)粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔等主要發(fā)育在顆粒(生物屑、砂屑、鮞粒)粉-細(xì)晶白云巖中(見圖2(c)、(d))。粒間溶孔除部分溶孔中充填有少量瀝青，一般無充填物，因此，粒間溶孔的連通性極好[18]。粒內(nèi)溶孔在巖心上可見類似針狀溶孔，主要分布于部分藻屑、砂屑(見圖2(e))和生物屑(見圖2(f)、(g))中，是研究區(qū)較為常見孔隙類型。

3)粒內(nèi)溶孔多見于腹足和雙殼類生物化石中，并可形成鑄模孔(見圖2(h)、(i))，而棘屑、腕足等生物粒內(nèi)溶孔不發(fā)育。鑄模孔在研究區(qū)較發(fā)育，對儲層的貢獻(xiàn)較大。

4)角礫內(nèi)和角礫間溶孔在研究區(qū)常見，主要發(fā)育于黃龍組云質(zhì)巖溶角礫巖內(nèi)及巖溶角礫巖之間的部分。

2.2 儲層物性特征

對研究區(qū)內(nèi)6口井的全井段巖心物性數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析(見圖3)表明，在700件樣品中，孔隙度分布于0.28%～21.94%之間，平均4.63%，孔隙度在2%～5%之間的樣品占41%；滲透率分布于0.001～40.20mD之間，平均0.53mD。

圖3 研究區(qū)黃龍組巖心孔隙度、滲透率分布規(guī)律直方圖(樣品數(shù)：700)Fig.3 Histograms of distribution of porosity and permeability of cores in Huanglong Formation in the study area(Sample numbers: 700)

對云安廠地區(qū)黃龍組儲層的巖心孔隙度與滲透率關(guān)系進(jìn)行分析，結(jié)果如圖4所示。云安廠地區(qū)黃龍組儲層孔滲關(guān)系呈弱正相關(guān)性，隨著樣品孔隙度的增大，滲透率也具有緩慢增大的趨勢，表明孔喉特征對儲層滲流能力具有一定的影響；其次，在同一孔隙度范圍內(nèi)，滲透率變化較大，甚至跨越2～3個數(shù)量級，揭示了裂縫對儲層的滲流能力的改善有著較大的貢獻(xiàn)。

注1：(a)晶間孔、晶間溶孔，粉晶白云巖，云安11井，C2hl2，5254.90m；(b) 晶間溶孔、溶蝕擴大孔，粉晶白云巖，云安2井，C2hl2，5281.40m；(c)粒間溶孔，藻砂屑白云巖，面孔率較高，約占20%，云安11井，C2hl2，5277.25m；(d)粒間溶孔，藻砂屑生屑白云巖，云安11井，C2hl2，5268.35m；(e)粒內(nèi)溶孔，藻砂屑白云巖，云安2井，C2hl2，5311m；(f)粒內(nèi)溶孔，藻砂屑白云巖，云安11井，C2hl2，5267.58m；(g)粒內(nèi)溶孔，藻砂屑生屑白云巖，云安11井，C2hl2，5266.85m；(h)鑄模孔，藻砂屑白云巖，云安2井，C2hl2，5310.50m；(i)鑄模孔，藻砂屑白云巖，云安11井，C2hl2，5276.70m。以上薄片照片均為單偏光鑄體薄片。注2：IP(intercrystalline pore)表示晶間孔;ISP (intercrystalline solution pore)表示晶間溶孔;IDP(intergranular dissolution pore)表示粒間溶孔;GSP(granular solution pore)表示粒內(nèi)溶孔;MP(moldic pore)表示鑄模孔;D(dolomite)表示白云石。下同。圖2 研究區(qū)黃龍組典型孔隙特征Fig.2 Typical pore characteristics of Huanglong Formation in the study area

3 儲層成因類型及分布特征

3.1 儲層成因類型

圖4 研究區(qū)黃龍組巖心孔滲關(guān)系圖 Fig.4 Relationship diagram of porosity and permeability of cores in Huanglong Formation in the study area

根據(jù)巖心觀察及鏡下薄片鑒定結(jié)果，在儲集空間類型分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合主要的成巖作用改造因素，對黃龍組儲層進(jìn)行成因類型劃分，將儲層劃分為保持型儲層、溶蝕型儲層、云化型儲層3大類，并可識別出多種成因類型的儲層所組成的復(fù)合型儲層(見表1)。同時，綜合考慮儲層孔隙發(fā)育的時間序列及成巖作用改造因素，溶蝕型儲層又可劃分為準(zhǔn)同生期選擇性溶蝕儲層、表生期巖溶儲層及埋藏期溶蝕儲層。

表1 研究區(qū)黃龍組儲層類型及特征

保持型儲層主要因為顆粒間賦存的粒間孔隙由于泥晶作用或烴類的充注，致使粒間孔隙受到保護(hù)并得以保存；也可在此基礎(chǔ)上，受后期成巖作用或構(gòu)造運動的破壞，打破原有孤立孔隙狀態(tài)，與其他孔隙相連。這類儲層主要孔隙類型為粒間溶孔+粒間孔(見圖5(a))，所以又稱為顆粒間孔隙保持型儲層。

準(zhǔn)同生期選擇性溶蝕儲層以各類顆粒巖為主要的巖石類型，這種類型的儲層多為顆粒中文石質(zhì)組分在同生期-準(zhǔn)同生期發(fā)生選擇性溶蝕而形成的溶蝕孔隙，表現(xiàn)為粒內(nèi)溶孔+鑄模孔(見圖5(b))的孔隙組合。

表生期巖溶儲層主要分布于C2hl2，巖石類型以云質(zhì)巖溶角礫巖為主，角礫成分多為單一巖性，由各種破裂縫溝通疏導(dǎo)酸性流體流入，形成各類角礫內(nèi)+角礫間孔隙(見圖5(c))的組合。

埋藏期溶蝕儲層主要指深埋藏作用下各種酸性流體對原始儲層孔隙的擴容而形成的溶孔+溶洞。而云化型儲層主要是成巖期發(fā)生白云巖化作用的過程中產(chǎn)生的晶間孔隙，以及伴隨溶蝕作用形成的晶間溶孔(見圖5(d)、(e))。

復(fù)合型儲層往往疊加了多種成巖作用的改造，儲集空間組合往往也疊加了多種類型(見圖5(f))，為研究區(qū)儲集性能最佳的儲層類型。

3.2 儲層分布特征

注：(a)粒間溶孔、粒間孔，云安24井，C2hl2，5548.88～5548.98m；(b)粒內(nèi)溶孔、鑄模孔，云安24井，C2hl2，5550.14～5550.24m；(c)礫內(nèi)溶孔，云質(zhì)巖溶角礫巖，溶孔發(fā)育不均勻，主要在角礫內(nèi)發(fā)育粒內(nèi)溶孔，虛線圈定為角礫邊界，云安11井，C2hl2，5808.85～5808.97m；(d)粒間晶間(溶)孔、粒內(nèi)晶間(溶)孔，云安21井，C2hl2，5790.44～5790.49m；(e)晶間(溶)孔，云安21井，C2hl2，5794.28～5794.38m；(f)粒間溶孔、晶間(溶)孔、粒內(nèi)溶孔等多種孔隙，云安24井，C2hl2，5355.58～5355.62m。(a)為正交偏光普通薄片，(b)、(d)、(e)均為單偏光普通薄片，(c)為巖心照片，(f)為單偏光鑄體薄片。圖5 研究區(qū)黃龍組典型儲層孔隙特征Fig.5 Pore characteristics of typical reservoirs of Huanglong Formation in the study area

為進(jìn)一步厘清不同類型的儲層孔隙度及滲透率特征，分別對云安廠地區(qū)6口黃龍組全井段取心井的巖心進(jìn)行孔隙類型的標(biāo)定，并對巖心孔隙度進(jìn)行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明，縱向上不同成因類型的儲層分布具有規(guī)律性，由于儲層類型的差異變化，自下而上物性呈現(xiàn)由好變差的趨勢。

以云安11井為例，對其儲層物性及儲層成因類型開展精細(xì)化研究。云安11井石炭系殘厚46.1m，白云巖厚度較大，為38.59m，孔隙類型發(fā)育多樣，有效孔隙占比較高。其中，依據(jù)儲集性能及孔隙類型，可將云安11井黃龍組地層分為上部儲層段、下部儲層段和致密儲層～非儲層段3段(見圖6)，儲層段部分均表現(xiàn)為以溶蝕型儲層為主的復(fù)合型儲層。

圖6 云安11井黃龍組儲層特征分析圖Fig.6 Analysis diagram of characteristics of Huanglong Formation reservoirs in well Yun’an 11

上部儲層段巖性以云質(zhì)巖溶角礫巖、泥-粉晶白云巖為主，含少量顆粒白云巖；孔隙類型以晶間孔、晶間溶孔及溶蝕擴大孔為主，部分云質(zhì)巖溶角礫巖原巖成分為鮞粒白云巖、砂屑白云巖等，存在部分角礫內(nèi)粒間、粒內(nèi)溶孔及角礫間晶間孔，裂縫較為發(fā)育。儲層類型為復(fù)合型儲層，但主要在表生期巖溶作用所形成的表生期巖溶型儲層的基礎(chǔ)上，經(jīng)過埋藏期溶蝕作用及白云巖化作用改造而形成，孔隙度分布于0.28%～14.38%，主要集中于0～2.5%，以低孔低滲裂縫-孔隙型儲層為主。

下部儲層段以各類顆粒白云巖為主，部分沉積泥晶白云巖，極少量發(fā)育有灰?guī)r沉積；孔隙類型以與顆粒有關(guān)的各類孔隙為主，疊加各時期巖溶作用，形成主要以粒間孔、粒間溶孔及粒間晶間孔等為主的儲層，局部存在厚度不大的角礫巖，保存部分礫間孔及礫內(nèi)孔隙。儲層類型為復(fù)合型儲層，與上部儲層段的差異主要表現(xiàn)為，該段是以準(zhǔn)同生期選擇性溶蝕儲層和顆粒間保持型溶蝕儲層為主組成的經(jīng)過白云巖化作用改造而形成的復(fù)合型儲層，孔隙度主要分布于0.52%～19.90%，大于2.5%的樣品占64%，以低-中孔低滲孔隙型儲層為主。

研究表明，上部儲層段孔隙度分布較為集中，儲層平均孔隙度較小；相反，下部儲層段的孔隙度分布范圍較大，儲層的孔隙度分布占比相差不大。總體上，下部儲層段的儲集性能優(yōu)于上部儲層段，兩者均好于非儲層段(見圖7)。此外，上部儲層段主要分布于C2hl2中上部，平面上普遍發(fā)育；而下部優(yōu)勢儲層段主要分布于C2hl2中下部，平面上呈零星狀分布，與顆粒灘分布范圍相一致。

圖7 云安11井不同儲層段孔隙分布直方圖Fig.7 Histogram of pore distribution of different reservoir sections in well Yun’an 11

4 儲層形成機制分析

四川盆地石炭系黃龍組優(yōu)質(zhì)儲層受多種因素的綜合控制。其中，巖相及微相是控制儲層形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，成巖改造是儲層形成的關(guān)鍵因素，構(gòu)造運動對黃龍組儲層進(jìn)行改造[4,15,17]。因此，以成巖作用改造為基礎(chǔ)，對不同儲層成因類型形成的成巖環(huán)境進(jìn)行分析，從而探討不同成因類型儲層的形成機制。

4.1 準(zhǔn)同生期選擇性溶蝕儲層特征及形成機制

這類儲層主要形成于準(zhǔn)同生時期大氣淡水的環(huán)境中，各類顆粒灘體接受富含CO2的大氣水淋濾而發(fā)生選擇性溶蝕，形成各類孔隙。這類選擇性溶蝕作用受大氣水環(huán)境中的Ph及CaCO3的影響，但主要原因還是受到海平面升降變化造成的成巖環(huán)境發(fā)生了變化，使得顆粒灘體內(nèi)形成各類粒內(nèi)溶孔及鑄模孔等選擇性孔隙。這類儲層在橫向上往往以透鏡體的形式展布，研究區(qū)內(nèi)主要發(fā)育在局部地貌高點處；縱向上，頻繁的、多級次的海平面升降變化有利于該類儲層的復(fù)合疊置，從而形成以多期溶蝕孔隙為主的準(zhǔn)同生期選擇性溶蝕儲層(見圖8)。

圖8 準(zhǔn)同生期選擇性溶蝕儲層示意圖Fig.8 Schematic diagram of selective dissolution reservoirs in the contemporaneous-penecontemporaneous period

4.2 表生期巖溶儲層特征及形成機制

晚石炭世中-晚期的云南運動使川東地區(qū)整體構(gòu)造抬升為陸，致使該區(qū)石炭系地層接受了長達(dá)20～25Ma的持續(xù)暴露剝蝕，形成了黃龍組頂部的古喀斯特地貌及古巖溶體系[23，24]，發(fā)育了一套以巖溶角礫巖為代表的優(yōu)質(zhì)古巖溶儲層。

表生期巖溶儲層主要形成于大規(guī)模性的海平面下降事件或者區(qū)域性的構(gòu)造升降事件所形成的表生巖溶環(huán)境中。這類儲層常常具有豐富的巖溶水系統(tǒng)及裂縫系統(tǒng)，構(gòu)造運動時期形成各類裂縫，不僅為大氣水及地下水提供了有利的疏導(dǎo)通道，而且增大了巖溶水系統(tǒng)的溶蝕范圍及接觸面積，加快水-巖反應(yīng)速率，增加溶解作用，有利于形成表生期巖溶儲層，從而在碳酸鹽巖中形成各種溶孔、溶洞及溶蝕擴大縫等儲集空間。并且，若原巖以礁灘相為基礎(chǔ)，因其具有先存或準(zhǔn)同生期成巖改造而形成的良好的孔隙系統(tǒng)，更加有利于巖溶系統(tǒng)的改造，形成與周圍原巖更加有利的優(yōu)質(zhì)巖溶儲層(見圖9)。

注：C2cs為上石炭統(tǒng)船山組。圖9 表生期巖溶儲層示意圖Fig.9 Schematic diagram of karst reservoirs in the supergene period

4.3 埋藏期溶蝕儲層特征及形成機制

研究證實，四川盆地黃龍組在埋藏期經(jīng)歷了不同程度的溶蝕作用改造，該時期所形成的儲層通常與烴源巖熱演化過程中所伴生的有機酸流體、熱化學(xué)硫酸鹽還原反應(yīng)所產(chǎn)生的H2S等各類埋藏成巖流體有著密切的關(guān)系，在原有孔隙的基礎(chǔ)上，沿著各類裂縫，形成溶蝕擴大孔、擴容縫等各類擴容儲集空間(見圖10(a)、(b))，但是根據(jù)最新的研究成果顯示，這類同時作用的效果較為局限，曾有學(xué)者提出埋藏溶蝕作用在深埋碳酸鹽巖儲層中極有可能發(fā)生，但是對于大多數(shù)深層儲層的貢獻(xiàn)也許并非重要[25，26]；而對于原巖較為致密的情況，由于孔隙欠發(fā)育，成巖流體的滲流受到限制，埋藏溶蝕作用欠發(fā)育。由于四川盆地黃龍組埋藏溶蝕作用對儲層的貢獻(xiàn)程度一直存在著爭議，故在此不再做細(xì)致探討，并留存該種儲層成因類型。

4.4 顆粒間孔隙保持型儲層特征及形成機制

研究區(qū)黃龍組顆粒間孔隙保持型儲層多表現(xiàn)為“相控型”儲層，儲層的形成與顆粒巖有著密不可分的關(guān)系。這類儲層巖石類型以各類顆粒巖為主，儲集空間以粒間孔和粒間溶孔為代表，孔隙間喉道較為發(fā)育，物性特征較其他儲層類型好，以孔隙型儲層為主，面孔率可高達(dá)40%左右。

顆粒間孔隙保持型儲層的形成與壓實程度及早期膠結(jié)作用有著很大的關(guān)系：①顆粒灘沉積后，上覆地層的壓實強度直接影響著顆粒的接觸關(guān)系；在適宜的壓實強度條件下，優(yōu)質(zhì)儲層的顆粒間接觸關(guān)系表現(xiàn)為點接觸或線接觸，使孔隙形成一定的封閉條件，形成孤立孔隙，后期成巖流體不易進(jìn)入，無法發(fā)生膠結(jié)及充填作用，而使孔隙得以保存；當(dāng)壓實作用強度過大，顆粒間接觸關(guān)系則表現(xiàn)為凹凸接觸，此時孔隙欠發(fā)育；而壓實作用不發(fā)育時，顆粒呈漂浮狀，喉道極其發(fā)育，各類成巖流體進(jìn)入，在成巖晚期易被石膏、白云石等礦物充填，而使孔隙被充填直至消失(見圖10(c)、(d))；②顆粒灘沉積后，進(jìn)入海底膠結(jié)環(huán)境，海水鹽度、CaCO3等鹽類物質(zhì)的濃度影響著膠結(jié)作用的發(fā)生。較弱的膠結(jié)作用有利于粒間孔隙的保存，反之，鹽類物質(zhì)濃度過大，還易形成各類鹽類及石膏充填孔隙，使孔隙消失殆盡。

注：(a)裂縫較為發(fā)育，沿裂縫出現(xiàn)溶蝕擴大孔，云安11井，C2hl2，5255.88～5256.00m；(b)裂縫較為發(fā)育，沿裂縫出現(xiàn)溶蝕擴大孔，云安11井，C2hl2，5256.00～5256.25m；(c)藻砂屑生屑白云巖，孔隙類型復(fù)雜多樣，粒內(nèi)及粒間溶孔發(fā)育，照片中綠色箭頭所示為顆粒呈漂浮狀時，原有的粒間孔隙被白云石所充填，云安11井，C2hl2，5266.95m；(d)溶孔狀藻砂屑白云巖，整體面孔率較高，粒內(nèi)及粒間溶孔發(fā)育，照片中紅色箭頭所示為顆粒排列較為緊密時，保存的粒間溶孔，云安11井，C2hl2，5268.20m。(a)、(b)為巖心照片，(c)、(d)為單偏光鑄體薄片。圖10 埋藏期溶蝕作用典型擴溶現(xiàn)象及粒間孔隙形成示意圖Fig.10 Schematic diagram of typical dissolution phenomena and intergranular pore formation in the burial period

4.5 云化型儲層特征及形成機制

通過研究發(fā)現(xiàn)，川東地區(qū)黃龍組受到白云巖化作用的改造，形成各類以白云石為基礎(chǔ)的儲層，主要巖石類型為各類顆粒白云巖、粉-細(xì)晶白云巖及云質(zhì)巖溶角礫巖；儲集空間以晶間孔、晶間溶孔及粒間晶間孔等各類孔隙類型為主。雖然研究區(qū)白云巖化作用的成因模式存在較多類型，但前人研究一致認(rèn)同白云巖化作用對儲層的貢獻(xiàn)[15-18]。

5 儲層發(fā)育模式探討

綜上所述，在解剖研究區(qū)黃龍組儲層特征及孔隙類型基礎(chǔ)上，以儲層儲集空間為主要參考，結(jié)合時間序列及成巖作用的影響，對儲層發(fā)育模式進(jìn)行探討。

黃龍組沉積時期，研究區(qū)處于碳酸鹽巖潮坪沉積環(huán)境，局部水體能量較高、營養(yǎng)物質(zhì)補給充足，在地貌相對高部位發(fā)育了大量顆粒灘(生屑灘、鮞粒灘及藻砂屑灘等)沉積；顆粒灘沉積厚度與海平面變化有著密切的關(guān)系。隨著顆粒灘快速生長或海平面相對下降，灘體就會出露海面，處于大氣淡水環(huán)境中，接受大氣淡水淋濾而發(fā)生選擇性溶蝕作用，在橫向上以灘體為單位形成多個大氣淡水透鏡體，透鏡體頂部孔隙發(fā)育程度較潛水面附近及下部孔隙更具優(yōu)勢(見圖11(a))；又由于該時期如果海水鹽度濃度較大，易發(fā)生(準(zhǔn))同生期白云巖化作用，由于這種條件下白云石的溶解能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于文石及高鎂方解石等易溶礦物，在經(jīng)過選擇性溶蝕作用形成各類粒內(nèi)溶孔及鑄模孔等孔隙后，白云巖化作用所形成的泥晶白云巖有利于這些孔隙的保存。

晚石炭世，研究區(qū)整體受云南運動的影響，整體發(fā)生構(gòu)造抬升為陸，此時研究區(qū)處于表生期巖溶環(huán)境，發(fā)生暴露剝蝕(見圖11(b))。據(jù)前人研究發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)受大氣水及地下水等巖溶水系統(tǒng)的影響，發(fā)生了多期喀斯特古巖溶作用，形成了以巖溶角礫巖為代表的喀斯特地貌[24]。在一次潛水面較大幅度下降過程所造成的單次古巖溶旋回中，可分為多個溶蝕帶，各溶蝕帶的溶蝕作用強度有所差異。

隨著海平面的下降，研究區(qū)繼續(xù)接受沉積并進(jìn)入埋藏階段。這一階段早期，上覆地層對黃龍組地層的壓實作用產(chǎn)生不同的影響：在黃龍組顆粒灘沉積處，隨著壓實作用的加強，顆粒灘兩側(cè)地層中富存Mg2+的流體不斷流入灘核內(nèi)部，發(fā)生白云巖化作用，由于壓實作用初期，粒間孔隙逐漸變小，喉道逐漸變窄，進(jìn)一步阻礙膠結(jié)作用的發(fā)生，使粒間孔隙得以保存，同時由于白云巖化作用的改造，使顆粒具有較強的抗壓實能力，伴隨著淺埋藏階段烴類占位，有利于粒間孔隙的保存(見圖11(c))。

埋藏晚期，在早期形成的各類孔隙的基礎(chǔ)上，深埋藏階段的烴類熱演化過程中所產(chǎn)生的酸性流體及熱化學(xué)硫酸鹽還原反應(yīng)所產(chǎn)生的H2S等晚成巖階段的酸性流體對現(xiàn)存孔隙進(jìn)行調(diào)整、擴溶(見圖11(d))。

圖11 研究區(qū)黃龍組不同儲層成因類型發(fā)育模式示意圖Fig.11 Schematic diagram of development models of different reservoir genetic types of Huanglong Formation in the study area

白云巖化作用自準(zhǔn)同生期-埋藏期均有發(fā)育，除與準(zhǔn)同生期白云巖化作用有關(guān)的泥-微晶白云石不利于儲層的形成外，白云巖化作用有利于優(yōu)質(zhì)儲層的形成得到了廣大學(xué)者的普遍認(rèn)同[15-18]。

綜上所述，優(yōu)質(zhì)儲層的形成往往是在各類成因類型儲層的基礎(chǔ)上相互疊加改造而形成的復(fù)合型儲層，但因儲層之間仍存在差異，表現(xiàn)為以單一儲層成因為主的表現(xiàn)形式。因此，對于優(yōu)勢儲層的預(yù)測，應(yīng)首先考慮“相控型”為主的顆粒間孔隙保持型儲層和準(zhǔn)同生期選擇性溶蝕儲層為主的儲層類型及其分布，再考慮因白云巖化作用的改造而形成的次生孔隙富集范圍。

6 結(jié)論

1)研究區(qū)黃龍組儲層巖石類型以各類顆粒白云巖、粉晶-細(xì)晶白云巖及云質(zhì)巖溶角礫巖為主，其次為(顆粒)泥晶-粉晶白云巖。孔隙類型主要有晶間孔、晶間溶孔、粒內(nèi)溶孔、粒間溶孔、角礫間溶孔、角礫內(nèi)溶孔等孔隙類型，其中，晶間孔、晶間溶孔、粒內(nèi)溶孔及粒間溶孔極其發(fā)育，原生孔隙不發(fā)育。表現(xiàn)為低孔低滲孔隙型和裂縫-孔隙型儲層。

2)研究區(qū)黃龍組按儲層按成因類型來看，可分為保持型儲層、溶蝕型儲層、云化型儲層3大類，進(jìn)一步識別出多類型組合的復(fù)合型儲層。依據(jù)時間序列及成巖作用改造因素，進(jìn)一步將溶蝕型儲層劃分為準(zhǔn)同生期選擇性溶蝕儲層、表生期巖溶儲層及埋藏期溶蝕儲層。保持型儲層與高能顆粒灘相息息相關(guān)，主要為顆粒間孔隙保持型儲層，而云化型儲層主要為埋藏期白云巖化作用改造的云化型儲層。

3)各成因類型的儲層發(fā)育獨特的孔隙組合類型。保持型儲層(顆粒間孔隙)主要孔隙類型為粒間溶孔+粒間孔，準(zhǔn)同生期選擇性溶蝕儲層表現(xiàn)為粒內(nèi)溶孔+鑄模孔的孔隙組合，表生期巖溶儲層形成各類角礫內(nèi)+角礫間孔隙的組合，埋藏期溶蝕儲層主要是對原始儲層孔隙擴容而形成的溶蝕孔洞+溶蝕擴大孔，而云化型儲層主要是晶間孔以及晶間溶孔的組合，但復(fù)合型儲層往往疊加了多種成巖作用的改造，儲集空間組合往往也疊加了多種類型。

4)研究區(qū)黃龍組儲層縱向上具有明顯的分帶性，最具優(yōu)勢的儲層類型為以溶蝕作用為主的復(fù)合型儲層，特別是以表生期巖溶儲層為主的復(fù)合型儲層。這類儲層多在顆粒灘相的發(fā)育基礎(chǔ)上，疊加多期成巖流體改造，形成有效的次生孔隙富集帶。