賈春明，姚衛(wèi)江，余海濤，關(guān)鍵，況昊，于景維，于美琪，陳楷睿

(1.中國(guó)石油新疆油田分公司 勘探開發(fā)研究院，新疆 烏魯木齊830014；2.重慶科技學(xué)院 石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 401331；3.中國(guó)石油大學(xué)(北京)克拉瑪依校區(qū)，新疆 克拉瑪依 834000)

0 引 言

近幾年，基于良好的成藏條件分析，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣瑪湖凹陷的百口泉組(T1b)砂巖和礫巖大面積巖性油藏獲得整體突破，瑪湖西斜坡形成百里油區(qū)，瑪東斜坡形成億噸級(jí)儲(chǔ)量區(qū)，落實(shí)三級(jí)儲(chǔ)量3.1億t，瑪中平臺(tái)(瑪中4井)百口泉組也同樣獲得突破[1-8]。位于瑪湖凹陷西南部的重要油氣產(chǎn)區(qū)——紅車拐地區(qū)(紅車斷裂帶、車排子凸起、中拐凸起和沙灣凹陷)在百口泉組油氣勘探不太順利，僅在三疊系克拉瑪依組(T2k)和白堿灘組(T3b)發(fā)現(xiàn)多個(gè)油氣藏[9-14]。2018年新疆油田公司針對(duì)紅車拐地區(qū)百口泉組部署沙探1井，獲得油氣重大突破，壓裂后最高日產(chǎn)油量達(dá)4.62 t，揭示百口泉組存在規(guī)模巖性油藏，值得進(jìn)一步探索。前人針對(duì)三疊系沉積以及成藏方面進(jìn)行較多研究，認(rèn)為百口泉組發(fā)育沖積扇-扇三角洲沉積，砂體展布范圍較大，具備大規(guī)模巖性油氣成藏條件[11-12]。由于前期相關(guān)測(cè)試分析資料較少，前人以組為單位，對(duì)百口泉組的儲(chǔ)層特征進(jìn)行分析[12]，未有進(jìn)行更細(xì)致研究。因此，對(duì)于百口泉組基礎(chǔ)工作，特別是儲(chǔ)層特征及控制因素需要重新研究和整理。本文以紅車拐地區(qū)三疊系百口泉組儲(chǔ)層為研究對(duì)象，在遍布研究區(qū)的6口重點(diǎn)井112 m巖心觀察的基礎(chǔ)上，結(jié)合100余張薄片(普通、鑄體以及熒光)、掃描電鏡、高壓壓汞等大量分析測(cè)試資料，對(duì)于百口泉組儲(chǔ)層特征以及控制因素進(jìn)行詳細(xì)分析，有利于優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)以期為研究區(qū)百口泉組油氣進(jìn)一步突破提供理論指導(dǎo)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

紅車拐地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，地處克拉瑪依市和沙灣縣，面積約3 000 km2(圖1)。早三疊世構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)烈，沉積物直接覆蓋于區(qū)內(nèi)兩個(gè)凸起之上，其厚度在車排子?xùn)|部斜坡帶最大[13]。前人將研究區(qū)構(gòu)造演化分成4期：初始發(fā)育(C3-P) 、持續(xù)隆升(T-J) 、穩(wěn)定埋深(K-E) 和局部伸展掀斜階段[15]。由于受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造[15-17]，區(qū)內(nèi)構(gòu)造環(huán)境較為復(fù)雜，存在較多大型不整合以及斷裂構(gòu)造。通過(guò)前人對(duì)研究區(qū)烴源巖的相關(guān)研究[11]，發(fā)現(xiàn)三疊紀(jì)末油氣充注同大型不整合以及斷裂形成期匹配，沿古構(gòu)造及上傾方向是發(fā)現(xiàn)大目標(biāo)的有利條帶，因此，三疊系具有良好的成藏條件。

圖1 紅車拐地區(qū)位置、百口泉組二段沉積相平面圖以及中佳1井綜合柱狀圖

研究區(qū)三疊系包括上三疊統(tǒng)百口泉組、中三疊統(tǒng)克拉瑪依組以及上三疊統(tǒng)白堿灘組，本次重點(diǎn)關(guān)注埋深3 000 m以下的上三疊統(tǒng)百口泉組。百口泉組自下而上分為百一段(T1b1)、百二段(T1b2)和百三段(T1b3)，由于早三疊世初期，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較強(qiáng)[15-17]，百一段沉積物大部分被剝蝕，尤其在研究區(qū)西部，百口泉組多為百二段和百三段沉積，本文巖心全部來(lái)自于百二段與百三段。百二段為大套砂巖和礫巖互層，百三段主要為大套泥巖中夾薄層砂巖。通過(guò)對(duì)儲(chǔ)集巖石統(tǒng)計(jì)分類(圖2(a)～(c))，發(fā)現(xiàn)紅車拐地區(qū)百口泉組儲(chǔ)集巖主要為礫巖，其次為砂巖。其中礫巖(占65%)包括中巖屑礫巖和小巖屑礫巖，砂巖(占33%)包括不等粒砂巖、中砂巖和細(xì)砂巖。百二段接近80%為礫巖，以中巖屑礫巖為主，砂巖以細(xì)砂巖為主；百三段32%左右為礫巖，全部為小巖屑礫巖，砂巖占68%，以中砂巖和不等粒砂巖為主。

2 儲(chǔ)層特征

2.1 巖石學(xué)特征

2.1.1 礫巖

對(duì)研究區(qū)6口重點(diǎn)井巖心進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)百口泉組的礫巖主要包括小巖屑礫巖、中巖屑礫巖，百三段小巖屑礫巖比較發(fā)育(圖2(d))，百二段以中巖屑礫巖較常見(圖2(e))。

圖2 研究區(qū)百口泉組巖石類型Fig.2 Rock types of Baikouquan formation in study area

基于薄片分析，百二段中巖屑礫巖中石英相對(duì)體積分?jǐn)?shù)占1.6%～5.2%，平均3%；長(zhǎng)石相對(duì)體積分?jǐn)?shù)占1.2%～3.4%，平均2%；巖屑相對(duì)體積分?jǐn)?shù)占93%～98%，平均95%。礫巖中礫石大小不一，有些達(dá)8 cm以上，大多數(shù)灰綠色，磨圓常為次圓狀-次棱角，分選整體較差，礫石成分以凝灰?guī)r為主。礫巖中填隙物體積分?jǐn)?shù)3.2%～7.7%，平均5%，多為顆粒支撐，主要為中砂巖和細(xì)砂巖，少見泥巖填隙物為主的礫巖。

百三段巖屑礫巖中石英相對(duì)體積分?jǐn)?shù)6.2%～17.6%，平均13.7%；長(zhǎng)石相對(duì)體積分?jǐn)?shù)6.3%～12.4%，平均9.1%；巖屑相對(duì)體積分?jǐn)?shù)93%～98%，平均77.2%。礫巖大多數(shù)呈灰色，礫石磨圓度較好，常常為次圓狀，分選要好于百二段礫巖，礫石成分以霏細(xì)巖為主。礫巖填隙物體積分?jǐn)?shù)為6.8%～10.1%，平均7.5%，整體為顆粒支撐，填隙物多為細(xì)砂巖和粉砂巖，未見泥巖支撐礫巖。

2.1.2 砂巖

根據(jù)百口泉組砂巖樣品的碎屑成分含量統(tǒng)計(jì)(圖2(f))，研究區(qū)百口泉組巖石類型主要為巖屑砂巖，百二段和三段儲(chǔ)層砂巖的巖石類型相差不大。

基于薄片分析，發(fā)現(xiàn)百二段巖屑砂巖中石英占3%～10%，平均5.25%，其體積分?jǐn)?shù)大于百二段，主要為單晶石英組成；巖屑占89%～94%，平均92.75%。巖屑成分主要以凝灰?guī)r巖屑為主，泥巖次之。另外百二段巖屑砂巖中雜基體積分?jǐn)?shù)分布在1%～7%間，平均4.3%，雜基主要由泥級(jí)礦物組成。膠結(jié)物的體積分?jǐn)?shù)最大為10.6%，平均6.67%，礦物成分以方解石為主，其次為高嶺石、濁沸石以及硅質(zhì)礦物(表1)。磨圓度以次棱狀為主，分選一般，碎屑普遍具顆粒支撐，砂巖顆粒間多為點(diǎn)接觸，膠結(jié)類型以接觸性膠結(jié)為主，其次為壓嵌型和壓嵌-孔隙型。

百三段巖屑砂巖中石英相對(duì)體積分?jǐn)?shù)占比為4.9%～36%，平均15%，石英主要由單晶石英組成，大多數(shù)單晶石英來(lái)自于巖漿巖，在儲(chǔ)集砂巖中次生加大邊的石英少見；巖屑相對(duì)體積分?jǐn)?shù)75%～80%，平均77.5%，巖屑成分主要以霏細(xì)巖巖屑為主，蝕變巖次之，泥巖體積分?jǐn)?shù)最少；長(zhǎng)石相對(duì)體積分?jǐn)?shù)比為4.9%～18%，平均7.5%。巖屑成分主要以霏細(xì)巖巖屑為主，蝕變巖次之，泥巖體積分?jǐn)?shù)最少。百三段巖屑砂巖雜基體積分?jǐn)?shù)為1%～8%，平均4.25%。所含雜基主要由泥級(jí)礦物組成。膠結(jié)物的體積分?jǐn)?shù)最大為14%，平均9.95%，礦物成分主要為方解石，高嶺石次之，另有少量濁沸石和硅質(zhì)礦物(表1)。砂巖磨圓度以次棱-次圓狀為主，分選較好，百三段結(jié)構(gòu)成熟度要好于百二段。碎屑普遍具顆粒支撐，砂巖顆粒間多為點(diǎn)-線接觸，膠結(jié)類型主要為接觸性膠結(jié)，其次為壓嵌型和壓嵌-孔隙型。

表1 研究區(qū)百口泉組砂巖填隙物以及巖屑體積分?jǐn)?shù)

2.2 儲(chǔ)集特征

2.2.1 物性特征

儲(chǔ)層物性是決定儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能及產(chǎn)能的主要因素[18-20]，研究百口泉組試油井位較少，結(jié)合區(qū)內(nèi)儲(chǔ)層含油性與物性交匯圖(圖3(a))，發(fā)現(xiàn)百口泉組含油性明顯受到儲(chǔ)層物性控制。

根據(jù)66個(gè)物性數(shù)據(jù)顯示，百口泉組儲(chǔ)層孔隙度分布在4.4%～16.69%間，平均10.37%；滲透率0.15×10-3～142×10-3μm2，平均為6.85×10-3μm2，整體表現(xiàn)為低孔低滲儲(chǔ)層。其中百二段儲(chǔ)層孔隙度4.4%～16.69%，平均為9.23%；滲透率0.15×10-3～142×10-3μm2，平均9.11×10-3μm2，表現(xiàn)為低孔低滲儲(chǔ)層，局部為低孔中高滲儲(chǔ)層。百三段儲(chǔ)層孔隙度4.6%～16.53%，平均12.66%；滲透率0.15×10-3～2.9×10-3μm2，平均0.8×10-3μm2，表現(xiàn)為低孔特低滲儲(chǔ)層。相比而言，百二段儲(chǔ)層物性整體要好于百三段的。

儲(chǔ)集巖的孔隙度與滲透率的相關(guān)性在一定程度上可以反映儲(chǔ)層物性特征[21-23]。對(duì)于碎屑巖儲(chǔ)層，滲透率隨著有效孔隙度增加而有規(guī)律地增加，反映碎屑巖儲(chǔ)層物性主要受沉積作用影響[18-23]。從孔隙度和物性交匯圖可發(fā)現(xiàn)，百口泉組孔隙度和滲透率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系(圖3(b))，即隨著孔隙度增加，滲透率逐漸降低。反映百口泉組砂巖和礫巖隨著埋藏深度增加，成巖環(huán)境發(fā)生較大變化，砂巖和礫巖受成巖作用的改造十分強(qiáng)烈，導(dǎo)致孔滲關(guān)系復(fù)雜。具體而言，百二段孔滲呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系，百三段孔滲呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系(圖3(c)～(d))，因此可知，百三段儲(chǔ)集性能主要受到沉積作用影響，百二段儲(chǔ)集性能除受到沉積作用影響，結(jié)合薄片認(rèn)為受到構(gòu)造作用影響較大(下文論述)。

圖3 研究區(qū)百口泉組儲(chǔ)層物性特征

2.2.2 孔隙結(jié)構(gòu)特征

儲(chǔ)層的孔隙結(jié)構(gòu)是控制孔隙儲(chǔ)、滲性的基本要素，也是進(jìn)行儲(chǔ)層研究的重要內(nèi)容之一，孔隙結(jié)構(gòu)主要根據(jù)壓汞曲線的形態(tài)和定量參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)[24]。

從百口泉組高壓壓汞典型曲線圖可以發(fā)現(xiàn)(圖3(e)～(f))，百二段排驅(qū)壓力并不一致，一種類型為高的排驅(qū)壓力曲線，顯示含汞飽和度較低，進(jìn)汞曲線呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)，反映孔隙結(jié)構(gòu)差異不大，同時(shí)退汞效率不高，反映細(xì)小喉道不利于孔隙內(nèi)部流體的運(yùn)移，這種類型壓汞曲線在百三段最為常見；另一種類型為較低的排驅(qū)壓力，顯示含汞飽和度相對(duì)較高，汞飽和度隨著排驅(qū)壓力的增高而增大，反映孔隙結(jié)構(gòu)差異較大，同時(shí)退汞效率極低，反映極細(xì)喉道嚴(yán)重阻擋孔隙內(nèi)部流體的運(yùn)移。百三段孔隙結(jié)構(gòu)相對(duì)百二段較為均勻。

根據(jù)10口井壓汞試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)百口泉組最大孔喉半徑平均為3.41 μm，平均毛管半徑為0.83 μm，排驅(qū)壓力平均為1.1 MPa，中值壓力平均為3.92 MPa，反映儲(chǔ)層喉道較細(xì)?？缀淼姆诌x系數(shù)平均為2.19，反映儲(chǔ)層孔隙大小分布不太均勻[24]。具體來(lái)看，百二段平均排驅(qū)壓力平均為1.37 MPa，百三段平均排驅(qū)壓力為0.6 MPa，百三段均壓比百二段排驅(qū)壓力要低。百二段飽和度中值壓力平均為5.51 MPa，百三段飽和度中值壓力平均為3.09 MPa，百三段比百二段飽和度中值壓力要低，表明百三段比百二段滲濾性能要好。百二段中值半徑平均值為0.02 μm，百三段中值半徑平均值為0.3 μm，表明百三段儲(chǔ)層喉道較百二段的偏粗。百二段分選系數(shù)為1.77～3.56，平均2.55，百三段分選系數(shù)為1.48～1.97，平均1.68，發(fā)現(xiàn)百三段儲(chǔ)層較百二段砂巖和礫巖儲(chǔ)層孔隙大小分布更均勻，也表現(xiàn)出百二段儲(chǔ)層微觀非均質(zhì)性較強(qiáng)[18,24-25]。另外，百二段變異系數(shù)平均值為0.22，百三段變異系數(shù)平均值為0.14，百二段比百三段具有更高的變異系數(shù)，整體反映出百二段孔隙結(jié)構(gòu)變化程度較大。由于構(gòu)造作用產(chǎn)生的異常壓力以及裂縫對(duì)百二段儲(chǔ)層物性改善影響較大，雖然百三段孔隙結(jié)構(gòu)的分布比百二段要均勻，但是整體表現(xiàn)出普遍的低孔低滲特征；百二段非均質(zhì)性非常強(qiáng)，儲(chǔ)層除了表現(xiàn)出低孔低滲-特低滲的特征，局部?jī)?chǔ)層物性達(dá)到低孔中滲甚至中孔高滲的特征。

2.2.3 儲(chǔ)集空間特征

隨著埋藏深度增加，受沉積以及成巖作用影響，儲(chǔ)集巖的儲(chǔ)集空間類型也不斷發(fā)生變化[26-28]。對(duì)研究區(qū)百口泉組100余片薄片照片進(jìn)行觀察與統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)集空間主要包括原生粒間孔、次生溶孔和微裂縫，以原生粒間孔為主(圖4(a))。原生粒間孔在百二段和百三段儲(chǔ)層都有發(fā)育，其形態(tài)多樣，大都呈顆粒之間的多邊形孔(圖4(b))。在埋深達(dá)到3 000～5 000 m，原生孔隙的大量保存推測(cè)同異常壓力以及黏土礦物的膠結(jié)有關(guān)系[29-34]。次生溶孔在百二段發(fā)育較廣泛，包括粒內(nèi)溶孔和粒間溶孔。粒內(nèi)溶孔常見長(zhǎng)石溶孔，長(zhǎng)石溶孔多具方向性，主要沿解理方向發(fā)育。粒間溶孔主要為長(zhǎng)石顆粒和粒間方解石、沸石等膠結(jié)物被溶蝕后形成的溶孔(圖4(c))，其邊緣呈鋸齒狀或港灣狀。微裂縫在百二段儲(chǔ)層中較為常見(圖4(d))，根據(jù)裂縫不同數(shù)量及形態(tài)，推測(cè)成因有所不同。裂縫數(shù)量較多，形態(tài)較粗，推測(cè)為構(gòu)造裂縫，充填石英主要是因?yàn)榛鹕綆r巖屑的溶蝕所釋放的二氧化硅聚集，該類型所占比例為20%～30%；有的裂縫較細(xì)，主要沿顆粒邊緣，推測(cè)是受到酸性流體的溶蝕所形成的有效裂縫，屬于成巖裂縫，該類型所占比例為10%左右。

圖4 研究區(qū)百口泉組儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間特征

3 儲(chǔ)層控制因素

儲(chǔ)層物性受多種因素控制[18-23]，通過(guò)前文所述，認(rèn)為沉積、成巖以及構(gòu)造作用是儲(chǔ)層物性主要控制因素。

3.1 沉積作用

3.1.1 沉積微相

研究區(qū)百口泉組儲(chǔ)集砂體的沉積環(huán)境主要為扇三角洲體系，沉積微相多樣，包括碎屑流、水下碎屑流、分流河道、水下分流河道等，根據(jù)取心以及物性資料發(fā)現(xiàn)，水下分流河道環(huán)境下儲(chǔ)層儲(chǔ)集物性最好，其次為分流河道砂體，碎屑流以及水下碎屑流儲(chǔ)層物性最差(圖5(a))。

3.1.2 沉積組構(gòu)

受古地貌、物源以及水動(dòng)力等條件的影響，百口泉組沉積組構(gòu)特征(指顆粒大小、碎屑組分、填隙物體積分?jǐn)?shù))差異較大。百二段以礫巖為主，孔隙度和滲透率一致性較差，隨著深度增加，孔隙度和滲透率有不同程度改善(圖5(b))。原因是礫石的成分主要為巖漿巖，礫石間填隙物中不穩(wěn)定組分(巖屑)含量較高，石英相對(duì)體積含量較低，抗壓性較弱，同時(shí)顆粒大小不一，分選整體較差，在較強(qiáng)壓實(shí)作用下，原生孔隙受到嚴(yán)重破壞。在4 000 m左右深度，儲(chǔ)集巖石中不穩(wěn)定組分(如長(zhǎng)石以及火山巖屑)容易受到溶蝕[35-36]，因此，次生溶孔在百二段儲(chǔ)集層內(nèi)普遍發(fā)育。同時(shí)顆粒間不穩(wěn)定組分的溶蝕有利于增加孔隙之間連通性，成巖微裂縫較為發(fā)育，儲(chǔ)層滲透性得以改善。百三段以砂巖為主，孔隙度和滲透率一致性較好，隨著深度增加明顯降低(圖5(c))，反映出儲(chǔ)層物性取決于原始沉積組構(gòu)[19]。砂質(zhì)顆粒相對(duì)較小，顆粒的磨圓和分選較百二段整體要好，尤其在水動(dòng)力較強(qiáng)條件下，巖石泥質(zhì)填隙物體積分?jǐn)?shù)較低，同時(shí)剛性組分(主要指石英)相對(duì)體積分?jǐn)?shù)較多，在一定程度上抵消壓實(shí)作用產(chǎn)生的影響，保存部分原生孔隙，減緩孔隙度破壞。由于塑形可溶顆粒體積分?jǐn)?shù)較少，后期溶蝕作用對(duì)物性改善作用不大。因此，百三段儲(chǔ)層的孔隙類型主要為原生孔隙。

圖5 研究區(qū)百口泉組儲(chǔ)層物性演化

3.2 成巖作用

3.2.1 壓實(shí)作用

研究區(qū)百口泉組埋深在3 000 m以下，由于受到強(qiáng)烈的壓實(shí)作用，因此，百口泉組儲(chǔ)集層物性破壞嚴(yán)重。主要表現(xiàn)為：(1)顆粒呈線接觸，甚至呈凹凸接觸，幾乎不見原生孔隙(圖6(a))；(2)石英發(fā)生波狀消光，消光影呈扇狀掃過(guò)顆粒。這是由于顆粒受到壓力較大，引起晶格發(fā)生畸變的結(jié)果[37](圖6(b))；(3)可見長(zhǎng)條狀的碎屑如巖屑、云母被壓彎或褶皺甚至折斷(圖6(c))；(4)碎屑顆粒出現(xiàn)定向排列現(xiàn)象(圖6(d))。

前人利用分選系數(shù)求取原始孔隙度[38]，Lundegard根據(jù)原始孔隙度、膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)、溶蝕增加孔隙度和現(xiàn)今孔隙度計(jì)算砂巖和礫巖壓實(shí)作用強(qiáng)度的孔隙度損失量公式[39]。利用上述計(jì)算方法，發(fā)現(xiàn)壓實(shí)作用使原生粒間孔隙度損失50%～90%。百二段儲(chǔ)層根據(jù)前人經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算得出儲(chǔ)層原始孔隙度為52.77%，膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)平均為7%，現(xiàn)今孔隙度平均為9.23%，溶孔孔隙度增加為6.36%，平均壓實(shí)作用強(qiáng)度為81%；百三段儲(chǔ)層原始孔隙度為55.66%，膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)平均為10%，現(xiàn)今孔隙度平均為12.66%，溶孔孔隙度增加為2%，平均壓實(shí)作用強(qiáng)度為55.7%。百二段的壓實(shí)程度要遠(yuǎn)高于百三段壓實(shí)程度。按照壓實(shí)強(qiáng)度分級(jí)方案[40]，研究區(qū)百口泉組屬于強(qiáng)壓實(shí)區(qū)域，這是孔隙結(jié)構(gòu)變差的主要因素。

3.2.2 膠結(jié)作用

通過(guò)大量薄片觀察，研究區(qū)百口泉組膠結(jié)物類型豐富，主要包括以下幾種：

(1)碳酸鹽膠結(jié)物，包括方解石、鐵方解石、白云石和鐵白云石，以方解石為主。膠結(jié)物呈粒狀、鑲嵌狀、襯邊狀或櫛狀充填于較緊密接觸及緊密接觸的粒間孔中，并常對(duì)碎屑顆粒有不同程度的交代(圖6(e))。早期方解石的膠結(jié)雖然對(duì)原生孔隙的破壞較大，但也有利于巖石抗壓性的提升，減緩壓實(shí)作用對(duì)原生孔隙的破壞，后期為溶蝕作用提供物質(zhì)基礎(chǔ)，為次生孔隙發(fā)育提供場(chǎng)所。

(2)黏土礦物膠結(jié)物在研究區(qū)百口泉組碎屑巖中分布較廣泛，由于砂巖和礫巖中黏土雜基含量通常較高，常有大量陸源黏土礦物混入其中，根據(jù)黏土礦物的自形程度推斷成因[32]。常見有高嶺石、伊蒙混層和伊利石等黏土礦物，自生高嶺石多呈片狀、書頁(yè)狀、蠕蟲狀集合體形式存在于原生粒間孔或次生溶蝕孔(圖6(f))，伊蒙混層鏡下呈不規(guī)則彎曲片狀、似花朵狀包繞碎屑，薄膜式膠結(jié)，部分沿孔隙周緣形成孔隙襯墊(圖6(g))，伊利石在碎屑巖膠結(jié)物中常呈毛發(fā)狀、絲縷狀、菜花狀產(chǎn)出于原生孔隙中(圖6(h))。黏土礦物的膠結(jié)作用，尤其是黏土礦物包膜對(duì)于原生孔隙起到一定保護(hù)作用，但對(duì)于粒間滲透性能破壞較嚴(yán)重。

(3)沸石類膠結(jié)物(濁沸石、鈣沸石)常見于富含火山碎屑和長(zhǎng)石的砂巖，鏡下呈板狀、針狀及束狀產(chǎn)出(圖6(i))。沸石類礦物易充填于粒間孔隙，對(duì)于孔隙度影響較大，但后期容易發(fā)生溶蝕作用，有利于次生孔隙的發(fā)育。

(4)掃描電鏡下少量石英次生加大較強(qiáng)，部分石英次生加大可以達(dá)到Ⅲ級(jí)，且有較多自生石英晶體充填于粒間孔隙中(圖6(j))，由于鑄體薄片中未觀察到石英的溶解現(xiàn)象，認(rèn)為硅質(zhì)膠結(jié)物主要是由于黏土礦物演化釋放硅離子并造成硅質(zhì)膠結(jié)物沉淀[32]。硅質(zhì)膠結(jié)作用可以減緩壓實(shí)作用對(duì)于原生孔隙的破壞。

前人利用膠結(jié)物的體積分?jǐn)?shù)對(duì)膠結(jié)作用造成的孔隙損失度進(jìn)行計(jì)算，利用上述方法，發(fā)現(xiàn)膠結(jié)作用使原生孔隙度損失不超過(guò)10%。百二段儲(chǔ)層膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)平均為7%，百三段儲(chǔ)層膠結(jié)物體積分?jǐn)?shù)平均為10%，百三段膠結(jié)作用造成的孔隙損失度要大于百二段。

3.2.3 溶蝕作用

經(jīng)歷較強(qiáng)的壓實(shí)和膠結(jié)作用，孔隙類型中原生孔隙幾乎被破壞殆盡，次生孔隙來(lái)源于顆粒的溶蝕，溶蝕作用的發(fā)育對(duì)于儲(chǔ)集物性的改善有很大的意義[41-42]。從圖5可以看出，百二段以礫巖為主的儲(chǔ)層，隨埋深的增加，孔隙度有先減小后增加的趨勢(shì)(圖5(b))；百三段是以砂巖為主的儲(chǔ)層，隨埋深的增加，孔隙度逐漸減小(圖5(c))。整體反映出溶蝕作用對(duì)于百二段儲(chǔ)層物性改善意義較大。

溶蝕作用的發(fā)展具有階段性，早期長(zhǎng)石以及塑形巖屑發(fā)生溶解，形成較多黏土礦物，為黏土膜的形成提供物質(zhì)基礎(chǔ)(圖6(k))。黏土膜的發(fā)育有利于減緩壓實(shí)作用對(duì)于原生孔隙的破壞，但破壞喉道的正常形態(tài)，造成滲透率下降，導(dǎo)致喉道非均質(zhì)性增強(qiáng)[24]。后期方解石、火山碎屑(凝灰質(zhì))的溶蝕(圖6(l))，對(duì)孔隙度和滲透率的改善意義重大[35]。百二段儲(chǔ)層溶孔孔隙度增加為6.36%，百三段儲(chǔ)層溶孔孔隙度增加為2%，次生孔隙在百二段儲(chǔ)層中較為發(fā)育。

(a)車排5井，4 635.8 m，壓實(shí)作用較強(qiáng)，面孔率幾乎為0；(b)沙排1井，4 631.6 m，石英顆粒波狀消光；(c)拐6井，3 026 m，云母被壓彎變形；(d)沙排1井，4 631.6 m，顆粒定向排列；(e)車排5井，4 068.93 m，方解石交代現(xiàn)象；(f)拐6井，3 021.65 m，粒間孔充填書頁(yè)狀高嶺石；(g)沙排1井，4 630.78 m，砂巖顆粒表面形成的蜂巢狀伊蒙混層；(h)沙排1井，4 636.5 m，砂巖顆粒間形成的菜花狀伊利石；(i)拐10井，3 596 m，砂巖粒間孔發(fā)育的鈣沸石膠結(jié)物；(j)沙排1井，4 636.5 m，砂巖間同黏土礦物同時(shí)發(fā)育的石英單晶；(k)拐10井，3 596 m，砂巖顆粒表面襯墊式伊蒙混層；(l)車45井，3 811.37 m，火山巖屑顆粒溶蝕

3.3 構(gòu)造作用

多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)于研究區(qū)古地貌的形成具有控制作用(圖7(a))，西部明顯凸起，向東部斜坡逐漸擴(kuò)大，而古地貌的形成對(duì)于沉積物的分布有著重要的影響[8]，坡折帶下斜坡區(qū)控制著前緣相沉積物，水動(dòng)力較強(qiáng)，為有利砂巖和礫巖儲(chǔ)集體發(fā)育區(qū)。

多期次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)烈擠壓，造成研究區(qū)存在異常高壓(圖7(a))，壓力系數(shù)由西向東逐漸升高，而異常高壓的存在有利于原生孔隙的保存[29]。將壓力系數(shù)與孔隙度增加量進(jìn)行交會(huì)，發(fā)現(xiàn)壓力系數(shù)大于1.4時(shí)，超壓?？鬃饔妹黠@，孔隙度可以增加4%以上(圖7(b))。同時(shí)，在壓力系數(shù)大于1.4時(shí)，百口泉組儲(chǔ)層溶蝕作用明顯增強(qiáng)，這同前人認(rèn)為有機(jī)質(zhì)生烴有助超壓形成的觀點(diǎn)較為一致[22]，主要是下伏烏爾禾組烴源巖內(nèi)有機(jī)質(zhì)的演化釋放CO2，增強(qiáng)成巖環(huán)境的酸度，對(duì)體積分?jǐn)?shù)較大的凝灰質(zhì)成分進(jìn)行大量溶蝕，形成較高的孔滲帶。異常壓力的“保孔增溶”效應(yīng)對(duì)于百口泉組優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的形成起著關(guān)鍵作用。

強(qiáng)烈的擠壓作用造成顆粒產(chǎn)生裂縫，裂縫主要在百二段儲(chǔ)層中可觀察到。由于百二段儲(chǔ)層中石英等碎屑成分含量較低，導(dǎo)致百二段相比百三段更容易受到擠壓產(chǎn)生裂縫。通過(guò)觀察裂縫發(fā)育程度不同的薄片，圖7(c)深度所對(duì)應(yīng)的孔隙度和滲透率分別是7.8%和41.2×10-3μm2，圖7(d)所處深度對(duì)應(yīng)的孔隙度和滲透率分別為7.2%和4.62×10-3μm2。整體反映裂縫的存在對(duì)于儲(chǔ)層物性的改善效果明顯。結(jié)合熒光薄片發(fā)現(xiàn)，裂縫一方面導(dǎo)致儲(chǔ)層微觀非均質(zhì)性增加，改善低孔低滲儲(chǔ)層中流體的滲流能力，另一方面為油氣運(yùn)移和聚集提供通道(圖7(e)～(f))。百二段和百三段儲(chǔ)層控制因素不同，造成儲(chǔ)層物性關(guān)系相反，百三段砂巖儲(chǔ)層控制因素包括沉積作用(沉積微相和組構(gòu))、成巖作用以及異常壓力，百二段礫巖儲(chǔ)層物性還受控于裂縫的發(fā)育。

結(jié)合試油等資料，發(fā)現(xiàn)百口泉組靠近剝蝕線附近、壓力系數(shù)大于1.4的凸起部位扇三角洲平原砂體發(fā)育有利儲(chǔ)層，同時(shí)位于斜坡帶壓力系數(shù)大于1.4的扇三角洲前緣砂體發(fā)育有利儲(chǔ)層。

(a)研究區(qū)百口泉組古地貌及壓力系數(shù)分布圖；(b)研究區(qū)百口泉組壓力系數(shù)與孔隙度增加量交會(huì)圖；(c)沙排1井，4 631.89 m，T1b2，礫巖；(d)沙排1井，4635.89 m，含礫中砂巖，T1b2；(e)～(f)沙排1井：4 630.56 m，油氣沿切穿石英顆粒微裂隙成帶狀分布，呈淡黃色-淡褐色的液烴、氣液烴包裹體，顯示綠色熒光

4 結(jié) 論

(1)紅車拐地區(qū)百口泉組主要發(fā)育砂巖和礫巖儲(chǔ)層，其中百二段以礫巖為主，百三段以砂巖為主。百口泉組儲(chǔ)層孔隙度平均值10.37%，滲透率平均值6.85×10-3μm2，整體表現(xiàn)為低孔低滲儲(chǔ)層，其中百二段儲(chǔ)層物性優(yōu)于百三段儲(chǔ)層物性，同時(shí)儲(chǔ)層含油性受控于物性。喉道以細(xì)喉為主，百三段儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)優(yōu)于百二段。百口泉組儲(chǔ)集空間以原生粒間孔為主，其次為次生溶孔和微裂縫。

(2)紅車拐地區(qū)百口泉組儲(chǔ)層物性主要受控于沉積作用、成巖作用和構(gòu)造作用。沉積微相和巖石組構(gòu)對(duì)有利儲(chǔ)層分布和儲(chǔ)集質(zhì)量有較大的影響，成巖作用中壓實(shí)作用是儲(chǔ)集物性較低的根本因素，膠結(jié)作用對(duì)滲透率破壞較大，但膠結(jié)物以及沉積組分為后期溶蝕作用提供物質(zhì)基礎(chǔ)；古地貌控制有利儲(chǔ)層平面展布，強(qiáng)烈擠壓造成的異常壓力有“?？自鋈堋钡男Ч⒘芽p有利于儲(chǔ)集物性的改善。