劉 軍，陳強(qiáng)路，王 鵬，尤東華，席斌斌，宮晗凝

(1.中國(guó)石化 西北油田分公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院，烏魯木齊 830011；2.中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 無(wú)錫石油地質(zhì)研究所,江蘇 無(wú)錫 214126)

隨著超深層領(lǐng)域油氣勘探不斷突破，深層—超深層領(lǐng)域規(guī)模有效儲(chǔ)層的形成與保存機(jī)制日益成為研究的熱點(diǎn)[1]。近年來(lái)，隨著塔里木盆地順托果勒弱變形構(gòu)造帶的精細(xì)研究和勘探實(shí)踐，認(rèn)識(shí)到與多期構(gòu)造活動(dòng)相關(guān)的走滑斷裂具有重要的控儲(chǔ)控藏作用[2-4]。順南地區(qū)位于順托果勒低隆的南部，目前已有多口鉆井獲天然氣勘探突破[5]，并開(kāi)展了深入的斷裂解析研究[6-7]，提出中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖發(fā)育多類型的儲(chǔ)集體[8-11]。但隨著研究和勘探的推進(jìn)，圍繞儲(chǔ)層發(fā)育規(guī)律和主控因素還有待深入研究。如發(fā)現(xiàn)一間房組灰?guī)r微孔隙較發(fā)育，但是否受臺(tái)內(nèi)灘相控制還無(wú)定論；SN4井發(fā)現(xiàn)熱液改造型儲(chǔ)層，但對(duì)深成熱液作用對(duì)有效儲(chǔ)層的貢獻(xiàn)等仍存在爭(zhēng)議[12-18]。因此，充分認(rèn)識(shí)儲(chǔ)層的基本特征，總結(jié)規(guī)模儲(chǔ)層發(fā)育的主控因素，對(duì)于精準(zhǔn)開(kāi)展儲(chǔ)層預(yù)測(cè)、實(shí)施勘探部署有重要意義。本文在沉積相和多期構(gòu)造演化背景研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用鉆井實(shí)物資料和綜合錄井成果，結(jié)合地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，以巖石學(xué)特征、成巖作用和儲(chǔ)集空間類型為研究出發(fā)點(diǎn)，對(duì)順南地區(qū)中下奧陶統(tǒng)儲(chǔ)層特征、規(guī)模儲(chǔ)層發(fā)育的主控因素和發(fā)育模式進(jìn)行研究，旨在為該區(qū)下一步的勘探部署提供依據(jù)。

1 構(gòu)造沉積背景

順南地區(qū)處于塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶下盤(pán)的塔中北坡，南北介于順托果勒低隆和古城墟隆起之間，西以塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶與卡塔克隆起相鄰，東北與滿加爾坳陷相接(圖1)。前寒武紀(jì)—早奧陶世，塔里木盆地在伸展背景下發(fā)育伸展斷層；中—晚奧陶世，塔里木盆地由伸展轉(zhuǎn)換為擠壓區(qū)域構(gòu)造環(huán)境，來(lái)自SW方向強(qiáng)烈的擠壓導(dǎo)致塔中Ⅰ號(hào)逆沖斷裂和塔中南緣逆沖斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)，卡塔克隆起初步形成[19-21]；志留紀(jì)—中泥盆世，昆侖洋最終閉合，中昆侖地體與塔里木板塊南緣碰撞拼貼，引起塔中東南部強(qiáng)烈的逆沖褶皺變形，同時(shí)伴隨阿爾金強(qiáng)烈的造山作用，古城墟隆起形成并不斷抬升。順南地區(qū)處于卡塔克隆起和古城墟隆起之間的弱變形構(gòu)造帶，受控于區(qū)域構(gòu)造環(huán)境，主要發(fā)育NE向和NEE向斷裂體系[6](圖1)。

寒武紀(jì)—中奧陶世，順托果勒—古城墟及以西地區(qū)廣泛發(fā)育碳酸鹽巖臺(tái)地，沉積了厚達(dá)3 000 m的海相碳酸鹽巖，東部發(fā)育欠補(bǔ)償盆地，順南地區(qū)位于“西臺(tái)東盆”向西凸的馬蹄形臺(tái)地邊緣的內(nèi)部。寒武紀(jì)碳酸鹽巖臺(tái)地經(jīng)歷了早寒武世早期緩坡—早寒武世晚期—中晚寒武世弱鑲邊、進(jìn)積鑲邊的演化[22]。早奧陶世晚期—中奧陶世，臺(tái)地結(jié)構(gòu)由弱鑲邊臺(tái)地演化為無(wú)鑲邊碳酸鹽巖臺(tái)地[23]。順南—古城墟地區(qū)發(fā)育下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組(O1p)、中下奧陶統(tǒng)鷹山組(O1-2ys)、中奧陶統(tǒng)一間房組(O2yj)、上奧陶統(tǒng)恰爾巴克組和卻爾卻克組。蓬萊壩組為半局限臺(tái)地潮坪和臺(tái)內(nèi)灘沉積。鷹山組下段整體處于局限—半局限淺水潮下帶環(huán)境，局部高部位發(fā)育潮間帶；鷹山組上段沉積水體加深，為半局限淺水潮下帶。一間房組下段仍為半局限淺水潮下帶，局部發(fā)育潮間帶；上段沉積水體明顯加深，沉積環(huán)境逐漸由半局限環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)殚_(kāi)闊過(guò)渡潮下帶。由于差異沉降導(dǎo)致的可容納空間的變化，順南地區(qū)鷹山組和一間房組厚度遠(yuǎn)大于北部和南部的順北和古城地區(qū)[24]。晚奧陶世早期，隨著海平面持續(xù)上升，碳酸鹽巖臺(tái)地被淹沒(méi)，順南地區(qū)沉積了恰爾巴克組瘤狀泥質(zhì)灰?guī)r。晚奧陶世晚期，伴隨著區(qū)域擠壓作用的增強(qiáng)和海平面的持續(xù)上升，順南—古城墟與滿加爾坳陷連為一體，演化為超補(bǔ)償混積陸棚，沉積了厚度超過(guò)2 000 m、以泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主的卻爾卻克組[25](圖1)。

圖1 塔里木盆地順南地區(qū)地質(zhì)概要

2 儲(chǔ)層特征

2.1 巖石學(xué)特征

根據(jù)順南地區(qū)16口鉆井巖心和薄片資料統(tǒng)計(jì)分析，中下奧陶統(tǒng)構(gòu)成儲(chǔ)層的主要巖石類型有灰?guī)r、灰質(zhì)云巖/云質(zhì)灰?guī)r、白云巖和熱蝕變形成的硅化巖。

(1)顆粒灰?guī)r。顆粒成分有內(nèi)碎屑、微球粒、生物碎屑等，大多富含藻屑；顆粒粒徑不均一，中等分選，亮晶方解石膠結(jié)，為潮汐水道沉積(圖2a,b)。

(2)藻粘結(jié)灰?guī)r。藻粘結(jié)和凝塊結(jié)構(gòu)，藻凝塊大小不一，分選差，泥晶支撐，為低能潮間帶—局限潮下帶沉積產(chǎn)物(圖2c)。

(3)細(xì)晶白云巖。主要發(fā)育于鷹山組下段，沉積環(huán)境以局限—半局限潮下帶為主，以厚層狀灰?guī)r夾薄層淺灰色云巖為特征。白云巖晶形為他形—半自形，局部見(jiàn)由不同晶粒大小的白云石層構(gòu)成的紋層，不均勻霧心亮邊，少量白云石晶面較干凈，晶體間多為鑲嵌接觸，沿碎?；p隙發(fā)育溶孔縫，被瀝青質(zhì)充填，現(xiàn)有效孔隙主要為晶間孔、晶間溶孔(圖2g-i)。

圖2 塔里木盆地順南地區(qū)中下奧陶統(tǒng)儲(chǔ)層巖石學(xué)特征和孔隙發(fā)育特征

(4)熱蝕變硅化巖。SN4井鷹山組上段發(fā)育富硅熱液流體改造的蝕變硅化巖段，硅化巖的石英含量大于70%，最高可達(dá)95%以上，硅化巖殘余灰質(zhì)含量介于10%～20%之間，粒間方解石膠結(jié)物小于10%。原始灰?guī)r顆粒結(jié)構(gòu)已被破壞，部分石英晶體邊緣平直，部分石英由于相互嵌合致使接觸邊緣彎曲。石英晶體呈自形—半自形柱狀，晶體長(zhǎng)度介于50～500 μm之間，寬度為10～50 μm，長(zhǎng)短軸之比為1～2(圖2k,l)。古城地區(qū)鷹山組下段硅化巖保持了交代原巖的碎?；Y(jié)構(gòu)(圖2j)。

2.2 儲(chǔ)集空間類型和成因

根據(jù)對(duì)巖心觀察、薄片鑒定、常規(guī)掃描電鏡、氬離子拋光—聚焦離子束掃描電鏡和綜合錄井資料，順南地區(qū)中下奧陶統(tǒng)發(fā)育不同尺度的儲(chǔ)集空間，有微孔隙、孔隙、縫洞等類型。

(1)粒內(nèi)微孔隙。鑄體薄片觀察為藻包殼內(nèi)斑點(diǎn)(塊)溶蝕，具有明顯的顆粒組構(gòu)選擇性(圖2a-c)。通過(guò)常規(guī)掃描電鏡、氬離子拋光—聚焦離子束掃描電鏡分析，藻屑內(nèi)部分布有微孔隙，藻屑與藻屑之間的亮晶膠結(jié)物不發(fā)育微孔隙(圖2d)。微孔隙一種是自形方解石晶間棱角狀孔，孔隙大小主要介于幾百nm～幾個(gè)μm(圖2e)；另一種為有機(jī)孔，是有機(jī)質(zhì)熱演化形成的瀝青收縮孔(圖2f)。

上述孔隙和微孔隙主要發(fā)育于一間房組下段的顆粒灰?guī)r、藻粘結(jié)灰?guī)r中，藻類等微生物的發(fā)育促進(jìn)原始有機(jī)質(zhì)的富集，半局限潮下沉積環(huán)境有利于有機(jī)質(zhì)的保存；進(jìn)入埋藏成巖環(huán)境隨著埋深的增加，藻屑內(nèi)含的有機(jī)質(zhì)達(dá)到成熟—過(guò)成熟階段，SN1井換算Ro達(dá)到2.1%[26]。有機(jī)質(zhì)熱演化可形成有機(jī)質(zhì)收縮孔，對(duì)SN7井26塊含藻屑顆粒的灰?guī)r進(jìn)行總有機(jī)碳含量(TOC)和微孔賦存氣分析，微孔賦存氣含量與TOC大致呈正關(guān)性(圖3)，微孔賦存氣含量和TOC較高的樣品對(duì)應(yīng)的有機(jī)質(zhì)充填部位，發(fā)育瀝青收縮孔，孔隙相對(duì)較大，連通性較好(圖2f)。同時(shí)有機(jī)質(zhì)演化過(guò)程中有機(jī)酸的排出，促進(jìn)了碳酸鹽灰泥的溶解和方解石的重結(jié)晶作用，形成了方解石晶間微孔。有機(jī)質(zhì)演化過(guò)程生成一定量烴類氣體抑制成巖膠結(jié)，有利于孔隙的保存。但是，順南地區(qū)藻灰?guī)r有機(jī)質(zhì)含量總體較低，26個(gè)樣品TOC全部小于0.2%，生烴形成的有機(jī)酸規(guī)模不大，很難在顆粒間進(jìn)一步溶蝕(圖2d)，這也可能是微孔隙僅發(fā)育于藻屑顆粒內(nèi)而具組構(gòu)選擇性的原因。此外,還偶見(jiàn)生物體腔孔、遮蔽孔等粒內(nèi)孔。

圖3 塔里木盆地順南地區(qū)SN7井樣品微孔賦存氣濃度與總有機(jī)碳對(duì)應(yīng)關(guān)系

(2)晶間和晶間溶蝕孔。主要是鷹山組下段白云巖中晶間孔與晶間溶孔，孔隙分布與微裂隙有關(guān)，微裂縫通常延伸較短，具有一定的定向性，沿微裂縫可見(jiàn)一定程度的擴(kuò)溶(圖2h，i)。

(3)石英晶間孔。熱蝕變硅質(zhì)巖中的石英晶間孔，這些晶間孔主要為短柱狀石英晶體形成的搭建構(gòu)造而保留下來(lái)的，直徑約為0.1～1 mm(圖2l)。

(4)微裂隙。一種是局部擠壓應(yīng)力作用下巖石發(fā)生碎?；l(fā)生的張裂縫，現(xiàn)今被瀝青充填(圖2g)；另一種是構(gòu)造裂隙，早期被亮晶方解石充填，晚期為張開(kāi)縫(圖2c)。

(5)礦物充填殘余縫洞。構(gòu)造破裂作用形成的一組或多組不同寬度的裂縫被后期熱液作用改造，發(fā)生溶蝕和充填作用，礦物未完全充填形成的礦物晶洞和裂隙。如SN4井鷹山組熱液改造的硅化巖段發(fā)育高角度石英、方解石半充填及共軛的中角度方解石(部分含石英)充填—半充填縫，兩者相交處形成“V”字形孔洞；遠(yuǎn)離高角度裂縫灰質(zhì)含量增加，沿縫合線有溶蝕現(xiàn)象，局部發(fā)育溶孔(圖4)。未完全充填的裂縫、溶蝕孔和晶洞構(gòu)成有效儲(chǔ)集空間。

圖4 塔里木盆地順南地區(qū)SN4井鷹山組熱蝕變硅化巖段巖心裂縫—孔洞發(fā)育特征

(6)縫洞儲(chǔ)集體。走滑斷裂帶斷面形成的斷裂空腔及其圍巖破碎帶在三維空間上形成斷縫儲(chǔ)集體，其發(fā)育程度與走滑斷裂帶的分段性、變形強(qiáng)度及多組斷裂的交叉有關(guān)[11]。這類儲(chǔ)集體往往被深層上行流體改造而具有溶蝕特征。由于儲(chǔ)集空間規(guī)模較大，主要表現(xiàn)在鉆井的放空和漏失(表1)，地震剖面表現(xiàn)為“串珠狀”反射特征。

表1 塔里木盆地順南地區(qū)鉆井放空漏失統(tǒng)計(jì)

2.3 儲(chǔ)層物性特征

2.3.1 一間房組灰?guī)r物性特征

一間房組顆?；?guī)r、藻粘結(jié)灰?guī)r基質(zhì)孔隙度和滲透率均比較低，據(jù)4口井51塊全直徑巖心樣品物性統(tǒng)計(jì)[27]，孔隙度在0.20%～3.90%，平均為1.52%，其中孔隙度小于2%的占樣品總數(shù)的74%；滲透率在(0.003～5.84)×10-3μm2，平均為0.62×10-3μm2，其中滲透率小于1.0×10-3μm2的占80%，屬于特低孔特低滲儲(chǔ)層(圖5a)。孔隙度和滲透率相關(guān)性差(圖5b)，不構(gòu)成孔隙型儲(chǔ)層。SN7井孔隙度相對(duì)較高，但與滲透率相關(guān)性也很差(圖5)，反映出這類樣品發(fā)育孤立的孔隙。這些孔隙主要與藻灰?guī)r發(fā)育有關(guān)，受一定的微相控制，孔隙的連通性是制約有效儲(chǔ)層的關(guān)鍵。

圖5 塔里木盆地順南地區(qū)一間房組灰?guī)r物性特征[27]

2.3.2 鷹山組白云巖物性特征

順南地區(qū)白云巖儲(chǔ)層[28]主要分布于鷹山組下段。據(jù)5口鉆井79件直徑2.5 cm小柱樣氣體法孔隙度與滲透率測(cè)定結(jié)果分析，孔隙度在0.21%～3.6%之間，平均1.40%，其中孔隙度小于2%的占樣品數(shù)的80%；滲透率在(0.003～92)×10-3μm2之間，個(gè)別樣品滲透率值偏高與裂縫有關(guān)，平均值不具代表性(平均2.12×10-3μm2)，滲透率小于1.0×10-3μm2的樣品占84%，為特低孔特低滲儲(chǔ)層(圖6a)?？紫抖群蜐B透率相關(guān)性差(圖6b)，表明為非孔隙型儲(chǔ)層。從儲(chǔ)集空間類型分析，晶間孔的發(fā)育多與微裂隙相關(guān)，儲(chǔ)層為裂縫—孔隙型。5口井物性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，孔隙度大于2%的樣品主要是SN501井，巖石學(xué)特征主要是具殘余結(jié)構(gòu)中晶白云巖、細(xì)晶白云巖，無(wú)殘余結(jié)構(gòu)中晶白云巖，與其他井樣品相比白云化程度較高，說(shuō)明白云化對(duì)物性具有一定的改善作用。鄰區(qū)古城地區(qū)白云巖也具有相似的物性特征[29]，中—粗晶白云巖物性最好，孔隙度分布在2%～5%，滲透率主要分布在(0.01～10.00)×10-3μm2；細(xì)晶白云巖次之；微晶白云巖最差，孔隙度大多低于1%。

2.4 儲(chǔ)層類型

根據(jù)儲(chǔ)集空間組合關(guān)系、形成機(jī)制，將順南地區(qū)中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖儲(chǔ)層類型劃分為斷控縫洞型、熱液改造孔縫洞型和裂縫—孔隙型3種。

圖7 塔里木盆地順南地區(qū)斷裂帶和斷裂裂隙發(fā)育特征

(2)熱液改造孔縫洞型儲(chǔ)層是斷控縫洞疊加了深部熱液作用的溶蝕、交代和充填改造。順南和古城地區(qū)分別在鷹山組上段灰?guī)r和下段灰質(zhì)云巖地層發(fā)育硅化巖孔縫洞型儲(chǔ)層。儲(chǔ)集空間是裂縫、硅化巖石英晶間孔和沉淀礦物未完全充填形成的晶洞(圖4)，硅化巖段石英晶間孔隙非常發(fā)育，硅化巖孔隙度可達(dá)20.5%[31]，是熱液改造孔縫洞型儲(chǔ)層主要的儲(chǔ)集巖類型。

(3)裂縫—孔隙型儲(chǔ)層包括灰?guī)r裂縫—孔隙型儲(chǔ)層和白云巖裂縫—孔隙型儲(chǔ)層?；?guī)r裂縫—孔隙型儲(chǔ)層以孔隙和微孔隙為主要儲(chǔ)集空間，構(gòu)成特低孔特低滲儲(chǔ)層，層位上主要分布于一間房組—鷹山組上段，其分布與藻灰?guī)r沉積微相有關(guān)；單層厚度小，地層分布上不具明顯的特殊結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)難度比較大。白云巖裂縫—孔隙型儲(chǔ)層以白云巖晶間孔、晶間溶孔為主要儲(chǔ)集空間，構(gòu)成特低孔特低滲儲(chǔ)層。由于晶間孔發(fā)育與白云巖化有關(guān)，層位上鷹山組下段及以下地層白云化程度高，白云巖儲(chǔ)層相對(duì)更發(fā)育；平面上由順南緩坡向古城墟隆起，儲(chǔ)層有變好的趨勢(shì)。

3 規(guī)模儲(chǔ)層的主控因素與發(fā)育模式

綜合上述分析，順南地區(qū)中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖儲(chǔ)集空間類型多樣，既有鉆井顯示為放空、漏失等大尺度洞穴，也有基質(zhì)/顆粒微孔隙；既有白云巖，也有灰?guī)r，還有熱液交代的硅質(zhì)巖，總體屬多類型、多成因的裂縫—孔洞型儲(chǔ)集體。儲(chǔ)層發(fā)育受構(gòu)造破裂作用、深埋藏環(huán)境下的熱液溶蝕改造和沉積微相、白云巖化等多因素影響，而多期發(fā)育的走滑斷裂及伴生的裂縫是規(guī)模有效儲(chǔ)層形成的關(guān)鍵因素。

3.1 多階段發(fā)育的走滑斷裂是儲(chǔ)層發(fā)育的主要控制因素

各類儲(chǔ)集空間的成因機(jī)制分析表明(表2)，不同期次的張性斷裂、壓扭走滑斷裂、張扭走滑斷裂疊加，對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育具有重要的控制作用。一是走滑斷裂形成的斷面空腔及圍巖裂縫構(gòu)成的縫洞體是有效的儲(chǔ)集空間，斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度和分段性影響儲(chǔ)層發(fā)育的規(guī)模、部位[32-33]?？碧匠晒砻?，SN4井部署在斷裂帶上，鷹山組上段發(fā)生井漏，放空5.48 m；SN5、SN501、SN401、SN7井等部署在主干斷裂帶之間，在鷹山組下段不同程度地發(fā)生井漏和放空，說(shuō)明斷裂帶多期活動(dòng)形成的縫洞系統(tǒng)是重要的儲(chǔ)集類型。二是走滑斷裂橋流泵吸機(jī)制，是深部熱液上行進(jìn)行交代、溶蝕、沉淀形成熱液改造孔縫洞的先決條件。三是裂縫的溝通作用是白云巖晶間孔隙、藻灰?guī)r顆粒內(nèi)的微孔隙成為有效儲(chǔ)集空間的必要條件。

表2 塔里木盆地順南地區(qū)碳酸鹽巖各類儲(chǔ)集空間與成因關(guān)系統(tǒng)計(jì)

3.2 熱液侵入對(duì)儲(chǔ)層的改造作用

埋藏期深層熱液流體上行改造是順南地區(qū)儲(chǔ)層發(fā)育的一個(gè)顯著特點(diǎn)，如鷹山組多孔硅化巖儲(chǔ)集體[31]。深層酸性熱液沿深大斷裂上行進(jìn)入碳酸鹽巖地層，在相對(duì)封閉的埋藏成巖環(huán)境中，溶蝕、膠結(jié)作用呈孿生關(guān)系存在，分別在不同部位出現(xiàn)縫洞發(fā)育帶和膠結(jié)帶，是孔隙組構(gòu)的變化和孔隙空間的重新分配，地層總孔隙空間度基本保持不變[18]。碳酸鹽巖地層中由熱液流體帶來(lái)的硅、鋇、氟等離子的增加，形成新的礦物組合一定程度上還占據(jù)先存孔隙空間。雖然交代硅質(zhì)可以形成硅化巖儲(chǔ)層，但交代作用的發(fā)生可能與先存原巖結(jié)構(gòu)有關(guān)，有的硅化作用仍保持了碎粒化結(jié)構(gòu)(圖2j)，說(shuō)明擠壓破裂作用形成的碎?；妓猁}巖可能是交代作用發(fā)生的特殊的局限條件，這也可能是有大量的熱液礦物組合指示熱液作用的存在，而形成硅化巖儲(chǔ)層僅有較少量例案的原因。SN4井鷹山組上段獲得天然氣(25.8～38)×104m3/d，除了3～4回次揭示的2.35 m縫洞型儲(chǔ)層和0.82 m硅化巖儲(chǔ)層外，走滑斷裂形成的5.8 m的放空段則是更為重要的儲(chǔ)集體。熱液活動(dòng)需要有斷裂、不整合面和高滲透層作為熱液的通道，更多指示了先存儲(chǔ)集空間的存在，是埋藏階段物質(zhì)和空間的再分配和再調(diào)整過(guò)程，從這種意義上講熱液作用對(duì)深部?jī)?chǔ)層的建設(shè)作用有限。對(duì)比SN4、SN501井熱液改造儲(chǔ)層的發(fā)育規(guī)模差別巨大，可能與走滑斷裂帶變形影響的斷裂—裂隙的發(fā)育范圍、富硅熱流體的上行流動(dòng)強(qiáng)度、規(guī)模差異有關(guān)。

3.3 裂縫溝通作用是藻灰?guī)r形成規(guī)模有效儲(chǔ)層的關(guān)鍵

如前文所述，SN7井一間房組藻屑灰?guī)r中見(jiàn)有機(jī)質(zhì)收縮孔和方解石晶間微孔，這些粒內(nèi)微孔之間大多是連通的，而顆粒周邊往往未見(jiàn)孔隙和有機(jī)質(zhì)，基本不連通(圖2d)。SN7、ST1井灰?guī)r樣品的物性分析表明，藻灰?guī)r由于微孔隙的發(fā)育具有明顯的“增孔”作用，38個(gè)直徑2.5 cm巖心柱塞樣物性分析孔隙度大于2%的占84%，但滲透率小于0.1×10-3μm2的占68%，小于1.0×10-3μm2的占79%(表3)，其中滲透率低于檢測(cè)限的占39%。根據(jù)物性的定義和測(cè)定規(guī)范，孔隙度的測(cè)定以孔隙體積占樣品總體積的百分比表征儲(chǔ)集性，而滲透率表征巖石的連通性。物性分析結(jié)果表明，滲透率與孔隙度的相關(guān)性很低，SN7井的微孔賦存氣是藻屑熱演化自生而孤立封存的，不代表外部運(yùn)移來(lái)的烴類，說(shuō)明這類藻灰?guī)r，必須有裂縫的溝通作用才能成為有效儲(chǔ)層。

表3 塔里木盆地順南地區(qū)微生物相關(guān)灰?guī)r巖心柱塞樣物性分析

3.4 規(guī)模有效儲(chǔ)層發(fā)育模式

通過(guò)對(duì)研究區(qū)儲(chǔ)集空間與成因、儲(chǔ)層類型與主控因素的分析，建立了儲(chǔ)層發(fā)育模式(圖8)。

圖8 塔里木盆地順南地區(qū)中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育模式

早奧陶世晚期—中奧陶世，順南地區(qū)總體處于局限—半局限淺水潮下帶環(huán)境，局部高地勢(shì)部位發(fā)育潮間帶，高能灘相不發(fā)育，沉積了泥晶灰?guī)r、泥晶顆?；?guī)r和藻粘結(jié)灰?guī)r。同生—準(zhǔn)同生期海水潛流環(huán)境下顆粒沉積以后出現(xiàn)泥晶化和海底膠結(jié)作用，大量的原生孔隙消失，局部高地準(zhǔn)同生期形成的少量鑄?？纂S著進(jìn)入埋藏成巖環(huán)境逐步膠結(jié)充填，保存有少量生物遮蔽孔。早成巖期下奧陶統(tǒng)灰?guī)r被大量交代成微晶白云巖，云化作用的不徹底性形成云質(zhì)灰?guī)r或灰質(zhì)云巖。埋藏環(huán)境中微晶灰?guī)r進(jìn)一步重結(jié)晶，形成粉—細(xì)晶自形—半自形云巖，并向中—粗晶白云石轉(zhuǎn)變，發(fā)育晶間孔。順南地區(qū)處于塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶的下盤(pán)，整體構(gòu)造隆升程度較弱，缺乏強(qiáng)烈表生巖溶作用的地質(zhì)條件，加里東期—海西早期多階段的壓扭、張扭走滑斷裂，使中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖發(fā)生強(qiáng)烈的破裂作用，形成斷裂控制的縫洞儲(chǔ)集體，構(gòu)成中下奧陶統(tǒng)最重要的儲(chǔ)集空間。晚泥盆世深部熱流體沿深大斷裂上行對(duì)縫洞體改造，發(fā)生熱液溶蝕和熱蝕變礦物的充填作用，形成熱液改造斷控縫洞型儲(chǔ)層。隨著埋深的不斷增加，藻灰?guī)r中的有機(jī)質(zhì)不斷熱演化，具有一定的生烴能力，生烴作用中的有機(jī)酸對(duì)藻屑顆粒進(jìn)行溶蝕，同時(shí)有機(jī)質(zhì)在高—過(guò)演化階段形成有機(jī)收縮孔，這些孔隙疊加構(gòu)造裂隙，可成為有效儲(chǔ)層。經(jīng)過(guò)多階段的成巖演化，中下奧陶統(tǒng)現(xiàn)今可形成多類型的儲(chǔ)集空間，并由斷裂貫穿圍繞不同主干斷裂、次級(jí)斷裂和派生斷裂帶，構(gòu)成立體儲(chǔ)集系統(tǒng)。

4 結(jié)論

(1)順南地區(qū)中下奧陶統(tǒng)沉積期處于局限—半局限淺水潮下帶環(huán)境，局部高地勢(shì)部位發(fā)育潮間帶，高能灘相總體不發(fā)育。研究區(qū)位于塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶的下盤(pán)，整體構(gòu)造隆升程度較弱，不具備發(fā)生強(qiáng)烈表生巖溶作用的地質(zhì)條件。中下奧陶統(tǒng)儲(chǔ)層發(fā)育縫洞儲(chǔ)集體、礦物充填殘余縫洞、孔隙和微裂隙等不同尺度的儲(chǔ)集空間，這些儲(chǔ)集空間主要形成于埋藏期成巖次生改造和構(gòu)造破裂作用。

(2)根據(jù)儲(chǔ)集空間組合關(guān)系、形成機(jī)制，研究區(qū)中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖儲(chǔ)層類型劃分為斷控縫洞型、熱液改造孔縫洞型、裂縫—孔隙型3種。裂縫—孔隙型分布于一間房組—鷹山組上段灰?guī)r和鷹山組下段白云巖基質(zhì)中，基質(zhì)物性較差，裂縫的溝通作用才能成為有效儲(chǔ)層。

(3)加里東期—海西早期多階段的壓扭、張扭走滑斷裂，使中下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖發(fā)生強(qiáng)烈的破裂作用，是中下奧陶統(tǒng)規(guī)模有效儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵因素，不僅形成了縫洞體儲(chǔ)集空間，還是溝通孔隙、微孔隙成為有效儲(chǔ)層和發(fā)生熱液作用的必要條件。熱液對(duì)儲(chǔ)層的改造作用更多指示了先存儲(chǔ)集空間的存在。