渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中生界復(fù)雜巖性風(fēng)化殼儲層特征、質(zhì)量控因與甜點模型

1、PAGE 26 -渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中生界復(fù)雜巖性風(fēng)化殼儲層特征、質(zhì)量控因與甜點模型近期，中深層風(fēng)化殼儲層的油氣勘探備受關(guān)注且不斷取得新突破。例如在渤海灣盆地2022年發(fā)現(xiàn)了儲量超千億方的渤中19-6凝析氣田，2022年發(fā)現(xiàn)了探明油氣地質(zhì)儲量達(dá)億噸級油氣當(dāng)量的渤中13-2油氣田，2022年在珠江口盆地發(fā)現(xiàn)了探明油氣地質(zhì)儲量5000104m3油當(dāng)量的惠州26-6油氣田，2022年在濟(jì)陽坳陷下古生界也有新發(fā)現(xiàn)1-11。以往勘探實踐也揭示了研究區(qū)渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中生界潛山儲層具有良好的勘探勢頭和前景，迄今為止在多個區(qū)塊發(fā)現(xiàn)探明石油儲量，其中大43塊探明石油儲量為503104t，埕北11塊探明石油儲

2、量為298104t，樁8塊探明石油儲量為273104t，義101塊探明石油儲量為130104t，樁202塊探明石油儲量為62104t，孤南2塊探明石油儲量為52104t。但是風(fēng)化殼及內(nèi)幕地層因為巖石成分，以及結(jié)構(gòu)復(fù)雜、埋藏過程多旋回和成巖流體多成因而形成的儲層非均質(zhì)性強(qiáng)，儲層質(zhì)量預(yù)測難度大12-13。濟(jì)陽坳陷中生界潛山鉆探失利井中，儲層的原因占比高。因此，有必要通過系統(tǒng)研究，明確儲層質(zhì)量差異性機(jī)理，從而提高鉆井成功率。1地質(zhì)背景渤海灣盆地是中國東部中新生代裂谷盆地，受伸展構(gòu)造及走滑斷層控制，自北向南形成了多個坳陷14。濟(jì)陽坳陷位于渤海灣盆地東南部，與黃驊坳陷和渤中坳陷相鄰，主體包含山東省東北部

3、及其鄰近渤海海域。濟(jì)陽坳陷在平面上以埕寧隆起和魯西隆起為邊界，具有向西收斂、向東撒開的形態(tài)特點，現(xiàn)今構(gòu)造格局具有“北斷南超”的特點，屬于典型的箕狀斷陷。坳陷內(nèi)部共有9個凸起和4個凹陷，由于各個凹陷在演化過程中所處的應(yīng)力場相似，都表現(xiàn)出北部斷裂活動強(qiáng)、南部構(gòu)造活動弱的特點15。濟(jì)陽坳陷中生代原型盆地受到后期構(gòu)造運動的強(qiáng)烈改造，殘留地層厚度自沉積中心向周圍迅速減薄，在沾化凹陷和東營凹陷的部分地區(qū)鉆遇較多。因此，本研究選取沾化凹陷孤西潛山帶、灘海地區(qū)和東營凹陷高青凸起為重點研究區(qū)。研究區(qū)內(nèi)中生界分布面積廣、厚度大，且層組全，已取得工業(yè)油氣流的井位多，成果認(rèn)識對濟(jì)陽坳陷中生界進(jìn)一步勘探有著重要的指導(dǎo)意

4、義（圖1）。圖1圖1渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷研究區(qū)位置與區(qū)域構(gòu)造a.渤海灣盆地；b.濟(jì)陽坳陷高青凸起；c.濟(jì)陽坳陷埕島-樁海地區(qū)與孤西潛山帶Fig.1LocationandtectonicdivisionsofthestudyareaintheJiyangDepression，BohaiBayBasin研究區(qū)構(gòu)造演化復(fù)雜，懷遠(yuǎn)運動和燕山運動各幕在盆地內(nèi)造成了沉積間斷。中生代活躍的邊界斷層在新生代發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)（圖1），伴隨斷層活動中生界發(fā)生抬升剝蝕和二次埋藏15-17。不同地區(qū)中生界現(xiàn)今埋深、構(gòu)造格局、地層產(chǎn)狀和巖性組合等差異明顯（圖2）。研究區(qū)中生界共發(fā)育4個組，各組之間以不整合分隔，自下而上分別是

5、侏羅系坊子組和三臺組，白堊系蒙陰組和西洼組18。坊子組總體為北東向展布，發(fā)育多個局部沉積中心，主要發(fā)育沖積平原及濱淺湖、沼澤相和三角洲相；三臺組沉積時期研究區(qū)為平坦湖盆，由于處于盆地轉(zhuǎn)型期，沉積相以河流相和沖積平原沉積為主，濱淺湖范圍縮小，湖泊邊緣發(fā)育三角洲；蒙陰組和西洼組沉積具有相似性，均為分割性較強(qiáng)，但具有一定連通性的湖盆，單個湖盆呈北西向展布，相較而言蒙陰組沉積時期湖盆的分割性更強(qiáng)，主要發(fā)育沖積平原-河流相，濱淺湖范圍略有增大；西洼組沉積期，研究區(qū)內(nèi)除發(fā)育河流-沖積平原和濱淺湖之外，火山活動強(qiáng)烈（圖2），火山爆發(fā)相、溢流相和淺成侵入相在西洼組內(nèi)也有發(fā)現(xiàn)17-19。圖2圖2渤海灣盆地濟(jì)陽坳

6、陷不同地區(qū)中生界殘留地層埋藏深度、構(gòu)造格局和巖性組成特征K1x.下白堊統(tǒng)西洼組；J3m.上侏羅統(tǒng)蒙陰組；J2s.中侏羅統(tǒng)三臺組；J1f.下侏羅統(tǒng)坊子組Fig.2Burialdepth，tectonicframeworkandlithologiccompositioncharacteristicsoftheMesozoicresidualstrataindifferentareasoftheJiyangDepression，BohaiBayBasin結(jié)合構(gòu)造活動與地層發(fā)育特點，將處于伸展構(gòu)造斷陷區(qū)，接受沉積時間長和地層厚度大的單元定義為“洼”；將處于構(gòu)造翹傾區(qū)，發(fā)生超覆沉積或小范圍剝蝕，以及地層

7、厚度小的單元被稱為“隆”。以“洼”和“隆”概括中-新生界構(gòu)造反轉(zhuǎn)前后和喜馬拉雅期三大階段的地層特點，可以在研究區(qū)內(nèi)得到4種主要埋藏演化史，分別是洼隆?。ˋ區(qū)）、洼隆洼（B區(qū)）、隆洼隆（C區(qū)）和隆洼洼（D區(qū)）16-17，20。綜合而言，現(xiàn)階段研究區(qū)勘探面臨的關(guān)鍵問題有：目的層經(jīng)歷的構(gòu)造演化復(fù)雜，多期抬升剝蝕作用導(dǎo)致了不同巖性的風(fēng)化殼廣泛分布，后期深埋和構(gòu)造活動對古風(fēng)化殼儲層造成了嚴(yán)重的破壞21。研究區(qū)內(nèi)斷層大量發(fā)育，中生代殘留地層受到斷層控制，歷史最大埋深恢復(fù)具有一定的挑戰(zhàn)性。斷層和裂縫的發(fā)育溝通了不同時代地層，為大氣淡水的下滲和深部熱流體上涌提供了通道，與方解石等碳酸鹽礦物的充填關(guān)系密切22-

8、23。物源供應(yīng)復(fù)雜、沉積相類型多樣，碎屑巖的成分和結(jié)構(gòu)差異性大，巖屑種類多，以火山碎屑物質(zhì)和噴出巖巖屑為主，局部地區(qū)甚至可見灰?guī)r巖屑24。巖石分選與巖屑類型的差異使得原始孔隙度存在區(qū)別。火山機(jī)構(gòu)大面積發(fā)育，完整性較高且具有一定的辨識度?；鹕剿樾紟r在各個凹陷均有鉆遇，溢流型噴出巖、深成侵入巖和火山通道相巖石也有發(fā)現(xiàn)25-26。中生界儲層成巖流體類型豐富，不同洼陷的成巖演化和孔隙演化路徑復(fù)雜17。2復(fù)雜儲層巖性濟(jì)陽坳陷中生界儲層巖性復(fù)雜，平面和垂向上變化快，具有極強(qiáng)的非均質(zhì)性。以主要礦物成分、巖石固結(jié)類型（冷凝固結(jié)/壓實固結(jié)）和巖石構(gòu)造等因素將研究區(qū)巖石分為火成巖和沉積巖兩大類，再根據(jù)火成巖形成原

9、因的差異，將巖石類型進(jìn)一步分為火山熔巖、火山碎屑巖、次火山巖、侵入巖和陸源碎屑巖共5大類12小類（表1）。表1渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中生界復(fù)雜巖性潛山儲層綜合分類Table1CompositeclassificationoftheMesozoicburiedhillreservoirsofcomplexlithologiesintheJiyangDepression，BohaiBayBasin結(jié)構(gòu)大類成分大類基本巖石類型識別標(biāo)志代表井對應(yīng)層段陸源碎屑巖（壓實固結(jié)和水化學(xué)物膠結(jié)）碎屑結(jié)構(gòu)陸源碎屑物質(zhì)礫巖常見于沖積扇、辮狀河和辮狀河三角洲河床底部滯留沉積，礫石常呈定向排列；沖積扇礫巖中泥礫常見，多為撕

10、裂屑；中性凝灰質(zhì)為雜基或巖屑孤南40、富9西洼組孤北107蒙陰組高41、高41-1西洼組、蒙陰組（雜）砂巖沖積扇：巖石分選、磨圓差，不明顯的交錯層理、塊狀層理發(fā)育，鏡下為雜基支撐，磨圓差，面孔率低；辮狀河：砂體平面上帶狀分布，分流河道、分流河道間沉積發(fā)育，具有洪泛性越岸沉積組合，薄片下分選中等，顆粒呈次棱角狀-次圓狀；辮狀河三角洲：巖石分選較好，平行層理、板狀、槽狀交錯層理發(fā)育，常見沖刷面構(gòu)造樁33、樁205、富9西洼組樁古35、樁107-1、孤北33蒙陰組高41、高56西洼組、蒙陰組樁181、樁斜208、樁古22、勝海8、埕北301、孤南31三臺組埕北306蒙陰組、三臺組粉砂巖發(fā)育于辮狀河的

11、分流河道間、辮狀河三角洲前緣的支流間灣；孤西潛山帶樣品中含有凝灰質(zhì)墾古55坊子組高41、高41-1、高56西洼組蒙陰組火山熔巖（基質(zhì)中分布的火山碎屑含量10%，冷凝固結(jié)）熔巖結(jié)構(gòu)中性（SiO252%63%）安山巖斑狀結(jié)構(gòu)，氣孔被后期充填具杏仁構(gòu)造；斑晶礦物有輝石、角閃石、黑云母、斜長石，斜長石呈自形寬板狀富111、孤南41、高41、樁98、樁22、樁斜22、老30西洼組基性（SiO245%52%）玄武巖礦物組成包括中、基性斜長石、角閃石、黑云母、輝石，具自碎角礫結(jié)構(gòu)富117、富121、高56西洼組自碎角礫結(jié)構(gòu)各成分均可形成自碎角礫熔巖礦物組成包括中性斜長石、角閃石、黑云母、輝石，具自碎角礫結(jié)構(gòu)

12、孤南217、富111西洼組火山碎屑巖（火山碎屑含量90%，壓實固結(jié)）火山碎屑結(jié)構(gòu)中性（SiO252%63%）凝灰?guī)r超過半數(shù)粒徑小于2mm，部分可見層理，具有凝灰結(jié)構(gòu)；礦物包括中、基性斜長石、角閃石、黑云母、輝石孤南40、富121、高41、高41-1、高56、樁斜22西洼組火山角礫巖由大于2mm的火山角礫組成，分選很差，呈棱角狀孤南40、富121、樁古35、樁斜22、老30西洼組次火山巖（冷凝固結(jié)）結(jié)晶結(jié)構(gòu)暗色脈巖類煌斑巖富含云母，暗色礦物含量高，具有煌斑結(jié)構(gòu)；六邊形角閃石斑晶直徑幾十微米，自形程度高孤南26、富29西洼組淺色脈巖類閃長玢巖灰白色，半自形粒狀，斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為斜長石，礦物成分包括

13、斜長石、堿性長石、黑云母、石英；斜長石半徑顆粒自形程度高，直徑可達(dá)幾十微米孤北古1三臺組孤南138、富291西洼組隱爆角礫結(jié)構(gòu)脈巖類成分隱爆角礫巖隱爆角礫結(jié)構(gòu)，巖石原地破碎，角礫邊緣呈棱角狀，具有可拼合性，角礫間縫隙被后期熱液充填孤南217，富29西洼組侵入巖（冷凝固結(jié)）輝長結(jié)構(gòu)、輝綠結(jié)構(gòu)基性（SiO245%52%）輝長巖輝石顆粒粗大、自形程度高，位于長石構(gòu)成的三角形格架中高41、高41-1、高56西洼組研究區(qū)中生界碎屑巖儲層發(fā)育于辮狀河、辮狀河三角洲和沖積扇相，前兩者的儲層物性更好，辮狀河相見于高青地區(qū)。巖心觀察表明，三角洲相砂巖具平行或楔狀交錯層理（圖3a，b），礫巖發(fā)育遞變層理（圖3c）

14、，反映了較強(qiáng)的水動力條件，是濟(jì)陽坳陷中生界分布面積最廣的沉積相類型。沖積扇相的發(fā)育相對局限，往往緊鄰?fù)菹葸吔鐢鄬咏粎R處呈扇形，礫石巖性以安山巖等火山熔巖為主，以富9井最為典型（圖3d）。薄片觀察結(jié)果顯示，砂巖中的顆粒呈點-線狀接觸（圖3e，f），分選磨圓中等-較好，自生礦物含量高，溶蝕作用強(qiáng)。礫巖的壓實作用較強(qiáng)，礫石與砂質(zhì)顆粒間以線接觸為主，火山物質(zhì)含量高，后期成巖改造強(qiáng)烈（圖3g，h）。圖3圖3渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷不同地區(qū)中生界碎屑巖儲層典型巖心和薄片照片a.辮狀河三角洲平行和楔狀交錯層理砂巖，高41井，埋深1267.20m，西洼組，巖心；b.辮狀河三角洲楔狀交錯層理砂巖，高41-1井，埋深1

15、313.20m，西洼組，巖心；c.辮狀河三角洲遞變層理礫巖，樁181井，埋深3110.50m，蒙陰組，巖心；d.沖積扇礫巖，富9井，埋深2702.80m，西洼組，巖心；e.鈣質(zhì)砂巖，高41井，埋深1290.50m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；f.中砂巖，樁181井，埋深3110.50m，三臺組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；g.沖積扇礫石，方解石交代強(qiáng)烈，富9井，埋深2701.72m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；h.沖積扇礫石中火山巖巖屑，孤北191井，埋深3157.90m，蒙陰組，茜素紅染色鑄體薄片（-）Fig.3Photosandmicrographsshowingtypicalc

16、oresandthinsectionsoftheMesozoicclasticrockreservoirsindifferentareasofJiyangDepression，BohaiBayBasin中生界火山巖在富林、孤南和樁西等洼陷都有鉆遇。巖心和錄井等資料分析表明，濟(jì)陽坳陷中生代發(fā)生多期火山噴發(fā)，火山機(jī)構(gòu)在平面上分布廣泛、垂向上相互疊置。常見巖性包括溢流相上部亞相安山巖和爆發(fā)相火山角礫巖，個別溶蝕較強(qiáng)的次火山巖（閃長玢巖和煌斑巖）中也可見油氣顯示。氣孔杏仁構(gòu)造是識別溢流相上部亞相安山巖的重要標(biāo)志，安山巖氣孔沿流動方向定向排列且被拉長（圖4a）。在發(fā)育完整火山機(jī)構(gòu)的井中，火山角礫巖和熔巖

17、呈互層出現(xiàn)，巖石礦物組成和化學(xué)成分具有相似性（圖4a，b）。閃長玢巖屬于冷凝固結(jié)形成的淺層侵入巖，巖石致密、抗壓實能力強(qiáng)，溶蝕改造大大增加了巖石的孔隙性（圖4c）。薄片觀察結(jié)果顯示，在未發(fā)生溶蝕的情況下，玄武巖和煌斑巖巖性致密，面孔率幾乎為零；鐵鎂礦物普遍發(fā)生綠泥石化（圖4d，e）。溶蝕作用對安山巖中半充填氣孔有擴(kuò)大作用（圖4f），對火山角礫巖的巖屑和閃長玢巖的基質(zhì)都有改造（圖4g，h）。侵入巖僅在高青地區(qū)有鉆遇，巖石十分致密，難以形成好儲層。圖4圖4渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷不同地區(qū)中生界火成巖儲層典型巖心和薄片照片a.氣孔杏仁狀安山巖，老30井，埋深3243.80m，西洼組，巖心；b.火山角礫巖，

18、老30井，埋深3554.00m，西洼組，巖心；c.閃長玢巖，孤古19井，埋深2477.65m，西洼組，巖心；d.玄武巖，孤南217井，埋深3533.50m，西洼組，普通薄片（-）；e.煌斑巖，富291井，埋深3116.00m，西洼組，普通薄片（-）；f.氣孔安山巖，富29井，3327.80m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；g.火山角礫巖，孤南40井，埋深2354.30m，三臺組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；h.閃長玢巖，孤古19井，埋深2477.50m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）Fig.4Photosandmicrographsshowingtypicalcoresandthinsec

19、tionsoftheMesozoicigneousreservoirsindifferentareasoftheJiyangDepression，BohaiBayBasin3成巖作用改造通過巖心及鑄體薄片鑒定和掃描電鏡觀察等分析手段，在研究區(qū)中生界識別出8類主要成巖作用（圖5）。根據(jù)各類成巖作用對儲層孔隙影響程度，將成巖作用分為建設(shè)性、破壞性及無明顯影響三大類。建設(shè)性的成巖作用包括：火成巖中特有的氣體逸散作用、冷凝收縮作用和熔蝕作用，以及各類巖石中均有發(fā)生的溶蝕作用；對孔隙有破壞性的成巖作用包括：壓實作用、充填作用和膠結(jié)作用；交代作用對孔隙無明顯影響，但是交代作用改變了巖石原始礦物成分，為后期

20、溶蝕打下基礎(chǔ)。圖5圖5渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中生界不同巖性主要成巖作用類型（交代作用成巖現(xiàn)象及其對儲層孔隙影響作用不明顯，故圖中未體現(xiàn)。）Fig.5MaindiagenesistypesofdifferentlithologiesintheMesozoicreservoirsoftheJiyangDepression，BohaiBayBasin氣體逸散作用受巖相控制，在溢流相上部亞相安山巖中發(fā)育（圖6a）。熔蝕作用常見于閃長玢巖中，斑晶被深部熱液熔蝕，對面孔率有少量貢獻(xiàn)（圖6b）。冷凝收縮作用極易被后期成巖作用掩蓋，在充填殘余氣孔中偶有發(fā)現(xiàn)，對孔隙度幾乎沒有影響（圖6c）。以上3種建設(shè)性成巖作用主

21、要發(fā)生于巖漿冷凝成巖早期，僅有氣體逸散對儲層物性有較大影響。壓實作用是碎屑巖儲層的主要減孔作用，薄片下可見塑性顆粒因壓實形成假雜基（圖6d）。研究區(qū)自生礦物包括碳酸鹽（方解石、鐵方解石和白云石）、石英和粘土礦物（高嶺石和綠泥石），以碳酸鹽礦物含量最高。自生碳酸鹽礦物的形成具有期次性，受堿性地層流體的控制，早期膠結(jié)物充填顆粒間隙，提高了儲層抗壓實能力，礦物顆粒在鏡下呈點接觸（圖6e）；后期碳酸鹽膠結(jié)物鐵含量高，對溶蝕孔隙造成破壞（圖6f），陰極發(fā)光照片中顏色的差異反映出不同期次碳酸鹽膠結(jié)物成分的區(qū)別（圖6g）。研究區(qū)硅質(zhì)膠結(jié)物以石英次生加大的形式出現(xiàn)，由于火山物質(zhì)蝕變導(dǎo)致孔隙流體堿性較強(qiáng)，石英加

22、大發(fā)育受到限制，僅在樁海地區(qū)遠(yuǎn)離巖漿巖的石英砂巖儲層中較為常見（圖6h）。自生粘土礦物在全區(qū)都有發(fā)現(xiàn)，高嶺石在高青地區(qū)最為常見，這與高青地區(qū)中生界暴露時間長、地層埋深淺有關(guān)（圖6i）。研究區(qū)綠泥石主要形成于堿性條件下火山物質(zhì)的蝕變，碎屑巖中的火山巖巖屑、巖漿巖中的暗色礦物和長石都是其物質(zhì)來源，以粒間充填或交代產(chǎn)物的形式出現(xiàn)（圖6j，k）。交代作用既有對長石和暗色礦物的交代，也有對膠結(jié)物的交代，如白云石化（圖6l）。溶蝕作用是研究區(qū)最主要的建設(shè)性成巖作用，在碎屑巖中表現(xiàn)為巖屑和長石的溶解（圖6m，n），在火成巖中也可以看到基質(zhì)和斑晶的溶蝕（圖6o，p）。研究區(qū)溶蝕作用受到有機(jī)質(zhì)成熟排酸和大氣淡水

23、淋濾的共同影響，強(qiáng)溶蝕區(qū)在洼陷內(nèi)和凸起區(qū)都有發(fā)現(xiàn)。圖6圖6渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中生界不同巖性儲層中典型成巖作用a.安山巖中的原生氣孔，老30井，埋深3418.60m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；b.閃長玢巖熔蝕孔，富291井，埋深3116.00m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；c.安山巖中硅質(zhì)杏仁體收縮縫，富29井，埋深3332.49m，西洼組，鑄體薄片（-）；d.塑性顆粒變形，巖屑砂巖，樁181井，埋深3027.90m，三臺組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；e.早期方解石膠結(jié)，長石質(zhì)巖屑砂巖，孤北33井，埋深3245.60m，蒙陰組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；f.后期鐵方解石膠結(jié)，長石砂

24、巖，高56井，埋深928.64m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；g.多期方解石膠結(jié)，長石巖屑質(zhì)石英砂巖，高41-1井，埋深1317.40m，西洼組，陰極發(fā)光；h.石英次生加大，石英砂巖，樁古35井，埋深3435.55m，蒙陰組，普通薄片（-）；i.自生高嶺石，長石巖屑質(zhì)石英砂巖，高41井，埋深1290.50m，蒙陰組，掃描電鏡；j.殘余綠泥石，巖屑砂巖，高56井，埋深944.90m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；k.綠泥石和方解石交代長石，火山碎屑巖，孤南31井，埋深2425.76m，三臺組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；l.方解石膠結(jié)物白云石化，埕北301井，埋深2965.40m，三臺組

25、，茜素紅染色鑄體薄片（-）；m.巖屑溶蝕，巖屑砂巖，孤北191井，埋深3157.90m，蒙陰組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；n.長石的溶蝕作用，長石砂巖，孤北33井，埋深3246.10m，蒙陰組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；o.基質(zhì)的溶蝕作用，閃長玢巖，孤古19井，埋深2477.50m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；p.斑晶的溶蝕作用，安山巖，富121井，埋深3615.40m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）Fig.6TypicaldiagenesisoftheMesozoicreservoirswithdifferentlithologiesintheJiyangDepression，Boh

26、aiBayBasin4儲集空間類型本研究分析鑒定了42口井，共324個鑄體薄片。現(xiàn)將研究區(qū)孔隙類型分為4類，分別為：原生孔（碎屑巖中以殘余粒間孔為主，火成巖以殘余氣孔為主）、斑晶/粒內(nèi)溶孔、基質(zhì)/粒間溶孔和以溶蝕縫為主的微裂縫。研究結(jié)果表明，埕島-樁海地區(qū)、孤西潛山帶和高青地區(qū)均以碎屑巖為有利儲層，以次生溶蝕孔-縫為主要儲集空間（圖7，圖8）。圖7圖7渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中生界不同巖性儲集空間類型Fig.7DiagramofreservoirspacetypeswithdiverselithologiesoftheMesozoicintheJiyangDepression，BohaiBayBas

27、in圖8圖8渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷中生界復(fù)雜巖性儲層中典型儲集空間類型a.殘余粒間孔，凝灰質(zhì)砂巖，富9井，埋深2662.10m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；b.雜基孔，凝灰質(zhì)砂巖，富9井，埋深2695.86m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；c.粒間溶孔，長石巖屑中砂巖，高41井，埋深1552.50m，蒙陰組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；d.溶蝕擴(kuò)大孔，巖屑中砂巖，樁181井，埋深3099.50m，三臺組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；e.粒內(nèi)溶蝕孔，長石巖屑中砂巖，高41井，埋深1318.52m，蒙陰組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；f.長石溶蝕孔，鈣質(zhì)粗砂巖，高41井，埋深1290.50m，蒙陰

28、組，掃描電鏡；g.鑄?？祝屹|(zhì)砂巖，孤北191井，埋深3157.90m，蒙陰組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；h.鑄模孔，巖屑砂巖，樁181井，埋深3102.60m，三臺組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；i.顆粒間孔隙，火山角礫巖，富117井，埋深3879.00m，西洼組（白色虛線為顆粒邊緣）鑄體薄片（-）；j.殘余原生氣孔，安山巖，富15井，埋深3197.70m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；k.基質(zhì)和斑晶均溶蝕孔，閃長玢巖，孤南138井，埋深2347.80m，西洼組，茜素紅染色鑄體薄片（-）；l.粒間溶蝕縫，凝灰質(zhì)砂巖孤北33井，埋深3247.20m，三臺組，茜素紅染色鑄體薄片（-）Fig.

29、8TypicalreservoirspacetypesoftheMesozoicreservoirsofcomplexlithologiesintheJiyangDepression，BohaiBayBasin由于濟(jì)陽坳陷構(gòu)造演化復(fù)雜，中生界碎屑巖中的原生孔隙往往難以保存。盡管如此，在埋深較淺的地層中，仍有不同類型的原生孔被發(fā)現(xiàn)。殘余粒間孔的大量出現(xiàn)反映經(jīng)歷的壓實和膠結(jié)作用較弱（圖8a）；雜基孔多保留在分選較差的凝灰質(zhì)（雜）砂巖中，此類孔隙連通性差，對儲層物性的貢獻(xiàn)?。▓D8b）。高41井和樁181井中都有溶蝕擴(kuò)大孔發(fā)育，但是兩者的成因有較大區(qū)別。高青地區(qū)中生界埋深較淺，暴露淋濾時間較長，殘留原

30、生孔對面孔率貢獻(xiàn)大，溶蝕作用對孔隙擴(kuò)大的貢獻(xiàn)小（圖8c）。樁海地區(qū)儲層埋深大，壓實作用破壞了幾乎全部的原生孔隙，發(fā)育于顆粒邊緣的溶蝕擴(kuò)大孔以溶孔占比更高（圖8d）。碎屑巖中的次生溶孔是有機(jī)酸、大氣淡水等酸性成巖流體共同作用的結(jié)果，沿長石解理縫對顆粒進(jìn)行溶蝕（圖8e，f），在酸性較弱時形成粒內(nèi)溶孔，在強(qiáng)酸性環(huán)境下顆粒可以被完全溶蝕形成鑄?？祝▓D6m，圖6n，圖8g，圖8h）。火成巖儲層中特殊的儲集空間類型與獨特的成巖作用相對應(yīng)，原生孔隙包括顆粒間孔（圖8i）、殘余氣孔（圖6a，圖8j）、熔蝕孔和冷凝收縮縫（圖6b，c），原生孔的發(fā)育受巖相控制。火成巖中的次生孔主要為溶蝕孔，斑晶和基質(zhì)都可以發(fā)生溶

31、蝕（圖6o，圖6p，圖8k）。研究區(qū)中生界構(gòu)造運動伴生了復(fù)雜的裂縫，但是裂縫往往被后期成巖礦物充填，裂縫對面孔率的貢獻(xiàn)非常?。▓D4b）。碎屑巖中見少量溶蝕縫（圖8l）。5儲層質(zhì)量及控制因素濟(jì)陽坳陷中生代發(fā)育多個彼此不連通的小湖盆，儲層巖性巖相復(fù)雜、非均質(zhì)性強(qiáng)19。不同洼陷中生界殘留地層時代不同，埋藏過程和現(xiàn)今埋深不同，儲層質(zhì)量差異明顯。整體上，埕島地區(qū)和高青地區(qū)的碎屑巖儲層質(zhì)量較好，是潛在的有利儲層；孤西潛山帶復(fù)雜巖性儲層孔隙度平均值為9.9%，70%的樣品滲透率小于110-3m2，多為致密孔隙型儲層。5.1儲層質(zhì)量差異對來自不同地區(qū)的儲層樣品進(jìn)行統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，平均孔隙度由好到差的順序為：埕島地區(qū)

32、（14.6%）、高青地區(qū)（12.7%）、樁海地區(qū)（11.8%）、孤北洼陷（10.7%）、孤南洼陷（10.7%）、富林洼陷（9.1%）；滲透率由好到差的順序為：埕島地區(qū)、高青地區(qū)、樁海地區(qū)、孤北洼陷、富林洼陷和孤南洼陷。對比各個地區(qū)物性和現(xiàn)今埋深發(fā)現(xiàn)，中生界埋深較淺的高青地區(qū)儲層物性好；而埋深較大的埕島-樁海地區(qū)儲層受溶蝕作用影響，也具有較好的物性；孤西潛山帶的儲層物性最差。埕島地區(qū)中生界相對高孔、高滲樣品以砂巖和含礫砂巖為主，中砂巖和灰質(zhì)砂巖樣品個數(shù)較少。樣品孔隙度范圍在2%25%，主要集中在10%以上；滲透率普遍大于110-3m2，孔隙度和滲透率之間具有線性正相關(guān)關(guān)系，反映儲層儲集空間類型為

33、孔隙型（圖9a）。樣品的含油性較好，大部分達(dá)到油浸級別，整體上含油級別隨物性改善而提高。樁海地區(qū)樣品孔滲值分布范圍更廣，以孔隙度10%、滲透率110-3m2為界，絕大多數(shù)的火成巖和雜砂巖儲層屬于致密儲層；同一巖性樣品點分布集中，細(xì)砂巖儲層物性最好，其次為粉砂巖和含礫砂巖（圖9b）。樣品含油級別以油斑和油跡為主，其次為油浸，儲層物性與含油級別無明顯關(guān)系。就碎屑巖的粒度而言，油浸樣品以較粗的含礫砂巖和細(xì)砂巖為主，具有孔隙型儲集空間，粒度較細(xì)的粉砂巖樣品大多數(shù)為油跡或熒光。圖9圖9渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷埕島-樁海地區(qū)中生界巖性與孔滲交會圖a.埕島地區(qū)；b.樁海地區(qū)Fig.9Thecrossplotssh

34、owingtheMesozoiclithologyvs.porositypermeabilityinChengdaoZhuanghaiarea，JiyangDepression，BohaiBayBasin孤西潛山帶巖性復(fù)雜，熔巖和火山碎屑巖發(fā)育于富林洼陷，碎屑巖在孤北洼陷較為常見（圖2）。中生界孔滲交會圖表明，富林洼陷的火山凝灰?guī)r和絕大部分安山巖屬于致密儲層，孔隙度在2%15%，除個別樣品外滲透率均小于0.510-3m2；相對高孔、高滲儲層的巖性以孤北洼陷的（凝灰質(zhì)）砂巖為主，孔隙度和滲透率有正相關(guān)性；孤南、孤北洼陷的火山角礫巖和閃長玢巖儲層物性介于兩者之間（圖10a）。整體而言，孔滲值間無明

35、顯線性關(guān)系，儲集空間類型為裂縫/孔隙型。就構(gòu)造演化而言，C區(qū)和A區(qū)整體好于B區(qū)，但受控于巖性（圖10b）。高青地區(qū)儲層巖性以碎屑巖為主，大部分火成巖儲層屬于致密儲層（孔隙度2%12%，滲透率110-3m2）；砂巖相對高孔、高滲，主要巖性包括含礫砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖和粉砂巖，其中粉砂巖和中砂巖儲層物性最好，細(xì)砂巖的物性分布范圍大，反映出較強(qiáng)的成巖作用差異（圖11）。高青地區(qū)含油樣品數(shù)量多，樣品含油級別大體上隨物性變好而升高，油浸樣品集中在高孔滲區(qū)域，物性接近情況下中砂巖含油性優(yōu)于粉砂巖。圖10圖10渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷孤西潛山帶中生界巖性與孔滲交會圖a.不同巖性；b.不同構(gòu)造分區(qū)Fig.10The

36、crossplotsshowingtheMesozoiclithologyvs.porositypermeabilityintheGuxiburiedhillbelt，JiyangDepression，BohaiBayBasin圖11圖11渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷高青地區(qū)中生界巖性與孔滲交會圖Fig.11ThecrossplotsshowingtheMesozoiclithologyvs.porositypermeabilityinGaoqingarea，JiyangDepression，BohaiBayBasin5.2控制因素分析巖性、巖相和沉積相、現(xiàn)今埋深、構(gòu)造演化（埋藏過程）以及成巖流體改造5

37、個因素相互影響，綜合控制了濟(jì)陽坳陷中生界復(fù)雜巖性的儲層質(zhì)量，因此，本研究建立五元控儲模型，并繪制不同地區(qū)儲層雷達(dá)圖進(jìn)行儲層綜合評價（圖12）。圖12圖12渤海灣盆地濟(jì)陽坳陷不同地區(qū)中生界五元控儲模型及儲層綜合評價a.埕島-樁海地區(qū)碎屑巖；b.高青地區(qū)碎屑巖；c.孤西潛山帶碎屑巖；d.埕島-樁海地區(qū)火成巖；e.孤西潛山帶火成巖A.洼隆??；B.洼隆洼型；B*.洼隆洼型；C.隆洼??；D.隆洼洼Fig.12FiveelementreservecontrollingmodelandcompositeevaluationoftheMesozoicindifferentareasofJiyangDepres

38、sion，BohaiBayBasin巖性從好到壞為砂巖、氣孔熔巖、火山碎屑巖、次火山巖和致密熔巖。巖相和沉積相則被分為三角洲相、沖積扇相、火山爆發(fā)相、次火山巖相和火山溢流相。巖性-巖相決定了儲層的初始孔隙度，是成巖和孔隙演化的基礎(chǔ)，現(xiàn)今物性較好的樣品往往具有較高的初始孔隙度。將前文提到的構(gòu)造演化過程命名為A，B，C，D，由于灘海地區(qū)的B類演化受構(gòu)造抬升影響大而現(xiàn)今埋藏很深，與一般B類不同，因而將其定為B*，構(gòu)造演化由好至壞為CAB*BD（D類分區(qū)中無有利儲層，本次研究未做討論）。構(gòu)造演化控制了儲層的埋藏史，早期埋藏速率、抬升剝蝕等因素對原生孔的保存和次生孔的形成具有明顯的控制作用。成巖流體以酸

39、性流體作用強(qiáng)度進(jìn)行區(qū)分，受大氣淡水和有機(jī)酸雙重改造的儲層最佳，僅受有機(jī)酸影響的次之，僅受大氣淡水影響也可能形成有利儲層。在封閉性成巖環(huán)境中，儲層完全受堿性流體控制時其物性最差。現(xiàn)今埋藏深度也是重要的影響因素，一般而言，深度越大物性越差。根據(jù)中生界儲層主要埋深范圍，設(shè)置1000，2000，3000和4000m，共4個刻度。研究結(jié)果表明儲層物性質(zhì)量順序為：埕島-樁海地區(qū)碎屑巖高青地區(qū)碎屑巖孤西潛山帶碎屑巖埕島-樁海地區(qū)火成巖孤西潛山帶火成巖。埕島-樁海地區(qū)的風(fēng)化殼儲層以次生溶蝕作用最為明顯，受到大氣淡水和有機(jī)酸的雙重改造，抵消了構(gòu)造演化和現(xiàn)今埋深的不利影響；埕島-樁海地區(qū)的內(nèi)幕儲層僅受有機(jī)酸的影響，儲層物性略低于高青地區(qū)（圖12a）。高青地區(qū)的碎屑巖儲層各項參數(shù)適中，整體較好，現(xiàn)今埋深最淺，這為有利儲層的形成創(chuàng)造了條件（圖12b）。孤西潛山帶的碎屑巖物性一般，在碎屑巖中其平均孔隙度最低，巖石中火山物