東海西湖凹陷平湖斜坡帶基底潛山儲層發育模式

摘 要：西湖凹陷是東海陸架盆地油氣勘探的熱點區域，隨著常規平湖組油氣逐步開發利用，基底潛山正逐步成為東海油氣勘探的熱點領域。本文綜合利用巖壁心、電測曲線及分析化驗資料，對平湖斜坡帶基底潛山優質儲層發育模式進行研究。研究表明，潛山儲層巖性以花崗巖為主，儲集空間以溶蝕孔縫和構造縫為主，其中構造縫作為主力儲集空間，同時溝通了溶蝕孔縫。儲層垂向上具有典型的二元結構，劃分為風化裂縫帶和內幕裂縫帶。風化裂縫帶儲層儲集物性較好，內幕裂縫帶儲層物性不均一性較強。本次研究為平湖斜坡基底潛山勘探指出有利方向。

關鍵詞：潛山儲層；構造裂縫；花崗巖潛山；風化作用

中圖分類號：P618.130 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1329（2023）02-0134-06

近年來，國內海域相繼發現惠州26-6、渤中19-6、渤中26-6 等大中型潛山油氣藏，潛山油氣藏逐步成為國內海域油氣增儲上產的主力軍[1-3]。大量學者的研究表明，潛山成藏受基底巖性特征、區域構造演化、斷裂和風化淋濾作用改造、成藏要素匹配等多種因素影響，其中潛山儲層發育特征集中反映了潛山巖性組合、成山和成儲歷程，是潛山油氣成藏關鍵要素[4]。

西湖凹陷作為東海油氣領域增儲上產的主戰場，是東海面積最大、油氣資源最豐富的富生烴凹陷之一。海內外潛山勘探實踐經驗表明，在富生烴凹陷內探索新類型潛山油氣藏成功概率高。但基底潛山受限于鉆井資料少、儲集空間類型、儲層發育特征及主控因素復雜，嚴重制約了潛山勘探進程。本次研究通過海陸對比恢復了基底潛山成山演化過程，結合巖壁心及鑄體薄片資料落實潛山儲層特征、主控因素，形成優質儲層發育模式，為平湖斜坡帶基底潛山勘探指出有利方向。

1 區域地質概況

西湖凹陷西部斜坡帶，自南向北依次劃分為天臺斜坡帶、平湖斜坡帶和杭州斜坡帶，其中研究區平湖斜坡帶是目前勘探認識最豐富、鉆探成效最好的區帶，目前平湖斜坡內A 潛山之上的A1 井取得豐富的基底巖壁心資料（圖1），為西湖凹陷潛山研究提供了豐富的地質實物研究基礎。A1 井鉆遇潛山基底196 m 花崗巖，潛山段溶蝕孔隙及微裂縫發育，但儲層分均質性強。本次研究從潛山成山演化及成儲關鍵作用入手，重點分析潛山儲層發育模式。

西湖凹陷地層自下而上為基底潛山、晚白堊系石門潭組、古近系、始新統（八角亭組、寶石組和平湖組）、漸新統花港組及新近系（龍井組、玉泉組、柳浪組和三潭組）以及第四系東海群組，西湖凹陷受多期次構造運動影響，晚白堊世以來演化經歷斷陷階段、拗陷- 反轉階段、區域性沉降階段等三個重要的構造演化階段[5]。

2 潛山成山演化與巖性預測

2.1 潛山成山演化

東海陸架盆地是活動大陸邊緣型斷陷盆地，其演變過程控制基底潛山成山條件。晚中生代以來，華夏地塊整體處于匯聚板塊背景，西部受印度板塊影響，東部受太平樣構造域影響，晚白堊紀時期，受燕山運動影響，盆地初始裂陷，裂陷和火山作用顯著增強，東海盆地晚燕山期巖漿活動劇烈[6]，東海盆地大面積發育侵入巖及火山噴出巖，巖體時代與陸域時代一致，奠定了基底潛山的物質基礎。研究區潛山基底大致經歷了四期重要階段（圖2）。

（1）潛山抬升暴露期：主要發育在晚白堊- 古新世時期，盆地初始裂陷，基底斷裂活動性強，基底斷塊山初始形成。持續抬升遭受剝蝕，潛山風化暴露時間在10 Ma 以上，在風化平衡時間附近，這個階段是風化成儲的關鍵階段。

（2）潛山逐漸浸沒期：主要發育在古新世末期，這個時期基底斷裂活動性逐漸減弱，潛山逐漸浸沒水下，至此潛山風化剝蝕階段結束，這個階段的暴露時間在10 Ma以內，是潛山儲層風化成儲的補充階段。

（3）潛山填平補齊期：主要發育在早中始新世時期，這個階段填平補齊作用發育，受甌江運動等構造運動影響，潛山內部NNE 向斷裂仍持續活動，但規模逐漸減弱。

（4）潛山定型期：主要是中晚始新世時期，受平湖運動影響潛山至此定型，斷裂規模達到頂峰，漸新統之后發育的多期構造運動僅局部影響潛山儲層，影響較小。

漸新世以來，受花港運動、龍井運動等多期次大型構造運動的共同影響，控制潛山的大型規模斷裂重新活化，酸性流體再次進入潛山內幕，對潛山儲層形成二次改造。

2.2 潛山巖性預測

東海盆地已鉆井巖電特征表明，巖性對伽馬、電阻率及密度參數敏感，具備巖性反演的理論基礎，區域統計規律顯示花崗巖密度最低，小于2.62 g/cm3，片麻巖密度最大，超過2.75 g/cm3，花崗- 片麻巖位于二者區間范圍內。其中花崗巖表現為低電阻、低密度、低伽馬的“三低”特征，片麻巖表現為高密度的特征，并且風化殼儲層密度最低，低于基巖。過典型井A1 井密度反演剖面顯示，研究區基底巖性以低密度的花崗巖為主（圖3）。

3 潛山成儲機制及分布預測

3.1 儲層儲集空間類型

西湖凹陷平湖斜坡花崗巖儲集空間類型主要包括2 大類（5 種），2 大類分別為次生孔隙和裂縫，裂縫為主要的儲集類型，包括溶蝕縫、構造縫和解理縫。次生孔隙主要包括粒內溶蝕孔和晶內溶蝕孔（表1）。

（1）晶內溶蝕孔

花崗巖中石英、長石等優勢礦物被溶蝕而產生的晶體內部溶蝕孔隙，多見于晶體內部及邊緣。晶內溶蝕孔形態多樣，一般呈不規則港灣狀、樹枝狀或者晶體被完全溶蝕，其空間變化快，連通性較好，是基底潛山的優良儲集空間。A1 井花崗巖（4052 m）中可見晶內溶蝕孔（圖 4a、圖4b）， 其面孔率為 2.51%。

（2）粒內溶蝕孔

花崗巖中巖屑被溶蝕而產生的溶蝕孔隙，多見于巖屑內部或邊緣，與晶內溶蝕孔類似，具有港灣狀、樹枝狀等大小不一的不規則形態，連通性較好。粒內溶蝕孔既具備優良的儲集能力，又可以溝通其他孔隙和裂縫，粒內溶蝕孔（基質溶蝕孔）對儲層物性起著良好的改善作用（圖 4c）。

（3）解理縫

解理縫普遍沿晶體解理、成組出現，是由礦物結晶作用而形成的一種儲集空間。解理縫普遍規模較小，且主要分布在黑云母和斜長石斑晶內部[7]。A1 井花崗巖4052.66m 見解理縫發育（圖4d），所貢獻的面孔率為 0.18%（藍色部分為解理縫）。

（4）溶蝕縫

溶蝕縫是儲層成巖之后，受地表水和地層熱液雙重作用而發生溶蝕作用所形成的縫隙，以及早期裂縫被充填后，再受改造、擴大、溶蝕，形成有效儲集空間。溶蝕縫通常空間展布不具方向性，受溶蝕作用影響，縫面凹凸不平且縫寬變化較大（圖4e），溶蝕縫是潛山儲層中重要的滲流通道和儲集空間。

（5）構造縫

花崗巖固結成巖后，受多期次構造應力改造，儲層破碎所產生的裂縫，稱為構造縫。構造縫規模變化大，既有宏觀尺度上能穿切整個花崗巖體的裂縫，也有微觀尺度上切穿礦物晶體的裂縫，構造縫通常成帶展布，相互之間既可平行，亦可交織，連通性能較好。研究區A1 井花崗巖4052.56m 可見構造縫，縫面平直，具有統一的方向性[8]（圖4f）。

3.2 潛山成儲主控因素

基底潛山儲集空間特征與巖石組分、構造運動和風化淋濾改造密不可分。巖石組分作為潛山儲層的物質基礎，在一定程度上決定了原生孔隙和裂縫的發育程度，同時還影響儲層的次生改造的能力。構造活動除了能影響潛山儲層裂縫發育程度之外，還為地層流體提供額外的通道，增強了油氣的滲流能力。風化作用使潛山儲層產生大量的溶蝕孔隙，有效改善潛山儲集性能[8]。

（1）巖石組分

花崗巖富含長英質組分，易于風化且脆性強，是基底潛山成儲的物質基礎[9]，A1 井花崗巖段見晶形相對完整的石英井簇（圖5a）。大量研究證實，巖石力學特征與礦物含量密切相關，淺色礦物（長英質）脆性強，暗色礦物韌性強，抗壓能力強，相同應力條件下，富含長英質的巖石，更易發育裂縫，形成優質儲層。

（2）構造運動

構造運動控制下，原狀基底局部遭受抬升或下降，受外力影響，形成具有一定規模的、相互交織切割的碎裂構造（斷裂和裂縫）（圖5b），酸性流體沿著破裂構造進入巖體內部，在溶蝕作用的影響下，巖體中原生孤立孔隙逐漸連通，不斷拓寬儲集空間，同時為流體的流動提供了額外的流動通道，進一步增強了儲層的滲流能力。原狀地層中滲流的酸性流體會降低巖體內部應力，進而降低巖體抗壓能力，巖體內部易于形成規模裂縫儲層。多期次不同方向的構造應力改造，會促進巖體內部網格狀裂縫的形成，使原狀基底儲層結構逐步松散。

（3）風化淋濾作用

風化淋濾作用對于火山巖儲層的改善意義重大。風化淋濾過程對儲層改造，既是物理作用也是化學作用，其不僅可以破壞原狀地層結構，使其結構松散、破碎，還可以通過礦物溶蝕、水化、碳酸鹽化等作用，改變巖體的化學成分，將已經充填的孔隙和裂縫重新活化，再次形成連通的孔隙，同時形成大量次生孔隙。風化淋濾作用在潛山頂部及翼部儲層改造尤為明顯，形成優質的風化殼型儲層，同時風化淋濾作用自下而上強度逐步減弱，也是潛山儲層縱向分帶的主要控制因素[10-13]。

3.3 潛山儲層垂向分帶特征

潛山儲層受巖石組分、構造運動、風化淋濾等多因素影響，儲層具有明顯的垂向分帶特征。本次研究通過細化不同區帶儲集空間組合類型和優勢儲層發育特征，將基底潛山垂向上劃分為風化裂縫帶和內幕裂縫帶，內幕裂縫帶根據受斷裂影響的強弱程度，垂向上劃分為強內幕裂縫帶和弱內幕裂縫帶。

以A1 井為例，風化裂縫帶典型電性曲線上表現為低電阻- 高中子- 高聲波的曲線特征，形成機制為風化裂縫帶孔隙、裂縫發育，對速度造成遮擋，造成了高聲波的特征，儲集空間以溶蝕孔+ 未充填微裂縫為主，發育裂縫-孔隙型儲層；強內幕裂縫帶表現為中電阻- 中中子- 中聲波的曲線特征，儲集空間以溶蝕孔+ 網狀裂縫為主，發育孔隙- 裂縫型儲層；弱內幕裂縫帶表現為高電阻- 低中子- 低聲波的特征，儲集空間以溶蝕孔和構造縫為主，發育孔隙- 裂縫型儲層，形成機制為裂縫中吸附導電礦物，裂縫越發育，電阻率越低，優質的裂縫儲層主要表現為高電阻背景下的低阻特征（圖6）。

3.4 潛山儲層發育模式

潛山頂部遭受風化剝蝕強度大、時間長，頂部花崗巖結構破壞嚴重，花崗巖體在風化淋濾作用和構造作用下，形成圍繞塊體的網格狀裂縫，即風化裂縫帶。在風化裂縫帶下部，花崗巖受風化淋濾作用減弱，但受構造改造作用增強，形成了以構造裂縫（斷裂）為主的裂縫型儲層，即內幕裂縫帶（圖7）。平面上，潛山頂部（A1 井）是潛山遭受風化剝蝕最為劇烈的區域，高部位剝蝕物近源堆積在潛山翼部，剝蝕物以長英質為主，成分及結構成熟度低，形成規模性風化殼儲層。在構造運動及風化淋濾作用的改造下，潛山翼部儲層規模和優質儲層發育程度優于潛山頂部（A1 井）。

4 結論

（1）平湖斜坡基底潛山儲層巖性以花崗巖為主，以構造縫和溶蝕縫為主力儲集空間類型，其中構造縫具主導優勢。潛山頂部、翼部以及規模斷層周緣是構造縫和溶蝕孔縫的有利發育區。

（2）平湖斜坡基底潛山儲層受巖石組分、風化淋濾及構造作用影響，垂向分帶特征明顯，劃分為風化裂縫帶和內幕裂縫帶，內幕裂縫帶根據受斷裂影響的強弱程度，又細分為強內幕裂縫帶和弱內幕裂縫帶。

（3）垂向上風化裂縫帶是基底潛山最為有利的儲層發育區，內幕裂縫帶儲層縱向差異性大，非均質強，平面上潛山翼部儲層條件優于潛山頂部。研究結果指出潛山翼部是基底潛山有利勘探方向。

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