張 濤,蘇玉山，佘 剛，艾合買提江，張德民

(中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

熱液白云巖發(fā)育模式
——以扎格羅斯盆地白堊系A(chǔ)油田為例

張 濤,蘇玉山，佘 剛，艾合買提江，張德民

(中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

針對扎格羅斯盆地白堊系A(chǔ)油田Kometan組異常白云巖分布特征，利用巖心巖石學(xué)特征描述、裂縫統(tǒng)計、地震、測井資料綜合解釋及與其他實例對比等方法，分析了研究區(qū)熱液白云巖化作用的識別標(biāo)志、發(fā)育時間與范圍，探討了其成因模式及對儲層的改造。熱液白云化作用主要改造Kometan組和Shiranish組底部,基質(zhì)灰?guī)r被熱液改造為連晶、半自形、粗晶白云石，早期張性裂縫中充填鞍形白云石和硬石膏,天青石-鞍形白云石-硬石膏為主要熱液礦物組合。熱液白云巖化作用主要發(fā)生在張性或扭張性斷裂系統(tǒng)的上盤(地塹內(nèi))，具有成層性，在斷裂破碎帶附近的灰?guī)r地層也被熱液改造，熱液活動的主要時期是生長斷層活動期。熱液白云巖化作用對儲層的改造具有復(fù)雜性，在主斷層附近由于發(fā)生過度白云巖化作用，儲層質(zhì)量無明顯改善，而熱液改造適中的層段基質(zhì)孔隙度可提高。同時由于白云巖化作用提高了裂縫發(fā)育密度，進(jìn)而改善了儲層的滲流能力?；趯嵋喊自茙r的這些認(rèn)識，有利于研究區(qū)油藏儲層建模與生產(chǎn)部署。

裂縫；熱液白云巖；成因模式；碳酸鹽巖；白堊系；扎格羅斯盆地

熱液白云巖作為一種特殊的白云石成因類型及其蘊(yùn)藏的巨大資源價值而備受關(guān)注。加拿大西加盆地的泥盆系和密西西比系，加拿大東部密歇根盆地和阿巴拉契亞盆地的奧陶系，美國東北部奧陶系中都有多套含油層系與熱液白云巖有關(guān)，成為目前全球日益增長的勘探熱點。Graham在2006年系統(tǒng)總結(jié)了全球范圍內(nèi)受構(gòu)造控制熱液白云巖儲集體形成的區(qū)域構(gòu)造背景、構(gòu)造控制作用、標(biāo)型礦物、地化特征、共生次序、巖石組構(gòu)、定位時間及對產(chǎn)能的影響[1]。D.Lavoie在2010年報道在魁北克Gaspé半島存在大范圍發(fā)育熱液白云巖化的實例[2]。近年來，國內(nèi)學(xué)者研究了四川盆地、塔里木盆地?zé)嵋喊自茙r的特征、控制因素及識別方法，但國內(nèi)實例主要是受晚期熱液活動影響，分布多局限在破碎帶附近，沿斷裂或裂縫帶分布[3-8]，這些實例中的熱液白云巖不具成層性。伊拉克北部庫爾德地區(qū)A油田發(fā)現(xiàn)的熱液成因白云巖，且具有成層性，對其識別特征、分布范圍、儲層改善等方面進(jìn)行系統(tǒng)深入研究，將有利于油藏建模和儲量計算的準(zhǔn)確性。

1 地質(zhì)背景

A油田位于扎格羅斯盆地疊瓦狀褶皺帶與簡單褶皺帶之間的過渡區(qū)。Taq Taq構(gòu)造是一個簡單的背斜，兩條主要逆斷層出現(xiàn)在褶皺東北和西南兩翼，位于兩逆斷層之間的白堊系油藏顯示為斷塊(圖1),新生界被彎成具有外弧伸展特征的平緩褶皺[9]。A油田主要儲層是白堊系Shiranish、Kometan和Qamchuqa組碳酸鹽巖。Shiranish組由厚約220～350 m，淺灰色-深棕色含有孔蟲瓦克灰?guī)r和顆粒質(zhì)灰?guī)r組成，與泥灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r互層。根據(jù)巖性、電性特征可分為七段(S1—S7)。Shiranish組在A油田為致密灰?guī)r，孔隙度小于2%，裂縫發(fā)育。Kometan組為純灰?guī)r，部分為白云巖(TT-05和TT-08井)，基質(zhì)孔隙度一般小于3%，局部為6%～7%。Qamchuqa組由上部褐色多孔白云巖段、中部白云巖與灰?guī)r互層段和下部白云巖段組成，分成7個小層(圖2)，Qamchuqa上段(Q1—Q3)為160 m左右的的淺棕色微晶白云巖組成，部分顆粒組分被保存,裂縫發(fā)育;中段(Q4—Q5)段灰?guī)r泥灰?guī)r互層段，物性較差；下段為白云巖,最上部約40 m厚的儲層在TT-01井的平均孔隙度為12.75%。

圖1 A油田構(gòu)造位置a)、油藏結(jié)構(gòu)b)[9]及地層綜合柱狀圖c)

圖2 A油田巖石微觀特征鏡下圖版

2 熱液白云巖存在的證據(jù)及分布模式

2.1 巖性分布差異

在A油田，Kometan組是一套灰白色-淺灰色致密、含生物潛穴與有孔蟲的含顆粒泥晶灰?guī)r，發(fā)育成層的縫合線，泥質(zhì)含量少，生物擾動作用以模糊的亞平行到平行潛穴為主，常見叢藻跡和動藻跡，屬中陸棚至外陸棚沉積。該組區(qū)域上分布廣，厚度相對穩(wěn)定[9]。有兩口位于地塹內(nèi)的鉆井(TT-05與TT-08)在Kometan組和S7段下部鉆遇白云巖，且大套地層被白云巖化。從光電吸收截面指數(shù)(PEF)曲線上看，K1到S7中下部的PEF平均值值為2.89，說明該段被白云巖化作用改造了。理論上方解石的PEF值為5.05，白云石的PEF值為3.14[10]，因此利用PEF值識別灰?guī)r和白云巖比較準(zhǔn)確。相鄰兩口井(TT-06與TT-05)的測井曲線特征相似，但巖性差異大。TT-06井Kometan組為灰?guī)r，含浮游有孔蟲(圖2a)；而TT-05井Kometan組被整段白云巖化，無選擇性，晶粒較粗(100～200 μm)，含有浮游有孔蟲幻影(圖2b)。距TT-05井最近(相距580 m)的TT-04井位于地壘上，但靠近斷層，Kometan組主要是灰?guī)r，從Pef曲線上可判斷該組部分層段為白云巖。

2.2 巖石學(xué)證據(jù)

一般準(zhǔn)同生白云巖為粉晶-細(xì)晶白云巖，如TT-06井Q1細(xì)晶-粉晶白云巖，晶體大小為2～10 μm，而經(jīng)過熱液改造的白云巖晶體較粗,可達(dá)100～300 μm(圖2c,d)。從背散射電子成像(圖2e)可以看出，淺灰色為嵌晶硬石膏充填于中間裂縫孔隙中，深灰色為馬鞍狀白云石晶體，陰極發(fā)光圖片上白云石和硬石膏都不發(fā)光(圖2f)。中-粗晶鞍形白云石被視為熱液白云巖的標(biāo)型礦物之一[11-15]。

條帶狀構(gòu)造與角礫狀構(gòu)造是熱液白云巖的典型構(gòu)造[16-17],圖3顯示早期高角度裂縫復(fù)雜充填和多次擴(kuò)大的證據(jù)，也直觀展示了熱液礦物的共生次序。首先是具有一定滲透性的基質(zhì)發(fā)生白云巖化作用，即石灰?guī)r溶解伴隨基質(zhì)白云巖化形成印?；驓埓嬖?guī)r組構(gòu)幻影，在含石膏層也可能形成溶解垮塌角礫巖；進(jìn)而發(fā)生角礫巖化作用，主要在斷層附近，呈棱角狀，是由水力破裂作用造成的；最后是鞍形白云石膠結(jié)，在溶蝕的孔洞和擴(kuò)大裂縫中沉淀晶粒較粗的鞍形白云石和硬石膏。該層位熱液白云巖的共生次序與多數(shù)熱液白云巖實例是一致的。發(fā)育基質(zhì)交代型和孔-縫充填型的鞍形白云石為標(biāo)型特征，在巖心及薄片上可以觀察到共生次序：石灰?guī)r主巖—基質(zhì)白云巖化和交代鞍形白云石—孔(裂)隙充填鞍形白云石—硬石膏。在TT-04井S4段張性裂縫中充填鞍形白云石+天青石組合(圖2g—i)，天青石晶體形成粘結(jié)狀、放射狀團(tuán)塊，顯示為較低干涉色。

2.3 流體包裹體證據(jù)

裂縫中充填鞍形白云石的流體包裹體均一溫度分布在85～105 ℃，代表了鞍形白云石形成時的溫度。K.Thamer在2014年利用petrolMod軟件模擬該區(qū)TT-01井溫度和鏡質(zhì)體反射率(Ro)隨深度變化曲線，結(jié)果顯示Kometan和Shiranish組經(jīng)歷的最高溫度為60 ℃，Ro約為0.5%[18]。顯然形成白云巖的流體溫度高于宿主灰?guī)r周圍的溫度，這是白云巖熱液成因的證據(jù)之一。按照最終熔化溫度計算的流體包裹體的含鹽度是現(xiàn)代海水的3～7倍(圖4)，這是鞍形白云石的另一特征。

2.4 熱液白云巖的定位時間

如何解釋熱液定位過程、流體來源、構(gòu)造背景以及儲集體演化等特征是確定熱液進(jìn)入碳酸鹽巖主體時間的關(guān)鍵。目前多數(shù)研究者利用埋藏史與熱史曲線，結(jié)合閃鋅礦、方解石、螢石放射性測年法，以及磷灰石裂變徑跡的方法得出所發(fā)生的白云巖化作用的時間和埋深[1,13,19]。

圖3 A油田早期高角度裂縫復(fù)雜充填和多次擴(kuò)大顯示熱液礦物的共生次序

圖4 A油田TT-05井裂縫充填鞍形白云石熱液成因證據(jù)

本文通過利用3D地震解釋結(jié)果推測斷層活動時期來確定熱液流動的大致時間范圍。研究區(qū)TT-05井Shiranish組比TT-04井Shiranish組厚108 m，壘-塹結(jié)構(gòu)，發(fā)育生長斷層(圖5)。從Q6—S1等時圖上看，存在沉積厚度的差異和壘塹結(jié)構(gòu)(圖5a)；在K1—S4等時圖上看,相同區(qū)域存在與Q6—S1等時圖相似的特征(圖5b)；Q1—K1等時圖顯示較大范圍的厚度差異，說明該沉積段主要受古高地影響(圖5c)。鉆井解釋該區(qū)S1—S4以及K1—Q1段的厚度相對穩(wěn)定，依此推斷生長斷層活動時期應(yīng)該在K1沉積后，S1沉積之前。從位于地壘的鉆井(TT-04井)與位于地塹鉆井(TT-05井)計算出的生長指數(shù)圖上(圖5d)，可以準(zhǔn)確推測生長斷層的活動時期主要集中在S6—S7沉積期。且在S7段發(fā)現(xiàn)無磨損、非成巖成因的斜長石晶體，解釋為晶屑凝灰?guī)r，揭示該沉積期周邊存在火山活動。白堊紀(jì)中晚期，伊拉克東北部是伸展構(gòu)造環(huán)境，發(fā)育被動陸緣碳酸鹽巖沉積環(huán)境，與區(qū)域構(gòu)造環(huán)境一致。

2.5 熱液流動的優(yōu)先位置及發(fā)育模式

在研究區(qū)北東-南西向地震剖面上，發(fā)現(xiàn)熱液白云巖的上部灰?guī)r層出現(xiàn)凹陷(圖6)。根據(jù)前文分析，凹陷成因主要與生長斷層活動有關(guān)，由于斷層拉張作用導(dǎo)致斷塊塌陷和角礫巖化，在巖層頂部出現(xiàn)線狀凹陷[1,19-20]。目前鉆井揭示Kometan組白云巖主要分布在生長斷層的上盤，即壘-塹結(jié)構(gòu)的地塹內(nèi)及斷層附近。Warren J與陳代釗指出熱液白云巖化作用主要發(fā)生在斷裂系統(tǒng)的上盤，并沿孔滲性相對較好的原巖側(cè)向推進(jìn)。輸導(dǎo)熱液流動的斷裂體系通常為張性或扭張性斷裂，對應(yīng)生長斷層發(fā)育期[3,21]。因此可以推斷該區(qū)熱液白云巖主要發(fā)育在地塹內(nèi)。

圖5 A油田Shiranish組、Kometan組以及Qamchuqa組各段構(gòu)造特征及斷層生長指數(shù)

圖6 A油田凹陷熱液白云巖及Kometan組頂面瞬時頻率切片

Graham R.Davies統(tǒng)計了世界上大量熱液白云巖實例，約80%熱液白云巖作用發(fā)生在早期、淺埋藏階段，基質(zhì)白云石與鞍形白云石基本上是同時期的產(chǎn)物。白云巖化作用的形成機(jī)理為:熱液上升導(dǎo)致裂隙帶內(nèi)流體壓力聚集，大于圍巖孔隙流體壓力，通過水力破裂作用導(dǎo)致斷層擴(kuò)展，而且斷層帶內(nèi)的熱液流體垂直上升，加之早期淺埋藏階段Kometan組地層壓實作用不強(qiáng)，巖石具有一定孔滲性，上升的大部分熱液在頂部受阻情況下在因生長斷層形成的凹陷中滲透、聚集和循環(huán)，與具有滲透性的灰?guī)r發(fā)生白云巖化作用，因此在斷層上盤(凹陷區(qū))的白云巖化更為廣泛。熱液改造白云石也具有成層性，同時熱液沿斷裂帶向上，在地壘上的kometan組部分層段(圖5中TT-04井)及上部S4段的早期張性裂縫中仍觀察到受到熱液改造的鞍形白云石充填物(圖2g)。因此可以通過凹陷分布范圍的預(yù)測來估計熱液白云巖發(fā)育的范圍，主要利用S4-K1的等時圖或等厚圖預(yù)測熱液白云巖的發(fā)育范圍，即厚度增大的區(qū)域代表生長斷層斷距較大,也就是熱液活動強(qiáng)烈的區(qū)域(圖5b)。

同時也可以采用對巖性較為敏感的地震屬性來確定，如用Kometan頂部瞬時頻率時間切片來圈定熱液白云巖發(fā)育范圍(圖6b)，瞬時頻率屬性能夠反映組成地層的巖性變化。Kometan組在本區(qū)主要為灰?guī)r，局部發(fā)育的熱液白云巖在以灰?guī)r為背景的瞬時頻率圖上顯示為異常區(qū)。在研究區(qū)地壘東側(cè)的地塹內(nèi)已有兩口井驗證熱液白云巖發(fā)育，利用等厚圖和瞬時頻率預(yù)測在地壘西側(cè)也存在一個地塹且斷距較大的區(qū)域發(fā)育熱液白云巖(圖6b)，本區(qū)新鉆井(TT-20)已驗證Kometan組為白云巖，而在同一地塹的TT-15井的Kometan組則為灰?guī)r。

3 熱液改造對儲集體的意義

對本區(qū)而言，熱液白云巖化作用對儲集體改造主要體現(xiàn)在兩個方面，一是基質(zhì)孔隙度是否提高，二是巖性的變化(從灰?guī)r變?yōu)榘自茙r)將導(dǎo)致裂縫發(fā)育密度的改變。

3.1 對基質(zhì)孔隙的改造

Weyl提出白云巖化作用可以提高孔隙度，理論上，文石和方解石的摩爾體積比白云石大8%和13%，白云巖化作用可以使孔隙度提高，但有兩個前提，一是沒有外來成分造成白云石的沉淀，二是沒有發(fā)生隨后的壓實作用[22-23]，這在地質(zhì)時期是很少發(fā)生的。

測井解釋TT-04井Kometan組部分層段基質(zhì)孔隙度較高，且與PEF曲線有較好的對應(yīng)關(guān)系。PEF值低的層段，基質(zhì)孔隙度高，即部分被熱液白云巖化作用改造的層段基質(zhì)孔隙度增大，該井位于地壘且緊靠主斷層。考慮到該段裂縫發(fā)育，聲波曲線的波動和增幅會造成孔隙度計算偏大[24-25]，但基質(zhì)孔隙度依然很高，測井解釋孔隙度均值為10%。而該井未被熱液改造的灰?guī)r的孔隙度為2%。TT-06井Kometan組，由于該井未受熱液改造，整體為灰?guī)r地層，深淺雙側(cè)向電阻率曲線顯示為正異常，表明該組裂縫發(fā)育，但測井解釋和巖心測試均表明該段孔隙度較低(孔隙度平均值為2%～3%)，基質(zhì)致密。TT-05井和TT-08井的S7—K1完全被白云巖化作用改造，部分層段的孔隙度增大(圖7)。TT-05井的Kometan組基質(zhì)孔隙發(fā)育段厚度較薄，且層數(shù)較少；TT-08井K1—S7下段也全部被白云巖化，但基質(zhì)孔隙度發(fā)育段相對于TT-05井較多，原因是TT-05井的Kometan組更靠近主生長斷層，位于地塹內(nèi)，熱液流動活躍，被熱液白云巖化作用改造強(qiáng)烈，基質(zhì)被過度白云巖化。圖2d顯示白云石晶體較粗，呈嵌晶狀分布，孔隙多被充填。這些現(xiàn)象說明熱液白云巖化作用既可能改善也可能降低儲層的質(zhì)量，取決于主巖的性質(zhì)、流體成分和相對于構(gòu)造的位置。上行流體的流動速度、斷層間距等因素影響熱液白云巖化的程度[26]，在該區(qū)體現(xiàn)的較為明顯。

3.2 對裂縫密度的影響

區(qū)域上Shiranish組(S1—S7)含泥灰?guī)r，Kometan組(K1—K2)是泥質(zhì)含量較低的含浮游有孔蟲的純灰?guī)r。因此，局部Kometan組和S7是白云巖的層段均被熱液白云巖化作用改造，巖心統(tǒng)計表明白云巖層裂縫發(fā)育頻率是灰?guī)r的4～6倍(圖8)。經(jīng)過熱液白云巖化作用改造區(qū)域的裂縫密度高于同層灰?guī)r的裂縫密度，圖7顯示TT-06井的Kometan組石灰?guī)r的裂縫密度明顯低于TT-08井Kometan組熱液改造白云巖的裂縫發(fā)育密度。因此儲層白云巖化作用之后由于構(gòu)造變形產(chǎn)生的張開縫的發(fā)育程度是提高油藏產(chǎn)量和采收率的關(guān)鍵因素[1,27]，同時對裂縫建模參數(shù)選取及儲量計算具有指導(dǎo)意義。

4 結(jié)論

1) 通過區(qū)域地質(zhì)背景認(rèn)識、巖石學(xué)特征、熱液礦物組合、地震、測井資料解釋及與國外相關(guān)實例對比,可以甄別和預(yù)測熱液白云巖作用形成時間及發(fā)育范圍。

2) 熱液白云巖化作用由兩個主要事件組成，初始交代作用和次生充填作用。斑馬狀、角礫狀結(jié)構(gòu)較為常見，這些特征表現(xiàn)為毫米級交代白云石層、充填層的重復(fù)疊置、局部孔洞發(fā)育及后期方解石充填。大量粗晶、晶面彎曲、鞍形白云石是標(biāo)型礦物。

圖8 白云巖和灰?guī)r段裂縫密度分布特征

3) 熱液改造事件多發(fā)生在構(gòu)造拉張期，正斷層發(fā)育，如被改造層段處于在早成巖、淺埋藏期，熱液改造白云巖體具有成層性，同時也沿斷裂帶分布；如果熱液活動發(fā)生在成巖晚期，熱液白云巖多呈不規(guī)則狀沿斷裂帶分布。

4) 熱液白云巖化作用既可改善也可降低儲層的質(zhì)量，取決于主巖的性質(zhì)、流體成分和相對構(gòu)造位置，上行流體的流動速度、斷層間距等因素影響熱液白云巖化的程度。適度熱液改造可提高基質(zhì)儲層的孔滲性，過度白云巖化作用則破壞儲集體。

致謝：本文資料來源于中國石化國際石油勘探開發(fā)有限公司，感謝李衛(wèi)忠和Chris Garland給予的指導(dǎo)和幫助！

[1] Davies G R.Smith B S Jr.structurally controlled hydrothermal dolomite reservoir facies:an overview[J].AAPG Bulletin,2006,90(11):1641-1690.

[2] Lavoie D,Chi G,Urbatsch M,et al.Massive dolomitization of a pinnacle reef in the Lower Devonian West Point Formation(Gaspe Peninsula,Quebec):An extreme case of hydrothermal dolomitization through fault-focused circulation of magmatic fluids[J].AAPG Bulletin,2010,94(4):513-531.

[3] 陳代釗.構(gòu)造-熱液白云巖化作用與白云巖儲層[J].石油與天然氣地質(zhì),2008,29(5):614-622. Chen Daizhao.Structure-controlled hydrothermal dolomitization and hydrothermal dolomite reservoirs[J].Oil & Gas Geology,2008,29(5):614-622.

[4] 呂修祥,楊寧,解啟來,等.塔中地區(qū)深部流體對碳酸鹽巖儲層的改造作用[J].石油與天然氣地質(zhì),2005,26(3):284-289,296. Lv Xiuxiang,Yang Ning,Xie Qilai,et al.Carbonate reservoirs transformed by deep fluid in Tazhong area[J].Oil & Gas Geology,2005,26(3):284-289,296.

[5] 陳軒,趙文智,張利萍,等.川中地區(qū)中二疊統(tǒng)構(gòu)造熱液白云巖的發(fā)現(xiàn)及其勘探意義[J].石油學(xué)報,2012,33(4):562-569. Chen Xuan,Zhao Wenzhi,Zhang Liping,et al.Discovery and exploration significance of structure-controlled hydrothermal dolomites in the middle Permian of the central Sichuan Basin[J].Acta Petrolei Sinica,2012,33(4):562-569.

[6] 宋光永,劉樹根,黃文明,等.川東南丁山-林灘場構(gòu)造燈影組熱液白云巖特征[J].成都理工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2009,36(6):706-715. Song Guangyong,Liu Shugen,Huang Wenming,et al.Characteristics of hydrothermal dolomite of Upper Sinian Dengying Formation in the Dingshan-Lintanchang structural zone,Sichuan Basin,China[J].Journal of Chengdu University of Technology(Science & Technology Edition),2009,36(6):706-715.

[7] 劉樹根,黃文明,陳翠華,等.四川盆地震旦系-古生界熱液作用及其成藏成礦效應(yīng)初探[J].礦物巖石,2008,28(3):41-50. Liu Shugen,Huang Wenming,Chen Cuihua,et al.Primary study on hydrothermal fluids activities and their effectiveness on petroleum and mineral accumulation of simian system-palaeozoic in Sichan Basin[J].Journal of Mineralogy and Petrology,2008,28(3):41- 50.

[8] 焦存禮,何治亮,邢秀娟,等.塔里木盆地構(gòu)造熱液白云巖及其儲層意義[J].巖石學(xué)報,2011,27(1):277-284. Jiao Cunli,He Zhiliang,Xing Xiujuan,et al.Tectonic hydrothermal dolomite and its significance of reservoirs in Tarim Basin[J].Acta Petrologica Sinica,2011,27(1):277-284.

[9] Garland C R,Abalioglu I,Akca L.Appraisal and development of the Taq Taq field,Kurdistan region,Iraq[J].Petroleum Geology Conference series,2010,7:801-810.

[10] 趙良孝,補(bǔ)勇.碳酸鹽巖儲層測井評價技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1994. Zhao Liangxiao,Bu Yong.Logging evaluation technology of carbonate reservoir[M].Beijing:Petroleum Industy Press,1994.

[11] 趙闖,于炳松,張聰,等.塔中地區(qū)與熱液有關(guān)白云巖的形成機(jī)理探討[J].巖石礦物學(xué)雜志,2012,31(2):164-172. Zhao Chuang,Yu Bingsong,Zhang Cong,et al.A discussion on the formation mechanism of dolomite associated with hydrothermal solution in Tazhong area[J].Acta Petrologica Et Mineralogica,2012,31(2):164-172.

[12] Warren J.Dolomite:occurrence,evolution and economically important associations[J].Earth-Science Reviews,2000,52(1/3):1-81.

[13] Lonnee J,Machel H G.Pervasive dolomitization with subsequent hydrothermal alteration in the Clarke Lake gas field,Middle Devonian Slave Point Formation,British Columbia,Canada[J].AAPG Bulletin,2006,90(11):1739-1761.

[14] Qing,H.R,and E.W.Mountjoy,Formation of coarsely crystalline,hydrothermal dolomite reservoirs in the Presqu’ile barrier,WesternCanada sedimentary basin[J].AAPG Bulletin,994，v.78,p.55-77.

[15] Hans-G H.Machel,saddle dolomite as a by-product of chemical compaction and thermochemical sulfate reduction[J].Geology,1987,15(10):936-940.

[16] David A.Barnes1,Thomas M.Parris2,and G.Michael Grammer.Hydrothermal Dolomitization of Fluid Reservoirs in the Michigan Basin,USA 2008，oral presentation at AAPG Annual Convention,San Antonio,Texas,April 20-23.

[17] I.Al-Aasma.J.Lonneeb,J.Clarkec，Multiple fluid flow events and the formation of saddle dolomite:Examples from Middle Devonian carbonates of the Western Canada Sedimentary Basin[J].Journal of Geochemical Exploration,2000，69,11-15.

[18] Thamer K.Al-Ameri & Ahmed A.Hydrocarbon potential of the Sargelu Formation,North Iraq[J].Arab J Geosci(2014)7:987-1000.

[19] Luczaj J A,Harrison I W,Williams N S.Fractured hydrothermal dolomite reservoirs in the Devonian Dundee Formation of the central Michigan Basin[J].AAPG Bulletin,2006,90(11):1787-1801.

[20] DAVIES G R.Hydrothermal(thermobaric)dolomite and leached limestone reservoirs：general principles genetic connections,and economic significance in Canada[C].Annual Meeting Expanded Abstracts.AAPG Bulletin,2004: 32.

[21] Smith J.Origin and reservoir characteristics of Upper Ordovician Trenton-Black River hydrothermal dolomite reservoirs in New York[J].AAPG Bulletin,2006,90(11):1691-1718.

[22] Weyl,P.K.,Porosity through dolomitization:Conservation of mass requirements[J].Sediment.Petrol.1960,30,85-90.

[23] Sun S Q.Dolomite reservoirs: porosity evolution and reservoir characteristics.AAPG Bulletin.1995.79:186-204.[J].AAPG Bulletin,1995,79(2):186-204.

[24] 李國平,王青,趙新民.復(fù)雜儲集空間儲層測井解釋方法研究[J].油氣地質(zhì)與采收率,2003,10(2):6-8. Li Guoping,Wang Qing,Zhao Xinmin.Study on logging interpretation method for complex accumulated space reservoir[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2003,10(2):6-8.

[25] 范曉敏,李舟波.裂縫性碳酸鹽巖儲層聲波時差曲線的波動和增幅分析[J].吉林大學(xué)學(xué)報:地球科學(xué)版,2007,37(1):168-173. Fan Xiaomin,Li Zhoubo.Analysis of fluctuation and amplitude increase in sonic Logs caused by fractures in carbonate rocks[J].Journal of Jilin University(Earth Science Edition),2007,37(1):168-173.

[26] 舒曉輝,張軍濤,李國蓉,等.四川盆地北部棲霞組-茅口組熱液白云巖特征與成因[J].石油與天然氣地質(zhì),2012,33(3):442-448,458. Shu Xiaohui,Zhang Juntao,Li Guorong,et al.Characteristics and Genesis of hydrothermal dolomites of Qixia and Maokou Formations in northern Sichuan Basin[J].Oil & Gas Geology,2012,33(3):442-448,458.

[27] 鄭劍鋒,沈安江,潘文慶,等.塔里木盆地下古生界熱液白云巖儲層的主控因素及識別特征[J].海相油氣地質(zhì),2011,16(4):47-56. Zheng Jianfeng,Shen Anjiang,Pan Wenqing,et al.Key controlling factors and identification characteristics of lower paleozoic hydrothermal dolostone reservoirs in tarim basin[J].Marine Origin Petroleum Geology,2011,16(4):47-56.

[28] 蔣小瓊，管宏林，鄭和榮，等.四川盆地普光氣田飛仙關(guān)組白云巖儲層成因探討[J].石油實驗地質(zhì)，2014，36(3)：332-336. Jiang Xiaoqiong,Guan Honglin,Zheng Herong,et al.Discussion on origin of dolomite reservoirs in Feixianguan Formation,Puguang Gas Field,Sichuan Basin[J].Petroleum Geology & Experiment,2014,36(3):332-336.

[29] 江青春，胡素云，汪澤成，等.四川盆地中二疊統(tǒng)中-粗晶白云巖成因[J].石油與天然氣地質(zhì)，2014，35(4)：503-510. Jiang Qingchun,Hu Suyun,Wang Zecheng,et al.Genesis of medium-macro-crystalline dolomite in the Middle Permian of Sichuan Basin[J].Oil & Gas Geology,2014,35(4):503-510.

[30] 鄭興平，劉永福，張杰，等.塔里木盆地塔中隆起北坡鷹山組白云巖儲層特征與成因[J].石油實驗地質(zhì)，213，35(2)：157-161. Zheng Xingping,Liu Yongfu,Zhang Jie,et al.Characteristics and origin of dolomite reservoirs in Lower Ordovician Yingshan Formation,northern slope of Tazhong uplift,Tarim Basin[J].Petroleum Geology & Experiment,2013,35(2):157-161.

[31] 黃擎宇，張哨楠，葉寧，等.玉北地區(qū)下奧陶統(tǒng)白云巖巖石學(xué)、地球化學(xué)特征及成因[J].石油與天然氣地質(zhì)，2014，35(3)：391-400. Huang Qingyu,Zhang Shaonan,Ye Ning,et al.Petrologic,geochemical characteristics and origin of the Lower Ordovician dolomite in Yubei area[J].Oil & Gas Geology,2014,35(3):391-400.

(編輯 董 立)

A study on the genetic model of hydrothermal dolomitization in Taq Taq oilfield,Kurdistan region,Iraq—taking oilfield A in the Cretaceous in Zagros Basin as an example

Zhang Tao,Su Yushan,She Gang,Ahemaitijiang,Zhang Demin

(Exploration&ProductionResearchInstitute,SINOPEC,Beijing10083)

Based on core petrographic description,fracture statistics,comprehensive interpretation of seismic and logging data,analogues with other confirmed examples,this paper analyzed the identification marks,development timing,genetic model and distribution of the hydrothermal dolomitization and its alteration on the reservoir quality,so as to analyze the abnormal distribution of dolomite in the Kometan Formation of the Cretaceous oilfield A in Zagros Basin.The most part of Kometan Formation and the lower part of the Shiranish Formation in two wells were altered by hydrothermal dolomitization.The matrix limestone there was replaced by hydrothermal flow with the crystal intergrowth,half automorphic,and coarse grain dolomite.Early extensional fractures were filled with saddle dolomite and anhydrite.Celestine-saddle dolomite-anhydrite is the main hydrothermal mineral assemblage and can be used to identify the hydrothermal origin.The hydrothermal dolomitization preferentially flow upwards along the extensional and transtensional fault systems,where dolomitization mainly occurs on the hanging walls(graben)and extends laterally in the porous and permeable layers.In this case,the geometry of altered rocks was with stratification,the limestone strata near the fractured zone were also altered by hydrothermal dolomitization which display great irregularity. The alteration of hydrothermal dolomitization on reservoir is complicated.The dolostone formed along the main fault has lower matrix porosity than dolomite a little far from main faults,because over-dolomitization usually happened in the position with more active hydrothermal fluid flow.Local reservoir quality is obviously improved with matrix porosity of about 6%.The dolomite is generally more fractured than the limestone,so dolomitization has greatly increased the fracture density and improve the flow capacity of the reservoir.This study is significant for reservoir modeling and production strategies.

fracture,hydrothermal dolomitization,genetic model,carbonate,Cretaceous,Zagros Basin

2014-12-24;

2015-05-04。

張濤(1973—)，男，高級工程師，碳酸鹽巖沉積。E-mail:zhangtao1973.syky@sinopec.com。

國家科技重大專項(2011ZX05031-002)。

0253-9985(2015)03-0393-09

10.11743/ogg20150307

TE122.1

A