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凝灰质砂砾岩复合型储集空间特征及其成因——以莱州湾南斜坡沙河街组为例

刘晓建 王清滨 代黎明 郝轶伟 金小燕

刘晓建, 王清滨, 代黎明, 郝轶伟, 金小燕. 凝灰质砂砾岩复合型储集空间特征及其成因——以莱州湾南斜坡沙河街组为例[J]. 海洋地质前沿, 2019, 35(3): 48-58. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006
引用本文: 刘晓建, 王清滨, 代黎明, 郝轶伟, 金小燕. 凝灰质砂砾岩复合型储集空间特征及其成因——以莱州湾南斜坡沙河街组为例[J]. 海洋地质前沿, 2019, 35(3): 48-58. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006
LIU Xiaojian, WANG Qingbin, DAI Liming, HAO Yiwei, JIN Xiaoyan. CHARACTERISTICS AND GENESIS OF COMPOUND RESERVOIR SPACE IN TUFFACEOUS GLUTENITE—A CASE FROM SHAHEJIE FORMATION ON THE SOUTH SLOPE OF LAIZHOU SAG[J]. Marine Geology Frontiers, 2019, 35(3): 48-58. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006
Citation: LIU Xiaojian, WANG Qingbin, DAI Liming, HAO Yiwei, JIN Xiaoyan. CHARACTERISTICS AND GENESIS OF COMPOUND RESERVOIR SPACE IN TUFFACEOUS GLUTENITE—A CASE FROM SHAHEJIE FORMATION ON THE SOUTH SLOPE OF LAIZHOU SAG[J]. Marine Geology Frontiers, 2019, 35(3): 48-58. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006

凝灰质砂砾岩复合型储集空间特征及其成因——以莱州湾南斜坡沙河街组为例

doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006
基金项目: 

国家科技重大专项“近海大中型油气田形成条件及勘探技术” 2016ZX05024-003

详细信息
    作者简介:

    刘晓健(1987—), 男, 硕士, 主要从事沉积储层综合研究工作.E-mail:liuxj14@cnooc.com.cn

  • 中图分类号: P744.4;TE122.2

CHARACTERISTICS AND GENESIS OF COMPOUND RESERVOIR SPACE IN TUFFACEOUS GLUTENITE—A CASE FROM SHAHEJIE FORMATION ON THE SOUTH SLOPE OF LAIZHOU SAG

图(9) / 表 (1)
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-09-26
  • 刊出日期:  2019-03-28

凝灰质砂砾岩复合型储集空间特征及其成因——以莱州湾南斜坡沙河街组为例

doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006
    基金项目:

    国家科技重大专项“近海大中型油气田形成条件及勘探技术” 2016ZX05024-003

    作者简介:

    刘晓健(1987—), 男, 硕士, 主要从事沉积储层综合研究工作.E-mail:liuxj14@cnooc.com.cn

  • 中图分类号: P744.4;TE122.2

摘要: 渤海海域莱州湾南斜坡沙河街组近源凝灰质砂砾岩中发现了高丰度油藏, 与传统近源砂砾岩储层物性差的认识不同, 研究区凝灰质砂砾岩受凝灰质成分和沉积作用双重控制, 发育复合型储集空间。通过岩心、薄片、场发射扫描电镜、阴极发光和压汞等多种方法落实了沙河街组凝灰质砂砾岩发育继承型、成岩型、构造型和复合型4类13种储集空间类型, 并首次提出了继承型储集空间的概念, 指出砂砾岩优质储层具有继承型和后期改造型储集空间相互叠加的显著特征。继承型储集空间主要继承了母岩中的风化淋滤孔、凝灰质脱玻化孔、构造破碎缝、黏土收缩缝以及搬运过程中产生的机械破碎缝等多种储集空间类型。继承型孔缝约占总孔隙的41%, 对整个砂砾岩优质储层的发育起到决定性作用。研究发现, 成岩型和构造型储集空间与继承型孔缝的发育程度密切相关, 继承型孔缝越发育后期成岩流体和构造运动对其改造程度越大, 越容易发育优质储层。在此基础上明确了(母岩)同沉积期风化作用、砾间凝灰质成岩蚀变、砾石支撑作用和溶蚀改造作用是砂砾岩复合型储层的4种主要成因机制, 并建立了该类储层的沉积成岩演化模式。这4种特殊的储层成因机制, 支撑了渤海近源砂砾岩优质储层的勘探与实践。

English Abstract

刘晓建, 王清滨, 代黎明, 郝轶伟, 金小燕. 凝灰质砂砾岩复合型储集空间特征及其成因——以莱州湾南斜坡沙河街组为例[J]. 海洋地质前沿, 2019, 35(3): 48-58. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006
引用本文: 刘晓建, 王清滨, 代黎明, 郝轶伟, 金小燕. 凝灰质砂砾岩复合型储集空间特征及其成因——以莱州湾南斜坡沙河街组为例[J]. 海洋地质前沿, 2019, 35(3): 48-58. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006
LIU Xiaojian, WANG Qingbin, DAI Liming, HAO Yiwei, JIN Xiaoyan. CHARACTERISTICS AND GENESIS OF COMPOUND RESERVOIR SPACE IN TUFFACEOUS GLUTENITE—A CASE FROM SHAHEJIE FORMATION ON THE SOUTH SLOPE OF LAIZHOU SAG[J]. Marine Geology Frontiers, 2019, 35(3): 48-58. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006
Citation: LIU Xiaojian, WANG Qingbin, DAI Liming, HAO Yiwei, JIN Xiaoyan. CHARACTERISTICS AND GENESIS OF COMPOUND RESERVOIR SPACE IN TUFFACEOUS GLUTENITE—A CASE FROM SHAHEJIE FORMATION ON THE SOUTH SLOPE OF LAIZHOU SAG[J]. Marine Geology Frontiers, 2019, 35(3): 48-58. doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.03006
    • 凝灰质砂砾岩是富含火山碎屑物质, 岩石碎屑颗粒主要为火山岩砾石, 填隙物以凝灰质为主的一类特殊类型的近源沉积砂砾岩, 是火山碎屑岩向沉积岩的过渡类型, 受火山物质和沉积改造双重控制[1]。传统观点认为, 近源扇三角洲砂砾岩体由于成分和结构成熟度低、粒间泥质杂基含量高[2], 储层物性较差, 但研究区凝灰质砂砾岩由于火山物质的介入, 与以泥质杂基充填的常规近源砂砾岩相比, 矿物成分更加多样, 成岩作用更加复杂。尤其是凝灰质成分在沉积和成岩演化过程中极易发生蚀变和溶蚀, 形成类型多样的复合型储集空间, 可以为油气提供良好的储集空间。前人对凝灰质成分对砂岩储集性能影响研究较多, 认为凝灰质可以提供溶蚀物质为次生孔隙的形成创造有利条件, 在局部范围内可以改善储层物性, 但凝灰质是差异演化也是储层非均质性的主要因素[3-8]。唐华风等[9]在对松辽盆地下白垩统沉火山碎屑岩优质储层成因机理研究中认为粗碎屑颗粒支撑和岩屑内原生气孔的保存是沉火山碎屑岩优质储层主控因素, 岩屑内原生气孔是沉火山碎屑岩优质储层独有特征, 是区别于常规碎屑岩储层成因的主要方面。国内外学者研究内容主要为凝灰质溶蚀特征, 凝灰质砂岩中黏土矿物、特殊火山矿物与储层的关系[10-19], 多为单因素对储层的影响研究, 鲜有从原始物源、搬运沉积到成岩演化的系统总结。

      渤海多年的砂砾岩体勘探中, 也取得了较好的储量发现, 但在凝灰质砂砾岩中尚未取得规模性突破, 研究和勘探难度更大。2016年渤海油田在海域南部莱州湾南斜坡钻探了L16构造, 在沙四段凝灰质砂砾岩中获得良好油气显示, 发现高丰度油气藏, 取得了该领域油气勘探的突破。但在获得较好发现的同时也展示了砂砾岩体不同孔缝成因机制的复杂性, 尤其是在海上高勘探成本、少井、少岩心的情况下, 给研究和勘探带来更大挑战。本文通过岩心观察描述、岩心大薄片镜下鉴定、场发射扫描电镜、阴极发光和压汞等分析方法, 对L16构造沙河街组凝灰质砂砾岩开展系统研究, 首次提出研究区砂砾岩具有复合型储集空间, 并从母岩物源、搬运沉积到成岩演化出发, 系统落实了复合型储集空间的成因演化和形成机制, 并定量分析了不同类型储集空间对储层物性的贡献率, 建立了凝灰质砂砾岩复合型储层沉积成岩演化模式, 为渤海海域砂砾岩储层的勘探提供了科学的地质依据。

    • 莱州湾凹陷位于渤海海域东南部, 面积约1 780 km2, 是在中生界基底上发育的新生代断陷[20], 凹陷北部为莱北低凸起, 南部为潍北凸起, 东部为鲁东隆起区, 西部为青东凹陷[21](图 1)。莱州湾南斜坡中生界发育侏罗系蓝旗组和白垩系义县组, 岩性以流纹岩和安山岩为主。古近系发育沙河街组、东营组, 其中沙河街组沉积时期发育多种岩性, 下部发育凝灰质砂砾岩, 上部以砂泥岩夹薄层灰岩为主。新近系发育馆陶组和明化镇组, 岩性主要为砂泥岩夹玄武岩为主。沙河街组下部灰绿色凝灰质砂砾岩为本次重点研究对象。勘探实践证实, 莱州湾凹陷是一个小而肥的富烃凹陷[22], 至今仍属于低勘探程度区, 尚有极大勘探潜力。2016年钻探的L16构造位于莱州湾南斜坡, 在古近系沙河街组凝灰质砂砾岩中获得较好油气发现。

      图  1  研究区构造地质概况

      Figure 1.  Tectonic map of the study area

    • 受郯庐断裂带走滑作用影响莱州湾凹陷南部中生代火山爆发强烈, 中生界发育上千米厚的火山岩地层, 为断陷期沉积充填提供了充足的物源条件。始新统孔店组—沙四段沉积时期发生裂陷, 受断裂分割, 形成多个局部次洼, 发育来自以潍北凸起中生界火山岩为物源的近源扇三角洲—冲积扇沉积, 分布范围较广。沙四段沉积末期, 研究区受基底差异抬升影响, 构造呈东高西低的构造格局, 东部沙四段地层剥蚀殆尽, 构造中西部沙四段凝灰质砂砾岩地层中可见来自于东部被剥蚀搬运、再沉积的砾石。

      莱州湾南斜坡目前钻遇凝灰质砂砾岩地层的井有4口, 均分布在构造的中西部, 岩性组合整体呈大套凝灰质砂砾岩夹薄层灰绿色和红色泥岩特征, 反映了沉积时期物源供应充足, 以近源快速堆积的扇三角洲和冲积扇为主体的沉积环境。各井钻遇凝灰质砂砾岩厚度变化较大, 其中L16-6井钻遇最大厚度150 m。

    • 岩心和薄片观察表明, 目的层段岩石类型主要为灰绿色凝灰质砂砾岩(图 2a)。沉积碎屑主要见砾石和中粗砂碎屑颗粒, 砾石约占35%~40%, 粒径在2~12 mm, 最大可达20 mm, 成分复杂, 主要为安山岩, 少量流纹岩、岩屑凝灰岩和碳酸盐岩, 砾石分选较差, 棱角—次棱角。凝灰质杂基约占30%~55%, 主要分布于砾石之间(图 2b), 受成岩作用影响多已蚀变为高岭石和绿泥石, 凝灰质内可见泥晶碳酸盐微晶混杂其中, 局部见方解石和白云石胶结交代碎屑颗粒现象。

      图  2  L16构造凝灰质砂砾岩岩性和储集空间特征

      Figure 2.  Lithology and reservoir space characteristics of tuffaceous glutenite in the structure L16

    • 砂砾岩与相对细粒碎屑岩最大区别在于>2 mm的砾石含量高, 高含量的砾石对岩石的物理性质具有重要影响。研究表明, 砂砾岩砾石内部发育类型多样的储集空间, 这类储集空间在物源区已经形成, 搬运沉积、埋藏后得以保存, 本次研究把这类储集空间定义为继承型储集空间。在成岩期流体和构造运动进一步对继承型储集空间改造, 形成后期改造型储集空间。多年的勘探实践发现, 渤海砂砾岩储层具有继承型和后期改造型储集空间相互叠加、复合发育的显著特征。因此, 本次研究首次提出砂砾岩复合型储集空间的概念, 把两种或两种以上成因相互叠加、多个地质因素共同控制的砂砾岩储集空间定义为复合型储集空间。

      莱州湾南斜坡L16构造沙河街组凝灰质砂砾岩储层储集空间类型多样, 通过壁心、薄片以及扫描电镜观察, 可分为继承型、成岩型、构造型和复合型4大类13种(表 1)。

      表 1  渤海古近系砂砾岩复合型储层储集空间类型

      Table 1.  Reservoir space types of tuffaceous glutenite in Bohai Sea

      成因分类 小类
      继承型 砾内溶蚀孔、砾内凝灰质脱玻化微孔、砾内凝灰质收缩缝、砾内构造缝和沉积搬运砾内裂缝
      成岩型 颗粒支撑原生孔、次生溶蚀孔、基质中凝灰质脱玻化微孔、高岭石微孔、黏土收缩缝和贴砾孔缝
      构造型 固结应力破碎裂缝
      复合型 三者相互叠加复合型

      继承型储集空间包括砾内溶蚀孔(图 2c)、砾内脱玻化微孔(图 2d)砾内凝灰质收缩缝和砾内裂缝(图 2e), 砾内溶蚀孔主要为斑晶和基质溶蚀。成岩型储集空间包括颗粒支撑原生孔、次生溶蚀孔(图 2d)、基质中凝灰质脱玻化微孔(图 2f)、高岭石微孔(图 2g)、黏土收缩缝和贴砾孔缝(图 2g)。构造型储集空间主要为受后期构造运动影响, 形成固结应力破碎裂缝(图 2i)。复合型储集空间为前3类储集空间的综合体, 研究区砂砾岩储层中往往发育多种类型叠加的复合型储集空间, 其中继承型储集空间和凝灰质成岩蚀变成因的储集空间是区别于常规碎屑岩储层的显著特征, 也是形成近源凝灰质砂砾岩优质储层的重要因素。

    • 物性数据表明, 研究区凝灰质砂砾岩储层孔隙度分布在4.8%~24.6%之间, 平均14.8%, 其中孔隙度>10%的岩心样品占90%, 储层渗透率分布在(0.17~34.6)×10-3 μm2, 平均7.2×10-3 μm2, 其中渗透率分布在(1~10)×10-3 μm2之间的样品占67%, 属于低孔低渗储层。

      从压汞曲线形态可知, 开始进汞后曲线形态平直, 斜率变化不大(图 3), 说明储层中喉道分布不集中。退汞曲线表明, 岩石退汞效率较低23.9%~44.7%, 可能与储层中黏土矿物含量和类型有关, 研究区凝灰质砂砾中含有大量与火山碎屑相关的蒙脱石, 蒙脱石颗粒较其他黏土矿物小, 在储层中呈桥式分布吸附能力强, 会在很大程度上阻碍汞的流动。

      图  3  凝灰质砂砾岩毛管压力曲线特征

      Figure 3.  Characteristics of capillary pressure curve of tuffaceous glutenite

      从压汞实验数据来看, 凝灰质砂砾岩排驱压力0.06~0.64 MPa, 最大进汞饱和度为72%左右, 最大孔喉半径2.65 μm, 平均孔隙半径0.68 μm, 孔喉频率分布数据表明大孔喉和小孔喉所占比例相当均在10%左右, 无明显峰值, 渗透率贡献累计曲线可以看出, 孔喉半径>0.25 μm的喉道对渗透率贡献最大。

    • 研究区中生代火山喷发强烈, 盆地普遍发育火山岩, 为沙河街组近源砂砾岩沉积提供了良好的物源基础。凝灰质砂砾岩母岩在物源区遭受风化淋滤, 形成大量裂缝和溶蚀孔, 风化剥蚀产物作为物源接受搬运, 在搬运沉积过程中裂缝和溶孔进一步扩大, 当砂砾岩体沉积充填到盆地中后, 这些孔缝能够继续保存下来, 主要集中在砾石内部, 形成继承型储集空间, 并可作为油气良好的储集体。

      继承型储集空间包括砾内溶蚀孔、砾内凝灰质脱玻化微孔、砾内凝灰质收缩缝、砾内构造缝以及沉积搬运砾内裂缝5种类型。在物源区风化淋滤过程中母岩中长石类矿物极易发生溶蚀, 搬运沉积后形成砾内长石斑晶溶蚀孔(图 4abc), 斑晶周围的基质主要为隐晶长英质矿物, 化学稳定性较差, 在风化淋滤过程中发生溶蚀, 易形成基质溶蚀微孔和凝灰质收缩缝。当物源区构造活动强烈, 会生成大量构造裂缝, 甚至形成碎裂岩, 当这套风化岩石发生风化剥蚀, 作为物源在沉积搬运过程中砾石之间发生碰撞, 这些裂缝会进一步发生溶蚀扩大[23], 形成砾内构造裂缝和砾内沉积搬运缝(图 4de), 这些孔缝在沉积后得以保存, 形成良好油气储集空间(图 4f)。

      图  4  凝灰质砂砾岩砾内继承型裂缝和溶蚀孔

      Figure 4.  Inherited fracture and dissolution pore in tuffaceous glutenite

      通过镜下观察, 岩石内继承型孔缝的面孔率可达7%, 可作为有效储集空间, 对储层成储作用贡献较大。同时, 这些孔缝形成了储层与流体介质相互沟通的通道, 为储层中不稳定物质的溶蚀提供了条件。

    • 砂砾岩储层粒度较粗, 岩石整体比表面积小, 砾石间支撑作用强, 砾石之间的孔隙较同深度砂岩容易保存, 形成砾石支撑原生孔隙(图 5ab)。粗颗粒碎屑支撑对储层有两方面作用:①在砾石支撑骨架之间未充填或低充填时, 形成粒间孔;②沉积埋藏过程中减少压实作用对粒间孔隙和基质次生孔隙的破坏, 有效降低了压实减孔率。通过镜下观察, 砾石支撑粒间孔面孔率约为2%。因此, 砾石支撑作用对凝灰质砂砾岩孔隙保存具有建设性作用。

      图  5  凝灰质砂砾岩中砾石支撑孔隙

      Figure 5.  Pores among gravels in tuffaceous glutenite

    • 凝灰质为隐晶质结构, 组分不稳定, 在埋藏成岩过程中会趋向于向较好晶体程度转化, 即发生脱玻化作用。凝灰质在脱玻化重新结晶过程中体积缩小, 形成脱玻化微孔。玻璃质脱玻化作用是凝灰质储层最重要的成岩作用[24]。蒙脱石填隙物在成岩过程中会发生脱水收缩作用, 形成大量基质收缩缝, 由于黏土和砾石分属不同的岩石力学层, 在蒙脱石脱水过程中形成大量围绕砾石边缘发育是贴砾缝(图 2eg)。这些裂缝在构造活动时期又会进一步活化, 发生扩展、溶蚀扩大, 为形成复合型储集空间提供了有利的基础条件, 更有利于后期流体对储层的溶蚀改造。另外, 凝灰质中长石矿物溶蚀形成了大量高龄石充填粒间, 高岭石黏土矿物自身具有微孔隙, 对储层物性也具有一定贡献。镜下面孔率统计表明凝灰质蚀变成因的孔缝面孔率约为3%, 是砂砾岩储层不可忽视的一类储集空间, 也是高杂基含量背景下凝灰质砂砾岩能够形成优质储层的重要因素。

    • 凝灰质砂砾岩中含有大量的长石、岩屑和火山灰等酸不稳定矿物[25-28], 在酸性流体作用下容易发生溶蚀形成次生孔隙, 为溶蚀溶解作用的发生提供了较好的物质基础。研究区酸性流体主要有2种:一种为凹陷内烃源岩在热演化过程中排出的酸性流体, 资料显示L16构造沙河街组的原油主要来自构造东北部的次洼, 凹陷中暗色泥岩为品质较好的烃源岩, 在埋藏演化过程中会排出大量的酸性流体, 使储层中长石类矿物发生溶蚀溶解作用, 产生大量次生孔隙;另一种为与火山活动相关的硅质热流体, 研究区处于郯庐断裂带东段分支区, 沙河街组沉积时期火山活动频繁、断层活动强烈, 深部热液流体活跃, 沿断层进入凝灰质砂砾岩储层发生改造。通过场发射扫描电镜和能谱分析, 在地层中发现了氟碳铈矿、黄铁矿、萤石等大量热液伴生矿物(图 6), 证明了储层受到含有Fe、Pb、Ti以及挥发分的硅质流体热流体的改造, 热流体溶蚀岩石中的长石、碳酸盐等矿物, 对储层物性的改善起到重要的作用。

      图  6  凝灰质砂砾岩中场发射扫描电镜下热液矿物及能谱测定

      Figure 6.  Spectrometric determination of hydrothermal minerals of tuffaceous glutenite by under field-emission scanning electron microscope

      在阴极发光显微镜下, 对凝灰质砂砾岩样品17个测区进行面孔率测量, 溶蚀面孔率最小为0.3%, 最大可达11.8%(图 7)。据统计, 溶蚀产生的次生溶蚀孔隙约为5%。溶蚀作用对凝灰质砂砾岩优质储层的形成具有关键性的作用。

      图  7  凝灰质砂砾岩面孔率分析(红色为孔隙), L16-9井, 1 715.45 m

      Figure 7.  Face ratio analysis of tuffaceous glutenite (the red part represents pore), L16-G well, 1 715.45 m

    • 莱州湾凹陷南斜坡沙河街组凝灰质砂砾岩母岩受同沉积期风化淋滤作用及后期成岩过程中火山物质蚀变影响较大, 与常规碎屑岩储层成因机制具有明显差异性。在沉积成岩演化过程中, 储层受到矿物蚀变和流体改造等多种因素控制, 形成的储集空间类型多样, 成因机制复杂。

      凝灰质砂砾岩母岩区抬升剥蚀长期暴露地表风化淋滤, 风化壳发育了大量溶蚀孔和裂缝。在水流冲刷搬运过程中, 砾石内部形成裂缝和搬运溶孔, 当以这套风化壳为物源的砂砾岩沉积后, 砾内裂缝、砾内溶孔保存下来, 形成原始继承性储集空间;成岩过程中, 由于成岩场的改变, 凝灰质蚀变形成形成蒙脱石脱水基质收缩缝和贴砾缝等成岩型储集空间。据此建立了凝灰质砂砾岩复合型储层沉积成岩演化模式(图 8)。

      图  8  凝灰质砂砾岩复合型储层沉积成岩演化模式

      Figure 8.  Sedimentary and diagenetic evolution model of compound tuffaceous glutenite reservoir

      继承型储集空间对成岩型储集空间的发育程度具有关键影响作用, 当继承型储集空间发育时, 这些先期形成的孔隙和裂缝为后期流体和构造应力对储层的进一步改造提供了良好的基础, 使储层更容易发生溶蚀和产生裂缝, 成岩型储集空间更发育, 形成优质储层。当继承型储集空间不发育时, 后期成岩流体不能充分进入储层, 对储层改造程度弱, 那么此时成岩型储集空间不发育, 储层品质相对较差。

      图 9展示了凝灰质砂砾岩复合型储层主要由(母岩)同沉积淋滤作用、砾石支撑作用、凝灰质蚀变形成作用以及后期受流体构造作用控制。通过对研究区凝灰质砂砾岩薄片进行镜下统计, (母岩)同沉积淋滤约占总面孔率的41%, 次生改造孔缝约占总面孔率的29%, 砾石支撑孔约占总面孔率的12%, 凝灰质蚀变孔缝约占总面孔率的18%, 前2种储集空间约占总面孔率的70%, 是储层中储集空间的重要组成部分, 也是研究区凝灰质砂砾岩能够形成优质储层的关键。

      图  9  凝灰质砂砾岩复合型储集空间构成特征和定量比例

      Figure 9.  Characteristics and quantitative proportion of composite complex reservoir space in glutenite

      渤海海域沙河街组、孔店组沉积时期属于断陷早期, 受断裂分割, 具有多个局部次洼, 太古代片麻岩、元古代石英岩和中生代火山岩为断陷湖盆沉积充填提供了充足的物源基础。研究表明, 渤海古近系扇三角洲砂砾岩总面积超过8 000 km2, 勘探潜力巨大。因此, 古近系早期发育大量的近源砂砾岩沉积体, 勘探潜力巨大。凝灰质砂砾岩复合型储集空间成因机制的研究, 打破了对近源沉积体物性差、不能成藏的传统认识, 为莱州湾南斜坡沙河街组近源砂砾岩体勘探具有一定的理论指导意义。

    • (1) 首次提出凝灰质砂砾岩复合型储层的概念, 识别出继承型、成岩型、构造型和复合型4类13种储集空间类型。其中继承型储集空间约占总储集空间的41%, 对渤海砂砾岩成储具有重要的贡献。

      (2) 凝灰质砂砾岩复合型储层成因机制主要为(母岩)同沉积期淋滤作用、砾石支撑作用、凝灰质成岩蚀变作用和溶蚀改造作用。其中(母岩)同沉积期淋滤作用形成的继承性储集空间和凝灰质成岩蚀变形成的成岩型储集空间是区别于常规近源砂砾岩储层的显著特征。(母岩)同沉积期淋滤形成的继承型储集空间可以为后期溶蚀作用提供有利的流体通道条件, 在构造应力下更容易破碎形成裂缝。

      (3) 建立了近源凝灰质砂砾岩储层沉积成岩演化模式, 定量分析了不同成因储集空间对储层的贡献。

参考文献 (28)

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