何伶，趙倫，李建新，馬紀(jì)，劉瑞林，王淑琴，趙文琪

（1. 長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院；2. 中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院；3. 石油工業(yè)出版社石油科技分社）

碳酸鹽巖儲(chǔ)集層復(fù)雜孔滲關(guān)系及影響因素
——以濱里海盆地臺(tái)地相為例

何伶1,2，趙倫2，李建新2，馬紀(jì)3，劉瑞林1，王淑琴2，趙文琪2

（1. 長(zhǎng)江大學(xué)地球物理與石油資源學(xué)院；2. 中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院；3. 石油工業(yè)出版社石油科技分社）

以濱里海盆地東緣石炭系碳酸鹽巖為例，在大量巖心分析資料基礎(chǔ)上，研究碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔隙度、滲透率之間的復(fù)雜關(guān)系及其影響因素。濱里海盆地東緣石炭紀(jì)為開闊臺(tái)地、局限臺(tái)地、蒸發(fā)臺(tái)地相碳酸鹽巖沉積環(huán)境。白云巖儲(chǔ)集層孔隙組合類型主要為：晶間孔-溶蝕孔、晶間微孔、晶間微孔-晶內(nèi)孔，以晶間孔-溶蝕孔組合類型物性最好?；?guī)r儲(chǔ)集層孔隙空間組合類型為：粒間孔、粒間孔-粒內(nèi)孔、鑄?？祝T?？兹鄙俸淼肋B通，滲透性差。白云巖儲(chǔ)集層裂縫、溶洞均較發(fā)育，對(duì)儲(chǔ)集層滲透性改善顯著?？紫抖认嘟闆r下，各類儲(chǔ)集層滲透率明顯受大—中孔喉所占的比例和孔喉半徑的控制?；?guī)r儲(chǔ)集層裂縫以微裂縫為主，連通孔隙占總孔隙比例與滲透率呈正相關(guān)關(guān)系，而白云巖儲(chǔ)集層二者沒有明顯的關(guān)系。沉積成巖環(huán)境控制儲(chǔ)集層類型分布特征，是造成復(fù)雜孔滲關(guān)系的最根本的原因。圖13表5參33

濱里海盆地；碳酸鹽巖儲(chǔ)集層；孔滲關(guān)系；儲(chǔ)集空間組合；孔隙結(jié)構(gòu)

0 引言

碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的形成受沉積作用、成巖作用和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等因素的影響，其儲(chǔ)集空間由不同尺度的溶孔、溶洞、裂縫構(gòu)成[1-2]。由于各種儲(chǔ)集空間的組合關(guān)系多樣，碳酸鹽巖儲(chǔ)集層往往表現(xiàn)為極強(qiáng)的非均質(zhì)性，與碎屑巖相比，碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔隙度、滲透率關(guān)系更為復(fù)雜，孔隙度與滲透率可能具有明顯的正相關(guān)特點(diǎn)，也存在高孔低滲的儲(chǔ)集層，并且相同孔隙度情況下儲(chǔ)集層滲透率差異很大。在生產(chǎn)特征上表現(xiàn)為儲(chǔ)集層的產(chǎn)能特征與孔隙度沒有明顯的相關(guān)關(guān)系，如果僅以孔隙度大小來評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層質(zhì)量，將與實(shí)際生產(chǎn)特征明顯矛盾[3-6]。確定這種復(fù)雜孔滲關(guān)系的成因和控制因素，對(duì)復(fù)雜碳酸鹽巖儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)至關(guān)重要。前人就世界各地的孔隙型、裂縫-孔隙型、裂縫-溶洞型、裂縫型等不同類型碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的成因及控制因素做了大量研究工作，都認(rèn)識(shí)到了碳酸鹽巖儲(chǔ)集層成因的復(fù)雜性[7-14]。但對(duì)這種復(fù)雜成因造成的孔隙結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及孔滲關(guān)系的復(fù)雜性少有研究涉及。本文以濱里海盆地東緣石炭系碳酸鹽巖為例，在大量巖心分析資料的基礎(chǔ)上研究對(duì)比了開闊臺(tái)地相、局限臺(tái)地相、蒸發(fā)臺(tái)地相碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔隙度、滲透率之間的復(fù)雜關(guān)系，明確了儲(chǔ)集層空間類型及組合關(guān)系、裂縫溶洞發(fā)育狀況、孔隙結(jié)構(gòu)特征等對(duì)儲(chǔ)集層孔滲關(guān)系的影響以及沉積成巖環(huán)境對(duì)這種復(fù)雜孔滲關(guān)系的控制作用。

1 研究區(qū)地質(zhì)特征

濱里海盆地是世界上沉降最深、沉積厚度最大的盆地之一[15-16]，目前盆地已發(fā)現(xiàn)200多個(gè)油氣田，油氣儲(chǔ)量80%以上賦存于石炭系的碳酸鹽巖中[17-20]。盆地東緣的延別克—扎爾卡梅斯隆起（見圖1）為一基巖隆起帶，自早石炭世開始由陸源碎屑陸棚逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}臺(tái)地，至石炭紀(jì)末，沉積了厚逾千米的碳酸鹽巖[21-23]。石炭紀(jì)經(jīng)歷了2次大的海平面升降過程，構(gòu)成了2個(gè)大的陸棚相—碳酸鹽臺(tái)地相沉積旋回[24]，下部沉積旋回為下石炭統(tǒng)謝爾普霍夫階的普羅特文層—中石炭統(tǒng)下莫斯科亞階的碳酸鹽巖建造，簡(jiǎn)稱為KT-Ⅱ?qū)?，縱向上分為Г、Д共2個(gè)油層組。上部沉積旋回為中石炭統(tǒng)上莫斯亞階—上石炭統(tǒng)格熱爾階的碳酸鹽巖建造，簡(jiǎn)稱KT-Ⅰ層，縱向上分為А、Б、В共3個(gè)油層組。中間為中石炭統(tǒng)波多爾斯克層的陸源碎屑巖建造層。

圖1 濱里海盆地區(qū)域構(gòu)造圖

濱里海盆地東緣石炭系屬于孤立碳酸鹽臺(tái)地沉積，臺(tái)地東西寬約50 km，南北長(zhǎng)約100 km。KT-Ⅱ?qū)右蚤_闊臺(tái)地沉積占主導(dǎo)地位，局部出現(xiàn)局限臺(tái)地沉積，包括淺灘、灘間洼地、湖、潮坪和潮汐通道5種沉積微相。在KT-Ⅰ層沉積時(shí)期，研究區(qū)整體抬升，水體變淺，西南部以開闊臺(tái)地相沉積為主，發(fā)育淺灘和灘間洼地微相；東北部抬升幅度大，水體更淺，為蒸發(fā)臺(tái)地和局限臺(tái)地相沉積，包括湖、蒸發(fā)坪、潮坪、臺(tái)內(nèi)灘等沉積微相[2]。石炭系主要沉積微相特征見表1。

表1 濱里海盆地東緣石炭系沉積相特征表

2 儲(chǔ)集層特征

2.1 儲(chǔ)集層巖石學(xué)特征

巖心資料表明，石炭系碳酸鹽巖巖石類型和礦物組成在平面上和剖面上均有所變化（見表2），這種變化明顯受沉積環(huán)境控制。KT-Ⅱ儲(chǔ)集層以開闊臺(tái)地相沉積為主，巖性主要為質(zhì)純、性脆、泥質(zhì)含量低、不含硫酸鹽的灰?guī)r。KT-Ⅰ儲(chǔ)集層巖性在東北部主要為白云巖、灰質(zhì)云巖、顆?；?guī)r和硬石膏，在西南部主要為鮞粒灰?guī)r和內(nèi)碎屑灰?guī)r。方解石、白云石、硬石膏、黏土含量在剖面上和平面上都有所變化（見圖2）。

白云巖、灰質(zhì)云巖主要為晶粒結(jié)構(gòu)，包括泥粉晶結(jié)構(gòu)和細(xì)—中晶結(jié)構(gòu)；灰?guī)r主要為顆?；?guī)r，以粒屑結(jié)構(gòu)為主、泥晶結(jié)構(gòu)較少，粒屑中生屑占優(yōu)勢(shì)，泥質(zhì)含量少。不同層位顆粒類型差異較大，以生物顆粒為主，常見生物為有孔蟲、、藻類、棘屑，非生物成因的顆粒為次，主要有鮞粒、內(nèi)碎屑和少量球粒。

表2 濱里海盆地東緣碳酸鹽巖化學(xué)分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

2.2 儲(chǔ)集空間特征

圖2 濱里海盆地東緣KT-Ⅰ層巖石組分變化剖面圖

表3 石炭系碳酸鹽巖孔隙類型分層統(tǒng)計(jì)表

石炭系碳酸鹽巖儲(chǔ)集空間包括孔隙、溶洞和裂縫（見表3）。不同層段3類孔隙空間的組合特征不同。KT-Ⅱ?qū)由喜恳粤ｉg溶孔為主，下部以晶間孔、晶間微孔為主；溶洞主要發(fā)育于KT-Ⅰ層；裂縫在各層中均有出現(xiàn)，但發(fā)育程度差異較大。根據(jù)巖心資料，各層儲(chǔ)集空間特征如下：В2+3層以晶間（溶）孔和溶洞為主（見圖3a—3d）；В4層以鑄?？祝ㄒ妶D3e）和粒內(nèi)孔為主；Г、Д1層以粒間溶蝕孔（見圖3f）為主，Д2+3層則以晶間溶孔、晶?？缀途чg微孔（見圖3g）為主，有少量的粒內(nèi)孔（見圖3h）。在某些層段裂縫是重要的儲(chǔ)滲空間（見圖3i—3l），В2+3和Г層裂縫較發(fā)育，占總儲(chǔ)集空間的5%～12%；В4層取心段平均縫隙度為0.06%，占總儲(chǔ)集空間的1.6%，而Д2+3層裂縫欠發(fā)育，僅占總儲(chǔ)集空間的0.5%（見表3）。根據(jù)儲(chǔ)集空間的組合關(guān)系，石炭系碳酸鹽巖分為孔洞縫洞復(fù)合型、裂縫-孔隙型、孔隙型、裂縫型和分散孔洞型5種類型。

2.3 儲(chǔ)集層物性特征

研究區(qū)儲(chǔ)集層以低孔、低滲為主，但孔隙度（2.0%～30.4%）、滲透率（0.005×10-3～2 224×10-3μm2）分布區(qū)間大。KT-Ⅰ層孔隙度曲線呈明顯的雙峰特征，主值為6%～8%和16%～18%，KT-Ⅱ?qū)涌紫抖惹€呈正態(tài)分布特征，主值為6%～8%。KT-Ⅰ層滲透率主值為（0.1～0.5）×10-3μm2，KT-Ⅱ?qū)訚B透率主值為（0.01～0.05）×10-3μm2，總體上KT-Ⅰ層物性優(yōu)于KT-Ⅱ?qū)樱ㄒ妶D4、圖5）。

圖3 石炭系碳酸鹽巖主要儲(chǔ)集空間類型

從孔隙度和滲透率的關(guān)系來看，碳酸鹽巖儲(chǔ)集層比碎屑巖儲(chǔ)集層更復(fù)雜。KT-Ⅱ?qū)涌紫抖?、滲透率具有較好相關(guān)關(guān)系，但在低孔隙度段出現(xiàn)低孔高滲儲(chǔ)集層。KT-Ⅰ層孔隙度、滲透率相關(guān)性差，孔隙度小于10%和大于10%區(qū)間孔滲關(guān)系存在明顯差異，同時(shí)在孔隙度大于15%區(qū)間出現(xiàn)部分高孔低滲儲(chǔ)集層（見圖6）。

圖4 孔隙度分布直方圖

圖5 滲透率分布直方圖

圖6 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔滲關(guān)系圖

3 儲(chǔ)集層孔滲關(guān)系微觀控制因素

3.1 儲(chǔ)集空間類型及組合關(guān)系

KT-Ⅱ灰?guī)r儲(chǔ)集層主要發(fā)育孔隙和裂縫，溶洞不發(fā)育，分別統(tǒng)計(jì)有縫樣品和無縫樣品，可以看出有縫樣品滲透率比無縫樣品明顯高（見圖7），由圖7還可見，在孔隙度相對(duì)比較低的致密層中裂縫的存在使?jié)B透率提高的幅度更大?；?guī)r儲(chǔ)集層主要為生物碎屑灰?guī)r或者顆?；?guī)r，并且地層存在相對(duì)疏松層與致密層的互層結(jié)構(gòu)，相對(duì)疏松層孔隙較發(fā)育，主要為粒間、粒內(nèi)溶孔，巖石抗張強(qiáng)度較小，在構(gòu)造應(yīng)力作用下，通過顆粒破碎釋放應(yīng)力而形成微裂縫，在成巖過程中形成溶蝕縫和成巖收縮縫，這些裂縫的存在對(duì)不同類型的孔隙起著很好的溝通作用，一定程度上改善了儲(chǔ)集層滲透性[25]。而較致密層，孔隙度一般小于6%，由于巖石抗張強(qiáng)度大，在構(gòu)造應(yīng)力聚集到一定程度時(shí)以巖層破碎形成宏觀裂縫的形式釋放應(yīng)力，宏觀裂縫滲流能力更強(qiáng)，滲透率提高幅度更大。

白云巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間類型及組合關(guān)系更為復(fù)雜，孔隙、裂縫、溶洞均發(fā)育，裂縫主要為溶蝕縫與構(gòu)造縫[2]。該類儲(chǔ)集層發(fā)育于蒸發(fā)臺(tái)地相和局限臺(tái)地相，受早期的大氣淡水淋濾作用和滲濾回流作用以及表生期的風(fēng)化淋濾改造作用，在巖石中形成大量的溶洞，直徑最小的2 mm，最大約2 cm。裂縫-孔隙型儲(chǔ)集層孔隙度通常較低，一般小于6%，溶洞-孔隙型儲(chǔ)集層孔隙度一般大于6%，孔縫洞復(fù)合型儲(chǔ)集層孔隙度分布區(qū)間則更為廣泛。裂縫、溶洞的存在顯著改善了儲(chǔ)集層物性（見圖8）。

圖8 裂縫和溶洞對(duì)白云巖儲(chǔ)集層物性的影響

3.2 孔隙類型及組合關(guān)系

圖9 白云巖孔隙型儲(chǔ)集層不同孔隙空間組合孔滲關(guān)系

選擇研究區(qū)無縫無洞巖樣分析對(duì)比，根據(jù)各類孔隙空間所占的比例，確定白云巖儲(chǔ)集層孔隙空間主要有3種組合類型：晶間孔-溶蝕孔、晶間微孔、晶間微孔-晶內(nèi)孔。對(duì)比可見（見圖9），晶間微孔、晶間微孔-晶內(nèi)孔兩類組合類型儲(chǔ)集層物性最差，平均孔隙度分別為6.56%和3.42%，平均滲透率分別為0.063×10-3μm2和0.002 6×10-3μm2，孔滲關(guān)系較好，隨著孔隙度的增大，滲透率快速增大，主要是由于晶間微孔既作為儲(chǔ)集空間，也作為滲流通道，孔隙度增大直接導(dǎo)致滲流能力的增大；晶間孔-溶蝕孔組合是由于成巖后期的溶蝕溶解作用大大地改善了儲(chǔ)集層物性，該組合類型平均孔隙度8.7%，平均滲透率3.21×10-3μm2，并且孔隙度與滲透率相關(guān)性較好。

灰?guī)r儲(chǔ)集層孔隙空間主要有3類組合類型：粒間孔、粒間-粒內(nèi)孔、鑄模孔。粒間孔主要由成巖早期形成的顆粒間膠結(jié)物在成巖后期受溶解作用形成，部分為生物碎屑等顆粒部分溶解形成，平均孔隙度10.3%，同時(shí)孔隙之間具有較好的連通性，平均滲透率4.0×10-3μm2，這類孔隙組合類型主要形成于高能淺灘臺(tái)地相沉積。在低能淺灘和灘間洼地微相儲(chǔ)集層中，后期溶蝕溶解作用弱，粒間孔不發(fā)育，生物及碎屑內(nèi)部易溶組構(gòu)局部溶解形成粒內(nèi)孔，構(gòu)成粒間-粒內(nèi)孔組合類型，平均孔隙度5.25%，平均滲透率0.035×10-3μm2。粒間孔、粒間-粒內(nèi)孔2類孔隙組合孔隙間的連通性較好，孔隙度與滲透率呈良好的線性關(guān)系，并具有較好的相關(guān)性（見圖10）。在KT-Ⅰ層灰?guī)r儲(chǔ)集層中還有一類特殊孔隙類型儲(chǔ)集層——鑄模孔儲(chǔ)集層，相對(duì)易溶的鮞粒、生物碎屑被完全溶解，僅殘留少量難溶物質(zhì)，形成大小和形態(tài)與原顆粒相同的孔隙，該類儲(chǔ)集層孔隙度較大，平均13.7%，但由于孔隙之間缺少喉道連通，滲透率較低，平均0.224×10-3μm2，表現(xiàn)中孔低滲的特征?？紫抖扰c滲透率之間沒有明顯的相關(guān)關(guān)系，儲(chǔ)集層類型為分散孔洞型。該類儲(chǔ)集層雖然測(cè)井顯示特征明顯，但試油往往為干層或者低產(chǎn)油層[26]。

3.3 孔喉組合關(guān)系

圖10 灰?guī)r孔隙型儲(chǔ)集層不同孔隙空間組合孔滲關(guān)系

在碳酸鹽巖儲(chǔ)集層中，孔隙、裂縫、溶洞組合類型的多樣性導(dǎo)致復(fù)雜的孔滲關(guān)系，最根本的原因是孔隙結(jié)構(gòu)特征的差異，這種差異直接控制儲(chǔ)集層的非均質(zhì)性[4]。孔喉半徑是儲(chǔ)集層物性的主控因素之一[27]，根據(jù)喉道半徑把孔喉分為4類：大孔喉，孔喉半徑大于1 μm；中孔喉，喉道半徑1.00～0.25 μm；小孔喉，喉道半徑0.025～0.250 μm；微孔喉，喉道半徑小于0.025 μm。根據(jù)壓汞分析資料，В2+3、Г4和Д1儲(chǔ)集層孔喉半徑與孔隙度相關(guān)性較好，孔隙度越大，大—中孔喉所占比例越大（見表4，В4層多為連通性差的鑄?？祝缀戆霃胶涂紫抖却笮∠嚓P(guān)性差）。總體上，孔隙度越小，小—微孔喉比例越大。對(duì)于孔隙度低于3%的致密樣品，大—中孔喉連通的孔隙比例平均小于5%。

表4 不同孔隙度區(qū)間喉道半徑分布特征

圖11 相同孔隙度灰?guī)r、白云巖儲(chǔ)集層孔喉半徑分布

研究區(qū)灰?guī)r儲(chǔ)集層主要發(fā)育裂縫和孔隙，孔隙之間主要靠喉道和裂縫溝通，并且喉道和裂縫尺寸差異不大，從喉道分布可以看出，其喉道呈單峰分布（見圖11）。物性較好的儲(chǔ)集層，峰值一般在2～9 μm，物性差的儲(chǔ)集層，峰值一般在0.1 μm左右。儲(chǔ)集層物性好壞主要由連通孔隙的數(shù)量決定。連通孔隙主要包括粒間孔、晶間孔，而粒內(nèi)孔、晶內(nèi)孔、鑄模孔、體腔孔的連通性差，多為分散的孤立孔隙。在孔隙度相近的情況下，滲透率的大小一方面受孔喉半徑以及大孔喉所占的比例影響：以孔隙度9%～12%的KT-Ⅱ?qū)踊規(guī)r儲(chǔ)集層為例，Г4、Д1、Д2+3層大—中孔喉所占的比例分別為40.9%、19.2%、2.6%，其滲透率分別為1×10-3μm2、0.07×10-3μm2、0.03×10-3μm2；另一方面，滲透率還受連通孔隙占總孔隙比例影響，連通比例越大，孔喉半徑越大，儲(chǔ)集層滲透率越高。由連通孔隙占總孔隙比例與滲透率的關(guān)系（見圖12）得知，兩者整體呈正相關(guān)關(guān)系。在連通孔隙占總孔隙比例相同情況下，滲透率值有一個(gè)變化范圍，使得連通孔隙占總孔隙比例與滲透率的正相關(guān)關(guān)系有較大的區(qū)間。

圖12 孔隙度（9%～12%）相近灰?guī)r儲(chǔ)集層連通孔隙占總孔隙的比例與滲透率關(guān)系

白云巖儲(chǔ)集層在孔隙度相近的情況下，滲透率大小受孔喉半徑影響，大孔喉所占比例越大，孔喉半徑越大，滲透率越大。以孔隙度6%～9%為例，В2+3、В4層大中孔喉所占比例為54.3%、36.0%，其滲透率分別為9.22×10-3μm2、0.37×10-3μm2。但是由于白云巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間及組合類型多，即使連通程度相同，喉道、裂縫、溶洞大小差異也很大，孔喉半徑分布范圍廣，并呈雙峰形態(tài)（見圖11）。相近孔隙度情況下，白云巖即使連通孔隙占總孔隙的比例相同，但因儲(chǔ)集層喉道尺寸差別大，導(dǎo)致滲透率差別大，滲透率與連通孔隙占總孔隙比例沒有明顯的相關(guān)性（見圖13）。

圖13 孔隙度（9%～12%）相近白云巖儲(chǔ)集層連通孔隙占總孔隙的比例與滲透率關(guān)系

4 沉積成巖環(huán)境對(duì)孔滲關(guān)系的控制

不同沉積環(huán)境決定了后期成巖、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)過程中碳酸鹽巖儲(chǔ)集層改造的難易程度，控制了孔隙、裂縫、溶洞的形成及空間組合關(guān)系，是碳酸鹽巖儲(chǔ)集層復(fù)雜孔滲關(guān)系最根本的控制因素。KT-Ⅰ層蒸發(fā)臺(tái)地相發(fā)育蒸發(fā)濃縮作用形成的白云巖[28-30]，主要為膏質(zhì)泥晶白云巖，以晶間微孔為主（見圖3b），儲(chǔ)集層物性較差（見表5）。局限臺(tái)地相主要發(fā)生滲濾-回流白云石化作用[31-32]，白云石化程度較弱，巖性以灰質(zhì)白云巖和白云質(zhì)灰?guī)r為主，白云石以細(xì)晶或者粉晶結(jié)構(gòu)為主，發(fā)育晶間微孔，具有一定的滲流和儲(chǔ)集能力。開闊臺(tái)地相靠近局限臺(tái)地，也發(fā)生滲濾-回流白云石化作用，形成的白云巖主要為鮞粒中晶白云巖和殘余鮞粒粉晶白云巖，后期在構(gòu)造應(yīng)力作用下，形成構(gòu)造裂縫，儲(chǔ)集層物性進(jìn)一步改善。白云巖儲(chǔ)集層類型主要是孔洞縫復(fù)合型、孔隙型和裂縫-孔隙型（見表5）。

研究區(qū)KT-Ⅱ南部靠近廣海陸棚區(qū)域，以開闊臺(tái)地相沉積為主，儲(chǔ)集層巖性主要為淺灘微相和潮汐通道微相的顆粒灰?guī)r，顆粒類型和大小不同，儲(chǔ)集層儲(chǔ)滲性能差異很大[33]。Г層沉積時(shí)期，水體能量強(qiáng)，以高能淺灘沉積為主，儲(chǔ)集層巖性為顆粒粗大的灰?guī)r、包?；?guī)r，溶蝕作用強(qiáng)，粒間（溶）孔發(fā)育且孔徑大，巖石抗張強(qiáng)度小，在構(gòu)造應(yīng)力作用下，顆粒容易破碎，微裂縫發(fā)育，且有少量宏觀裂縫，儲(chǔ)集層滲透性較好，平均孔隙度11.6%，平均滲透率52.3×10-3μm2（見表5）。Д層沉積時(shí)期，水體能量弱，以低能淺灘沉積為主，巖性主要鮞粒灰?guī)r、砂屑灰?guī)r和球粒灰?guī)r，顆粒粒徑小，早期膠結(jié)程度高，后期溶蝕改造弱，粒間孔孔徑小，粒間孔、粒間溶孔數(shù)量少，巖石抗張強(qiáng)度高，在后期構(gòu)造應(yīng)力作用下，主要通過巖層破碎形成宏觀裂縫的形式釋放應(yīng)力，受應(yīng)力環(huán)境的影響，裂縫規(guī)模較小，一般延伸長(zhǎng)度小于30 cm，儲(chǔ)集層類型以孔隙型、裂縫-孔隙型為主，整體物性差（見表5）。

表5 不同沉積成巖環(huán)境儲(chǔ)集空間類型及特征

5 結(jié)論

濱里海盆地東緣石炭紀(jì)為開闊臺(tái)地、局限臺(tái)地、蒸發(fā)臺(tái)地相碳酸鹽巖沉積環(huán)境?？紫额愋图敖M合關(guān)系控制孔隙型儲(chǔ)集層物性特征。白云巖儲(chǔ)集層孔隙組合類型主要為：晶間孔-溶蝕孔、晶間微孔、晶間微孔-晶內(nèi)孔，以晶間孔-溶蝕孔組合類型物性最好?；?guī)r儲(chǔ)集層孔隙空間組合類型為：粒間孔、粒間孔-粒內(nèi)孔、鑄?？?，鑄?？兹鄙俸淼肋B通，滲透性差。

灰?guī)r儲(chǔ)集層裂縫以微裂縫為主，發(fā)育少量宏觀裂縫。白云巖儲(chǔ)集層除各類溶蝕縫、構(gòu)造縫外，還發(fā)育溶洞。與孔隙型儲(chǔ)集層相比，裂縫和溶洞的存在極大地改善了儲(chǔ)集層物性。

對(duì)灰?guī)r儲(chǔ)集層而言，連通不同儲(chǔ)集空間的喉道半徑與孔隙度相關(guān)性好，孔隙度越大，大—中喉道所占比例越大，喉道呈單峰分布，滲透率大小與連通孔隙占總孔隙比例成正相關(guān)；白云巖儲(chǔ)集層喉道分布呈雙峰，滲透率的大小受喉道大小控制，與連通孔隙占總孔隙比例沒有明顯的相關(guān)性。

沉積成巖環(huán)境控制儲(chǔ)集層類型分布特征，是造成復(fù)雜孔滲關(guān)系的最根本的原因。蒸發(fā)臺(tái)地和局限臺(tái)地相白云巖儲(chǔ)集層主要發(fā)育孔縫洞復(fù)合型、孔隙型和裂縫-孔隙型儲(chǔ)集層。開闊臺(tái)地和局限臺(tái)地相的灰?guī)r儲(chǔ)集層以孔隙型、裂縫-孔隙型儲(chǔ)集層為主。

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Complex relationship between porosity and permeability of carbonate reservoirs and its controlling factors: A case of platform facies in Pre-Caspian Basin

He Ling1,2, Zhao Lun2, Li Jianxin2, Ma Ji3, Liu Ruilin1, Wang Shuqin2, Zhao Wenqi2
(1. Geophysics and Oil Resource Institute, Yangtze University, Jingzhou 434023, China; 2. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing 100083, China; 3. Petroleum Science and Technology Publishing, Petroleum Industry Press, Beijing 100083, China)

Based on a large amount of core analysis data in eastern Pre-Caspian Basin, the relationship between permeability and porosity and its influencing factors are studied. The sedimentary environments of the Carboniferous System in eastern Pre-Caspian Basin include open platform, restricted platform and evaporate platform. For dolomite reservoirs there are three main combination patterns of pores, namely, inter-crystalline and solution pores, inter-crystalline micro-pores, inter-crystalline micro-pores and intra-crystalline pores, among which the first combination are highest in porosity and permeability. For limestone reservoirs, the main combinations of pores are inter-particle pores, inter-particle and intra-particle pores and moldic pores. Lacking connecting pore throats, moldic pores are poor in permeability. In the dolomite reservoirs, fractures and vugs are well-developed and increase the permeability significantly. Under similar porosity, the permeability is obviously determined by the size of pore throat and the percentage of middle to large size throats in different type of reservoirs. In limestone reservoirs, fractures are principally micro-fractures, percentage of connecting pores to total pores is positively correlated with permeability; while in dolomite reservoirs, there is not such an obvious relationship between the connected pore percentage and permeability. Sedimentary environment controlling the distribution features of reservoir types, is the cause of the complex relationship between permeability and porosity.

Pre-Caspian Basin; carbonate reservoir; permeability-porosity relationship; pores combination pattern; pore structure

TE122.23

A

何伶（1969-），女，四川西充人，中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院高級(jí)工程師，主要從事海外油氣田測(cè)井參數(shù)綜合解釋和儲(chǔ)集層評(píng)價(jià)工作。地址：北京市海淀區(qū)學(xué)院路20號(hào)，中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院中亞俄羅斯研究所，郵政編碼：100083。E-mail: heling2@petrochina.com.cn

2013-08-12

2014-02-10

（編輯 郭海莉 繪圖 劉方方）

1000-0747(2014)02-0206-09

10.11698/PED.2014.02.10

國(guó)家油氣重大專項(xiàng)海外含鹽盆地油氣成藏規(guī)律與重點(diǎn)探區(qū)目標(biāo)優(yōu)選（2011ZX05029-002）；中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重大專項(xiàng)（2011E-2504）