羌塘盆地侏罗系碳酸盐岩储集层特征

羌塘盆地侏罗系碳酸盐岩储集层特征

许建华;吕树新

【摘要】在野外露头资料研究的基础上,运用岩石薄片、铸体薄片、扫描电镜、常规物性、毛细管压力曲线等手段,对羌塘盆地侏罗系碳酸盐岩储集层的岩石学、孔渗性及孔隙结构等特征作了详细研究.岩石类型主要为颗粒灰岩,包括内碎屑灰岩、鲕粒灰岩和生屑灰岩.储集空间包括孔隙和裂缝两种,孔隙主要为次生溶孔,裂缝为构造缝和溶蚀缝.孔隙的微观结构较差,基本上属于低孔低渗致密储集层.强烈的机械压实作用、胶结作用是导致储集层孔隙结构变差的主要因素,后期的溶解作用对储集层物性有一定的改善.构造作用使得岩石中裂隙发育,提高了岩石孔渗性,极大地改善了岩石的储集性能.

【期刊名称】《新疆石油地质》

【年(卷),期】2007(028)003

【总页数】4页(P300-303)

【关键词】羌塘盆地;侏罗系;碳酸盐岩;储集层特征

【作者】许建华;吕树新

【作者单位】中国科学院,地质与地球物理研究所,北京,100029;中国石油,辽河油田分公司,辽宁,锦州,121209

【正文语种】中文

【中图分类】TE112.221

羌塘盆地是青藏高原最大的中新生代盆地，多年来，研究人员对青藏高原羌塘盆地进行了多项研究[1-4]。笔者通过对野外采集的样品进行薄片、扫描电镜、阴极发光、压汞曲线、物性等多种实验室分析，对该盆地碳酸盐岩储集层特征进行了研究，旨在为下一步的油气勘探提供依据。

羌塘盆地在构造上位于青藏高原腹地的藏北地区，属羌塘-昌都地块。南北宽300 km，东西长640 km，面积约16×104km2，是我国西南部中生界大型海相盆地

之一。盆地内分为北羌塘坳陷、南羌塘坳陷和中央隆起带3个二级构造单元（图1）。

盆地内泥盆系—新近系出露齐全，可分为3个构造层，下构造层由泥盆系—中三

叠统组成，为浅海、台地边缘、礁滩等海相碳酸盐岩、砂泥岩夹火山岩、硅质岩；中构造层由上三叠统—侏罗系组成，为陆源滨浅海、三角洲相、碳酸盐岩、碎屑

岩夹膏岩组合；上构造层由白垩系-新近系组成，为零星分布的陆相碎屑岩系。中

上侏罗统是研究区主要油气储集层系，全盆地分布广泛，层系连续完整。储集层岩性主要是碎屑岩和碳酸盐岩，碳酸盐岩储集层主要分布在中侏罗统布曲组，上侏罗统索瓦组（表1）[5]。

羌塘盆地侏罗系碳酸盐岩储集层类型多样，据冯增昭分类标准[6]，将碳酸盐岩划

分为泥晶灰岩、结晶灰岩、颗粒灰岩、白云岩和礁灰岩5类，其中颗粒灰岩又分

为内碎屑灰岩、生屑灰岩、鲕粒灰岩、球粒灰岩。各剖面岩石类型厚度统计分析表明（表1），颗粒灰岩是碳酸盐岩储集层的主要岩石类型（其中内碎屑灰岩和鲕类灰岩为主，生屑灰岩次之）；次为裂缝发育的泥晶灰岩；礁灰岩和白云岩厚度虽然小，但仍具有储集意义。

由表1可看出，中侏罗统布曲组碳酸盐岩厚度明显大于上侏罗统索瓦组。布曲组

储集层岩石类型以颗粒灰岩为主，占70%，其次为泥晶灰岩，礁灰岩和白云岩分

布于羌南坳陷董杯桑地区；上侏罗统索瓦组储集层仍以颗粒灰岩为主，占61%，

其次为泥晶灰岩，礁灰岩仅在羌北坳陷那底岗日地区发育。

中侏罗统布曲组储集层主要分布于羌北坳陷中部赤布张错-尖头上地区，厚度大于500m；其次为东部雀莫错-依仓玛地区和羌南坳陷董杯桑地区，厚约300~500m；厚度较薄的地区为羌北坳陷西部野牛沟-独雪山地区和羌南坳陷鲁雄错地区，厚约100~200m.上侏罗统索瓦组沉积中心位于羌北坳陷东部白卡木收玛地区、西部野

牛沟地区和羌南坳陷北雷错地区，厚度大于400m；其次为羌北坳陷东部雀莫错地区、中部东湖地区和西部白龙冰河地区，厚约100~200m.

在岩石标本、岩石普通薄片、铸体薄片、阴极发光、扫描电镜图像分析研究的基础上，依据形态和成因类型将碳酸盐岩储集空间分为孔隙和微裂缝两种类型，根据二者形态和大小可进一步分为几种亚类[7]。3.1孔隙类型

碳酸盐岩基本上不发育原始孔隙，其储集空间类型主要是次生溶蚀孔隙，研究区内可进一步分为以下几种类型：

（1）粒间孔隙指颗粒灰岩中颗粒之间的粒间孔、粒间残余孔及粒间溶蚀孔，其中一粒间溶蚀孔为主，其形状不规则，孔内较干净，孔径一般为0.10~0.30mm，连通性较好。该类孔隙在全盆地各碳酸盐岩剖面普遍发育，为本区最重要的孔隙类型之一。

（2）粒内孔隙指颗粒如鲕粒、砂屑、生屑等被选择性溶蚀而形成的孔隙，一般为圆形或椭圆形，粒径（几微米至1mm）主要取决于次生溶蚀的程度。但该类孔隙常孤立分布，连通性较差。

（3）晶间孔隙指碳酸盐晶体之间的晶间孔、晶间残余孔和晶间溶蚀孔，该类孔隙主要由碳酸盐重结晶及白云化作用形成，常见于结晶灰岩及白云岩储集层中。晶间孔一般孔径极小，小于0.05mm，形状较规则，多呈三角形或多角形，连通性较好；晶间溶孔是在晶间孔基础上经溶蚀扩大而成，形状多呈不规则状或多角状，孔径一般0.02~0.05mm，孔隙连通性好。发育该类孔隙的储集层主要分布于羌北坳

陷野牛沟地区和羌南坳陷董杯桑地区。

（4）铸模孔包括粒模孔和晶模孔，粒模孔是由砂屑或鲕粒全部溶蚀所致，晶模孔为方解石胶结物晶体被溶蚀形成，此类孔隙相对来讲，在整个储集空间中占比重不大，属次要孔隙类型。

（5）骨架孔原地群体生物生长时所留下的孔隙。本区主要为生物礁灰岩骨架孔，造礁生物主要为珊瑚、层孔虫等，该类孔隙大多已被灰泥基质或亮晶方解石胶结物充填，少数被溶蚀形成次生孔隙，一般孔径较大，但常孤立分布，且孔隙连通性差，该类孔隙类型的储集层主要分布于羌南坳陷董杯桑地区。

（6）体腔孔指生物体死后，有机质腐烂，但生物体壁完整，留下壳体空腔。该类孔隙在本区较少见，主要为头足类、腹足类体腔孔，大多被方解石充填，对油气储集意义不大。

（7）溶孔指非组构选择性溶蚀孔，被溶蚀的物质包括灰泥基质、方解石胶结物及颗粒，有的为早先存在的溶孔，被方解石充填后，又发生溶蚀作用形成，溶孔边缘残留方解石胶结物。据镜下分析，该类孔隙大小差别大，一般0.5~3mm.该类孔

隙多发育于泥晶灰岩或泥晶颗粒灰岩中，可能与灰泥较易溶蚀有关。该类孔隙的形成多与裂缝、缝合线的分布及对地下水和地表水的输导有关，是深埋藏溶蚀作用的产物。该类孔隙储集空间大，是油气储集的良好场所，构成本区重要的储集空间。

3.2 裂缝

裂缝在本区碳酸盐岩储集层非常发育，据统计，最多1块薄片裂缝可达240条之多，裂缝面密度最高达61.54条/cm2，裂缝宽度一般为0.02~0.70mm，个别达15.0mm，镜下一般为小于1mm的小缝。大多裂缝储集空间多为其内充填物溶蚀所致，少数为未充填开启缝，充填物以方解石为主。根据裂缝的发育规模和特征，分为以下几种类型：

（1）构造缝是由于构造应力作用下形成的裂缝，一般缝宽0.04～0.40mm，形状