鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段膏盐下白云岩储层形成的主控因素
鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系岩溶储层特征
鄂尔多斯盆地富县地区奥陶系岩溶储层特征河南省郑州市 450006摘要：鄂尔多斯盆地南部富县地区近年来不断有气井在奥陶系马家沟组获工业气流，显示出良好的勘探前景。
本文在参考前人研究成果的基础上，通过钻井岩心、野外露头、地震资料和薄片等观察分析，开展了岩溶古地貌的刻画及岩溶发育特征的研究。
岩石岩性、岩溶作用和断裂发育共同影响岩溶储层形成，溶蚀作用有利于膏模孔-溶孔型有效储层发育，断裂改善了储层并向下扩展了溶蚀孔的发育。
通过对古地貌刻画、岩溶储层特征分析，认为盆地南部奥陶系马家沟组有效储层发育是天然气富集的条件。
关键词岩溶储层，奥陶系马家沟组，富县地区，鄂尔多斯盆地1 地质概况鄂尔多斯盆地是我国天然气勘探开发的重点地区，20世纪80年代末盆地中部靖边气田的发现，使天然气勘探从陆相碎屑岩进入到海相碳酸盐岩。
鄂尔多斯盆地古生界海相碳酸盐岩展示出良好的勘探前景，成为油气资源接替的重要领域。
加里东运动使鄂尔多斯盆地整体抬升，大部分地区缺失了晚奥陶世-早石炭世沉积，奥陶系马家沟组经历了长期的风化剥蚀和淡水淋滤，形成了特殊的岩溶古地貌及岩溶储层，为大型岩溶古地貌气藏发育创造了良好的地质条件。
马家沟组为一套碳酸盐岩和蒸发岩沉积，自下而上划分为马一至马六段，其中马五段时期，鄂尔多斯盆地发生大规模海退，受到中央古隆起的影响，海水流动受到较大限制，加上气候炎热导致海水蒸发后含盐度升高，沉积物主要为白云岩、硬石膏盐及盐岩。
从鄂尔多斯盆地前石炭纪古地貌看出，富县地区位于中央古隆起的东缘，米脂凹陷西南部，与靖边地区相比更接近于中央古隆起，古隆起对富县地区古地貌的控制、下古生界烃源岩的分布和天然气聚集也会存在差异。
区内马五段、马六段有不同程度的剥蚀，自北东向南西方向剥蚀程度逐渐增加，马六段仅在东北部有残留。
作为马家沟组重点勘探层段之一的马五段自上而下细分为马五1至马五亚段。
岩溶储层主要发育于马五1、马五2、马五5、马五8、马五9亚段，岩性10主要为泥微晶云岩、粉晶云岩，沉积微相主要有含膏云坪、膏云坪、云坪、泥云坪等。
鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段白云岩的地球化学特征.
鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段白云岩的地球化学特征2010-10-15鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组马五段属于浅海碳酸盐层系,间夹蒸发岩层.盆地中东部通常含有白云岩,它们是主要油气储集层.一些研究者把它们看成近地表回流白云岩.然而白云岩的岩石学和地球化学表明这些白云岩具有埋藏成因的.证据.马家沟组白云岩(马五段)具有暗红色阴极发光,微量元素Fe为5500×10-6～6 200×10-6,Mn为170×10-6～210×10-6,稳定同位素氧组分为-7.093‰～-9.932‰PDB,(平均值为-8.671‰PDB),稳定同位素锶(87Sr/86Sr)为0.709 766～0.708 65(有硅质碎屑物的放射性87Sr的影响).薄片下可以看到白云石沿着裂缝交代,上述特征表明白云岩可能在埋藏条件下形成.白云岩稀土元素的分布模式与海水的稀土元素分布有明显的差别,缺少Ce和Eu的负异常,表明交代流体不会是海水或蒸发海水.包裹体的均一化温度为160～220℃,盐度为5wt%～25wt%,暗示白云石化作用温度高,压力大,交代流体为卤水.密西西比谷型(MVT)矿化作用(方铅矿和闪锌矿)以及共生的低温热液矿物--钾长石、萤石、石英、黄铁矿等表明白云岩具有区域热液特征.作者：姚泾利王保全王一黄道军文彩霞 YAO Jing-li WANG Bao-quan WANG Yi HUANG Dao-jun WEN Cai-xia 作者单位：姚泾利,YAO Jing-li(成都理工大学沉积地质研究院,成都,610059;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安,710021)王保全,王一,WANG Bao-quan,WANG Yi(西南石油大学资源与环境学院,成都,610500)黄道军,文彩霞,HUANG Dao-jun,WEN Cai-xia(中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,西安,710021)刊名：沉积学报 ISTIC PKU英文刊名：ACTA SEDIMENTOLOGICASINICA 年，卷(期)：2009 27(3) 分类号：P595 P588.24+5 关键词：马家沟组埋藏白云岩热液白云岩地球化学特征。
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段富铁白云石成因
Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｊ ｕ ｎ ｔ ａ ｏ ， Ｈ ｅ Ｚ ｈ ｉ ｌ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｙ ｕ ｅ Ｘ ｉ ａ ｏ ｊ ｕ ａ ｎ 。 ， Ｓ ｕ ｎ Ｙ ｉ ｐ ｕ ， Ｊ ｉ ｎ Ｘ ｉ ａ ｏ ｈ ｕ ｉ ， Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｘ ｉ ａ
３ ８ １ １ ×１ ０ ～， 富铁 白云石主要 以膏溶铸模孔 的孔 隙充填 物的形式存在 ， 粗 晶 白云石充填 物铁含量 ２ ９ １ １ ２ ｘ １ ０ － 。 ’ ～４ ７ １ ４ ８×１ ０ ～， 均
匀分布 于 晶体之 中； 而粉 晶 白云石充填物 ， 铁含 量最可达 ８ １ ７ ５ ２ ｘ １ ０～， 仅 富集于 白云石 的边 缘。在 Ｆ型粉 一细 晶白云岩 中， 其基质 白云石 的铁含量为 ２ ３ ３× １ ０～～ ２ ０ ０ ７×１ ０一； 裂缝和孔 隙内充填 的 白云石 的铁含量较高 ， 可达 ９ １ ７ ８×１ ０ ～， 均匀分布。铁 的富集可 能与孔 隙的发育有 一定联 系。孔隙越发 育， 容 易富集铁 。Ｍ 型微 晶白云石 的 ８ ” Ｃ （ Ｖ． Ｐ Ｄ Ｂ） 值为 一 ３ ． ５ ‰ １ ． ４ ％ 。 ， ６ Ｏ（ Ｖ — Ｐ Ｄ Ｂ） 值为
型 粉细 晶白云岩 的 ８ ” Ｃ （ Ｖ— Ｐ Ｄ Ｂ） 值为 一 ０ ． ４ ％ ｏ 一一 ０ ． ８ ％ ｏ ， ８ Ｏ（ Ｖ — Ｐ Ｄ Ｂ ） 值为 一 ５ ． ３ ％ ｏ 一 一一 ６ ． ６ ％ ０ ， 与海水较 为接 近。两类 白云岩的 Ｆ ｅ
可 能来 源 于 上 覆 的铁 质 粘 土 岩 。 白云 岩 形 成 后 ， 后 经 历 了漫长 的 风 化 暴 露 剥 蚀 ， 形 成 了大 量 的 储 集 空 间 ， 并 残 存 形 成 了上 覆 铁 质 粘
鄂尔多斯盆地马家沟组中组合马五5亚段白云岩特征及成因机理
鄂尔多斯盆地马家沟组中组合马五5亚段白云岩特征及成因机理张庄;杨西燕;董兆雄【摘要】通过对鄂尔多斯盆地马家沟组五段5亚段白云岩的岩石学和地球化学研究表明,主要岩性有泥晶白云岩、泥粉晶白云岩和粉晶白云岩等三类。
泥晶白云岩类为泥晶结构,阴极发光为暗红光,白云石有序度低；Na、K和Sr值较高；δ13C平均-1.23‰,δ18O平均-7.59‰,锶同位素平均值0.70981,形成于闭塞局限、盐度相对较高的环境,由准同生白云石化作用所形成,并发育少量晶间微孔。
泥粉晶白云岩类为泥晶-细粉晶结构,不发光或发极暗的红光,白云石有序度0.75；常量元素、微量元素大幅降低；δ13C和δ18O的平均值分别是-0.43‰和-7.29‰,锶同位素平均值0.70936,由准同生后回流渗透白云石化作用所形成,并发育晶间孔。
粉晶白云岩不发光或发极暗红光,白云石有序度0.81；常量元素、微量元素有明显的突变；δ13C和δ18O平均值分别为-0.65‰和-6.46‰,锶同位素平均值0.70967,由埋藏白云石化作用所形成,并发育晶间扩溶孔或溶蚀孔。
%Based on petrological and geochemical analysis for core samples from the Middle Ordovician Majiagou submember-55 dolostones in Ordos basin, three main types of dolostones are recognized, including micritic dolostone, siltcrystal micritic dolostone and siltcrystal dolostone. The characteristics of them are described as follows:(a) The micritic dolostone is formed in euxinic-restricted and high-salinity environment by penecontemporaneous dolomitization, in which a small number of intercrystal mircopores develop. It is characteristic of micrite texture, garnet light in cathoduluinescence observation, lower degree of order and high content of Na, K and Srelements. The average values of δ13C and δ18O are-1.23‰and-7.59‰respectively, and the ratio of 87Sr/86Sr is 0.70981. (b) Siltcrystal micritic dolostone is formed by post-penecontemporaneous reflux seepage dolomitization, in which intercrystal pores develop. It is characteristic of siltcrystal-fine micrite texture, dirtier, no or very dark light in cathoduluinescence, 0.75 of degree of order, significantly decreasing of the content of major and trace elements. The average values ofδ13C and δ18O are -0.43‰ and -7.29‰, and the ratio of 87Sr/86Sr is 0.70936. (c) Siltcrystal dolostone, in which intergranular dissolution pores and dissolution pores develop, shows the same feature as siltcrystal-micrite dolostone in cathoduluinescence but the degree of order is 0.81. The content of major and trace elements shows apparently abrupt change. The average values of δ13C and δ18O are -0.65‰ and -6.46‰ and the ratio of 87Sr/86Sr is 0.70967. It is indicated that siltcrystal dolostone is formed by burial dolomitization.【期刊名称】《海相油气地质》【年(卷),期】2016(021)002【总页数】7页(P65-71)【关键词】白云岩;地球化学;白云石化作用;马家沟组;鄂尔多斯盆地【作者】张庄;杨西燕;董兆雄【作者单位】成都理工大学能源学院;成都理工大学沉积地质研究院; 西南石油大学地球科学与技术学院;西南石油大学地球科学与技术学院【正文语种】中文【中图分类】TE122.2+3本文受国家重大专项“鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩油气资源潜力、有利勘探区带评价与目标优选研究”（编号：2011ZX05004－006）资助鄂尔多斯盆地是我国的第二大含气盆地，盆地中部发育中奥陶统马家沟组的碳酸盐岩天然气储层，面积约4.8×104km2。
鄂尔多斯盆地中南部马家沟组马五5~马五1亚段白云岩成岩相特征及其对储层的影响
在经历了长达 １５亿年之久的风化淋滤作用 之后［１］，鄂尔多斯盆地下奥陶统马家沟组马五段 地层中、上部（马五５～马五１ 亚段）形成了储集性 很好的岩溶风化壳型储层［２］。其中，白云岩是该 类储层最重要的岩石类型［３］。但是，由于岩石类 型多样、成岩作用复杂以及储层的非均质性较强， 导致研究区储层发育的主控因素不明确，有利储 层分布预测较困难。因此，寻找白云岩储层发育 的主控因素是目前急需解决的问题。
西北大学学报（自然科学版） ２０１８年 ４月，第 ４８卷第 ２期，Ａｐｒ．，２０１８，Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．２ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
·地球科学·
鄂尔多斯盆地中南部马家沟组马五５ ～马五１ 亚段 白云岩成岩相特征及其对储层的影响
李百强１，王起琮２，张小莉１，张 宇２，李 洁２，杜美馨１，雷易璇１
（１．西北大学 地质学系 ／二氧化碳捕集与封存技术国家地方联合工程研究中心，陕西 西安 ７１００６９； ２．西安石油大学 地球科学与工程学院，陕西 西安 ７１００６５）
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｏｌｏｇｙ／Ｎａｔｉｏｎａｌ＆ ＬｏｃａｌＪｏｉｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＣａｒｂｏｎ ＣａｐｔｕｒｅａｎｄＳｔｏｒａｇｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００６９，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ′ａｎＳｈｉｙｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ′ａｎ７１００６５，Ｃｈｉｎａ）
收稿日期：２０１７０６２７ 基金项目：国家科技重大专项“十三五”专题基金资助项目（２０１７０５００５００２００４） 作者简介：李百强，男，陕西白水人，博士，从事沉积学和储层地质学研究。
鄂尔多斯盆地奥陶系颗粒滩白云岩储层特征及主控因素
40海相油气地质 第22〇21?年^1期沉积•储层DO I ：10.3969/j .issn .1672-9854.2017.02.006 文章编号：1672-9854(2017)-02-0040-11鄂尔多斯盆地奥陶系颗粒滩白云岩储层特征及主控因素吴东旭1,2,吴兴宁1,2,王少依1,2,于洲1,2, 丁振纯1,孙云川3袁杨越东3渊1中国石油杭州地质研究院曰2中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室冤渊3中国石油大学(北京））摘要基于岩心观察、薄片鉴定、物性分析和地球化学分析袁结合岩相古地理研究，认为鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下发育三套颗粒滩白云岩储层，分别为下奥陶统马家沟组马二段、马四段和马五7+9亚段。
马二段颗粒滩环台内洼地 分布，马四段和马五7+9亚段颗粒滩环台内洼地以及滩间次级洼地两侧的相对隆起带分布。
白云岩储集空间类型主要为 粒间孔、晶间（溶）孔、溶蚀孔洞和裂缝。
三维CT 分析表明，白云岩储层具有优良的储渗性能。
颗粒滩白云岩主要为浅埋 藏蒸发海水渗透回流交代成因。
白云岩储层的发育主要受控于三个因素院层序格架控制的颗粒滩分布,表生岩溶作用， 构造裂缝系统。
关键词鄂尔多斯盆地；颗粒滩；白云岩储层;储层成因；岩溶；裂缝中图分类号:TE 121.2文献标识码:A1概况近年来，鄂尔多斯盆地在下古生界奥陶系盐下 钻探，取得巨大进展，相继在下奥陶统马家沟组颗 粒滩型白云岩储层段（图1)发现了桃38井、统74井 等高产井，试气日产量达十几万至上百万立方米， 但在马四段白云岩层段钻探的统51井、统52井试气 日产量只有几百至几千立方米的低产气流。
这一方 面充分说明马家沟组中下组合存在储集性能良好 的颗粒滩白云岩储层，另一方面也说明储层的类 型、成因和分布规律不清依然是制约勘探区带和目 标优选的瓶颈之一。
国内针对海相碳酸盐岩颗粒滩的研究取得了大 量成果。
谭秀成等咱1暂对四川盆地中三叠统雷口坡组 碳酸盐台地巨型浅滩化进行了研究，周进高等咱2暂、胡 安平等咱3暂针对四川盆地下寒武统龙王庙组颗粒滩发 育规律及白云岩储层成因和分布进行了研究，赵文 智等咱4暂以塔里木盆地和四川盆地为例对礁滩储集层 类型、特征、成因及勘探意义进行了研究和阐述。
鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层特征分析
鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层特征分析本文针对鄂尔多斯盆地奥陶系马五段低孔低渗岩溶白云岩储层发育特征，展开对致密岩溶白云岩储层孔隙成因进行研究。
通过分析，明确了白云岩储层岩石学类型、孔隙类型及成因。
结合测井及地球化学分析，认为表生期孔隙主要为膏溶孔、溶孔及地开石晶间孔隙；白云石含量及结构控制了白云岩晶间孔隙；残留有机质保护了藻云岩残余晶间孔隙。
标签：鄂尔多斯盆地；马家沟组五段；岩溶白云岩前言隨着水平井压裂技术的进步，克服了岩溶白云岩储层不连续的缺陷，且水平井压裂技术的运用，水井产能取得重大平突破，然而，低孔低渗白云岩储层孔隙成因及分布给水平井勘探及预测带来了困难。
本文通过大量取心以及物性资料数据，在岩石学分析基础上，从成岩作用入手，研究优质储层的白云岩类型和孔隙成因，进而分析储层发育规律，为下一步勘探开发提供地质依据。
2 区域地质背景早古生代，鄂尔多斯盆地作为华北盆地的一部分，沉积了厚度为400～1600m 的浅海台地相碳酸盐岩。
马家沟组沉积时期，构造发育稳定，主要发育以碳酸盐岩为主的浅水台地相沉积。
鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段是以海退为主要背景的沉积过程，在经历了马四段长期、大范围的海侵，马五段沉积了一套碳酸盐岩为主夹蒸发岩的地层，以白云岩为主，夹石灰岩及蒸发岩，纵向上岩性变化大，沉积厚度较大。
3 白云岩类型及特征白云岩类型包括：①含膏泥微晶白云岩：含膏质泥晶白云岩整体含膏，膏质被溶蚀带走后，泥晶白云岩在埋藏阶段普遍经历重结晶作用，形成晶间孔隙，也从某种意义上保护了早期的溶孔；②泥晶白云岩：岩石普遍发育水平纹层、波状纹层，保留了原始沉积物的结构特点，在镜下观察普遍可见由于藻纹层遭受溶蚀形成的“定向”的溶孔；③粉-细晶白云岩：粉-细晶白云岩具有晶体干净明亮、晶面平直、晶体大小均匀，自形-半自形晶粒，晶间孔及晶间溶孔极为发育。
晶间孔隙普遍发育，是研究区马五5段主要的储集岩；④藻纹层白云岩：主要指藻砂屑灰岩被白云石化交代后的具有残余颗粒结构、残余粒屑结构的白云岩，由于白云石化作用残留的原生粒间孔隙、部分重结晶作用产生的晶间孔隙，在野外剖面可以看到藻纹层白云岩保留较好的沉积构造特征。
鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征
鄂尔多斯盆地奥陶系白云岩成因及白云岩储层发育特征包洪平1,2 杨帆1,2 蔡郑红1,2 王前平1,2 武春英1,21.中国石油长庆油田公司2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室摘要：白云岩是鄂尔多斯盆地奥陶系最重要的有效储集岩类，由于岩石结构及产状特征复杂多变，对其成因认识尚存在争议。
为此，综合宏观区域地质背景、微观岩石结构、矿物学及岩石地球化学等分析研究成果，将该区奥陶系白云岩划分为泥—细粉晶、粗粉晶、细（中）晶3种类型，指出其分别形成于“蒸发泵吸准同生云化”“淡水与富镁卤水混合水云化” “回流—渗透云化”3种不同的白云岩化成岩作用环境，并在层位及空间展布上表现出明显的“层控性”及“区位性”分布特征。
进而探讨了白云岩的成因，结果认为：①3种白云岩化作用在时空演化特征上表现出一定的相关性，即均与蒸发背景下的膏盐矿物沉淀有着密切的成因联系；②白云岩中所发育的溶孔、白云石晶间孔及生物格架孔等主要孔隙类型分别形成于3种白云岩类型中，对白云岩类型表现出一定的“专属性”，表明孔隙成因与白云岩化成岩作用环境密切相关；③白云岩有效储层的发育与分布主要受原始沉积相带、大区白云岩化的成岩作用环境、相对海平面变化产生的层序界面等3类要素的控制。
关键词：鄂尔多斯盆地奥陶纪白云岩成因地球化学储集层白云岩分布层控性区位性白云石化作用及白云岩成因长期以来一直是地学界争论的难点问题，因涉及Mg2+来源、白云石化交代作用的热力学、地质背景的稳定性以及成岩流体的循环动力学等诸多复杂问题，而一直未能得到完满的解决，只是形成了各种不同的成因假说，影响较大的主要有萨布哈蒸发泵模式、渗透回流模式、毛细管浓缩模式、地下混合水带模式、区域性深埋藏模式以及热液白云石化模式等[1-2]，对于不同的地区可能各有一定的适应性。
近年来，有关热液作用及微生物对白云岩化的影响受到越来越多的关注[3-5]，尤其是针对现代盐湖环境中白云石自生沉淀物的考察及模拟自然环境的微生物白云石沉淀实验，基本证实了表生条件下的白云石化作用具有一定普遍性[6-8]。
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鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组五段膏盐下白云岩储层形成的主控因素于洲;丁振纯;王利花;张道峰;罗超;魏源;郭玮;魏柳斌【摘要】近期勘探实践表明,鄂尔多斯盆地东部奥陶系马家沟组五段膏盐下白云岩具有良好的天然气勘探开发潜力.为此,综合岩心观察、薄片鉴定、物性分析及地球化学特征等资料,对其岩石学、储集空间和孔渗特征等开展了系统研究.结果表明,鄂尔多斯盆地奥陶系膏盐下储集层为孔隙型白云岩储层,纵向上分布在马五6亚段、马五7亚段和马五9亚段.马五6亚段储集层岩性主要为颗粒白云岩和斑状粉晶白云岩,马五7亚段和马五9亚段储集层岩性主要为颗粒白云岩和粉-细晶白云岩.三个储层段储集空间均以溶蚀孔洞为主,次为残余粒间孔、晶间溶孔、晶间孔和微裂缝,平均孔隙度分别为5.84％、6.81％和7.03％.沉积古地貌、海平面变化和准同生期大气淡水溶蚀作用等因素共同控制膏盐下白云岩储集层的发育与分布.研究认为位于盐岩边界线外侧的中央古隆起带和榆林-横山隆起带地势相对较高,颗粒滩沉积厚度大,在准同生期和浅埋藏期易于发生大气淡水溶蚀作用,其内部赋存的孔隙不易被膏盐岩充填,是盆地内膏盐下有利白云岩储集层的发育区.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】12页(P1213-1224)【关键词】海平面;溶蚀作用;古地貌;膏盐;白云岩;马家沟组;鄂尔多斯盆地【作者】于洲;丁振纯;王利花;张道峰;罗超;魏源;郭玮;魏柳斌【作者单位】中国石油杭州地质研究院,浙江杭州310023;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室,浙江杭州310023;中国石油杭州地质研究院,浙江杭州310023;中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室,浙江杭州310023;中国石油长庆油田分公司第五采气厂,内蒙古自治区鄂尔多斯017300;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018;重庆科技学院石油与天然气工程学院,重庆401331;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院,陕西西安710018【正文语种】中文【中图分类】TE122.2鄂尔多斯盆地是我国主要的产气盆地，纵向上有多个产气层系[1-5]。
位于其下古生界的马家沟组海相碳酸盐岩经过近几十年来的勘探，先后发现了以硬石膏结核溶模孔为主要储集空间的靖边气田马五1-4亚段风化壳岩溶气藏[2-4]和以晶间孔、晶间溶孔为主要储集空间的靖西地区马五5亚段白云岩岩性气藏[5]。
近年来通过钻井在盆地东部的桃38井、统75井和统74井膏盐下马五6亚段、马五7亚段和马五9亚段白云岩储层段获得了高产工业气流，显示出膏盐下白云岩型岩性气藏具有较大的勘探潜力。
而目前对该区域储集层的研究较少，对白云岩储层类型、孔隙结构特征及储层形成的主控因素及分布规律缺乏系统的认识。
为此，本文基于古地貌背景，综合岩心观察、薄片鉴定、物性分析及地球化学特征等资料，对鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组膏盐下白云岩储层特征进行研究，明确了优质白云岩储层形成的主控因素，指出了白云岩储层分布的有利区带，为研究区的进一步勘探部署提供了支持。
1 地质背景鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组是一套蒸发岩和碳酸盐岩交互沉积地层[6-10]，其中马一段、马三段和马五段为海退沉积，沉积物岩性以蒸发岩类为主；马二段、马四段和马六段为海侵沉积，沉积岩性以碳酸盐岩类为主(图1a)。
位于马家沟组上部的马五段受次一级海平面变化控制，纵向上又发育多个膏盐岩层段：马五3+4亚段、马五6亚段、马五8亚段和马五10亚段。
以马五6亚段的膏盐岩沉积范围最为广泛，且累计厚度大，局部可达200 m。
因而通常以该亚段为界，把该亚段及以下的马五段统称为膏盐下地层[11]。
亚段地层厚度[9-11]及累计厚度(图1b，c)均显示，鄂尔多斯盆地中东部在奥陶世马五10—马五6亚期为“隆坳相间型”碳酸盐岩台地(图1c，g)，并且沉积古地形变化趋势以靖边县为界，存在明显的差异。
北部地区存在“多隆多坳”的沉积古地形特征，由西向东依次为中央古隆起、乌审旗-定边坳陷、榆林-横山隆起和米脂坳陷，其中乌审旗-定边坳陷又可进一步细分多个次级凹陷和凸起(图1c，e)；而南部地区沉积古地形变化趋势相对单一，由中央古隆起逐渐演变为米脂坳陷(图1c，e)。
基于上述地质背景，本次研究选取马五6亚段膏岩边界线下部区域的马五6亚段、马五7亚段和马五9亚段为研究区域和研究目标(图1b，c)。
2 储层特征2.1 马五6亚段马五6亚段形成于海退背景(图1a)，储层岩性主要为颗粒白云岩和斑状粉晶白云岩；储集空间以溶蚀孔洞为主，次为残余粒间孔、晶间孔和微裂缝。
溶蚀孔洞由残余粒间孔扩溶或藻屑溶蚀而来，由残余粒间孔、晶间孔和微裂缝沟通，直径介于0.2～20 mm，以6～10 mm为主，少数孔隙内被晚期细-中晶白云石和石英充填(图2a—c)；残余粒间孔发育在颗粒白云岩中，孔径大小一般为0.02～0.2 mm,粒间可见犬牙状白云石、方解石和硬石膏等胶结物(图2d—f)。
物性统计表明，该亚段储集层的孔隙度为2%～18.03%，平均孔隙度为5.84%，渗透率分布于(0.002～60.16)×10-3 μm2，平均渗透率为5.60×10-3 μm2(图3a,b)。
2.2 马五7亚段与马五9亚段马五7亚段与马五9亚段同为夹在蒸发岩中的短周期海侵沉积(图1a)，储层岩性均以粉-细晶白云岩为主，含少量的颗粒白云岩和残余砂屑粉晶白云岩；储集空间类型以溶蚀孔洞为主，次为晶间溶孔、晶间孔、残余粒间孔和微裂缝，可见岩盐和晚期白云石等充填物(图2g—i)。
物性统计表明，马五7亚段储集层的孔隙度为2%～18.03%，平均孔隙度为6.16%，渗透率分布于(0.002～203.15)×10-3 μm2，平均渗透率为6.81×10-3 μm2(图3c,d)。
马五9亚段储集层的孔隙度为2%～15.01%，平均孔隙度为7.03%，渗透率分布于(0.004～30.54)×10-3 μm2，平均渗透率为4.55×10-3 μm2(图3e,f)。
3 影响储层形成的主控因素古地貌、沉积相及成岩作用研究表明，鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组膏盐下白云岩储集层主要分布在中央古隆起、榆林-横山隆起与乌审旗-定边坳陷中的凸起等古地貌高地上，并受准同生期和浅埋藏期大气淡水溶蚀作用、浅埋藏期膏盐岩充填作用、晚表生岩溶期和晚埋藏期形成的方解石、石英与白云石等矿物充填作用共同控制。
图1 鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组柱状图、地层厚度及古地貌剖面Fig.1 Column,stratigraphic thickness and paleo-geomorphological profile of the Ordovician Majiagou Formation in Ordos Basina.鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组地层综合柱状图(位置见b);b.鄂尔多斯盆地奥陶系马五7亚段残余地层厚度;c.鄂尔多斯盆地奥陶系马五6—马五10亚段残余地层厚度;d.马五10—马五6亚期多隆坳型古地貌(剖面位置见b);e.马五10—马五6亚期单一隆坳型古地貌(剖面位置见b)3.1 古地貌高地鄂尔多斯盆地奥陶系膏盐下白云岩常整段发育或呈现出灰/云岩多次叠加组合的特征，具有明显的层控性。
白云岩氧同位素组成绝大部分分布在-6.53‰～-4.51‰，碳同位素组成分布在-1.2‰～0.29‰，均落在同期奥陶世海水的稳定同位素组成内(δ13C=-2.0‰～0.5‰；δ18O=-6.6‰～-4.0‰)[12-13]。
绝大多数Sr同位素87Sr/86Sr值介于0.708 8～0.709 1，平均值为0.709 0，与中奥陶世古海水Sr同位素分布区间(0.708 7～0.709 2)相当[14](图4)。
颗粒结构及残余颗粒结构等岩石学特征、层控性特征与地球化学特征综合表明，鄂尔多斯盆地奥陶系马五段膏盐下白云石化作用发生的时间早于埋藏压实期，与同期海水相关，具有准同生白云岩化作用的特征；部分白云岩地球化学特征异常与后期经历了大气淡水溶蚀作用和埋藏白云石化作用等成岩改造相关。
鄂尔多斯盆地在奥陶世位于赤道附近，气候干旱炎热，蒸发作用强[15-17]。
在马五10亚期—马五6亚期，盆地内沉积格局具有“隆坳相间”的特征。
除中央古隆起之外，盆地东部榆林-横山隆起也水体较浅，易于蒸发浓缩形成富含Mg2+的卤水。
由于隆起带和坳陷之间存在明显的地势差和密度差，隆起带上过剩的卤水除云化下伏灰岩外，势必会向坳陷中心方向回流，且向着坳陷中心浓度值逐渐减小，沿途的灰岩则被依次云化为白云岩、灰质白云岩和白云质灰岩，造成了中央古隆起和榆林-横山隆起带上的白云岩厚度大，而向乌审旗-定边坳陷和米脂坳陷中心方向，白云岩厚度逐渐减薄甚至不发育白云岩(图1，图5;表1)。
图2 鄂尔多斯盆地奥陶系马五段膏盐下储集层岩性及储集空间特征Fig.2 Lithology and reservoir space features of the reservoirs underlying the gypsum-salt layers in the 5th member of Majiagou Fm in the Ordovician,Ordos Basina.靳8井，埋深3 663.79 m，马五6亚段，砂屑白云岩，残余粒间孔、溶蚀孔洞发育，孔内充填少量石英(红色箭头)和白云石(黄色箭头)，红色铸体，单偏光；b.靳探1井，埋深3 656.95 m，马五6亚段，斑状粉晶白云岩，晶间孔、溶孔不均匀发育，孔隙内残留少量藻屑和粉晶白云石，岩心照片；c.靳探1井，埋深3 656.95 m，马五6亚段，斑状粉晶白云岩，晶间孔、溶孔不均匀发育，孔隙内残留少量藻屑和粉晶白云石，蓝色铸体片，单偏光;d.靳2井，埋深3 587.75 m，马五6亚段，鲕粒白云岩，残余粒间孔发育，2条微裂缝未充填，蓝色铸体，单偏光；e.靳7井，埋深3 581.1 m，马五6亚段，鲕粒白云岩，残余粒间孔发育，颗粒边缘见第一世代犬牙状胶结物(蓝色箭头)，局部边缘可见溶蚀现象，后期充填第二世代方解石胶结物(黄色箭头)，红色铸体，单偏光；f.靳7井，埋深3 674.48 m，马五6亚段，砂屑白云岩，残余粒间孔发育，溶蚀孔洞内硬石膏充填(红色箭头)，普通薄片，正交光；g.统86井，埋深3 824.2 m，马五7亚段，粉-细晶白云岩，晶间孔、溶孔发育，溶蚀孔洞内盐岩充填(红色箭头)，岩心照片；h.桃38井，埋深3 630 m，马五7亚段，粉-细晶白云岩，溶蚀孔洞、晶间孔、晶间溶孔发育，局部见白云石充填(红色箭头)，蓝色铸体，单偏光；i.莲92井，3 987.7 m，马五9亚段，残余砂屑粉晶白云岩，发育溶孔和晶间孔，蓝色铸体，单偏光近年来，随着国内外学者对白云岩的沉入研究，对白云石化作用的增孔机制的认识产生了转变，认为在开放体系中，白云石化作用并不能产生增孔效应[18]，这也解释了隆起带向坳陷过渡区域的粉晶白云岩云化作用彻底却不发育孔隙的现象(图5)。