白云凹陷珠江组砂岩储层特征研究

李弛　代静静

摘 要： 以普通薄片、铸体薄片镜下观察与定量统计为基础，结合扫描电镜照片特征，确定珠江组砂岩岩石学特征及主要成岩作用特征。珠江组砂岩以长石岩屑质石英砂岩为主，孔隙度主要在14.0%～26.0%之间，渗透率主要在10mD～1000mD之间，孔隙类型以次生溶孔为主。珠江组砂岩压实强度中等且溶蚀作用较强，使得砂岩中的孔隙、喉道相对粗大，连通性较好。部分层段发育的碳酸盐胶结物抵御了压实作用，为后期次生溶孔的发育创造了条件，高岭石、伊/蒙混层等粘土矿物中富含的微孔隙，有利于天然气的聚集。

关键词： 白云凹陷； 成岩作用； 珠江组

已有的勘探实践表明，深水海域蕴藏丰富的油气资源[1]。在国际深水油气勘探不断取得重大突破的今天，我国深水海域油气资源前景是一个迫切需要探索的重要问题。位于中国南海北部的珠江口盆地白云凹陷是我国目前深水研究的重要区域。

1. 区域地质背景

白云凹陷位于中国南海北部珠江口盆地陆坡深水区，是珠江口盆地内深水区面积最大、沉积最厚的新生代巨型凹陷，新生界厚度超过11000m，水深200m～3000m，面积超过12000km2[2]。新生代以来，珠江口盆地的形成演化可分为伸展裂陷、裂后沉降拗陷、断块升降等阶段[3]，期间经历了珠琼运动一幕、珠琼运动二幕、南海运动、白云运动、东沙运动等多期构造运动，盆地整体处于拉张构造背景[4， 5]。

2. 岩石学特征

2.1 砂岩类型及骨架矿物特征

对研究区66个砂岩铸体薄片进行显微镜下定量统计，发现白云凹陷珠江组砂岩主要以长石岩屑质石英砂岩为主，部分为长石质石英砂岩、岩屑质石英砂岩、岩屑质长石砂岩、长石质岩屑砂岩（图1）。其中石英含量在20.0%～62.0%之间，平均48.1%，长石含量在2.0%～23.0%，平均11.0%，岩屑含量在1.5%～26.0%，平均10.1%。骨架矿物含量总体变化较大，表现出较强的非均质性。

2.2 孔隙结构与物性特征

对研究区珠江组砂岩铸体薄片进行图像孔隙结构分析研究。结果显示，珠江组砂岩的孔隙较大、喉道较宽，孔喉间连通性较好，孔隙分选性较好。珠江组砂岩的各类孔隙较发育。实测孔隙度、渗透率统计结果表明，珠江组砂岩的孔隙度主要在14.0%～26.0%之间，渗透率主要在10mD～1000mD之间（图2）。铸体薄片镜下统计结果表明，珠江组砂岩的面孔率在0～28.0%之间，平均8.5%。珠江组砂岩孔隙类型以次生溶孔为主（占面孔率的80%以上），原生孔隙次之（占14%～15%）。

3. 主要成岩作用特征

主要通过常规薄片、铸体薄片显微镜下观察，结合扫描电镜等研究手段，对研究区珠江组砂岩的成岩作用类型、成岩演化序列及其差异进行了系统研究。

3.1 压实作用

研究区珠江组砂岩压实作用较弱—中等，颗粒之间呈点—线接触。仅局部层段压实作用较强，呈粒间线—凹凸接触，并且塑性岩屑（云母、泥岩岩屑、千枚岩岩屑等）发生塑性变形呈假杂基化。

3.2 胶结作用

珠江组砂岩中胶结物种类丰富，以碳酸盐（平均9.77%；包括方解石、铁方解石、白云石、铁白云石及少量菱铁矿）、高岭石（平均3.71%）胶结为主，多为孔隙式胶结，局部层段呈连晶式胶结，少量伊/蒙混层（平均1.31%）、石英次生加大（平均1.03%）与黄铁矿（平均0.81%）。硬石膏、绿泥石仅见于个别井段，泥质与细粉砂质杂基含量平均4.6%。

3.3 溶蚀作用

珠江组砂岩溶蚀作用较强，次生溶蚀孔分布较广（以粒间溶扩孔及粒内溶蚀孔为主，平均含量分别为4.6%和1.4%），主要是长石及岩屑组分发生溶蚀，少部分长石颗粒被完全溶蚀形成铸模孔。部分石英颗粒发生少量溶蚀。胶结物中方解石、铁方解石、铁白云石等也发生少量溶蚀。

4. 结论

（1）珠江组沉积期内，白云凹陷普遍发育深水重力流沉积，砂岩整体物性较好，为优质储层的产生提供了保证。

（2）总体上，珠江组砂岩压实强度中等且溶蚀作用较强，使得砂岩中的孔隙、喉道相对粗大，连通性较好。部分层段发育的碳酸盐胶结物抵御了压实作用，为后期次生溶孔的发育创造了条件，高岭石、伊/蒙混层等粘土矿物中富含的微孔隙，有利于天然气的聚集。

参考文献：

[1] 张功成， 米立军， 屈红军， 等. 全球深水盆地群分布格局与油气特征[J]. 石油学报， 2011（03）：369-378.

[2] 张功成， 杨海長， 陈莹， 等. 白云凹陷——珠江口盆地深水区一个巨大的富生气凹陷[J]. 天然气工业， 2014（11）：11-25.

[3] 陈维涛， 杜家元， 龙更生， 等. 珠江口盆地海相层序地层发育的控制因素分析[J]. 沉积学报， 2012，30（1）：73-83.

[4] Morley C K. Major unconformities/termination of extension events and associated surfaces in the South China Seas： Review and implications for tectonic development[J]. Journal of Asian Earth Sciences， 2016，120：62-86.

[5] 庞雄， 陈长民， 邵磊， 等. 白云运动：南海北部渐新统—中新统重大地质事件及其意义[J]. 地质论评， 2007（02）：145-151.