婁 敏, 楊香華, 尤 麗, 代 龍, 王 寧, 邱凌越

(1.中海石油(中國(guó))有限公司 上海分公司，上海200335；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 資源學(xué)院，武漢430074；3.中海石油(中國(guó))有限公司 湛江分公司，廣東 湛江524057;4.中國(guó)石油大學(xué)，北京102249)

傳統(tǒng)的泥巖蓋層評(píng)價(jià)一般是通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)獲取蓋層的突破壓力、物性(孔隙度、滲透率等)、微孔分布、排驅(qū)壓力、擴(kuò)散系數(shù)等參數(shù)，用來(lái)評(píng)價(jià)蓋層的封閉性[1-5]。目前以上方法對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品要求較高，測(cè)試周期較長(zhǎng)，成本也相對(duì)較高。本文利用鑄體薄片、掃描電鏡、X射線衍射、高壓壓汞、突破壓力等資料，從常規(guī)物性定量的角度同時(shí)結(jié)合沉積成巖定性的角度，綜合評(píng)價(jià)泥巖蓋層的封閉性，為泥巖蓋層的評(píng)價(jià)提供了一種新思路。

東方區(qū)和樂(lè)東區(qū)的中新統(tǒng)黃流組、梅山組是鶯歌海盆地天然氣勘探主力層系。相比于石油，天然氣對(duì)蓋層封閉性的要求更高，蓋層的質(zhì)量對(duì)天然氣的保存有著至關(guān)重要的影響。區(qū)域沉積研究表明，中新統(tǒng)發(fā)育重力流水道-海底扇沉積體，東方區(qū)和樂(lè)東區(qū)無(wú)論在地溫梯度及超壓形成時(shí)間上均存在顯著差異[6-7]。前人在鶯歌海盆地做過(guò)大量研究工作，但主要在構(gòu)造演化、儲(chǔ)層以及成藏等方面，對(duì)蓋層的研究較少。而且前期研究忽略了儲(chǔ)、蓋層之間的內(nèi)在聯(lián)系及其相互控制，不同性質(zhì)儲(chǔ)集體對(duì)互層泥巖蓋層封閉性的影響差異較大；反過(guò)來(lái)，泥巖的微觀結(jié)構(gòu)與沉積特征也記錄了儲(chǔ)集體的沉積學(xué)信息。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，基于蓋層巖石學(xué)特征、微觀沉積學(xué)特征并結(jié)合傳統(tǒng)蓋層測(cè)試評(píng)價(jià)研究區(qū)蓋層封閉性，為東方區(qū)和樂(lè)東區(qū)油氣勘探提供科學(xué)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

鶯歌海盆地位于南海北部大陸架的西北部，該盆地大體呈NNW-SSE向菱形分布，由鶯歌海凹陷、河內(nèi)凹陷、鶯東斜坡、鶯西斜坡和臨高凸起5個(gè)構(gòu)造單元組成(圖1)[8-9]。本次研究的東方區(qū)和樂(lè)東區(qū)油氣資源豐富，是鶯歌海盆地油氣勘探的重要區(qū)域。該區(qū)新近系梅山組(Nm)和黃流組(Nh)發(fā)育的海相砂巖與泥巖可形成良好的儲(chǔ)蓋組合，勘探潛力較大。

圖1 鶯歌海盆地地質(zhì)概況圖Fig.1 Geological map of Yinggehai Basin

圖2 研究區(qū)各類巖性厚度分布圖Fig.2 The thickness distribution of various lithology in the study area

研究區(qū)泥巖蓋層主要發(fā)育在黃流組以及梅山組第一段(簡(jiǎn)稱“梅一段”)。利用錄井資料，對(duì)研究區(qū)8口井的不同層段泥巖厚度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖2)。結(jié)果表明泥巖在平面分布廣泛，但在不同層位厚度變化較大。泥巖累計(jì)厚度主要集中在100～200 m，但在一些地區(qū)并不缺乏300 m以上的厚層泥巖或粉砂質(zhì)泥巖。如東方區(qū)和樂(lè)東區(qū)黃流組第一段(簡(jiǎn)稱“黃一段”)中，B2井黃一段泥巖最厚，厚度近400 m；其次是A3井，黃一段泥巖厚達(dá)332 m；B4井、B3井泥巖厚度較薄，砂巖較發(fā)育。在層位上，黃一段泥巖厚度相對(duì)較大，黃二段、梅一段和梅二段泥巖的厚度相對(duì)較小。

2 蓋層封閉性評(píng)價(jià)方法

2.1 利用傳統(tǒng)的泥巖物性定量評(píng)價(jià)蓋層

從巖心、室內(nèi)試驗(yàn)，我們可以獲取蓋層的突破壓力、蓋層物性、排驅(qū)壓力、擴(kuò)散系數(shù)、中值壓力等參數(shù)，用來(lái)評(píng)價(jià)蓋層的封閉性。突破壓力是天然氣刺穿蓋層所需要的最小壓力。蓋層巖石的滲透率和突破壓力是衡量其封蓋能力的主要參數(shù)。滲透率越小、突破壓力越大，越有利于蓋層封閉。排驅(qū)壓力是非潤(rùn)濕相開(kāi)始進(jìn)入巖樣的壓力，它反映了孔隙喉道的集中程度，也反映了喉道的大小。排驅(qū)壓力是評(píng)價(jià)巖石滲透性好壞的主要參數(shù)之一，滲透性好的巖石，排驅(qū)壓力較低。擴(kuò)散系數(shù)是沿?cái)U(kuò)散方向在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位巖石面積的擴(kuò)散流的流量與濃度梯度的比率。在地質(zhì)條件下，只要存在濃度梯度，就會(huì)有擴(kuò)散運(yùn)移。擴(kuò)散系數(shù)越低，蓋層封閉性越好。高壓壓汞測(cè)試是蓋層封閉性分析的一種重要手段[10]。研究區(qū)毛管壓力曲線整體位于右上方，一般壓汞曲線越靠右上方，蓋層巖石越致密，封閉性越好。根據(jù)壓汞曲線形態(tài)，可以分為3種類型(圖3)：Ⅰ類壓汞曲線，巖石最致密，蓋層封閉性最好；Ⅱ類壓汞曲線，次之；Ⅲ類壓汞曲線，蓋層封閉性最差。本次研究綜合考慮突破壓力、蓋層物性、排驅(qū)壓力、擴(kuò)散系數(shù)等參數(shù)將蓋層封閉性分為好、中和差3類，典型樣品的評(píng)價(jià)參數(shù)見(jiàn)表1。

圖3 研究區(qū)壓汞曲線類型Fig.3 Types of mercury injection curve in the study area

A2井深度3 165 m的樣品和A7井深度3 050 m樣品發(fā)育人工裂縫。

利用掃描電鏡觀察研究區(qū)壁芯樣品，發(fā)現(xiàn)了大量人工裂縫(圖4)，可能為取樣時(shí)產(chǎn)生。這表明僅僅利用壁芯樣品進(jìn)行傳統(tǒng)的物性分析測(cè)試(壓汞測(cè)試、突破壓力等測(cè)試)，其分析結(jié)果可能受后期樣品人工破壞的影響，不能反映巖石在地下真實(shí)的封閉性能。因此，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室泥巖物性測(cè)試評(píng)價(jià)蓋層也具有一定的局限性，當(dāng)樣品發(fā)育人工裂縫的時(shí)候，其評(píng)價(jià)結(jié)果僅具有參考意義，我們還需結(jié)合其他資料綜合判斷。通過(guò)分析已知封閉性等級(jí)的樣品的沉積和成巖特征，可以發(fā)現(xiàn)不同質(zhì)量的蓋層在沉積和成巖特征上存在巨大差異。因此，我們可以建立不同質(zhì)量蓋層的沉積成巖特征評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而評(píng)價(jià)未進(jìn)行傳統(tǒng)物性分析測(cè)試樣品的封閉性。

2.2 利用泥巖蓋層的成巖特征定性評(píng)價(jià)封閉性

2.2.1 泥巖的組成與蓋層質(zhì)量的關(guān)系

依據(jù)全巖中黏土礦物、碳酸鹽類和長(zhǎng)英質(zhì)礦物組分的含量，將細(xì)粒巖初步劃分為10類[11]，東方區(qū)泥巖類型主要為含黏土粉砂質(zhì)泥巖，樂(lè)東區(qū)泥巖類型主要為粉砂質(zhì)泥巖、含黏土粉砂質(zhì)泥巖、混合細(xì)粒巖以及含鈣粉砂質(zhì)泥巖(圖5)。好蓋層和中等蓋層多為含黏土粉砂質(zhì)泥巖；差蓋層主要為粉砂質(zhì)泥巖和含黏土粉砂質(zhì)泥巖。泥質(zhì)巖中黏土礦物的組合類型和含量、碳酸鹽的含量和長(zhǎng)英質(zhì)礦物組分的含量直接影響著蓋層的封閉能力。

黏土礦物對(duì)巖石封閉性能的影響與可塑性、吸水性等有關(guān)?？伤苄栽綇?qiáng)，吸水性越強(qiáng)，黏土礦物的封閉性越好。一般來(lái)說(shuō)，蒙脫石的可塑性最強(qiáng)，伊/蒙混層和伊利石其次，綠泥石和高嶺石最弱；蒙脫石的吸水性最強(qiáng)，伊/蒙混層和高嶺石其次，伊利石和綠泥石最弱。因此，黏土礦物組成與含量在一定程度上對(duì)巖石封閉能力產(chǎn)生影響[12]。研究區(qū)泥巖中黏土礦物主要有伊/蒙混層、伊利石、綠泥石以及少量的高嶺石。對(duì)研究區(qū)不同質(zhì)量泥巖蓋層的黏土礦物類型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖6)，結(jié)果表明好蓋層中伊/蒙混層相對(duì)含量高，綠泥石相對(duì)含量較低。差蓋層中伊/蒙混層相對(duì)含量較低，綠泥石相對(duì)含量較高。一般來(lái)說(shuō)，隨含砂量增加，泥質(zhì)巖的孔隙度和滲透率增大，封蓋性能減弱。研究區(qū)好蓋層和中等蓋層的長(zhǎng)英質(zhì)含量較低，而差蓋層的長(zhǎng)英質(zhì)含量較高(圖7)。碳酸鹽礦物在泥質(zhì)巖中主要以膠結(jié)物形式存在，常堵塞泥質(zhì)巖中的原始孔隙，使巖石變得致密，從而增加其封閉性。鈣質(zhì)泥巖封閉性能往往比相同成巖強(qiáng)度的泥質(zhì)巖好；但碳酸鹽含量過(guò)高時(shí)，導(dǎo)致泥質(zhì)巖脆性增強(qiáng)，會(huì)發(fā)育裂縫而降低其封閉性能，成為差蓋層。研究區(qū)好蓋層和中等蓋層的碳酸鹽含量中等，而差蓋層的碳酸鹽含量較低或偏高(圖7)。

圖4 研究區(qū)壁芯樣品人工裂縫發(fā)育情況Fig.4 The development of artificial fractures in core samples(A)發(fā)育人工裂縫，A1井，深度3 031 m，掃描電鏡照片; (B)發(fā)育人工裂縫放大圖,A1井，深度3 031 m，掃描電鏡照片; (C)發(fā)育人工裂縫和黃鐵礦,A7井，深度3 050 m， 掃描電鏡照片; (D)發(fā)育人工裂縫和黃鐵礦,A6井，深度3 184 m，掃描電鏡照片

圖5 研究區(qū)泥巖礦物組成三角圖Fig.5 Triangle diagram for mineral compositions of mudstone in the study area(據(jù)柳波等[11]修改)a.黏土巖; b.硅質(zhì)黏土巖; c.灰質(zhì)黏土巖; d.粉砂質(zhì)泥巖; e.含黏土粉砂質(zhì)泥巖; f.含鈣粉砂質(zhì)泥巖; g.灰?guī)r; h.黏土質(zhì)灰?guī)r; i.粉砂質(zhì)灰?guī)r; j.混合細(xì)粒巖

2.2.2 泥巖的成巖階段與蓋層質(zhì)量的關(guān)系

Gareth R.L.Chalmers等[13]選取了加拿大西南部的British Columbia和Alberta盆地部分泥質(zhì)成因的貧有機(jī)質(zhì)樣品，研究無(wú)機(jī)巖石孔隙在成巖及變質(zhì)階段所發(fā)生的變化。從不同熱演化階段泥巖孔隙結(jié)構(gòu)分析(圖8)可以看出：泥巖的孔隙度與伊利石結(jié)晶度指數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。此外，中孔(2～50 nm)所占體積比與伊利石結(jié)晶度指數(shù)呈正相關(guān)，而大孔(>50 nm)和微孔(<2 nm)所占體積比與伊利石結(jié)晶度指數(shù)呈負(fù)相關(guān)。伊利石結(jié)晶度指數(shù)越低，巖石熱演化程度越高。表明隨著巖石的熱演化程度增加，中孔的占比減小，而微孔和大孔的占比增大，且孔隙度一直減小。因此，伊利石結(jié)晶度指數(shù)越低，孔隙度越低，巖石越致密，蓋層質(zhì)量越好。

圖6 不同質(zhì)量泥巖蓋層的黏土礦物類型Fig.6 Clay mineral types of mudstone caprock of different quality

圖7 不同質(zhì)量泥巖蓋層的巖礦組成交會(huì)圖Fig.7 Cross plot of rock and ore compositions of mudstone caprock of different quality

圖8 不同熱演化階段泥巖孔隙結(jié)構(gòu)分析Fig.8 Analysis of pore structure of mudstone in different thermal evolution stages(據(jù)Gareth R.L.Chalmers等[13]修改)

伊利石結(jié)晶度是伊利石雛晶厚度的度量，通常用X射線衍射圖上伊利石(001)反射峰的形狀來(lái)測(cè)定。本次研究采用Kubler指數(shù)(伊利石反射峰的半高寬值)來(lái)計(jì)算研究區(qū)泥巖樣品的伊利石結(jié)晶度[14]。

通過(guò)研究區(qū)泥巖的伊利石結(jié)晶度指數(shù)和伊/蒙混層中蒙脫石的占比交匯圖(圖9)可以看出：研究區(qū)成巖階段主要處于中成巖A期，少部分處于中成巖B期；東方區(qū)泥巖的伊利石結(jié)晶度指數(shù)總體上低于樂(lè)東區(qū)。伊利石結(jié)晶度的影響因素較多，伊利石層間蒙皂石的出現(xiàn)常會(huì)加寬1 nm衍射峰，從而加大Kubler指數(shù)[15]。研究區(qū)伊利石結(jié)晶度Kubler指數(shù)偏高的樣品是由于伊/蒙混層占比過(guò)高，伊利石退化為蒙皂石所致?？傮w上，隨著成巖作用越強(qiáng)，伊利石結(jié)晶度指數(shù)變小，孔隙度變小，巖石更致密，蓋層封閉性更好。在不考慮碎屑顆粒含量、裂縫等因素影響下，僅從伊利石結(jié)晶度指數(shù)看，東方區(qū)泥巖的封閉性優(yōu)于樂(lè)東區(qū)泥巖。

圖9 研究區(qū)泥巖伊利石結(jié)晶度的分布Fig.9 The distribution of crystallinity of illite in mudstonea區(qū)成巖強(qiáng)度大，但伊利石結(jié)晶度指數(shù)也大，由于伊/蒙混層占比過(guò)高所致; b區(qū)為A3井黃流組第二段泥巖，成巖演化程度高

2.3 利用泥巖的沉積特征定性評(píng)價(jià)封閉性

對(duì)于泥頁(yè)巖中的微孔隙，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量的研究[16-21]。研究區(qū)泥頁(yè)巖中發(fā)育大量微孔和微裂縫，依據(jù)成因可以劃分為：無(wú)機(jī)孔、有機(jī)孔和微裂縫。其中，無(wú)機(jī)孔包括粒間孔、粒內(nèi)孔、黏土礦物層間孔和黃鐵礦晶間孔。各類孔隙的形態(tài)及特征見(jiàn)表2。

依據(jù)孔隙的大小，可以劃分為大孔、中孔、微孔、納米孔、皮米孔[22]。粒間孔和溶蝕孔多為大孔，晶間孔和有機(jī)質(zhì)孔為小孔。在生烴門(mén)限附近，受有機(jī)酸的影響，泥巖中長(zhǎng)石、碳酸鹽顆粒被有機(jī)酸溶蝕，形成有機(jī)酸溶孔(圖10-B)，溶蝕作用較強(qiáng)時(shí)可形成鑄?？?圖10-A)。有機(jī)質(zhì)在演化過(guò)程中還會(huì)生成一系列有機(jī)質(zhì)微孔(圖10-C)。此外，高嶺石、黃鐵礦發(fā)育晶間孔(圖10-E、F)，碎屑顆粒邊緣發(fā)育貼?？p，長(zhǎng)石等硅酸鹽礦物發(fā)育溶蝕縫(圖10-D)。大孔主要為粒間孔和溶蝕孔，有機(jī)質(zhì)孔和黏土礦物層間孔為小孔。研究區(qū)優(yōu)質(zhì)蓋層泥巖較致密，微孔發(fā)育，大孔和中孔不發(fā)育，裂縫多被充填(圖10-K、L)。相比優(yōu)質(zhì)蓋層，質(zhì)量較差的泥巖蓋層微孔隙十分發(fā)育(圖10-G、H)，主要為溶蝕孔(圖10- J)。除了孔隙發(fā)育外，還發(fā)育大量微裂縫(圖10-I)，可能由于底辟作用形成。

圖10 研究區(qū)蓋層微觀孔隙特征Fig.10 The characteristics of microscopic pores in caprock (A)大孔，孔徑15～20 μm，為顆粒溶蝕形成的鑄?？?A2井，深度3 376 m，掃描電鏡; (B)中孔，孔徑6～9 μm，為有機(jī)酸溶孔,A3井，深度3 792 m，掃描電鏡; (C)有機(jī)質(zhì)微孔，孔徑750 nm,A3井，深度3 792 m，掃描電鏡; (D)顆粒溶蝕縫，縫寬2～3 μm，B1井，深度3 792 m，掃描電鏡; (E)高嶺石晶間孔，孔徑50 nm～1 μm,B5井，深度4 480 m，掃描電鏡; (F)黃鐵礦晶間孔，孔徑50 nm～1 μm,B2井，深度3 766 m，掃描電鏡; (G)微孔極為發(fā)育,B1井，深度4 082 m，鑄體薄片; (H)微孔極為發(fā)育,A3井，深度3 860 m，掃描電鏡; (I)碳元素掃描，顯示裂縫的分布,B2井，深度3 410 m，元素掃描; (J)碳酸鹽顆粒溶蝕,B1井，深度4 052 m，掃描電鏡; (K)巖石較致密， 微孔隙不發(fā)育, A2井，深度3 274 m，鑄體薄片; (L)巖石較致密，微孔隙不發(fā)育,A3井，深度3 550 m，掃描電鏡

表2 各類孔隙的形態(tài)及特征Table 2 The morphology and characteristics of all kinds of pores

在壓汞資料對(duì)蓋層定量評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，利用掃描電鏡可以定性評(píng)價(jià)蓋層的封閉性。蓋層質(zhì)量越好，微孔發(fā)育越少，排驅(qū)壓力越高(圖11)。研究區(qū)蓋層可以分為3類：第一類蓋層巖石較致密，微孔和微裂縫不發(fā)育，蓋層質(zhì)量好。第二類蓋層巖石發(fā)育少量微孔和微裂縫，主要為微裂縫和雜基微孔，蓋層質(zhì)量中等。第三類蓋層巖石發(fā)育大量微孔和微裂縫，主要為次生溶孔、雜基微孔和微裂縫，多為低速泥巖，蓋層質(zhì)量較差。

通過(guò)掃描電鏡可以詳細(xì)解剖泥巖的微觀沉積學(xué)特征，有效揭示泥巖沉積的水動(dòng)力特征與陸源碎屑供給狀況。研究區(qū)泥巖中發(fā)育重力流二次搬運(yùn)的碎屑顆粒。通過(guò)掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，有孔蟲(chóng)殼體在重力流的搬運(yùn)下多發(fā)生一定程度的破碎(圖12-A、B)以及碎屑重力流紋層(圖12-C)，具有典型的重力流背景下泥巖的發(fā)育特征。優(yōu)質(zhì)泥巖蓋層中碎屑顆粒細(xì)且均勻分布，以懸移沉降為主，有孔蟲(chóng)化石完整且含量高(圖12-D、E)。中等-低質(zhì)量蓋層中，碎屑顆粒細(xì)且大小不一，或定向排列，受重力流或二次搬運(yùn)的影響較大，常見(jiàn)有孔蟲(chóng)化石碎片(圖12-F、G、H)。

受重力流沉積作用影響，A2井泥巖中石英等陸源碎屑顆粒多，大小混雜，具有正粒序排列特征(圖12-H)，體現(xiàn)了重力搬運(yùn)的特點(diǎn)；A7井黃一段泥巖受重力流搬運(yùn)影響較大，可見(jiàn)黃鐵礦及石英、鈣質(zhì)碎片混合條帶狀分布(圖12-I)；A7井泥巖中見(jiàn)金紅石、黃鐵礦與陸源碎屑顆?；祀s分布(圖12-J)；B5井與A3井泥巖中均見(jiàn)重晶石與陸源碎屑顆?；祀s分布，B5井距離物源較近，受水下沖刷的影響較大，而A3井可能受到重力流的影響較大(圖12-K)；B4井泥巖中重晶石呈條帶狀分布，受重力流或牽引流沖刷的影響較小(圖12-L)。通過(guò)泥巖微觀巖石結(jié)構(gòu)與微觀沉積學(xué)特征分析，認(rèn)為東方區(qū)泥巖受重力流水道的影響較大，泥巖中碎屑顆粒大小懸殊，普遍含有陸源碎屑顆粒、破碎的鈣質(zhì)化石碎片、含黃鐵礦與重晶石的泥質(zhì)顆粒，陸源石英碎屑顆粒、長(zhǎng)石碎屑顆粒與鈣質(zhì)化石碎片顆?；祀s在一起，揭示了重力流二次搬運(yùn)的特點(diǎn)；樂(lè)東區(qū)低速泥巖中，陸源碎屑含量相對(duì)較低，碎屑顆粒細(xì)且均勻分布，有孔蟲(chóng)化石完整，重晶石呈條帶狀分布，體現(xiàn)了陸源碎屑懸移沉積的特點(diǎn)。

圖12 研究區(qū)蓋層微觀沉積學(xué)特征Fig.12 The microscopic sedimentological characteristics of caprocks(A)發(fā)育破碎有孔蟲(chóng)殼體,A4井，深度2 918 m，掃描電鏡; (B)發(fā)育二次搬運(yùn)的有孔蟲(chóng)殼體,A1井，深度3 047 m，掃描電鏡; (C)發(fā)育重力流碎屑紋層,A1井，深度3 047 m，掃描電鏡; (D)有孔蟲(chóng)殼體較完整,A2井，深度3 135 m，掃描電鏡; (E)碎屑顆粒大小均勻,A6井，深度3 148 m，掃描電鏡; (F)有孔蟲(chóng)殼體較破碎,A7井，深度3 010 m，掃描電鏡; (G)碎屑顆粒大小不一,A6井，深度3 164 m，掃描電鏡; (H)陸源碎屑大小混雜,A1井，深度3 075 m，鑄體薄片; (I)陸源碎屑、鈣質(zhì)化石碎片與黃鐵礦條帶,A7井，深度3 050 m，掃描電鏡; (J)金紅石、黃鐵礦與陸源碎屑顆?；祀s分布,A7井，深度3 050 m，掃描電鏡; (K)重晶石與陸源碎屑顆?；祀s分布,A3井，深度3 814 m，掃描電鏡;(L)條帶狀分布的重晶石,B4井，深度3 885 m，掃描電鏡

3 蓋層封閉性綜合評(píng)價(jià)

在前面研究的基礎(chǔ)上，對(duì)研究區(qū)8口井泥巖的封閉性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)(圖13)?？傮w上東方區(qū)蓋層的質(zhì)量?jī)?yōu)于樂(lè)東區(qū)蓋層。東方區(qū)蓋層厚度多數(shù)為200～300 m，樂(lè)東區(qū)蓋層厚度多數(shù)為100～200 m，總體上東方區(qū)蓋層厚度大于樂(lè)東區(qū)蓋層。巖石類型方面，東方區(qū)泥巖類型多為含黏土粉砂質(zhì)泥巖，而樂(lè)東區(qū)泥巖類型中除了含黏土粉砂質(zhì)泥巖，還含有部分粉砂質(zhì)泥巖。沉積作用方面，東方區(qū)水道砂巖較不發(fā)育，受重力流影響小，泥巖中碎屑顆粒懸移沉降的泥巖，成分均一，粒度均勻；而樂(lè)東區(qū)重力流水道發(fā)育，且靠近泥底辟，蓋層中易產(chǎn)生微裂縫。伊利石結(jié)晶度方面，東方區(qū)泥巖伊利石結(jié)晶指數(shù)低于樂(lè)東區(qū)泥巖，伊利石結(jié)晶度指數(shù)越低，蓋層孔隙度越低，封閉性越好。從蓋層厚度、巖石類型、沉積作用、伊利石結(jié)晶度4個(gè)方面分析，均表明東方區(qū)蓋層質(zhì)量更好。

圖13 黃流組蓋層質(zhì)量平面分布圖Fig.13 Plane distribution of caprock quality of Huangliu Formation

蓋層質(zhì)量在垂向上分布也具有差異性，從黃二段到黃一段，東方區(qū)海底扇發(fā)育規(guī)模變大，東方區(qū)北部(A1井和A2井)蓋層質(zhì)量變差，東方區(qū)南部(A3井)蓋層質(zhì)量好。樂(lè)東區(qū)B2井受重力流影響變小，泥巖厚度增大，蓋層質(zhì)量變好；B5井從三角洲相過(guò)渡為濱海相，蓋層質(zhì)量有所改善，但總體受陸源碎屑供給作用強(qiáng)烈，蓋層質(zhì)量較差；B4井和B3井蓋層質(zhì)量中等，從黃一段到黃二段變化不大；B1井受重力流影響較大，黃一段和黃二段蓋層質(zhì)量均較差。

4 結(jié) 論

a.利用突破壓力、蓋層物性、排驅(qū)壓力、擴(kuò)散系數(shù)、中值壓力等參數(shù)定量分析將研究區(qū)蓋層劃分為3類。不同質(zhì)量的蓋層在沉積和成巖上存在巨大的差異。Ⅰ、Ⅱ類蓋層多為含黏土粉砂質(zhì)泥巖，黏土含量較高，碳酸鹽含量中等，長(zhǎng)石和石英含量較低；伊利石結(jié)晶度較低。微觀上，泥巖較致密，微孔發(fā)育，大孔和中孔不發(fā)育，裂縫多被充填；

泥巖受重力流和牽引流影響較小，均質(zhì)性較好。Ⅲ類蓋層主要為粉砂質(zhì)泥巖和含黏土粉砂質(zhì)泥巖，黏土含量較低，長(zhǎng)石和石英含量較高，伊利石結(jié)晶度偏高；微觀上，泥巖鑄模孔和微裂縫更發(fā)育，有機(jī)質(zhì)含量更高；泥巖受重力流和牽引流影響較大，均質(zhì)性較差。

b.蓋層的分布、物質(zhì)組成、形成的環(huán)境和后期成巖作用的改造對(duì)蓋層的封閉性有較大的影響。因此，蓋層的質(zhì)量與厚度、巖石成分、沉積作用和伊利石結(jié)晶度有關(guān)。蓋層厚度越大，蓋層質(zhì)量越好；巖石成分中，黏土礦物含量越高，長(zhǎng)石和石英含量越低，碳酸鹽含量中等，蓋層質(zhì)量越好；牽引流和重力流作用強(qiáng)烈對(duì)蓋層有破壞作用，碎屑顆粒懸移沉降的泥巖，成分均一，粒度均勻，蓋層封閉性好。伊利石結(jié)晶度指數(shù)越小，蓋層質(zhì)量越好。

c.總體上，在相同層位，東方區(qū)蓋層質(zhì)量?jī)?yōu)于樂(lè)東區(qū)蓋層；在同一地區(qū)，黃流組第一段蓋層質(zhì)量比黃流組第二段蓋層質(zhì)量更好。