渤海海域沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖儲層發(fā)育主控因素與分布預(yù)測

王粵川，韋阿娟，高坤順，彭靖淞，郭穎，黃志

（中海石油（中國）有限公司天津分公司）

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渤海海域沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖儲層發(fā)育主控因素與分布預(yù)測

王粵川，韋阿娟，高坤順，彭靖淞，郭穎，黃志

（中海石油（中國）有限公司天津分公司）

摘 要基于巖心、薄片觀察以及同位素、稀土元素等分析資料，明確了渤海海域沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖潛山儲層巖性主要為白云巖，儲集空間包括溶蝕孔、洞、縫，儲層類型為裂縫－孔隙型，裂縫是溝通孔洞的重要通道。儲層演化機制上，碳酸鹽巖白云石化作用、巖溶作用和構(gòu)造作用是儲層發(fā)育的主控因素：白云石化作用是儲層發(fā)育的基礎(chǔ)，巖溶作用是儲層發(fā)育的重要保障，構(gòu)造作用是儲層發(fā)育的關(guān)鍵。地震地質(zhì)儲層綜合預(yù)測表明研究區(qū)西南部為風(fēng)化殼巖溶儲層發(fā)育的有利地區(qū)。

關(guān)鍵詞渤海海域；沙壘田凸起；奧陶系；碳酸鹽巖儲層；儲層預(yù)測；控制因素

本文為國家重大科技專項“近海隱蔽油氣藏勘探技術(shù)”（編號：2011ZX05023-002）部分成果

王粵川：1980年生，2006畢業(yè)于大慶石油學(xué)院礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，現(xiàn)為渤海石油研究院高級工程師，主要從事儲層與勘探地質(zhì)研究工作。通訊地址：300452天津塘沽閘北路609信箱；E-mail: wangych@cnooc.com.cn

隨著新生代含油氣層系勘探的不斷深入，渤海海域急需尋找新的勘探領(lǐng)域。中國陸上海相碳酸鹽巖油氣資源豐富，在中西部塔里木、四川和鄂爾多斯等海相盆地已探明大量油氣［1］，東部渤海灣盆地在下古生界奧陶系和中上元古界薊縣系海相碳酸鹽巖中也已發(fā)現(xiàn)較多油氣［2-3］。潛山，作為渤海灣盆地陸上油氣勘探已被證實的重要領(lǐng)域之一，它在渤海海域由于受地理條件和勘探開發(fā)成本的限制，油氣勘探程度遠(yuǎn)低于陸上的平均水平［2，4］。鑒于渤海海域下古生界海相碳酸鹽巖分布更為廣泛，故海域的海相碳酸鹽巖潛山應(yīng)是一個重要的勘探領(lǐng)域。

渤海海域沙壘田凸起西北部的奧陶系碳酸鹽巖潛山，油氣地質(zhì)條件優(yōu)越，但鉆井揭示的儲層非均質(zhì)性強，儲層分布規(guī)律不清，這嚴(yán)重制約了后續(xù)勘探評價。中國陸上海相碳酸鹽巖勘探實踐證實，碳酸鹽巖儲層類型多樣，不同構(gòu)造背景和沉積背景下碳酸鹽巖儲層控制因素和分布規(guī)律不同［1，5］?，F(xiàn)根據(jù)渤海灣盆地奧陶系海相碳酸鹽巖形成和演化的地質(zhì)背景［2］，在借鑒中國陸上海相碳酸鹽巖儲層發(fā)育主控因素［5-7］和儲層成因［8-10］等相關(guān)研究基礎(chǔ)上，利用研究區(qū)內(nèi)已有錄井、測井、巖心等資料以及薄片鑒定、掃描電鏡分析和地球化學(xué)分析等技術(shù)手段，對沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖儲層特征、發(fā)育控制因素及儲層展布等開展研究，期望研究結(jié)果不僅可以指導(dǎo)勘探部署，同時也能對渤海海域周邊碳酸鹽巖儲層研究有一定的借鑒作用。

1 地質(zhì)概況

沙壘田凸起位于渤海灣盆地渤海海域西部，北以斜坡與南堡凹陷相連，西部、南部分別以邊界斷裂與歧口凹陷、沙南凹陷相接（圖1）。研究區(qū)及周邊下古生界奧陶系整體屬于地表海沉積［2］，受加里東運動抬升剝蝕，缺少頂部地層，自下而上包括冶里組、亮甲山組、下馬家溝組、上馬家溝組的石灰?guī)r和白云巖沉積（圖2）。加里東運動后，該區(qū)沉積了石炭系—二疊系海陸交互相砂巖、泥巖夾薄層海相石灰?guī)r和煤層，在沉積晚期經(jīng)歷了海西構(gòu)造運動，產(chǎn)生平行不整合。中生代早期該區(qū)經(jīng)歷了印支期強烈的擠壓推覆，全區(qū)大范圍缺失石炭系—二疊系，之后受燕山運動負(fù)反轉(zhuǎn)影響，沉積了侏羅系—白堊系河湖相砂巖、泥巖和火山巖夾煤層（圖2），在燕山運動末期，強烈正反轉(zhuǎn)剝蝕早期地層，最終形成沙壘田凸起主體為太古界花崗巖、僅西北部殘留下古生界奧陶系碳酸鹽巖的面貌（圖1）。新生代喜馬拉雅運動早期，凸起主體一直是一個隆起剝蝕區(qū)，僅西北部斜坡在古近紀(jì)沉積了沙河街組和東營組厚層湖相泥巖夾砂巖；晚期，凸起和西北部斜坡同時接受新近紀(jì)館陶組巨厚辮狀河砂礫巖沉積（圖2）。

圖1 渤海海域沙壘田凸起構(gòu)造位置及前新生界地層分布

圖2 沙壘田凸起及周邊地層綜合柱狀圖

沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖目前已勘探發(fā)現(xiàn)CFD含油構(gòu)造（圖1，圖3）：不整合型圈閉、斷裂—不整合型圈閉發(fā)育；上覆的古近系東營組和沙河街組泥巖是良好的蓋層；鄰近凹陷的沙河街組泥巖已經(jīng)成熟，可以直接向下伏奧陶系碳酸鹽巖供烴；油氣通過不整合面和斷層進(jìn)行立體輸導(dǎo)，油氣運移條件好。從CFD構(gòu)造鉆井揭示的儲層非均質(zhì)性較強來看，儲層發(fā)育程度為該區(qū)油氣成藏的主控因素。

圖3 沙壘田凸起CFD構(gòu)造北東—南西向油藏剖面

2 儲層特征

2.1 儲層巖石學(xué)特征

根據(jù)CFD構(gòu)造W1井、W2井巖心的詳細(xì)觀察和75塊巖石薄片的統(tǒng)計分析，沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖儲層的巖性主要為白云巖，包括泥—微晶白云巖、粉—細(xì)晶白云巖和角礫白云巖，其次為白云質(zhì)灰?guī)r和石灰?guī)r（圖4）。白云巖主要成分是白云石，方解石含量一般不超過10﹪，陸源碎屑主要為泥質(zhì)，晶粒白云巖和角礫白云巖相對于泥質(zhì)白云巖而言，泥質(zhì)含量較低，含量為1﹪～4﹪。其中，泥質(zhì)白云巖和泥—微晶白云巖一般由晶徑小于0.004mm的微晶白云石組成，常見的構(gòu)造有水平—微波狀紋層、泥裂、鳥眼構(gòu)造（圖4a）；角礫白云巖的角礫大小為0.2～4.0 cm，以棱角狀為主，成分較為單一，多為微晶白云石，角礫間主要被就近圍巖溶蝕供給的碳酸鹽巖碎屑、泥—微晶白云石以及石英和方解石充填（圖4b）；粉—細(xì)晶白云巖的白云石大小較均勻，形態(tài)以半自形—自形晶為主，以白云石普遍具“霧心亮邊”結(jié)構(gòu)為其顯著特征（圖4c）。

圖4 沙壘田凸起奧陶系碳酸鹽巖巖石學(xué)特征及儲集空間

2.2 儲集空間類型及物性

根據(jù)CFD構(gòu)造已鉆井巖心、薄片鑒定等資料分析，沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖儲層的儲集空間類型多樣，包括孔隙、溶洞和裂縫?？紫妒侵饕獌臻g之一，以晶間孔隙和晶間溶孔為主，其次為粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔（圖4c—4e）；溶洞不太發(fā)育，在鉆井過程中未見明顯的漏失與放空，主要在潛山頂部發(fā)育礫間洞和礫間溶洞，洞徑一般小于5mm，呈多棱角不規(guī)則狀，幾乎全被白云石、方解石、硅質(zhì)和泥質(zhì)所充填（圖4b）；裂縫較發(fā)育，巖心觀察裂縫密度15條/m，裂縫以高角度縫和斜交縫為主，按成因可分為成巖縫、構(gòu)造縫和溶蝕縫，按形成期次構(gòu)造縫可進(jìn)一步分為早期裂縫和晚期裂縫，早期裂縫一般被方解石、白云石、硅質(zhì)全充填，晚期裂縫為半充填和未充填（圖4f）。因此，該區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲層儲集空間主要為孔隙和裂縫，儲層類型為裂縫—孔隙型，且裂縫為溶蝕作用和油氣運移提供重要的滲流通道條件，在裂縫中可見瀝青，沿裂縫可見溶蝕孔隙發(fā)育（圖4e）。

CFD構(gòu)造W1井、W2井奧陶系碳酸鹽巖巖心50個小巖樣的孔滲統(tǒng)計結(jié)果（圖5a）表明，孔隙度為1.4﹪～11.6﹪，平均為3.8﹪，主體部分為2﹪～6﹪，其樣品數(shù)占樣品總數(shù)的比例超過80﹪；滲透率為（0.01～3.8）×10-3μm2，平均為0.4×10-3μm2，滲透率變化范圍較大，并且分布較為分散。盡管5口井（W1井—W5井）不同巖類儲層的測井解釋孔隙度（圖5b）明顯高于巖樣實測孔隙度，但由于小巖樣物性主要代表基質(zhì)物性，故實測孔滲結(jié)果仍反映出碳酸鹽巖基質(zhì)物性的低孔、低滲特征，且滲透率與孔隙度之間正相關(guān)性不強，說明儲層以裂縫為主要的滲流通道，儲層類型為裂縫—孔隙型。

圖5 沙壘田凸起奧陶系碳酸鹽巖儲層物性統(tǒng)計

3 儲層發(fā)育的主控因素

碳酸鹽巖儲層在漫長的地質(zhì)歷史中形成和演化，一般受沉積、成巖和構(gòu)造三大地質(zhì)因素的聯(lián)合控制［6-8］。從沙壘田凸起西北部奧陶系油氣勘探現(xiàn)狀和碳酸鹽巖儲層研究結(jié)果看，白云石化作用、巖溶作用和構(gòu)造作用是控制該區(qū)碳酸鹽巖儲層發(fā)育的主要因素，其中，白云石化作用是儲層發(fā)育的基礎(chǔ)，巖溶作用是儲層發(fā)育的重要保障，構(gòu)造作用是儲層發(fā)育的關(guān)鍵。

3.1 白云石化作用是儲層發(fā)育的基礎(chǔ)

勘探實踐證明，白云巖儲層是重要的碳酸鹽巖儲層［6］。CFD構(gòu)造鉆井揭示奧陶系碳酸鹽巖儲層巖性主要為白云巖和石灰?guī)r（圖6），結(jié)合前述不同巖性的測井解釋平均孔隙度，白云巖＞泥質(zhì)白云巖＞白云質(zhì)灰?guī)r＞石灰?guī)r，這表明白云巖類儲集物性相對好于石灰?guī)r類（圖5b）。

圖6 沙壘田凸起奧陶系碳酸鹽巖儲層對比圖

白云巖相對于石灰?guī)r儲集物性較好，這與白云石化作用有關(guān)［9-10］，白云石化是一個通過方解石溶解和白云石沉淀使石灰?guī)r轉(zhuǎn)化為白云巖的過程，這一轉(zhuǎn)變將使礦物體積縮小12﹪～13﹪，有利于晶間孔的發(fā)育（圖4d），而在埋藏過程中，白云巖相對于石灰?guī)r更具抗壓實作用，這是影響深層碳酸鹽巖儲層孔隙保存的重要因素。相對于孔隙增加和保存來說，更為重要的是白云巖在深層有利于裂縫發(fā)育［5，10］，從而使?jié)B透率明顯增大，有利于地質(zhì)流體通過，并為后期溶蝕（圖4e）及儲集物性改善奠定基礎(chǔ)。

白云巖儲層按成因可以分為準(zhǔn)同生白云巖、滲透回流白云巖、埋藏白云巖和熱液白云巖［11-12］。研究區(qū)上馬家溝組和下馬家溝組頂部準(zhǔn)同生白云巖發(fā)育，巖性為泥—微晶白云巖，常見的構(gòu)造有水平—微波狀紋層（圖4a）、泥裂、鳥眼構(gòu)造。

參考和對比塔里木盆地白云巖成因類型［11］，沙壘田凸起CFD構(gòu)造W2井下馬家溝組底部和亮甲山組頂部10個白云巖巖心樣品的白云石MgO—CaO關(guān)系呈線性負(fù)相關(guān)（圖7a），這反映白云石為交代成因或重結(jié)晶成因，可以將其劃分為埋藏、滲透回流兩種成因類型，但從該區(qū)鉆井揭示奧陶系石膏層不發(fā)育的情況看，滲透回流成因白云巖分布局限，應(yīng)以埋藏成因白云巖為主。

另外，從白云石有序度測定結(jié)果看（圖7b），W2井下馬家溝組底部和亮甲山組頂部6個白云巖樣品的白云石有序度平均值為0.83，明顯高于上馬家溝組、下馬家溝組3個準(zhǔn)同生白云巖樣品的白云石有序度，這反映深部的白云石結(jié)晶程度較高，成因為埋藏白云石化。

圖7 沙壘田凸起奧陶系不同類型白云巖的地球化學(xué)特征

因此，沙壘田凸起西北部奧陶系主要發(fā)育埋藏白云巖和準(zhǔn)同生白云巖，其中，埋藏白云巖的巖性為粉—細(xì)晶白云巖，其晶間孔和裂縫相對于準(zhǔn)同生白云巖（泥—微晶白云巖）的要更發(fā)育（圖4c—4f），實測物性統(tǒng)計結(jié)果也反映了二者儲集物性的差異（圖5a）。

3.2 巖溶作用是儲層發(fā)育的重要保障

巖溶作用是指地表水（大氣淡水）和地下酸性水對可溶性巖石的溶解、淋濾、侵蝕、搬運的改造過程及由此產(chǎn)生的地表與地下地質(zhì)現(xiàn)象的總和，通常包括三種不同類型：準(zhǔn)同生巖溶作用、表生巖溶作用和埋藏巖溶作用［13-14］。

沙壘田凸起西北部奧陶系經(jīng)歷了加里東、海西、印支、燕山和喜馬拉雅多期構(gòu)造運動，使多套地層遭受風(fēng)化剝蝕，發(fā)生了表生巖溶作用，它們具有以下識別特征：（1）潛山頂部廣泛分布巖溶角礫巖。巖溶角礫巖是巖溶作用的直接產(chǎn)物，也是判別古巖溶作用最直接的標(biāo)志。根據(jù)巖心觀察，該區(qū)可以識別出角礫支撐巖溶角礫巖（圖4b），角礫成分主要為泥—微晶白云巖，角礫間主要被外部帶入的泥、粉砂以及較細(xì)小的就近圍巖溶蝕供給的碳酸鹽巖溶蝕碎屑組成的基質(zhì)充填，為原地溶蝕跨塌和堆積充填的成因特征。（2）碳酸鹽巖圍巖碳、氧同位素明顯偏負(fù)的特征。巖溶作用過程中流體與碳酸鹽巖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，必然引起以海水的碳、氧同位素為基礎(chǔ)的碳酸鹽巖圍巖同位素發(fā)生變化。并且，對于表生巖溶作用來說，由于大氣淡水嚴(yán)重貧氧同位素，隨著淋濾作用增強，將使氧同位素明顯降低［15-16］。從CFD構(gòu)造W2井潛山頂部碳、氧同位素測定結(jié)果（圖8a）看，相對于奧陶紀(jì)海水，樣品碳、氧同位素明顯偏負(fù)，這說明遭受了強烈的大氣淡水淋濾作用。正是在表生巖溶作用影響下，在潛山頂部形成了大量的溶蝕孔、洞、縫，鉆井揭示的儲層和高孔帶也主要位于潛山頂部100 m范圍內(nèi)（圖6），并且離潛山頂面距離越遠(yuǎn)，表生巖溶作用越弱，儲層發(fā)育程度相對變差。

除潛山頂部表生巖溶作用形成的儲層外，W2井揭示下馬家溝組底部和亮甲山組頂部儲層發(fā)育（圖6），且該儲層段正處于埋藏白云石化作用階段。薄片觀察以及碳氧同位素、稀土元素分析結(jié)果表明，該段儲層的形成與晚期中—深埋藏階段經(jīng)歷的埋藏巖溶作用有關(guān)。埋藏巖溶作用與表生巖溶作用最大的區(qū)別在于受淡水淋濾作用影響小，在相對封閉的環(huán)境中主要受烴源巖埋藏演化形成的酸性流體、碎屑巖壓實熱水、巖漿活動深部熱液等各種流體的影響，導(dǎo)致巖石結(jié)構(gòu)和成分發(fā)生一系列變化［14-17］。儲層薄片分析見非選擇性溶蝕孔隙發(fā)育（圖4e），并且伴生瀝青質(zhì)，表現(xiàn)為典型的埋藏巖溶作用，與烴源巖大量排烴運移伴生的有機酸有關(guān)。

圖8 沙壘田凸起奧陶系碳酸鹽巖碳、氧同位素及稀土元素分布

W2井下馬家溝組底部和亮甲山組頂部儲層7個樣品的碳、氧同位素測定結(jié)果（圖8a）表明，與表生巖溶儲層3個樣品的值相比，其氧同位素更高、碳同位素更偏負(fù)，這明顯與有機酸帶來的有機碳注入有關(guān)。

從該套地層2個樣品的白云石、方解石脈的稀土元素統(tǒng)計結(jié)果（圖8b）看，發(fā)生埋藏巖溶作用的白云巖全巖REE總體配分模式與海水類似［17］，即除Ce呈現(xiàn)一定程度正異常外，輕稀土元素較重稀土元素稍富集，這反映了成巖環(huán)境局限；此外，方解石脈REE升高，推斷因為酸性流體對稀土元素具有較強的溶解作用而使得裂縫中流體的REE含量升高。因此，W2井下馬家溝組底部和亮甲山組頂部儲層的形成主要與烴源巖生成的有機酸有關(guān)，這與該區(qū)烴源巖晚期大量排烴的時間相一致，烴類和有機酸沿原有孔、縫系統(tǒng)運移和溶蝕，早期埋藏白云石化作用形成的儲集空間為后期巖溶作用的發(fā)生提供了有利條件。

3.3 構(gòu)造作用是儲層發(fā)育的關(guān)鍵

華北古生界經(jīng)歷了多次反復(fù)抬升和剝蝕，形成了七次巖溶期［6］，并且主要受印支期、燕山期和喜馬拉雅期構(gòu)造運動的影響，縱向上發(fā)育表層巖溶帶、滲流巖溶帶和潛流巖溶帶等巖溶相帶，形成了大量溶蝕孔、洞、縫。一般來講，表生巖溶時間越長會越有利于巖溶相帶的發(fā)育，埋藏時間越短則越有利于儲集空間的保存［2］。

沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖大體經(jīng)歷了兩個發(fā)展階段（圖9）：地臺發(fā)育階段（加里東期—海西期）和褶皺斷陷發(fā)育階段（印支期—喜馬拉雅期）。根據(jù)陸上研究成果［2］，地臺發(fā)育階段，加里東期地層整體抬升，奧陶系遭受剝蝕程度較弱，受大氣水風(fēng)化淋濾，在地表有限范圍形成了巖溶儲層；海西期由于上覆石炭系—二疊系，奧陶系幾乎未受巖溶作用影響，并且早期巖溶形成的孔、縫、洞被部分充填。褶皺斷陷發(fā)育階段，對研究區(qū)儲層的形成更為重要。隨著印支期強烈的擠壓褶皺和逆沖推覆運動，上古生界普遍遭受剝蝕，奧陶系出露地表，經(jīng)風(fēng)化淋濾形成溶蝕孔、洞、縫；燕山早、中期，印支期的逆沖斷裂發(fā)生負(fù)反轉(zhuǎn)，除印支期褶皺主體部位未接受沉積外，其余地區(qū)被中生代沉積所覆蓋，這不利于表生巖溶作用發(fā)育，僅在斷裂附近伴生了構(gòu)造裂縫，并且印支期形成的孔、洞、縫在埋藏過程中幾乎全被充填；燕山末期構(gòu)造活動最為強烈，斷塊翹傾和差異升降明顯，斷塊高部位的中生界遭受剝蝕，奧陶系出露并重新遭受風(fēng)化淋濾，且一直持續(xù)到喜馬拉雅早期，從而形成了大量溶蝕孔、洞、縫。

由于燕山早、中期奧陶系未大范圍出露接受風(fēng)化淋濾，從CFD構(gòu)造鉆探結(jié)果看，潛山頂部巖溶儲層分布在距潛山頂面100 m范圍內(nèi)，明顯小于周邊陸上同時期遭受強烈剝蝕區(qū)的儲層縱向分布深度（一般＞150 m［2，18］），且縱向巖溶相帶發(fā)育不全，在鉆井過程中未見明顯漏失和放空，這說明不發(fā)育大的縫、洞；巖心觀察、薄片分析表明，印支期、燕山早期發(fā)育的裂縫均被充填，而燕山末期產(chǎn)生的裂縫多數(shù)未充填或半充填（圖4f），這為后期地下流體活動提供了通道，有利于埋藏溶蝕作用的發(fā)生。燕山末期—喜馬拉雅早期的構(gòu)造活動對奧陶系碳酸鹽巖儲層發(fā)育具有決定作用，而早期的構(gòu)造運動對儲層形成影響較小。

圖9 沙壘田凸起構(gòu)造演化剖面

4 儲層分布預(yù)測

沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖儲層主要包括埋藏巖溶形成的和表生巖溶形成的兩種。由于埋藏巖溶儲層的形成和分布相對較復(fù)雜［8］，故僅對風(fēng)化殼巖溶儲層的分布采用古地貌恢復(fù)基礎(chǔ)上的頻譜分析方法開展預(yù)測，以期推動研究區(qū)奧陶系碳酸鹽巖潛山勘探。

地質(zhì)歷史早期深埋地下的古巖溶地貌的恢復(fù)通常比較困難，目前國內(nèi)常用的恢復(fù)方法有印模法、殘余厚度法、“V”字填圖法及地震模型預(yù)測法等［19］。由于研究區(qū)經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動，導(dǎo)致碳酸鹽巖殘余厚度與現(xiàn)今構(gòu)造無直接關(guān)系，采用印模法難以消除后期運動對古地貌的影響，因此選擇上覆地層厚度回剝法來恢復(fù)燕山末期—喜馬拉雅早期這一關(guān)鍵成儲時期的巖溶古地貌?；謴?fù)結(jié)果（見圖10a）表明，潛山古巖溶地貌整體呈現(xiàn)由西南往東北方向變低的趨勢，西南部早期古隆起特征明顯，碳酸鹽巖地層剝蝕強烈。根據(jù)古地貌形態(tài)以及奧陶系碳酸鹽巖上覆地層的時代，將上覆古近系東營組的高古地貌地區(qū)劃分為巖溶高地，將上覆古近系沙河街組的斜坡和丘形古地貌地區(qū)劃分為巖溶斜坡以及巖溶殘丘，將上覆中生界的負(fù)向古地貌劃分為巖溶洼地。區(qū)內(nèi)表生巖溶儲層的發(fā)育與燕山末期—喜馬拉雅早期古地貌高低關(guān)系明顯，西南部巖溶高地經(jīng)歷了多次抬升剝蝕和風(fēng)化淋濾，并且斷裂發(fā)育，應(yīng)為表生巖溶儲層發(fā)育較為有利的地區(qū)（圖9，圖10a）。

從燕山末期—喜馬拉雅早期的巖溶古地貌看，CFD構(gòu)造位于巖溶殘丘（圖10a），W1、W2井在奧陶系潛山頂部均鉆遇較發(fā)育的儲層，而位于巖溶斜坡部位的W3、W4、W5井，由于巖溶作用相對較弱，儲層發(fā)育程度較差（圖6中W4井）。這進(jìn)一步證實了燕山末期—喜馬拉雅早期這一關(guān)鍵時期表生巖溶作用對儲層發(fā)育的控制。

在巖溶古地貌刻畫的基礎(chǔ)上，開展了儲層分布的地球物理預(yù)測，通過對已有預(yù)測方法的對比和優(yōu)選［20］，最終采用頻譜分析方法對奧陶系潛山頂部的表生巖溶儲層進(jìn)行預(yù)測。頻譜分析目前廣泛應(yīng)用于儲層及儲層流體預(yù)測［21］，頻譜即振幅隨頻率的變化關(guān)系，當(dāng)?shù)卣鸩ù┻^儲層時，其頻譜關(guān)系通常都會改變，通過對比分析地震波在穿過目的層之前和穿過目的層之后的頻譜，可以判斷目的層儲層的發(fā)育程度。

首先從CFD構(gòu)造已鉆井出發(fā)，由鉆井道頻譜分析可見，頻譜能量在經(jīng)過儲層段后能量衰減特征明顯，儲層不發(fā)育段則無明顯衰減特征，由此明確可以通過提取頻譜衰減屬性對儲層發(fā)育的有利區(qū)域進(jìn)行預(yù)測。沙壘田凸起奧陶系碳酸鹽巖潛山頂部頻譜衰減屬性提取結(jié)果（圖10b）表明，奧陶系分布區(qū)西南部頻譜能量的衰減要比東北部CFD構(gòu)造的更明顯，且衰減分布范圍更大，據(jù)此推測研究區(qū)西南部為奧陶系碳酸鹽巖儲層發(fā)育的有利地區(qū)，這個分布區(qū)與巖溶高地及斷裂分布區(qū)有較好的對應(yīng)性，這間接說明了巖溶古地貌及構(gòu)造對儲層的控制作用。從成藏條件看，西南部巖溶高地緊鄰西部歧口凹陷（圖1）以及東北部的沙河街組烴源巖發(fā)育區(qū)，油氣沿不整合面和斷層運移（圖3），并在潛山背斜、斷塊等圈閉中聚集成藏，因此，西南部可作為研究區(qū)奧陶系碳酸鹽巖潛山勘探的有利地區(qū)。

圖10 沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖儲層地震地質(zhì)預(yù)測

5 結(jié) 論

（1）渤海海域沙壘田凸起西北部奧陶系碳酸鹽巖潛山主要儲集巖類為泥—微晶白云巖、粉—細(xì)晶白云巖和角礫白云巖，儲集空間包括晶間溶孔、粒間溶孔和粒內(nèi)溶孔，儲層類型為裂縫—孔隙型，裂縫為儲層主要的滲流通道。

（2）碳酸鹽巖白云石化作用、巖溶作用和構(gòu)造作用是研究區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲層發(fā)育的主控因素，儲層的演化以白云石化作用為基礎(chǔ)，在構(gòu)造作用的控制下，經(jīng)過了表生巖溶和埋藏巖溶作用的改造。

（3）地震地質(zhì)儲層綜合預(yù)測表明，研究區(qū)西南部巖溶高地是風(fēng)化殼巖溶儲層發(fā)育的有利地區(qū)，這為奧陶系碳酸鹽巖潛山勘探提供了依據(jù)。

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編輯：董庸

Wang Yuechuan：Senior Petroleum Geology Engineer. Add：Tianjin Branch Company of CNOOC Ltd.，Mail Box 609，Zhabei Rd.，Tanggu，Tianjin，300452，China

勘探·評價

Development Controlling Factors and Distribution Predication of Ordovician Carbonate Reservoirs in Northwestern Part of Shaleitian Arch，Offshore Bohai Sea

Wang Yuechuan，Wei Ajuan，Gao Kunshun，Peng Jingsong，Guo Ying，Huang Zhi

Abstract：The drilling data revealed complex development and distribution characteristics of Ordovician buried-hill carbonate reservoirs in northwestern part of Shaleitian arch，offshore Bohai Sea. According to cores，thin sections，isotope and trace elements，it is defined that the Ordovician carbonate reservoirs mainly consist of dolostone in lithology. Dissolved pores，caves and fractures are representative of reservoir space and main type of reservoirs is fractures-pores. Dolomitization，karstification and tectonism are the main factors of controlling the reservoir development，in which dolomitization is the basic factor，karstification is the important guarantee and tectonism is the key factor. The result of comprehensive seismic and geological prediction shows that the favorable Ordovician karst weathering-crust reservoirs develop in the southwest of the research area.

Key words：Bohai Sea；Shaleitian arch；Ordovician；Carbonate reservoir；Reservoir prediction；Controlling factor

中圖分類號：TE122.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-9854.2016.02.002

文章編號：1672-9854（2016）-02-0013-09

收稿日期：2015-08-04；改回日期：2015-11-09