準(zhǔn)噶爾盆地烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)致密油儲(chǔ)層特征

潘曉添，鄭榮才，文華國，祁利祺，鄭 澤，李 云

（1.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（成都理工大學(xué)），成都610059；2.中國石油新疆油田公司 實(shí)驗(yàn)檢測研究院，新疆 克拉瑪依834000；3.中國石化東北油氣分公司 松南采氣廠，吉林130000）

當(dāng)前，致密儲(chǔ)層（致密油）的油氣地質(zhì)意義已越來越受到國內(nèi)外石油工業(yè)界的重視，逐漸成為非常規(guī)油氣勘探領(lǐng)域的新熱點(diǎn)[1－6]。準(zhǔn)噶爾盆地烏爾禾地區(qū)下二疊統(tǒng)風(fēng)城組云質(zhì)致密儲(chǔ)層就是此類非常規(guī)油藏的典型代表，具備巨大的勘探潛力和開發(fā)前景。與此同時(shí)，也面臨著勘探風(fēng)險(xiǎn)大的突出難點(diǎn)，制約著風(fēng)城組致密油藏的開發(fā)效益。

本文以巖心觀察、巖石薄片鑒定、掃描電鏡、X射線衍射和物性分析等測試方法和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過儲(chǔ)層巖石學(xué)特征、儲(chǔ)集空間類型和物性特征，對準(zhǔn)噶爾盆地烏爾禾地區(qū)下二疊統(tǒng)風(fēng)城組云質(zhì)巖致密儲(chǔ)層成因及控制因素進(jìn)行研究，旨在為提高致密油藏的勘探開發(fā)效果提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地在早、中二疊世處于前陸盆地構(gòu)造－沉積演化階段[7－10]，早二疊世火山活動(dòng)強(qiáng)烈，主體發(fā)育火山巖、火山碎屑巖和碎屑巖，先后接受了半深湖－深湖相的下二疊統(tǒng)佳木河組和風(fēng)城組沉積；至中二疊世晚期火山活動(dòng)逐漸停息，以沉積沖積扇、扇三角洲和湖泊相的中二疊統(tǒng)夏子街組和下烏爾禾組為主[11，12]。烏爾禾油田位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣烏夏斷裂帶的烏爾禾構(gòu)造帶（圖1），平面上可劃分為斷裂帶和斜坡區(qū)2個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，儲(chǔ)層主要為風(fēng)城組的湖相云化巖類。該油田由于構(gòu)造活動(dòng)頻繁，深層斷裂發(fā)育，特別是沿?cái)嗔褞@主體斷裂衍生了許多與主斷裂平行或斜交的次級(jí)斷層，構(gòu)成一系列斷階，為油氣運(yùn)移和遮擋提供了有利條件[13，14]。同時(shí)，與斷裂伴生的構(gòu)造裂縫對儲(chǔ)層物性改善較大，于致密的云質(zhì)巖中產(chǎn)生相對物性較好的儲(chǔ)層，因此，裂縫發(fā)育區(qū)也是風(fēng)城組云質(zhì)巖致密儲(chǔ)層的主要分布區(qū)[15]。

圖1 準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造及地理位置圖Fig.1 The structure and location of Junggar Basin

烏爾禾地區(qū)下二疊統(tǒng)風(fēng)城組自下而上可劃分為巖性組合和沉積環(huán)境略有差異的3個(gè)段，其中：風(fēng)一段（P1f1）主要為深灰色凝灰?guī)r、云化泥巖和泥質(zhì)白云巖?。袑訝罨咏M合，屬于半深湖相沉積；風(fēng)二段（P1f2）為深灰－灰黑色泥質(zhì)白云巖與云化泥巖薄互層組合，屬于水體加深的深湖相沉積；風(fēng)三段（P1f3）由深灰色泥質(zhì)白云巖與云化泥巖互層組合，向上過渡到深灰色砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和云化粉砂巖互層組合，巖性由細(xì)變粗，凝灰質(zhì)和白云質(zhì)組分逐漸減少而粉砂含量增多，屬于半深湖－前扇三角洲－扇三角洲前緣相沉積（圖2）。

2 儲(chǔ)層特征

2.1 儲(chǔ)層巖石學(xué)特征

風(fēng)城組半深湖－深湖相沉積可劃分為白云巖、云化巖、粉砂巖、凝灰?guī)r和鹽巖等5種主要的巖石類型，各巖類都具有不同程度的含油氣性。

2.1.1 白云巖類

白云石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＞50%，但很少有達(dá)到90%以上的，成分不純，往往含有較多凝灰質(zhì)或粉砂質(zhì)非碳酸鹽礦物，巖石類型主要有泥晶白云巖、粉晶白云巖、泥質(zhì)白云巖、粉砂質(zhì)白云巖、凝灰質(zhì)白云巖和膏質(zhì)白云巖等（圖3－A），各類型對儲(chǔ)層發(fā)育較為有利。

2.1.2 云化巖類

大多含有10%～50%的白云石，平均為18.8%，巖性主要為粒度很細(xì)的云化凝灰?guī)r（含云凝灰?guī)r、云質(zhì)凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)云巖）、云化泥巖、云化粉砂巖等，以云化凝灰?guī)r最為普遍（圖3－B）。由于大多數(shù)巖石中白云石為非主礦物成分，且主要以成巖期熱液交代硅酸鹽形成的次生白云石為主，屬交代白云石化成因，因此，本文將此類巖石統(tǒng)稱為云化巖，為一類對儲(chǔ)層發(fā)育最有利的巖性。

通過風(fēng)城組各取心井段的巖性統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)無論是斷裂帶還是斜坡區(qū)，云化巖主要發(fā)育在風(fēng)二段和風(fēng)三段，風(fēng)一段僅局部發(fā)育。鑒于沿?cái)嗔褞Оl(fā)育的云化巖的脆度較大，受后期構(gòu)造斷裂影響更易破裂和被溶蝕而有利于孔隙－裂縫型儲(chǔ)層發(fā)育。斜坡區(qū)云化巖的垂向分布與富含有機(jī)質(zhì)的深湖相泥巖相間發(fā)育，二者厚度呈正相關(guān)性，可共同構(gòu)成大套源、儲(chǔ)共生的“致密油”發(fā)育段[2，3]。從風(fēng)城組各段云化巖厚度平面分布圖上，可看出云化巖分布有如下3個(gè)特點(diǎn)：（1）風(fēng)一段云化巖主要分布在工區(qū)東南部斷裂帶，呈長條狀近南北向展布，平均厚度78m；而斜坡區(qū)云化巖幾乎不發(fā)育。（2）風(fēng)二段云化巖主要分布在工區(qū)中部的斜坡區(qū)，呈“胃形”的寬帶狀北東－南西向展布，平均厚度74m。（3）風(fēng)三段云化巖主要分布在西南部斜坡區(qū)，呈不規(guī)則寬條狀展布，平均厚度92m（圖4）。

2.1.3 粉砂巖類

風(fēng)城組常見的粉砂巖為泥質(zhì)粉砂巖、云質(zhì)粉砂巖和凝灰質(zhì)粉砂巖，常與凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)白云巖互層（圖3－C），對儲(chǔ)層發(fā)育較為有利。

2.1.4 凝灰?guī)r類

常見者為含云凝灰?guī)r和粉砂質(zhì)凝灰?guī)r，通常呈灰色，巖性致密，常夾有紋層狀分布的硅質(zhì)、粉砂質(zhì)或泥質(zhì)條帶，具微細(xì)水平層理、沙紋層理，裂縫發(fā)育，且大部分被白云石、方解石和硅質(zhì)充填（圖3－B）。含脆性礦物的凝灰?guī)r對儲(chǔ)層發(fā)育也較為有利。

2.1.5 鹽巖類

圖2 烏爾禾地區(qū)風(fēng)南4井風(fēng)城組沉積相柱狀圖Fig.2 The sedimentary facies histogram of Fengcheng Formation in the Urho area

風(fēng)城組中的鹽類礦物類型豐富而獨(dú)特，常見的鹽類礦物以硅硼鈉石（Na[BSi3O8]）和碳酸鈉鈣石 （Na2CO3·2CaCO3）最為典型[16，17]；但純的硅硼鈉石巖和碳酸鈉鈣石巖僅局部發(fā)育，更常見的是鹽類礦物以集合體形態(tài)賦存于云化凝灰?guī)r中。其中硅硼鈉石主要以條帶狀和透鏡狀形式產(chǎn)出，碳酸鈉鈣石主要呈板條狀斑晶產(chǎn)出（圖3－D，E，F(xiàn)）。含此2種鹽類礦物的巖石對儲(chǔ)層發(fā)育都較為有利。

2.2 儲(chǔ)集空間類型和特征

2.2.1 孔隙類型

包括原生孔、晶間孔和次生溶孔。原生孔隙發(fā)育較少，主要是安山巖中發(fā)育的氣孔，孔隙連通性差。晶間孔的孔徑一般不超過幾微米，自生礦物中較常見，對改善儲(chǔ)層有一定的貢獻(xiàn)，但很有限。最有利儲(chǔ)層發(fā)育的孔隙類型以次生溶孔為主，主要由白云石、方解石、長石、硅硼鈉石等礦物遭受溶蝕形成，孔徑大小不一（圖3－G，H，I），主要發(fā)育于斜坡區(qū)。

2.2.2 裂縫

研究區(qū)內(nèi)風(fēng)城組裂縫極為發(fā)育，可分為2種成因類型：一種由成巖壓實(shí)作用形成，分布雜亂，全充填，對儲(chǔ)層基本無貢獻(xiàn)；另一種為構(gòu)造破裂縫，有斜交縫、網(wǎng)狀縫和直立縫，密度一般為3～10條／m，縫寬0.2～10mm，縫長5～120cm。裂縫中次生礦物充填物較少、開啟程度較高，可有效提高儲(chǔ)層的滲透率，對儲(chǔ)層發(fā)育有利（圖3－J，K，L）。此類裂縫受構(gòu)造活動(dòng)影響強(qiáng)烈，具有主斷裂位置兩側(cè)裂縫發(fā)育程度高，而遠(yuǎn)離斷裂位置裂縫數(shù)量和發(fā)育規(guī)模均減小的分布特點(diǎn)。據(jù)已有試井資料，幾乎90%的油井處在主斷裂帶位置兩側(cè)的附近。

圖3 風(fēng)城組主要儲(chǔ)集巖特征和儲(chǔ)集空間類型Fig.3 Reservoir rocks characteristics and reservoir interspace types of Fengcheng Formation

通過對烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組各類儲(chǔ)集巖非定向樣品聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)城組儲(chǔ)層構(gòu)造裂縫有3個(gè)主要發(fā)育期，其中對應(yīng)③Kaiser效應(yīng)點(diǎn)的構(gòu)造裂縫可能為印支運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，對應(yīng)②Kaiser效應(yīng)點(diǎn)的構(gòu)造裂縫可能為燕山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，對應(yīng)①Kaiser效應(yīng)點(diǎn)的構(gòu)造裂縫可能為喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物（圖5）。綜合考慮，認(rèn)為印支運(yùn)動(dòng)和燕山運(yùn)動(dòng)對裂縫的形成起決定性作用。

2.3 孔隙結(jié)構(gòu)特征

壓汞數(shù)據(jù)表明研究區(qū)各類儲(chǔ)層基質(zhì)巖的孔隙結(jié)構(gòu)都較差（表1），毛管壓力曲線呈細(xì)歪度，喉道半徑較細(xì)小，普遍＜1μm，分選系數(shù)＜3，孔喉分布均勻度為中等到差，對應(yīng)儲(chǔ)層的滲透率普遍很低，大部分為＜0.1×10－3μm2。

圖4 烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組各巖性段云化巖厚度平面分布圖Fig.4 The plans of the thickness of dolomitized stone in every section of Fengcheng Formation in the Urho area

圖5 風(fēng)城組各類儲(chǔ)集巖非定向樣品聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)AE曲線圖Fig.5 The AE plot of acoustic emission experiment for omnidirectional samples from different reservoir rocks of Fengcheng Formation

表1 風(fēng)城組儲(chǔ)集巖孔隙結(jié)構(gòu)Table1 Pore textures of the reservoir rocks from Fengcheng Formation

2.4 儲(chǔ)層物性特征

2.4.1 不同巖石類型的儲(chǔ)層物性特征

圖6 風(fēng)城組不同儲(chǔ)集巖孔隙度和滲透率分布直方圖Fig.6 Distribution histogram of porosity and permeability of the different reservoir rocks from Fengcheng Formation

風(fēng)城組儲(chǔ)層類型可劃分為粉砂巖類、云化巖類、含脆性礦物的凝灰?guī)r類和鹽巖類4大類型。通過對近300件不同巖類樣品的孔、滲數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（圖6），結(jié)果顯示：粉砂巖類儲(chǔ)層平均孔隙度和滲透率分別為4.4%，2.63×10－3μm2；云化巖類儲(chǔ)層平均孔隙度和滲透率分別為3.46%，4.71×10－3μm2；凝灰?guī)r類儲(chǔ)層平均孔隙度和滲透率分別為3.95%和1.03×10－3μm2；鹽巖類儲(chǔ)層平均孔隙度和滲透率分別為 4.55%，3.40×10－3μm2。其中以云化巖類和粉砂巖類儲(chǔ)層物性相對較好，但從總體上看，4個(gè)不同巖類的儲(chǔ)層孔隙度和滲透率都較低，都屬于典型的低孔、低滲型致密儲(chǔ)層[2，3]。

2.4.2 不同構(gòu)造區(qū)塊的儲(chǔ)層物性特征

研究區(qū)按次級(jí)構(gòu)造單元的分布位置，可進(jìn)一步劃分為斷裂帶和斜坡區(qū)2個(gè)區(qū)塊。對此2個(gè)區(qū)塊巖石實(shí)測孔隙度統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明：位于斷裂帶上的樣品近50%實(shí)測孔隙度＞4%，50%以上實(shí)測滲透率＞0.1×10－3μm2（圖7－A，B），大部分屬于低孔低滲型儲(chǔ)層；而位于斜坡區(qū)的樣品50%以上實(shí)測孔隙度＜2%，70%以上實(shí)測滲透率＜0.1×10－3μm2（圖7－C，D），大部分屬于超低孔超低滲型儲(chǔ)層。通過對比得知，發(fā)育于斷裂帶上的儲(chǔ)層孔、滲性明顯好于斜坡區(qū)儲(chǔ)層。

2.4.3 不同構(gòu)造區(qū)塊的儲(chǔ)層類型差異

根據(jù)巖心觀察結(jié)果、鑄體薄片及掃描電鏡等分析化驗(yàn)成果，結(jié)合孔滲相關(guān)性分析，對2個(gè)區(qū)塊儲(chǔ)層類型分別進(jìn)行研究，結(jié)果表明：斷裂帶儲(chǔ)層孔－滲相關(guān)性較差（圖8－A），反映裂縫對改善儲(chǔ)層的孔、滲性，特別是滲透性有重要貢獻(xiàn)，以發(fā)育孔隙－裂縫型儲(chǔ)層為主；斜坡區(qū)儲(chǔ)層孔－滲相關(guān)性較斷裂帶相對較好，但總體仍較差（圖8－B），反映裂縫對改善儲(chǔ)層的孔、滲性仍有貢獻(xiàn)，以發(fā)育裂縫－孔隙型儲(chǔ)層為主。

3 儲(chǔ)層控制因素分析

根據(jù)巖心觀察、薄片鑒定、物性統(tǒng)計(jì)和其他分析資料，表明烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組云質(zhì)致密儲(chǔ)層的發(fā)育無疑受到沉積相、巖性、成巖作用、裂縫（構(gòu)造作用）及異常高壓的影響與控制?；疽?guī)律為：沉積相、巖性和異常高壓決定了儲(chǔ)層的分布、類型和發(fā)育規(guī)模；破壞性成巖作用，如充填、膠結(jié)和壓實(shí)、壓溶對儲(chǔ)層有一定程度的破壞作用；而建設(shè)性成巖作用，如溶蝕、破裂作用有效地改善了儲(chǔ)層的儲(chǔ)滲能力[18]。

圖7 烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組孔滲分布直方圖Fig.7 The distribution histogram of porosity and permeability of Fengcheng Formation reservoirs in the Urho area

圖8 風(fēng)城組儲(chǔ)層孔隙度和滲透率關(guān)系Fig.8 Relationship between the porosity and permeability of Fengcheng Formation reservoirs

3.1 沉積相和巖性對儲(chǔ)層發(fā)育的控制

烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組沉積相類型可以劃分為扇三角洲相和陸緣近海湖相，風(fēng)城組儲(chǔ)層主體發(fā)育于陸緣近海湖相內(nèi)半深湖－深湖亞相中的云化巖微相、遠(yuǎn)源濁積砂微相和火山灰流微相中。其中云化巖微相包括有云化泥巖、泥質(zhì)云巖、云化粉砂巖、云化凝灰?guī)r、粉砂質(zhì)云巖、凝灰質(zhì)云巖、含云粉砂巖、含云泥巖等類型，是構(gòu)成研究區(qū)風(fēng)城組儲(chǔ)集巖主要巖石類型。因此，半深湖－深湖亞相的各類云化巖微相都為最有利的儲(chǔ)集微相。

斷裂帶風(fēng)城組云化巖類儲(chǔ)層具有明顯的孔隙－裂縫雙重介質(zhì)特征，孔隙與裂縫的發(fā)育程度與配置關(guān)系對儲(chǔ)層物性影響極大。綜合烏爾禾斷裂帶風(fēng)城組各類巖性的350件樣品物性分析資料（表2），儲(chǔ)集巖孔隙度分布在0.1%～12.52%之間，平均值為3.35%；滲透率變化范圍很大，在0.01×10－3～30.89×10－3μm2之間，平均值為1.31×10－3μm2。斜坡區(qū)風(fēng)城組云化巖類儲(chǔ)層為低孔低滲的裂縫－孔隙型儲(chǔ)層。綜合烏爾禾斜坡區(qū)風(fēng)城組各類巖性的175件樣品物性分析資料（表3），儲(chǔ)集巖孔隙度分布在0.1%～9.28%之間，平均值為3.77%；滲透率變化范圍較大，分布在0.01×10－3～23.28×10－3μm2之間，平均值為1.14×10－3μm2：屬于典型的致密油儲(chǔ)層。

表2 烏爾禾斷裂帶地區(qū)巖性與物性關(guān)系Table2 Relationship between lithology and petrophysics of the fracture belt of FengchengFormation

表3 烏爾禾斜坡區(qū)巖性與物性關(guān)系Table3 Relationship between lithology and petrophysics of the slope belt of FengchengFormation

3.2 成巖作用對儲(chǔ)層發(fā)育的控制

烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組巖石的成巖作用類型較多，包括脫?；饔?、壓實(shí)和壓溶作用、充填作用、膠結(jié)作用、交代作用、重結(jié)晶作用、白云化作用、破裂作用、溶蝕作用、黃鐵礦化作用、硬石膏化作用、硅化作用和溶解作用。以下僅討論與儲(chǔ)層發(fā)育密切相關(guān)的2種主要成巖作用方式。

3.2.1 破壞性成巖作用

a.壓實(shí)和壓溶作用。對儲(chǔ)層發(fā)育起破壞作用的成巖作用類型較多，但以壓實(shí)和壓溶作用的破壞性最大。隨著壓實(shí)程度的增加，顆粒接觸關(guān)系由以點(diǎn)接觸為主逐漸變?yōu)橐跃€接觸、凹凸接觸為主，直至局部出現(xiàn)壓溶現(xiàn)象。壓實(shí)作用的中后期，往往導(dǎo)致巖石和碎屑顆粒破裂而形成壓裂縫，但這類成巖壓裂縫往往容易被次生方解石脈或硅硼鈉石等鹽類礦物充填膠結(jié)。壓實(shí)作用從沉積物堆積開始，持續(xù)到晚成巖階段，貫穿了整個(gè)成巖過程；但主要在早成巖階段影響最大，是導(dǎo)致原生粒間孔急劇減少的主要原因。

b.自生礦物充填和膠結(jié)作用。充填和膠結(jié)作用對儲(chǔ)層破壞僅次于壓實(shí)和壓溶作用，主要發(fā)生在中成巖階段。烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組自生礦物類型多樣，常見石英、黃鐵礦、方解石、白云石、石鹽和硅硼鈉石等礦物充填、膠結(jié)孔隙和裂縫，其中以方解石對裂縫和溶縫的充填作用對儲(chǔ)層物性的破壞性較大，極大地減小了孔隙空間。

3.2.2 建設(shè)性成巖作用

a.破裂作用。烏爾禾地區(qū)跨越西北緣斷裂帶和斜坡區(qū)，構(gòu)造變形作用強(qiáng)烈，破裂作用是研究區(qū)特別是斷裂帶風(fēng)城組巖石中最普遍的成巖現(xiàn)象，是對儲(chǔ)層發(fā)育貢獻(xiàn)最大的成巖作用類型之一。破裂作用從早成巖階段B期開始，到晚成巖階段結(jié)束。其中的中成巖階段是破裂作用最為強(qiáng)烈時(shí)期，大量裂縫在這一時(shí)期形成。早期形成的裂縫往往容易被方解石及硅硼鈉石等鹽類礦物充填而閉合，對儲(chǔ)層貢獻(xiàn)不大；而較晚期形成的裂縫多具開放性（圖3－K），對改善儲(chǔ)層的滲透性、溝通流體通道起著重要作用。

b.溶蝕作用。無論是碎屑巖還是碳酸鹽巖儲(chǔ)層，溶蝕是最為普遍的成巖作用類型，對增加儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間、提高孔隙連通性有重要貢獻(xiàn)。烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組的溶蝕作用非常普遍，在早成巖階段和中成巖階段均有發(fā)生，以早成巖階段B期至中成巖階段A期最為強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為硅硼鈉石等鹽類礦物和碳酸鹽礦物的溶蝕形成粒間溶孔、晶間溶孔和鑄?？祝▓D3－I），部分巖石次生溶孔連通或破裂作用形成的裂縫促進(jìn)了溶蝕作用進(jìn)行而形成連通性更好的溶縫，對改善儲(chǔ)層孔、滲性和溝通流體運(yùn)移通道有更大貢獻(xiàn)。

c.重結(jié)晶作用。礦物的重結(jié)晶作用有利于晶間孔的形成，對改善儲(chǔ)層也具有一定的意義。烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組易發(fā)生重結(jié)晶作用的礦物主要為白云石和硅硼鈉石等鹽類礦物。重結(jié)晶作用發(fā)生的時(shí)間為早成巖階段到中成巖階段，主要集中在早成巖階段A期至中成巖階段B期，表現(xiàn)為白云石晶體由泥、微晶重結(jié)晶為粉、細(xì)晶甚至中晶，硅硼鈉石晶體重結(jié)晶為粗大的晶粒（可達(dá)數(shù)毫米，圖3－H），原有的微細(xì)晶間孔也重組為更大的孔喉（圖3－H），對改善儲(chǔ)層物性有一定建設(shè)性作用。

3.3 構(gòu)造作用對儲(chǔ)層的控制

構(gòu)造作用對儲(chǔ)層的控制表現(xiàn)在2個(gè)方面：（1）區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)提供了儲(chǔ)層發(fā)育的基本條件，構(gòu)造裂縫改善了儲(chǔ)層的儲(chǔ)滲性能；（2）斷裂作為地下流體的良好疏導(dǎo)體，為后期酸性介質(zhì)溶蝕作用提供運(yùn)移通道。

烏爾禾地區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣烏夏斷裂帶的烏爾禾構(gòu)造帶，區(qū)域構(gòu)造演化表明，該區(qū)早二疊世處于中－晚海西運(yùn)動(dòng)期，主體斷裂和褶皺活動(dòng)強(qiáng)烈，周緣褶皺成山、推覆體形成，同時(shí)伴隨較廣泛的火山活動(dòng)，奠定了本區(qū)前陸盆地短期伸展火山活動(dòng)階段構(gòu)造格局，構(gòu)造擠壓力方向?yàn)楸蔽飨?。其后的印支和燕山等多期次幕式推覆?gòu)造運(yùn)動(dòng)又不同程度地改造了斷裂分布，影響了儲(chǔ)層儲(chǔ)滲性能。強(qiáng)烈的構(gòu)造作用形成了一系列較大規(guī)模的主斷裂并衍生出很多次生斷裂，控制著油氣的運(yùn)移、富集和分布規(guī)律。在構(gòu)造應(yīng)力的作用下，儲(chǔ)集巖易發(fā)生碎裂、產(chǎn)生裂縫，其中云化巖類因微層理較發(fā)育常易形成層間縫，對儲(chǔ)層物性有較大的改造作用，產(chǎn)生相對優(yōu)質(zhì)的云化巖類儲(chǔ)層。

風(fēng)城組儲(chǔ)層物性與斷裂關(guān)系密切，據(jù)巖心裂縫密度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和孔滲數(shù)據(jù)表明，越靠近斷裂附近有效裂縫密度越高，儲(chǔ)層孔隙度和滲透率也明顯較高，反之亦然（圖9）。

3.4 異常高壓對儲(chǔ)層發(fā)育和成藏的影響

根據(jù)前人研究成果，準(zhǔn)噶爾盆地侏羅系、二疊系和三疊系中均存在異常高壓層[19－22]，引起烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組異常高壓的機(jī)制包括如下幾點(diǎn)：（1）風(fēng)城組細(xì)粒沉積物快速沉積之后，在上覆地層壓力作用下壓實(shí)脫水，隨埋藏深度增加，滲透率迅速降低，成巖壓實(shí)過程中孔隙水的排出受到限制和阻礙，滯留在泥巖等致密巖中，由欠壓實(shí)作用產(chǎn)生異常高壓。（2）有機(jī)質(zhì)成烴過程中釋放出大量氣體，導(dǎo)致巖石孔隙膨脹、體積增大，大幅度提高巖層中的壓力。由于風(fēng)城組巖性普遍致密、滲透性較差，不利于地層壓力釋放，從而形成異常高壓。（3）烏爾禾地區(qū)上沖推覆構(gòu)造發(fā)育，上覆地層對下伏地層產(chǎn)生巨大擠壓力，導(dǎo)致巖石負(fù)荷快速增加、壓力無法泄出而形成異常高壓。（4）有機(jī)質(zhì)熱演化過程中形成的富含有機(jī)酸流體沿?cái)嗔堰\(yùn)移，由于鹽類礦物的局部富集導(dǎo)致熱傳導(dǎo)率和地溫梯度相應(yīng)增高，巖石骨架和孔隙流體的體積隨之膨脹，且孔隙流體的膨脹遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于巖石骨架體積的增加，孔隙流體難以排出而形成異常高壓。

圖9 烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組裂縫密度與距斷裂距離的關(guān)系Fig.9 Relationship between the fracture density and the distance from the fault of Fengcheng Formation in the Urho area

從總體上看，烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組于特殊地質(zhì)背景條件下形成的異常高壓是控制致密儲(chǔ)層發(fā)育和油氣分布的重要因素，具體表現(xiàn)為：（1）異常高壓是研究區(qū)內(nèi)油氣運(yùn)聚的重要?jiǎng)恿碓?。?）異常高壓使風(fēng)城組內(nèi)部的次生孔隙得到有效保存，并抑制了油氣散失。（3）異常高壓有利于儲(chǔ)層微裂縫發(fā)育，提高了儲(chǔ)層的儲(chǔ)滲性能。（4）異常高壓形成的流體勢能驅(qū)動(dòng)流體從凹陷中心向邊緣流動(dòng)，最終形成圍繞生油凹陷分布的致密油藏格局。因此，在烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組中，異常高壓帶往往是致密油儲(chǔ)層中“甜點(diǎn)”的產(chǎn)出位置，也是有利儲(chǔ)層發(fā)育帶和致密油藏預(yù)測目標(biāo)。

4 結(jié)論

a.烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組儲(chǔ)集巖以云化巖類為主，有利儲(chǔ)集相帶為半深湖－深湖相的云化巖發(fā)育區(qū)，也是致密油儲(chǔ)層發(fā)育的背景條件和物質(zhì)基礎(chǔ)。

b.烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組儲(chǔ)層發(fā)育主要與破裂和溶蝕作用有關(guān)，以各類裂縫為通道，成巖流體對白云石和鹽類礦物溶蝕強(qiáng)烈，可形成豐富的次生溶孔和溶縫，因此，經(jīng)歷構(gòu)造破裂和溶蝕作用是提高儲(chǔ)層級(jí)別和形成好儲(chǔ)層的必要過程。

c.烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組儲(chǔ)層類型受斷裂帶和斜坡區(qū)2個(gè)不同構(gòu)造背景性質(zhì)的小區(qū)塊控制，其中斷裂帶主要發(fā)育裂縫型和孔隙－裂縫型儲(chǔ)層，斜坡區(qū)以發(fā)育裂縫－孔隙型儲(chǔ)層為主。

d.烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組致密油儲(chǔ)層的發(fā)育同時(shí)受沉積相、巖性、成巖作用、構(gòu)造作用和異常高壓復(fù)合控制。其中壓實(shí)－壓溶和膠結(jié)充填作用是破壞儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的主要因素；溶蝕、破裂和重結(jié)晶作用是提高和改善儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的重要因素；異常高壓區(qū)是控制儲(chǔ)層發(fā)育和油氣分布的重要因素，也是致密油儲(chǔ)層中“甜點(diǎn)”的產(chǎn)出位置和致密油藏預(yù)測目標(biāo)。

[1]孫贊東，賈承造，李相方，等.非常規(guī)油氣勘探與開發(fā)（上冊）[M].北京：石油工業(yè)出版社，2011：1－150.Sun Z D，Jia C H，Li X F，et al.Exploration and Exploitation of Unconventional Oil ＆ Gas（First Volume） [M].Beijing：Petroleum Industry Press，2011：1－150.（In Chinese）

[2]賈承造，鄭民，張永峰，等.中國非常規(guī)油氣資源與勘探開發(fā)前景[J].石油勘探與開發(fā)，2012，39（2）：129－136.Jia C Z，Zheng M，Zhang Y F，et al.Unconventional hydrocarbon resources in China and the prospect of exploration and development[J].Petroleum Exploration and Development，2012，39（2）：129－136.（In Chinese）

[3]賈承造，鄒才能，李建忠，等.中國致密油評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、主要類型、基本特征及資源前景[J].石油學(xué)報(bào)，2012，33（3）：343－350.Jia C Z，Zou C N，Li J Z，et al.Assessment criteria，main types，basic features and resource prospects of the tight oil in China[J].Acta Petrolei Sinica，2012，33（3）：343－350.（In Chinese）

[4]林森虎，鄒才能，袁選俊，等.美國致密油開發(fā)現(xiàn)狀及啟示[J].巖性油氣藏，2011，23（4）：25－30.Lin S H，Zou C N，Yuan X J，et al.Status quo of tight oil exploitation in the United States and its implication[J].Lithologic Reservoirs，2011，23（4）：25－30.（In Chinese）

[5]鄒才能，陶士振，侯連華，等.非常規(guī)油氣地質(zhì)[M].北京：地質(zhì)出版社，2011：1－31.Zou C N，Tao S Z，Hou L H，et al.Unconventional Oil ＆ Gas Geology[M].Beijing：Geology Press，2011：1－31.（In Chinese）

[6]鄒才能，朱如凱，吳松濤，等.常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型、特征、機(jī)理及展望——以中國致密油和致密氣為例[J].石油學(xué)報(bào)，2012，33（2）：173－187.Zou C N，Zhu R K，Wu S T，et al.Types，characteristics，genesis and prospects of conventional and unconventional hydrocarbon accumulations：taking tight oil and tight gas in China as an instance[J].Acta Petrolei Sinica，2012，33（2）：173－187.（In Chinese）

[7]吳孔友，查明，王緒龍，等.準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造演化與動(dòng)力學(xué)背景再認(rèn)識(shí)[J].地球?qū)W報(bào)，2005，26（3）：217－222.Wu K Y，Zha M，Wang X L，et al.Further researches on the tectonic evolution and dynamic setting of the Junggar Basin [J].Acta Geosicientia Sinica，2005，26（3）：217－222.（In Chinese）

[8]陳書平，張一偉，湯良杰，等.準(zhǔn)噶爾晚石炭世—二疊紀(jì)前陸盆地的演化[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2001，25（5）：11－15.Chen S P，Zhang Y W，Tang L J，et al.Evolution of Junggar Late Carboniferous－Permian foreland basin[J].Journal of The University of Petroleum，China（Edition of Natural Science），2001，25（5）：11－15.（In Chinese）

[9]馮建偉，戴俊生，葛盛勸，等.準(zhǔn)噶爾盆地烏夏斷裂帶構(gòu)造演化及油氣聚集[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，32（3）：23－29.Feng J W，Dai J S，Ge S Q，et al.Structural evolution and pool－forming in Wuxia fault belt of Junggar Basin[J].Journal of The University of Petroleum，China（Edition of Natural Science），2008，32（3）：23－29.（In Chinese）

[10]何登發(fā)，尹成，杜社寬，等.前陸沖斷帶構(gòu)造分段特征——以準(zhǔn)噶爾盆地西北緣斷裂構(gòu)造帶為例[J].地學(xué)前緣，2004，11（3）：91－101.He D F，Yin C，Du S K，et al.Characteristics of structural segmentation of foreland thrust belts：A case study of the fault belts in the northwestern margin of Junggar Basin [J].Earth Science Frontiers，2004，11（3）：91－101.（In Chinese）

[11]耳闖，王英民，顏耀敏，等.構(gòu)造活動(dòng)盆地層序地層特征與主控因素分析：以準(zhǔn)噶爾盆地克百地區(qū)二疊系為例[J].沉積學(xué)報(bào)，2009，27（6）：1101－1108.Er C，Wang Y M，Yan Y M，et al.Sequence stratigraphy characteristics and main controlling factors of the tectonic active Basin：as an example from Permian of the Kebai area in the northwestern Junggar Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica，2009，27（6）：1101－1108.（In Chinese）

[12]祝彥賀，王英民，袁書坤，等.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣沉積特征及油氣成藏規(guī)律：以五、八區(qū)佳木河組為例[J].石油勘探與開發(fā)，2008，35（5）：576－580.Zhu Y H，Wang Y M，Yuan S K，et al.Sedimentary characteristics and hydrocarbon accumulation rules in northwestern Junggar Basin：a case from Jiamuhe Formation of No.5and 8area[J].Petroleum Exploration and Development，2008，35（5）：576－580.（In Chinese）

[13]惠榮耀.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣的油氣運(yùn)移[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì)，1987，9（1）：65－73.Hui R Y.Oil／gas migration in the northwestern margin of Jungger Basin[J].Petroleum Geology ＆Expeximent，1987，9（1）：65－73.（In Chinese）

[14]耿春雁，陳布科.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣二疊系烏爾禾組隱蔽圈閉[J].成都理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，29（2）：168－172.Geng C Y，Chen B K.Subtle traps in the northwest margin of Junggar Basin[J].Journal of Chengdu U－niversity of Technology，2002，29（2）：168－172.（In Chinese）

[15]郭建鋼，趙小莉，劉巍，等.烏爾禾地區(qū)風(fēng)城組白云巖儲(chǔ)集層成因及分布[J].新疆石油地質(zhì)，2009，30（6）：699－701.Guo J G，Zhao X L，Liu W，et al.Origin and distribution of dolomite reservoir of Permian Fengcheng Formation in Wuerhe area，Junggar Basin[J].Xinjiang Petroleum Geology，2009，30（6）：699－701.（In Chinese）

[16]孫玉善.中國西部地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)硅硼鈉石[J].石油與天然氣地質(zhì)，1994，15（3）：264－265.Sun Y S.The first discovery of Na[Bsi3O8]at west area of China[J].Oil ＆ Gas Geology，1994，15（3）：264－265.（In Chinese）

[17]蔣宜勤，文華國，祁利琪，等.準(zhǔn)噶爾盆地烏爾禾地區(qū)二疊系風(fēng)城組鹽類礦物和成因分析[J].礦物巖石，2012，32（2）：105－114.Jiang Y Q，Wen H G，Qi L Q，et al.Salt minerals and their genesis of the Permian Fengcheng Formation in URHO area，Junggar Basin [J].Mineral Petrol，2012，32（2）：105－114.（In Chinese）

[18]張兵，鄭榮才，劉合年，等.土庫曼斯坦薩曼杰佩氣田卡洛夫－牛津階碳酸鹽巖儲(chǔ)層特征[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2010，84（1）：117－126.Zhang B，Zheng R C，Liu H N，et al.Characteristics of carbonate reservoir in Callovian－Oxfordian of Samandepe Gasfield，Turkmenistan[J].Acta Geology Sinica，2010，84（1）：117－126.（In Chinese）

[19]查明，張衛(wèi)海，曲江秀，等.準(zhǔn)噶爾盆地異常高壓特征、成因及勘探意義[J].石油勘探與開發(fā)，2000，27（2）：31－35.Zha M，Zhang W H，Qu J X，et al.Characteristics，origin and exploration significance of abnormal high pressure in Junggar Basin[J].Petroleum Exploration and Development，2000，27（2）：31－35.（In Chinese）

[20]王震亮，朱玉雙，耿鵬，等.準(zhǔn)噶爾盆地西北緣現(xiàn)今水動(dòng)力分布特點(diǎn)[J].石油與天然氣地質(zhì)，2002，23（4）：348－352.Wang Z L，Zhu Y S，Geng P，et al.Distribution characteristics of present hydro－dynamics in NW margin of Junggar Basin[J].Oil ＆ Gas Geology，2002，23（4）：348－352.（In Chinese）

[21]劉傳虎，董臣強(qiáng)，王學(xué)忠，等.準(zhǔn)噶爾盆地腹部深洼區(qū)超高壓帶分布規(guī)律[J].新疆石油地質(zhì)，2010，31（1）：1－3.Liu C H，Dong C Q，Wang X Z，et al.Distribution of overpressure zones in deep sub－sag area in hinterland of Junggar Basin[J].Xinjiang Petroleum Geology，2010，31（1）：1－3.（In Chinese）

[22]劉震，賀維英，韓軍，等.準(zhǔn)噶爾盆地東部地溫－地壓系統(tǒng)與油氣運(yùn)聚成藏的關(guān)系[J].石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2000，24（4）：15－20.Liu Z，He W Y，Han J，et al.Relation of geotemperature－formation pressure systems with migration and accumulation of petroleum in the east of Junggar Basin[J].Journal of The University of Petroleum，China（Edition of Natural Science），2000，24（4）：15－20.（In Chinese）

[23]李新寧，李留中，徐向陽，等.異常地層壓力的形成原因及預(yù)測方法[J].吐哈油氣，2006，11（2）：120－126.Li X N，Li L Z，Xu X Y，et al.Forming reasons and prediction methods of abnormal formation pressure[J].Tuha Oil ＆ Gas，2006，11（2）：120－126.（In Chinese）

[24]李中慧，樓一珊，王兆峰，等.地層壓力預(yù)測技術(shù)在準(zhǔn)噶爾盆地鉆井中的應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2009，29（8）：66－68.Li Z H，Lou Y S，Wang Z F，et al.Application of formation pressure prediction technology to drilling in Junggar Basin[J].Natural Gas Industry，2009，29（8）：66－68.（In Chinese）

[25]羅曉容，肖立新，李學(xué)義，等.準(zhǔn)噶爾盆地南緣中段異常壓力分布及影響因素[J].地球科學(xué)，2004，29（4）：404－412.Luo X R，Xiao L X，Li X Y，et al.Overpressure distribution and affecting factors in south margin of Junggar Basin[J].Earth Science：Journal of China University of Geosciences，2004，29（4）：404－412.（In Chinese）

[26]鄒華耀，郝芳，張伯橋，等.準(zhǔn)噶爾盆地中部超壓封閉層的巖石學(xué)特征與封閉機(jī)理[J].巖石學(xué)報(bào)，2006，22（8）：2213－2219.Zou H Y，Hao F，Zhang B Q，et al.Petrologic feature and sealing mechanism for the pressure seal in the center of Junggar Basin [J].Acta Petrologica Sinica，2006，22（8）：2213－2219.（In Chinese）