玉北地区奥陶系碳酸盐岩风化壳岩溶储层特征及其主控因素

牛　君， 黄文辉， 蒋文龙， 漆立新

( 1. 中国地质大学(北京) 能源学院，北京　100083；　2. 中国地质大学(北京) 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室，北京　100083;　3. 中国地质大学(北京) 页岩气勘查与评价国土资源部重点实验室，北京　100083；　4. 中国石化西北油田分公司 勘探开发研究院，新疆 乌鲁木齐　830011 )



玉北地区奥陶系碳酸盐岩风化壳岩溶储层特征及其主控因素

牛君1,2,3， 黄文辉1,2,3， 蒋文龙1,2,3， 漆立新4

( 1. 中国地质大学(北京) 能源学院，北京100083；2. 中国地质大学(北京) 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室，北京100083;3. 中国地质大学(北京) 页岩气勘查与评价国土资源部重点实验室，北京100083；4. 中国石化西北油田分公司 勘探开发研究院，新疆 乌鲁木齐830011 )

利用测井解释数据、岩心及薄片观察结果，分析塔里木盆地玉北地区奥陶系碳酸盐岩风化壳岩溶储层特征、分布规律及其主控因素。结果表明：玉北地区奥陶系碳酸盐岩主要发育加里东中期和海西早期风化壳岩溶，鹰山组是风化壳岩溶最为发育的地层。储层垂向分布于水平潜流带高角度溶缝、半充填的溶蚀孔洞、粒间溶孔和晶间溶孔，以及垂直渗流带半充填的高角度溶缝和中小型溶蚀孔洞；储层平面分布于岩溶高地和岩溶斜坡古地貌单元，发育滑塌堆积物、溶洞、溶孔和溶缝等储集空间。研究区裂缝发育，与溶蚀孔洞相互沟通，明显改善碳酸盐岩储层的渗透性能。加里东中期—海西早期构造运动导致的地层长期暴露剥蚀、断裂活动和裂缝发育是风化壳岩溶储层形成的主要原因，东部断裂带鹰山组碳酸盐岩为勘探首选目标。

风化壳储层； 碳酸盐岩； 奥陶系； 玉北地区； 塔里木盆地

0　引言

古岩溶作用是古代地表水和地下水对可溶性岩石的改造过程，以及由此产生的地表与地下地质现象的总和[1]。碳酸盐岩在岩溶作用过程中生成的孔隙、溶洞、裂缝是重要的油气储集空间[2]。根据钻井响应、测井响应、宏观地质特征、岩心特征和地震响应特征等识别标志[3-4]，可以将塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶划分为同生岩溶作用、风化壳岩溶作用和埋藏岩溶作用，它们对奥陶系碳酸盐岩演化有不同程度的影响[5-7]。

风化壳岩溶是塔里木盆地奥陶系岩溶储层发育的主要原因，对寻找优质储集层有重要的指导意义。顾家裕等[8]认为塔里木盆地下古生界碳酸盐岩的油气勘探主要集中于碳酸盐岩古风化壳储层发育区。朱光有等[9]提出塔里木盆地奥陶系主要为灰岩型风化壳储层，储层的基质孔隙度较低，溶蚀孔洞、溶蚀扩大缝和构造缝是其主要的储集空间。陈景山等[10]在研究风化壳岩溶的垂向发育特征时，指出其储层垂向局限于奥陶系碳酸盐岩侵蚀不整合面以下200 m深度范围。人们对塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩风化壳古岩溶储层的研究集中于塔北、塔中地区[11-15]，而西南玉北地区风化壳古岩溶的研究程度较低。玉北地区奥陶系风化壳岩溶型储层有良好油气显示，多口井获得工业产能的勘探实践说明，该地区风化壳岩溶作用对储集层的控制作用明显，后期探井失利[16]。笔者采集玉北地区8口井碳酸盐岩样品，综合利用钻井、测井资料，结合岩心与薄片观察结果，分析风化壳岩溶储层特征、分布规律，讨论岩溶储层形成的主控因素，预测勘探有利区域，为玉北地区的油气勘探开发提供依据。

1　地质构造背景

塔里木盆地是由古生界克拉通盆地和中新生界前陆盆地组成的叠合复合型盆地[17-18]。玉北地区位于盆地西南部的麦盖提斜坡，北部与巴楚隆起相邻，南部与叶城和田凹陷相邻，东临塘古巴斯凹陷[19-23](见图1)。玉北地区位于和田古隆起的主体区，受和田古隆起构造演化控制，经历加里东中期、加里东晚期和海西早期3期构造抬升，形成广泛分布的古风化壳和岩溶系统[24-27]。

图1　塔里木盆地玉北地区构造位置(据文献[28]修改)Fig.1 Geological map of Yubei area, Tarim basin(modify from conference 28)

2　风化壳岩溶储层特征

2.1沉积特征

玉北地区奥陶纪早期(即蓬莱坝组沉积期)与晚寒武世沉积相带基本类似，为局限台地相沉积，岩性以深灰色细晶白云岩、灰色中—细晶白云岩为主。鹰山组沉积初期，延续蓬莱坝组的沉积特征，下部发育局限台地相。中晚奥陶世，海侵作用加剧，水体逐步加深，鹰山组上部为一套台内浅滩与滩间海互层的开阔台地相沉积，地层厚度整体变化不大。岩性主要为灰色、黄灰色颗粒灰岩、泥晶灰岩和灰质云岩[10,29]。按照鹰山组上覆地层的特点，可将鹰山组风化壳岩溶分为3种类型：东部断裂带的井，鹰山组被巴楚组覆盖；东部断洼区的井，鹰山组被良里塔格组和桑塔木组覆盖；西部岩溶斜坡区的井，鹰山组被良里塔格组和巴楚组覆盖，或鹰山组被良里塔格组和志留系覆盖(见表1)。

表1　玉北地区鹰山组构造区域典型井分布

加里东中期运动使塔里木盆地整体的构造格局发生较大变化，同时中晚奥陶世发生的大规模海侵作用导致台地被淹没，研究区沉积环境逐渐演化为混积陆棚环境[16]。良里塔格组为较深水陆棚相沉积，泥质含量整体偏高，岩性自下而上分为含泥质灰岩段、颗粒灰岩段和泥质条带灰岩段。上奥陶统桑塔木组为一套泥灰岩—泥岩互层的混积陆棚相沉积，以红色泥岩为主，风化壳岩溶型储层不发育[30]。

2.2风化壳岩溶作用识别标志

风化壳岩溶作用的岩心识别标志为遭受风化溶蚀的溶蚀孔洞、裂缝体系内充填泥质或方解石，以及大型洞穴塌陷角砾岩。钻井过程中可见泥浆漏失、放空(见表2)。

表2玉北地区东部断裂带鹰山组钻录井显示

Table 2 Logging and drilling data show cave development in the eastern fault of Yingshan formation of Yubei area

井号井段/m层位显示距鹰山组顶面距离/m玉北1井玉北1-1井玉北1-2X井5600.0～5606.0O1-2y漏失322.7m310.75593.0～5620.0O1-2y漏失68.0m310.56291.0～6295.0O1-2y放空4.0m,漏失896.0m3340.56301.0～6302.0O1-2y放空1.0m350.55110.0～5115.3O1-2y漏失616.0m37.85283.5～5284.9O1-2y放空1.7m176.0

洞穴滑塌堆积物是大型洞穴的碳酸盐岩顶板在上覆层压力作用下发生坍塌形成的[31]。洞穴角砾岩是风化壳岩溶作用形成的母岩堆积物碎屑，在后期的成岩作用中有别于围岩的岩石[32-34]。野外剖面观察发现，玉北7井距鹰山组顶部3.6 m处发育一套岩溶角砾岩，岩性主要是砂屑灰岩，成分均一，为角砾镶嵌结构，分选较差，磨圆度低(见图2)。局部观察到角砾间孔洞，孔洞多被后期方解石充填。岩溶角砾岩的厚度较薄，在取心段约为0.5 m，与海西早期一期稳定潜水面形成的孔洞层对应，属于垂向渗流带与水平潜流带分界处形成的溶蚀洞穴发生垮塌所致。

图2　玉北地区奥陶系岩溶角砾岩特征Fig.2 Karst breccia features of Ordovician of Yubei area

2.3储集空间类型

玉北地区风化壳储集空间包括小型溶洞、溶孔和溶缝。储层类型主要为孔洞型、裂缝—溶洞型、裂缝—溶孔型和裂缝型储集层。东部断裂带鹰山组风化壳岩溶储层以裂缝—溶洞和裂缝—溶孔为主。

2.3.1溶洞

小型溶洞(孔洞直径为2～20 mm)多顺层状或沿裂缝发育，呈斑块状分布(见图3(a))，常见方解石、硅质充填或半充填。统计研究区东部断裂带鹰山组的岩心观测数据，直径小于5 mm的溶蚀孔洞占孔洞总数的98.0%，半充填的孔洞占孔洞总数的98.4%(见图4(a-b))；东部断裂带发育的溶蚀孔洞主要是小型溶蚀孔洞，为有效储集空间。

2.3.2溶孔

薄片观察发现，奥陶系发育大量由溶蚀作用形成的孔隙，包括粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔和不规则溶孔。粒内溶孔主要沿裂缝带、薄弱解理面发育；晶间孔主要为白云石菱形颗粒间的孔隙，可作为良好储集空间；溶孔常见方解石和白云石充填或半充填(见图3(b-c))，影响储层物性。

图3　玉北地区奥陶系风化壳岩溶特征图版ⅠFig.3 Core photos and micrograph of weathering crust karst features of Ordovician of Yubei areaⅠ

东部断裂带鹰山组风化壳岩溶作用形成的孔隙在气候干旱时期内部充填方解石。首先在孔隙内壁生长叶片状、马牙状和细柱状方解石胶结物，是碳酸盐岩经历大气淡水渗流带的标志之一。渗流带溶蚀孔隙中方解石具定向性。渗流带中水向下流动，形成的扩溶裂缝受重力影响而具定向性，一侧近平直，另一侧呈明显弯曲，具溶蚀痕迹。随埋藏加深，可见充填溶洞的粒状亮晶方解石，后期充填的方解石具橘黄色的环边(见图3(d-g))。

图4　玉北地区东部断裂带奥陶系裂缝孔洞发育Fig.4 Solution pores and fissures development situation in the eastern fault of Ordovician of Yubei area

2.3.3溶缝

研究区碳酸盐岩中广泛发育裂缝。溶蚀缝是由岩溶作用扩宽构造缝形成的。裂缝在渗流岩溶带以中高角度裂缝为主，水平潜流带以沿层面的压溶缝为主，总体以水平压溶缝为主。统计东部断裂带裂缝发育情况，水平缝约占裂缝总数的42.27%，直立缝占裂缝总数的29.90%，斜交缝占裂缝总数的27.84%(见图4(c))。裂缝开启度主要为小于0.1 mm的小型裂缝，次为0.1～2.0 mm的中型裂缝(见图4(d))。溶蚀缝扩大逐渐形成溶沟，下部扩大为溶洞。

高角度扩溶缝是东部断裂带碳酸盐岩遭受风化壳岩溶作用的一种常见现象(见图3(h-j))。裂缝以直立或近于直立的高角度为主，经溶蚀扩大，宽度可达几厘米。岩心中可以观察到扩溶裂缝内部被充填。其中，裂缝主要被泥质、方解石非晶体、方解石晶体充填，还有极少数的裂缝被沥青质、有机质充填。薄片中可以看到缝合线发生扩大溶蚀，内部充填，在后期埋藏阶段被溶蚀(见图3(k))。

玉北地区溶蚀充填特征整体上表现为由裂缝发育区至不发育区，溶蚀作用逐渐减弱，胶结作用逐渐增强。裂缝型储集层在鹰山组下段白云岩中较发育，中—小型裂缝十分发育，裂缝中泥质多为半充填。玉北地区鹰山组上部还可见裂缝与溶蚀孔洞相互沟通，形成裂缝—孔洞型储集层，提高碳酸盐岩储层的渗透性能，成为油气运移的良好通道。

3　风化壳储层分布规律

玉北地区奥陶系碳酸盐岩主要发育加里东中期和海西早期风化壳岩溶。加里东中期上奥陶统良里塔格组与下奥陶统鹰山组为平行不整合接触，风化壳古岩溶作用最大影响深度为不整合面之下50～100 m。发育的井主要为玉北4井和皮山北2井。海西早期暴露形成下石炭统巴楚组与鹰山组之间的平行不整合，古岩溶作用最大影响深度为不整合面之下200～300 m。发育的井有玉北1井、玉北1-2X井、玉北3井、玉北7井和胜和2井等。玉北1井奥陶系鹰山组钻遇厚度约为165.0 m，见大量高角度扩溶裂缝和溶蚀孔洞(见图5)。

图5　玉北1井鹰山组岩溶剖面Fig.5 karst cross-section in Yingshan formation of Yubei1 well

3.1岩溶带与储层垂向分布

玉北地区奥陶系风化壳岩溶储层分布具有纵向分层、平面分区的特征。纵向上可分为垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带(见图6)。垂直渗流带、水平潜流带和深部缓流带存在不同程度的叠加、破坏和改造，因此不能精确确定分带边界。

图6　玉北1井、玉北1-2X井和玉北3井的风化壳岩溶储层垂向分带Fig.6 Yubei1 well, Yubei1-2X well and Yubei3 well weathering crust reservoir vertical zoning map

奥陶系风化壳古岩溶带类型和储层分布的关联性较明显，储层主要分布于水平潜流带，并且储层物性较好；垂直渗流带可钻遇储层，但是储层物性较差；深部缓流带基本没有分布有效储层。

3.1.1垂直渗流带

垂直渗流带在侵蚀面和潜水面之间，主要发育垂向的溶缝、溶孔及溶沟[35]。垂向溶缝内部被绿泥石、残余有机质和方解石混合充填，扩大溶蚀明显(见图7(a))。垂直渗流带溶洞及其充填物保存较好的有玉北1井和玉北1-2X井。玉北1井5 714.0～5 725.0 m层段高角度裂缝发育，扩大溶蚀明显，内部充填绿泥石，为垂直渗流带的产物(见图7(b))。玉北1-2X井5 108.0～5 140.0 m层段内高角度裂缝很发育，沿着裂缝有扩大溶蚀现象，可见溶蚀孔洞。

图7　玉北地区奥陶系风化壳岩溶特征图版ⅡFig.7 Core photos and micrograph of weathering crust karst features of Ordovician of Yubei areaⅡ

在垂直渗流带内，溶蚀孔洞的发育程度与该层段发育的裂缝有关，特别是垂向上的裂缝发育情况。后期常受到胶结作用和充填作用的影响，形成充填程度较高、胶结致密的储层，储层性质较差。垂直渗流带储层以半充填的高角度溶缝和中小型溶蚀孔洞为主。

3.1.2水平潜流带

玉北地区东部断裂带不整合面之下10.0、170.0和350.0 m可观察到水平潜流带。玉北1井水平潜流带距离不整合面之下15.0 m，裂缝中充填方解石(见图7(c))。玉北1-1井顶部发育多套泥质充填小溶洞，距不整合面350.0 m发育近10.0 m漏失段，为风化壳岩溶作用过程中水平潜流带溶蚀作用形成的产物。在5 272.0～5 310.0 m层段内，玉北1-2X井岩性为石灰岩和灰质白云岩，成像测井解释有洞穴，录井中钻至井段为5 283.5～5 284.9 m，放空1.7 m，为风化壳岩溶作用发育带中的水平潜流带。

水平潜流带中溶洞非常发育，常可形成大型溶穴和溶洞，并且几乎不受充填作用影响，为碳酸盐岩地层良好的储集单元。以高角度溶缝、半充填的溶蚀孔洞、粒间溶孔和晶间溶孔为主，孔渗性较好。

3.1.3深部缓流带

深部缓流带流体运动非常缓慢，岩溶作用弱，常发育孤立的溶孔和溶缝。由于后期埋藏较深，常受到埋藏溶蚀作用的影响，可在孤立的溶蚀孔缝内发生再次溶蚀，形成扩大溶蚀的孔缝，改善储层物性。

3.2岩溶古地貌与储层平面分布

在平面上，玉北地区奥陶系岩溶古地貌单元划分为岩溶高地、岩溶斜坡和岩溶洼地。加里东中期古地貌相对平缓，主要形成小型溶蚀孔洞。研究区古地貌西南高、东北低，西南部属于古隆起的边缘区，中部是斜坡区，东北部是洼陷区。海西早期，和田古隆起范围向东北部扩大，研究区东部断裂带及中部平台区隆起较高，玉北1井断裂、玉北1井西断裂、玉北3井断裂及玉北3井东断裂活动性较强，隆升较高。皮山北2井西北部和东部断洼区属于岩溶洼地区(见图8[36])。

图8　玉北地区海西早期岩溶地貌(m)Fig.8 Karst geomorphologic map in early Hercynian of Yubei area(m)

风化壳岩溶体系的有利储层主要发育于岩溶高地和岩溶斜坡，形成裂缝—溶洞型、裂缝—溶孔型和裂缝型等优质储层。岩溶高地垂向分带以垂向渗流带为主，岩溶储层发育，发育中小型溶蚀孔洞，但是储层单元后期被岩溶角砾、有机质混合充填，致使储层物性变差。以玉北1-2X井和玉北3井为例，两口井处于地势较高的位置，垂向渗流带厚，垂向渗流作用强，岩溶储层发育；但随着地势降低，垂向渗流作用逐渐减弱，并且储层后期被有机质充填，致使储层物性降低。

在岩溶斜坡内，地下水除向下垂向渗流外，还沿水平方向进行流动，以垂直渗流带和水平潜流带为主，发育大中型溶蚀孔洞，岩溶最发育且保留程度最高。目前，钻遇漏失井和放空井大多位于岩溶斜坡，为地貌单元里储层发育最有利部位。

由于岩溶洼地地形较低，接近区域水平面，常形成积水区，岩溶发育程度较差，并且充填严重，风化壳岩溶储层不发育。

4　风化壳岩溶储层控制因素

控制风化壳储层发育的主要因素包括古构造、原始沉积作用和古地貌。其中，古构造条件是决定玉北地区奥陶系碳酸盐岩地层抬升、剥蚀并使它遭受岩溶作用的主导因素，控制该地区岩溶发育区的分布和岩溶古地貌的总体格局，对古岩溶的发育和分布具有区域性影响。

4.1古构造

加里东中期—海西早期地层长期暴露剥蚀、断裂活动及裂缝发育控制风化壳岩溶储层的发育与分布。

加里东中期岩溶作用时期相对较短，它代表中—短期抬升剥蚀和淡水淋滤的产物，剥蚀面相对平整，地形起伏不大，发育少量溶蚀孔洞。海西早期岩溶不整合在东部断裂带较发育，东部断隆区抬升较高，古地貌高差大，鹰山组出露，发育大量裂缝和溶蚀孔洞。区域不整合使玉北地区东部断裂带上叠加多期岩溶，发育岩溶缝洞型储层。不整合面为原来致密的碳酸盐岩提供有效储集空间，使研究区奥陶系碳酸盐岩储层分布在风化壳岩溶发育深度和发育范围内。

构造运动的破裂作用使玉北地区断裂系统和裂缝发育，促进风化壳岩溶作用的发育。玉北1井、玉北1-2X井和玉北3井位于东部断裂带，位于该断裂带的井发育大中孔洞，放空漏失井主要分布在东部断裂带上(见表1)。东部断洼区的井包括玉北5井和玉北9井，两口井鹰山组的构造位置大致相同，玉北9井靠近海西早期断裂带；在岩心上，可见玉北9井在距鹰山组顶部风化壳227.6 m处有较大的溶蚀孔洞，孔洞孤立且没有被充填。玉北5井远离海西早期断裂带，海西早期没有断层活动，因此岩溶作用使玉北9井比玉北5井发育。断裂的发育时期对岩溶也有影响，胜和2井处于大型断裂带，由于它所处的断裂带是海西晚期形成的，故岩溶储层不发育。

溶蚀孔洞沿早期形成的裂缝发育，可以改善碳酸盐岩储层物性。裂缝与孔洞连通，导致油气的储集容量增加，成为油气重要的运聚空间[9]。研究区东部断裂带的鹰山组内部裂缝较发育，尤其是海西早期形成的高角度裂缝，使得地层水可以沿着裂缝流动，并将它扩大溶蚀，储层物性良好。如玉北1井、玉北1-2X井和玉北3井裂缝发育，同时也发育大中孔洞，裂缝周围的碎屑颗粒或胶结物容易发生扩大溶蚀，发育良好的孔隙，呈串珠状或针孔状；同时，可见孔隙被方解石、泥质、有机质等物质充填或半充填(见图3(l))，在充填作用后保存下来的孔隙可作为现今有利的储集空间。裂缝一般发育的井发育中小孔洞，而裂缝不发育的井溶孔也不发育(见表3)。因此，风化壳岩溶储层中溶蚀孔洞只有与裂缝结合，才可能具有工业开采价值。

4.2原始沉积作用

沉积相是岩溶发育的物质基础。玉北地区碳酸盐岩沉积体系包括局限台地相、开阔台地相、台地边缘和台地潮坪等[37-38]。中下奥陶统鹰山组下部为局限台地相沉积，主要由浅灰色泥晶灰岩和浅灰色灰质白云岩互层组成，白云岩段中裂缝型储集层比较发育。鹰山组上部为台内浅滩和滩间海互层的开阔台地相沉积，岩性主要为颗粒灰岩、泥晶灰岩、云质灰岩、灰质云岩和岩溶角砾岩，裂缝—孔洞型储集层发育。

鹰山组是风化壳岩溶最发育的地层，其沉积微相属于正常碳酸盐浅水台地，原始物性良好。高能沉积环境的台地内颗粒滩是良好的沉积相带，发育质纯的颗粒灰岩，孔渗性较好，易受岩溶作用影响，溶蚀孔、洞、缝发育，且充填程度较低，具备发育大型岩溶的岩石基础。良里塔格组为较深水陆棚相沉积，岩性为含生屑泥灰岩、泥灰岩和瘤状灰岩等，泥质含量高，阻隔岩溶作用的发育，较难发育大型的溶蚀孔洞。

4.3古地貌

古地貌是控制风化壳岩溶储层分布的重要因素[39]。玉北地区风化壳岩溶储层平面分布明显不同。古岩溶高地及岩溶斜坡储层厚度较大，岩溶洼地厚度较薄。古构造高点有利于风化壳岩溶作用的发育，地层暴露于地表的时间较长，接受风化淋滤剥蚀的时间越长，发生岩溶作用的地层厚度越大。古地形高的地方常位于构造活动比较强烈的地区，地层的变形程度较大，地层易形成大量构造成因裂缝；裂缝本身可以增加储层的孔隙度，并且有利于流体流动，促使岩溶作用的发育。

表3　玉北地区各构造带缝洞特征

5　勘探有利区域预测

根据玉北地区奥陶系碳酸盐岩出露范围、原始沉积作用、构造运动及古地貌等控制优质储层的因素，东部断裂带鹰山组之上为巴楚组，鹰山组地层抬升较高，长期暴露于地表，地层缺失最为严重，暴露淋滤时间最长，因此岩溶发育最强烈。同时，鹰山组以厚层质纯灰岩为主，有利于发育大型岩溶，并且在断裂带的裂隙发育部位岩溶发育强烈，涉及深度较大，孔洞较为集中地发育在东部断裂带上。断裂区鹰山组内部裂缝较发育，海西早期形成的高角度裂缝使地层水可以沿裂缝流动并将它扩大溶蚀。在充填作用后保留下来的溶蚀孔洞缝可作为有利的储集空间，是油气勘探开发的首选目标，因此东部断裂带鹰山组碳酸盐岩为勘探首选目标。

6　结论

(1)塔里木盆地玉北地区奥陶系风化壳岩溶储层主要分布于鹰山组，风化壳岩溶储层岩性以颗粒灰岩、泥晶灰岩，云质灰岩、灰质云岩和岩溶角砾岩为主，岩溶角砾岩是鉴别风化壳古岩溶的重要标志。风化壳古岩溶和油气关系密切，岩溶空间是油气储集的重要空间，发育洞穴滑塌堆积物、溶洞、溶孔、溶缝等储集空间。研究区裂缝发育，与溶蚀孔洞相互沟通，明显改善碳酸盐岩储层的渗透性能。

(2)玉北地区奥陶系碳酸盐岩主要发育加里东中期和海西早期风化壳岩溶。储层垂向上分布在水平潜流带及垂直渗流带内。水平潜流带可形成大型溶穴和溶洞，并几乎不受充填作用影响，是良好的储集单元，发育高角度溶缝、半充填的溶蚀孔洞、粒间溶孔及晶间溶孔。垂直渗流带溶蚀孔洞后期常受到胶结作用、充填作用的影响，储层以半充填的高角度溶缝和中小型溶蚀孔洞为主。平面上风化壳岩溶体系的有利储层主要分布于在岩溶高地和岩溶斜坡古地貌单元，岩溶高地以垂直渗流带为主，后期充填程度较高，储层物性较差；岩溶斜坡纵向分带明显，垂直渗流带和水平潜流带发育，岩溶最发育且保留程度最高，发育大中型溶蚀孔洞。

(3)台地相发育的颗粒灰岩、加里东中期—海西早期构造运动导致的地层长期暴露剥蚀、断裂活动和裂缝发育，以及有利的岩溶古地貌影响玉北地区奥陶系风化壳储层的形成。古构造条件是决定玉北地区奥陶系碳酸盐岩地层抬升、剥蚀并使它遭受岩溶作用的主导因素。岩溶作用的发育与断裂关系密切，大中孔洞较为集中地发育在东部断裂带上。东部断裂带鹰山组溶洞的发育位置和裂缝相互伴生，在充填作用后保留下来的溶蚀孔洞缝可作为有利的储集空间，是油气勘探开发的首选目标。

[1]王大纯,张人权.水文地质学基础[M].北京:地质出版社,1986.

Wang Dachun, Zhang Renquan. General hydrogeology [M]. Beijing: Geology Publishing House, 1986.

[2]Wayne M A. Geology of carbonate reservoirs [M]. New Jersey: John Wiley and Sons, Inc., Hoboken, 2007:176-199.

[3]张宝民,刘静江.中国岩溶储集层分类与特征及相关的理论问题[J].石油勘探与开发,2009,36(1):12-29.

Zhang Baomin, Liu Jingjiang. Classification and characteristics of karst reservoirs in China and related theories [J]. Petroleum Exploration and Development, 2009,36(1):12-29.

[4]师政,邱隆伟,田琨,等.南堡凹陷下古生界表生岩溶特征及识别[J].东北石油大学学报,2015,39(3):32-40.

Shi Zheng, Qiu Longwei, Tian Kun, et al. Carbonate supergene karstification features and identification of the lower Paleozoic in Nanpu sag [J]. Journal of Northeast Petroleum University, 2015,39(3):32-40.

[5]倪新锋,张丽娟,沈安江,等.塔北地区奥陶系碳酸盐岩古岩溶类型、期次及叠合关系[J].中国地质,2009,36(6):1312-1321.

Ni Xinfeng, Zhang Lijuan, Shen Anjiang, et al. Paleo-karstification types, karstification periods and superimposition relationship of Ordovician carbonates in northern Tarim basin [J]. Geology in China, 2009,36(6):1312-1321.

[6]李辉,李国蓉,罗韵,等.塔河地区奥陶系碳酸盐岩储层深部热液特征分析[J].东北石油大学学报,2014,38(6):12-21.

Li Hui, Li Guorong, Luo Yun, et al. Analysis of characteristics of deep hydrothermal fluids in Ordovician carbonate reservoir in Tahe area [J]. Journal of Northeast Petroleum University, 2014,38(6):12-21.

[7]王振宇,李凌,谭秀成,等.塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶类型识别[J].西南石油大学学报:自然科学版,2008,30(5):11-16.

Wang Zhenyu, Li Ling, Tan Xiucheng, et al. Types and recognizable indicators of Ordovician carbonate rock karstification in Tarim basin [J]. Journal of Southwest Petroleum University: Edition of Natural Science, 2008,30(5):11-16.

[8]顾家裕,张兴阳,方辉.塔里木盆地下古生界深埋风化壳岩溶油储特征及成因分析[J].地质学报,2002,76(4):453.

Gu Jiayu, Zhang Xingyang, Fang Hui. Deep weathering crust karst reservoir characteristics and origin analysis of the lower Palaeozoic erathem in Tarim basin [J]. Acta Geologica Sinica, 2002,76(4):453.

[9]朱光有,张水昌,王欢欢,等.塔里木盆地北部深层风化壳储层的形成与分布[J].岩石学报,2009,25(10):2384-2398.

Zhu Guangyou, Zhang Shuichang, Wang Huanhuan, et al. The formation and distribution of deep weathering crust in north Tarim basin [J]. Acta Petrologica Sinica, 2009,25(10):2384-2398.

[10]陈景山,李忠,王振宇,等.塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩古岩溶作用与储层分布[J].沉积学报,2007,25(6):858-868.

Chen Jingshan, Li Zhong, Wang Zhenyu, et al. Paleokarstification and reservoir distribution of Ordovician carbonates in Tarim basin [J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2007,25(6):858-868.

[11]康玉柱.中国海相油气田勘探实例之四——塔里木盆地塔河油田的发现与勘探[J].海相油气地质,2005,10(4):31-38.

Kang Yuzhu. Cases of discovery and exploration of marine fields in China(Part 4): Tahe oilfield in Tarim basin [J]. Marine Origin Petoleum Geology, 2005,10(4):31-38.

[12]罗平,张静,刘伟,等.中国海相碳酸盐岩油气储层基本特征[J].地学前缘,2008,15(1):36-50.

Luo Ping, Zhang Jing, Liu Wei, et al. Characteristics of marine carbonate hydrocarbon reservoirs in China [J]. Earth Science Frontiers, 2008,15(1):36-50.

[13]周永昌,王新维,杨国龙.塔里木盆地阿克库勒地区奥陶系碳酸盐岩成藏条件及勘探前景[J].石油与天然气地质,2000,21(2):104-109.

Zhou Yongchang, Wang Xinwei, Yang Guolong. Oil and gas pool forming condition and exploration prospects of Ordovician carbonate rocks in akekule region, Tarim basin [J]. Oil & Gas Geology, 2000,21(2):104-109.

[14]程飞,韩杰,韩开飞,等.塔里木盆地轮古油田奥陶系储层特征及主控因素[J].东北石油大学学报,2015,39(3):15-24.

Cheng Fei, Han Jie, Han Kaifei, et al. Characteristics and main controlling factors of the Ordovician carbonate rock reservoirs in Lungu oilfield, Tarim basin [J]. Journal of Northeast Petroleum University, 2015,39(3):15-24.

[15]何碧竹,焦存礼,贾斌峰,等.塔里木盆地塔中西部地区奥陶系岩溶作用及对油气储层的制约[J].地球学报,2009,30(3):395-403.

He Bizhu, Jiao Cunli, Jia Binfeng, et al. Karstification of Ordovician strata in western Tazhong area of Tarim basin, Xijiang [J]. Acta Geoscientica Sinica, 2009,30(3):395-403.

[16]袁晓宇.玉北地区鹰山组岩溶型储层地质—地震综合预测技术及应用[D].成都:成都理工大学,2013.

Yuan Xiaoyu. Technique and application of geology-seismic reservoir prediction of karst reservoir in Yubei area [D]. Chengdu: Chengdu Univerisity of Technology, 2013.

[17]贾承造.中国塔里木盆地构造特征与油气[M].北京:石油工业出版社,1997.

Jia Chengzao. Tectonic Characteristic and petroleum of Tarim basin in China [M]. Beijing: Petroleum Industry Publishing House, 1997.

[18]朱井泉,吴仕强,王国学,等.塔里木盆地寒武—奥陶系主要白云岩类型及孔隙发育特征[J].地学前缘,2008,15(2):67-79.

Zhu Jingquan, Wu Shiqiang, Wang Guoxue, et al. Types and porosity characteristics of the Cambrian-Ordovician dolostones in Tarim basin [J]. Earth Science Frontiers, 2008,15(2):67-79.

[19]张仲培,刘士林,杨子玉,等.塔里木盆地麦盖提斜坡构造演化及油气地质意义[J].石油与天然气地质,2011,32(6):909-919.

Zhang Zhongpei, Liu Shilin, Yang Ziyu, et al. Tectonic evolution and its petroleum geological significances of the Maigaiti slop, Tarim basin [J]. Oil & Gas Geology, 2011,32(6):909-919.

[20]斯尚华,陈红汉,谭先锋,等.塔里木盆地麦盖提斜坡玉北地区奥陶系油气输导体系与成藏期[J].地球科学:中国地质大学学报,2013,38(6):1271-1280.

Si Shanghua, Chen Honghan, Tan Xianfeng, et al. Hydrocarbon accumulation period and its carrier systems in Ordovician reservoir of Yubei area-Markit slope Tarim basin [J]. Earth Science: Journal of China University of Geosciences, 2013,38(6):1271-1280.

[21]裴承河.玉北1井区奥陶系油藏开发地质特征研究[D].成都:成都理工大学,2014.

Pei Chenghe. Study on development geology characteristics of ordovician reservoir in well Yubei1 area, Tarim basin [D]. Chengdu: Chengdu Univerisity of Technology, 2014.

[22]张年春,黄思静,崔海峰,等.塔里木盆地麦盖提斜坡西段奥陶系古潜山储层研究[J].成都理工大学学报:自然科学版,2011,38(2):169-174.

Zhang Nianchun, Huang Sijing, Cui Haifeng, et al. Research on seismic features of Ordovician pale-buried hill of the westsection of Maigaiti slope [J]. Journal of Chengdu University of Technology: Edition of Natural Science, 2011,38(2):169-174.

[23]崔海峰,卫平生,张年春,等.麦盖提斜坡西段奥陶系岩溶储层分布特征及勘探意义[J].中国石油勘探,2010,15(6):34-39.

Cui Haifeng, Wei Pingsheng, Zhang Nianchun, et al. Distribution characteristics and exploration significance of Ordovician karst reservoir in western Maigaiti slope [J]. China Petroleum Exploration, 2010,15(6):34-39.

[24]乔桂林,钱一雄,曹自成,等.塔里木盆地玉北地区奥陶系鹰山组储层特征及岩溶模式[J].石油实验地质,2014,36(4):416-421.

Qiao Guilin, Qian Yixiong, Cao Zicheng, et al. Reservoir characteristics and karst model of Ordovician Yingshan formation in Yubei area, Tarim basin [J]. Petroleum Geology and Experiment, 2014,36(4):416-421.

[25]周新源,杨海军,李勇,等.中国海相油气田勘探实例之七——塔里木盆地和田河气田的勘探与发现[J].海相油气地质,2006,11(3):55-62.

Zhou Xinyuan, Yang Haijun, Li Yong, et al. Cases of discovery and exploration of marine fields in China(Part 7): Hotanhe gas field in Tarim basin [J]. Marine Origin Petroleum Geology, 2006,11(3):55-62.

[26]杜永明,余腾孝,郝建龙,等.塔里木盆地玉北地区断裂特征及控制作用[J].断块油气田,2013,20(2):170-174.

Du Yongming, Yu Tengxiao, Hao Jianlong, et al. Fracture characteristics and control action on hydrocarbon accumulation Yubei area of Tarim basin [J]. Fault-Block Oil & Gas Field, 2013,20(2):170-174.

[27]丁文龙,漆立新,云露,等.塔里木盆地巴楚—麦盖提地区古构造演化及其对奥陶系储层发育的控制作用[J].岩石学报,2012,28(8):2542-2556.

Ding Wenlong, Qi Lixin, Yun Lu,et al. The tectonic evolution and its controlling effects on the development of ordovician reservoir in Bachu-Markit Tarim basin [J]. Acta Petrologica Sinica, 2012,28(8):2542-2556.

[28]张亚美,黄文辉,丁文龙,等.塔里木盆地玉北地区奥陶系碳酸盐岩成岩演化[J].地质科技情报,2014,33(5):34-42.

Zhang Yamei, Huang Wenhui, Ding Wenlong, et al. Diagenetic evolution of Ordovician carbonate rocks in Yubei area, Tarim basin [J]. Geological Science and Technology Information, 2014,33(5):34-42.

[29]杜金虎,王招明,李启明,等.塔里木盆地寒武—奥陶系碳酸盐油气勘探[M].北京:石油工业出版社,2010.

Du Jinhu, Wang Zhaoming, Li Qiming, et al. Cambrian-Ordovician carbonate on petroleum exploration in Tarim basin [M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2010.

[30]孙玉善,韩杰,张丽娟,等.塔里木盆地塔中地区上奥陶统礁滩体基质次生孔隙成因——以塔中62井区为例[J].石油勘探与开发,2007,34(5):541-547.

Sun Yushan, Han Jie, Zhang Lijuan, et al. Genesis of reef flat body matrix secondary pores in upper Ordovician in central area of Tarim basin: A case from well 62 field of central Tarim [J]. Petroleum Exploration and Development, 2007,34(5):541-547.

[31]Loucks R G, Mescher P K, McMechan G A. Three-dimensional architecture of a coalesced, collapsed-paleocave system in the lower Ordovician ellenburger group, central Texas [J]. AAPG Bulletin, 2004,88(5):545-564.

[32]孙崇浩,于红枫,王怀盛,等.塔里木盆地塔中地区奥陶系鹰山组碳酸盐岩孔洞发育规律研究[J].天然气地球科学,2012,23(2):230-236.

Sun Chonghao, Yu Hongfeng, Wang Huaisheng, et al. Vugular formation of carbonates in Ordovician Yingshan reservoir in Tazhong northern slope of Tarim basin [J]. Natural Gas Geoscience, 2012,23(2):230-236.

[33]苏劲,张水昌,杨海军,等.断裂系统对碳酸盐岩有效储层的控制及其成藏规律[J].石油学报,2010,31(2):196-203.

Su Jin, Zhang Shuichang, Yang Haijun, et al. Control of fault system to formation of effective carbonate reservoir and the rules of petroleum accumulation [J]. Acta Petrolei Sinica, 2010,31(2):196-203.

[34]刘善华.川中地区乐山—龙女寺古隆起奥陶系沉积、储层特征研究[D].成都:西南石油大学,2006.

Liu Shanhua. The research on ordovician sedimentology and reservoir property of Leshan-Longnvsi paleo-uplift in centre Sichuan area [D]. Chengdu: Southwest Petroleum University, 2006.

[35]纪友亮,陈丽华,强涂.油气储层地质学[M].北京:中国石油大学出版社,2009.

Ji Youliang, Chen Lihua, Qiang Tu. Petroleum Reservoir Geology [M]. Beijing: China University of Petroleum Publishing House, 2009.

[36]游声刚.塔里木盆地玉北地区古构造演化对奥陶系岩溶储层的控制作用[D].北京:中国地质大学(北京),2013.

You Shenggang. Controlling effect of paleotectonic evolution on Ordovician karst reservoir in Yubei area of Tarim basin [D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing), 2013.

[37]于炳松,林畅松,樊太亮.塔里木盆地寒武纪—奥陶纪区域地球动力学转换的沉积作用响应及其储集层地质意义[J].地学前缘,2011,18(3):221-232.

Yu Bingsong, Lin Changsong, Fan Tailiang. Sedimentary response to geodynamic reversion in Tarim basin during Cambrian and Ordovician and its significance to reservoir development [J]. Earth Science Frontiers, 2011,18(3):221-232.

[38]李映涛.麦盖提斜坡玉北地区中下奥陶统碳酸盐岩储集体特征及主控因素研究[D].成都:成都理工大学,2013.

Li Yingtao. Research on reservoir characterization and key controlling factors of middle-lower Ordovician carbonate reservoir in Yubei of Maigaiti slope [D].Chengdu: Chengdu Uneiversity of Technology, 2013.

[39]王雪莲,王长陆,陈振林,等.鄂尔多斯盆地奥陶系风化壳岩溶储层研究[J].特种油气藏,2005,12(3):32-35.

Wang Xuelian, Wang Changlu, Chen Zhenlin, et al. Study of Ordovician weathering crust karst reservoirs in Ordos basin [J]. Special Oil and Gas Reservoir, 2005,12(3):32-35.

2015-10-26；编辑：刘丽丽

国家科技重大专项(2011ZX05009-002-203)；中国石化西北油田分公司勘探开发研究院协作项目(KY2011-S-070)

牛君(1986-)，女，博士研究生，主要从事碳酸盐岩储层地质学方面的研究。

黄文辉，E-mail: huangwh@cugb.edu.cn

10.3969/j.issn.2095-4107.2016.01.001

TE122.2

A

2095-4107(2016)01-0001-13