表生喀斯特作用对蓬莱花岗岩潜山油田风化壳储层发育的控制作用

李建平, 周心怀, 王清斌

(中海石油(中国)有限公司 天津分公司，天津 300452)

表生喀斯特作用对蓬莱花岗岩潜山油田风化壳储层发育的控制作用

李建平, 周心怀, 王清斌

(中海石油(中国)有限公司 天津分公司，天津 300452)

蓬莱9-1油田位于庙西北凸起，是罕见的大型中生界花岗岩油田，储层发育规律是制约勘探开发的关键问题。通过对岩体进行岩心、测井和化学测试资料综合分析，结果表明，花岗岩潜山风化壳在垂向上依次可划分出土壤层、砂化层、砂化砾石层、裂缝带和基岩；不同带中储集空间类型不同，砂化层以孔隙型储层为主，砂化砾石层以裂缝型+孔隙型储层为主，裂缝带以裂缝型储层为主；从砂化层到裂缝带，储层的孔隙度逐渐降低，裂缝越来越发育，储层的渗透率从裂缝带到砂化层和基岩带依次降低；优质储层主要发育于砂化层、砂化砾石层和裂缝带中，储集空间类型主要为裂缝-孔洞型；储层的孔隙度主要受表生喀斯特作用(包括风化作用)控制，裂缝主要受变形强度和断裂的控制。砂化层、砂化砾石层的厚度受表生喀斯特作用控制，裂缝带的发育与构造作用密切相关。砂化砾石层和裂缝带以高的渗透率和最大的厚度而成为风化壳型潜山最为重要的储层。

花岗岩;表生喀斯特作用;风化壳;蓬莱油田

结晶基岩作为一种重要的油气储层[1-6]，在油气生产中占据了重要地位。已发现的300余个工业性基岩油气田中[7]，约40%产于花岗岩及花岗岩潜山风化壳储层中；其储量约占整个基岩油气田储量的75%[8-12]。近年来，随着中国东部渤海湾盆地、珠江口盆地风化壳型花岗岩油气藏的大量发现，基岩油气藏研究广受关注。

国内外勘探实践表明，花岗岩潜山储层非均质性极强、优质储层成因多样、潜山内幕变化复杂[13-15]，储层性质对油气分布和富集程度具有明显的控制作用，单井产量差异较大[16]。由大气水主导的喀斯特作用是火山岩储层形成的重要控制因素[17]，按照喀斯特参与流体的性质可以分为表生喀斯特作用和深埋溶蚀作用[18]，习惯上将在大气水作用下发生的溶蚀作用称为表生喀斯特[19]。碳酸盐岩储层的表生喀斯特作用前人已经做过大量的研究[20-22]，而针对花岗岩等基岩储层的表生喀斯特作用及其分带性研究较少。风化壳型花岗岩潜山储层非均质性极强，在纵向上具有明显的分带性，国内外不同学者根据风化壳的颜色、结构、矿物特征、岩心形状、取心情况和各种化学指标等对这些带进行了定性或半定量的划分[23-32]，主要有两种划分方案：一种是按照风化产物和风化强度的不同由上到下依次划分出：铁质壳、砂质风化层、纹层状层、裂缝层和新鲜基岩层[32,33]；另一种是按照风化程度的强弱划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ带[26]，或剧风化带(残积土带)、强风化带、弱风化带、微风化带和新鲜岩石带[34]。但对于如何分带、不同带内储层的特征、储集性能和优势储层发育位置的研究仍然十分薄弱，由此制约了优质储层的预测。

蓬莱9-1构造位于渤海海域东部庙西北凸起上，紧邻渤东凹陷与庙西北凹陷。该潜山构造简单、完整，面积156 km2，幅度510 m，高点埋深970 m[15]。潜山岩性主要由古元古代辽河群变质岩和燕山期花岗岩构成。花岗岩主要分布于潜山的中部，其四周为辽河群变质岩所包绕，花岗岩与辽河群间为明显的侵入接触关系，在二者直接接触处常见花岗岩呈岩脉、 岩枝状插入变质岩中。对蓬莱9-1的油气勘探表明，花岗岩潜山储层在垂向上具有明显的分带性，这种分带主要受风化强度和构造裂缝的控制，油气藏主要富集于该潜山花岗岩风化壳不同带中。本文通过对该构造风化壳型花岗岩潜山储层的解剖，分析储层的垂向分带特征，揭示不同带内储集体特征和储集性能的垂向演变特征。

1 风化壳分带特征

研究区风化壳钻井结果、取心段和岩屑的岩性特征、测井响应综合分析表明，其风化壳与Wyns等(1999)所述的风化壳较相似[33]，因而，本文以Wyns等(1999)的风化壳分带为基础，参考Ruxton等(1957)风化壳分带的定量指标[23]，由上到下将风化壳划分为：土壤层、砂化层、砂化砾石层、裂缝带和基岩(图1)。

图1 蓬莱9-1潜山花岗岩风化壳分带模式Fig.1 Profile of the zoning model for the granite weathering crust

土壤层：矿物中长石已全部风化成散状高岭土，黑云母已消失，主要由黏土矿物组成，红土或铁质壳或铝土质壳，颜色呈红色或绿灰色。伽马测井曲线表现为高伽马、电阻率成像图上表现为高阻低导特征。

砂化层：表生喀斯特作用强烈，花岗岩的结构特征基本消失，呈砂状、似砂状结构，主要由单矿物石英、黏土矿物和部分岩屑构成，以石英和黏土矿物为主，有时可见绿泥石；偶见残余花岗岩碎块，其体积分数<5%。相对砾质风化带具较高的伽马值，在电阻率成像图像上表现为高导特征。

砂化砾石层：主要由花岗岩块、岩屑和部分黏土构成，以岩屑为主、花岗岩块次之，花岗岩块的体积分数<50%，且呈大小不等的角砾状或球状。岩块中花岗岩的结构清晰可辨，岩块的边缘常具有褐色铁质环边。该层最标志性的特征是在电阻率成像图像上表现为高导低阻层与低导高阻层相间成层分布，显示出明显的水平层状构造(图2-A)。其中的高导层主要由花岗岩块和岩屑构成，高阻层较高导层富含黏土。这种成层特征主要是受构造隆升过程中所形成的近于水平的裂缝控制。在伽马测井曲线上，伽马值高低可以呈相间分布或以整体伽马值低于黏土带为特点。从砂质风化带到砾质风化带，补偿中子测井曲线以孔隙度突然降低为特征。

裂缝带：主要由花岗岩块组成，其体积分数介于50%～90%，可见10%～20% 的黏土矿物。与砾质风化带相比，显示高阻低导特征。在电阻率成像图上可以明显地见到裂缝，而且这种裂缝与砾质带中的裂缝层不相同，砾质带中的裂缝呈近水平状，而裂缝带中的裂缝呈高陡或低缓的倾角，裂缝显示高导低阻特征(图2-B)。该带与砾质风化带间的界线明显，在电阻率测井曲线上，表现为电阻率突然增加， 变得相对稳定，然后随深度的增加缓慢地增大。裂缝的密度总体有随深度的增加而降低趋势；有时也可见到裂缝相对密集发育的带与裂缝相对不发育的带相间分布的特征。另外，钻进速率从砂化砾石层到裂缝带会突然降低。

基岩：由新鲜花岗岩基岩构成，发育少量裂缝，沿裂缝两侧可见黏土矿物，黏土矿物的质量分数<10%。电阻率值最大且相对稳定，在电阻率成像图上总体表现高阻低导特征，仅在裂缝发育的地方电阻率突然降低、伽马值突然升高。

研究发现，裂缝带发育与否主要受断裂构造和变形强度的控制；是否发育砂化层和砂化砾石层，则主要受表生喀斯特作用控制，处于山脊分水岭附近的井，砂化层、砂化砾石层大多被不同程度地剥蚀掉，砂化层和砂化砾石层多处于山脊两侧的斜坡或坡脚部位。通过各井钻遇风化壳的解剖发现，研究区大部分井钻遇土壤层。PL2、PL4井砂化层、砂化砾石层、裂缝带和基岩均发育，PL16、PL17井无裂缝带，PL5、PL13、PL14、PL15、PL17等井不发育砂化层，PL10井不发育砂化层和砂化砾石层。不同井风化壳内各分带的厚度不尽相同，砂化层一般厚2～28.9 m，砂化砾石层厚11～64 m，裂缝带厚0～254 m。

图2 砾质风化带和裂缝带电阻率成像图Fig.2 EMI image of the pebbly weathering zone and the fissured zone(A)砾质风化带，PL17井，深度：1 640～1650 m; (B)裂缝带，PL13井，深度：1 502～1 506 m

钻井显示，油层主要赋存于砂化层、砂化砾石层和裂缝带中，表明砂化层、砂化砾石层和裂缝带均可成为优质储层。由于裂缝带厚度远大于砂化层和砂化砾石层，该类储层同样具有较大潜力。

2 储集空间

花岗岩潜山的储集层往往在纵向上表现出明显的分带性，这种分带性主要与花岗岩风化壳在垂向上具有分带性相关，不同分带的储集空间组合类型不同，从而造成储层物性上的差异和分带。总的来看，潜山花岗岩储层具孔、缝双介质的特征。受表生风化淋滤作用影响形成孔隙型储层，孔隙类型以粒(砾)间孔、晶内溶孔和砾(粒)内溶孔为主；受构造作用影响形成裂缝型储层，常见裂缝类型主要为微裂缝、晶内显微裂缝和砾内显微裂缝。不同风化壳分带由于风化作用的强度不同、构造变形的强度和方式的不同，可形成不同溶孔、不同裂缝类型的组合体，从而使风化壳储层表现出明显的分带性。

2.1 砂化层

砂化层物理风化作用强烈，岩石被分解成大小不等的岩屑和单矿物石英颗粒，它们杂乱排列，相互支撑，形成似砂状结构(图3，图4-A)。黏土矿物多填充于石英颗粒与岩屑颗粒之间。由于受强烈的表生淋滤作用，绝大多数黏土矿物被带出，在颗粒间形成粒间孔(图4-A)。在残余的花岗岩块和岩屑中，常发育粒内溶孔和显微裂缝(图4-B)，在后期的深埋作用过程中，由于有机酸的溶蚀作用，常沿这些显微裂缝形成串珠状孔隙。综上所述，砂化层的储集空间类型主要以粒间孔为主，偶见粒内显微裂缝和粒内溶孔。

图3 PL2井砂化层的砂状结构及孔缝中充填油后显示的荧光特征Fig.3 Arenaceous texture of sandy weathering zone and fluorescence characteristics after filling oil in the pores and fissures(A) 1 284～1 286 m井段的似砂状结构; (B) 1 284～1 286 m井段中岩心的蓝色荧光; (C) 1 286～1 288 m井段的似砂状结构; (D) 1 286～1 288 m井段中岩心所显示的蓝色荧光

图4 不同风化带中的孔隙和裂缝Fig.4 The pores and fissures in different sub-zones of weathering crust砂质风化带：(A)砂状结构(铸体)，粒间孔(蓝色)，PL7井，深度1 367.0 m，25×,(-); (B)斜长石晶内串珠状裂缝和沿裂缝的溶蚀扩容，PL2井，深度1 390～1 395 m，25×,(+)。砾质风化带：(C)遭强烈蚀变长石中的溶蚀孔，PL2井，深度1 325～1 330 m，12.5,(+); (D)石英晶体中发育晶内溶孔，PL5井，深度1 300～1 305 m，25×,(+)。裂缝带：(E)网状裂缝及沿裂缝的溶蚀(铸体)， PL11井，深度1 605.5 m，25×,(-); (F)角闪石溶蚀孔及沿裂缝的溶蚀(铸体)，PL11井，深度1 605.5 m，25×,(-)。Q.石英; Pl.斜长石; Kfs.微斜长石; Hb.角闪石; Bio.黑云母

2.2 砂化砾石层

随深度加深，砂化砾石层遭受风化程度减弱，以花岗岩裂离形成的岩屑和花岗岩块为主。花岗岩块具较完整的花岗岩结构，向底部花岗岩块含量增加。该带中的岩屑和矿物晶体内出现与砂化层相似的粒内溶孔、晶内溶孔和粒内显微裂缝(图4-C、D)。粒内溶孔主要出现于蚀变或未蚀变的长石、黑云母中。当溶蚀作用发生于未蚀变长石中时，溶蚀常沿双晶缝或微裂缝进行，形成串珠状溶孔。此外，在该带中的角砾与角砾间还发育砾间孔，角砾内发育砾内溶孔。砾质花岗岩块中可见显微裂缝，显微裂缝一般不规则，呈弯曲线状出现于长石或石英颗粒内(图4-D)，它们部分或全部被碳酸盐矿物或黏土充填。由于深部花岗岩在隆升冷却过程中压力骤然降低，常形成近于水平的、密度为1～2条/m的微裂缝，在电阻率成像图像上表现为水平层状高导低阻特征(图2-A)。

2.3 裂缝带

裂缝带以较为密集的裂缝和显微裂缝发育为特征，在电阻率成像图上常显示陡倾的(也偶见缓倾的)高导低阻裂缝断续分布(图2-B)。大气降水、地表径流常沿裂缝扩散渗滤，导致裂缝周围不稳定矿物蚀变作用加强，进而造成裂缝附近的矿物发生溶蚀形成形态各异大小不等的晶内溶孔(图4-E)。在大气淡水和其他酸性流体(如有机酸)的共同作用下，沿裂缝的溶蚀常导致裂缝扩容成宽直线状或串珠状形态(图4-E、F)。晶内显微裂缝发育于长英质矿物内，形状不一，长度不等。裂缝带是重要的含油层带，在研究区PL2井、PL4井和PL15井裂缝带内分别有大约200 m、32.5 m和25 m厚的裂缝带赋存石油。

2.4 基岩

底部基岩由大量新鲜花岗岩组成，受表生风化、淋滤、构造变形作用微弱，仅发育稀疏的微裂缝，微裂缝两侧的矿物因溶蚀作用而形成晶内溶孔。虽然基岩内的裂缝可以作为大气淡水和其他侵蚀性流体下渗溶蚀的重要通道，但该带内的裂缝稀疏，远没有裂缝带中的裂缝发育，裂缝连通性差，因而，通常它们被认为不具有渗透性或具极低的储集能力[35]。

3 储集空间演化及储集物性

3.1 储集空间演化

如前所述，基底潜山长期受表生喀斯特作用的影响，导致储集空间类型垂向上具分带性。潜山顶面砂化层经强烈的喀斯特作用，颗粒杂乱排列、相互支撑，形成似砂状结构(图3)，储集空间以粒间孔溶孔为主(图4-A)，成为优质的孔隙型储集层；砂化砾石带经较强的风化淋滤作用，花岗质砾石和砂化矿物颗粒混杂，储集空间由粒间孔和少量微裂缝组成(图4-C)，为孔隙+裂缝型储层；裂缝带因受控于较弱的风化淋滤和较强的深部构造变形，裂缝较为发育(图4-E)，形成裂缝型储层；基岩带基本不受表生喀斯特作用影响，仅有少量微裂缝发育。蓬莱9-1构造潜山主要储集空间类型为孔隙—裂缝型，随着储层分带从砂化层→砂化砾石层→裂缝带→基岩演化，储集空间组合类型经历了从孔隙→孔隙+裂缝→裂缝→不太发育的微裂缝变化的特征(表1)。主导储集空间类型自顶至底由孔隙型向裂缝型转变，研究区风化带储集性能呈依次减弱的演变特征。

3.2 储集物性特征

补偿中子垂向的变化能很好地揭示风化带纵向上孔隙度的变化特征。PL2井砂化层上部补偿中子孔隙度极高，过渡至下部数值逐渐降低。砂化砾石层→基岩呈现不明显下降趋势，局部可见补偿中子值突变。这可能与微裂缝的发育有关，即靠近微裂缝发育处某些不稳定矿物(如长石、云母等)被溶蚀，导致溶蚀孔洞发育，补偿中子数值突变升高。底部基岩补偿中子数值最低且变化趋势平稳。

表1 花岗岩风化带中的孔-缝组合类型Table 1 The combination types of pore and fissure in the granite weathering crust

图5 各风化带储层孔隙度分布直方图Fig.5 Distribution histogram of reservoir porosity in different sub-zones of the weathering crust

在研究区岩心、壁心样品孔隙度分布直方图(图5)上，孔隙度集中发育于0%～30%的区间内，孔隙度自风化壳顶部至底部逐渐降低，纵向具明显的差异性。砂化层孔隙度集中于20%～30%之间，最大孔隙度为27.3%，平均为19.267%，说明该带孔隙型储集空间非常发育，为主要的储集层。砂化砾石层孔隙度变化波动大，但近一半样品集中在15%以上，最高为27.5%，平均为13.067%；结合该层水平微裂缝发育特征，认为砂化砾石层为优质的孔隙-裂缝型储集层。裂缝带孔隙度最高达到15.9%，平均为6.996%，孔隙度降低；但该带裂缝极为发育，说明该带孔隙已不再是主要的储集空间类型，裂缝转为主要的储集空间。基岩孔隙度几乎全部都集中于0%～5%之间，最高仅为11.6%，平均为2.169%，说明基岩新鲜花岗岩极为致密，这些不太发育的孔隙大都集中于微裂缝附近。从砂化层→砂化砾石层→裂缝带→基岩，孔隙度表现出明显的逐渐降低特征，这也与补偿中子测井所反映出的孔隙度演变特征相一致。

通过对研究区128件岩心样品的统计分析发现，裂缝带渗透率平均为2.7×10-3μm2，主体集中在1×10-3～10×10-3μm2之间(占整体的92.86%)；基岩带渗透率平均为0.13×10-3μm2，主体集中在0.01×10-3～0.1×10-3μm2之间(占61.22%)，0.1×10-3～1×10-3μm2段占38.78%(图6)。从各亚带的渗透率来看，裂缝带的渗透率最高，砂化砾石层次之，基岩的渗透率最低。

4 表生喀斯特作用对储层发育的控制

4.1 矿物蚀变

研究区花岗岩中长石及黑云母蚀变明显，按照其蚀变类型和强度特征，具明显的垂向变化。进一步根据显微镜下鉴定表明，研究区主要蚀变类型有长石绢云母化、高岭土化、碳酸盐化、黑云母绿泥石化，以及少数黝帘石化、纤闪石化等。垂向上矿物蚀变程度从上向下由强到弱，岩石中矿物颗粒的粒度总体呈现细粒到粗粒再到完整颗粒的特征。靠近底部基岩带产生蚀变主要受裂缝发育的控制，靠近裂缝发育处各类矿物可见明显的蚀变特征，其蚀变程度也较同等深度其他部位高。

图7 黑云母蚀变垂向变化Fig.7 Vertical variation of biotite alteration

图6 不同风化带渗透率分布直方图Fig.6 Distribution histogram of permeability in different sub-zones of the weathering crust

4.1.1 黑云母的绿泥石化

潜山花岗岩中黑云母在镜下呈深棕绿-浅黄绿色，多色性显著。黑云母易受蚀变而褪色，且绿泥石化程度自上而下有逐渐减弱的特征。砂化层、砂化砾石层中黑云母基本完全蚀变为绿泥石，该绿泥石具铁锈色、墨水蓝的异常干涉色。其中砂化层内，可见少许细粒状绿泥石，该类绿泥石属于黏土类矿物。裂缝带中，近一半黑云母发生不同程度的蚀变，形成叶片状绿泥石或呈星点状分布于蚀变长石中。基岩中黑云母普遍较为新鲜，仅靠近裂缝发育处发生蚀变，且蚀变程度低(图7)。

4.1.2 长石碳酸盐化

研究区自顶部砂化层、砂化砾石层到底部基岩，长石发生显著碳酸盐化，蚀变程度自顶到底部逐渐降低。通过对薄片进行茜素红染色，确定该碳酸盐矿物为方解石。顶部方解石自形程度好，多呈片状分布于蚀变长石表面，垂向向下转变为星点状或不规则状分布于长石表面或长石、石英颗粒间。

4.1.3 长石黏土化

长石经风化或热液蚀变很容易蚀变为绢云母、黏土矿物、钠黝帘石、方解石等。研究区斜长石主要为酸性斜长石，其次为基性斜长石。钾长石较斜长石抗风化能力强，显微镜下表现为钾长石表面比斜长石更为干净。基性斜长石更易发生蚀变，具环带结构的斜长石晶体上，富钙的环带比贫钙的环带蚀变更为强烈。基岩内少数长石沿裂缝分布而产生严重黏土化，其余大量长石都比较新鲜。裂缝带内长石不完全蚀变，部分岩屑颗粒内长石普遍发生强烈黏土化，另一部分长石较为新鲜或只有轻微绢云母化。砂化层、砂化砾石层近4/5的长石发生强烈黏土化。

4.2 黏土矿物和主要矿物的垂向演变特征

4.2.1 黏土矿物的垂向变化

伊利石、高岭石、绿泥石随着深度的增加，其含量具有明显的变化规律。以PL5井为例，分析表明，该井砂化砾石层与裂缝带的分界深度为1 320 m，黏土矿物含量变化与该井分带结果有较好的对应关系：深度为1 290～1 320 m，伊利石的质量分数为4%～9%；深度>1 320 m伊利石含量明显升高，其质量分数在11%～26%之间跳跃变化。深度为1 290～1 320 m，高岭石的质量分数在18%～24%之间，普遍较高；深度>1 330 m,含量突然降低。深度为1 290～1 230 m，绿泥石的质量分数在12%～26%之间，含量也较高；深度>1 330 m,含量也突然降低。

4.2.2 主矿物垂向变化

在黏土矿物X射线衍射分析的基础上，根据全岩矿物X射线衍射分析结果，对黏土矿物、斜长石、石英3种矿物垂向含量变化进行了分析。砂化砾石层中石英含量较高，其质量分数范围为30%～60%，至裂缝带含量突变降低；随着深度的增加，石英矿物的含量逐渐缓慢降低，到达底部基岩时其含量相对稳定。斜长石在砂化砾石层顶部的含量极低，其质量分数一般低于10%；而裂缝带与基岩内斜长石的质量分数增加至35%～60%之间。黏土矿物在砾质风化带中含量高，而裂缝带和基岩内其质量分数均低于10%。

4.3 储层发育控制因素

储层受表生喀斯特作用(包括风化作用)、构造作用、有机酸的溶蚀作用等的控制，前两者对储层的影响尤为明显。表生喀斯特作用(包括风化作用)使得研究区垂向上的矿物组分、孔隙发育程度、岩石组构、岩石化学等具有规律性变化，导致其具有垂向分带性。表生喀斯特作用主要控制了砂化层、砂化砾石层，裂缝带的发育则主要受构造作用的控制。构造作用表现为地壳隆升和构造变形，二者作用下使风化壳内裂缝发育，裂缝连通孔隙，并为流体提供运移通道，促进大气降水的循环，因此增加了储层的孔隙度和渗透率。有机酸的溶蚀作用在上述作用基础上对各类孔隙、裂缝进行改造、扩容。此外，风化壳垂向上风化程度的强弱在一定程度上与岩性、岩相有关。

表生喀斯特作用以物理、化学以及生物的不同作用类型，共同促使研究区出露地表的花岗岩体坚固性变差，易于形成裂缝，因而破裂变得松散；同时也使岩石中矿物发生溶解、氧化、碳酸盐化和高岭土化等。经过大气淡水的淋滤，将未风化而易于溶解的物质以及风化后形成的黏土质细小物质冲走，从而使致密的花岗岩体发育了新的孔、缝、洞，增加了储集空间，提高了储层孔隙度与渗透性。表生喀斯特作用强度决定储集空间类型及物性。风化越强烈，矿物蚀变程度越高，孔隙越发育，黏土矿物含量越高，矿物颗粒的粒度越小。风化壳具有垂直分带性，不同带内矿物成分、孔隙发育程度、岩石组构均有差异是其具体表现。砂化层内风化强，各矿物很大程度上均发生蚀变，岩屑样品中原本坚硬致密的花岗岩经风化淋滤作用改造，变得疏松易碎；黏土矿物含量高，且多发育粒间孔、晶内溶蚀孔。砂化砾石层次之，黏土矿物含量降低，孔隙发育于蚀变矿物内，以晶内溶孔为主，少见粒间孔，裂缝为次要储集空间。裂缝带内靠近裂缝发育处，矿物蚀变强烈，裂缝为主要储集空间，晶内溶孔次之。基岩远离裂缝，岩石新鲜，蚀变弱甚至未发生蚀变，孔隙发育程度低。表生喀斯特作用对储层发育的控制作用在砂化层和砂化砾石层表现得尤为显著，尤其对孔隙型储集空间的形成贡献较大，因此研究区内潜山顶面表生喀斯特作用较强的砂化层和砂化砾石层孔隙型储集空间较发育，而下部裂缝带则以裂缝型储集空间为主。

5 结 论

研究区潜山花岗岩风化壳具有明显的分带性，由上到下依次可划分出砂化层、砂化砾石层、裂缝带和基岩。表生喀斯特作用(包括风化作用)对砂化层、砂化砾石层的发育与否有重要的控制作用，裂缝带的发育主要受构造作用的控制。

不同风化带的储集空间组合类型不同，砂化层主要以孔隙为主，砂化砾石层以近水平裂缝和孔隙为主；裂缝带转为以裂缝为主，孔隙为辅。

从砂化层到裂缝带，储层的孔隙度逐渐降低，裂缝越来越发育，储层的渗透率从裂缝带到砂化层和基岩依次降低。

中海石油(中国)有限公司天津分公司总地质师夏庆龙、渤海石油研究院院长田立新对本文给予指导和帮助，作者借此表示感谢。

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Control of epigenic karstification over weathering crust reservoir development of Penglai granite buried hill oilfield,Bohai Bay Basin, China

LI Jian-ping, ZHOU Xin-huai, WANG Qing-bin

TianjinBranchofCNOOC,Ltd.,Tianjin300452,China

Penglai 9-1 oilfield is situated on the north salient of Miaoxi in Bohai Bay Basin. It is a rare large-scale Mesozoic granite oil-field. Reservoir distribution regularities are the key factors to influence the exploration and exploitation. This paper comprehensively analyzes the core, log response, porosity and permeability of the orebody. The results show that, from the top to bottom, the granite weathering crust can be classified as the clay zone, sandy weathering zone, the pebbly weathering zone, the fissured zone and the fresh basement zone. The high-quality reservoirs mainly develop in the sandy and pebbly weathering zones and their main reservoir space type belongs to type of pore-fissure. The types of the reservoir space change with different weathering sub-zones. The reservoirs in the sandy weathering zone, the pebbly weathering zone and the fissured zone have reservoir space types of pore, pore-fissure and fissure, respectively. The reservoir porosity decreases gradually and the fissure develops increasingly from the sandy weathering zone to the fissured zone, but the reservoir permeability decreases from the fissured zone, the sandy weathering zone to the fresh basement zone. The weathering intensity is responsible for the development of the pores and the deformation intensity and faulting dominate over the development of the fissures. The high permeability and huge thickness of the sandy weathering zone make it become the most important reservoirs in the buried hill weathering crust.

granite; epigenic karstification; weathering crust; Penglai oil field

10.3969/j.issn.1671-9727.2014.05.04

1671-9727(2014)05-0556-11

2014-03-09

李建平(1964-),男,教授级高工,主要研究方向为沉积学与石油地质, E-mail:lijp@cnooc.com.cn。

TE122.222

A