塔里木、四川和鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩规模储层发育地质背景初探*

赵文智 沈安江 胡安平 周进高 倪新锋

ZHAO WenZhi1，SHEN AnJiang2，3，HU AnPing2，3，ZHOU JinGao2，3 and NI XinFeng2，3

1. 中国石油勘探开发研究院，北京 100083

2. 中国石油杭州地质研究院，杭州 310023

3. 中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室，杭州 310023

1. Petrochina Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Beijing 100083，China

2. Petrochina Hangzhou Research Institute of Geology，Hangzhou 310023，China

3. Key Laboratory of Carbonate Reservoirs，CNPC，Hangzhou 310023，China

2015-04-16 收稿，2015-09-14 改回.

1 引言

关于深层的定义，国际上尚没有严格的标准，目前国际上大致将埋深大于15000 英尺(4500m)的油气藏定义为深层油气藏。基于我国东西部地区地温场的变化以及勘探实践，我国东部地区一般将埋深介于3500 ～4500m 定义为深层，大于4500m 为超深层;西部地区将埋深介于4500 ～6000m 定义为深层，大于6000m 定义为超深层(赵文智等，2014a)。随着中浅层油气资源勘探开发程度不断提高、难度不断增大，深层正成为油气战略发展的接替领域之一。对全球2009 年以前发现的碳酸盐岩大油气田主力产层埋深变化的统计数据表明，2000 年以前全球主力产层埋深大于4000m 的大油气田占总数的14.8%;2000 年以来，这一数据已经占到总数的58.6%(赵文智等，2014a)。我国深层碳酸盐岩历经30年的探索，尤其是近十年的攻关，在塔中良里塔格组和鹰山组、塔北一间房组-鹰山组、川中高石梯-磨溪构造灯影组-龙王庙组、川东北长兴组-飞仙关组、鄂尔多斯盆地马家沟组等均发现了规模储量，储层类型有岩溶、礁滩和白云岩储层，且开发实践证实可以实现规模动用与产能建设。

但深层油气勘探开发的成本要比中浅层大得多，这就对深层碳酸盐岩储层的规模提出了更高的要求。虽然目前还没有勘探深度与储层规模下限之间的定量标准，但随着勘探深度的增加，必然导致储层规模也应相应增加，才能达到储层经济性评价下限的要求。前期对碳酸盐岩储层的研究重点在于关注储层的特征和成因，并提出了储层成因分类方案(表1)，研究较少关注碳酸盐岩规模储层发育的地质背景问题，而这又是深层油气勘探不可回避的问题。

虽然碳酸盐岩储层类型多种多样，但主体可分为相控型和成岩型两大类，本文通过塔里木、四川和鄂尔多斯盆地深层碳酸盐岩油气藏的解剖，指出相控型规模储层主要发育于蒸发台地、碳酸盐缓坡及台地边缘三类沉积背景。成岩型储层的发育规模受控因素复杂，具有较大的不确定性，受区域构造运动控制的成岩型储层具备规模发育的条件。

2 相控型储层规模发育地质背景

相控型储层包括沉积型白云岩储层及礁滩储层。塔里木、四川和鄂尔多斯盆地勘探实践揭示深层碳酸盐岩规模储层主要发育于蒸发台地、镶边台缘及碳酸盐缓坡三类沉积背景。

2.1 蒸发台地是沉积型白云岩储层规模发育的沉积背景

鄂尔多斯盆地马家沟组上组合膏云岩(马五1-4)是典型的萨布哈白云岩储层(方少仙等，2009;黄正良等，2011)，中组合(马五5-10)粉细晶白云岩是典型的回流渗透白云岩储层(于洲等，2012)。塔里木盆地中下寒武统盐间-盐下白云岩储层(王招明等，2014;刘忠宝等，2012)、四川盆地嘉陵江组和雷口坡组白云岩储层均与干旱气候背景的蒸发台地有关(沈安江等，2008a;陈莉琼等，2010)。蒸发碳酸盐台地由陆向海主体由四个相带构成，分别为泥晶白云岩带、膏云岩过渡带、膏盐岩带及台缘礁滩白云岩带，膏云岩过渡带及台缘礁滩白云岩带是规模储层发育的有利相带，垂向上与膏盐岩互层，侧向上与膏盐岩呈指状接触(图1)。

图1 蒸发台地沉积型白云岩储层发育模式左下图:回流渗透白云石化，由于蒸发海盆层状膏盐还未形成，碳酸盐台地的海床渗透性好，蒸发重卤水的回流渗透可导致下伏沉积物发生白云石化，以粉细晶白云岩储层为主，少量礁滩相(点礁、点滩)白云岩储层，含石膏结核或斑块;左上图:萨布哈白云石化，气候进一步干旱，形成膏盐湖，非渗透性海床，同期沉积物发生萨布哈白云石化，碳酸盐台地由泥晶白云岩带、膏云岩过渡带、膏盐岩带及台缘礁滩白云岩带构成，膏云岩过渡带及台缘礁滩白云岩带是有利储层的发育相带，泥晶白云岩往往致密无孔，膏盐岩的侧向迁移可以形成很好的区域盖层;右图:蒸发台地沉积型白云岩储层垂向发育模式Fig.1 The development modle of sedimentary dolomite reservoirs related with evaporative platform

表1 中国海相碳酸盐岩储层成因分类(据赵文智等，2012a)Table 1 The genetic classification of marine carbonate reservoirs in China (after Zhao et al.，2012a)

鄂尔多斯盆地马家沟组上组合(含)膏云岩(马五1-4)以膏模孔为主，原岩为(含)石膏结核的泥粉晶白云岩(图2)，分布于膏云岩过渡带，面积达2 万km2以上，储量规模达气数千亿方;中组合(马五5-10)粉细晶白云岩以晶间孔、晶间溶孔为主，原岩为台内藻屑滩、粒屑滩灰岩(图2)，呈群状广布，仅靖边气田西缘暴露于不整合面的粉细晶白云岩的面积就达2000km2，储量规模达气数千亿方(图3)。事实上，由中组合的回流渗透白云岩至上组合的萨布哈白云岩，反映了气候逐渐变干旱的过程。中组合在台地中央或泻湖中并没有成层的膏盐岩，缺膏盐岩带，但回流渗透的重卤水可使下伏沉积物部分或完全白云石化，尤其是有较高渗透能力的藻屑滩、粒屑滩灰岩。至上组合，随着气候进一步干旱和卤水浓度的进一步升高，在台地中央或泻湖中开始出现成层的膏盐岩，在膏盐湖周缘开始出现膏云岩过渡带，石膏呈结核状或斑块状分布于泥晶白云岩中。由于膏盐岩的封隔作用，阻止了回流重卤水的向下渗透，导致膏盐岩之下未完全白云石化的中组合灰岩不再有发生回流渗透白云石化的机会。储层主要发育于中组合的藻屑滩、粒屑滩白云岩及上组合的(含)膏云岩中(图2)。

与鄂尔多斯盆地一样，塔里木盆地中下寒武统同样发育萨布哈和回流渗透两类沉积型白云岩储层。如牙哈5、10 井和中深5 井为萨布哈白云岩储层，(含)膏云岩膏模孔发育，牙哈7X-1 井、中深1 井为回流渗透白云岩储层，鲕粒白云岩的粒间孔、鲕模孔发育，方1 井为藻丘白云岩，藻格架孔发育，部分为石膏充填。虽然中深1、5 井在中下寒武统获得了高产工业气流，由于勘探程度低，目前仍处于风险勘探阶段，储量规模不清，但储层分布的规模是很大的，仅巴楚-塔中地区膏云岩过渡带的面积就达5 万平方千米以上，塔北西部藻丘、颗粒滩白云岩的分布面积就达2000km2。四川盆地嘉陵江组和雷口坡组一段为萨布哈白云岩储层，膏云岩过渡带的展布面积达2 ～3 万平方千米，膏模孔发育，垂向上与厚层膏盐岩互层，储量规模达气千亿方;雷口坡组三段为回流渗透白云岩储层，原岩为藻屑滩、粒屑滩灰岩，藻架孔、粒间孔和铸模孔发育，展布面积达2 ～3 万平方千米，储量规模达气千亿方。

综上所述，沉积型白云岩储层受相带控制，主要发育于蒸发台地礁滩相及膏云坪中，层状大面积分布，可预测性强。不同相带储层微观特征见图4。

2.2 镶边台缘是台缘礁滩储层规模发育的沉积背景

镶边台缘发育台缘礁滩和台缘颗粒滩两类规模储层(图5)。台缘礁滩储层的特点是位于台缘带，具明显的镶边(构造型或沉积型镶边)，呈“小礁大滩型”，所谓的小礁指礁核相规模不大，大滩指与礁伴生的滩相沉积可以大面积分布，由生屑构成，礁的生长、破碎和搬运为滩相沉积提供了物源，这也是礁核规模不大的主要原因，储集空间主要赋存于伴生的大面积分布的滩相沉积中。台缘颗粒滩储层特点是没有明显的生物格架，颗粒成分以鲕粒和砂屑为主，生屑少见，并可向台内搬运很远。塔中奥陶系良里塔格组(赵宗举等，2007;邬光辉等，2010)及川东北二叠系长兴组是典型的台缘礁滩储层(邹才能等，2011;张建勇等，2011;Jiang et al. ，2014)，川东北三叠系飞仙关组是典型的台缘颗粒滩储层(王一刚等，2002;邹才能等，2011;张建勇等，2011;Jiang et al. ，2014)，并均获得规模探明储量和产量。

图2 鄂尔多斯盆地马家沟组蒸发台地沉积型白云岩储层垂向发育序列中组合(马五5-10)为回流渗透白云岩储层;上组合(马五1-4)为萨布哈白云岩储层Fig.2 Vertical development sequence of sedimentary dolomite reservoirs related with evaporative platform in the Majiagou Formation in Ordos BasinMiddle:seepage/reflux dolomite reservoirs;Upper:Sabakha dolomite reservoirs

图3 鄂尔多斯盆地马家沟组有利储层分布相带膏盐岩层之下为回流渗透白云岩储层，并在靖边气田西缘暴露于不整合面，靖边气田主体位于膏云岩过渡带Fig.3 The distribution of favorable reservoirs in the Majiagou Formation in Ordos BasinSeepage/reflux dolomite reservoirs are distributed below gypsum layers，and exposed to the uncomformable surface in the west margin of Jingbian gas field. Jianbian gas field is located in the gypsum-dolomite intermediate zone

塔中奥陶系良里塔格组台缘礁滩储层以棘屑灰岩为主，见少量苔藓、珊瑚、藻屑、介壳等生屑，无论是露头还是井下均未见到明显的礁核相生物格架，说明生物的生长还未形成坚固的格架就被打碎，为生屑滩沉积提供物源。储集空间以粒间(溶)孔、粒内(溶)孔、溶蚀孔洞为主，少量裂缝，测井揭示有大型溶洞的发育，平均孔隙度达5% ～8%。礁滩体长30 ～40km，宽5 ～15km，平均厚度80 ～100m，面积530km2。储量规模4 ×108t(油1.5 ×108t、气3000 ×108m3)，探明储量天然气972 ×108m3、石油6078 ×104t。

图4 不同相带储层微观特征(a)膏云岩，膏模孔发育，位于膏云岩过渡带，萨布哈白云石化，铸体薄片，单偏光，鄂尔多斯盆地，陕44 井，马五2，3419.25m;(b)膏云岩，膏模孔发育，位于膏云岩过渡带，萨布哈白云石化，铸体薄片，单偏光，鄂尔多斯盆地，陕30 井，马五4，3629.00m;(c)膏云岩，膏模孔发育，位于膏云岩过渡带，萨布哈白云石化，塔里木盆地，牙哈10 井，中下寒武统，第4 筒心;(d)藻丘白云岩储层，格架孔发育，发育于膏云岩过渡带的点礁(点滩)，萨布哈白云石化，塔里木盆地，方1 井，下寒武统，4604.65m;(e)粗粉晶白云岩，晶间孔发育，回流渗透白云石化，铸体薄片，单偏光，鄂尔多斯盆地，苏203 井，马五5，3923m;(f)粉细晶白云岩，晶间孔发育，回流渗透白云石化，铸体薄片，单偏光，鄂尔多斯盆地，召探1，马五9，3929m;(g)颗粒白云岩，粒间孔及铸模孔发育，位于台缘带，回流渗透白云石化，铸体薄片，单偏光，塔里木盆地，牙哈7X-1 井，中寒武统，5833.20m;(h、i)藻丘白云岩，格架孔发育，位于台缘带，回流渗透白云石化，铸体薄片，单偏光，塔里木盆地，苏盖特肖尔布拉克剖面，中下寒武统Fig.4 The microscopic characteristics of carbonate reservoirs from different facies belts

川东北环开江-梁平海槽二叠系长兴组台缘礁滩储层以礁核顶部的晶粒白云岩、残余生物碎屑白云岩为主，储集空间有晶间孔和晶间溶孔，大多是对原岩孔隙的继承和调整，部分来自溶蚀扩大，平均孔隙度6.46%，平均渗透率3.93 ×10-3μm2，推测原岩为礁核顶部的生屑灰岩。礁核相由海绵格架岩构成，格架孔为放射状和块状两期亮晶方解石胶结物充填，偶见微弱的白云石化，致密无孔。垂向上发育三期礁旋回，储层累计厚度达30 ～50m。三叠系飞仙关组一二段发育鲕粒白云岩储层，鲕粒结构可以得到完好的保留或残留鲕粒幻影，储集空间以鲕模孔、粒间孔、晶间(溶)孔为主，平均孔隙度8.21%，平均渗透率20.43 ×10-3μm2，储层累计厚度50 ～70m。长兴组台缘礁滩和飞仙关组台缘鲕粒滩储层长850km，宽2 ～4km，面积1700 ～3400km2，储量规模在万亿方以上，并已经发现了普光、龙岗大气田。

综上所述，台缘礁滩储层沿台缘带呈条带状分布，受相带控制，可预测性强。不同类型台缘礁滩储层和颗粒滩储层微观特征见图6a-f。

2.3 碳酸盐台地规模储层发育地质条件

碳酸盐台地根据台地边缘特征可分为两类:一是不具镶边台缘的缓坡碳酸盐台地，二是具镶边台缘的碳酸台地。以下分别讨论这两类碳酸盐台地规模储层发育的地质条件。

2.3.1 碳酸盐缓坡是颗粒滩储层规模发育的沉积背景

碳酸盐缓坡是台内颗粒滩储层规模发育的场所(图7)。四川盆地寒武系龙王庙组是典型的碳酸盐缓坡台内滩储层，刘宝珺关于早寒武世龙王庙期岩相古地理的论述中指出龙王庙期发育较典型碳酸盐缓坡(刘宝君和许效松，1994)，由于碳酸盐缓坡坡度缓，高能滩带宽度大，海平面轻微的升降就可导致滩体作大范围的迁移，形成台内大面积层状展布的颗粒滩储层，垂向上多期次叠置，并已获得规模探明储量和产量。

图5 镶边型碳酸盐台地沉积模式图(据Moore，2001)台地边缘是礁滩储层与颗粒滩储层规模发育的场所Fig.5 The depositional model of rim-type carbonate platform (after Moore，2001)Platform margin belt is the favorable development area for reef ＆ shoal reservoirs and grain beach reservoirs

图6 不同类型台缘礁滩储层和颗粒滩储层微观特征(a)泥亮晶棘屑灰岩，溶蚀孔洞发育，塔里木盆地，塔中826 井，良里塔格组，第4 筒心;(b)泥亮晶棘屑灰岩，粒内溶孔和粒间溶孔相连，构成溶蚀孔洞，铸体薄片，单偏光，塔里木盆地，塔中721 井，良里塔格组，4952.53m;(c)粗晶白云岩，原岩为滩相生屑灰岩，溶蚀孔洞发育，四川盆地，龙岗001-12 井，长兴组，岩心，6233.79m;(d)细晶残余颗粒白云岩，原岩为生屑灰岩，生物体腔孔及白云石晶间溶孔发育，铸体薄片，单偏光，四川盆地，龙岗28 井，长兴组，5976.00m;(e)鲕粒白云岩，原岩为鲕粒灰岩，鲕模孔及粒间溶孔发育，四川盆地，龙岗001-10 井，飞仙关组，岩心，5864.44m;(f)残余鲕粒细晶白云岩，残余鲕粒由细晶白云石构成，粒间孔及晶间孔发育，铸体薄片，单偏光，四川盆地，龙岗001-1 井，飞仙关组，6016.37m;(g)粉细晶白云岩，残留砂屑结构，晶间(溶)孔发育，铸体，单偏光，四川盆地，磨溪17 井，龙王庙组，4612.50m;(h)粉细晶白云岩，晶间(溶)孔发育，铸体，单偏光四川盆地，磨溪12 井，龙王庙组，4644.50mm;(i)鲕粒白云岩，鲕粒由泥晶白云石构成，粒间孔发育，铸体，单偏光，四川盆地，磨溪17 井，龙王庙组，4663.97mFig.6 The microscopic characteristics marginal-platform reef ＆ shoal reservoirs and grain beach reservoirs

图7 缓坡型碳酸盐台地沉积模式图(据Moore，2001)颗粒滩的迁移可在台内形成大面积层状展布的颗粒滩储层Fig.7 The depositional model of gentle slope type carbonate platform (after Moore，2001)The migration of grain beach resulting in widespread bedded grain beach reservoirs in the interior platform

表2 镶边台缘背景下台内礁滩储层发育规模的主控因素Table 2 The main controlling factors of the scale of reef ＆ shoal reservoirs in the interior platform with rimmed margins

龙王庙组地层厚度80 ～120m，垂向上发育三期滩体，滩体累计厚度30 ～90m，颗粒滩储层厚度10 ～70m。龙王庙组颗粒滩储层以砂屑白云岩为主，少量鲕粒白云岩，形成于同生期的交代作用，原岩为生屑砂屑灰岩和鲕粒灰岩。储集空间类型以粒间孔、晶间(溶)孔、溶蚀孔洞为主(图6g-i)，少量裂缝，孔隙度最大11.28%，主体介于2% ～8%之间，渗透率最大101.80 ×10-3μm2，主体介于0.01 ～10 ×10-3μm2之间。龙王庙组颗粒滩分布面积近3 万平方千米，仅高石梯-磨溪地区的储量规模就达万亿方以上。

2.3.2 镶边台缘背景下台内礁滩储层规模发育的地质条件

一般认为镶边台缘起到障壁作用，台内海水能量低，礁滩不发育或以点礁、点滩为主，难以形成规模礁滩储层(沈安江等，2008b)，如四川盆地长兴期台缘障壁礁发育，既有环开江-梁平海槽的台缘带礁，又有环川东-鄂西台缘带礁，导致台内礁滩不发育，磨溪1 井揭示长兴组以泥晶灰岩、粒泥灰岩为主，少量泥粒灰岩，生物保存完好，储层物性欠佳，难以形成规模礁滩储层。但现代巴哈马台地却提供了一个相反的案例，无论是台缘带和台内，鲕粒滩广泛发育(Eberli and Ginsburg，1987)。川东北飞仙关期孤立碳酸盐台地提供了一个地质历史时期鲕粒滩的典型案例，无论是台缘还是台内，鲕粒滩广泛发育(杨威等，2007;冯仁蔚等，2008)，并已经发现了罗家寨、渡口河、铁山坡、普光等气田，探明储量2500 亿方以上。川东-鄂西飞仙关期紧邻台缘带西侧的台内，鲕粒滩也广泛发育(易积正等，2010)。

镶边台缘背景下台内礁滩储层发育规模具有较大的不确定性，障壁类型、障壁的连续性、台地类型、台内水深和地貌共同控制台内礁滩储层的规模(表2)。颗粒滩型障壁之后的台内比格架礁型障壁之后的台内更具礁滩规模储层发育的潜力，这可能与台缘鲕粒滩不像台缘礁滩具明显的抗浪格架有关，障壁作用不明显，台缘带形成的鲕粒很容易在未被固结时就被海浪搬运至台内沉积。格架礁型障壁的侧向连续性越好，与外海的封隔作用越强，台内的海水能量就越低，除藻丘外难以发育规模礁滩体，当外海的海水注入量小于蒸发量时则演变为蒸发台地。孤立碳酸盐台地平坦水浅，四周为台缘带环绕，台内规模礁滩储层发育的潜力远大于与陆相连的碳酸盐台地(紧邻台缘带内侧的台内除外)。台内的地貌高点或隆起有利于礁滩的发育，其规模受地貌高点或隆起的规模控制。

图8 塔北隆起潜山岩溶储层与顺层岩溶储层发育与分布模式图(据赵文智等，2013)Fig.8 The development and distribution model of burial hill karst reservoirs and bedding karst reservoirs in the north of Tarim Basin (after Zhao et al.，2013)

3 成岩型储层规模发育的不确定性

成岩型储层包括埋藏-热液改造型白云岩储层及潜山(风化壳)岩溶储层，由于不是相控的，规模储层发育的主控因素更为复杂，增大了规模储层发育的不确定性。

3.1 岩溶储层规模发育的不确定性

3.1.1 潜山(风化壳)岩溶储层

传统意义上的岩溶储层，包括灰岩潜山与白云岩风化壳两类，都与明显的地表剥蚀和峰丘地貌有关，或与大型的角度不整合有关，岩溶缝洞沿大型不整合面、断裂或峰丘地貌呈准层状分布，集中分布在不整合面之下0 ～50m 的范围内(James and Choquette，1988;张宝民和刘静江，2009)。

塔北地区轮南低凸起奥陶系鹰山组属传统意义上的灰岩潜山岩溶储层(赵文智等，2013)(图8)，奥陶系鹰山组灰岩为石炭系砂泥岩覆盖，之间代表长达120Myr 的地层剥蚀和缺失，峰丘地貌特征明显，潜山高度可以达到数百米，是区域构造运动的产物，不整合面之下的岩溶缝洞是非常重要的油气储集空间，集中分布在不整合面之下0 ～50m 的范围内，形成于表生期的岩溶作用，分布面积达2 万平方千米，储量规模达数亿吨油。

塔北牙哈-英买力地区的寒武系、四川盆地雷口坡组、鄂尔多斯盆地马家沟组均属传统意义上的白云岩风化壳储层(沈安江等，2007;汪华等，2009;何江等，2013)，分别为侏罗系卡普沙良群、三叠系须家河组及石炭系本溪组碎屑岩覆盖，之间代表长期的地层剥蚀和缺失。地貌起伏不大，峰丘地貌特征不明显，缝洞体系不发育，可能与表生淡水环境白云岩比灰岩更难溶解有关。以晶间孔、晶间溶孔、粒间孔、藻架孔及膏模孔为主，反映是对先存白云岩储层叠加改造的产物。塔北牙哈-英买力地区白云岩风化壳储层分布面积达200 平方千米，含油面积36km2，储量规模达2000 万吨油;鄂尔多斯盆地靖边地区白云岩风化壳储层分布面积达2 万平方千米，储量规模达气万亿方。

事实上，风化壳之下白云岩的储集空间有两种可能的成因。一是风化壳形成之前，也就是说白云岩地层被抬升到地表前已经是多孔的白云岩储层;二是形成于风化壳岩溶作用，但被抬升到地表的白云岩地层特征与风化壳岩溶作用的改造效果密切相关，白云岩地层含易溶的灰质越多，形成的溶孔就越多，改造效果就越好，而且灰质的产状和分布决定了溶孔的大小和分布，难溶的白云石为溶孔的保存提供了支撑格架。所以，白云岩风化壳储层储集空间的成因对储层预测具重要的意义，如储集空间主体形成于风化壳形成之前，则储层的分布与风化壳无关，如储集空间主体形成于风化壳岩溶作用，则储层主要分布于不整合面之下0 ～50m 的范围内，如储集空间是两者的叠合，则不整合面之下的白云岩储层是最优质的。以塔里木盆地塔北地区英买32 井区上寒武统-下奥陶统蓬莱坝白云岩储层为例。英买32 油田目的层上寒武统-下奥陶统蓬莱坝组呈单面山构造，上覆白垩系卡普沙良群，之间呈角度不整合接触。以不整合面为界，不整合面之下0 ～50m 范围内白云岩储层以孔隙-孔洞型储集空间组合为特征，孔隙类型有晶间孔和溶蚀孔洞，大于50m 则以孔隙型储集空间组合为特征，孔隙类型以晶间孔为主。随着距不整合面距离的增大，晶间孔丰度变化不大，而溶蚀孔洞呈逐渐减少的趋势。这说明晶间孔与不整合面无关，发育于风化壳形成之前，而溶蚀孔洞与不整合面密切相关，与风化壳发育期间的表生岩溶作用有关，未云化或云化不彻底的残留灰质被溶蚀形成溶蚀孔洞，而且叠加在白云岩晶间孔之上，使储层物性得到进一步的改善，导致优质储层主要分布在不整合面之下0 ～50m 的范围内。

图9 四川盆地灯影组两期层间岩溶储层发育与分布模式Fig.9 The development and distribution model of two stages interstratal karst reservoirs in the Dengying Formation in Sichuan Basin

如果潜山(风化壳)岩溶储层与区域构造运动有关，则都能规模发育。轮南低凸起灰岩潜山、英买7-32 白云岩潜山、靖边马家沟组白云岩风化壳均获得了规模探明储量和产量。

3.1.2 层间岩溶储层

层间岩溶储层主要是指碳酸盐岩层系内幕与区域性平行不整合、微角度不整合相关的岩溶储层。如塔中-巴楚地区大面积缺失中奥陶统一间房组和上奥陶统吐木休克组沉积，鹰山组裸露区为灰云岩山地，其接触关系为上奥陶统良里塔格组与鹰山组主体呈微角度不整合接触，代表10 ～16Myr 年的地层缺失和层间岩溶作用，形成大面积分布的层间岩溶储层(杨海军等，2011)，分布面积达3 ～5 万平方千米，仅塔中北斜坡(面积1866km2)的储量规模就达数亿吨油。

四川盆地灯影组发育两期层间岩溶作用(图9)(汤济广等，2013)。灯二段沉积期末，桐湾运动Ⅰ幕使川中灯二段抬升遭受风化剥蚀，形成灯二段顶部的层间岩溶储层。灯四段沉积期末，由于受桐湾运动Ⅱ幕抬升的影响，使灯四段遭受不同程度的淋滤和剥蚀，造成地层厚度差异较大，局部地区(如威远、资阳地区)灯三段也被部分或完全剥蚀，灯二段直接为下寒武统地层覆盖呈不整合接触，形成灯影组顶部的层间岩溶储层。灯影组内幕两期层间岩溶储层的分布面积达数万平方千米，仅磨溪-高石梯地区(面积7500km2)的储量规模就达气数千亿方。

如果层间岩溶储层与区域构造运动有关，则都能规模发育，关键问题是要通过露头、单井的层序地层研究将这些层间剥蚀面识别出来，并通过地震地层解释落实层间剥蚀面的分布范围，同时要充分考虑岩溶储层的非均质性，优选优质储层分布区。

3.1.3 顺层岩溶储层

顺层岩溶储层主要是指碳酸盐岩层系内幕与顺层岩溶作用相关的储层，分布于碳酸盐岩潜山周缘具斜坡背景的内幕区(张宝民和刘静江，2009)，环潜山周缘呈环带状分布，与不整合面无关，顺层岩溶作用时间与上倾方向潜山区的潜山岩溶作用时间一致，岩溶强度向下倾方向逐渐减弱。

塔北南缘斜坡区的一间房组-鹰山组发育典型的顺层岩溶储层(图8)(斯春松等，2012)。以桑塔木组剥蚀线为界，塔北隆起被划分为潜山区和内幕区，内幕区位于塔北隆起的围斜部位，是轮南低凸起向外延伸的大型构造斜坡，向东进入草湖凹陷，向南进入满加尔坳陷，向西南进入哈拉哈塘凹陷。受中加里东-早海西期潜山区岩溶作用的影响，内幕区中下奥陶统一间房组-鹰山组Ⅰ段虽上覆吐木休克组区域性泥岩盖层，但大气淡水从潜山顶部的补给区由北至南向泄水区流动的过程中，在围斜部位发生大面积顺层岩溶作用，形成顺层岩溶储层，分布面积达7000km2，储量规模达数亿吨油。

顺层岩溶储层的规模具有很大的不确定性，大到大型古隆起周缘的斜坡区，小到背斜构造的翼部均可发生顺层岩溶作用，但它总是和潜山岩溶储层相伴生，沿潜山周缘斜坡区呈环带状分布，是潜山岩溶储层的重要补充，拓展了岩溶储层的勘探范围。

3.1.4 受断裂控制岩溶储层

受断裂控制岩溶储层是指由沿断裂带分布的岩溶缝洞构成的储层，与前述三类岩溶储层不同的是岩溶缝洞沿断裂带呈网状、栅状分布，而非准层状分布，发育于连续沉积的地层序列中，之间没有明显的地层缺失和不整合，导致缝洞垂向上的分布跨度也大得多。

塔北英买1-2 区块的一间房组和鹰山组发育典型的受断裂控制岩溶储层(乔占峰等，2011)。英买1-2 区块奥陶系沉积序列完整，鹰山组和一间房组被吐木休克组、良里塔格组和桑塔木组覆盖，之间没有明显的地层缺失和不整合。英买2 号构造具穹窿状构造特征，构造面积7km2，构造幅度560m。发育三组断裂，一组为NNE 大型走滑断裂，延伸较远，切割中上寒武统-志留系，另两组为NNW 和NWW 小型断裂，切割奥陶系，集中发育在穹窿高部位，分布面积63km2，储量规模5000 万吨油。储集空间有溶蚀孔洞、洞穴，主要沿穹窿高部位的断裂或裂缝发育，围岩基质孔不发育。

受断裂控制岩溶储层的规模具有较大不确定性，受局部构造控制的断裂及其相关岩溶储层往往难以规模发育，受区域构造控制的断裂及其相关的岩溶储层一般能规模发育。

3.2 埋藏-热液改造型白云岩储层规模发育的不确定性

3.2.1 埋藏白云岩储层

埋藏白云岩储层是指由埋藏白云石化作用及重结晶作用形成的储层(赵文智等，2012b;郑剑锋等，2010)，以晶粒白云岩为主，原岩可以是各类灰岩及白云岩，可残留部分原岩结构。

埋藏白云岩广泛发育于塔里木、四川和鄂尔多斯盆地，原岩主要有两类。一是礁滩相灰岩，以颗粒滩相灰岩为主，埋藏白云石化作用形成晶粒白云岩，如塔里木盆地上寒武统及下奥陶统蓬莱坝组、四川盆地龙王庙组-栖霞组-长兴组及鄂尔多斯盆地马家沟组四段颗粒滩相白云岩储层，残留部分颗粒结构;二是同生期形成的沉积型白云岩，埋藏环境重结晶作用使白云石晶体变粗变大，但仍残留部分原白云岩的结构，如四川盆地黄龙组和飞仙关组颗粒滩相白云岩储层，在原颗粒白云岩的基础上发生了明显的重结晶作用。最新研究揭示白云石化及重结晶作用本身不建造孔隙，埋藏白云岩储层中的孔隙主要来自对原岩孔隙的继承及调整和TSR、有机酸、热液的溶蚀作用，储集空间以晶间孔、晶间溶孔和溶蚀孔洞为主(Cai et al.，2012，2014;Bildstein et al.，2001;金之钧等，2006;赵文智等，2014b)。

事实上，埋藏白云岩储层与礁滩储层在分类位置上有一定的重叠，通常将礁滩储层发生白云石化及重结晶作用之后，仍能判识原岩礁滩结构的置于礁滩储层，不能判识原岩礁滩结构的置于埋藏白云岩(晶粒白云岩)储层。埋藏白云岩(晶粒白云岩)的原岩也有可能是非礁滩相灰岩和白云岩经历埋藏白云石化及重结晶作用的产物。故埋藏白云岩储层不但与礁滩相(白云岩)储层一样，具备规模储层发育的潜力，而且来自非礁滩相灰岩和白云岩的埋藏白云岩有可能是埋藏白云岩储层的重要补充。

3.2.2 热液白云岩储层

热液白云岩储层是指由热液作用形成的储层。对热液的定义目前有两种不同的观点，一是认为流体温度高于成岩域背景温度3 ～5℃即可称为热液，可以有不同的来源(Cai et al.，2008)，二是特指来自地幔深部的流体，温度明显高于成岩域背景温度(Davies and Smith，2006)。不管哪种观点的热液，热液作用不外乎体现在以下三个方面。一是由于热液富含Mg2+等金属阳离子，易于使围岩发生白云石化，形成沿断裂、裂缝及渗透层分布的斑块状、透镜状、准层状白云岩体，往往具有较高的孔隙度;二是热液的溶蚀作用形成热液溶蚀孔洞，可以是大型的洞穴，也可以是毫米或厘米级的孔洞，与热液类型和作用时间有关;三是热液矿物(萤石、重金石、天青石、闪锌矿、硅质、鞍状白云石等)的沉淀封堵储集空间，往往分布于断裂、裂缝及溶蚀孔洞中。

塔中隆起鹰山组下段广泛发育热液白云岩储层(金之钧等，2006;Dong et al.，2013)，沿断裂、裂缝及渗透层呈斑块状、透镜状、准层状分布。中古9 井、古隆1 井和古城6 井鹰山组下段热液白云岩晶间孔、晶间溶孔及溶蚀孔洞发育，孔隙度达10% ～12%，其中，古隆1 井日产气10067m3，古城6井日产气264234m3，但储层侧向连续性差，非均质性强，难以连片规模发育。塔中3、12、18、45、80、162 等井及露头硫磺沟剖面鹰山组热液活动现象活跃，既有热液白云岩的形成，也有大型洞穴、毫米或厘米级的孔洞的发育，并部分为热液矿物充填。四川盆地磨溪地区龙王庙组颗粒滩白云岩储层毫米或厘米级的孔洞发育，被认为是热液溶蚀作用的产物，高产，而未受热液改造的颗粒滩白云岩虽然针状基质孔发育，但缺少毫米或厘米级的孔洞，产量要低得多，同样具有储层非均质性强的特点。事实上，热液白云石化、毫米或厘米级孔洞的形成主要与观点一的热液有关，大型洞穴的形成及热液矿物的充填主要与观点二的热液有关。

热液白云岩储层的规模具有很大的不确定性，热液的类型、规模、作用时间和断裂、裂缝、渗透性层的规模及分布范围控制热液白云岩储层的规模。

综上所述，碳酸盐岩储层规模发育的潜力及主控因素见表3。

4 塔里木、四川和鄂尔多斯盆地勘探领域分析

综上所述，对塔里木、四川和鄂尔多斯盆地深层规模储层勘探领域作简要分析。

塔里木盆地中下寒武统、四川盆地嘉陵江组和雷口坡组、鄂尔多斯盆地中上寒武统及马家沟组一-三段、五段蒸发台地广泛发育，白云岩与膏盐岩互层或呈侧向相变关系，盐间和盐下是沉积型白云岩储层值得关注的勘探领域。

塔里木盆地上寒武统、蓬莱坝组、鹰山组、良里塔格组，四川盆地栖霞组、茅口组、长兴组、飞仙关组镶边台缘发育，是台缘礁滩储层值得关注的勘探领域。塔里木盆地一间房组，四川盆地龙王庙组和洗象池组，鄂尔多斯盆地马家沟组四段是台内礁滩储层值得关注的勘探领域。无论是台内还是台缘礁滩储层，大多受埋藏白云石化和热液作用的叠加改造。事实上，不同地质时代及同一地质时代的不同地区，碳酸盐台地类型是可以交替变化的。

表3 中国海相碳酸盐岩储层规模发育潜力及主控因素Table 3 The development potential and main controlling factors for marine carbonate reservoirs in China

塔里木盆地一间房组-鹰山组灰岩潜山勘探的成功案例启示鄂尔多斯盆地西缘克里摩里组是顺层岩溶储层值得关注的勘探领域，塔里木盆地寒武系-蓬莱坝组白云岩潜山及鄂尔多斯盆地马家沟组上组合白云岩风化壳勘探的成功案例启示四川盆地灯影组二段顶、灯影组顶及雷口坡组顶是白云岩风化壳储层值得关注的勘探领域。

5 结论

在前人储层分类的基础上，分析了不同类型储层规模发育的地质背景。指出相控型碳酸盐岩规模储层主要发育于蒸发台地、碳酸盐缓坡及台地边缘三类沉积背景，成岩型碳酸盐岩规模储层发育的控制因素复杂，具有较大的不确定性，受先存储层规模及热液规模的控制，受区域构造运动控制的成岩型储层一般具备规模发育的条件。本文还特别讨论了镶边台缘背景下台内礁滩储层的规模问题，指出障壁类型、障壁的连续性、台地类型、台内水深和地貌共同控制台内礁滩储层的规模。规模储层发育地质背景认识对深层碳酸盐岩勘探具重要的指导意义，初步分析了塔里木、四川和鄂尔多斯盆地深层规模碳酸盐岩储层油气勘探领域。

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