渤海海域渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层特征及形成机制

渤海海域渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层特征及形成机制于海波;王德英;牛成民;李龙【摘要】碳酸盐岩潜山是渤南低凸起潜山中重要的油气勘探和开发目标，运用钻井、地震、岩心、薄片、测井等资料，以BZ28－1碳酸盐岩潜山油气田为例，对碳酸盐岩储层特征及形成机制进行了综合分析。

渤南低凸起碳酸盐岩潜山包括风化壳岩溶型储层和内幕溶蚀型储层2套储集系统，岩性主要为白云岩，其次为灰岩，储集空间主要为晶间孔、裂缝和溶蚀孔隙。

物性分析表明，白云岩中的不等粒白云岩、粉—细晶白云岩和粉晶白云岩物性最好，且普遍好于灰岩。

渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层的形成主要受沉积相、岩溶作用和构造破裂作用的控制：（1）沉积相是储层形成的基础，有利的储层主要分布在局限海、潮间坪和潮坪中的白云岩和部分灰岩中；（2）岩溶作用是储层形成的关键，风化壳岩溶型储层和内幕溶蚀型储层主要分布在不整合面顶部以下0～250 m和0～150 m的范围内，岩溶古地貌中的岩溶高地和宽缓的岩溶斜坡相带是岩溶储层发育最有利的部位；（3）构造破裂作用是储层形成的纽带，在不整合面附近的半充填或未充填的构造缝和溶蚀缝，既可作为油气的储集空间和渗流通道，也可与溶蚀孔隙复合，形成裂缝—孔隙型和孔隙—裂缝型储层，大大改善了储集性能。

%The carbonate rock buried hills are important exploration and development targets in the Bonan LowUp⁃lift of the Bohai Bay. Based on drilling, seismic, core, thin section and well logging data, the characteristics and formation mechanisms of the buried hill carbonate reservoirs were studied. They were divided into two reservoir sys⁃tems, including the weathering crust karst reservoir and the inner dissolution reservoir. Dolomites were dominant, while limestones took second place. Reservoir space mainly included intercrystallineporosity, fractures and dis⁃solved pores. The results of physical characteristic analysis showed that inequality grain dolomites, powder crystal-aplitic dolomites and silt crystal dolomites were better than limestones. Sedimentary facies, karstification and tec⁃tonic disruption were recognized as the main formation mechanisms of the buried hill carbonate reservoirs in the Bo⁃nan Low Uplift. (1) Sedimentary facies were the basis of reservoir formation. Favorable reservoirs mainly distribu⁃ted in the dolomites and limestones of restricted sea, intertidal flat and tidal flat facies. (2) Karstification was the key to the formation of buried hill carbonate reservoirs. Weathering crust karst reservoirs and inner dissolution res⁃ervoirs developed within 0-250 and 0-150 meters under the top of the unconformity. Favorable karst reservoirs de⁃veloped in the karst highland and karst slope of karst palaeogeomorphology. (3) Tectonic disruption was the con⁃nection of the formation of buried hill carbonate reservoir. Semi⁃filled or unfilled structural fractures and dissolution fractures provided important reservoir porosity and migration channels. When combined with dissolution pores, they formed fracture-pore and pore-fracture reservoirs, which improved reservoir performance.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】8页(P150-156,163)【关键词】碳酸盐岩潜山;储层特征;形成机制;岩溶作用;渤南低凸起;渤海湾盆地【作者】于海波;王德英;牛成民;李龙【作者单位】中海石油中国有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452;中海石油中国有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452;中海石油中国有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452;中海石油中国有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452【正文语种】中文【中图分类】TE122.2碳酸盐岩潜山勘探是我国油气勘探的重要领域之一，近些年，在渤海湾盆地已经发现了大量的碳酸盐岩潜山油田和含油气构造。

关于碳酸盐岩潜山储层，前人已经做过很多的研究工作[1-18]，但在渤海油田，由于受到储层埋藏深、非均质性强、分布复杂，且预测难度大、勘探风险较高等因素的影响，对碳酸盐岩潜山储层的研究尚不深入。

目前，渤南低凸起BZ28-1油气田是渤海油田正在开发的碳酸盐岩潜山油气田。

近几年，随着渤海油田勘探程度的不断深入，碳酸盐岩潜山的勘探潜力逐步引起重视，对其储层特征及其形成机制的研究力度不断加大。

本文利用岩心、薄片、钻井、测井、地震等资料，对渤南低凸起碳酸盐岩潜山储层特征及其形成机制进行了研究，期望对今后该领域的勘探研究工作具有一定的借鉴作用。

渤南低凸起位于渤海海域南部，近东西走向，自西向东逐渐抬升，被郯庐走滑断裂的东、西支分割成三大段。

渤南低凸起东接庙西凹陷，向西倾没，并与埕北低凸起相邻，北临渤中凹陷，南临黄河口凹陷(图1)，南北两侧发育的边界断裂深入烃源岩之中，油气运移通畅[19-21]。

目前在渤南低凸起上已经发现了BZ26-2、BZ27-4、BZ28-1、PL19-3等多个大中型油气田和含油气构造，油气主要富集在前第三系潜山、古近系和新近系等层系之中，是典型的复式油气聚集区带。

渤南低凸起前新生界潜山岩性比较复杂，主要包括元古界变质花岗岩、古生界碳酸盐岩和中生界火山碎屑岩。

本文研究的下古生界碳酸盐岩潜山位于渤南低凸起中段，主要由寒武系、奥陶系组成，是在元古界变质花岗岩基底上发育起来的碳酸盐岩沉积，是目前潜山中主要的含油层系。

受郯庐走滑断裂西支活动的影响，断层发育，形成断块型潜山，BZ28-1油气田西侧和南侧发育边界大断层，控制了潜山构造的发育，使之成为内部地层产状向北东倾没的单斜构造，上覆地层主要为新生界古近系沙河街组，缺失了中生界和上古生界，储层主要为奥陶系和寒武系的白云岩和灰岩。

2.1 岩性特征渤南低凸起BZ28-1油气田钻井揭示古生界碳酸盐岩潜山地层岩性较复杂。

总体上，储集层岩性主要为白云岩，其次为灰岩和云灰岩或灰云岩。

白云岩可进一步划分为不等粒白云岩、中—细晶白云岩、细晶白云岩、粉—细晶白云岩和粉晶白云岩等，分布比较广泛，奥陶系、寒武系各层段中均有发育。

灰岩可划分为粉晶灰岩和泥晶灰岩2种主要类型，发育分布较为局限，主要发育在奥陶系上马家沟组、寒武系张夏组之中。

云灰岩或灰云岩是白云岩与灰岩的过渡类型，发育分布局限，仅在奥陶系下马家沟组、上寒武统中见有发育。

纵向上，钻井揭示碳酸盐岩潜山岩性总体上可划分为白云岩→泥岩→致密灰岩(鲕粒灰岩)→白云岩→灰岩等岩性旋回。

下寒武统的府君山组、馒头组和毛庄组以白云岩为主，夹有薄层灰岩、泥岩，主要为云坪、局限海沉积。

中寒武统徐庄组以泥岩为主，夹有白云岩、白云质灰岩，为泥坪沉积环境；张夏组以鲕粒灰岩为主，为潮下高能浅滩沉积。

上寒武统固山组以灰岩、白云质灰岩为主，为潮下低能开阔海沉积；长山组、凤山组以白云岩为主，夹薄层灰岩、泥岩，为局限海、云坪沉积。

下奥陶统冶里组、亮甲山组以白云岩为主，夹薄层灰岩，为潮间坪、局限海沉积；中奥陶统下马家沟组以灰岩、白云质灰岩为主，底部为白云岩，为局限海沉积。

2.2 储集空间类型通过对BZ28-1油气田古生界5口取心井和600余个薄片观察揭示，碳酸盐岩储集岩储集空间主要为成岩作用、构造作用和风化溶蚀作用形成的次生孔隙，储集空间主要包括晶间孔、裂缝和溶蚀孔隙(洞)等3大类。

(1)晶间孔，即晶粒之间的孔隙(图2)，孔间有晶间缝或喉道相连通，孔径和分布一般都较为均匀，在下寒武统、上寒武统、下奥陶统的白云岩中最为发育，中奥陶统下马家沟组灰云岩或云灰岩次之。

(2)裂缝十分发育，几乎各个层段、每块岩心上均可见到，主要包括构造缝和溶蚀缝(图2)，常呈树枝状互相切割、连通。

构造缝主要在断裂带、断层交汇处和灰泥岩互层段发育，在断层影响范围内，裂缝发育是不均匀的，呈大致平行于断层分带分布，临近断裂带，裂缝最发育。

溶蚀缝主要包括2部分，一部分与构造缝密切相关，主要是构造缝经溶蚀作用而形成，是构造缝的延伸和扩大；另一部分与风化壳发育有关，主要发育在风化壳附近，此类溶蚀缝发育分布无规律，岩心上多呈树枝状发育。

岩心和薄片观察表明，裂缝多为半充填或未充填，部分完全充填，早期裂缝主要被方解石充填，多为完全充填或部分充填，晚期裂缝切割早期裂缝，充填物主要为碎屑物质，多为部分充填或未充填。