劉占國，張永庶，宋光永，李森明，龍國徽，趙健，朱超，王艷清，宮清順，夏志遠(yuǎn)

（1. 中國石油杭州地質(zhì)研究院，杭州 310023；2. 中國石油青海油田公司，甘肅敦煌 736202）

0 引言

咸化湖盆混積碳酸鹽巖儲(chǔ)集層在中國含油氣盆地普遍發(fā)育，近年來針對(duì)該領(lǐng)域已在各大盆地相繼獲得重大油氣發(fā)現(xiàn)，展示出極大的資源潛力和勘探前景[1-9]。然而，勘探實(shí)踐也表明，該類碳酸鹽巖儲(chǔ)集層多具組構(gòu)復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)、甜點(diǎn)儲(chǔ)集層規(guī)模及分布時(shí)空變化快等特點(diǎn)，制約了其勘探規(guī)模拓展和高效開發(fā)，儲(chǔ)集層成儲(chǔ)機(jī)制和分布規(guī)律需深化研究。

柴達(dá)木盆地英西地區(qū)深層是近年來咸化湖盆混積碳酸鹽巖致密/頁巖油勘探的熱點(diǎn)和難點(diǎn)地區(qū)之一，區(qū)內(nèi)積累的豐富鉆井資料為深化認(rèn)識(shí)該類儲(chǔ)集層奠定了資料基礎(chǔ)。目的層古近系下干柴溝組上段（E32）鹽下主力油層段埋深普遍大于4 000 m，雖已獲得億噸級(jí)儲(chǔ)量發(fā)現(xiàn)，但因儲(chǔ)集層類型及物性變化導(dǎo)致單井油氣日產(chǎn)量差異極大（非工業(yè)級(jí)至千噸級(jí)），優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層成因類型及分布規(guī)律不明嚴(yán)重制約了該區(qū)效益開發(fā)及向外圍勘探拓展。為解決這一關(guān)鍵問題，前人主要對(duì)儲(chǔ)集層巖礦特征、孔隙類型及成因開展了大量研究，從不同角度強(qiáng)調(diào)了白云石化晶間孔、異常高壓微裂縫和構(gòu)造角礫化縫洞對(duì)油氣高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的控制[3-4,10-18]。國內(nèi)外學(xué)者在咸化湖盆混積碳酸鹽巖儲(chǔ)集層研究方面，普遍認(rèn)為巖相與儲(chǔ)集層成因及分布之間存在著本質(zhì)聯(lián)系[2,19-23]，但對(duì)本文研究區(qū)而言，目前在該方面的研究還相對(duì)薄弱，以至于對(duì)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)儲(chǔ)集層的成儲(chǔ)機(jī)制及分布規(guī)律尚未形成明確認(rèn)識(shí)。為此，本文運(yùn)用研究區(qū)內(nèi)大量巖心、薄片和巖礦地球化學(xué)分析數(shù)據(jù)，對(duì)儲(chǔ)集層巖相特征進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并探討了其控儲(chǔ)機(jī)制，在此基礎(chǔ)上建立了不同孔隙類型儲(chǔ)集層的發(fā)育分布模式，以期豐富咸化湖盆混積碳酸鹽巖成儲(chǔ)理論，為明確英西優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層分布規(guī)律以推動(dòng)高效開發(fā)和向鄰區(qū)勘探拓展提供參考。

1 地質(zhì)背景

英西地區(qū)位于柴達(dá)木盆地英雄嶺構(gòu)造帶西端，北鄰干柴溝，南接油砂山，西為柴西南區(qū)。按沉積-成藏期構(gòu)造背景將英西劃分為斜坡區(qū)、繼承性洼陷區(qū)、洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造區(qū)和洼內(nèi)古隆起區(qū)（見圖1a）。新生界自下而上依次為古近系路樂河組（E1+2）、下干柴溝組（分為下段 E31和上段 E32），新近系上干柴溝組（N1）、下油砂山組（N21）、上油砂山組（N22）、獅子溝組（N23）和第四系七個(gè)泉組（Q1+2）（見圖 1b）。目的層下干柴溝組上段（E32）在干旱古氣候背景下，由早至晚湖盆總體經(jīng)歷了初始咸化、咸化和鹽湖 3個(gè)沉積演化階段[24-25]（見圖1c）。早期（Ⅵ層組沉積期）初始咸化階段，湖盆主體為半深湖—深湖沉積環(huán)境，以暗色泥巖沉積為主，為區(qū)內(nèi)主力烴源巖發(fā)育期；中期（Ⅴ—Ⅳ層組沉積期）為咸化湖沉積環(huán)境，在物源間歇性補(bǔ)給和強(qiáng)蒸發(fā)作用下，湖水鹽度總體較高，水深處于濱淺湖至半深湖范圍內(nèi)高頻振蕩演化[26-27]，為混積碳酸鹽巖儲(chǔ)集層集中發(fā)育期；晚期（Ⅲ—Ⅰ層組沉積期）為鹽湖階段，物源補(bǔ)給最弱，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，發(fā)育多個(gè)湖水蒸發(fā)濃縮至干鹽湖的沉積旋回，以蒸發(fā)巖類沉積為主，能作為儲(chǔ)集層的沉積物次之，為區(qū)域優(yōu)質(zhì)蓋層發(fā)育期。

圖1 柴達(dá)木盆地英西地區(qū)地質(zhì)簡況與地層綜合柱狀圖

2 儲(chǔ)集層巖相類型及特征

英西地區(qū) E32咸化湖盆內(nèi)碳酸鹽巖的混積特征很明顯，前人利用碎屑、黏土和碳酸鹽三端元組分進(jìn)行了巖類劃分和儲(chǔ)集層特征描述[11,15]。本文通過對(duì)區(qū)內(nèi)大量巖心、薄片觀察發(fā)現(xiàn)，該套儲(chǔ)集層的巖石結(jié)構(gòu)類型多，據(jù)此對(duì)儲(chǔ)集層進(jìn)行了巖相劃分，識(shí)別出 5種有利儲(chǔ)集層巖相類型，分別為混積顆粒巖相、塊狀灰云巖相、斑塊狀含膏—膏質(zhì)灰云巖相、紋層狀云灰?guī)r相和構(gòu)造角礫狀灰云巖相（見表1、圖2）。

表1 英西儲(chǔ)集層巖相類型及特征表

2.1 混積顆粒巖相

該巖相在巖心上可見交錯(cuò)層理（見圖2a）；光學(xué)顯微鏡下表現(xiàn)為亮晶混積顆粒結(jié)構(gòu)，顆粒主要由分選好、磨圓度高的含泥—泥質(zhì)碳酸鹽砂屑和陸源碎屑組成，碎屑顆粒占比最高可達(dá) 80%，石英、長石和巖屑均可見，亦可見碎屑顆粒為核心的表皮鮞（見圖2b）。巖礦組分上（樣品數(shù)為61），砂屑顆粒的碳酸鹽礦物組分以鐵白云石為主，占碳酸鹽總量的40%～100%，平均約70%；砂屑中黏土組分含量為0～40%，平均約15%，但它不影響巖石的孔隙結(jié)構(gòu)。粒間亮晶膠結(jié)物成分主要為硬石膏，含量為0～25%，平均約8%。

該巖相儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集空間主要以硬石膏膠結(jié)物溶孔為主，光學(xué)顯微鏡下可見硬石膏溶蝕殘余狀（見圖2c、圖2d）?？紫冻叨戎饕獮槲⒚准?jí)，儲(chǔ)集層孔隙度為1%～10%，峰值為 4%～8%，滲透率主要為（0.01～0.10）×10?3μm2。

2.2 塊狀灰云巖相

該巖相在巖心上為相對(duì)均質(zhì)的塊狀混積結(jié)構(gòu)，層理不發(fā)育（見圖2e）；巖石薄片鏡下可見碳酸鹽、陸源碎屑和黏土混積形成泥晶結(jié)構(gòu)（見圖2f）。巖礦組分中（樣品數(shù)為 517），碳酸鹽組分占 30%～92%，平均約占58%，其中以鐵白云石為主，占碳酸鹽總量的40%～100%，平均值為 79.5%；陸源長英質(zhì)組分粒度以泥級(jí)為主，次為粉砂級(jí)，含量為3%～47%，平均約18%；陸源黏土含量為0～41%，平均約占15%；蒸發(fā)鹽礦物以硬石膏為主，含量為0～15%，平均約3.4%。

該巖相儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集空間以白云石化晶間孔為主，可見多期并多被充填的構(gòu)造微縫（見圖2g）；掃描電鏡下可見泥—粉晶級(jí)自形—半自形白云石晶間孔，無裂縫溝通的晶間孔多呈三角狀孤立分布，孔隙連通性差（見圖2h）。孔隙尺度主要為納米級(jí)，儲(chǔ)集層孔隙度為1%～13%，峰值為4%～6%，基質(zhì)滲透率主要為（0.001～0.100）×10?3μm2。

圖2 英西E32鹽下儲(chǔ)集層巖相類型及孔隙發(fā)育特征圖版

2.3 斑塊狀含膏—膏質(zhì)灰云巖相

該巖相以發(fā)育大量蒸發(fā)鹽礦物為典型特征，并與上述塊狀泥質(zhì)灰云巖相相區(qū)分。巖心上該巖相整體顯示塊狀層理，大量雪花狀硬石膏等蒸發(fā)鹽礦物呈斑狀分布（見圖2i）。巖石薄片下碳酸鹽與細(xì)粒陸源碎屑和黏土混積而形成泥晶結(jié)構(gòu)，硬石膏等蒸發(fā)巖礦物晶體發(fā)育（見圖2j）。巖礦組分上（樣品數(shù)為146），該巖相的碳酸鹽含量為17%～70%，平均約為40%，其中鐵白云石占比為50%～100%，平均達(dá)88%。其碳酸鹽組分總量較塊狀泥質(zhì)灰云巖相低；陸源長英質(zhì)組分粒度以泥級(jí)為主，次為粉砂級(jí)，含量為2%～47%，平均約為16%；陸源黏土含量為 0～25%，平均約為 8.2%；蒸發(fā)鹽礦物以硬石膏、鈣芒硝為主，含量為16%～60%，平均約為30%。

該巖相儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集空間以白云石化晶間孔和硬石膏、鈣芒硝等蒸發(fā)鹽礦物斑晶溶孔兩種孔隙類型為主，局部發(fā)育構(gòu)造微裂縫（見圖2k、圖2l）。因該巖相的白云石化程度最強(qiáng)，故白云石晶間孔的發(fā)育程度較塊狀灰云巖相高?？紫冻叨葹榧{米—微米級(jí)，儲(chǔ)集層孔隙度為1%～14%，峰值為6%～8%，基質(zhì)滲透率主要為（0.001～0.500）×10?3μm2。

2.4 紋層狀云灰?guī)r相

該巖相在巖心上具頁巖結(jié)構(gòu)特征（見圖 2m）。巖石薄片下呈典型的紋層狀，主要由暗色含灰的泥-粉砂質(zhì)陸源碎屑紋層和純碳酸鹽紋層疊加形成，純碳酸鹽紋層有它形方解石晶粒構(gòu)成，粒度一般為 0.03～0.06 mm（見圖2n）。因兩種紋層的成分含量差異，每類紋層的厚度會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)差異，一般在0.1～0.5 mm。巖礦組分上（樣品數(shù)為 272），陸源碎屑與碳酸鹽組分總量大體相當(dāng)，其中碳酸鹽總量為 30%～67%，平均約為43%，成分總體以方解石為主，鐵白云石含量占比為0～65%，平均值為35%；陸源長英質(zhì)組分粒度以泥級(jí)為主，次為粉砂級(jí)，含量為12%～54%，平均約為25%。陸源黏土含量為5%～43%，平均約為24%；蒸發(fā)鹽礦物以硬石膏為主，含量為 0～15%，平均值為 3.7%，主要以膠結(jié)方解石晶粒間孔的形式存在。

該巖相儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集空間以方解石紋層內(nèi)方解石晶粒間的硬石膏膠結(jié)物溶孔和紋層縫為主，溶孔和紋層縫內(nèi)飽含油（見圖 2o—圖 2p）。溶孔尺度主要為微米級(jí)，儲(chǔ)集層孔隙度為1%～13%，峰值為3%～7%，基質(zhì)滲透率主要為（0.01～5.00）×10?3μm2，紋層縫的發(fā)育可大幅提高儲(chǔ)集層滲流能力。

2.5 構(gòu)造角礫狀灰云巖相

王艷清等[18]通過對(duì)該區(qū)巖心和巖石薄片觀察，識(shí)別出沉積、成巖和構(gòu)造 3種成因的角礫巖，而能成為儲(chǔ)集層的主要為構(gòu)造成因的角礫巖，即構(gòu)造角礫狀灰云巖相，巖心上主要表現(xiàn)為上述 4種沉積成因儲(chǔ)集層巖相后經(jīng)構(gòu)造改造形成角礫，巖石薄片下可見角礫的擠壓破碎、扭曲等特征；角礫呈棱角狀，邊緣平齊，無磨圓現(xiàn)象，亦沒有定向排列；但不同角礫內(nèi)部均保留了原巖的沉積結(jié)構(gòu)和礦物組分特征（見圖 2q—圖2t）。角礫發(fā)育段上、下的泥巖層產(chǎn)狀平整（見圖2q）。

該巖相儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集空間不僅包含上述 4類巖相的溶孔和白云石晶間孔，還發(fā)育大量構(gòu)造角礫化孔洞和網(wǎng)狀裂縫，顯微鏡下可見邊緣規(guī)則的孔洞和晚期含量不等的硬石膏等膠結(jié)物充填（見圖2r—圖2t）。低膠結(jié)物充填段的儲(chǔ)集層孔隙尺度以微米—厘米級(jí)為主，儲(chǔ)集層孔隙度普遍大于 8%，滲透率普遍大于 1×10?3μm2。

綜上所述，除構(gòu)造成因的角礫巖相外，4種沉積成因的儲(chǔ)集層巖相、巖礦組分特征的分異性明顯。紋層云灰?guī)r相以高陸源碎屑、低白云石含量為典型特征；混積顆粒巖相和塊狀灰云巖相的陸源碎屑和白云石含量及其變化趨勢相似；斑塊狀含膏—膏質(zhì)灰云巖相則以高蒸發(fā)鹽礦物含量、低陸源碎屑含量和最高的白云石含量占比為特征（見圖 3、圖 4）。同時(shí)，各類巖相因巖石結(jié)構(gòu)和礦物組分差異，發(fā)育的基質(zhì)孔隙類型和尺度也不同，物性特征表現(xiàn)出了強(qiáng)烈的非均質(zhì)性。由此可見，除構(gòu)造成因的角礫巖相外，英西鹽下混積碳酸鹽巖具典型的巖相控儲(chǔ)特征，因此分析儲(chǔ)集層巖相的沉積序列組合是認(rèn)識(shí)巖相控儲(chǔ)機(jī)制及儲(chǔ)集層時(shí)空分布規(guī)律的前提。

圖3 英西E32鹽下各類巖相儲(chǔ)集層巖礦組分散點(diǎn)圖（總樣品數(shù)為993）

圖4 英西E32鹽下各類巖相儲(chǔ)集層白云石化程度散點(diǎn)圖（總樣品數(shù)為993）

3 儲(chǔ)集層巖相沉積序列組合特征

通過巖心觀察和巖礦地球化學(xué)綜合分析，在干旱古氣候和隆洼相間古地貌背景下，英西E32鹽下在湖平面上升期主要為陸源碎屑物沉積，而各類碳酸鹽集中發(fā)育于湖平面下降期的咸化沉積階段，總體發(fā)育低能咸化沉積序列和低能至高能咸化沉積序列兩類組合（見圖5、圖6）。

圖5 英西E32鹽下低能環(huán)境咸化沉積序列組合（C1）特征（據(jù)S41-2井取心段；GR—自然伽馬）

圖6 英西E32鹽下低能至高能環(huán)境咸化沉積序列組合（C2）特征（據(jù)S41-2井取心段）

3.1 低能咸化沉積序列組合（C1型）

如圖 5所示，該巖相組合類型的沉積序列從早至晚分別為塊狀泥巖相、紋層云灰?guī)r相、塊狀灰云巖相和斑塊狀含膏—膏質(zhì)灰云巖相，推測在咸化湖盆中心晚期會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)鹽相，代表該類巖相組合的完整沉積序列，主要分布于湖盆洼陷區(qū)半深湖向淺湖穩(wěn)定過渡的低能環(huán)境背景（見圖7a）。湖平面初始下降期，此時(shí)湖水中陸源泥-粉砂質(zhì)懸浮組分含量高，與蒸發(fā)濃縮析出的方解石快速混合形成塊狀灰泥巖；之后陸源碎屑含量降低，在半深湖安靜水體環(huán)境下方解石和泥質(zhì)形塊狀巖相。受物源頻繁補(bǔ)給并致水體淡化影響，上述完整的沉積過程多被打斷而進(jìn)入新的旋回周期。因此該類型完整的沉積序列巖相組合較為少見，多為缺失成季節(jié)性紋層韻律；隨著湖平面的進(jìn)一步下降，蒸發(fā)濃縮作用加強(qiáng)，湖水鹽度持續(xù)升高，洼陷區(qū)趨于淺湖沉積環(huán)境，碳酸鹽和硫酸鹽礦物組分相繼進(jìn)入過飽和狀態(tài)而大量沉淀，進(jìn)而在紋層狀巖相之上相繼沉積了塊狀和斑塊狀巖相。受物源頻繁補(bǔ)給并致水體淡化影響，上述完整的沉積過程多被打斷而進(jìn)入新的旋回周期。因此該類型完整的沉積序列巖相組合較為少見，多為缺失頂部巖相的不完整沉積序列，缺失的巖相類型和個(gè)數(shù)取決于物源補(bǔ)給期所處的沉積過程，如紋層狀巖相沉積后發(fā)生物源補(bǔ)給，則該序列巖相組合僅為塊狀泥巖—紋層狀云灰?guī)r組合。

3.2 低能至高能咸化沉積序列組合（C2型）

如圖 6所示，該巖相組合類型的沉積序列自早至晚分別為塊狀泥巖相、塊狀灰云巖相、斑塊狀含膏—膏質(zhì)灰云巖相和混積顆粒巖相，代表該類巖相組合的完整沉積序列，主要分布于英西洼陷周緣斜坡和洼陷內(nèi)古隆起淺湖低能向高能過渡的沉積環(huán)境（見圖7a）。湖平面下降初期，整體處于淺湖低能環(huán)境，陸源碎屑含量較高，與湖水飽和析出的方解石快速混合沉積形成塊狀泥巖；之后陸源碎屑含量降低，古鹽度增大，方解石大量析出并占主導(dǎo)地位，硫酸鹽也相繼達(dá)到過飽和，沉積塊狀—斑塊狀含膏—膏質(zhì)灰云巖相。隨著湖平面的進(jìn)一步下降，波浪作用加強(qiáng)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣墉h(huán)境，塊狀—斑塊狀碳酸鹽巖被波浪打碎形成砂屑，與波浪攜帶的陸源碎屑混積形成顆粒巖相，逐漸向洼陷區(qū)進(jìn)積，但過飽和的硫酸鹽會(huì)在粒間孔隙內(nèi)沉淀，導(dǎo)致硫酸鹽膠結(jié)作用增強(qiáng)。上述沉積過程會(huì)因物源的頻繁補(bǔ)給而中斷，形成不完整的沉積序列，該類型完整的序列也同樣少見，混積顆粒巖相往往缺失，多以塊狀泥巖、塊狀—斑塊狀灰云巖巖相組合為主。

圖7 英西E32鹽下巖相時(shí)空分布特征

通過對(duì)研究區(qū)碳酸鹽巖相的兩類沉積序列組合特征分析表明，物源補(bǔ)給頻率和強(qiáng)度的差異，使湖平面升降周期和速率頻繁變化，從而導(dǎo)致了每種沉積序列中儲(chǔ)集層巖相組合往往發(fā)育不完整便進(jìn)入新的沉積旋回。因此，不同旋回周期內(nèi)各類儲(chǔ)集層巖相的單層厚度和組合類型存在很大差異，不同古地貌背景下儲(chǔ)集層巖相類型及分布規(guī)律是兩種咸化沉積序列巖相組合時(shí)空高頻疊加的結(jié)果。在單旋回尺度各類巖相儲(chǔ)集層平面分布規(guī)律明顯，在洼陷處于半深湖沉積階段，洼陷內(nèi)集中發(fā)育了紋層狀云灰?guī)r相儲(chǔ)集層（見圖7b）；在泛淺湖沉積階段，區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育塊狀—斑塊狀灰云巖相儲(chǔ)集層，同時(shí)在盆緣斜坡和古隆起集中發(fā)育了混積顆粒巖相儲(chǔ)集層（見圖7c）。

4 巖相控儲(chǔ)機(jī)制探討

4.1 準(zhǔn)同生期控儲(chǔ)效應(yīng)

根據(jù)碳氧同位素組成和無機(jī)元素地球化學(xué)組成特征分析（見圖8a），英西E32鹽下塊狀和斑塊狀灰云巖中，鐵白云石含量與δ18O呈正相關(guān)關(guān)系，表明白云石化流體受湖盆水體的鹽度控制[28-29]。陸源碎屑中Al2O3含量高低常代表著陸源碎屑的注入量，而MgO則代表湖盆水體中Mg2+的殘留量。因此可用Al2O3/MgO值反映湖盆注入量及湖盆蒸發(fā)濃縮程度[30]。圖8b揭示δ18O與Al2O3/MgO值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，說明白云石化流體歸因于湖盆水體的蒸發(fā)濃縮。因此，英西鹽下塊狀和斑塊狀灰云巖內(nèi)的納米級(jí)白云石晶間孔成因是由于準(zhǔn)同生期蒸發(fā)濃縮白云化作用，湖盆水體鹽度越大，泥質(zhì)含量越低，白云石化和晶間孔發(fā)育程度則越強(qiáng)，這與區(qū)內(nèi)兩類咸化沉積序列的古鹽度和白云石化程度垂向變化趨勢相一致，即沉積序列及巖相組合控制了準(zhǔn)同生期白云石化晶間孔的形成和分布。

圖8 英西地區(qū)E32泥晶白云巖地球化學(xué)特征

前已敘及，溶孔亦是英西鹽下儲(chǔ)集層主要基質(zhì)孔隙類型，本次研究針對(duì)淡水和成巖期有機(jī)酸溶蝕兩種潛在的溶孔形成機(jī)制進(jìn)行了溶蝕模擬實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)采用高溫高壓溶解動(dòng)力學(xué)模擬裝置，按溶蝕原理[31]設(shè)計(jì)了兩組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，巖石樣品為同井同深度段斑塊狀含膏—膏質(zhì)灰云巖。第 1組實(shí)驗(yàn)用純凈水在實(shí)驗(yàn)室溫度壓力條件下與樣品反應(yīng)，以此模擬淡水等不飽和流體溶蝕機(jī)制；第2組實(shí)驗(yàn)用濃度為0.2%的乙酸溶液在108 ℃、50 MPa溫度壓力條件下與樣品反應(yīng)，以此模擬烴源巖成熟期區(qū)內(nèi)溫度壓力背景下有機(jī)酸溶蝕。實(shí)驗(yàn)過程中按照一定時(shí)間間隔實(shí)時(shí)測定反應(yīng)生成物離子濃度。實(shí)驗(yàn)前后均對(duì)兩組樣品進(jìn)行了微納米CT掃描及孔隙度、滲透率測定，以檢測溶蝕反應(yīng)前后差異。

模擬結(jié)果表明（見圖 9a、圖 9b），兩組實(shí)驗(yàn)樣品實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的孔隙度和滲透率均顯著提高，表明兩組實(shí)驗(yàn)流體與樣品均發(fā)生明顯溶蝕反應(yīng)，產(chǎn)生了大量的溶孔。從反應(yīng)生成的離子類型和濃度看，兩種流體反應(yīng)后生成的離子類型及濃度基本一致，主要是SO42-和Na+、Ca2+離子。結(jié)合CT掃描圖像溶孔特征可知，樣品中被溶蝕成分主要為硬石膏（CaSO4）和鈣芒硝（Na2SO4·CaSO4）等硫酸鹽礦物，碳酸鹽礦物未見明顯溶蝕增孔現(xiàn)象，這與地質(zhì)實(shí)際相吻合（見圖2j—圖2k）。

圖9 兩組溶蝕模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比（CT掃描圖像上的黑色斑點(diǎn)和斑塊為溶孔）

依據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果，英西鹽下溶孔形成機(jī)制主要為硫酸鹽礦物在不飽和流體作用下的物理溶解。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，弱酸性的有機(jī)酸與強(qiáng)酸性硫酸鹽礦物本身不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且在含大量蒸發(fā)巖地層中，烴源巖熱演化形成的有機(jī)酸流體很快會(huì)達(dá)到飽和狀態(tài)[32-33]，同時(shí)因區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖中泥質(zhì)含量高、基質(zhì)孔隙尺度小、多孤立，有機(jī)酸流動(dòng)性受到限制，其對(duì)碳酸鹽礦物也不具備大規(guī)模溶解增孔條件，這與模擬結(jié)果也相一致。由此可見，能夠溶蝕增孔的不飽和地層流體只能源于沉積-準(zhǔn)同生期大氣降水及河流淡水注入[34-36]。在巖相序列上，低能沉積序列底部紋層狀云灰?guī)r內(nèi)硬石膏膠結(jié)物溶孔主要為泥質(zhì)紋層沉積期季節(jié)性湖盆水體淡化溶解而成。對(duì)于兩種序列上部巖相組合，古隆起區(qū)低—高能沉積序列頂部的斑塊狀灰云巖和混積顆粒巖相，更易暴露接受大氣淡水淋濾溶解形成晶體鑄膜孔和粒間溶孔；而低洼區(qū)低能沉積序列頂部的斑塊狀灰云巖相，因湖盆水體鹽度高，注入的淡水容易很快達(dá)到飽和，溶解增孔的強(qiáng)度相對(duì)變?nèi)?。因此，巖相類型及沉積序列控制了準(zhǔn)同生期溶孔形成，淡水淋濾和注入強(qiáng)度、作用時(shí)間在整體上控制了不同旋回周期內(nèi)溶孔發(fā)育程度，而不同的巖相序列在時(shí)空上產(chǎn)生了溶孔規(guī)模和分布的差異性，低洼區(qū)溶孔主要發(fā)育于序列底部紋層云灰?guī)r巖相，隆起區(qū)則發(fā)育在序列頂部的斑塊狀灰云巖和混積顆粒巖相組合內(nèi)。

4.2 成巖期—構(gòu)造反轉(zhuǎn)期控儲(chǔ)效應(yīng)

埋藏成巖階段，各類碳酸鹽巖巖相儲(chǔ)集層在準(zhǔn)同生期形成的晶間孔和溶孔尺度小，抗壓、抗膠結(jié)能力強(qiáng)，在成巖期得以良好保存[]。成巖期巖相控儲(chǔ)效應(yīng)主要體現(xiàn)在紋層狀云灰?guī)r相中，其內(nèi)部富有機(jī)質(zhì)泥質(zhì)紋層在壓實(shí)脫水過程中在紋層面形成紋層縫；泥巖壓實(shí)脫水卸壓后，受上覆地層壓力作用紋層縫關(guān)閉，但在有機(jī)質(zhì)成熟排烴過程中區(qū)內(nèi)形成超壓背景[11]，紋層縫激活開啟成為高效的儲(chǔ)集空間和滲流通道。

據(jù)前人研究結(jié)果，在晚喜馬拉雅期的區(qū)域持續(xù)構(gòu)造擠壓作用下，區(qū)內(nèi)鹽間厚層蒸發(fā)巖層內(nèi)發(fā)育了獅子溝大型逆沖滑脫-沖斷斷層，并在鹽下地層內(nèi)派生形成了同期的次級(jí)沖斷系統(tǒng)[4,19]。鹽下兩種巖相序列的礦物組分變化趨勢均指示了向上泥質(zhì)含量降低、脆性變強(qiáng)的特征，因此在此構(gòu)造改造活動(dòng)背景下，混積顆粒、塊狀—斑塊狀高脆性巖相更易于被擠壓、揉皺、破碎而形成構(gòu)造角礫巖相儲(chǔ)集層。區(qū)域上，Ⅳ層組上部更鄰近區(qū)域滑脫斷層，構(gòu)造改造應(yīng)力強(qiáng)，且各類高脆性巖相分布穩(wěn)定，因此形成的構(gòu)造角礫巖相儲(chǔ)集層可連片成帶分布，但在與蒸發(fā)鹽層緊密接觸帶，因膏鹽巖塑性流動(dòng)導(dǎo)致角礫化縫洞易被膏鹽充填膠結(jié)；而Ⅳ層組下部及下伏層段離區(qū)域滑脫斷層較遠(yuǎn)，滑脫揉皺破碎作用弱，構(gòu)造角礫化作用也弱。只有在次生斷裂兩側(cè)強(qiáng)擠壓沖斷應(yīng)力作用范圍內(nèi)構(gòu)造角礫巖相儲(chǔ)集層才比較發(fā)育，遠(yuǎn)離次生斷裂區(qū)構(gòu)造角礫巖相儲(chǔ)集層變得不發(fā)育并逐漸消失[18]。

5 英西地區(qū)下干柴溝組上段（E32）鹽下成儲(chǔ)模式

通過上述對(duì)英西地區(qū)下干柴溝組上段（E32）鹽下儲(chǔ)集層巖相類型、沉積序列及控儲(chǔ)機(jī)制的探討，結(jié)合該區(qū)成藏期構(gòu)造背景和鉆井油氣產(chǎn)能，建立英西 E32鹽下巖相-構(gòu)造復(fù)合成儲(chǔ)模式（見圖 10），并得出不同巖相儲(chǔ)集層的時(shí)空發(fā)育及分布規(guī)律。

繼承性洼陷區(qū)（見圖1a，B區(qū)）：處于獅子溝大型滑脫斷層下盤，成藏期為繼承性沉積洼陷背景，現(xiàn)今儲(chǔ)集層埋藏較深（見圖 10a）。該帶鄰近次級(jí)逆沖斷層帶，故發(fā)育小規(guī)模構(gòu)造角礫狀灰云巖縫洞型高效儲(chǔ)集層，主體以紋層狀云灰?guī)r溶孔型頁巖油有利儲(chǔ)集層為主，而塊狀—斑塊狀灰云巖滲透率低，在埋深大的勘探條件下，不具備良好的經(jīng)濟(jì)儲(chǔ)能和產(chǎn)能。

洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造區(qū)（見圖1a，C區(qū)）：處于獅子溝大型逆沖滑脫斷層和次級(jí)逆沖斷裂系統(tǒng)作用區(qū)，成藏期為洼陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造背景，現(xiàn)今儲(chǔ)集層埋深相對(duì)較淺。該帶上部構(gòu)造角礫化段的塊狀—斑塊狀灰云巖，在滑脫揉皺作用下形成了大面積連片分布的構(gòu)造角礫狀灰云巖縫洞型高效儲(chǔ)集層，角礫化段以下以大面積連片分布的紋層狀云灰?guī)r溶孔型頁巖油有利儲(chǔ)集層為主（見圖 10a、圖 10b）。

洼內(nèi)古隆起區(qū)（見圖1a，D區(qū)）：沉積期為洼陷內(nèi)古隆起，同樣處于獅子溝大型逆沖滑脫斷層和次級(jí)逆沖斷裂系統(tǒng)作用區(qū)，成藏期為低幅度背斜構(gòu)造背景。該帶上部構(gòu)造角礫化巖相段主要為混積顆粒巖和塊狀—斑塊狀灰云巖因構(gòu)造角礫化形成的角礫狀灰云巖縫洞型高效儲(chǔ)集層，加之準(zhǔn)同生期溶孔發(fā)育，儲(chǔ)集物性較中帶更優(yōu)越。在角礫化段以下則以多期次的混積顆粒巖和斑塊狀灰云巖相溶孔儲(chǔ)集層為主（見圖10a、圖10c）。

圖10 英西E32鹽下湖相碳酸鹽巖巖相-構(gòu)造復(fù)合成儲(chǔ)模式圖

洼陷周緣斜坡區(qū)（見圖1a，A區(qū)）：該區(qū)構(gòu)造影響較弱，沉積和成藏期均為斜坡構(gòu)造背景。儲(chǔ)集層類型主要以多期次的混積顆粒巖和斑塊狀灰云巖相溶孔-晶間孔儲(chǔ)集層為主（見圖10c）。

6 結(jié)論

英西 E32鹽下主力油層段咸化湖相混積碳酸鹽巖儲(chǔ)集層廣泛發(fā)育，依據(jù)其結(jié)構(gòu)和巖礦組分的顯著差異識(shí)別出 5種儲(chǔ)集層巖相類型，分別為湖平面下降期集中發(fā)育的混積顆粒巖相、塊狀灰云巖相、斑塊狀含膏-膏質(zhì)灰云巖相、紋層狀云灰?guī)r相 4種沉積型巖相儲(chǔ)集層類型，以及在晚期構(gòu)造改造作用下形成的構(gòu)造角礫狀灰云巖相儲(chǔ)集層。

英西 E32鹽下在不同古地貌和湖平面高頻振蕩咸化沉積背景下，4種沉積成因儲(chǔ)集層巖相構(gòu)成了兩種類型的咸化沉積序列巖相組合特征，分別為低能咸化沉積序列組合和低能至高能咸化沉積序列組合。前者主要發(fā)育于洼陷區(qū)，后者發(fā)育于周緣斜坡和洼內(nèi)古隆起帶。受物源高頻補(bǔ)給影響，區(qū)內(nèi)兩種類型沉積序列多以不完整的巖相組合亞型為主，且單層厚度受旋回周期長短控制，各類儲(chǔ)集層巖相分布是兩種咸化沉積序列巖相組合時(shí)空高頻疊加的結(jié)果。

英西E32鹽下儲(chǔ)集層成因具典型的相控機(jī)制。巖相控制了準(zhǔn)同生期白云石晶間孔和溶孔的形成與分布；成巖期紋層狀云灰?guī)r相結(jié)構(gòu)控制形成了大規(guī)模紋層縫儲(chǔ)集空間和高滲通道；混積顆粒和塊狀—斑塊狀灰云巖相泥質(zhì)含量低、脆性強(qiáng)，在晚期構(gòu)造改造下形成了構(gòu)造角礫狀灰云巖相高效儲(chǔ)集層。角礫化縫洞的發(fā)育程度受儲(chǔ)集層與頂部滑脫斷層或次級(jí)斷裂的距離所控制，同時(shí)接觸蒸發(fā)鹽巖層的角礫化縫洞充填膠結(jié)程度高，物性變差。

建立了英西 E32鹽下巖相-構(gòu)造復(fù)合成儲(chǔ)模式，明確不同區(qū)帶構(gòu)造角礫狀灰云巖相縫洞型高效儲(chǔ)集層、紋層狀云灰?guī)r相溶孔型頁巖油儲(chǔ)集層和顆粒—斑塊狀灰云巖相溶孔-晶間孔型致密儲(chǔ)集層發(fā)育及分布規(guī)律，對(duì)豐富咸化湖盆混積碳酸鹽巖成儲(chǔ)理論、推動(dòng)英西高效開發(fā)以及向鄰區(qū)干柴溝等具備相似構(gòu)造-沉積背景區(qū)帶勘探拓展具重要意義。