西北大学学报（自然科学版） ２０１３年１２月，第４３卷第６期，Ｄｅｃ．，２０１３，Ｖｏ１．４３，Ｎｏ．６ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） 靖边南气田下古生界碳酸盐岩气藏 储层特征及控制因素分析 陈涛涛 ，程立华 ，陈存良 ，郭 智 ，唐海发 （１．中国石油勘探开发研究院，北京１０００８３；２．中国石油长庆油田分公司，陕西西安７２００２１） 摘要：靖边南气田下古生界碳酸盐岩气藏的目的层段为奥陶系马家沟组顶部的马五。＋：亚段。该亚 段的碳酸盐岩储层岩性为细粉晶白云岩；溶孔和晶间孔发育；中一细孔喉，孔喉分选程度较差；储层 物性整体为低孔、低渗，但溶孔和裂缝的发育极大地改善了储层物性；储层在垂向上集中分布在马 五 和马五 两个小层，平面上分布在研究区的中部和东部等剥蚀程度轻、岩溶作用好的区域。储 层的分布受沉积、成岩以及岩溶古地貌３种作用的共同控制：沉积作用为储层发育提供了物质基 础，储层在碳酸盐蒸发潮坪沉积背景下的膏云坪微相中最为发育；成岩作用是形成碳酸盐岩储层的 必要过程，建设性成岩作用中的白云岩化、溶蚀以及破裂等作用形成了大量的孔、洞、缝，而破坏性 成岩作用，尤其是充填作用，造成了储集空间大部分被充填；岩溶古地貌则是碳酸盐岩储层形成的 直接因素，岩溶古地貌控制着与碳酸盐岩优质储层发育相关的溶蚀孔洞的分布。 关键词：靖边南气田；下古生界；碳酸盐岩气藏；储层特征；储层控制因素 中图分类号．ＴＥｌ２２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００．２７４Ｘ（２０１３）０６－０９３２－０８ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｌｏｗｅｒ Ｐａｌｅｏｚｏｉｃ ｃａｒｂｏｎａｔｉｔｅ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ Ｊｉｎｇｂｉａｎｎａｎ Ｇａｓｆｉｅｌｄ ＣＨＥＮ Ｔａｏ．ｔａｏ ，ＣＨＥＮＧ Ｌｉ—ｈｕａ ，ＣＨＥＮ Ｃｕｎ—ｌｉａｎｇ ，ＧＵ０ Ｚｈｉ ，ＴＡＮＧ Ｈａｉ．ｆａ （１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｐｅｔｒｏ Ｃｈｉｎａ，Ｂｅｒｉｎｇ １０００８３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｐｅｔｒｏ Ｃｈｉｎａ Ｃｈａｎｇｑｉｏｎｇ Ｏｉｌｉｆｅｌｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｘｉ ａｎ ７２００２１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭＷｌ＋２ ｓｕｂ—ｍｅｍｂｅｒｓ，ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｌｏｃａｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｔｏｐ ｏｆ Ｍ￣ｉａｇｏｕ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｏｒｄｏｖｉｃｉａｎ ｓｙｓｔｅｍ，ａｒｅ ｋｅｙ ｓｔｒａｔａ ｆｏｒ Ｌｏｗｅｒ Ｐａｌｅｏｚｏｉｃ ｃａｒｂｏｎａｔｉｔｅ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｉｎ Ｊｉｎｇｂｉａｎｎａｎ Ｇａｓｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｂ－ ｍｅｍｂｅｒｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｔｈａｔ ｍａｉｎ ｌｉｔｈｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｉｓ ｆｉｎｅ—ｐｏｗｄｅｒ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｏｌｏｍｉｔｅ；ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｐｏｒｅｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｃｒｙｓｔａｌ ｐｏｒｅｓ ａｒｅ ｍａｉｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｓｐａｃｅ；ｐｏｒｅ ｔｅｘｔｕｒｅｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｍｅｄｉｕｍ ｔｏ ｆｉｎｅ ｔｈｒｏａｔ ｈａｖｅ ｌｏｗ—ｄｅｇｒｅｅ ｓｏｔ— ｔｉｎｇ；ｌｏｗ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ａｒｅ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｐｏｒｅｓ ａｎｄ￣ａｃｔｕｒｅｓ ｈａｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｓ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ，ｍｏｓｔ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｗｏ ｓｉｎｇｌｅ ｌａｙｅｒｓ ｏｆ ＭＷｌ ａｎｄ ＭＷ１ ｗｈｉｌｅ ｌａｔｅｒａｌｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｅａｓｔ ｏｆ Ｊｉｎｇｂｉａｎｎａｎ ｗｈｅｒｅ ｈａｓ ａ ｌｏｗｅｒ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｄｅｎｕｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ａ ｂｅｔｔｅｒ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｋａｒｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｓ ｄｉｓｔｉｂｕｔｒｉｏｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ ａｎｄ ｋａｒｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ：ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｈａｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌ ｆｏｒ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｎｄ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｈａｓ ｍｏｓｔｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎ ｍｉｃｒｏｆａｃｉｅｓ ｏｆ ｄｏｌｏｍｉｔｉｃ ｆｉａｔ ｗｉｔｈ ｇｙｐｓｕｍ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｆ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｔｉｄａｌ—ｉｆａｔ；ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓ ｉｓ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｒｆ ｆｏｒｍｉｎｇ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｄｉ— ａｇｅｎｅｓｉｓｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｄｏｌｏｍｉｔｉｓａｔｉｏｎ，ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ，ｈａｓ ｆｏｒｍｅｄ ｐｌｅｎｔｙ ｏｆ ｐｏｒｅｓ，ｈｏｌｅｓ ａｎｄ ｆｒａｃｔｕｒｅｓ， ｗｈｉｌｅ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｄｉａｇｅｎｅｓｉｓｅｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｉｌｌｉｎｇ，ｈａｓ ｆｉｌｌｅｄ ｍｏｓｔ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｓ ｓｐａｃｅ；ｋａｒｓｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｉｓ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｆａｃｔｏｒ 收稿日期：２０１３－０４－０２ 基金项目：国家科技重大专项基金资助项目（２０１１ＺＸ５０１５－００５） 作者简介：陈涛涛，男，山东枣庄人，中国石油勘探开发研究院博士生，从事天然气开发地质研究。 第６期 陈涛涛等：靖边南气田下古生界碳酸盐岩气藏储层特征及控制因素分析 一９３３一 ｆｏｒ ｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｓ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｐｏｒｅｓ ａｎｄ ｈｏｌｅｓ ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｈｉ【ｇｈ ｑｕａｌｉｔｙ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｊｉｎｇｂｉａｎｎａｎ Ｇａｓｆｉｅｌｄ；Ｌｏｗｅｒ Ｐａｌｅｏｚｏｉｃ；ｃａｒｂｏｎａｔｉｔｅ ｇａｓ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ；ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｃｏｎｔｒｏｌ－ ｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ． １研究区基本概况 靖边南气田位于靖边气田的南部，地跨志丹、安 塞和延安３地（见图１），在区域上属于鄂尔多斯盆 地的中部。靖边南气田下古生界奥陶系马家沟组顶 部的马五…亚段因含膏细粉晶白云岩大量发育，并 在成岩阶段和构造抬升阶段受到强烈改造，碳酸盐 岩储层最为发育…，成为靖边南气田下古生界碳酸 盐岩气藏开发的主要目的层段。 图１ 鄂尔多斯盆地构造单兀及研究区位置 Ｆｉｇ．１ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｕｎｉｔｓ ｏｆ Ｏｒｄｏｓ Ｂａｓｉｎ ａｎｄ ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔ 靖边南气田马家沟组地层于中奥陶世早期开始 沉积，之后直至中石炭世持续出现了１４０ Ｍａ的沉积 间断期，研究区一直遭受抬升剥蚀，至晚石炭世方有 本溪组沉积，导致马家沟组顶部地层在研究区大范 围缺失 Ｊ。马家沟组自下而上可以划分为马一至 马六段，马六段在研究区范围内已被剥蚀殆尽，马五 段的顶部也被局部剥蚀，但大部分井基本上保留了 马五段的完整序列。马五段自上而下可以划分为马 五 至马五 。等１０个亚段，马五 ＋ 亚段为马五段的 顶部地层。根据地层岩性和电性特征的差异，马 五…亚段自上而下又可以细分为马五 。、马五 、马 五 、马五 、马五 和马五 等６个小层。各小层 厚度变化总体较为均匀，平均分布在３～７ ｉｎ。 马五…亚段的古沉积环境为碳酸盐蒸发潮坪 沉积，而碳酸盐蒸发潮坪沉积具有环境变化快、受地 形影响大的特点，沉积下来的地层岩性复杂多 样 ４ Ｊ。在碳酸盐沉积物的成岩过程中，沉积物原生 孔隙中所受的充填作用强度较大，加上在沉积间断 期所受的剥蚀作用及淋滤作用，储层的连续性和连 通性总体较差，以致对储层形成的控制因素难以认 清，无法对储层的展布规律进行预测。因此，通过对 靖边南下古生界碳酸盐岩气藏储层特征及控制因素 的分析，可解决研究区碳酸盐岩储层控制因素认识 不清、储层展布规律无法预测的问题。 ２储层特征 ２．１储层岩石学特征 靖边南气田在马五…亚段的碳酸盐蒸发潮坪 沉积环境具有沉积水体浅、波浪和潮汐作用弱、蒸发 作用强的特点，该环境下形成的岩石类型复杂多样， 沉积构造相对不发育，普遍含有蒸发矿物 Ｊ。根据 对１１口取心井岩心样品的分析结果可以看出，靖边 南气田马五…亚段常见的岩石类型主要有细粉晶 白云岩、泥晶白云岩、粒屑白云岩、含灰白云岩和角 砾状白云岩等，其中溶孔较为发育的细粉晶白云岩 是靖边南气田马五…亚段储层的主要储集岩性。 细粉晶白云岩具细粉晶结构，晶粒直径为０．０３～ ０．０５ ｍｍ，纹理发育，常含鸟眼构造和石膏假晶构 造，在溶蚀作用下部分层段大量发育溶蚀孔隙，能够 形成具有储集意义的含膏模孔白云岩储层。 通过对１１口取心井的１３８块岩样进行成分分 析，靖边南气田马五…亚段储层的岩石成分以白云 石为主，白云石在马五 和马五 这两个主要小层 中的体积百分含量均在６０％以上；方解石体积百分 含量为２０％～４０％；储层岩石中另有一些硅质和黏 土矿物（多为伊利石）等。 西北大学学报（自然科学版） 第４３卷 ２．２储集空间类型 支、燕山以及喜山期的构造运动后，构造裂缝普遍较 为发育，但大部分处于充填或半充填状态；包括溶蚀 缝、压溶缝和角砾间缝等在内的各类非构造裂缝在 马五…亚段也广泛发育，并以网状、树枝状为主要 根据岩石薄片和扫描电镜的分析结果可知，靖 边南气田马五…亚段储层的储集空间可划分为孔、 洞、缝３大类，３类不同储集空间相互配置、共同作 用，形成了碳酸盐岩储层良好的储集空间和渗流能 力。３大类储集空间又可细分为溶孔、晶间孔、晶间 形状展布。裂缝在马五…亚段储集空间中所占的 比例相对较低，平均为１０．３％，但对储层渗流能力 溶孔、膏模孔、溶洞以及微裂缝６种类型。 １）溶孔为马五…亚段溶解介质受溶蚀淋滤作 用沿成岩孔隙、构造解理扩大溶蚀而形成的孔隙空 间，孔径一般在０．２～２ ｍｍ，以圆形～椭圆形为 主 ５ Ｊ。溶孔在马五…亚段各小层中普遍发育，在储 集空间中所占比例平均为２５．５％，略小于晶间孔， 但在马五 和马五 两个主要小层中，则普遍在 ４０％以上，远高于晶间孔的比例，成为这两个小层中 对孔渗贡献最大的储集空间类型。 ２）晶间孔为在马五 ＋ 亚段白云石自形程度较 高的晶粒间形成的孔隙空间，是马五 ＋ 亚段细粉晶 白云岩储层的主要储集空间类型，在储集空间中的 比例平均为３５．７％。对马五 和马五 两个主要 小层来说，晶间孔在这两个小层中的比例相对要小 一些，平均为２３％左右。 ３）晶间溶孔为马五…亚段溶解介质受溶蚀淋 滤作用沿晶体边缘形成的孔隙空间，一般发育于岩 溶淋滤通道（溶管、溶沟）内或其附近、重结晶白云 石晶粒间 Ｊ。晶间溶孔在马五 ＋ 亚段储层中的发 育程度相对较弱，在储集空间中所占比例平均为 １９．８％，在马五 和马五 两个主要小层中，晶间溶 孔所占比例最低，平均仅为１３％。 ４）膏模孔为马五…亚段石膏或硬石膏结核受 到溶蚀交代后形成的孔隙空间，现仅存原结核体受 溶解交代后的假象轮廓，一般呈圆形或长短轴相近 的椭圆形，直径０．５～２ ｍｍ，主要发育于细粉晶白 云岩中，多被矿物半充填，部分全充填＿５］。膏模孔 是马五，＋：亚段重要的储集空间，在马五 和马五 两个主要小层中所占比例超过了１５％。 ５）溶洞为受风化壳岩溶作用，通过非选择性溶 解作用，在马五…亚段原有孔隙的基础上溶蚀而成 的储集空间，呈圆形或椭圆形，直径一般大于２ ｍｍ， 常以斑状或蜂窝状成层分布，多被白云石、方解石充 填或半充填。在马五…亚段的马五 。、马五 和马 五 等３个受风化壳岩溶作用影响较大的小层中， 溶洞广泛发育，对这３个小层孔渗的贡献不容忽 视 。 ６）微裂缝在马五。＋ 亚段据成因可分为构造裂 缝和非构造裂缝。马五…亚段在经历了海西、印 的提高具有显著作用 。 ２．３储层孔隙结构 对靖边南气田马五…亚段２ｌ块压汞样品所获 的排驱压力、孔喉半径、孔喉歪度、分选系数等数据 进行分析，马五 ＋ 亚段的细粉晶白云岩储层以中一 细喉道为主，粗喉道和微喉道均不发育，中一细喉道 所占的空间比例超过了８０％；储层喉道以负偏度占 绝大多数，超过了９０％；孔喉的分选系数为差一极 差，处于该区间的孔喉所占的比例约为９３％，表明 储层的微观非均质性较强。 ２．４储层物性特征 通过对靖边南气田１１口取心井１３８块岩样的 物性数据进行分析，马五 ＋ 亚段的细粉晶白云岩储 层的孔隙度分布在０．２３％～８．９７％，平均为 ２．６ｌ％；渗透率分布在（０．００４～３６．１４２）×１０ Ｉｘｍ 的，平均为０．１８４ Ｘ １０～ ｍ （见表１）；对于马五… 亚段的６个小层来说，孔隙度值以马五 、马五 和 马五 小层的较高，平均在３％以上，渗透率值以马 五 和马五 小层的较高，平均在０．３×１０～ ｍ 以上。综合分析表明，靖边南气田马五…亚段的细 粉晶白云岩储层总体上为具低孔、低渗物性特征的 储层，孔渗相关性普遍较差。 对于靖边南气田马五…亚段的细粉晶白云岩 储层来说，裂缝和溶蚀孔洞是改善其低孔渗物性、使 其成为优质储层的重要因素。常规储层的孔隙度值 平均为２．６１％，渗透率值平均为０．１８４×１０ Ｉ．ｚｍ ； 裂缝性储层对该亚段储层储集空间的改善作用较 弱，孔隙度值平均为３．４１％，但对储层渗流能力的 提高效应较为显著，其渗透率值平均为４７．９８９× １０ Ｉ，ｚｍ ，最高可达１ ３４３．４１×１０ Ｉ．Ｌｍ ；溶蚀孔洞 储层则对该亚段储层的储集空间和渗流能力均有较 为显著的改善，其孑Ｌ隙度值平均为８．０３％，渗透率 值平均为１１．００１×１０～ ｍ （见表１）。 ２．５储层展布特征 靖边南气田马五…亚段储层垂向展布特征明 显，储层集中分布在该亚段上部的马五 和马五 两个小层中，其余各小层中储层分布相对较少；储层 的连续性和连通性普遍较差，在储层较为集中的马 －－——９３６—－—— 西北大学学报（自然科学版） 第４３卷 齿状，ＲＴ曲线值较低，ＡＣ曲线值呈突然增大趋势。 在膏云坪微相的成岩作用过程中，膏质结核溶蚀后 形成的膏斑溶蚀孔洞成为有利的储集空间，使溶蚀 段成为优质的储层。在马五…亚段的主力层马五， 和马五 两个小层中，储层的平面展布特征与膏云 坪微相的平面分布趋势基本一致，尤其是储层层厚 在２ ｍ以上的气井，大部集中在膏云坪微相发育区 内（见图４Ａ，Ｂ）。 Ｂ马五ｌ 小层 图３靖边南气田马五．＋ 亚段主力层储层厚度等值线图 Ｆｉｇ．３ Ｉｓｏｐａｃｈ ｍａｐｓ ｏｆ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｆｏｒ ＭＷ１＋２ ｓｕｂ。ｍｅｍｂｅｒｓ ．ｉｎ Ｊｉｎｇｂｉａｎｎｎａｎ ｇａｓｆｉｌｅｄ 云坪微相在碳酸盐蒸发潮坪环境中的潮上带亚 相和潮间带亚相均有分布，发育环境为间歇性出露 水面；富含石膏假晶和藻类，以含石膏假晶泥粉晶白 云岩和藻纹层泥粉晶白云岩为主要岩性；泥粉晶结 构，白云石呈它形一半自形，发育不规则晶间孔，孑Ｌ 径０．０５—０．３ ｉｘｍ；厚层，生物发育，可见大量藻类； 高密度的细小裂缝发育，缝宽一般０．１～０．５ ｍｍ；云 坪微相中ＧＲ曲线呈巨厚箱型，ＲＴ曲线值较高，ＡＣ 曲线呈降低趋势。在云坪微相中，储层基质物性整 体较差，但在白云岩化和破裂作用两种成岩作用下， 晶间孔和微裂缝较发育，为云坪微相下的储层提供 了储集空间和渗流通道，使之也能成为天然气储集 和运移的有效储层。在马五 和马五 。两个小层 中，膏云坪微相控制着厚度在２ ｍ以上储层的发育， 而厚度在２ ｍ以下的储层则大部分发育在膏云坪微 相周围的云坪微相中（见图４Ａ，Ｂ）。 ３．２成岩作用 成岩作用受控于沉积作用，对沉积作用有直接 Ａ马五 小层 ｔ３马五，小层 图４靖边南气田马五 亚段主力层储层与沉积微相 叠合平面图 Ｆｉｇ．４ Ｐｌａｎ ｏｆ ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｉｎｇ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｓ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｎ ｓｅｄｉ— ｍｅｎｔａｒｙ ｍｉｅｒｏｆａｅｉｅｓ ｆｏｒ ＭＷ１＋２ ｓｕｂ—ｍｅｍｂｅｒｓ ｍａｉｎ ｌａｙｅｒｓ ｉｎ Ｊｉｎｇｂｉａｎｎａｎ ｇａｓｆｉｅｌｄ 的继承性，与沉积作用的性质和沉积物的结构特征 密切相关 。同时，成岩作用在储层孔隙的形成、 演化、保存和破坏过程中也起到了相当重要的作用。 根据各种成岩作用对靖边南气田马五…亚段储层 孔隙贡献的不同，可归结为两大类，即建设性成岩作 用和破坏性成岩作用。 ３．２．１ 建设性成岩作用 建设性成岩作用是指在 碳酸盐岩成岩过程中，历经白云岩化作用、多期次的 岩溶作用、破裂作用或角砾化作用，碳酸盐岩形成了 各种溶蚀孔、洞以及裂缝，大大改善了储层的储集空 间和渗流能力。靖边南气田马五…亚段的建设性 成岩作用主要有白云岩化作用、溶解作用以及破裂 作用。 １）白云岩化作用在马五…亚段主要有准同生 白云岩化作用、渗透回流白云岩化作用、混合水白云 岩化作用和埋藏白云岩化作用４种类型。白云岩化 作用的直接结果是白云石替代了方解石和文石，形 成了大量的粒间孔和晶间孔（见图５Ａ），极大地增 加了原沉积物的孔隙度和渗透率；间接结果是白云 岩化作用后，新形成的白云岩在同等条件下会比灰 岩更抗压实压溶，比灰岩更易于破裂，从而更易于保 存孔隙和形成裂缝¨卜 。 ２）溶蚀作用是马五…亚段比较重要的一种建 设性成岩作用，其作用过程可分为４期：Ｉ期层问溶 ．－——９３８．．—— 西北大学学报（自然科学版） 第４３卷 图６靖边南气田马五 亚段储层孔隙度与岩溶古地 貌叠合平面图（粗线内孑Ｌ隙度＞５％） Ｆｉｇ．６ Ｐｌａｎ ｏｆ ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｉｎｇ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｓ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｏｎ ｋａｒｓｔ ｐａｌａｅｏｇｅｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ＭＷ１＋２ ｓｕｂ—ｍｅｍｂｅｒｓ ｉｎ Ｊｉｎｇｂｉｎａｎａｎ ｇａｓｉｆｅｌｄ（ｉｎ ｌｉｎｅ ｐｏｒｏｓｉｔｙ＞５％） 岩溶斜坡主要位于研究区的中部和东部。奥陶 纪时期该区的古地势相对较低，地层剥蚀相对较弱， 出露地层以马五 。小层为主，局部可见其上的马 五 小层。岩溶斜坡主要地貌形态表现为岩溶残丘 和岩溶洼槽，岩溶残丘顶部膏云坪和云坪微相的溶 蚀孔洞较为发育，岩溶洼槽内的储集层段则基本上 被剥蚀殆尽。该区域的岩溶水系统位于古水文体系 潜水面附近，岩溶水以水平方向的径流为主，在慢速 扩散溶蚀的岩溶作用下，容易造成膏云坪和云坪微 相内各岩溶旋回的相互叠加，形成稳定性较好的层 状溶蚀孔洞系统 （见图６）。 靖边南气田奥陶系的岩溶斜坡区具有层状展布 的溶蚀空间，且具有水平方向运动的水文体系，容易 形成未被充填的水平孔洞系统，是储层较为发育的 有利古地貌；而岩溶高地虽然有良好的水文条件，但 垂直发育的孔洞系统容易被充填，最终导致岩溶高 地岩性普遍致密，储层普遍不发育。因此，岩溶古地 貌从宏观上控制着靖边南气田马五 ＋：亚段储层的 发育情况和展布特征。 ４ 结 论 １）马五…亚段为靖边南气田下古生界碳酸盐 岩气藏开发的主要目的层段，该亚段内储层发育的 有利岩性为碳酸盐蒸发潮坪沉积背景下膏云坪微相 中沉积形成的含膏细粉晶白云岩；该岩石类型中的 主要孔隙类型为溶孑Ｌ和晶间孔，负偏度为主的中一 细喉道，喉道分选较差；储层物性总体上为低孔、 低渗，但大量发育的溶蚀孔洞和裂缝显著提高了白 云岩储层的物性；储层在垂向上集中在马五 和 马五， 两个小层，平面上分布在研究区的中部和东 部等剥蚀程度轻、岩溶作用好的区域。 ２）从沉积作用、成岩作用以及古岩溶地貌作用 ３个方面详细分析了靖边南气田马五…亚段储层形 成的控制因素：沉积作用为储层发育提供了物质基 础，在膏云坪和云坪两种沉积微相中集中发育了 ９５％以上的储层，尤以膏云坪微相中储层最为发育； 成岩作用是碳酸盐岩储层形成的必要过程，建设性 成岩作用中的白云岩化、溶蚀以及破裂等作用形成 了大量的孔、洞、缝，而破坏性成岩作用，尤其是其中 的充填作用造成储集空间大部分被充填；岩溶古地 貌则是碳酸盐岩储层形成的直接因素，前石炭纪的 岩溶古地貌控制着研究区与碳酸盐岩优质储层发育 相关的溶孔和溶洞的分布。 参考文献： ［１］ 代金有，铁文斌，蒋盘良．靖边气田碳酸盐岩储层沉积 一成岩演化模式［Ｊ］．科技导报，２０１０，２８（１０）：６８－７３． ［２］侯方浩，方少仙，何江，等．鄂尔多斯盆地靖边气田区 中奥陶统马家沟组五 一五 亚段古岩溶型储层分布 特征及综合评价［Ｊ］．海相油气地质，２０１１，１６（１）：１一 ｌ３． ［３］侯方浩，方少仙，董兆雄，等．鄂尔多斯盆地中奥陶统 马家沟组沉积环境与岩相发育特征［Ｊ］．沉积学报， ２００３，２１（１）：１０６—１１２． ［４］雷卞军，卢涛，王东旭，等．靖边气田马五 亚段沉积 微相和成岩作用研究［Ｊ］．沉积学报，２０１０，２８（６）： １１５３—１１６４． ［５］ 昌俊杰，罗顺社，王正允，等．靖边潜台南部奥陶系马 五 亚段储层特征研究［Ｊ］．石油地质与工程，２００８，２２ （５）：４１４３． ［６］ 庞林，万梨，陈洪德，等．靖边气田北部下奥陶统马五 。 层孔隙特征［Ｊ］．天然气工业，２００８，２８（６）：７３－７７． ［７］徐波，孙卫，宴宁平，等．鄂尔多斯盆地靖边气田沟槽 与裂缝的配置关系对天然气富集程度的影响［Ｊ］．现 代地质，２００９，２３（２）：２９９—３０４． ［８］夏明军，戴金星，邹才能，等．鄂尔多斯盆地南部加里 东期岩溶古地貌与天然气成藏条件分析［Ｊ］．石油勘 探与开发，２００７，３４（３）：２９１－３１５． ［９］ 苏中堂，陈洪德，林良彪，等．靖边气田北部下奥陶统 马五 ‘段古岩溶储层特征及其控制因素［Ｊ］．矿物岩 石，２０１１，３１（１）：８９—９６． ［１０］杨承运，吴朝东．鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组碳酸 盐岩沉积一成岩微相研究［Ｊ］．地学前缘，１９９８，５（４）： ２６６． ［１１］董兆雄，姚泾利，孙六一，等．重新认识鄂尔多斯南部 早奥陶世马家沟期碳酸盐台地沉积模式［Ｊ］．中国地 质，２０１０，３７（５）：１３２７—１３３５． （下转第９４６页） ・－——９４６，－—— 西北大学学报（自然科学版） 第４３卷 湿化则表现为降低温度的影响范围和变化幅度。 ３）对于填方边坡而言，在降雨作用下，坡顶主 要表现为竖直向的胀缩变形，坡面则以水平向的累 积变形为主；在积水作用下，坡顶存在一个临界深 度，在此深度以上，土体膨胀变形占主导作用，向上 发生膨胀，在此深度以下则以土体沉降变形为主。 ［５］ 来弘鹏，谢永利，杨晓华．西汉高速公路膨胀土堑坡浅 层稳定性研究［Ｊ］．武汉理工大学学报，２０１０，３２（１）： ２９．３４． ［６］ 包承纲．非饱和土性状及膨胀土边坡稳定问题［Ｊ］．岩 土工程学报，２００４，２６（１）：１—５． ［７］孙小明，武雄，何满潮，等．强膨胀性软岩的判别与分 级标准［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００５，２４（１）：１２８一 ｌ３２． ４）受土体自重及膨胀土自身的胀缩变形的影 响，边坡土压力产生变化，越靠近坡面，变化越大。 但是，在降雨作用下，由于土体在降雨初期受冲刷的 影响较大，土压力明显衰减，降雨后期雨水人渗量大 ［８］孔令伟，陈建斌，郭爱国，等．大气作用下膨胀土边坡 的现场响应实验研究［Ｊ］．岩土工程学报，２００７，２９ （７）：１０６５—１０７３． 于冲刷量，土压力呈上升趋势；随着降雨量的增大、 持时加长，土压力受影响的范围及幅度就越大。 ５）综合考虑以上因素可知，防止膨胀土边坡发生 破坏的关键在于防止边坡土体含水量发生变化。防 ［９］ ＲＡＨＡＲＤＪＯ Ｈ，ＬＥＥ Ｔ Ｔ，ＬＥＯＮＧ Ｅ Ｃ，ｅｔ ａ１．Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ａ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｏｉｌ ｓｌｏｐｅ ｔｏ ｒａｉｎｆａｌｌ『Ｊ］．Ｃａｎａｄｉａｎ Ｇｅｏｔｅｃｈ— ｎｉｃｌａ Ｊｏｕｒｎａｌ，２００５，４２（２）：３４０—３５１． ［１０］詹良通，吴宏伟，包承纲，等．降雨入渗条件下非饱和 膨胀土边坡原位监测［Ｊ］．岩土力学，２００３，２４（２）： １５１．１５８． 止边坡土含水量发生变化，应主要从两方面着手，一 是隔绝大气作用在边坡表层影响深度内的干湿循环 ［１１］杨果林，黄向京．不同气候条件下膨胀土路堤土压力 作用，二是防止地下水渗入填方边坡内部使其湿化。 的变化规律试验研究［Ｊ］．岩土工程学报，２００５，２７ （８）：９４８－９５５． 参考文献： ［１］ 杨果林，刘义虎．膨胀土路基含水量在不同气候作用 下的变化规律模型试验研究［Ｊ］．岩石力学与工程学 报，２００５，２４（２４）：４５２４－４５３２． ［１２］杨果林，王永和．不同气候条件下膨胀土路基中温度 变化规律试验［Ｊ］．水文地质工程地质，２００５，３２（３）： ９７—１０２． ［１３］刘义虎，杨果林，黄向京．干湿循环作用下水对膨胀土 路基破坏机理的试验研究［Ｊ］．中外公路，２００６，２６ （３）：３０—３５． ［２］ 尹宏磊，徐千军，李仲奎．膨胀变形对膨胀土边坡稳定 性的影响［Ｊ］．岩土力学，２００９，３０（８）：２５０６—２５０７． ［３］袁从华，周健，杨明亮．高速公路膨胀土边坡整治［Ｊ］． 岩石力学与工程学报，２００７，２６（增刊）：３０７３－３０７８． ［１４］陈生水，郑澄锋，王国利．膨胀土边坡长期强度变形特 性和稳定性研究［Ｊ］．岩土工程学报，２００７，２９（６）： ７９５－７９９． ［４］康卫东，杨小荟，张俊义，等．安康罗家梁膨胀土滑坡 特征与成因分析［Ｊ］．西北大学学报：自然科学版， ２００７，３７（１）：９１－９４． （编辑雷雁林） （上接第９３８页） ［１２］罗顺社，霍勇，罗军梅，等．靖边潜台南部中奥陶统马 五１～４亚段沉积演化特征研究［Ｊ］．矿物岩石地球化 学通报，２０１１，３０（４）：４０７４ｌ４． 侏罗统为例［Ｊ］．天然气地球科学，２０１０，２１（３）：４７６— ４８１． ［１９］赵俊兴，陈洪德，时志强．古地貌恢复技术方法及其研 究意义——以鄂尔多斯盆地侏罗纪沉积前古地貌研 ［１３］张学丰，刘波，蔡忠贤，等．白云岩化作用与碳酸盐岩 储层物性［Ｊ］．地质科技情报，２０１０，２９（３）：７９—８５． ［１４］王英华．碳酸盐岩成岩作用与孔隙演化［Ｊ］．沉积学 究为例［Ｊ］．成都理工学院学报，２００１，２８（３）：２６０－２６６． ［２０］王勇，卢涛，苟志刚，等．长庆气田前石炭纪岩溶古地 报，１９９２，１０（３）：８５－９５． ［１５］王雷，史基安，王琪，等．鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系 貌恢复方法及其在气田产能建设井位优化中的应用 效果［Ｊ］．低渗透油气田，２００１，６（３）：２５—３０． ［２１］何江，沈昭国，方少仙，等．鄂尔多斯盆地中部前石炭 碳酸盐岩储层主控因素分析［Ｊ］．油气地质与采收率， ２００５，１２（４）：１０－１３． 纪岩溶古地貌恢复［Ｊ］．海相油气地质，２００７，１２（２）： ８．１６． ［１６］赵彦彦，郑勇飞．碳酸盐沉积物的成岩作用［Ｊ］．岩石 学报，２０１１，２７（２）：５０１－５１９． ［２２］冯增昭，鲍志东．鄂尔多斯奥陶纪马家沟期岩相古地 ［１７］王小芬，杨欣．鄂尔多斯盆地富县地区马五段碳酸盐 岩成岩作用研究［Ｊ］．岩性油气藏，２０１１，２３（３）：７５－７９． ［１８］赵敏，王多云，刘军峰，等．沉积前古地貌对油藏成藏 的有利条件分析——以鄂尔多斯盆地子午岭地区下 理［Ｊ］．沉积学报，１９９９，１７（１）：１－８． ［２３］庞艳君，代宗仰，刘善华，等．川中乐山一龙女寺古隆 起奥陶系风化壳古地貌恢复方法及其特征［Ｊ］．石油 地质与工程，２００７，２１（５）：８．１５．（编辑雷雁林）
