郭彤樓

（中國(guó)石油化工股份有限公司南方勘探開(kāi)發(fā)分公司，四川成都 610041）

川東北地區(qū)飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)層成巖作用
——以宣漢-達(dá)縣及元壩區(qū)塊為例

郭彤樓

（中國(guó)石油化工股份有限公司南方勘探開(kāi)發(fā)分公司，四川成都 610041）

四川盆地東北部飛仙關(guān)組發(fā)育臺(tái)地邊緣暴露淺灘相鮞粒白云巖及臺(tái)地邊緣淺灘相鮞?；?guī)r兩種儲(chǔ)層。根據(jù)常規(guī)巖石薄片觀察與陰極發(fā)光、掃描電鏡、包裹體測(cè)溫等資料的綜合分析，結(jié)合印支期以來(lái)元壩等地區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度、期次的研究，開(kāi)展了鮞灘儲(chǔ)層特征及成巖作用研究。結(jié)果表明，宣漢-達(dá)縣地區(qū)鮞粒白云巖儲(chǔ)層物性明顯好于元壩地區(qū)鮞?；?guī)r。宣漢-達(dá)縣地區(qū)鮞粒白云巖儲(chǔ)層在破裂、重結(jié)晶及溶蝕等成巖作用方面具強(qiáng)度大、期次多的特征，巖石發(fā)生了5期破裂及5期溶蝕，其中第二、第三、第五期裂縫及溶孔對(duì)儲(chǔ)層形成有利，重結(jié)晶作用強(qiáng)烈；元壩地區(qū)鮞?；?guī)r儲(chǔ)層在破裂、重結(jié)晶及溶蝕等成巖作用方面具強(qiáng)度小、期次少的特征，巖石發(fā)生了3期破裂及3期溶蝕，其中第二期、第三期裂縫及溶孔對(duì)儲(chǔ)層形成有利，重結(jié)晶作用弱。白云巖宏觀特征研究表明，鮞粒白云巖是沉積形成的，不是灰?guī)r交代產(chǎn)物。

鮞粒白云巖；鮞粒灰?guī)r；破裂作用；重結(jié)晶作用；溶蝕作用；白云石化作用；飛仙關(guān)組；川東北地區(qū)

Abstract：oolitic dolomite，oolitic limestone，cataclasis，recrystallization，dissolution，dolomitization，F(xiàn)eixianguan Formation，northeastern Sichuan Basin

近年來(lái)，四川盆地深層海相碳酸鹽巖繼發(fā)現(xiàn)普光特大天然氣田后，在川東北地區(qū)元壩區(qū)塊、通南巴區(qū)塊及龍崗區(qū)塊又取得重大突破?？碧桨l(fā)現(xiàn)飛仙關(guān)組是油氣分布的重要層位，臺(tái)地邊緣暴露淺灘及臺(tái)地邊緣淺灘等是油氣分布的重要相帶，鮞粒白云巖及鮞?；?guī)r等是形成儲(chǔ)層的重要巖石類(lèi)型。鮞粒白云巖及鮞?；?guī)r之所以能夠成為儲(chǔ)層，主要原因是其發(fā)生了有利的成巖作用。因此，開(kāi)展鮞灘儲(chǔ)層成巖作用研究，具有重要的理論及現(xiàn)實(shí)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

四川盆地東北部飛仙關(guān)組早期基本繼承了長(zhǎng)興期沉積格局，為兩棚、兩臺(tái)相間沉積樣式，東部為鄂西陸棚，中部為“開(kāi)江-梁平陸棚”，兩者之間為碳酸鹽臺(tái)地所分割［1～9］（圖1）?！伴_(kāi)江-梁平陸棚”東西兩邊不對(duì)稱(chēng)（圖2），西部元壩地區(qū)為碳酸鹽緩緩坡沉積模式（元壩地區(qū)飛仙組一段至飛仙關(guān)組二段沉積時(shí)期斜坡坡度為3°～5°，以沉積泥晶灰?guī)r及瘤狀灰?guī)r為主），臺(tái)地邊緣地勢(shì)稍低，海水較深，蒸發(fā)作用基本正常，為正常淺灘環(huán)境，以沉積鮞?；?guī)r為主，局部弱白云石化。因西北側(cè)摩天嶺古陸單方向提供豐富的泥質(zhì)細(xì)碎屑巖，臺(tái)地邊緣鮞粒灘隨斜坡一道不斷向東遷移，鮞?；?guī)r具厚度小、平面分布范圍寬且連續(xù)分布的特征。東部宣漢-達(dá)縣地區(qū)為陡緩坡沉積模式（普光地區(qū)飛仙組一段至飛仙關(guān)組二段沉積時(shí)期斜坡坡度約為15°，既沉積了瘤狀灰?guī)r，還沉積了碎屑流角礫狀灰?guī)r，沉積物同生滑動(dòng)強(qiáng)烈，發(fā)育豐富的包卷層理），臺(tái)地邊緣地勢(shì)高，海水淺，蒸發(fā)作用強(qiáng)，為暴露淺灘環(huán)境，以沉積鮞粒白云巖為主，鮞粒灘除了有向東小幅遷移外，幾乎在原地生長(zhǎng)，鮞粒白云巖具厚度大、平面分布范圍窄的特點(diǎn)。由于沉積環(huán)境差異造成沉積巖性不同，元壩地區(qū)與宣漢-達(dá)縣地區(qū)成巖作用差別明顯，儲(chǔ)層物性差別巨大，東部宣漢-達(dá)縣地區(qū)鮞粒白云巖發(fā)生的有利成巖作用強(qiáng)度大、期次多，儲(chǔ)層物性很好（圖3）；西部元壩地區(qū)鮞?；?guī)r發(fā)生的有利成巖作用具強(qiáng)度弱、期次少，儲(chǔ)層物性相對(duì)較差。

圖1 四川盆地東北部飛仙關(guān)組一段至二段沉積相平面圖Fig.1 Plane view of the sedimentary facies of the 1stand 2ndmembers of the Feixianguan Formation in the northeastern Sichuan Basin

圖2 川東北元壩—宣漢地區(qū)長(zhǎng)興—飛仙關(guān)沉積期相對(duì)古地貌（拉平P2l底，剖面位置見(jiàn)圖1）Fig.2 Relative paleotoporgraphy during the deposition of the Changxing Formation and the Feixianguan Formation in Yuanba-Xuanhan area，the northeastern Sichuan Basin

圖3 川東北宣漢-達(dá)縣和元壩地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層對(duì)比Fig.3 Comparison of the Feixianguan reservoirs between Xuanhan-Daxian area and Yuanba area in the northeastern Sichuan Basin

2 儲(chǔ)層特征

2.1 儲(chǔ)層巖石類(lèi)型

通過(guò)對(duì)宣漢-達(dá)縣、元壩兩區(qū)塊巖心宏、微觀特征的研究，飛仙關(guān)組儲(chǔ)層巖石類(lèi)型以殘余鮞粒結(jié)晶白云巖、糖粒狀粗晶白云巖、粉細(xì)晶白云巖及亮晶鮞粒灰?guī)r為主［10～14］。殘余鮞粒結(jié)晶白云巖發(fā)育于飛仙關(guān)組一段、飛仙關(guān)組二段，主要分布于宣漢-達(dá)縣地區(qū)，巖石重結(jié)晶強(qiáng)，以中晶為主，細(xì)晶次之，儲(chǔ)層物性很好（圖4a）。糖粒狀白云巖以PG2井、PG6井為代表，重結(jié)晶作用極強(qiáng)，巖石外觀呈糖粒狀，具中粗晶結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)層物性極好（圖4b）。粉細(xì)晶白云巖主要分布于宣漢-達(dá)縣地區(qū)，極少數(shù)分布于元壩地區(qū)，具粉晶-細(xì)晶結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)層物性較好（圖4c）。亮晶鮞?；?guī)r發(fā)育于飛仙關(guān)組一段、飛仙關(guān)組三段，在區(qū)內(nèi)廣泛分布，巖石致密，很難形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，如果在深部發(fā)生溶蝕作用或者破裂作用，也可形成鮞粒灰?guī)r儲(chǔ)層，但儲(chǔ)集條件一般（圖4d）。

2.2 儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類(lèi)型

通過(guò)巖心和薄片觀察，川東北地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層類(lèi)型以孔隙型為主，少量裂縫-孔隙型，孔隙與裂縫的比例大致為5∶1。儲(chǔ)集空間以溶孔為主，晶間孔次之，裂縫少量?？紫额?lèi)型包括鮞?？住⒘ｉg溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間溶孔、晶間孔、溶洞及裂縫（圖5）。

圖4 川東北地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層巖石類(lèi)型Fig.4 Rock types of the Feixianguan reservoirs in the northeastern Sichuan Basin

圖5 川東北地區(qū)飛仙關(guān)組儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類(lèi)型Fig.5 Pore types of the Feixianguan reservoirs in the northeastern Sichuan Basin

2.2.1 鮞?？?/p>

發(fā)育于鮞粒白云巖及鮞?；?guī)r中，是鮞粒全部被溶蝕、膠結(jié)物未被溶蝕的產(chǎn)物。溶孔保留了鮞粒的外部形態(tài)，直徑小于2 mm。這類(lèi)孔隙比較常見(jiàn)，在區(qū)內(nèi)廣泛分布，主要分布于宣漢-達(dá)縣地區(qū)飛仙關(guān)組一段至飛仙關(guān)組二段鮞粒白云巖中， PG2井最為豐富，多數(shù)未被充填，少數(shù)充填瀝青，是較重要的儲(chǔ)集空間之一。

2.2.2 粒間溶孔

發(fā)育于各類(lèi)顆粒白云巖中，孔隙形態(tài)多樣，直徑小于2mm，以1mm為主。這種孔隙常見(jiàn)，在區(qū)內(nèi)廣泛分布，多數(shù)未被充填，是重要的儲(chǔ)集空間之一。

2.2.3 粒內(nèi)溶孔

發(fā)育于各類(lèi)顆粒白云巖中，溶孔形態(tài)復(fù)雜多樣，直徑小于2 mm。這類(lèi)孔隙亦較多，廣泛分布于宣漢-達(dá)縣地區(qū)飛仙關(guān)組一段至飛仙關(guān)組三段及元壩地區(qū)飛仙關(guān)組二段，部分充填瀝青，部分未被充填。

2.2.4 晶間溶孔

普遍發(fā)育于各類(lèi)結(jié)晶白云巖中，溶蝕作用使自形程度很好的白云石晶體發(fā)生了破壞，白云石晶體自形程度較差，孔隙形態(tài)復(fù)雜，直徑小于2 mm。這類(lèi)孔隙主要分布于宣漢-達(dá)縣地區(qū)飛仙關(guān)組一段至飛仙關(guān)組二段，多數(shù)未被充填，是最主要的儲(chǔ)集空間之一。

2.2.5 晶間孔

晶間孔發(fā)育于各類(lèi)結(jié)晶白云巖中，白云石晶體自形程度高，晶體雜亂排列生長(zhǎng)。該類(lèi)孔隙形態(tài)為不規(guī)則的多邊形，直徑小于1 mm居多。這類(lèi)孔隙比較普遍，主要分布于宣漢-達(dá)縣地區(qū)飛仙關(guān)組一段至飛仙關(guān)組二段，充填少量瀝青，大部未被充填，是重要的儲(chǔ)集空間之一。

2.2.6 溶洞

溶蝕作用較強(qiáng)，形成了直徑大于2 cm的洞，以3～4 cm為主，大者10 cm，形態(tài)不規(guī)則。溶洞主要分布于宣漢-達(dá)縣地區(qū)飛仙關(guān)組，洞壁除有少量白云石、方解石及石英生長(zhǎng)外，大部未被充填，少數(shù)洞壁有少量瀝青殘余物質(zhì)，是較重要的儲(chǔ)集空間之一。

2.3 儲(chǔ)層物性特征

以孔隙度及滲透率為主要參數(shù)，將儲(chǔ)層劃分為Ⅰ，Ⅲ，Ⅲ類(lèi)，對(duì)應(yīng)孔隙度和滲透率分別為≥10％和≥1×10-3μm2，5％～10％和0.25×10-3～1×10-3μm2，2％～5％和0.02×10-3～0.25× 10-3μm2。以此為標(biāo)準(zhǔn)分別對(duì)宣漢-達(dá)縣地區(qū)臺(tái)地邊緣暴露淺灘相鮞粒白云巖與元壩地區(qū)飛仙關(guān)組一段至飛仙關(guān)組二段臺(tái)地邊緣淺灘相鮞?；?guī)r儲(chǔ)層物性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，總結(jié)了孔-滲特征、孔-滲關(guān)系、密度與孔、滲關(guān)系等儲(chǔ)層物性特征。

2.3.1 宣漢-達(dá)縣地區(qū)臺(tái)地邊緣暴露淺灘相

統(tǒng)計(jì)顯示，飛仙關(guān)組一段至飛仙關(guān)組二段鮞粒白云巖儲(chǔ)層物性很好（圖6）?？紫抖纫?％～10％為主，比例為48％，大于10％及2％～5％次之，比例分別為27％及22％。滲透率以大于1× 10-3μm2為主，比例為53％，0.2×10-3～1× 10-3μm2及0.02×10-3～0.25×10-3μm2次之，比例分別為27％及18％?？紫抖扰c滲透率之間具有很好的正相關(guān)關(guān)系，即隨著孔隙度增加，滲透率也隨之增大。巖石密度與孔隙度及滲透率之間呈現(xiàn)為相當(dāng)好的負(fù)相關(guān)關(guān)系，即隨著密度增大，孔、滲隨之減少。

總之，宣漢-達(dá)縣地區(qū)飛仙關(guān)組一段至飛仙關(guān)組二段臺(tái)地邊緣暴露淺灘相儲(chǔ)層巖石類(lèi)型，以殘余鮞粒結(jié)晶白云巖、糖粒狀粗晶白云巖及粉細(xì)晶白云巖為主。儲(chǔ)集空間類(lèi)型包括鮞?？住⒘?nèi)-粒間溶孔、晶間溶孔、晶間孔及溶洞?？诐B統(tǒng)計(jì)表明，儲(chǔ)層以Ⅲ類(lèi)為主，Ⅰ類(lèi)次之，Ⅲ類(lèi)再次，儲(chǔ)層物性很好?？?滲相關(guān)性、密度與孔、滲相關(guān)性表明，儲(chǔ)層類(lèi)型以孔隙型為主，少量裂縫-孔隙復(fù)合型。

2.3.2 元壩地區(qū)鮞?；?guī)r

統(tǒng)計(jì)表明，飛仙關(guān)組一段至飛仙關(guān)組二段鮞?；?guī)r儲(chǔ)層物性較差（圖6），孔隙度以2％～5％及小于2％為主，比例分別為47％和42％；滲透率以0.02×10-3～0.25×10-3μm2及小于0.02× 10-3μm2為主，比例分別為39％和35％。儲(chǔ)層孔-滲相關(guān)性一般，部分隨著孔隙度增加，滲透率也隨之增大。密度與孔隙度之間具有較好的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與滲透率之間關(guān)系較差。

圖6 川東北地區(qū)飛仙關(guān)組一段至二段孔隙度及滲透率百分比Fig.6 Porosity and permeability of rock samples from the 1stand 2ndmembers of the Feixianguan Formation in the northeastern Sichuan Basin

總之，元壩地區(qū)飛仙關(guān)組二段臺(tái)地邊緣淺灘相儲(chǔ)層巖石類(lèi)型以亮晶鮞?；?guī)r為主。儲(chǔ)集空間類(lèi)型包括鮞模孔、粒內(nèi)溶孔及粒間溶孔?？?滲統(tǒng)計(jì)表明，儲(chǔ)層以Ⅲ類(lèi)及非儲(chǔ)層為主，儲(chǔ)層物性較差。孔-滲關(guān)系、密度與孔、滲關(guān)系表明，儲(chǔ)層為裂縫-孔隙復(fù)合型。

3 儲(chǔ)層成巖作用

川東北地區(qū)飛仙關(guān)組碳酸鹽巖儲(chǔ)層成巖作用類(lèi)型豐富，包括泥晶化、膠結(jié)、破裂、重結(jié)晶、溶蝕及白云石化等作用［7］。根據(jù)對(duì)儲(chǔ)層所起的貢獻(xiàn)，成巖作用類(lèi)型大致可以劃分為兩類(lèi)：破壞性成巖作用和建設(shè)性成巖作用。破壞性成巖作用包括膠結(jié)及泥晶化等；建設(shè)性成巖作用包括破裂、重結(jié)晶、溶蝕及白云石化等。

3.1 破裂作用

根據(jù)米倉(cāng)山和大巴山地區(qū)野外露頭所顯示的斷層觀測(cè)分析，川東北地區(qū)印支期以來(lái)主要受揚(yáng)子板塊和華北板塊的碰撞——秦嶺造山帶的形成以及印度板塊與歐亞板塊的碰撞、喜馬拉雅山的隆升崛起的遠(yuǎn)場(chǎng)效應(yīng)，可識(shí)別出秦嶺造山期近SN擠壓、造山后近S-N向伸展、江南造山為主NEE向擠壓、以及兩期近E-W拉張作用，不同地區(qū)構(gòu)造方向有差異，但期次基本相當(dāng)（圖7）。

宣漢-達(dá)縣地區(qū)位于川東斷褶帶的東北段，北鄰北西西向的大巴山前緣推覆構(gòu)造帶，是兩組構(gòu)造線的交匯處，破裂作用非常強(qiáng)，嘉陵江組及以下地層被北東-南西向深大斷裂分成多個(gè)區(qū)塊，各區(qū)塊的寬度僅2～3 km，邊界為深大斷裂，斷裂切斷了嘉陵江組、飛仙關(guān)組、長(zhǎng)興組及吳家坪組以下地層。巖石破碎非常強(qiáng)烈，鉆井巖心很多破碎成碎塊。根據(jù)裂縫之間的交叉關(guān)系、充填物成分結(jié)合包裹體測(cè)溫，該地區(qū)至少發(fā)生了5期破裂作用，是5期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，分別形成于印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)及喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)等不同時(shí)期。巖石中發(fā)育5期裂縫（圖8a），第一期裂縫形成于早成巖階段，全部充填方解石，被后期所有裂縫切割，方解石因后期破裂或溶蝕而被瀝青污染，包裹體測(cè)溫顯示，裂縫形成時(shí)均一化溫度為160～180℃，大致形成于印支期。第二、第三期裂縫形成于中成巖液態(tài)烴階段，充填瀝青，切割第一期裂縫，被后期所有裂縫切割，包裹體測(cè)溫顯示，均一化溫度為200～220℃，大致形成于燕山期。第四期裂縫形成于晚成巖氣態(tài)烴階段，充填方解石，切割以前所有裂縫，被第五期沒(méi)有充填物的裂縫切割，方解石非常干凈，沒(méi)有被瀝青污染，包裹體測(cè)溫顯示，均一化溫度為270～300℃，大致形成于燕山晚期或喜馬拉雅早期。第五期裂縫形成于晚成巖氣態(tài)烴階段，沒(méi)有充填物，切割以前所有裂縫，大致形成于喜馬拉雅期。5期裂縫中，對(duì)儲(chǔ)層貢獻(xiàn)最大的有3期，即第二期、第三期及第五期，第二、第三期形成于液態(tài)烴階段，裂縫早期充填油，現(xiàn)在部分充填瀝青，第五期形成于氣態(tài)烴階段，裂縫中沒(méi)有瀝青。

圖7 川東北地區(qū)印支期以來(lái)構(gòu)造應(yīng)力變化示意圖Fig.7 Sketch map showing the changes of tectonic stress in the northeastern Sichuan Basin since the Indo-Chinese epoch

圖8 川東北普光-元壩地區(qū)裂縫切割關(guān)系Fig.8 Cross cutting of fractures in Puguang-Yuanba area，the northeastern Sichuan Basin

元壩地區(qū)破裂作用較弱，區(qū)域大斷裂較少，巖石中形成了3期裂縫（圖8b）。第一期裂縫形成于早成巖階段，充填被瀝青污染的方解石，被第二期及第三期切割；第二期形成于中成巖液態(tài)烴階段，早期充填油，現(xiàn)在部分充填瀝青，切割第一期裂縫，被第三期裂縫切割；第三期形成于晚成巖的氣態(tài)烴階段，沒(méi)有充填物，切割以前所有裂縫。其中，對(duì)儲(chǔ)層有貢獻(xiàn)的是第二期及第三期，以第三期貢獻(xiàn)最大。

裂縫對(duì)儲(chǔ)層貢獻(xiàn)很大，除了可以成為儲(chǔ)集空間外，北東向大裂縫將龍?zhí)督M烴源與長(zhǎng)興組—飛仙關(guān)組儲(chǔ)層連通，將油氣及流體從烴源層導(dǎo)入儲(chǔ)層中，小裂縫有利于流體及烴類(lèi)向巖石內(nèi)部滲透，導(dǎo)致重結(jié)晶作用及溶蝕作用發(fā)生。宣漢-達(dá)縣地區(qū)北東向深大斷裂之間的距離很近，地層近于水平狀，含烴流體不斷從斷塊兩側(cè)向斷塊內(nèi)部滲透溶蝕，溶蝕作用強(qiáng)而透徹，儲(chǔ)層物性很好。

3.2 重結(jié)晶作用

宣漢-達(dá)縣地區(qū)鮞粒白云巖普遍發(fā)生了強(qiáng)烈的重結(jié)晶作用，多數(shù)巖石具細(xì)中晶結(jié)構(gòu)，少數(shù)具粗晶結(jié)構(gòu)。通過(guò)包裹體測(cè)溫顯示，重結(jié)晶均一化溫度為175～204℃，平均190℃，推測(cè)古埋藏深度為5 800 m左右。儲(chǔ)層物性與重結(jié)晶程度呈正比，粉晶白云巖物性較差，細(xì)晶白云巖物性中等，中粗晶白云巖物性很好。PG2井糖粒狀粗晶白云巖物性非常好，巖石比重很小，外觀似爐渣，最大孔隙度達(dá)24％。有些晶體中發(fā)育環(huán)帶構(gòu)造（圖9a），環(huán)帶構(gòu)造是晶體生長(zhǎng)過(guò)程中流體性質(zhì)改變而造成的，與巖石中粒間孔中的膠結(jié)物世代相似。結(jié)晶白云巖中的霧心亮邊現(xiàn)象非常普遍，霧心是有機(jī)質(zhì)多的表現(xiàn)，亮邊中有機(jī)質(zhì)少。霧心亮邊形成主要通過(guò)兩種方式。一是增生環(huán)邊：晶體中心有機(jī)質(zhì)較多而為霧心，有機(jī)質(zhì)少而明亮的白云石晶體圍繞霧心生長(zhǎng)形成亮邊，這種成因的霧心亮邊中，霧心與亮邊間為突變接觸（圖9b）；二是流體對(duì)晶體表層的清洗：干凈流體自晶體表面向內(nèi)部滲透，將表層有機(jī)質(zhì)帶走而形成亮邊，中心未被清洗部分而為霧心，這種成因的霧心亮邊中，霧心與亮邊間為漸變接觸（圖9c）。

圖9 川東北宣流-達(dá)縣地區(qū)重結(jié)晶作用、溶蝕作用微觀特征Fig.9 Microscopic features of recrystallization and dissolution in Xuanhan-Daxian area，the northeastern Sichuan Basin

3.3 溶蝕作用

溶蝕作用是指液體對(duì)碳酸鹽巖進(jìn)行溶解使之形成孔、洞的過(guò)程。川東北地區(qū)有效儲(chǔ)集空間不是暴露溶蝕產(chǎn)物，而是埋藏溶蝕形成的。主要有以下證據(jù)：

1）飛仙關(guān)組鮞粒白云巖沉積后沒(méi)有經(jīng)過(guò)地表暴露溶蝕過(guò)程，沉積后直接進(jìn)入埋藏環(huán)境。因?yàn)?，?duì)所有上萬(wàn)個(gè)樣品觀察，在沉積物中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何滲流環(huán)境的成巖作用證據(jù)，如新月形膠結(jié)、懸垂膠結(jié)及滲濾沙等。

2）鮞粒白云巖之上為飛仙關(guān)組三段等海相沉積物，即使巖石發(fā)生暴露溶蝕作用形成了孔隙，這些富含孔隙的地層要再次下沉至海底，孔隙也要被膠結(jié)物充填而很難保留。

3）成巖作用研究發(fā)現(xiàn)，儲(chǔ)層中的有效空間主要是深埋期形成的次生孔隙，包括裂縫及溶孔等，原生孔隙甚至早成巖階段形成的次生孔隙很難成為有效儲(chǔ)集空間。PG2井飛仙關(guān)組發(fā)育豐富的鮞模孔及粒內(nèi)溶孔，鮞?？自?jīng)被認(rèn)為是典型的暴露溶蝕產(chǎn)物，但是，薄片觀察發(fā)現(xiàn)，這些孔隙形成于晚成巖氣態(tài)烴階段，是鮞粒被瀝青侵染后溶蝕形成的（圖9d）。

圖10 川東北宣漢-達(dá)縣地區(qū)多期溶蝕作用微觀特征Fig.10 Microscopic features ofmulti-phase dissolution in Xuanhan-Daxian area，the northeastern Sichuan Basin

宣漢-達(dá)縣地區(qū)飛仙關(guān)組鮞粒白云巖溶蝕作用非常強(qiáng)烈，溶蝕期次眾多。根據(jù)溶孔充填物成分、包裹體測(cè)試及與裂縫對(duì)應(yīng)關(guān)系分析認(rèn)為，溶蝕作用至少發(fā)生了5期，與破裂作用期次基本吻合，也就是說(shuō)，每次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成了一期裂縫，同時(shí)也形成了一期溶孔。第一期溶蝕作用形成于早成巖階段的印支期，溶孔被方解石或白云石充填，充填物因后期破裂或溶蝕而被瀝青污染（圖10a）；第二—三期溶蝕作用形成于中成巖液態(tài)烴階段，大致形成于燕山期，溶孔早期充填油，現(xiàn)在部分充填瀝青（圖10b）；第四期溶蝕作用形成于晚成巖氣態(tài)烴階段，大致形成于燕山晚期—喜馬拉雅早期，溶孔被方解石或白云石充填，充填物沒(méi)有被瀝青污染；第五期溶蝕作用形成于晚成巖氣態(tài)烴階段，大致形成于喜馬拉雅期，溶孔幾乎沒(méi)有充填物，未被瀝青污染（圖10c，d）。

元壩地區(qū)飛仙關(guān)組鮞?；?guī)r溶蝕作用較弱，根據(jù)溶孔充填物成分、包裹體測(cè)試及與裂縫對(duì)應(yīng)關(guān)系分析認(rèn)為，溶蝕作用主要發(fā)生了3期，與破裂作用基本對(duì)應(yīng)。第一期溶蝕作用形成于早成巖階段的印支期，溶孔被方解石充填，充填物被瀝青污染；第二期溶蝕作用形成于中成巖液態(tài)烴階段，大致形成于燕山期，溶孔早期充填油，現(xiàn)在部分充填瀝青（圖11a）；第三期溶蝕作用形成于晚成巖氣態(tài)烴階段，大致形成于喜馬拉雅期，溶孔幾乎沒(méi)有充填物，未被瀝青污染（圖11b）。

研究表明，溶蝕作用可以發(fā)生于各成巖階段，但早成巖階段的淺埋藏環(huán)境溶蝕規(guī)模較小，形成的少量?jī)?chǔ)集空間也被方解石等充填，大規(guī)模溶蝕作用主要發(fā)生于中晚成巖階段的生烴期，主要是含烴及有機(jī)酸的酸性流體對(duì)堿性碳酸鹽巖進(jìn)行的溶蝕，溶蝕作用與油氣儲(chǔ)集作用同步發(fā)生，溶孔形成后直接被油氣占據(jù)，這些孔隙得以保存。溶蝕作用受巖性、結(jié)構(gòu)及裂縫等多種因素控制。白云巖比灰?guī)r易溶，亮晶膠結(jié)的顆粒白云巖比泥微晶白云巖易溶，多裂縫的巖石比裂縫少或裂縫不發(fā)育的巖石易溶。

3.4 白云石化作用

白云巖成因是一個(gè)非常復(fù)雜問(wèn)題，傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為白云巖是由灰?guī)r交代而形成的。然而，有跡象表明，川東北地區(qū)飛仙關(guān)組鮞粒白云巖是沉積形成的。主要表現(xiàn)為白云巖呈規(guī)則層狀產(chǎn)出（圖12a），灰?guī)r與白云巖接觸面平直、突然；一些鮞粒白云巖不但鮞粒紋層清楚，膠結(jié)物世代關(guān)系也很清楚（圖12b）；白云石化強(qiáng)度縱向上可以很快變化，橫向可以延伸很遠(yuǎn)而不變；白云巖中沒(méi)有灰?guī)r殘塊，結(jié)晶白云巖中有豐富的泥晶白云巖殘余。

沉積相研究表明，白云巖形成于相對(duì)高的地貌區(qū)。元壩地區(qū)過(guò)YB22井、YB21井、YB12井、YB9井層序格架剖面顯示（圖13），東部YB9井長(zhǎng)興組地勢(shì)高，為臺(tái)地邊緣生物礁，沉積了生屑白云巖；YB12井地勢(shì)低，為臺(tái)地邊緣淺灘，沉積了生屑灰?guī)r夾生屑含白云質(zhì)灰?guī)r。YB9井飛二段淺灘地勢(shì)高于其他地區(qū)，為臺(tái)地邊緣暴露淺灘，沉積了鮞粒白云巖，其余地區(qū)為臺(tái)地邊緣淺灘，沉積了鮞?；?guī)r。由此表明，在沉積環(huán)境相同或相似的條件下，高地貌區(qū)由于海水淺，蒸發(fā)作用強(qiáng)，海水鹽度高，沉積了白云巖；相對(duì)低地貌區(qū)由于海水稍深，蒸發(fā)作用弱，海水鹽度正常，沉積了灰?guī)r。

圖11 川東北元壩地區(qū)溶蝕作用微觀特征Fig.11 Microscopic features of dissolution in Yuanba area，the northeastern Sichuan Basin

圖12 川東北地區(qū)飛仙關(guān)組鮞粒白云巖顯微照片F(xiàn)ig.12 Micrograph of the Feixianguan oolitic dolomites in the northeastern Sichuan Basin

圖13 川東北元壩地區(qū)過(guò)YB22井、YB21井、YB12井及YB9井層序格架剖面Fig.13 Sequence framework section crossing the YB-22，YB-21，YB-12 and YB-9 wells in Yuanba area， the northeastern Sichuan Basin

4 結(jié)論

1）吳家坪—長(zhǎng)興期古地貌的差異決定了飛仙關(guān)組沉積模式不同，形成的鮞粒灘類(lèi)型不同。西部元壩地區(qū)為正常淺灘環(huán)境，臺(tái)地邊緣鮞粒灘隨斜坡不斷向東遷移，鮞?；?guī)r具厚度小、平面分布范圍寬且連續(xù)分布的特征；東部宣漢-達(dá)縣地區(qū)為陡緩坡沉積模式，臺(tái)地邊緣地勢(shì)高，為暴露淺灘環(huán)境，以沉積鮞粒白云巖為主，鮞粒灘除了有向東小幅遷移外，幾乎在原地生長(zhǎng)，鮞粒白云巖具厚度大、平面分布范圍窄的特點(diǎn)。

2）兩地區(qū)印支晚期以來(lái)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和期次有較大差異，由此決定了中深埋藏環(huán)境下成巖作用、孔隙演化的差異。東部宣漢-達(dá)縣地區(qū)至少發(fā)生了5期強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了豐富的北東向深大斷裂及5期微裂縫，這些斷裂系統(tǒng)將龍?zhí)督M烴源與飛仙關(guān)組鮞灘白云巖儲(chǔ)層連通，烴、H2S及流體等從深部向上運(yùn)移，從區(qū)塊兩側(cè)向中心滲透，使鮞灘白云巖發(fā)生強(qiáng)烈的重結(jié)晶作用及5期溶蝕作用，形成了以Ⅲ類(lèi)及Ⅰ類(lèi)為主的儲(chǔ)層。西部元壩地區(qū)后期埋藏過(guò)程中，該地區(qū)只發(fā)生了3期較弱的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，形成了3期裂縫，烴及流體等向巖石內(nèi)部滲透，使鮞灘灰?guī)r發(fā)生了3期溶蝕作用，形成了以Ⅲ類(lèi)為主的儲(chǔ)層。

1 王一剛，劉劃一，文應(yīng)初，等.川東北飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)層分布規(guī)律、勘探方法與遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)［J］.天然氣工業(yè)，2002，22（增刊）： 14～19

2 馬永生，郭旭升，凡睿.川東北普光氣田飛仙關(guān)組鮞灘儲(chǔ)集層預(yù)測(cè)［J］.石油勘探與開(kāi)發(fā)，2005，32（4）：60～64

3 馬永生，蔡勛育，李國(guó)雄.四川盆地普光大型氣藏基本特征及成藏富集規(guī)律［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2005，79（6）：861～865

4 馬永生，傅強(qiáng)，郭彤樓，等.川東北地區(qū)普光氣田長(zhǎng)興—飛仙關(guān)氣藏成藏模式與成藏過(guò)程［J］.石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，2005，27（5）： 455～461

5 倪新鋒，陳洪德，田景春，等.川東北地區(qū)長(zhǎng)興組—飛仙關(guān)組沉積格局及成藏控制意義［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2007， 28（4）：458～465

6 鄭榮才，羅平，文其兵，等.川東北地區(qū)飛仙關(guān)組層序——巖相古地理特征和鮞灘預(yù)測(cè)［J］.沉積學(xué)報(bào)，2009，27（1）：1～8

7 馬永生，儲(chǔ)昭宏.普光氣田臺(tái)地建造過(guò)程及其礁灘儲(chǔ)層高精度層序地層學(xué)研究［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2008，29（5）：548～556

8 郭旭升，凡睿.AVO技術(shù)在普光氣田鮞灘儲(chǔ)層預(yù)測(cè)中的應(yīng)用［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2007，28（2）：198～202

9 高林.碳酸鹽巖成巖史及其對(duì)儲(chǔ)層的控制作用——以普光氣田為例［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2008，29（6）：733～739，747

10 劉殊，唐建明，馬永生，等.川東北地區(qū)長(zhǎng)興組—飛仙關(guān)組礁灘相儲(chǔ)層預(yù)測(cè)［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2006，27（3）：332～338

11 馬永生，蔡勛育.四川盆地川東北區(qū)二疊系—三疊系天然氣勘探成果與前景展望［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2006，27（6）：741～750

12 趙文智，汪澤成，王一剛.四川盆地東北部飛仙關(guān)組高效氣藏形成機(jī)理［J］.地質(zhì)論評(píng)，2006，52（5）：708～718

13 陳洪德，鐘怡江，侯明才，等.川東北地區(qū)長(zhǎng)興組—飛仙關(guān)組碳酸鹽巖臺(tái)地層序充填結(jié)構(gòu)及成藏效應(yīng)［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2009，30（5）：539～547

14 劉彬，付孝悅，劉國(guó)萍，等.川東北河壩地區(qū)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2008，29（5）：690～696

（編輯 高 巖）

Diagenesis of the Feixianguan oolitic shoal reservoirs in the northeastern Sichuan Basin—exam ples from Xuanhan-Daxian and Yuanba areas

Guo Tonglou
（SINOPEC Exploration Southern Company，Chengdu，Sichuan 651000，China）

Two types of reservoirs occur in the Feixianguan Formation in northeastern Sichuan Basin，namely oolitic dolomite of exposed shoal facies on platform margins and oolitic limestone of shoal facies on platform margins.Based on an integrated analysis of various data including thin section observation，cathodoluminescence， scanning electron microscope and inclusion thermometry，a study of the characteristics of oolitic shoal reservoirs and their diagenesis ismade in combination with the research on the tectonic strength and phases of the Yuanba area since the Indo-Chinese epoch.The results show that the physical properties of oolitic dolomite reservoirs in the Xuanhan-Daxian area are much better than those of oolitic limestone reservoirs in the Yuanba area.The oolitic dolomite reservoirs in the Xuanhan-Daxian area are characterized by greater intensity and multiple phases of diagenesis such as cataclasis，recrystallization and dissolution.The rocks experienced five phases of cataclasis and dissolution，among which the second，third and fifth phaseswere favorable for reservoir formation，and their recrystallization was strong.In contrast，the oolitic limestone reservoirs in the Yuanba area are featured by weaker strength and less phases of diagenesis such as cataclasis，recrystallization and dissolution.The rocks experienced three phases of cataclasis and dissolution，among which the second and third phaseswere favorable for reservoir development，and their recrystallization wasweak.Themacro-characteristics of dolomites show that the genesis of the oolitic dolomite is deposition rather than limestonemetasomatism.

0253-9985（2010）05-0620-12

TE122.2

：A

2010-05-31。

郭彤樓（1965—），男，教授級(jí)高級(jí)工程師，構(gòu)造與石油地質(zhì)。

國(guó)家油氣重大專(zhuān)項(xiàng)（2008CX05005-003）。