【摘要】塔河油田九区奥陶系勘探开发具有一定的勘探开发潜力，岩溶作用是该区奥陶系储层形成的主要机制。本文通过钻井奥陶系岩心、薄片观察及地化资料的分析研究，认为同生期大气水溶蚀作用遵循三级层序高位体系域高频层序界面控制模式；海西早期岩溶遵循大气水沿断裂渗入流动岩溶模式，断裂是主控因素；海西晚期热液溶蚀也与断裂密切相关。区内奥陶系储层主要为岩溶洞穴型及孔洞缝型储层，且为受多期溶蚀或岩溶作用的改造而形成；其中加里东中期与海西早期岩溶作用叠加改造形成岩溶孔洞缝型储层和岩溶洞穴型储层，海西晚期热液溶蚀作用对岩溶缝洞型储层具有一定程度改造。该认识对于研究区内奥陶系储层的评价和后续开发部署具有重要意义。
【关键词】塔河油田九区 奥陶系 岩溶作用 储层形成机制
塔河油田九区位于沙雅隆起阿克库勒凸起东南部，该区奥陶系油气勘探开发具有广阔前景[1]。通过整个塔河油田的勘探开发已经表明，奥陶系储层的发育及分布主要受控于古岩溶作用，因此对古岩溶特征、期次、形成机理及其分布的研究是该区勘探开发的关键[2]。
为了更清楚地认识塔河油田九区奥陶系古岩溶作用特征以及在空间上的展布规律，本次研究结合国内外碳酸盐岩岩溶储层研究现状，在构造及断裂演化分析、岩溶古地貌特征分析、岩心-录井-测井-生产测试进行井剖面储层解剖的基础上，通过地质与地震相结合进行岩溶现象认识和解剖，岩溶产物的地质地球化学研究，岩溶作用与岩性剖面结构、不整合面、古地貌、古断裂的匹配关系分析，深入开展岩溶作用研究，提出岩溶作用发育控制因素，建立岩溶作用发育模式。
1 地质概况
塔河油田九区奥陶系地层发育较为齐全，自上而下钻遇桑塔木组、良里塔格组、恰尔巴克组、一间房组和鹰山组，其中一间房组和鹰山组上部是主要储层发育段；一间房组岩性主要为台内浅滩环境沉积的灰色砂屑灰岩、泥微晶灰岩，鹰山组主要为一套开阔台地相的台内浅滩与滩间海间互的沉积，为灰色砂屑灰岩、泥晶灰岩略等厚互层（表 1）[3]。
塔河油田九区经历了一系列的构造运动，由这一系列构造变形叠加形成了现今塔河9区由北西向南东倾伏的鼻状构造特征，一间房组顶面埋藏深度在5610～6280m之间；研究区断裂以走滑断层为主，发育NE向、SN及NWW组系断裂，断层倾角普遍大于80度，断距多在5-35m之间，断层平面延伸长度在0.3-6.9km；断层的主要活动时期为加里东中期、加里东晚期-海西早期、海西晚期[4]。
2 各期岩溶特征及对储层影响
岩溶作用是塔河油田奥陶系储层形成的主要机制，岩芯、薄片观察及其有关地球化学分析揭示区内奥陶系经受了多期次岩溶作用的改造，至少存在着四期溶蚀或岩溶作用，它们分别是同生期大气水溶蚀作用、加里东中期岩溶作用、加里东晚期-海西早期岩溶作用以及海西晚期热液溶蚀作用；这些不同期次叠加岩溶作用导致了研究区内奥陶系储层成因类型的多样和分布特征的各异[5、6、 7、8]。
2.1 同生期大气水溶蚀作用
同生期大气水溶蚀作用在研究区内S96、T901、T903井的一间房组发育，主要表现为：
（1）溶蚀作用主要选择滩相沉积物发生；
（2）溶蚀作用的组构选择特征明显，主要为粒内溶孔和铸模孔发育；
（3）溶蚀作用的发育主要与三级层序高位体系域及其高频层序密切相关，如T901井一间房组上部发育三套滩相溶蚀孔隙型储层，与一间房组三级层序高位体系域的三个高频层序关系密切。
由此认定同生期大气水溶蚀仍然遵循三级层序高水位体系域及其高频层序控制的同生期滩体暴露大气水溶蚀作用模式，即海侵体系域时期滩体缺乏暴露出海水接受大气水改造的条件，高水位体系域时期，海平面上升速率趋缓直至下降，滩体发育规模增大，滩体在沉积过程中或高频层序界面时期就很容易暴露出海水面，接受大气水的溶蚀改造，形成滩相溶蚀孔隙型储层，多个高频层序，同生期大气水溶蚀作用多期次、多层位发育，形成多套滩相溶蚀孔隙型储层叠置（图1）。而研究区正好处于一间房组台地边缘位置，滩体具有台缘滩性质，应为同生期大气水溶蚀作用所形成的滩相溶蚀孔隙型储层的有利区域。
2.2 加里东中期岩溶作用
加里东中期不整合面发育于一间房组与恰尔巴克组之间、良里塔格组与桑塔木组之间，区内具有平行不整合面性质，区内处于加里东中期不整合面的相对低部位，区内钻井有关层段加里东中期岩溶现象较为发育，具体表现为：
（1）加里东中期不整合面下附近发育的溶蚀孔洞，发育分布的层位性特征强；
（2）溶蚀孔洞无切割破坏缝合线现象；
（3）溶蚀孔洞内可为方解石化学沉淀充填或碳酸盐岩砂泥质机械填积，缺乏陆缘石英砂、粉砂；
（4）溶蚀孔洞壁方解石可具有氧化现象；
（5）加里东中期岩溶孔洞充填物具有独特的地球化学特征。
根据区内溶蚀缝孔洞方解石的碳氧稳定同位素分析结果（图2）可见其δ13C值为正值，在0.84～1.702‰PDB范围内变化，与上奥陶统正常海相灰岩相似；而δ18O值为负值，在-7.73～-9.81‰PDB范围内变化，个别低至-12.047‰PDB，则反映了低温大气水对溶蚀孔洞方解石的δ18O值的控制作用。根据区内这些岩溶孔洞方解石的锶同位素组成（图3），可见溶蚀孔洞方解石的锶同位素值在0.707012～0.707922，平均值为0.707562，与上奥陶统正常海相灰岩的锶同位素背景值极其相似，反映了加里东中期平行不整合面控制的岩溶大背景下，这些溶蚀孔洞及其方解石充填物是加里东中期大气水作用形成。
2.4 海西晚期热液溶蚀作用
钻井奥陶系岩芯及其薄片观察揭示，研究区内S96、S101、T901、T904、T913等井见到热液地质作用现象，具体表现为：
（1）岩石中局部发育异形白云石交代斑块，可达粉-中晶级；
（2）溶蚀孔洞发育硅化硅质岩层，显微镜下可见富含长柱状石英晶体；
（3）岩石中分散状发育的长柱状自形石英交代现象，可交代鲕粒灰岩及洞穴沉积物；
（4）岩石中或缝洞内黄铁矿富集；
（5）构造裂缝壁发生热液蚀变褪色现象；
（6）沿缝洞方解石发生溶蚀，溶蚀孔洞内有粒状干净方解石生长，剩余空间干净或主要为原油进入。
海西晚期断裂活动对热液作用的发生和发育分布起着控制作用（图6）。海西晚期研究区内断裂活动强烈，与断裂有关的不规则裂缝系统发育，断裂及其裂缝系统一方面作用流体流动的通道，另一方面作为能量释放和减压带，指引着地下深部流体和盆地内部流体进入断层裂缝系统发生混合，断层裂缝系统内及其附近发生热液矿物（重晶石、石英、黄铁矿、异形白云石、异形方解石及方解石）的沉淀和交代作用，后期随着热液的冷却，发生热液溶蚀作用，导致沿缝洞方解石溶蚀孔洞的形成，伴随着热液溶蚀作用，少量干净的粒状方解石重新沉淀于孔洞缝中（图7）。
依据奥陶系钻井岩芯及录井显示所反映的储渗空间类型及其组合特征、赋存岩石类型和层位、以及成因机制方面的差异性，认为区内奥陶系发育的储层可划分为滩相溶蚀孔隙型储层、岩溶缝孔洞型储层、岩溶洞穴型储层、热液成因硅质岩溶蚀孔洞型储层、裂缝型储层等五种类型，其中岩溶缝孔洞型、岩溶洞穴型是区内奥陶系最主要的储层类型，主要在一间房组、鹰山组发育分布。
综合前文认识，研究区内奥陶系储层形成机制及主要控制因素如下：
（1）一间房组滩相溶蚀孔隙型储层主要是同生期大气水溶蚀作用的产物，层序海平面变化、滩体发育展布是控制此类储层形成及发育分布的主控因素。
（2）良里塔格组上部滩相颗粒灰岩岩溶缝孔洞型储层可能是同生期大气水溶蚀作用、加里东中期第Ⅱ幕大气水岩溶作用叠加改造的结果，层序海平面变化、台地边缘滩体发育展布、加里东中期第Ⅱ幕平行不整合面的发育分布是此类储层形成及发育分布的主控因素。
（3）岩溶洞穴型储层主要是加里东晚期-海西早期大气水岩溶作用的产物；研究区海西早期活动的断裂是岩溶洞穴型储层发育分布的主控因素。
（4）岩溶缝孔洞型储层主要是加里东晚期-海西早期大气水岩溶作用的产物，局部是海西晚期热液溶蚀作用的产物[5]，部分是前面两种作用叠加的结果，研究区海西早期活动、海西晚期活动的断裂是此类储层发育分布的主要控制因素。
4 结论
塔河九区奥陶系经受多期次岩溶作用的改造，同生期大气水溶蚀作用遵循三级层序高位体系域高频层序界面控制模式；海西早期岩溶遵循大气水沿断裂渗入流动岩溶模式，断裂是主控因素；海西晚期热液溶蚀也与断裂密切相关。塔河九区奥陶系储层主要为岩溶洞穴型、缝孔洞型储层，受多期溶蚀或岩溶作用的改造形成；加里东中期与海西早期岩溶作用叠加改造形成岩溶缝孔洞型储层和岩溶洞穴型储层；海西晚期热液溶蚀作用对岩溶缝洞型储层也有一定程度改造。
参考文献
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