北部湾盆地乌石凹陷始新统储层特征及主控成因分析

第３３卷　第２期２０２１年４
月中国海上油气
ＣＨＩＮＡＯＦＦＳＨＯＲＥＯＩＬＡＮＤＧＡＳ
Ｖｏｌ．３３　
Ｎｏ．２Ａｐ
ｒ．２０２１　
“十三五”国家科技重大专项项目“中国近海新生代盆地沉积差异及其对烃源岩的控制作用（编号：２０１６ＺＸ０５０２４ ００２ ００２）”部分研究成果。

第一作者简介：孙乐，男，博士，工程师，主要从事沉积学、非常规油气地质方面的研究工作。

地址：北京市朝阳区太阳宫南街６号院（邮
编：１０００２８）。

Ｅ ｍａｉｌ：ｓｕｎｌｅ２＠
ｃｎｏｏｃ．ｃｏｍ．ｃｎ。

文章编号：１６７３１５０６（２０２１）０２?００５６?
１１ＤＯＩ：１０ １１９３５／ｊ
．ｉｓｓｎ．１６７３?１５０６．２０２１．０２．００６北部湾盆地乌石凹陷始新统储层特征及主控成因分析
孙　乐１　任　艳２　齐　宇１　于兴河３　李胜利３　张　辉４　高明轩３　
杨楷乐４（１．中海油研究总院有限责任公司　北京　１０００２８；　２．中国海洋石油国际有限公司　北京　１０００２８；　
３．中国地质大学（北京）能源学院　北京　１０００８３；　４．中海石油（中国）有限公司湛江分公司　广东湛江　
５２４０５７）孙乐，任艳，齐宇，等．北部湾盆地乌石凹陷始新统储层特征及主控成因分析［Ｊ］．中国海上油气，２０２１，３３（２）：５６ ６６．
ＳＵＮＬｅ，ＲＥＮＹａｎ，ＱＩＹｕ，ｅｔａｌ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｏｃｅｎｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｉｎＷｕｓｈｉｓａｇ
，Ｂｅｉｂｕｗａｎｂａｓｉｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌａｎｄＧａｓ，２０２１，３３（２）：５６ ６６．
摘　要　
乌石凹陷是北部湾盆地主要生烃凹陷之一，然而始新统优质储层主控因素和展布范围不清是制约研究区有效开发的主要地质问题。

为此，本文采用从微观到宏观、从特征到成因、从定性到定量的研究思路，从沉积方面、成岩方面和构造活动的特殊性上探讨始新统不同类型储层的主控因素。

分析认为埋藏深度、优势沉积相带、次生孔隙发育带是影响研究区储层发育的主控因素。

流三段埋深相对较大，犚ｏ为０ ６８％～１ ０３％，处于中成岩阶段Ａ２亚期，以压实、黏土矿物胶结作用为主；流二段埋深相对较小，犚ｏ为０ ５０％～０ ８５％，处于中成岩阶段Ａ１亚期，以长石蚀变的溶蚀作用为主。

水下分流河道和河口坝是储层发育的优势相带，具有较高的孔渗特征，
且非均质性较弱。

长石与碳酸盐胶结物的溶解是产生次生孔隙带的主要因素，构成深部有效储集空间。

关键词　
北部湾盆地；乌石凹陷；始新统；储层特征；物性主控成因中图分类号：ＴＥ１２１ ３
文献标识码：Ａ犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犈狅犮犲狀犲狉犲狊犲狉狏狅犻狉犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊犪狀犱犿犪犻狀犮狅狀狋狉狅犾犾犻狀犵犳犪犮狋狅狉狊犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
，犅犲犻犫狌狑犪狀犫犪狊犻狀ＳＵＮＬｅ１　ＲＥＮＹａｎ２　ＱＩＹｕ１　ＹＵＸｉｎｇｈｅ３　ＬＩＳｈｅｎｇｌｉ３　ＺＨＡＮＧＨｕｉ４　ＧＡＯＭｉｎｇ
ｘｕａｎ３　ＹＡＮＧＫａｉｌｅ４（１．犆犖犗犗犆犚犲狊犲犪狉犮犺犐狀狊狋犻狋狌狋犲犆狅．，犔狋犱．，犅犲犻犼犻狀犵１０００２８，犆犺犻狀犪；２．犆犖犗犗犆犐狀狋犲狉狀犪狋犻狅狀犪犾犔犻犿犻狋犲犱，犅犲犻犼犻狀犵
１０００２８，犆犺犻狀犪；３．犛犮犺狅狅犾狅犳犈狀犲狉犵狔犚犲狊狅狌狉犮犲，犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犌犲狅狊犮犻犲狀犮犲狊，犅犲犻犼犻狀犵
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５２４０５７，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｗｕｓｈｉｓａｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓａｇｓｉｎｔｈｅＢｅｉｂｕｗａｎｂａｓｉｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｍａｉｎｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｕｎｃｌｅａｒｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆａｃｔｏｒｓａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＥｏｃｅｎｅｈｉｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ
ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｒｅｓｔｒｉｃｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａ．Ｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｓｅｐ
ｒｏｂｌｅｍｓ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆａｃ ｔｏｒｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓｏｆＥｏｃｅｎｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｆｒｏｍｔｈｅａｓｐ
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ｅｒｔｉｅｓ
　第３３卷　第２期孙　乐等：北部湾盆地乌石凹陷始新统储层特征及主控成因分析５７
南海北部湾盆地面积约３ ９８×１０４ｋｍ２，海域石油资源较为丰富，是中国海油南海西部公司的主力产油盆地，年产量保持在２００×１０４ｍ３以上［１］。

乌石凹陷是早已证实的北部湾盆地富生烃凹陷之一［２ ３］，主力成藏体系为始新统流沙港组的流二段与流三段，目前石油地质探明储量近４０００×１０４ｍ３，三级储量达８０００×１０４ｍ３，虽然该区储量规模较大，但随着生产实践和地质认识的不断探索和发展，油田的上产开发面临着一系列亟待解决的难题。

北部湾盆地乌石凹陷自投入勘探开发工作以来，前期专家学者在研究区开展的工作已经取得部分成果，对该区储层研究形成了初步认识。

沉积相带及分选性差异是流三段储层非均质性主控因素，远离物源、分选性好的水下分流河道发育优质储层［４ ５］；沉积相带及压实作用是流二段储层非均质性主控因素，北部弱压实区为最优质储层［６］。

然而，目前乌石凹陷始新统仍存在一些问题。

传统（近）致密储层通常为薄互储层，但本区流二段砂泥薄互储层主要为中孔中渗储层，反而流三段厚层砂（砾）岩储层为特低孔特低渗储层，物性较差且非均质性强，孔渗关系差；始新统储层物性控制因素不明，优质储层成因和展布规律不清。

故本文采用从微观到宏观、从特征到成因、从定性到定量的研究思路，从沉积方面（相带展布、粒度、分选、基质含量）、成岩方面（成岩作用、成岩阶段）和构造活动的特殊性上探讨始新统不同类型储层的主控因素。

１　区域地质背景
北部湾盆地位于中国南海西北部，是一个半封闭的海湾，面积约３ ９８×１０４ｋｍ２，东临雷州半岛和海南岛，北临粤桂隆起，南接海南岛。

北部湾盆地包括了北部坳陷、企西隆起、中部坳陷、南部坳陷及徐闻隆起等５个二级构造单元［７ １０］（图１）。

继珠江口与渤海湾盆地之后，北部湾盆地是我国近海最有潜力的含油气盆地［１１］，也是南海西部公司的主力产油盆地，具有巨大的油气资源潜力及勘探开发前景。

图１　北部湾盆地乌石凹陷地理位置图与构造特征（据孙乐等［９］，修改）
犉犻犵．１　犌犲狅犵狉犪狆犺犻犮犪犾犿犪狆犪狀犱狊狋狉狌犮狋狌狉犪犾犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犠狌狊犺犻狊犪犵犻狀犅犲犻犫狌狑犪狀犫犪狊犻狀（ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＳＵＮＬｅ，ｅｔａｌ［９］．，ｍｏｄｉｆｉｅｄ）
新生代沉积以前，北部湾盆地乌石凹陷发育一套白垩系的紫色棕、红色泥岩、砂岩和凝灰岩夹层；自新生代沉积以来，凹陷地层发育较全，主要包括有古新统长流组（Ｃ）、始新统流沙港组（Ｌ）、渐新统涠洲组（Ｗ）、新近系下洋组（Ｘ）、角尾组（Ｊ）、灯楼角组（Ｄ）、望楼港组（Ｗ）和第四系灰黄色砂层及黏土层（表１）。

始新统流沙港组整体呈现下粗上细的粒度特征，岩性从底部的砂砾岩、含砾砂岩向上过度为中细砂岩、泥岩等，砂岩泥岩互层现象明显，自下而上分为流三段（Ｌ３）、流二段（Ｌ２）、流一段（Ｌ１）。

流三段沉积时期，水体较浅，主要为深灰色、灰色泥岩、浅灰色中粗砂岩、砂砾岩等，厚层块状沉积，发育湖泊—三角洲沉积体系；地层厚度１５０～１０５０ｍ，与下伏地层为不整合接触。

流二段沉积时期，湖相范围明显扩大，灰色细砂岩、中砂岩与泥岩呈薄互层特征发育；磨圆为次棱—次圆状，分选中等到差，砂岩成分中，石英含量较高，含部分暗色矿物。

研究区内形成一个完备的含油系统，烃源岩层和有利的储层较为发育，流二段底部的泥页岩可以作为烃源岩，砂泥薄互储层可以作为储集层，流二段上部的泥岩层充当盖层［１２ １３］，地层厚度３１０～１５３５ｍ。

５８　
中国海上油气
２０２１年４月　
表１　
北部湾盆地乌石凹陷地层简表（据韩帅［１４］，修改）犜犪犫犾犲１　犛狋狉犪狋犻犵狉犪狆犺犻犮狊狌犿犿犪狉狔狅犳犠狌狊犺犻狊犪犵
犻狀犅犲犻犫狌狑犪狀犫犪狊犻狀（ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＨＡＮＳｈｕａｉ［１４］，ｍｏｄｉｆｉｅｄ
）
乌石凹陷东部主要存在３个次级构造带，东部断阶带、北部断阶带和南部洼陷带（图１
）。

东部断阶带处于构造高部分，面积约１６０ｋｍ
２，目的层埋深较浅（１３００～３０００ｍ），断裂系统较为发育，坡度较小（２°～５°），目前钻井主要集中在该构造带；北部断阶带距离东部断阶带和南部洼陷带较远，
面积约１００ｋｍ２，目的层埋深在１６４０～３２００ｍ，断裂系统较为发育，坡度与东部断阶带相似；南部洼陷带面积约１４０ｋｍ２，相对构造位置较低，越过洼中隆，地层坡度迅速增大（５°～１３°），目的层埋深２１００～４２００ｍ。

２　
储层特征２ １　
岩石学特征储层岩石学特征既能体现储层发育环境，又是控制储层成岩作用的内在因素。

岩石的组分和结构对原生孔隙、次生孔隙、孔隙结构等均具有重要的影
响，是研究成岩作用类型和强度的有效手段
［１５ ２０］。

乌石凹陷流三段为扇三角洲沉积，流二段为正常三角洲沉积，它们分别具有不同的岩石学特征，同
时乌石凹陷３个构造带离物源的远近不同，岩石学特征也有区别。

流二段的岩石粒度比流三段粒度细，以细砂岩、中细砂岩为主，流三段粗砂岩占绝对优势，中砂岩、细砂岩含量较少（图２
）。

乌石凹陷始新统流三段岩石类型主要以岩屑砂岩为主，同时发育部分长石岩屑质石英砂岩和岩屑质石英砂岩。

石英含量在９ ８％～８９ ３％，平均为４０ ３％；长石含量在４ ５％～２３ １％，平均为８ １％；岩屑（包括多晶石英）含量在１４ ２％～７５ ３％，平均为５１ ５％（图３ａ）。

始新统流二段岩石类型以长石岩屑质石英砂岩为主，同时发育岩屑砂岩和岩屑质石英砂岩。

石英含量在１４ ７％～
８２ ５％，平均为６３ ２％；长石含量在２ ３％～
２７ １％，平均为１１ ９％；图２　
乌石凹陷始新统流三段、流二段岩石类型分析犉犻犵．２　犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳狉狅犮犽狋狔狆
犲狊犻狀狋犺犲狋犺犻狉犱犪狀犱狊犲犮狅狀犱犕犲犿犫犲狉狊狅犳犔犻狌狊犺犪犵犪狀犵犉狅狉犿犪狋犻狅狀狊狅犳狋犺犲犈狅犮犲狀犲犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
　第３３卷　第２期孙　
乐等：北部湾盆地乌石凹陷始新统储层特征及主控成因分析５９　
图３　
乌石凹陷始新统砂岩分类犉犻犵．３　犆犾犪狊狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀狅犳犈狅犮犲狀犲狊犪狀犱狊狋狅狀犲犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
岩屑（包括多晶石英）含量在９ ２％～
６４ ８％，平均为２４ ９％（图３ｂ）。

２ ２　物性特征南部洼陷带流三段储层主要为特低孔特低渗储层，渗透率分布范围为０ ０４～２２ ４０ｍＤ，平均为０ ３３ｍＤ，且大多数小于１ｍＤ。

东部断阶带流三段储层主要为中孔低渗储层，孔隙度直方图呈单峰正
态分布，渗透率分布范围为０ ０５～５４８ ４ｍＤ，平均为１４ １６ｍＤ（表２）。

流三段储层渗透率与孔隙度相关性（图４）分析表明，孔渗拟合曲线复相关系数犚２均小于０ ３
，散点图较为分散，流三段渗透率与孔隙度较差。

表２　
乌石凹陷流三段、流二段储层孔隙度和渗透率统计数据犜犪犫犾犲２　犛狋犪狋犻狊狋犻犮狊狅犳狉犲狊犲狉狏狅犻狉狆狅狉狅狊犻狋狔犪狀犱狆犲狉犿犲犪犫犻犾犻狋狔狅犳狋犺犲狋犺犻狉犱犪狀犱狊犲犮狅狀犱犕犲犿犫犲狉狊狅犳犔犻狌狊犺犪犵犪狀犵犉狅狉犿犪狋犻狅狀狊犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
构造带类别层位孔隙度／％渗透率／ｍＤ最小最大平均最小最大平均级差样品数
量南部洼陷带储层流三段　３ ６０１６ ２０　８ ６３０ ０４　２２ ４００ ３３　５６０ ００５４流二段　４ １６２４ ３０１５ ８１０ ０３　４２７ ３６８ ５７１４２４５ ３０１５０东部断阶带储层流三段　４ ２０２３ ４０１７ ３００ ０５　５４８ ４０１４ １６１０９６８ ００８５流二段　４ ４０３０ ４０１７ ８３０ ０５１６２１ ００５１ ０３２２４２０ ００９９北部断阶带储层流三段样品数太少流二段１２ ９０２８ ００２１ １１０ ０５１３７１ ００３８ ９０１５４２０ ００１４
２
图４　
乌石凹陷始新统流三段孔渗关系犉犻犵．４　犘狅狉狅狊犻狋狔 狆犲狉犿犲犪犫犻犾犻狋狔狉犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆狅犳狋犺犲狋犺犻狉犱犕犲犿犫犲狉狅犳犔犻狌狊犺犪犵犪狀犵犉狅狉犿犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲犈狅犮犲狀犲犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
６０
　中国海上油气２０２１年４月　
南部洼陷带流二段储层主要为中孔低渗储层，孔隙度直方图呈单峰正态分布，渗透率分布范围为０ ０３～４２７ ３６ｍＤ，平均为８ ５７ｍＤ；东部断阶带流二段储层主要为中孔中渗储层，孔隙度直方图呈单峰正态分布，渗透率分布范围为０ ０５～１６２１ ００ｍＤ，平均为５１ ０３ｍＤ；北部断阶带流二段储层主要为中孔中渗储层，渗透率分布范围为０ ０５～１３７１ ００ｍＤ，平均为３８ ９０ｍＤ（表２）。

流二段渗透率与孔隙度具有很好的相关性。

３　储层发育主控因素
沉积、成岩和构造作用是影响储层发育带分布的主要因素，沉积相控制着储集体的原生物性，也控制着储集体成因类型和分布（沉积建造）。

成岩作用是后期储层改造的主要因素之一，压实和压溶作用会降低储层的孔渗，而溶蚀作用则会提高储层的孔渗。

同时，沉积作用在一定程度上也影响了成岩作用的发育程度及次生孔隙的发育［２１ ２８］。

３ １　沉积因素
乌石凹陷始新统流三段主要发育相对近物源的水进型扇三角洲沉积，发育扇三角洲平原和前缘亚相，砂体厚度较大，但相带窄，相变快，其中扇三角洲前缘可进一步划分为水下分流河道、河口坝、席状砂、分流间湾等４种沉积微相；流二段呈三角洲前缘 深水湖泊沉积序列，主要发育相对远物源的正常三角洲前缘沉积，砂体单层厚度小，多呈交互式分布，横向延伸距离短，相互连通性弱，正常三角洲前缘可进一步划分为水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂、分流间湾等５种沉积微相。

始新统沉积相带多样，岩石颗粒粒度不同，其储层物性也不尽相同。

随着岩石粒度的垂向变化，其孔隙度和渗透率也相应发生改变，颗粒粒径越大，孔隙度和渗透率越大（图５）。

乌石凹陷流三段扇三角洲前缘水下分流河道粒度较粗，以含砾中粗砂岩和粗砂为主，岩石类型主要为岩屑砂岩为主；磨圆度中等，次棱角—次圆状；孔隙度较高，平均值１６ １％，渗透率平均值为４ ６７ｍＤ，且非均质性较强。

扇三角洲前缘河口坝以中细砂岩和粗砂为主，粒度较粗，岩石类型主要为岩屑砂岩；磨圆度中等，次棱角—次圆状；孔隙度平均值１５ ７％，
图５　乌石凹陷始新统犃１井沉积相（粒度）与物性综合柱状图
犉犻犵．５　犆狅犿狆狉犲犺犲狀狊犻狏犲犺犻狊狋狅犵狉犪犿狅犳狊犲犱犻犿犲狀狋犪狉狔犳犪犮犻犲狊（犵狉犪犻狀狊犻狕犲）犪狀犱狆犺狔狊犻犮犪犾狆狉狅狆犲狉狋犻犲狊，犠犲犾犾犃１，犈狅犮犲狀犲犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
　第３３卷　第２期孙　
乐等：北部湾盆地乌石凹陷始新统储层特征及主控成因分析６１　
孔隙度中等；渗透率最小值仅０ ０４ｍＤ，最大值达１１４ｍＤ，平均值为３ １６ｍＤ（表３）。

流二段正常三角洲前缘水下分流河道主要为细砂岩、中细砂岩，岩石类型主要是石英砂岩类，且以
岩屑质石英砂岩和长石质石英砂岩为主；分选中等，
主要为次棱角状—次圆状；孔隙度平均值１８ ６％，孔隙度较高；渗透率最小值０ ２ｍＤ，最大值１１２６ｍＤ，平均１９ ４４ｍＤ，渗透率非均质性强（表３
）。

表３　乌石凹陷流三段和流二段分相带储层孔隙度和渗透率统计数据犜犪犫犾犲３　犛狋犪狋犻狊狋犻犮狊狅犳狆狅狉狅狊犻狋狔犪狀犱狆犲狉犿犲犪犫犻犾犻狋狔狅犳狉犲狊犲狉狏狅犻狉狊犻狀狋犺犲狋犺犻狉犱犪狀犱狊犲犮狅狀犱犕犲犿犫犲狉狊狅犳犔犻狌狊犺犪犵犪狀犵犉狅狉犿犪狋犻狅狀狊犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
层位沉积亚相
微相样品数孔隙度／％渗透率／ｍＤ范围平均范围平均
水下分流河道９０５ ０～２６ １１６ １０ ０５～２６３４ ６７流三段扇三角洲前缘河口坝５８３ ９～２１ ４１５ ７０ ０４～１１４３ １６前缘席状砂样品数少水下分流河道７１１０ ０～３０ ４１８ ６０ ２～１１２６１９ ４４流二段正常三角洲前缘河口坝９５４ ２～２６ ０１９ １０ ０３～１７７１２３ ９５远砂坝３７７ ５～２７ ５１６ １０ ０４～
６８８３ ８５席状砂６６２ ９～２５ ６１２ ７０ ０３～
２８９２ ８８
流二段正常三角洲前缘河口坝和远砂坝主要为中细砂岩、粉砂岩，岩石类型主要为石英砂岩类，且以石英砂岩和长石质石英砂岩为主；分选性好，磨圆度中等，主要为次圆状，次棱角—次圆状。

河口坝孔隙度平均值１９ １％，孔隙度较高，渗透率最小值仅０ ０３ｍＤ，最大值达１７７１ｍＤ，渗透率非均质性很强。

远砂坝孔隙度平均值１６ ０５％
，但渗透率平均值仅３ ８５ｍＤ。

三角洲前缘席状砂主要为粉砂岩，少量细砂岩，分选性好，磨圆度中等，主要为次圆状，次棱角—次圆状，孔隙度中等，均值１２ ７％，但渗透性差，均值仅２ ８８％（表３
）。

通过乌石凹陷流三段和流二段分相带储层孔渗对比可知，正常三角洲前缘的物性整体好于扇三角洲前缘，正常三角洲前缘水下分流河道、河口坝和扇三角洲前缘水下分流河道是储层发育的优势相带，具有较好的孔渗特征，且非均质性较弱。

３ ２　
成岩作用根据砂岩孔隙演化受成岩作用的影响程度，可以将东部断阶带、北部断阶带、南部洼陷带３
个构造带的成岩作用分为破坏性和建设性成岩作用２种，同时通过对比油层与非油层的成岩作用特征，探明油层与非油层的成岩差异。

３ ２ １　
破坏性成岩作用破坏性成岩作用主要有机械压实作用和胶结作用，机械压实作用通过物理压实的方式降低孔隙度，不仅降低砂岩的原生粒间孔隙体积，还会降低粒间体积；胶结作用是一种化学作用，它通过化学沉淀的方式降低孔隙度，不仅降低原生孔隙体积，还会降低次生孔隙体积，但不改变粒间体积。

其次为压溶作用和重结晶作用。

１）机械压实作用
流三段地层埋藏深度大
，上覆岩层的压力较大，机械压实作用较强；流二段地层埋藏深度小，上覆岩
层的压力较小，机械压实作用较弱。

且在各自层段内，随着沉积物埋藏深度加大，压实作用逐渐增强，韧性颗粒（如云母）变形、刚性颗粒（如石英）破裂，如在南部洼陷带和东部断阶带的砂岩储层中，地层埋深相差大，流二段的埋深分别为２２１７～３４５４ｍ、１３２０～２６９０ｍ，这必然造成机械压实作用的差异，颗粒接触关系由以点接触、点—线接触为主（东部断阶带
）转变为以点—线接触、线接触为主（南部洼陷带），甚至凹凸接触和缝合接触。

２）胶结作用
整体来说
，目的层砂岩胶结作用普遍，致使原生孔隙明显减少，主要包括基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结、镶嵌式胶结（图６ａ—ｃ）。

按照胶结物种类划分，目的层砂岩胶结方式主要包括碳酸盐胶
结、铁质胶结、自生黏土矿物胶结。

由南向北，胶结类型从孔隙式胶结依次过渡为孔隙 接触式胶结、接触式胶结、镶嵌式胶结等。

在研究区流二段中，碳酸盐岩胶结较常见，主要呈星散状分布于粒间孔中，局部呈连晶胶结，常交代长石和岩屑（图６ｂ
）。

乌石凹陷始新统硅质胶结较少，硅质胶结最常见为氧化硅矿物，石英可以呈加大
边胶结物形式出现，也可以呈微粒状、细粒状充填于
孔隙中；砂岩中矿物的成分、温压条件及孔隙流体性
质对黏土矿物的形成具有重要影响
，黏土矿物是乌石凹陷始新统主要的胶结物类型（图６ｄ—ｈ
）。

６２　
中国海上油气
２０２１年４月　
图６　
乌石凹陷始新统镜下观察矿物类型犉犻犵．６　犕犻狀犲狉犪犾狋狔狆犲狊狅犫狊犲狉狏犲犱狌狀犱犲狉狋犺犲犿犻犮狉狅狊犮狅狆犲狅犳狋犺犲犈狅犮犲狀犲犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
从层位来看，随着埋深的加大，温压升高，更多的矿物向黏土矿物转化
，致使流三段比流二段黏土矿物胶结严重；从物源来看，顺物源方向埋藏深度不断增加，有利于黏土矿物胶结物的形成，近物源地区（东部断阶带、北部断阶带）黏土矿物胶结要比远物
源地区（南部洼陷带）比例低（图７）。

３ ２ ２　建设性成岩作用研究区始新统砂岩储集空间的孔隙类型包括长石溶孔、岩屑溶孔，铸模孔、高岭石晶间孔、杂基微孔、原生粒间孔等。

粒间溶孔的孔隙边缘不规则，使得孔隙流动较为困难，
但在本研究区对孔隙度的贡献很大。

建设性成岩作用主要包括溶解与交代作用、裂缝作用等，是增加砂体孔渗性、提高储层物性的成岩作用。

研究层段砂岩溶解作用较为普遍，主要表现在３
个方面：①
颗粒间泥质杂基的溶解：生烃早期形成的有机酸溶液能够溶解填隙物中的泥质杂基，形成次生
孔隙（图８ａ）。

②
长石或岩屑颗粒的溶解：主要由有机酸溶液对硅铝酸盐的选择性溶解，通常伴随交代作用
的发生（图８ｂ）。

③自生矿物的溶解：主要表现在研究区方解石矿物受后期无机酸溶液作用而发生的溶解，形成的次生孔隙也是很好的储集空间（图８ｃ
）。

图７　乌石凹陷始新统胶结物含量统计犉犻犵．７　犛狋犪狋犻狊狋犻犮狊狅犳犮犲犿犲狀狋犮狅狀狋犲狀狋狅犳狋犺犲犈狅犮犲狀犲犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
　第３３卷　第２期孙　
乐等：北部湾盆地乌石凹陷始新统储层特征及主控成因分析６３　
图８　
乌石凹陷始新统显微镜下溶解作用照片犉犻犵．８　犘犺狅狋狅犵狉犪狆犺狅犳犱犻狊狊狅犾狌狋犻狅狀狌狀犱犲狉狋犺犲犿犻犮狉狅狊犮狅狆犲狅犳狋犺犲犈狅犮犲狀犲犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
流三段和流二段的孔隙类型主要为长石溶孔等次生孔隙，流三段由于埋深较大，破坏性成岩作用强烈，原生孔隙较难保留，故以次生孔隙为主，流二段由于埋藏相对较浅，保留了少部分原生粒间孔。

３ ２ ３　成岩阶段划分根据流体包裹体均一温度、有机质成熟度、黏土矿物组合与转化和岩石的结构特点及孔隙类型，对
照成岩阶段划分标准，可以确定出流三段和流二段
的成岩阶段已经进入了中成岩Ａ阶段（表４
）。

表４　
乌石凹陷始新统成岩阶段特征参数表犜犪犫犾犲４　犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狆犪狉犪犿犲狋犲狉狊狅犳狋犺犲犱犻犪犵犲狀犲狋犻犮狊狋犪犵犲狅犳狋犺犲犈狅犮犲狀犲犻狀犠狌狊犺犻狊犪
犵
１）黏土矿物组合与转化根据现有的１４口井２８９个黏土矿物数据统计发现，存在的自生黏土矿物主要为伊利石、高岭石
、绿泥石和伊蒙混层，流三段各井位伊蒙混层平均含
量范围为１２ ５％～
４１ ３％，流二段各井位伊蒙混层平均含量为２３ ５％～４９ ９％。

２）包裹体均一温度根据现有的７口井２５５个包裹体均一温度数据统计发现，南部洼陷带流三段盐水包裹体均一温度
范围为１０４ １～
１８２ ５℃，流二段盐水包裹体均一温度范围为８７ ５～
１８９ ７℃；东部断阶带流三段盐水包裹体均一温度范围为１０３ ５～
２４０ ２℃，流二段盐
６４
　中国海上油气２０２１年４月　
水包裹体均一温度范围为１０２ ３～２４３ ６℃。

３）有机质成熟度
根据现有的７口井１３９个镜质体反射率数据统计发现，东部断阶带流三段镜质体反射率集中在０ ６８％～０ ７４％，流二段镜质体反射率集中在０ ５０％～０ ５８％，孢粉颜色为浅棕色—棕色。

南部洼陷带流三段镜质体反射率集中在０ ８％～１ ０３％，最大热解峰值温度为３９９～４７８℃，流二段镜质体反射率集中在０ ６３％～０ ８５％，最大热解峰值温度为３６６～４６６℃。

３ ２ ４　成岩序列
研究区流三段和流二段整体处于中成岩阶段Ａ期，其中，流三段犚ｏ为０ ６８％～１ ０３％，处于中成岩阶段Ａ２亚期，以特低孔特低渗储层为主；而流二段犚ｏ为０ ５０％～０ ８５％，处于中成岩阶段Ａ１亚期，以中孔中渗、中孔低渗储层为主；前者是岩屑中粗砂岩，埋深相对较深，以压实、黏土矿物胶结作用为主；后者则以长石岩屑中细砂岩为主，埋深相对较浅，以长石蚀变的溶蚀作用为主（图９）。

图９　乌石凹陷始新统成岩阶段划分
犉犻犵．９　犇犻狏犻狊犻狅狀狅犳犱犻犪犵犲狀犲狋犻犮狊狋犪犵犲狊狅犳狋犺犲犈狅犮犲狀犲犻狀犠狌狊犺犻狊犪犵
４　结论
１）阐明了始新统不同类型储层物性的基本特征，流三段扇三角洲沉积体系发育岩屑中粗砂岩，南部洼陷带以特低孔特低渗储层为主，渗透率与孔隙度较差；而流二段正常三角洲沉积体系以长石岩屑中细砂岩为主，为中孔中渗、中孔低渗储层，渗透率与孔隙度具有很好的相关性。

２）埋藏深度、优势沉积相带、次生孔隙发育带是影响研究区储层发育的主控因素。

流三段埋深相对较大，以压实、黏土矿物胶结作用为主；流二段埋深相对较小，以长石蚀变的溶蚀作用为主。

水下分流河道和河口坝是储层发育的优势相带，具有较高的孔渗特征，且非均质性较弱。

长石与碳酸盐胶结物的溶解是产生次生孔隙带的主要因素，构成深部有效储集空间。

参考文献
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