黃成剛 崔俊 關(guān)新 常海燕 楊森 惠媛媛 吳梁宇

甘肅 蘭州730020； 3中國石油青海油田公司勘探開發(fā)研究院，甘肅 敦煌736202；

4西南石油大學(xué) 地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都610500）

摘要：近年來，柴達(dá)木盆地英西地區(qū)漸新統(tǒng)下干柴溝組的油氣勘探取得了重大發(fā)現(xiàn)，但其主要儲集空間類型一直是爭論的焦點(diǎn)?；趯31井的巖芯觀察和系統(tǒng)的微觀巖石學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)特征研究，總結(jié)出其主要儲集空間類型為白云石晶間孔，而非溶蝕孔。其主要證據(jù)包括：①高沉積速率的暗色層段難以發(fā)生暴露溶蝕；②白云石為巖石最重要的礦物組分之一；③場發(fā)射掃描電鏡下可見棱角狀晶間孔廣泛發(fā)育；④巖芯上觀察到的孔洞系統(tǒng)在偏光顯微鏡下可見其均發(fā)育于裂縫之中，為鹽類礦物結(jié)晶所致，非溶蝕而成；⑤“特低孔特低滲”的物性特征；⑥較高的排驅(qū)壓力、較小的連通孔喉半徑以及極低的退汞效率；⑦熒光顯微鏡下表現(xiàn)為整體發(fā)光特征。這些發(fā)育極廣的基質(zhì)孔隙儲油是英西地區(qū)億噸級油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主控因素之一，研究結(jié)果對下一步勘探部署具有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：白云石晶間孔；溶蝕孔；下干柴溝組；特低孔特低滲；動力學(xué)屏障；準(zhǔn)同生交代；英西油田；柴達(dá)木盆地

中圖分類號：P618.130.2+1；TE122.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Reservoir Space Types of Oligocene Xiaganchaigou Formation

from Well S31 in Yingxi Area of Qaidam Basin， China

HUANG Chenggang1，2， CUI Jun3， GUAN Xin4， CHANG Haiyan2， YANG Sen1，

HUI Yuanyuan1， WU Liangyu1， WU Lirong1

（1. Key Laboratory of Reservoir Description of CNPC， Lanzhou 730020， Gansu， China； 2. Northwest Branch of

Research Institute of Petroleum Exploration and Development， PetroChina， Lanzhou 730020， Gansu， China；

3. Research Institute of Exploration and Development， Qinghai Oilfield Company， PetroChina，

Dunhuang 736202， Gansu， China； 4.School of Geoscience and Technology，

Southwest Petroleum University， Chengdu 610500， Sichuan， China）

Abstract： In recent years， there is important discovery for oil and gas exploration of Oligocene Xiaganchaigou Formation in Yingxi area of Qaidam Basin. However， the main reservoir space types have been debated over. Based on core observation and systematically study of the micro petrological and structural characteristics of Well S31， the main reservoir space types were concluded. The results show that the main reservoir space types are intercrystalline pores of dolomite rather than dissolution pores. The main evidences include that the dark layers with high deposition rate are difficult for exposure and dissolution； dolomite is one of the most important minerals in rocks； under the field emission scanning electron microscope， the angular intercrystalline pores widely develop； because of the crystallization of salt minerals， not dissolution， the pores and holes observed in core are all in the fractures under the polarized microscope； the physical characteristic is “extra low porosityextra low permeability”； the displacement pressure is high， the pore throat radius is small， and the efficiency of mercury withdrawal is very low； the characteristics under fluorescence microscopy is whole. Oilbearing matrix porosity widely develop， so that it is one of the main control factors of large oilfield with high and stable yield in Yingxi area； the results have important guide for the further exploration.

Key words： intercrystalline pore of dolomite； dissolution pore； Xiaganchaigou Formation； extra low porosityextra low permeability； kinetics barrier； penecontemporaneous metasomatism； Yingxi oilfield； Qaidam Basin

0引言

柴達(dá)木盆地位于青藏高原北麓，自新生代以來長期處于青藏高原隆升背景之下，持續(xù)分階段的隆升導(dǎo)致盆地的古海拔變高，湖盆封閉，氣候干寒，且鹽源供給充足，形成了典型的高原咸化湖盆[1]。其氣候條件惡劣，荒無人煙，油氣勘探沉寂了近30年后，于近年來取得了令人矚目的勘探實(shí)效。2014～2015年，S37井、S38井、S41井、S42井、S43井、S45井、S201井、S323井、S202井、S12井等均獲得工業(yè)油流，2016年6月，S205井在漸新統(tǒng)下干柴溝組（E23）鹽下Ⅳ油層組獲得日產(chǎn)油超過700 t，日產(chǎn)天然氣超過7×104 m3，隨后其日產(chǎn)量穩(wěn)步增長，不久越過了千噸大關(guān)。

在英西油田的開采歷程中，也出現(xiàn)了“部分油井持續(xù)高產(chǎn)”、“部分油井持續(xù)低產(chǎn)”、“部分油井短期產(chǎn)量高但衰減極快”等多種復(fù)雜情況。儲集層的儲集空間類型一直是爭論的焦點(diǎn)問題之一。究竟是以孔徑較小但規(guī)模極大的基質(zhì)晶間孔為主，還是以孔徑較大但非均質(zhì)性較強(qiáng)的溶蝕孔為主？其直接決定了后續(xù)油氣開采潛力。中國石油青海油田公司勘探開發(fā)研究院曾經(jīng)以“英西油田S31井發(fā)現(xiàn)大量溶蝕孔洞”為題在官方網(wǎng)站上做了特別報(bào)道，推測巖芯表面肉眼可見的厘米級溶蝕孔洞可能為其主要儲集空間類型。本文通過對S31井巖芯進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室分析（包括偏光顯微鏡鑒定、物性測試、毛管壓力曲線分析、X射線衍射全巖礦物含量分析、氬離子拋光后場發(fā)射掃描電鏡研究、能譜成分分析以及熒光顯微鏡分析），詳細(xì)闡述了該井的主要儲集空間類型及特征，以期對深入剖析億噸級英西油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)主控因素和下一步勘探部署提供參考。

1沉積背景

英西地區(qū)漸新統(tǒng)為典型的高原咸化湖盆沉積[214]。漸新世早期（E13）湖水面積逐漸擴(kuò)大，沉積中心分布在七個泉—英西—扎哈泉一帶，其周緣大面積發(fā)育辮狀三角洲沉積和扇三角洲沉積，漸新世晚期湖水面積進(jìn)一步擴(kuò)大，并逐漸向東遷移，此時(shí)幾乎全盆地均接受大面積沉積，沉積中心遷移至七個泉—英西—茫崖一帶[15]。因此，英西地區(qū)在漸新世一直是湖相沉積中心區(qū)域（圖1），沉積物粒度普遍較細(xì)，且現(xiàn)今埋藏較深，儲層較為致密。

圖件引自文獻(xiàn)[8]，有所修改

圖1柴達(dá)木盆地英西地區(qū)漸新統(tǒng)沉積相

Fig.1Sedimentary Facies of Oligocene in Yingxi Area of Qaidam Basin

英西地區(qū)沉積背景決定了該地區(qū)發(fā)生暴露溶蝕的幾率極小。主要理由有：①研究區(qū)地震剖面解釋成果表明，漸新統(tǒng)下干柴溝組（28.5～34.0 Ma）[1617]最厚處沉積超過2 600 m，由此可推算出其沉積速率高達(dá)472.7 m·Ma-1（如果后期發(fā)生了沉積間斷或剝蝕作用則該值會更高），遠(yuǎn)高于柴達(dá)木盆地其他地區(qū)的沉積速率峰值（210～320 m·Ma-1）[18]；②柴西地區(qū)富油氣凹陷的主要源巖來自于漸新統(tǒng)下干柴溝組層段[4，19]；③整體上，漸新統(tǒng)下干柴溝組巖性以還原環(huán)境的暗色色調(diào)為主，含白色鹽類礦物晶體，未見紅色等氧化環(huán)境標(biāo)志，巖性為混積碳酸鹽巖、泥巖以及少量細(xì)粒碎屑巖，為半深湖相沉積。

2巖性特征

S31井取芯兩次，共獲得17.50 m的巖芯。第一次取芯深度為4 365.45～4 374.69 m，芯長850 m；第二次取芯深度為4 374.69～4 383.80 m，芯長900 m，層位上屬于漸新統(tǒng)下干柴溝組Ⅳ油層組。油田生產(chǎn)部門將英西地區(qū)漸新統(tǒng)下干柴溝組自上而下劃分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ等6個油層組，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ油層組屬于“鹽間油層組”，埋深為2 400～3 700 m，Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ油層組屬于“鹽下油層組”，埋深為3 700～5 000 m。用肉眼觀察巖芯可知，巖石普遍較為致密[圖2（a）～（f）]。獲取的1750 m巖芯僅有010 m可見明顯的孔洞發(fā)育[圖2（g）]，部分含內(nèi)碎屑[圖2（b）]，裂縫中充填鹽類礦物[圖2（c）～（e）]，X射線衍射分析結(jié)果顯示鹽類礦物主要包括石膏和鈣芒硝，部分裂縫被完全充填（圖2（d）～（e）），部分裂縫為半充填狀態(tài)，發(fā)育孔洞系統(tǒng)[圖2（c）]。在巖芯剖切過程中，鋼鋸與巖石摩擦產(chǎn)生的高溫狀態(tài)下，水對鹽類礦物的溶蝕作用明顯，極易造成巖石本身的孔洞被人為加大的現(xiàn)象，給研究者帶來溶蝕孔洞極其發(fā)育的錯覺[圖2（g）]。利用水切法將圓柱體巖芯從正中間一分為二后可見數(shù)毫米的大孔洞，而利用液氮干切后，同一位置的孔洞明顯變小[圖2（h）]，且其并非溶蝕作用形成的溶蝕孔洞，而是未被完全充填的裂縫[圖2（i）]。偏光顯微鏡下的研究成果進(jìn)一步證實(shí)了上述推論（圖3）。

通過對英西地區(qū)S31井漸新統(tǒng)下干柴溝組主要儲集巖中22個樣品進(jìn)行X射線衍射全巖礦物含量分析（表1），得到樣品礦物種類為石英（平均含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）為145%）、鉀長石（1.1%）、斜長石（8.1%）、方解石（15.3%）、白云石（4.5%）、菱鐵礦（3.0%）、石鹽（1.3%）、黃鐵礦（2.3%）、赤鐵礦（0.4%）、重晶石（0.1%）、硬石膏（1.7%）、鈣芒硝（5.3%）、銳鈦礦（0.3%）、鐵白云石（23.4%）和黏土礦物（14.8%）等。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，碳酸鹽巖平均含量約為46.2%，陸源碎屑（粉砂）平均含量約為240%，黏土礦物平均含量約為14.8%，樣品具有混積成因特征。按照混積巖的分類命名法則[2，56，2023]，可將絕大多數(shù)樣品劃歸為碳酸鹽巖。

前人對混積巖的分類和命名存在一定的差異性。Mount曾采用立體四面體（硅質(zhì)碎屑砂、粉砂黏土混合泥、碳酸鹽異化粒和灰泥）的四分法進(jìn)行分類和命名[20]，但難以在平面圖上展示；楊朝青等提出了三分法的劃分方案，由陸源碎屑、碳酸鹽（顆?；蚧夷?，但不包括膠結(jié)物）和黏土3個端元組成三角分類圖[21]，將組分落在碳酸鹽含量大于25%、陸源碎屑含量大于10%范圍內(nèi)的巖石稱作混積巖，然后根據(jù)巖石中各組分的含量及結(jié)構(gòu)，按常規(guī)方法在主名前加前綴作進(jìn)一步描述；張雄華也提出了類似的三分法，將黏土、陸源碎屑和碳酸鹽作為混積巖分類命名的3個端元[22]，其中黏土含量大于50%的稱為黏土巖，碳酸鹽含量或陸源碎屑含量為5%～95%的混合沉積物稱為混積巖，并將混積巖分為4類（含陸源碎屑碳酸鹽混積巖、陸源碎屑質(zhì)碳酸鹽混積巖、含碳酸鹽陸源碎屑混積巖和碳酸鹽質(zhì)陸源碎屑混積巖），考慮陸源碎屑的粒級、成分和碳酸鹽成分，可進(jìn)一步加前綴。

本文根據(jù)前人在柴達(dá)木盆地的研究，采用較為通俗易懂、可操作性強(qiáng)的劃分方案[2，56，23]，即將泥質(zhì)總量、陸源碎屑顆粒和泥晶碳酸鹽（研究區(qū)均為泥晶結(jié)構(gòu)）作為混積巖分類命名的3個端元，將相對含量最多的端元定為主名，其余兩個端元則根據(jù)巖石“三級命名法”確定為前綴，將含量在25%～50%范圍內(nèi)的定為“質(zhì)”，將含量在10%～25%范圍內(nèi)的定為“含”，如果主名為碳酸鹽巖則根據(jù)方解石和白云石相對含量多少進(jìn)一步劃分為灰?guī)r或白云巖。因此，在混積巖命名中，部分樣品的白云石含量低于50%，但仍然是最多的巖石端元組分，可能也被定名為白云巖，但其白云石含量必須高于333%。

3物性與孔隙結(jié)構(gòu)特征

3.1孔隙類型

鑄體薄片中可見大量淡藍(lán)色環(huán)氧樹脂被注入到巖石微孔隙中[圖3（a）]。在沉積控制作用下，孔隙隨巖性結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征亦呈條帶狀分布。這些孔徑極小的微孔幾乎超過了偏光顯微鏡的分辨能力，隱約可見淡藍(lán)色環(huán)氧樹脂呈彌散狀分布[圖3（b）、（c）]，難以識別。但經(jīng)氬離子拋光后放置于場發(fā)射掃描電鏡下放大數(shù)萬倍后，孔隙形貌清晰可見，具有明顯的棱角狀，為典型的白云石晶間孔孔隙模式[圖3（d）～（l）]，經(jīng)能譜成分分析確認(rèn)孔隙周緣礦物為CaMg（CO3）2。

通過偏光顯微鏡鑒定與能譜成分分析可知，巖芯中大量裂縫充填物為硬石膏和鈣芒硝，其主要成分分別為CaSO4和Na2SO4·CaSO4。鑄體薄片顯示，這些裂縫并未被完全充填，而是存在一定的儲集空間，呈規(guī)則狀，可推測為在構(gòu)造應(yīng)力作用下形成的裂縫被咸化湖盆中的鹽水灌注膠結(jié)所致，不排除存在后期少量的微弱溶蝕改造作用，但未見大量溶蝕作用形成的不規(guī)則港灣狀，且這些顯而易見的孔隙僅存在于裂縫之中，連通性較差（圖4）。

3.2物性特征

25個樣品的物性分析結(jié)果顯示（表2）：最小孔隙度為033%，最大孔隙度為485%，平均為194%；

大多數(shù)樣品的滲透率低于儀器的檢出限（001×10-3 μm2），最大滲透率為1355×10-3 μm2。依照石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《油氣儲層評價(jià)方法》（SY/T 6285—2011）中碳酸鹽巖儲層孔隙度、滲透率類型劃分標(biāo)準(zhǔn)[24]，其可劃歸為“特低孔特低滲”型儲層。在巖性上與研究區(qū)較為相近的準(zhǔn)噶爾盆地吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組白云（灰）巖類儲層亦形成于咸化湖泊沉積環(huán)境，其97塊樣品的平均覆壓孔隙度為108%，覆壓滲透率為（0001～0600）×10-3 μm2，較大的孔隙度主要得益于溶蝕孔的廣泛發(fā)育，包括碳酸鹽組分和碎屑組分的溶蝕[25]。S31井樣品如此低的孔隙度說明巖石中溶蝕孔隙不太發(fā)育，結(jié)合偏光顯微鏡下規(guī)則的孔隙邊緣形貌可以推測，大多數(shù)孔隙主要為鹽類礦物結(jié)晶所致，非溶蝕孔洞，當(dāng)然也可能存在一種現(xiàn)象：后期裂縫中的鹽類礦物因結(jié)晶作用產(chǎn)生了一定儲集空間，從而提供了酸性流體的運(yùn)移通道，酸性流體進(jìn)入后對已經(jīng)存在的孔隙邊緣再次進(jìn)行微弱溶蝕改造，這種酸性流體產(chǎn)生于與儲集層共生的烴源巖中。袁劍英等研究認(rèn)為英西地區(qū)漸新統(tǒng)下干柴溝組不僅發(fā)育優(yōu)質(zhì)“甜點(diǎn)”白云質(zhì)巖類儲層，而且是全區(qū)最重要的烴源巖發(fā)育層段，有機(jī)碳平均含量為0.64%，最大可達(dá)1.98%[46]。

遠(yuǎn)光輝等系統(tǒng)計(jì)算了單位質(zhì)量干酪根的生酸潛力及其增孔能力，認(rèn)為在缺少斷層和不整合等優(yōu)勢運(yùn)移通道時(shí)有機(jī)酸溶蝕碳酸鹽礦物的能力有限，對儲集層所能增加的最大次生孔隙度為154%～256%；不認(rèn)可部分學(xué)者將中深層異常高孔隙度儲層中大量的粒間孔隙猜測為早期碳酸鹽膠結(jié)物完全溶蝕而成的觀點(diǎn)，但承認(rèn)有機(jī)酸溶蝕鋁硅酸鹽碎屑礦物能夠產(chǎn)生大量的次生孔隙，大約能產(chǎn)生4.49%～748%的增孔量[26]。黃思靜等通過對鄂爾多斯盆地三疊系延長組儲集層特征研究認(rèn)為，大氣水對碎屑巖的溶蝕可以使之達(dá)到9%～15%的孔隙度，增孔效果顯著[27]。綜上所述，有機(jī)酸對碳酸鹽礦物的溶蝕即便存在也是微弱的，但碎屑礦物的被溶蝕（無論是有機(jī)酸溶蝕還是大氣水溶蝕），均可產(chǎn)生較大的增孔量。

在英西地區(qū)S31井漸新統(tǒng)下干柴溝組白云巖儲集層中，偶爾可見白云石晶間孔被弱溶蝕改造的現(xiàn)象，在放大50 000倍的場發(fā)射掃描電鏡下可見少量碳酸鹽礦物被溶蝕成港灣狀[圖5（a）]，對數(shù)百納米的晶間孔具有一定的溶蝕加大作用。這類溶蝕往往發(fā)育于與烴源巖共生的儲集層中，為有機(jī)酸溶蝕，但并未見強(qiáng)烈溶蝕成肉眼可見的毫米級或厘米級孔洞。與基質(zhì)碳酸鹽巖混積的碎屑組分也未見孔隙發(fā)育[圖5（b）]，即使是最易發(fā)生溶蝕的長石在放大10 000倍的場發(fā)射掃描電鏡下也未見溶蝕。

3.3孔隙結(jié)構(gòu)特征

從壓汞法毛管壓力曲線分析結(jié)果可以得出，5個樣品的最大進(jìn)汞飽和度分別為8574%、7667%、65.27%、35.16%和31.61%，對應(yīng)的排驅(qū)壓力分別為2.58、33.79、23.31、7448、2138 MPa，對應(yīng)的最大連通喉道半徑分別為0285、0022、0032、0010、0034 μm（圖6）。毛管壓力曲線具有以下特征：①樣品非均質(zhì)性強(qiáng)，部分樣品進(jìn)汞飽和度較高，部分較低，與巖芯柱鉆取過程中是否鉆遇白云石發(fā)育層段有關(guān)；②排驅(qū)壓力普遍較高，除1個樣品外，普遍在數(shù)十兆帕以上，孔徑較?。虎弁斯势毡闃O低，最大連通喉道半徑普遍較小。這些特征主要受控于場發(fā)射掃描電鏡下觀察到的孔徑極小的白云石晶間孔。

4晶間孔含油的熒光特征

從熒光顯微鏡分析結(jié)果可以得出，英西地區(qū)白云石晶間孔含油與扎哈泉地區(qū)碎屑巖粒間孔或溶蝕孔含油具有完全不同的熒光特征（圖7）。白云石晶間孔含油在熒光顯微鏡下呈整體發(fā)光特征，因彌散狀的晶間孔廣泛分布，孔徑極小但數(shù)量巨大，顯微鏡下呈現(xiàn)整體含油特征[圖7（d）、（e）]；而扎哈泉地區(qū)碎屑巖粒間孔或溶蝕孔含油在熒光顯微鏡下呈局部發(fā)光特征，碎屑顆粒（如石英內(nèi)部）無孔隙不含油，鏡下呈黑色不發(fā)光特征，僅在含油部位的粒間或粒內(nèi)溶孔處具有發(fā)熒光特征[圖7（c）、（f）]。

5晶間孔成因機(jī)制探討

探討白云石晶間孔的成因機(jī)制，首先要弄清楚白云巖成因，這一直是爭論的焦點(diǎn)問題之一。其主要形成機(jī)理的化學(xué)反應(yīng)式為

Ca2+ + Mg2+ + 2（CO2-3）=CaMg（CO3）2（1）

2CaCO3+Mg2+=CaMg（CO3）2+Ca2+（2）

如果按照反應(yīng)式（1）直接沉淀白云石，Hsu估算其平衡常數(shù)為10×10-17[28]，后來Hardie將其修正為10×10-16.5[29]；如果按照反應(yīng)式（2）先生成灰?guī)r，再被Mg2+交代為白云石，其平衡常數(shù)為067，當(dāng)平衡常數(shù)大于067時(shí)，這個反應(yīng)會向右進(jìn)行。海水具有充足的Ca2+（含量為411×10-6，或濃度為001 mol·L-1）和Mg2+（含量為1 290×10-6，或濃度為0052 mol·L-1）；通過計(jì)算可得Mg與Ca質(zhì)量比為3.14，摩爾比為52[30]，按照常理來說，它應(yīng)該有能力在地球表面或鄰近地球表面形成大量廣泛分布的沉積白云巖[3132]，不僅能直接按照反應(yīng)式（1）沉淀白云石，而且可以按照反應(yīng)式（2）使灰?guī)r白云石化。然而，為什么現(xiàn)代海底沒有大量白云石產(chǎn)生呢？這可能很大程度上取決于動力學(xué)機(jī)制的緣故，要想生成大量白云石除了需要具備水體中富含Ca2+、 Mg2+和CO2-3的物質(zhì)基礎(chǔ)條件，還需要外界因素克服其動力學(xué)屏障[33]。

2004年，Wright等在有細(xì)菌參與的常溫常壓條件下首次人工合成了具有有序反射的化學(xué)計(jì)量白云石，表明微生物是克服白云石形成的動力學(xué)屏障的外界因素之一[34]，后來陸續(xù)有實(shí)例證實(shí)了這一觀點(diǎn)[3536]。袁劍英等通過能譜面掃描研究發(fā)現(xiàn)藻云巖中的藻紋層分布與Mg元素富集處完全重疊[5]。

關(guān)于柴達(dá)木盆地英西地區(qū)泥晶白云巖的成因，大量研究成果已經(jīng)證實(shí)了其為準(zhǔn)同生交代成因類型。論證的主要依據(jù)包括：①儲層宏觀展布呈成片大規(guī)模分布[6]；②“孔徑小、數(shù)量多”的微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征[5]；③Ca與Mg摩爾比值高的非理想狀態(tài)的成分組成[5]；④“低Mn”元素地球化學(xué)特征[2]；⑤離散的微量元素蛛網(wǎng)圖、不高的稀土元素總含量特征和不具有明顯的Eu負(fù)異常的稀土元素分配模式[6]；⑥“碳偏負(fù)、氧偏正”的同位素地球化學(xué)特征及其反映的低溫成因[4]；⑦成核結(jié)晶速度較快的不穩(wěn)定環(huán)境造成的低有序度結(jié)構(gòu)特征[2]。Yuan等通過同位素推算了研究區(qū)平均古鹽度為321‰，平均成巖溫度為26.2 ℃（分布在15 ℃～35 ℃之間） [3]。在絕大多數(shù)樣品未見藻紋層等微生物克服白云石形成的動力學(xué)屏障的證據(jù)基礎(chǔ)上，研究區(qū)白云石是如何克服結(jié)晶動力學(xué)屏障而生成的，目前還缺乏有力的證據(jù)和試驗(yàn)?zāi)M數(shù)據(jù)來確定；推測當(dāng)時(shí)的湖水可能經(jīng)歷了一個濃縮、加熱、冷卻、稀釋、硫酸鹽降低到一定程度或者有活性的CO2-3增加到一定程度等一系列復(fù)雜過程，CO2-3突破了在Mg2+表面形成的“水化殼”（Hydration Shell），高鹽度湖水中含有較高的Mg2+也意味著水化障礙更容易被突破[30]。現(xiàn)代海水中主要沉積的碳酸鹽巖多為文石，主要原因是Mg2+具有更強(qiáng)的親水性，易在其表面形成一個難以突破的“水化殼”。

綜上所述，微生物成因的白云石更有可能按照反應(yīng)式（1）進(jìn)行，準(zhǔn)同生交代成因的白云石更有可能按照反應(yīng)式（2）進(jìn)行。從化學(xué)計(jì)算的角度考慮，較小離子半徑的Mg2+（離子半徑為0078 nm）取代了CaCO3分子中較大離子半徑的Ca2+（0106 nm）時(shí)，會造成體積收縮從而形成晶間孔，方解石的摩爾體積約為368 cm3·mol-1，白云石的摩爾體積約為645 cm3·mol-1，交代過程中，2 mol方解石被交代為1 mol白云石，會造成體積縮小91 cm3。

6結(jié)語

（1）柴達(dá)木盆地英西油田S31井漸新統(tǒng)下干柴溝組儲集空間主要發(fā)育白云石晶間孔，含少量微弱溶蝕改造的晶間加大孔（多為數(shù)百納米），而非大溶蝕孔洞。在巖芯表面肉眼可見的毫米級或厘米級大孔洞均為鉆井液溶蝕，并非地層條件下真實(shí)的儲集空間。其主要證據(jù)包括：①高沉積速率的暗色層段難以發(fā)生暴露溶蝕；②巖石的礦物組分中白云石為重要組成部分；③經(jīng)氬離子拋光后可見棱角狀孔隙形貌（典型的白云石晶間孔孔隙模式），且通過能譜成分分析予以確認(rèn)；④巖芯干切后能肉眼觀察到的孔隙均發(fā)育于裂縫之中，為鹽類礦物結(jié)晶所致，非溶蝕而成；⑤“特低孔特低滲”的物性特征為白云石晶間孔形成，因大量溶蝕孔洞發(fā)育必然會形成高孔隙度；⑥較高的排驅(qū)壓力、較小的連通孔喉半徑以及極低的退汞效率均為晶間孔典型孔隙結(jié)構(gòu)特征；⑦晶間孔整體含油的熒光特征與扎哈泉地區(qū)碎屑巖的粒間孔或溶蝕孔含油的局部發(fā)光特征截然不同。

（2）孔徑雖小但數(shù)量巨大的基質(zhì)孔隙儲油是英西地區(qū)億噸級油田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)的重要控制因素。優(yōu)質(zhì)儲集層的主要儲集空間類型的確定對下一步勘探部署具有重要的指導(dǎo)意義。

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