川东五百梯气田黄龙组碳酸盐岩储层成岩相

郑荣才, 李 珂, 马启科, 李世临, 李 爽

1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学),成都 610059； 2.中国石油西南油气田分公司 重庆气矿,重庆 400021)

五百梯气田隶属四川盆地东部地区(以下简称川东地区)高陡构造带中的大天池背斜构造北段，是川东地区石炭系黄龙组主力产气构造(图1)。前人对该地区黄龙组沉积相、成岩作用和储层发育特征的研究已积累有丰富的资料[1-11]，但对成岩作用与储层发育关系的研究仍很薄弱。碳酸盐成岩作用是储层沉积学及含油气盆地研究最为活跃的领域之一，成岩改造后保留的原生孔隙和新形成的次生孔隙是重要储集空间，其形成、演化过程受成岩作用类型、成岩阶段和成岩强度控制[12]，储层分布规律与特定的成岩相关系密切[13]，因此，成岩相研究成为有效的储层预测和评价技术方法之一[14]。本文旨在已有研究成果基础上，详细研究五百梯气田石炭系黄龙组成岩作用类型及特征，并在此基础上讨论成岩相与储层发育和分布规律的关系，为下一步勘探目标的优选提供地质依据。

图1 五百梯气田纲要图Fig.1 The structure outline map of the Wubaiti gas field

1 储层发育的地质背景

五百梯气田形态为一被断层复杂化的北东向多高点箱状短轴背斜，背斜构造东北端舒展而西南端收敛，东南翼倾角8°～20°，向东南缓慢下倾至南雅向斜，构造西北翼下倾至大方寺向斜。川东地区石炭系由于受云南运动强烈构造隆升和侵蚀影响，大部分地区仅残存不完整的上石炭统黄龙组[1]，该地层单元不整合超覆在中志留统韩家店组暗色泥页岩之上，顶被下二叠统梁山组煤系地层超覆，自下而上可划分为连续沉积的第一段(C2hl1)、第二段(C2hl2)、第三段(C2hl3)3个岩性段(图2)。 C2hl1段岩性以去膏及去云化成因的次生灰岩、次生灰质喀斯特角砾岩为主，夹微晶云岩和纹层状膏质白云岩。C2hl2段岩性为微晶白云岩、粉-细晶白云岩、粉晶砂屑白云岩、粉晶生物屑白云岩、粉晶复合颗粒白云岩及干裂破碎角砾状白云岩和各类云质喀斯特角砾岩，局部夹次生灰质喀斯特角砾岩。C2hl3段岩性以微晶灰岩、生物屑微晶灰岩、微-亮晶砂屑生物屑灰岩，以及各类灰质喀斯特角砾岩为主，夹微-粉晶白云岩、颗粒微晶白云岩及云质喀斯特角砾岩。其中C2hl2即白云岩段为最重要的储层发育段。

图2 五百梯气田天东69井黄龙组沉积相及储层特征综合柱状图Fig.2 The integrated histogram of the sedimentary facies and reservoir characteristics for Huanglong Formation in the Wubaiti gas field (Well Tiandong 69)

图3 五百梯气田黄龙组不同沉积微相的储层孔隙度分布直方图Fig.3 The porosity distribution histogram of different sedimentary facies reservoir for Huanglong Formation in the Wubaiti gas field

2 储层沉积学特征

2.1 储层沉积相特征

2.1.1 沉积相划分与演化特征

3个岩性段岩性组合的差异性(图2)，清晰地反映了不断扩大的黄龙组海侵沉积演化历史[1,2]，并可将黄龙组划分为3个连续演化的沉积亚相和众多微相类型：①C2hl1段，为典型的海湾塞卜哈环境，以发育膏盐湖、膏云坪和咸化潟湖沉积微相为主；②C2hl2段，随海侵扩大进入局限海湾环境，以发育水循环渐趋良好和韵律交替的滨外浅滩与潮下静水泥沉积微相为主；③C2hl3段，海侵范围进一步扩大，整个川东地区进入开阔海湾环境，以广泛发育浅海陆棚泥间夹浅滩沉积微相为主。有关各岩性段沉积亚相与微相特征已有详细描述[1,2]，因受篇幅限制，本文仅综合于图2中。从五百梯黄龙组各沉积微相的孔隙度分布直方图中(图3)，可看出最有利于储层发育的沉积微相为生屑滩，其次为砂屑滩和复合颗粒滩。

2.1.2 古生物特征

图4 C2hl2+3段古生物类型及相对含量直方图Fig.4 The histogram of the paleontology types and their relative amounts in C2hl2+3 of Huanglong Formation

2.2 储层特征

2.2.1 储层岩石类型

a.灰岩类

灰岩普遍分布在C2hl1段和C2hl3段，在C2hl2段中少量分布。其中C2hl1段主要为白云质灰岩和次生灰岩，C2hl3段为泥-微晶灰岩、粉晶灰岩、(含)生物碎屑灰岩和砂屑灰岩等。

b.白云岩类

有2种主要类型：其一为褐灰色粉-细晶白云岩、砂屑白云岩、生屑白云岩、各类复合颗粒白云岩(图5-A～G)和微晶白云岩(图5-H)，各类晶粒和颗粒白云岩中往往发育有丰富的、大小不等的溶蚀孔、洞、缝，溶蚀孔、洞内往往充填有热液沉淀的异形巨晶白云石(图5-A～I)，或有强烈的重结晶作用(图5-A～J)。其中各类晶粒和颗粒白云岩为黄龙组最重要的储集岩类，主要发育在C2hl2段。其二为浅灰色含泥纹微晶白云岩(图5-K)，发育于C2hl1段，与膏盐岩共生，或为膏云岩,因去膏、云化作用强烈,常转化为具条带状、网格状等蒸发岩残余结构或具白云石晶形假象的次生灰岩(图5-L)。

c.喀斯特角砾岩类

按照结构特征，可划分出网缝镶嵌状、角砾支撑亮晶胶结、角砾支撑基质胶结等多种类型的喀斯特角砾岩(图6)；按喀斯特角砾成分,再结合喀斯特角砾岩产出层位，又可细分为云质(图6-A～C)、灰质(图6-D)和次生灰质(图6-E)喀斯特角砾岩和复成分喀斯特角砾岩等类型[15]：因此，具体命名采用结构+成分的综合命名方案(表1)，以反映不同结构和成分的喀斯特角砾岩成因。其中有利储层发育的喀斯特角砾岩主要是网缝镶嵌状云质喀斯特角砾岩(图6-A)、角砾支撑云质喀斯特角砾岩(图6-B)，而其他类型的喀斯特角砾岩一般不太有利于储层发育。

图5 五百梯气田石炭系黄龙组常见的成岩作用类型Fig.5 The common diagenesis of Carboniferous Huanglong Formation in the Wubaiti gas field(A)亮晶砂屑白云岩,粒间孔,天东65井,C2hl2,铸体染色薄片,(-); (B)亮晶砂屑虫屑白云岩,粒间溶孔,天东76井, C2hl2,铸体染色薄片,(-); (C)微晶团块白云岩,团块内含鲕粒和虫屑,鲕粒和虫屑发育粒内溶孔,天东72井, C2hl2,铸体染色薄片,(-); (D)微晶生物碎屑白云岩,腹足被溶蚀形成粒内溶孔和铸模孔,天东51井, C2hl2,铸体染色薄片, (-); (E)残余鲕粒粉-细晶白云岩,残余鲕粒内发育晶间溶孔,天东52井,C2hl2,铸体染色薄片,(-); (F)粉-细晶白云岩,发育大量晶间孔和晶间溶孔,部分孔隙被沥青充填,天东60井,C2hl2,铸体染色薄片,(-); (G)亮晶虫屑白云岩,天东22井,C2hl2,普通薄片,(-); (H)微晶白云岩,发育网状裂缝,裂缝被轻微溶蚀,充填有微量的外来泥、粉砂,天东15井, C2hl2, 普通薄片,(-); (I)充填大型溶孔的异形热液巨晶白云石,天东52井,C2hl2,铸体染色薄片,(-); (J)强烈重结晶的团块虫屑白云岩,缺乏溶蚀作用,孔隙不发育,天东63井,C2hl2,普通染色薄片; (K)含泥纹的微晶白云岩,天东11井, C2hl2,普通薄片,(-); (L)去白云化作用形成的次生晶粒灰岩,次生方解石具有白云石的菱形晶假象,天东52井, C2hl1,普通薄片,(-)

2.2.2 成岩作用特征

a.破坏性成岩作用

①压实和压溶作用。在本区普遍存在，主要表现为颗粒的压实变形、移位和压溶缝合线的发育等现象。由压实造成孔隙强烈缩小是影响储层发育的主要原因，而由压溶形成的缝合线也因被压溶残渣、黏土、沥青、黄铁矿等半充填或全充填呈封闭状，一般不具备储集和渗透性。

②胶结作用。在黄龙组中普遍发育。黄龙组灰岩中常见的胶结物以充填原生粒间孔的微晶、微-亮晶方解石和白云石为主，部分为等厚环边生长的栉壳状和等轴粒状多世代胶结的亮晶方解石和白云石，在喀斯特角砾岩中常见淡水沉淀的块状方解石和环溶孔壁向心生长的晶簇状白云石胶结物。

③其他成岩作用类型很多，包括去白云石化、去膏化、硅化、天青石化、黄铁矿化作用及自生矿物充填等作用，以自生矿物的充填作用对储集岩原生孔隙的缩小、减少，甚至消失的影响最大，如常见的次生方解石、白云石、硅质、天青石对孔洞的充填，可造成储集岩的面孔率大为减少。

图6 五百梯气田黄龙组喀斯特角砾岩结构-成因类型Fig.6 The structural-genetic types of karst breccias in Huanglong Formation in the Wubaiti gas field(A)网缝镶嵌状白云质喀斯特角砾岩，天东75井，C2hl2 ; (B)角砾支撑状白云质喀斯特角砾岩，天东14井，C2hl2; (C)基质支撑状白云质喀斯特角砾岩，天东51井，C2hl2; (D)基质支撑灰质喀斯特角砾岩，天东72井，C2hl3; (E)基质支撑状次生灰质喀斯特角砾岩，天东22井，C2hl1

表1 黄龙组气田喀斯特角砾岩结构-成因分类[15]Table 1 The structural-genetic classification of the karst breccias in Huanglong Formation

b.建设性成岩作用

①白云岩化作用。是研究区碳酸盐岩成岩过程中最为普遍和重要的成岩作用。根据薄片鉴定，黄龙组碳酸盐岩白云化具有多期次特点，不同成岩阶段的白云石结构不同：(Ⅰ)准同生阶段泥晶-微晶白云岩(图5-K),此类型岩性致密，孔隙不发育，但发育有裂缝时可形成溶蚀孔、缝，不过大多数孔、缝被后期方解石或白云石充填。(Ⅱ)早-中成岩阶段粉晶-细晶白云岩，岩石的原始结构普遍遭到不同程度的破坏，如残余鲕粒、虫屑和砂屑结构(图5-D、E、G)，部分为原始岩石结构近于完全消失的晶粒结构(图5-F)。粉-细晶白云石较脏，常具雾心亮边结构，雾心中含较多残余杂质，晶间孔和晶间溶孔较发育，反映其是埋藏过程中热液白云化作用产物[16,17]，且具有白云石化作用越强，储层物性越好的特点。该期白云化作用对黄龙组储层发育起关键的奠基作用。(Ⅲ)古表生期喀斯特阶段充填溶蚀孔洞缝的淡水白云石，白云石具有洁净的菱面体晶形，有沿大气水溶蚀孔、洞、缝的壁环边向心生长特点，含量低，对储层物性影响不大，但可作为黄龙组曾遭受大气水溶蚀改造作用的重要依据之一。(Ⅳ)再埋藏期中-晚成岩阶段热液白云石化，以白云石晶体粗大和晶面呈马鞍状的异形及具波状消光为显著特征(图5-I)。此类白云石也因含量低对储层物性影响不大，但由异形白云石的出现，反映再埋藏期的中-晚成岩阶段存在深部热液对储层的溶蚀改造作用[18]。

②喀斯特作用。五百梯气田黄龙组以发育古喀斯特型储层为主。按喀斯特形成时期可分为古表生期喀斯特和再埋藏期深部热液溶蚀作用。(Ⅰ)古表生期喀斯特作用，晚石炭世晚期受云南运动影响，整个川东地区抬升为陆，经历了15～20 Ma的风化剥蚀作用，形成黄龙组顶部广泛发育的古风化壳和层内相应的喀斯特体系。在风化剥蚀条件下，黄龙组碳酸盐岩、膏盐岩等可溶性岩层遭受地表大气淡水及地下循环水的喀斯特作用而产生众多大型溶蚀孔、洞、缝和各类充填大型溶洞的喀斯特角砾岩(表1)及相关的古喀斯特型储层。(Ⅱ)再埋藏期深部热液溶蚀作用：黄龙组被上覆二叠系梁山组煤系地层沉积超覆后进入不断加深的再埋藏成岩环境，下伏中志留统韩家店组暗色泥岩和上覆梁山组煤系地层组成的烃源岩系在深埋藏热演化过程中，不断排出酸性有机热液并运移到黄龙组中，对早成岩阶段形成的白云岩和古表生期形成的古喀斯特体系进行深部热液叠加溶蚀改造而更有利于储层发育。

据不同岩类的孔隙度分析结果(图7)，表明经喀斯特改造的砂屑或生屑白云岩，粉-细晶白云岩孔隙度最高，次为云质喀斯特角砾岩。显然，喀斯特作用也是最有利于黄龙组储层发育的成岩方式之一。

③重结晶作用。黄龙组各层位的岩石均有不同程度的重结晶作用，以白云岩最为明显且重要。重结晶的白云石晶体大小从微晶-细晶不等，局部可达中-粗晶，但最发育的是粉-细晶结构，主要出现在颗粒白云岩和晶粒白云岩中(图5-J)。

图7 五百梯构造黄龙组不同岩石类型的储层孔隙度分布直方图Fig.7 The porosity distribution histogram of the reservoirs with different rock types in Huanglong Formation of the Wubaiti block

重结晶作用强度对储层发育的影响甚为明显，以中等重结晶程度的粉-细晶白云岩晶间孔较发育，最有利于孔、渗性提高；而中-粗晶白云岩多呈镶嵌结构，仅在局部形成零星分布的晶间孔，孔隙度和渗透率较低；微晶白云岩重结晶程度低，孔隙普遍不发育，岩性致密。

④破裂作用。五百梯黄龙组由破裂作用形成的各类裂缝较发育，按成因可划分为成岩压裂缝、构造缝、溶蚀缝等，其中构造裂缝是黄龙组气藏最重要的裂缝类型，而溶蚀缝有沿成岩压裂缝和构造缝继承性叠加发育的复合成因特点。按裂缝宽度可划分为大缝(缝宽>5 mm)、中缝(缝宽5～1 mm)、小缝(缝宽1～0.05 mm)和微裂缝(缝宽<0.05 mm)4类。其中单一的构造缝多为中、小型裂缝，单一的成岩压裂缝多为小型裂缝和微裂缝，对构造缝进行溶蚀叠加改造而成的溶蚀缝多为大、中型裂缝，对成岩压裂缝进行溶蚀叠加改造而成的溶蚀缝则以中、小型裂缝为主。从总体上看，被叠加溶蚀改造的各类裂缝是黄龙组气藏最普遍和最有效的裂缝类型，裂缝的发育对黄龙组气藏内部的连通性及气井稳产起着极其重要的作用，特别是钻井工程中，钻遇叠加有溶蚀改造的裂缝发育带一般都能获得高产气流，反映破裂作用对改善储层的物性有着极其重要的贡献。

2.3 储层物性特征

a.孔隙类型

①原生粒间孔。在颗粒堆积时，由颗粒相互支撑形成的孔隙(图5-A)。粒间孔的发育程度与沉积环境能量高低、颗粒类型和丰富程度、颗粒分选性等因素有关，主要发育在各类颗粒白云岩中。

②粒间溶孔。大多数粒间溶孔发育在颗粒之间，由胶结物、基质和部分颗粒被溶蚀形成(图5-B)。这类孔隙也主要发育在各类颗粒白云岩中，与原生粒间孔共生。

③粒内溶孔。主要分布于部分生物碎屑、藻屑中(图5-C)，形态不规则，大小不等，孔径大小一般为0.05～0.3 mm，是较为常见的孔隙类型。该种类型的孔隙有效面孔率不高，仅为1%～5%。

④铸模孔。由各种生物被选择性溶蚀形成。镜下观察所见，螺壳和瓣鳃多形成粒内溶孔；当溶蚀作用继续进行时，粒内溶孔进一步扩大，直到颗粒全部被溶蚀掉，形成铸模孔(图5-D)。

⑤晶间孔和晶间溶孔。晶间孔是碳酸盐矿物晶粒之间呈规则多面体状的孔隙(图6-E)，主要发育在晶粒白云岩中，孔径0.1～0.2 mm，小孔为主，是最重要的储集空间类型。通常白云岩化程度越高，孔隙度越高，面孔率2%～5%。如伴有溶蚀作用可形成扩大的晶间溶孔(图5-F)，多为孔径达0.2～1.5 mm的中孔和大孔，面孔率5%～10%，是最重要的储集空间类型之一。

⑥超大溶孔和溶洞。如溶蚀作用强烈，在晶间溶孔的基础上可形成超大溶孔；如超大溶孔的孔径>2 mm则为溶洞。此两类储集空间分布较少，且不均匀，非均质性也较强。溶蚀孔内常充填有“渣状” 碳化沥青，反映此类孔隙具有很好的连通性，钻遇的溶蚀孔洞发育层段往往为高产气层。

b.裂缝特征

①有效裂缝。五百梯黄龙组气藏有效裂缝主要为构造成因的中、小裂缝，发育程度较高，充填物少或无充填物(图8-A)。根据19口井计619.5 m的岩心裂缝统计结果，总裂缝数为6 099条，其中有效缝5 413条，占88.75%；平均密度为8.74条/m。纵向上有效缝的分布仍以C2hl2段较发育，各井C2hl2段的平均有效缝密度为8.91条/m，而C2hl3段和C2hl1段分别为7.00条/m和5.85条/m。

②充填缝。619.5 m的岩心中充填缝计有686条，占裂缝总数的11.25%，以成岩压裂缝和溶蚀缝为主；主要被古表生期外来的泥、粉砂质(图5-H)和大气水沉淀的方解石胶结物充填(图8-B)，分别占被充填缝的57.97%和23.07%，其余的主要被炭化沥青和黄铁矿充填。主要发育在C2hl1段，平均密度为3.02条/m；C2hl3段和C2hl2段的充填缝平均密度都不足1条/m。

从总体上看，五百梯黄龙组气藏裂缝主要发育在C2hl2段，多呈连续分布趋势，开启性和连通性都较好。剖面中具有C2hl2段中下部裂缝较发育、上部发育相对较差的特点(图2)，其平面和纵向分布也具有很强的非均质性。

c.储层物性特征

据五百梯黄龙组物性分析资料统计结果，孔隙度分布范围为0.06%～14.63%，平均为4.43%；渗透率分布范围为<0.01×10-3～419×10-3μm2，平均为3.05×10-3μm2。孔隙度与渗透率不仅变化范围大，而且二者的相关系数仅为0.35(图9)。在同一孔隙度范围内，渗透率变化范围可达2～3个数量级，说明裂缝对改善储层渗流能力起关键作用，与构造裂缝和溶裂缝较发育的特征吻合。不难确定五百梯气田黄龙组以发育低孔低渗的裂缝-孔隙型储层为主，部分为超低孔低渗裂缝型储层。

图8 五百梯气田黄龙组储层裂缝发育特征Fig.8 The fractures of the Huanglong Formation reservoirs in the Wubaiti gas field(A)粉晶虫屑藻团块白云岩，构造裂缝有被再溶蚀扩大的现象，沿溶裂缝发育有少量溶孔，裂缝无充填物，溶孔内充填有少量炭化沥青，天东26井， C2hl2; (B)微晶白云岩，早期构造裂缝被方解石完全充填形成网状方解石脉(红色)，切穿方解石脉的晚期孤立缝被白云石充填，乌1井， C1hl2， 对角线长4 mm

图9 五百梯气田黄龙组储层孔-渗相关图Fig.9 The correlation between porosity and permeability of the Huanglong Formation reservoir in the Wubaiti gas field

3 成岩相和有利区评价

“成岩相”一词引入储层沉积学研究以来，不同学者对“成岩相”定义的理解不尽一致[14,19]，本文将“碳酸盐岩储层成岩相”定义为：“在特定沉积-成岩环境中的储层成岩作用的物质表现及其与储层发育关系的总体特征”。

3.1 成岩相划分

以沉积环境、成岩环境与孔隙类型相结合的综合描述方法，并考虑成岩相与储层的发育关系，以储层最发育的C2hl2段为例，平面上可将五百梯气田黄龙组划分为如下5种类型的成岩相(图10)。

图10 五百梯气田黄龙组成岩相带平面展布特征和储层评价图Fig.10 The plane distribution of diagenetic facies and the favorable area prediction of Huanglong Formation in the Wubaiti gas field

3.1.1 埋藏白云岩化-晶间孔成岩相

该成岩相发育在早-中成岩阶段，往往具有韵律交替的滨外颗粒滩与潮下静水泥微相序列，以微-粉晶白云岩与颗粒粉晶白云岩、粉晶颗粒白云岩的互层组合为主，不含或含少量喀斯特角砾岩。储层为早-中成岩阶段埋藏白云岩化的产物，以发育晶间孔为主，但可保存有部分原生粒间孔。孔隙度为0.32%～2.67%，平均为2.05%；渗透率为(0.01～3.32)×10-3μm2，平均为0.31×10-3μm2。该成岩相为中等有利储层发育区，平面上分布面积较广，纵向上储层呈中-厚层状，多为稳定的低产气层，如叠加有裂缝改造则可形成中、高产气层。

3.1.2 古表生期弱溶蚀-针孔成岩相

该成岩相通常具有连续的浅滩微相沉积序列，以早-中成岩阶段埋藏白云化改造而成的中-厚层状粉-细晶白云岩和粉晶颗粒白云岩为主。由于其早期的原生粒间孔-晶间孔较发育，在云南运动构造抬升过程中受古表生期大气淡水溶蚀作用改造，在原有孔隙的基础上进一步被溶蚀扩大形成晶间溶孔、粒间和粒内溶孔，孔隙度一般为3%～5.87%，高的可达10%以上，平均为4.32%;渗透率为(0.01～5.5)×10-3μm2，平均为0.71×10-3μm2，储集性明显得到改善。该成岩相为有利储层发育区，平面上分布范围也较广，纵向上储层呈厚层状和块状层，高、中、低产气层均有，大都为稳定的中、高产气层。

3.1.3 古表生期中等溶蚀-孔洞缝成岩相

这是五百梯气田黄龙组中最重要的成岩相类型，代表次生孔隙最为发育的碳酸盐岩储层类型。该成岩相也具有连续沉积的浅滩微相序列，以粉晶颗粒白云岩为主，次为粉-细晶白云岩。如同古表生期弱溶蚀-针状溶孔成岩相，在早-中成岩阶段埋藏白云化的基础上，大气淡水对基岩的溶蚀更为强烈，形成大量的晶间溶孔、粒间和粒内溶孔、铸模孔及超大溶孔、溶洞和溶缝，孔隙度为6.23%～18.67%，平均为9.36%；渗透率(0.01～23.21)×10-3μm2，平均为0.76×10-3μm2，系储集性能最好的古喀斯特储层。该成岩相带为最有利储层发育区，平面上分布于五百梯气田南部，纵向上储层也呈厚层块状，通常为中、高产气层；在发育有超大溶孔、溶洞和构造裂缝或溶裂缝密集部位，常形成特高产气层。

3.1.4 古表生期强溶蚀-角砾成岩相

该成岩相原始的沉积微相序列已消失，以发育各类云质喀斯特角砾岩为主。与前二类叠加有古表生期溶蚀作用的成岩相比较，基岩的类型相同，大都为早-中成岩阶段埋藏白云化作用形成的中-厚层状粉-细晶白云岩和粉晶颗粒白云岩，但因古表生期大气淡水溶蚀作用极其强烈，不仅在各类白云岩中形成了大量溶蚀孔、洞、缝，而且具有原地沿裂缝溶蚀、垮塌、杂乱堆积或异地搬运堆积形成的各类云质喀斯特角砾岩和近地表广泛发育的古风化壳。各类喀斯特角砾岩的角砾中普遍保存有喀斯特垮塌前形成的溶蚀孔、洞、缝，喀斯特角砾内普遍发育有裂缝，而充填作用较弱，因此，喀斯特角砾岩内往往仍具有较好的储集性；但角砾之间往往被本层的溶蚀碎屑或外来的泥、粉砂质，以及大气水渗流沉淀的碳酸盐胶结物充填，使原本已得到改善的孔隙度下降为0.44%～15.96%，平均为4.52%；但因砾缘缝发育，仍保持有较高的渗透率，为(0.01～25.32)×10-3μm2，平均为0.91×10-3μm2。该成岩相为较有利储层发育区，平面上分布较广，纵向上储层呈厚度不稳定块状，类型变化多，往往具有很强的非均质性，因此，以形成中、低产气层为主，裂缝发育的部位可形成不稳定的中、高产气层。

3.1.5 古表生强溶蚀-交代充填成岩相

该成岩相以含灰云质喀斯特角砾岩、含砂质云质喀斯特角砾岩及含云次生灰质喀斯特角砾岩为主，成因与古表生期强溶蚀-角砾成岩相类似，也以广泛发育古风化壳和相应的层内喀斯特角砾岩体系为特征。有差异的是，该成岩相中大多数角砾岩显示出溶蚀破碎和垮塌杂乱堆积后，再被淡水方解石强烈充填胶结的成因特点。在喀斯特角砾岩中普遍发育有大小不等的溶蚀孔、洞、缝，被淡水方解石、白云石、自生石英或黏土等半充填或全充填，局部常见到云质喀斯特角砾被次生方解石完全交代的现象。因此，储层物性相对前者进一步变差，孔隙度为0.72%～14.6%，平均为3.91%；渗透率为(0.01～9.32)×10-3μm2，平均为0.74×10-3μm2。该成岩相不太有利储层发育，分布范围相对较小，以形成低产气层为主；如果叠加有较多的裂缝，可形成不太稳定的中产气层。

需指出的是，破裂作用不仅是重要的成岩现象，在上述5个成岩相带中均不同程度地叠加发育有各类裂缝。虽然裂缝对改善储层的渗流性和产气能力起关键作用，但基于裂缝发育的随机性和普遍性，在进行面上成岩相带的划分时，与破裂作用相关的各类裂缝不再参与综合命名。

3.2 有利区评价

通过上述各沉积-成岩相带的储层发育特征分析，不难得出如下几点认识：①最有利储层发育的岩性为颗粒滩微相的粉晶-细颗粒白云岩、粉-细晶白云岩和以这二类岩性为基岩的各类云质喀斯特角砾岩，颗粒滩微相为储层发育提供了最基本的物质条件。②储层中最早形成的储、渗空间为早-中成岩阶段埋藏白云化过程中保存的粒间孔和新生成的晶间孔，它们奠定了储层发育的基础。③古表生期大气淡水溶蚀形成的各类次生粒间溶孔、粒内溶孔、晶间溶孔、铸模孔和超大溶孔、溶洞、溶缝等储集空间，扩大了储层分布范围和发育规模。④晚成岩阶段叠加发育的构造裂缝大幅度地提高了储层质量，是形成中、高产储层的关键。结合沉积微相、裂缝分布和已钻井产能状况等资料的综合分析，以成岩相与储层的发育关系为依据，采用成岩相带划分(图10)为技术手段，对研究区储层发育特征进行评价，得出五百梯气田范围内的各井区黄龙组大多数具备中、高产气层的开发条件，其中最有利储层发育的成岩相带为古表生期中等溶蚀-孔洞缝成岩相带和古表生期强溶蚀-角砾成岩相带。

4 结论与认识

a.五百梯气田黄龙组气田储集岩以经古表生期喀斯特改造的成岩埋藏白云岩为主，包括粉-细晶白云岩、粉晶颗粒白云岩和各类云质喀斯特角砾岩，具有典型的古喀斯特型储层特征。

b.有效储集空间主要为在原生粒间孔和晶间孔基础上，进一步溶蚀扩大而成的粒间溶孔、粒内溶孔、晶间溶孔、铸模孔和超大溶孔、溶洞、溶缝，以及后期叠加改造的构造裂缝和溶裂缝，总体以发育低孔低渗裂缝-孔隙型储层为主，部分为超低孔低渗的裂缝型储层。

c.按成岩作用特征及其与储层的发育关系，可将五百梯气田黄龙组划分为5种成岩相类型。其中古表生期中等溶蚀-孔洞缝成岩相和强溶蚀-角砾成岩相为有利于储层发育的优势成岩相。

d.沉积环境控制了有利储层分布相带、早成岩阶段埋藏白云化奠定了储层发育基础，古表生期喀斯特作用扩大了储层分布范围和发育规模，破裂作用提高了储层质量。

[参考文献]

[1] 郑荣才，李德敏，张哨楠．川东黄龙组天然气储层的层序地层学研究[J]．沉积学报，1995，13(增刊)：1-9．

Zheng R C, Li D M, Zhang S N. A study on sequence stratigraphy of the Huanglong Formation, Upper Carboniferous in Eastern Sichuan[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 1995, 13(Supplement): 1-9. (In Chinese)

[2] 陈浩如，郑荣才，文华国，等．川东地区黄龙组层序-岩相古地理特征[J]．地质学报，2011，85(2)：246-255．

Chen H R, Zheng R C, Wen H G,etal. Sequence characteristics and lithofacies paleogeography of the Huanglong Formation in eastern Sichuan Basin[J]. Acta Geologica Sinica, 2011, 85(2): 246-255. (In Chinese)

[3] 郭一华．川东地区石炭系储层成岩作用和天然气成藏规律[J]．西南石油学院学报，1994，16(1)：1-10．

Guo Y H. The pool-formed rule of natural gas and diagenesis of Carboniferous reservoir in East Sichuan[J]. Journal of Southwestern Petroleum Institute, 1994, 16(1): 1-10. (In Chinese)

[4] 李忠，雷雪，晏礼．川东石炭系黄龙组层序地层划分及储层特征分析[J]．石油物探，2005，44(1)：39-43．

Li Z, Lei X, Yan L. The division of sequence stratigraphy and analysis of reservoir characteristics in Huanglong Formation of Carboniferous in east Sichuan area[J]. Geophysical Prospecting for Petroleum, 2005, 44(1): 39-43. (In Chinese)

[5] 刘树根，徐国盛，梁卫，等．川东石炭系气藏的封盖条件研究[J]．成都理工学院学报，1996，23(3)：69-78．

Liu S G, Xu G S, Liang W,etal. The seal condition of Carboniferous gas pools in eastern Sichuan Basin[J]. Journal of Chengdu Institute of Technology, 1996, 23(3): 69-78. (In Chinese)

[6] 文华国，郑荣才，沈忠民，等．四川盆地东部黄龙组古喀斯特地貌研究[J]．地质论评，2009，55(6)：816-827．

Wen H G, Zheng R C, Shen Z M,etal. Study on the Carboniferous palaeokarst landform in Eastern Sichuan Basin[J]. Geological Review, 2009, 55(6): 816-827. (In Chinese)

[7] 张兵，郑荣才，党录瑞，等．川东地区黄龙组碳酸盐岩储层测井响应特征及储层发育主控因素[J]．天然气工业，2010，30(10)：13-18．

Zhang B, Zheng R C, Dang L R,etal. Characteristics of log responses and major control factors of the development of carbonate reservoirs in the Huanglong Formation, eastern Sichuan Basin[J]. Natural Gas Industry, 2010, 30(10): 13-18. (In Chinese)

[8] 张兵，郑荣才，王绪本，等．四川盆地东部黄龙组古喀斯特特征与储集层分布[J]．石油勘探与开发，2011，38(3)：257-267．

Zhang B, Zheng R C, Wang X B,etal. Paleokarst and reservoirs of the Huanglong Formation in eastern Sichuan Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2011, 38(3): 257-267. (In Chinese)

[9] 郑荣才，陈洪德，张哨楠，等．川东黄龙组古喀斯特储层的稳定同位素和流体性质[J]．地球科学:中国地质大学学报，1997，22(4)：424-428.

Zheng R C, Chen H D, Zhang S N,etal. Stable isotopic characteristics of karst-reservoirs in Huanglong Formation from eastern Sichuan[J]. Earth Science: Journal of China University of Geosciences, 1997, 22(4): 424-428. (In Chinese)

[10] 周永生，郑荣才，汪莉彬，等．渝东北双家坝气田黄龙组沉积微相分析[J]．中国地质，2013，40(2)：508-516.

Zhou Y S, Zheng R C, Wang L B,etal. Sedimentary micro-facies analysis of Huanglong Formation in the Shuangjiaba gas field, northeast Chongqing[J]. Geology in China, 2013, 40(2): 508-516. (In Chinese)

[11] 蔡正旗，蔡矿，徐志明，等．川东三岔坪潜伏构造石炭系储层特征及有利区预测[J]．天然气地球科学，2005，16(6)：715-718．

Cai Z Q, Cai K, Xu Z M,etal. Carboniferous reservoir characteristics in Sanchaping buried structure in the east of Sichuan and prediction for favourable exploration area[J]. Natural Gas Geoscience, 2005, 16(6): 715-718. (In Chinese)

[12] 黄思静，张雪花，刘丽红,等．碳酸盐成岩作用研究现状与前瞻[J]．地学前缘，2009，16(5)：219-228．

Huang S J, Zhang X H, Liu L H,etal. Progress of research on carbonate diagenesis[J]. Earth Science Frontiers, 2009, 16(5): 219-228. (In Chinese)

[13] 陈彦华，刘莺．成岩相——储集体预测的新途径[J]．石油实验地质，1994，16(3)：274-281．

Chen Y H, Liu Y. Diagenetic facies: A new approach to the prediction of reservoir rocks[J]. Experimental Petroleum Geology, 1994, 16(3): 274-281. (In Chinese)

[14] 杨威，魏国齐，金惠，等．碳酸盐岩成岩相研究方法及其应用——以扬子地块北缘飞仙关组鲕滩储层为例[J]．岩石学报，2011，27(3)：749-756．

Yang W, Wei G Q, Jin H,etal. Methods for diagenetic facies research on carbonate rocks and its application: Example from oolitic beach reservoir of the Feixianguan Formation in the northern margin of Yangtze block[J]. Acta Petrologica Sinica, 2011, 27(3): 749-756. (In Chinese)

[15] 郑荣才，张哨楠，李德敏．川东黄龙组角砾岩成因及其研究意义[J]．成都理工学院学报，1996，23(1)：8-18．

Zheng R C, Zhang S N, Li D M. Origin and researching significance of breccias in the upper Carboniferous Huanglong Formation, Eastern Sichuan[J]. Journal of Chengdu Institute of Technology, 1996, 23(1): 8-18. (In Chinese)

[16] 胡忠贵，郑荣才，文华国，等．川东邻水-渝北地区石炭系黄龙组白云岩成因研究[J]．岩石学报，2008，24(6):1369-1378．

Hu Z G, Zheng R C, Wen H G,etal. Dolostone genesis of Huanglong Formation of Carboniferous in Linshui of eastern Sichuan-northern Chongqing area[J]. Acta Petrologica Sinica, 2008, 24(6): 1369-1378. (In Chinese)

[17] 郑荣才，党录瑞，郑超，等．川东-渝北黄龙组碳酸盐岩储层的成岩系统[J]．石油学报，2010，31(2):237-245．

Zheng R C, Dang L R, Zheng C,etal. Diagenetic system of carbonate reservoir in Huanglong Formation from East Sichuan to North Chongqing area[J]. Acta Petrolei Sinica, 2010, 31(2): 237-245. (In Chinese)

[18] 郑荣才，刘合年，吴蕾，等．阿姆河盆地卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩储层地球化学特征和成岩流体分析[J]．岩石学报，2012，28(3)：961-970．

Zheng R C, Liu H N, Wu L,etal. Geochemical characteristics and diagenetic fluid of the Callovian-Oxfordian carbonate reservoirs in Amu Darya Basin[J]. Acta Petrologica Sinica, 2012, 28(3): 961-970. (In Chinese)

[19] 郑荣才，耿威，周刚，等．鄂尔多斯盆地白豹地区长6砂岩成岩作用与成岩相研究[J]．岩性油气藏，2007，19(2)：1-8.

Zheng R C, Geng W, Zhou G,etal. Diagenesis and diagenetic facies of Chang 6 sandstone of Yanchang Formation in Baibao area, Ordos Basin[J]. Lithologic Reservoirs, 2007, 19(2): 1-8. (In Chinese)