袁勇，陳建文，梁杰，張銀國，薛路，吳淑玉，藍(lán)天宇，吳飄

1. 中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所，青島 266237

2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點國家實驗室海洋礦產(chǎn)資源評價與探測技術(shù)功能實驗室，青島 266237

3. 河海大學(xué)海洋學(xué)院，南京 210098

4. 中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，青島 266100

隨著油氣需求量的持續(xù)增長和常規(guī)油氣產(chǎn)量的不斷下降，非常規(guī)油氣資源展示了巨大的勘探潛力，并且已經(jīng)成為全球油氣產(chǎn)量增長的主要支柱[1-4]。致密砂巖油氣作為非常規(guī)油氣資源主要類型之一，近年來已成為油氣增儲上產(chǎn)的重點領(lǐng)域[5-8]。致密砂巖儲層一般經(jīng)歷了復(fù)雜的埋藏演化過程，成巖作用改造強(qiáng)烈，儲層特征研究是實現(xiàn)高效油氣勘探開發(fā)的關(guān)鍵[9-13]。揚子板塊是中國致密砂巖油氣勘探的重要陣地[6,14]，其中上揚子四川盆地三疊系須家河組、下?lián)P子黃橋地區(qū)二疊系龍?zhí)督M等均是中國致密砂巖 油 氣 勘探和開 發(fā) 的 重點層系[7,13,15]。然 而 作為下?lián)P子地塊主體的南黃海盆地，歷經(jīng)了近60年的油氣勘探歷程，至今未發(fā)現(xiàn)工業(yè)性油氣流[16-21]。近年來，研究表明南黃海中—古生代海相地層發(fā)育齊全且厚度較大，具備形成大型油氣田的物質(zhì)基礎(chǔ)，具有多源多期的成藏特點[20-24]。其中，南黃海二疊系致密砂巖儲層發(fā)育，夾于大套暗色泥巖中，且泥質(zhì)烴源巖質(zhì)量為“中等—最好”級別[25-27]，具有較好的油氣勘探 前景[19,23-24]。

中國致密氣勘探開發(fā)始于20世紀(jì)70年代，并于20世紀(jì)90年代開始進(jìn)入高潮[13,28]。時至今日，致密砂巖儲層在成巖作用、孔隙特征以及成藏機(jī)制等方面取得了豐碩成果。南黃海海域僅有5口鉆井（青島坳陷WX5-ST1、WX13-3-1、CZ12-1-1A井，勿南沙隆起CZ35-2-1井，嶗山隆起CSDP-2井）不同程度地揭示了二疊系[20-21]，只有嶗山隆起CSDP-2井鉆穿并連續(xù)取心，且在致密砂巖中見含油、油浸、油斑等油氣顯示[25-26]。針對南黃海盆地二疊系，前人在地震層序[18,29-30]、構(gòu)造演化[31-33]、烴源巖評價[26-27,33-34]、沉積 環(huán) 境[24,35-38]、儲層孔喉結(jié) 構(gòu) 與 演 化機(jī)理[39-40]、油氣成藏[23,41-43]等方面取得了重要進(jìn)展，但二疊系砂巖儲層特征研究還不完善，儲層的分布規(guī)律與主控因素等不明。本文利用CSDP-2井26塊二疊系儲層樣品開展了物性實驗、鑄體薄片、常規(guī)壓汞、陰極發(fā)光、X-射線衍射等實驗測試；以海域鉆井作為連接地質(zhì)與地震信息的橋梁，優(yōu)選了適合該區(qū)二疊系地震儲層預(yù)測的敏感參數(shù)，針對新采集的三維地震資料，預(yù)測了儲層巖性與裂縫；分析了南黃海嶗山隆起二疊系砂巖儲層特征、展布規(guī)律及主控因素，以期為南黃海盆地的油氣調(diào)查與勘探提供科學(xué)支撐。

1 地質(zhì)背景

南黃海面積約30×104km2，其中沉積盆地面積約18×104km2[16,20]。在區(qū)域構(gòu)造上，南黃海不僅是揚子板塊向海域的延伸，而且是下?lián)P子的主體[16,20,44-47]。南黃海陸相中—新生代盆地由南往北劃分為青島坳陷、嶗山隆起和煙臺坳陷[20-21,32]（圖1），盆地以北為千里巖隆起，盆地以南為勿南沙隆起[20-21,32]（圖1）。

南黃海盆地嶗山隆起二疊系自下而上可分為棲霞組、孤峰組、龍?zhí)督M和大隆組（圖2a）。嶗山隆起CSDP-2井揭示的二疊系厚度約884 m[24,38,46]（圖2a）。其中，棲霞組厚約96 m，巖性主要為黑色泥巖、黑灰色灰?guī)r，夾薄煤層，灰?guī)r為揚子區(qū)域上棲霞組皆有的臭灰?guī)r[24,38,46]。孤峰組厚約13 m，以硅質(zhì)巖發(fā)育為典型特征[24,38,46]。龍?zhí)丁舐〗M厚約776 m，巖性 主 要 為 灰 色 粉-細(xì) 砂 巖、雜 色 和 黑 色 泥 巖[24,38,46]。地震資料精細(xì)解釋發(fā)現(xiàn)嶗山隆起二疊系廣泛發(fā)育[24,29,36-37]（圖2b），但地層厚度由于抬升剝蝕或逆沖推覆全區(qū)差異較大。在地震剖面上，上二疊統(tǒng)頂界為T9反射層，底界為T10反射層[45,47]。二疊系上覆三疊系青龍組及下伏中、上石炭統(tǒng)均以灰?guī)r為主（圖2a）。

據(jù)海域鉆孔巖性、古生物特征及與下?lián)P子陸區(qū)蘇北盆地的綜合對比研究，南黃海二疊系總體以穩(wěn)定的被動大陸邊緣型沉積為主，海水進(jìn)退較為頻繁[24,33,36-38]（圖2a）。早二疊世棲霞組時期接受海侵并發(fā)育1套富含瀝青質(zhì)和硅質(zhì)的碳酸鹽巖沉積建造[24,33,36-38]。孤峰組沉積時期，海侵達(dá)到高峰，形成了陸棚沉積[23-24,36-38]。隨后早二疊末期東吳運動轉(zhuǎn)換為擠壓匯聚為主，再次引發(fā)區(qū)域隆升和大規(guī)模海退，造成孤峰組大面積的剝蝕，南黃海由淺海臺地演變?yōu)闉I海沼澤環(huán)境[32-33,36-38]。晚二疊世龍?zhí)督M-大隆組時期，垂向上呈水進(jìn)-水退-水進(jìn)的沉積旋回[24,36-37]（圖2a），其中龍?zhí)督M垂向上發(fā)生由潮坪沉積過渡為三角洲沉積，并發(fā)生快速的海退，形成淤積的沼澤環(huán)境[36-37]；大隆組時期再次發(fā)生大規(guī)模海侵，開始沉積潮坪沉積體系，晚期逐步過渡為深水陸棚沉積[24,36-37]?？傮w而言，南黃海二疊系大隆組發(fā)育陸棚沉積體系和潮坪沉積體系；二疊系龍?zhí)督M主要發(fā)育潮坪沉積體系、河流沉積體系、三角洲沉積體系[24,36-37]（圖2b），其中三角洲沉積體系主要表現(xiàn)為砂泥巖互層，并夾多套煤層，潮坪沉積體系主要為偏泥質(zhì)沉積，局部沉積潮道砂巖[24,36-37]。

圖 1 南黃海盆地區(qū)域位置[20-24]Fig.1 Regional location of the South Yellow Sea Basin[20-24]

2 儲層特征

2.1 儲層地質(zhì)特征

2.1.1 巖石學(xué)特征

CSDP-2井二疊系砂巖發(fā)育粉砂巖、巖屑砂巖和長石巖屑砂巖，長石巖屑砂巖為主要類型（圖3a）。巖石填隙物成分包括碳酸鹽膠結(jié)物（方解石膠結(jié)物、白云石）、雜基、自生石英，見黃鐵礦。方解石膠結(jié)物含量1%～19%，均值為4.43%；白云石含量相對較少，均值小于2%；黏土雜基含量為1%～15%，均值為2.09%，以伊利石為主，高嶺石次之；自生石英以石英次生加大邊和充填石英的形式產(chǎn)出，含量為1%～3%，均值為1.75%。巖石結(jié)構(gòu)方面，分選中等；磨圓度較差，以次棱角狀為主，其次為次棱—次圓；顆粒接觸方式以線—凹凸接觸為主，其次為點—線接觸。

2.1.2 儲集性能特征

致密砂巖儲層常被定義為孔隙度小于10%、空氣滲透率低于1.00 mD（1 mD= 1.00×10?3μm2）或覆壓基質(zhì)滲透率低于0.10 mD的儲層[5-6,40]。CSDP-2井二疊系砂巖為典型的致密砂巖，實測覆壓孔隙度處于0.79%～3.83%，均值僅為1.76%（圖3b），90%的樣品覆壓滲透率小于0.01 mD，孔、滲相關(guān)性較差。根據(jù)SY/T 6285-2011《油氣儲層評價方法》，嶗山隆起二疊系砂巖儲層為超低孔、超低滲儲層，但裂縫發(fā)育程度高，又屬于致密改造型儲層（圖3c）。儲集空間類型包括原生孔隙、次生孔隙和裂縫。其中，原生孔隙不發(fā)育，可見少量壓實與石英膠結(jié)殘余的原生粒間孔隙（圖3d）；次生孔隙以溶蝕孔隙為主，包含溶蝕擴(kuò)大孔（圖3e）、粒內(nèi)溶孔（圖3f,g），可見少量黏土礦物晶間孔；裂縫主要為微裂縫，包括構(gòu)造縫（圖3h）和壓裂縫（圖3i）。砂巖的孔隙結(jié)構(gòu)較差，喉道半徑小，以微喉、微孔為主。溶蝕孔隙和微裂縫是主要的儲集空間。

圖 2 嶗山隆起二疊系地層特征與沉積特征a. CSDP-2井二疊 系巖電 特征[24,40, 46]，b. 南黃海晚二疊世龍?zhí)督M沉積特征[24,33, 36-37]Fig.2 Stratigraphic and sedimentary characteristics of the Permian on Laoshan Uplifta. Lithology and electricity characteristics of Permian in Well CSDP-2（modified from references [24, 40, 46]）, b. sedimentary facies of Longtan Formation inthe South Yellow Sea（modified from references [24, 33, 36-37]）.

2.1.3 主要成巖現(xiàn)象

CSDP-2井二疊系砂巖成巖作用類型包括壓實作用、膠結(jié)作用、溶蝕作用及交代作用等。壓實作用很強(qiáng)（圖4a），是破壞孔隙的最主要原因。其次是膠結(jié)作用，包括硅質(zhì)膠結(jié)、碳酸鹽膠結(jié)（方解石膠結(jié)和少量的白云石膠結(jié)）（圖4b, c）和黏土礦物膠結(jié)等。其中，自生石英表現(xiàn)為石英顆粒的自生加大（圖4d）和顆粒間的孔隙充填（圖4e）；自生方解石在部分井深較為發(fā)育，表現(xiàn)為連晶狀分布（圖4f），中晚期多呈分散狀充填于粒間孔及粒內(nèi)溶孔中；自生黏土礦物較少，主要以充填粒間孔、粒內(nèi)溶孔的方式產(chǎn)出，?？梢姼邘X石與方解石共生。建設(shè)性成巖作用主要為溶蝕作用，表現(xiàn)為長石的溶蝕和部分巖屑的溶蝕。此外，根據(jù)泥巖X-衍射黏土礦物組成及其含量測定結(jié)果，伊蒙混層中蒙皂石的含量基本為15%，反映巖石至少進(jìn)入了中成巖階段。

2.2 儲層地震預(yù)測

近年來，通過南黃海海相中—古生界“高富強(qiáng)”地震探測技術(shù)的開發(fā)及其在嶗山隆起的應(yīng)用，使得該區(qū)的地震成像取得突破性的進(jìn)展，尤其是上古生界的成像品質(zhì)已完全滿足油氣勘探的需要[44-47]。筆者利用嶗山隆起中部2016年采集的“高富強(qiáng)”三維地震資料[20]（圖2b），結(jié)合測井曲線環(huán)境校正和標(biāo)準(zhǔn)化處理、三維區(qū)虛擬井曲線構(gòu)建等，對二疊系砂巖儲層進(jìn)行了地震預(yù)測。

圖 3 嶗山隆起CSDP-2井二疊系砂巖儲層特征a. 砂巖類型分類，多屬于長石巖屑砂巖；b. 砂巖樣品孔隙度分布頻率；c. 儲層巖石壓實作用強(qiáng)，裂縫發(fā)育，1136.2 m；d. 儲層巖石寬裂縫發(fā)育，縫中被方解石和硅質(zhì)充填，殘余原生孔，1294.4 m；e. 儲層巖石溶蝕擴(kuò)大孔發(fā)育，1031 m；f. 儲層巖石發(fā)育少量粒內(nèi)溶孔，1127.8 m；g. 掃描電鏡下的長石溶孔，1305.58 m；h. 儲層巖石發(fā)育構(gòu)造裂縫，1802.48 m；i. 儲層發(fā)育的裂縫切割巖石顆粒，1551.1 m。Fig.3 Characteristics of the Permian sandstone reservoir, Well CSDP-2 on Laoshan Uplifta. The sandstone is dominated by feldspar lithic sandstone; b. Porosity distribution frequency of sandstone samples; c. strong compaction of the reservoir, with well-developed fractures, 1136.2 m; d. wide fractures, filled by calcite and silica, are developed in the reservoir rock with residual primary pores, 1294.4 m; e.reservoir dissolution makes pores bigger, 1031 m; f. a few intragranular dissolved pores developed in the reservoir rock, 1127.8 m; g. solution pore of feldspar under SEM, 1305.58 m; h. structural fractures of the reservoir rock, 1802.48 m; i. fractures cutting through the particles, 1551.1 m.

2.2.1 巖性與物性預(yù)測

通過對CSDP-2井巖心實測的縱、橫波速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)縱波阻抗可以較好地區(qū)分巖性變化。其中嶗山隆起下三疊統(tǒng)青龍組灰?guī)r與中石炭統(tǒng)—下二疊統(tǒng)棲霞組灰?guī)r縱波阻抗約為14800～17500 g·cm?3·m·s?1，上二疊統(tǒng)龍?zhí)丁舐〗M砂巖縱波阻抗約為12200～14500 g·cm?3·m·s?1，泥巖縱波阻抗約為10500～12200 g·cm?3·m·s?1（圖5a）。由此可見，砂巖的縱波阻抗值介于碳酸鹽巖和泥巖之間（圖5a），利用縱波阻抗可有效預(yù)測砂巖。此外，將CSDP-2井實測縱波速度、橫波速度及密度通過巖石物理方程計算得到不同的彈性參數(shù)進(jìn)行交匯分析[48]，結(jié)果顯示物性（孔隙度）好的砂巖有明顯的低λρ值的特點（圖5b），因此利用λρ值可定性預(yù)測儲層物性。

反演方法是利用地震資料進(jìn)行巖性識別和流體預(yù)測的有效手段[48-49]。本文通過疊前道集的優(yōu)化處理、分角度地震道集子波提取，以低頻模型為約束，開展疊前同時反演，獲得縱波阻抗、拉梅常數(shù)、剪切模量等彈性參數(shù)[48]，進(jìn)而預(yù)測砂巖及物性?；趲r石物理分析結(jié)果，嶗山隆起二疊系碎屑巖段以12200 g·cm?3·m·s?1的縱波組抗門檻值區(qū)分砂、泥巖（圖6a），同時以低λρ值定性預(yù)測物性好的砂巖儲層（圖6b）。

圖 5 敏感參數(shù)分析a. CSDP-2井巖性敏感參數(shù)分析，b. CSDP-2井物性敏感參數(shù)分析，d. 裂縫密度敏感參數(shù)分析。Fig.5 Analysis of sensitive parametersa. Lithology-sensitive parameters, b. property-sensitive parameters, c. fracture density -sensitive parameters.

2.2.2 裂縫預(yù)測

螞蟻體追蹤是識別微小斷裂及裂縫發(fā)育帶的有效方法之一[50-51]，但在嶗山隆起區(qū)由于受到地震資料信噪比和分辨率的限制，且致密砂巖裂縫排列不規(guī)則，螞蟻體技術(shù)對裂縫密集區(qū)的預(yù)測效果不甚理想，而利用頻譜分解技術(shù)的薄層反射的調(diào)諧原理，可有效預(yù)測非均質(zhì)性儲層的裂縫特征[52]。因此，本文采用螞蟻體主要進(jìn)行裂縫的形態(tài)刻畫（圖6c），而對于高裂縫密集發(fā)育區(qū)的預(yù)測則采用頻譜分解的方法。

首先利用隨機(jī)介質(zhì)建模方法[52-53]建立與南黃海地質(zhì)特征相符且裂縫密度不斷變化的層狀模型，進(jìn)而采用有限差分彈性波方程對該模型進(jìn)行正演模擬[52]，獲得中間放炮兩邊接收的炮集記錄，對其進(jìn)行頻譜分析，結(jié)果顯示嶗山隆起地震資料具有裂縫密度與頻率域內(nèi)振幅譜峰值正相關(guān)的特征（圖5c）。因此，可以利用頻率域內(nèi)振幅峰值預(yù)測區(qū)域裂縫的發(fā)育程度。采用傅立葉變換等數(shù)學(xué)手段將嶗山隆起三維區(qū)地震信號從時間域變換到頻率域，提取振幅

圖 6 嶗山隆起三維區(qū)地震屬性剖面測線位置見圖7。a. 縱波阻抗預(yù)測砂體，b. λρ預(yù)測物性，c. 螞蟻體裂縫檢測，d. 頻率域振幅峰值預(yù)測裂縫。Fig.6 Seismic attribute profiles of the 3D area on Laoshan UpliftSee Fig.7 for location of survey lines. a. sand bodies prediction with P-wave impedance，b. reservoir property prediction with λρ，c. fracture detection with anttracking body，d. fracture detection with peak amplitude in frequency domain.

圖 7 嶗山隆起三維區(qū)地震屬性切片三維區(qū)位置見圖2b。a. 縱波阻抗預(yù)測砂體展布，b. 縱波阻抗與頻率域峰值振幅相關(guān)分析預(yù)測裂縫型砂體展布，c. λρ預(yù)測物性展布。Fig.7 Seismic attribute slices of 3D area in Laoshan UpliftSee Fig.2b for location of the 3D survey lines. a. sand bodies distribution prediction with P-wave impedance，b. fracture sand bodies distribution prediction with correlation analysis between P-wave impedance and peak amplitude in frequency domain，c. reservoir property distribution prediction with λρ.

譜峰值屬性，刻畫二疊系高密度裂縫發(fā)育區(qū)（圖6d）。在裂縫預(yù)測的基礎(chǔ)上，結(jié)合砂巖預(yù)測結(jié)果，對二者進(jìn)行相關(guān)分析，優(yōu)選疊合區(qū)域刻畫裂縫型砂巖儲層的展布特征。

2.3 儲層分布規(guī)律

砂體預(yù)測結(jié)果圖中，紅、黃色指示砂巖，藍(lán)、綠色指示泥巖（圖6a）?？梢钥闯觯v向上，二疊系發(fā)育多套砂巖儲層，通過速度模型時深轉(zhuǎn)換預(yù)測累計厚度為70～240 m；砂巖與泥巖互層，具有“垂向疊置”的特點（圖6a），與CSDP-2井揭示的巖性組合吻合（圖2a）。橫向上，二疊系砂體非均質(zhì)性強(qiáng)，連續(xù)或斷續(xù)展布，三維區(qū)巖性尖滅線清晰（圖7a）。分析認(rèn)為，二疊系砂、泥巖的平面分布規(guī)律受東部物源方向的潮坪、三角洲和河流沉積體系控制（圖2b）。

CSDP-2井揭示，二疊系砂巖發(fā)育多期裂縫（圖3c,d,h）。同時，裂縫預(yù)測結(jié)果顯示嶗山隆起上二疊統(tǒng)縱向上裂縫全段發(fā)育（圖6c,d），構(gòu)造的高部位、背斜的核部和斷裂區(qū)裂縫發(fā)育，密度較大；平面上裂縫型砂巖廣泛發(fā)育（圖7b），占砂巖總量的60%以上。此外，物性預(yù)測結(jié)果顯示，物性較好的砂巖展布范圍與裂縫型砂體具有較好的吻合性（圖7c）。綜上所述，嶗山隆起二疊系砂巖具有后期裂縫改造的特點，儲層孔隙連通性得到有效改善。

3 儲層主控因素

3.1 沉積環(huán)境

原始沉積環(huán)境不僅在宏觀上控制了儲層成因類型、規(guī)模及時空展布特征等，同時也在微觀上控制了沉積物原始組分、粒度、分選、成熟度、雜基含量等特征[54]。海陸對比及鉆井揭示，南黃海龍?zhí)督M時期主要為陸源碎屑沉積，表現(xiàn)為三角洲前緣相、三角洲平原相、潮坪相等[24,36-37]（圖2b），沉積相帶是砂體平面展布的主要控制因素（圖7a）。其中，三角洲前緣是儲層發(fā)育的有利相帶（圖2b），三角洲前緣發(fā)育水下分流河道、河口壩、分流間灣，分流河道和河口壩巖性主要為細(xì)砂巖和粉砂巖，為儲層物性演化奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。此外，根據(jù)區(qū)域構(gòu)造旋回變化和海平面變化的特征，南黃海嶗山隆起上二疊統(tǒng)至下三疊統(tǒng)為1個長期基準(zhǔn)面旋回[24,37]，基準(zhǔn)面上升期快速海侵，而基準(zhǔn)面下降期相對較為緩慢且穩(wěn)定（圖2a）。上二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)發(fā)育兩種基準(zhǔn)面旋回充填模式[24,37]：上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M相對穩(wěn)定的三角洲相和潮坪相、上二疊統(tǒng)大隆組—下三疊統(tǒng)青龍組快速海侵陸棚相至穩(wěn)定的臺地相。這種相對復(fù)雜的沉積充填過程是二疊系砂泥疊置的主要因素。

3.2 成巖作用

沉積物固結(jié)成巖后，其經(jīng)歷的成巖作用是復(fù)雜的、綜合的地球物理和化學(xué)過程，多種破壞性和建設(shè)性成巖作用改造儲層的質(zhì)量[54]。CSDP-2井揭示二疊系砂巖主要為長石巖屑砂巖，整體粒度較細(xì)（粒徑為0.1～0.45 mm），雜基含量較高（均值2.09%，最大值為15%）。沉積物固結(jié)后，隨著上覆水體和沉積物負(fù)荷壓力的不斷增大，塑性組分易發(fā)生擠壓變形[55]。根據(jù)成巖現(xiàn)象的初步分析，嶗山隆起二疊系砂巖經(jīng)歷了很強(qiáng)的壓實作用（圖4a）。由于原始沉積組構(gòu)對于機(jī)械壓實的抵抗力弱，導(dǎo)致初始孔隙迅速減小。隨后的膠結(jié)作用，包括硅質(zhì)膠結(jié)、碳酸鹽膠結(jié)和黏土礦物膠結(jié)等，進(jìn)一步減小了砂巖的孔隙空間，使其致密化過程進(jìn)一步加快。雖然溶蝕作用對儲層物性有一定的改善，但效果并不明顯?？傮w而言，二疊系砂巖在埋藏演化過程中，遭受多種破壞性成巖作用改造，膠結(jié)作用及持續(xù)的強(qiáng)壓實作用使得儲層孔隙度減小，滲透率降低，并最終形成致密砂巖儲層。

3.3 構(gòu)造事件

構(gòu)造應(yīng)力不僅可以以構(gòu)造壓實作用使得儲層孔隙體積縮小，而且可以形成構(gòu)造裂縫改善儲層質(zhì)量[54]。鉆井巖心與儲層預(yù)測共同揭示，嶗山隆起二疊系雖然由于持續(xù)的成巖作用導(dǎo)致儲層致密化，但裂縫十分發(fā)育（圖3c—d，圖6c-d）。分析認(rèn)為，嶗山隆起二疊系裂縫的形成主要受控于印支運動和早燕山運動。中、晚三疊世至早、中侏羅世，由于下?lián)P子板塊與華北板塊的陸-陸碰撞及華南板塊的作用，使得下?lián)P子—南黃海地區(qū)處于南東-北西向強(qiáng)烈的擠壓應(yīng)力環(huán)境[20-22;31-32]。該時期，南黃海盆地受力性質(zhì)和方向單一，擠壓、變形十分強(qiáng)烈，盆地內(nèi)形成了大規(guī)模的逆沖推覆構(gòu)造[20,31]，盆地中部的嶗山隆起處于構(gòu)造對沖部位[20,31]，該區(qū)擠壓應(yīng)力比盆地北部碰撞前緣弱，有利于沉積地層的保存[31]，而該期強(qiáng)烈的構(gòu)造活動及擠壓應(yīng)力使得沉積層內(nèi)部裂縫發(fā)育。由此可見，嶗山隆起二疊系在晚印支期—早燕山期經(jīng)歷了較強(qiáng)的裂縫改造過程，裂縫可有效增加儲層孔隙的連通性和滲透性，提高儲層質(zhì)量。

4 油氣勘探前景

4.1 油氣充注

CSDP-2井砂巖儲層中發(fā)育氣、液兩相并存的含烴鹽水包裹體[25,56-57]。通過流體包裹體觀察與鑒定，依據(jù)油氣包裹體與成巖礦物的相互疊置結(jié)構(gòu)關(guān)系，初步揭示嶗山隆起CSDP-2井二疊系具有2期油氣充注史。第1期油氣包裹體發(fā)育于砂巖成巖作用中期，發(fā)育豐度極高（GOI為35%±），環(huán)石英顆粒次生加大邊成帶分布，或沿未切穿石英顆粒的成巖期次生微裂隙面分布（圖8a）；第2期油氣包裹體發(fā)育于砂巖成巖期后，發(fā)育豐度極高（GOI為40%～50%），沿切穿石英顆粒及其次生加大邊的成巖期后次生微裂隙呈帶狀、線狀分布（圖8b），或成群、成帶、呈線狀分布于石英脈的石英及方解石礦物中（圖8c）。此外，顯微測溫結(jié)果表明與油氣包裹體共生的含烴鹽水包裹體均一化溫度分布大致可以分為兩個組（圖8d），同樣證實了早晚兩期的油氣成藏過程：第1組均一溫度主要集中于80～100 ℃（主峰溫度95 ℃），代表了二疊系第1期油氣成藏的溫度；第2組均一溫度主要集中于120～150 ℃（主峰溫度135 ℃），代表了二疊系第2期油氣成藏的溫度。根據(jù)區(qū)域埋藏史、地?zé)崾返幕謴?fù)[20]，及含烴鹽水包裹體均一化溫度，表明二疊系油氣充注期主要發(fā)生在早侏羅世和早白堊世。

圖 8 嶗山隆起CSDP-2井二疊系含烴包裹體賦存特征及均一溫度分布a. 含瀝青油氣包裹體沿未切穿石英顆粒的次生微裂隙面分布，963 m；b. 輕質(zhì)油氣包裹體沿切穿石英顆粒及其加大邊的微裂隙成帶分布，963 m；c. 石英脈中帶狀分布的輕質(zhì)油氣包裹體，1192 m；d. 含烴包裹體均一溫度分布。Fig.8 Occurrence characteristics and homogenization temperature of Permian hydrocarbon-containing inclusions Well CSDP-2, Laoshan Uplifta. the asphalt-bearing inclusions distributed along the secondary microfracture surfaces of uncut quartz grains, 963 m; b. the light hydrocarbon inclusions distributed along the microfractures that cut through the quartz grains, 963 m; c. light hydrocarbon inclusions in quartz veins;d. homogenization temperature distribution of hydrocarbon inclusions.

4.2 油氣勘探方向

海域鉆井和地震資料揭示，南黃海嶗山隆起二疊系砂巖儲層縱向累計厚度大，且在嶗山隆起廣泛分布。儲層具有超低孔超低滲、致密化程度高的特點，但裂縫發(fā)育?？傮w而言，該區(qū)二疊系砂巖儲層經(jīng)歷了致密儲集體的形成、裂縫化改造兩個過程。此外，在CSDP-2井二疊系砂巖中見多處含油、油浸、油斑、油跡等油氣顯示[25-26]，表明嶗山隆起二疊系發(fā)生過大規(guī)模的油氣成藏過程。研究發(fā)現(xiàn)，嶗山隆起二疊系存在兩期油氣充注，早侏羅世和早白堊世的油氣成藏期與中、晚三疊世至早、中侏羅世的儲層裂縫改造期具有較好的匹配關(guān)系。而且CSDP-2井二疊系油、源對比研究表明，龍?zhí)丁舐〗M具有“自生自儲”、“近源聚集”的成藏特點[27]。綜上表明二疊系砂巖儲層具有較好的油氣資源前景。

近年來，眾多學(xué)者通過對CSDP-2井巖心觀察、測井和錄井分析、流體包裹體觀察鑒定與及包裹體成分分析等，明確了嶗山隆起CSDP-2井區(qū)存在二疊系古油藏[20,56]，證據(jù)包括：多層氣測異常、錄井見較好油氣顯示、儲層中存在大量瀝青和油氣包裹體等。目前，分析認(rèn)為CSDP-2井區(qū)古油藏的破壞與印支期以來的多期構(gòu)造運動密切相關(guān)[20,31,56]。因此，尋找保存條件較好的儲層發(fā)育區(qū)是該區(qū)油氣勘探取得突破的關(guān)鍵。隨著南黃海盆地油氣資源調(diào)查工作的深入，通過新采集地震資料的連片解釋、海陸對比及綜合研究，發(fā)現(xiàn)嶗山隆起可進(jìn)一步劃分為北部的青峰變形帶和南部的高石穩(wěn)定帶兩個次級構(gòu)造單元[20-22]（圖1）。CSDP-2井所在的青峰變形帶，中—古生代地層構(gòu)造變形較為強(qiáng)烈、產(chǎn)狀多變、斷裂系統(tǒng)復(fù)雜[20-21,31]。高石穩(wěn)定帶地層連續(xù)性好，構(gòu)造變形相對較弱，發(fā)育大型背斜和斷背斜圈閉[20-21,31]，是嶗山隆起二疊系油氣勘探的有利區(qū)帶。

5 結(jié)論

（1）嶗山隆起二疊系砂巖以長石巖屑砂巖為主，成巖演化復(fù)雜，壓實、膠結(jié)、溶蝕、交代是主要的成巖作用類型。嶗山隆起二疊系砂巖儲層致密，超低孔，超低滲，但裂縫發(fā)育，屬于致密改造型儲層，少量的溶蝕孔隙和大量的微裂縫是主要的儲集空間。該套儲層具有“橫向相控、垂向疊置、裂縫連通”的分布特征。

（2）嶗山隆起二疊系砂巖儲層物性及空間展布受控于沉積環(huán)境、成巖作用和構(gòu)造事件的復(fù)合作用。沉積環(huán)境提供了儲層形成演化的物質(zhì)基礎(chǔ)，其中三角洲前緣是儲層發(fā)育的有利相帶；膠結(jié)作用及持續(xù)的強(qiáng)壓實作用導(dǎo)致了儲層的致密化；中、晚三疊世至早、中侏羅世的構(gòu)造事件促使儲層裂縫發(fā)育改造，提高了儲層質(zhì)量。

（3）嶗山隆起二疊系砂巖儲層經(jīng)歷了“致密儲集體的形成”、“裂縫化改造”過程，同時流體包裹體觀察與顯微測溫顯示，二疊系經(jīng)歷了早、晚兩期油氣充注，表明其具有較好的油氣資源潛力。綜合分析認(rèn)為，尋找保存條件較好的儲層發(fā)育區(qū)是該區(qū)油氣勘探取得突破的關(guān)鍵。