片麻岩论文文献

西昆仑库地蛇绿岩是青藏高原重要的蛇绿岩带之一，也是这一地区研究程度最高的地质体之一，学术界先后发表了多篇论文（见Xiao et al.，2002及其引证的文献；张传林等，2004）。然而，对这一蛇绿岩的形成时代、构造背景迄今没有获得统一的认识。

早期由汪玉珍（1983）、李嵩龄等（1985）将该蛇绿岩厘定为“新元古代”，并在超镁铁杂岩中获得角闪岩脉的Rb-Sr年龄为860Ma；潘裕生等（1990，1994）、王东安等（1989）、杨树锋等（1999）、邓万明（1995）认为他形成于早古生代，代表了青藏高原第五缝合带。周辉等（1998，1999）在一些克沟发现早古生代放射虫以及对早古生代晚期韧性剪切带的厘定，极大地支持了上述认识；丁道桂等（1996）获得辉长岩的全岩-矿物Sm-Nd等时线年龄为651Ma，认为该蛇绿岩形成于震旦纪—早古生代；姜春发等（2000）在库地玄武岩中获得全岩Rb-Sr等时线年龄为359Ma，认为它属于泥盆纪（？）—石炭纪蛇绿岩，属于弧后小洋盆环境，这一认识得到方爱明等（2000）在一些克沟发现石炭纪放射虫的支持；王志洪等（2000）、肖文交等（2000）、Xiao et al.（2002）通过对库地一带的构造特征以及对蛇绿岩不同单元的地球化学研究，认为它属于早古生代叠加于消减带之上的弧间或弧后盆地蛇绿岩。在表2-1中，我们将前人对库地蛇绿岩时代及对其构造背景的认识进行了综合，以便对比分析。另外我们也列出了库地一带相关的测年资料，以便综合分析（表2-2）。

一、区域地质分析

前人所厘定的“库地蛇绿岩”由三部分组成，包括库地超镁铁岩、库地北一些克沟玄武岩以及玄武岩之上的复理石沉积（图2-1，图2-2）。库地超镁铁岩体出露于库地不孜完达坂，主要由纯橄榄岩、辉橄岩、辉石岩、透镜状铬铁岩（矿）等组成，沈步明等（1996）对橄榄岩做过深入细致的研究。在该岩体中多处发育辉长岩脉，岩脉的宽度变化大，一般在十余厘米至数十厘米，部分细小的脉仅1～2cm，形成交错的网脉。在辉长岩脉与橄榄岩之间，发育2～5mm的冷凝边，薄片下从冷凝边向辉长岩脉中心，依次由玻璃质、细粒微晶到全晶质变化，有少量较宽的脉中心部分形成伟晶辉长岩，伟晶辉长岩中的长石单晶长轴可达数十厘米，我们见到最大的辉石单晶长轴达80cm。上述结构特征表明，辉长岩是后期侵入到纯橄榄岩中的，并且侵入的深度较大，使其有充分的时间结晶形成伟晶。库地蛇绿岩的另一重要组成单元是库地北玄武岩，以一些克沟出露最为完整。在该剖面上，下部为块状玄武岩，上部为枕状玄武岩，出露厚度在200m以上。这套火山岩北部被库北岩体（405Ma；袁超等，1999）侵入，南部与128岩体（471Ma；袁超等，1999）呈断层接触（图2-1，图2-2）。在玄武岩之上，出现一套复理石组合，包括砾岩、杂砂岩、粉砂岩、沉凝灰岩、硅质岩等（图2-2），岩层中发育大量的具有复理石特征的沉积构造，如火焰状构造、鲍玛序列（主要由A-E、A-D-E组合）等。

表2-1 前人对库地蛇绿岩的时代及构造背景认识

表2-2 西昆仑库地一带相关岩石的年龄特征

二、年龄资料

1.库地南双峰式侵入杂岩

在库地出露的片麻岩中，我们解体出部分片麻状侵入岩（图2-3）。该侵入杂岩体由两部分组成，分别是花岗岩和辉长岩。两类岩石在露头上相互交织（相当于intermingling structure），表明它们属于双峰式侵入杂岩。在双峰式侵入杂岩中获得花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为（781±10）Ma。地球化学研究表明，片麻状双峰式侵入杂岩属于碱性系列，形成于伸展的大陆裂解背景（Zhang et al.，2006）。

由于本区的片麻状双峰式侵入杂岩侵入片麻岩中，表明库地一带的片麻岩应属于前寒武纪，而我们对昆仑主脊一带的前人厘定的前寒武纪片麻岩锆石U-Pb定年表明，这套深变质岩沉积的时间在新元古代晚期—早古生代，并在早古生代和印支期发生变质。因此，库地片麻岩与其南部西昆仑变质地体中的片麻岩（桑珠塔格岩群和布伦阔勒岩群）是完全不同的两套变质岩，库地缝合带中的这部分片麻岩与北祁连缝合带中的“北大河岩群”等性质相似，应属前寒武纪的残片。对库地双峰式侵入杂岩的地球化学研究表明，其中的花岗岩来自中元古代玄武质下地壳的重熔，而其中的辉长岩原始岩浆来自亏损地幔并受到成熟的大陆地壳混染。而在库地北一带，我们对铁克里克隆起带上的中元古代火山岩研究表明（张传林等，2003b；Zhang et al.，2003），其中的玄武岩与库地的A型花岗岩具有完全一致的Nd同位素组成，因此有理由判断库地一带的片麻岩原属于塔里木基底的一部分，在库地缝合带形成过程中卷入了造山带。

图2-1 库地一带地质略图

图2-2 库地一些克沟依莎克群地质剖面

1—花岗岩；2—块状玄武岩；3—枕状玄武岩；4—杏仁状玄武岩；5—含杏仁枕状玄武岩；6—火山集块岩；7—杏仁状安山岩；8—晶屑凝灰岩；9—砾岩；10—含砾砂岩；11—砂岩；12—粉砂岩；13—泥质粉砂岩；14—泥岩；15—层理产状；16—分层代号

2.库地“蛇绿岩”的年代学及地球化学

对库地“蛇绿岩”的争议在很大程度上是因为没有可靠的同位素年龄资料。在库地超镁铁杂岩中，我们获得侵入橄榄岩和辉橄岩中的伟晶辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为525Ma，这一年龄值与Xiao et al.（2005）获得的年龄值一致，那么可以肯定的是，库地超镁铁岩的时代不晚于525Ma。对于一些克沟玄武岩，由于在该剖面的下部发现早古生代放射虫（晚奥陶世—早志留世；周辉等，1999），而上部的复理石组合中发现晚古生代放射虫组合，那么，一些克沟的“依莎克群”实质上有两套岩石组合。另外我们对下部的玄武岩锆石SHRIMP U-Pb测年表明，玄武岩形成时代在420～430Ma之间（张传林等，2004），这一年龄值与放射虫所界定的时代基本吻合，因此，有理由推测，库地一些克沟的玄武岩是早古生代的产物，与超镁铁岩时代有显著差异，二者不能放在一起组成一个蛇绿岩套。

图2-3 库地南双峰式侵入杂岩地质简图

对库地一些克沟剖面下部早古生代的枕状玄武岩及块状玄武岩，前人做了大量的地球化学研究（方爱民等，2003；杨树锋等，1999；袁超等，2002；潘裕生等，2000），不同的研究人员对地球化学的解释也有不同，但归结起来有两种主要的认识：一是认为他形成于大洋中脊，属于洋脊玄武岩（潘裕生等，2000；杨树锋等，1999）；二是认为形成于岛弧环境（包括洋内弧，见袁超等，2002；周辉等，2003；Xiao et al.，2002b）。由于袁超等在一些克沟发现高镁安山岩，且部分玄武岩表现出富集大离子元素（如Rb，Ba，Sr，Th等）和相对低的Nd初始值，因此，一些克沟玄武岩形成于洋中脊的可能性不大。从剖面上部的复理石沉积特征分析，它与岛弧带（如弧前或是弧间盆地）的复理石组合近于一致。

三、讨论

依据上述分析，我们得出以下几点推论：①库地缝合带由库地超镁铁岩、依莎克群玄武岩和浊积岩及前寒武纪片麻岩等组成；②库地超镁铁岩呈残片状分布于缝合带中，它的形成时代不晚于525Ma，可能代表被肢解的蛇绿岩的一部分（堆晶岩）；③出露于一些克沟玄武岩的地球化学特征及其上部沉积地层中复理石及其时代（比超镁铁岩年轻了约100Ma）均不支持它们与超镁铁岩共同组成完整的蛇绿岩组合，依莎克群代表了弧火山-沉积岩组合，而库地超镁铁岩属于洋中脊的产物；④缝合带中的片麻岩被近800Ma的岩体侵入，原岩可能形成于中-新元古代（早期），从片麻岩中获得的角闪石和黑云母Ar-Ar坪年龄证实库地一带早古生代热事件（周辉等，2003）的存在，表明它们是卷入早古生代造山带中的前寒武纪构造地层残片；⑤库地缝合带的存在表明在西昆仑变质地体和塔里木克拉通南缘之间曾经存在过一个洋盆，当西昆仑变质地体和塔里木克拉通拼合以后，即该洋盆闭合后，保留了洋盆闭合过程中残存的蛇绿岩、弧火山-沉积岩及被卷入的前寒武系构造残片。

史建忠才巨宏张玲杨英珍田莹

摘要碳酸盐岩、花岗片麻岩潜山油藏的主要特点是岩性复杂、储集空间类型多、非均质性强，储集层评价比较困难。文章以埕岛油田埕北30潜山为例，对该类储集层定量解释中的几个关键参数进行了深入细致的探讨，初步形成一套适用于复杂岩性潜山油藏的储集层测井评价技术。

关键词济阳坳陷埕岛油田潜山碳酸盐岩变质岩储集层测井评价

一、引言

埕岛油田埕北30块油藏类型为潜山内幕型易挥发轻质油藏，储集层为古生界的碳酸盐岩和太古宇的花岗片麻岩，储集空间类型有裂缝、溶蚀孔洞、晶簇孔等多种，其基质也具有一定的储集能力。由于岩性复杂、储集空间类型多、储集层非均质强，给测井定量评价工作带来了很大困难。为此，结合该区实际情况，借助新的测井方法、新的测井解释软件，初步建立了一套基于复杂岩性储集层的测井定量评价方法，实际应用效果比较显著。

二、孔隙度解释技术

1.总孔隙度

埕北30潜山原生孔隙不发育，对油气富集高产起决定作用的是次生孔隙，具有缝、洞、孔三大类，另外，荧光分析发现，其基质也具有一定的储油能力。埕北30潜山孔隙度解释主要使用由 Schumberger公司引进的Petrophysics软件包进行解释，核心程序是ELAN，解释时需结合岩心分析和核磁共振测井资料。

ELAN软件的基本思路是以实际测井值为基础，根据地层矿物组分建立合适的解释模型和测井响应方程，通过合理选择解释参数，反算相应的理论测井值，并与实际测井值比较，按非线性加权最小二乘法原理建立目标函数，不断调整未知储集层参数，使目标函数达到极小值。其优点是充分利用所有测井信息，采用最优化技术使解释结果最为合理。单井处理过程包括填写参数卡、初步解释、解释结果与岩心分析对比、修改参数卡、再解释等五个步骤。

在对各井进行处理时，首先根据测井曲线及地区地质经验，填写参数卡进行初步解释，然后将解释结果与岩心分析进行对比，如果处理井段没有岩心分析数据，则根据反算的理论曲线和实测曲线的拟合情况适当修改参数卡，直到与岩心分析数据吻合或理论曲线与实测曲线拟合较好为止。

为了更好地利用好井眼段的核磁共振测井资料，做了好井眼井段的核磁孔隙度与声波、密度、中子三种测井视孔隙度的关系研究，发现相互对应关系均比较好（图1）。

图1埕北302井古生界核磁孔隙度与补偿中子关系图

视孔隙度求取公式为：

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式中：ΦD——视密度孔隙度，%；

ΦS——视声波孔隙度，%；

ρb——补偿密度测井值，g/cm3；

t——补偿声波测井值，μs/m。

那么，在好井眼段用核磁孔隙度；在坏井眼段核磁共振测井失真，密度未受影响时用视密度孔隙度与核磁孔隙度的关系求得核磁共振孔隙度；如果核磁共振、密度测井都不可信，则用视声波孔隙度与核磁共振孔隙度的关系求取核磁共振孔隙度，得出一条综合的“核磁共振孔隙度”曲线，将其作为一条输入曲线，参加ELAN的反演。这样，既利用了核磁孔隙度的准确性，又充分利用了其他测井曲线，提高了ELAN解释结果的准确性和可靠性。为检验解释结果的可靠性，进行了精度分析。从图2中可看出，在致密段，因为岩心分析代表的是总孔隙度，测井解释与岩心分析吻合较好；在储集层段，由于缝、洞的存在，测井解释孔隙度大于岩心分析孔隙度，也是比较合理的。

2.裂缝孔隙度

埕北30潜山油藏具有双重孔隙结构特征，油田开发中裂缝孔隙度是一个重要参数。根据专业文献资料，裂缝孔隙度一般不超过1%，考虑有与裂缝连通的溶洞的存在，包括缝洞的裂缝系统孔隙通常低于2%。裂缝孔隙度通常根据双侧向测井资料求得，和提出的利用双侧向电阻率计算裂缝孔隙度公式为：[1]

图2埕北303井太古宇测井解释与岩心分析孔隙度交会图

油气层

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水层

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式中：mf——裂缝孔隙度指数；

Rm——泥浆电阻率，Ω·m；

Rth——岩块电阻率，Ω·m；

Rlls——浅侧向电阻率，Ω·m；

Kr——双侧向畸变系数，低角度缝取，斜交缝取，垂直缝取；

Rw——地层水电阻率，Ω·m。

对于进行了岩心分析的井段，可以认为岩心分析为岩块系统孔隙度，测井解释为总孔隙度，用测井解释孔隙度减去岩心分析孔隙度后可得该井段裂缝孔隙度，然后以此对mf和Kr进行刻度，也可根据成像资料或录井资料确定mf和Kr的值。埕北30潜山解释4口井，平均裂缝孔隙度为，其中埕北303井解释裂缝孔隙度为，岩块孔隙度为，这与试井解释的裂缝孔隙度、岩块孔隙度对应较好，说明裂缝孔隙度解释比较可靠，用岩心刻度法求取裂缝参数是可行的。

三、渗透率解释技术

在双重孔隙结构的裂缝性地层中，渗透率为岩块渗透率和裂缝渗透率的综合反映，由于岩块系统渗透率非常低，大都小于×10-3μm2，因此储集层渗透率主要为裂缝渗透率的反映。

1.经验建模法

根据该区全直径岩心分析资料，建立了孔隙度和渗透率的经验关系模型（图3），由于全直径分析样品比较少，这种方法计算的渗透率代表性较差，仅供参考。

图3埕北30潜山全直径岩心分析 孔隙度、渗透率关系图

2.核磁共振测井解释

核磁共振测井解释渗透率为：

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式中：k——渗透率，10-3μm2；

Φnmr——核磁测井有效孔隙度，小数；

T2g——T2几何平均值，ms；

C、m、n——经验系数。

根据埕北302井古生界、太古宇 14块岩心样品的核磁测试数据，对上式中的经验系数进行刻度，古生界 6块岩样的C、m、n平均值分别为、、，太古宇8块岩样的C、m、n平均值分别为、、根据核磁测试古生界、太古宇平均值分别为和，用（5）式分别对埕北302、303两口井好井眼段进行了解释。由于公式中的各项参数均经过岩心刻度，且好井眼段核磁测量孔隙度是可靠的，用该式解释的渗透率基本代表井眼的实际情况。

软件解释

ELAN软件解释渗透率为一种地球化学算法，公式如下：

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式中：Φt——总孔隙度，小数；

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N——地层中矿物总数；

Fi——第i种矿物的渗透率因子；

Wi——第 i种矿物的重量百分比，%。

这种算法既考虑了总孔隙度，又考虑了各种矿物组分及其百分含量，是一种比较合理的渗透率解释方法。

4.试井解释

该区对埕北301、302、303井进行了试井，并用试井解释软件进行解释，利用压力恢复典型曲线拟合分析解释了渗透率各参数（表1）。

表1试井解释成果表

对比上述四种方法解释结果（表2），经验公式法、ELAN、试井解释三种方法解释结果比较接近，再将ELAN和核磁共振解释结果进行了对比（图4），两种解释结果吻合较好。结合地质、油藏方面的研究成果，认为经验公式、核磁、ELAN、试井等四种方法解释结果符合地下实际情况，由于经验公式及试井解释的局限性，最终结果以ELAN和核磁共振解释为准。

表2渗透率解释对比表

四、含油饱和度解释技术

针对埕北30潜山没有进行密闭取心和油基泥浆取心分析，以及裂缝性油藏其裂缝的发育程度和分布是多变的，采用以下几种方法获取油藏原始含油饱和度资料。

图4埕北302井古生界 ELAN解释渗透率与核磁共振解释渗透率交会图

1.阿尔奇方程

阿尔奇方程是建立在均匀孔隙基础上的饱和度解释方程[2]，即：

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式中：Sw——含水饱和度，小数；

Φ——孔隙度，小数；

m——胶结指数；

Rw——饱水电阻率，Ω·m；

Rt——岩块电阻率，Ω·m；

n——饱和度指数；

a、b——岩电系数，一般取1。

由于该区无法做岩电实验分析，式中 m、n等参数均根据理论值选取，m=n=2,a=b=1。在裂缝性地层中，泥浆侵入深度大，而且侵入深度的变化范围也很大，求得的饱和度值是在侵入带至原状地层之间变化。对于缝、洞不发育的孔隙性储集层，用该方程解释的饱和度基本反映原状地层情况。

软件

ELAN软件采用双水模型，由于缝、洞的影响可能使部分层解释的含油饱和度偏低。

3.压汞资料处理

对有代表性的岩心样品，经J函数处理后转换成含油高度与含油饱和度的关系，依据油藏的平均含油高度可确定油藏的含油饱和度。

4.核磁共振解释

核磁共振测井可以求得地层可动流体和束缚流体孔隙度，由于本地区几口井均未见到明显油水界面，因此地层中的可动流体应为油，所以可用核磁测井资料解释含油饱和度

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式中：So——含油饱和度，%；

MBVM——可动流体孔隙度，%；

MPHI——核磁共振测井总孔隙度，%。

这种方法的关键是求准 T2截止值，根据岩心样品的核磁共振实验分析，古生界的T2截止值平均为，太古宇的T2截止值平均为。利用核磁测井资料和 T2截止值可求出每口井的含油饱和度。

以上各种方法求得的含油饱和度具有不同的含义，油藏的含油饱和度选值应综合考虑。

五、结论和认识

埕岛油田埕北30潜山具有岩性复杂、储集类型多、非均质强的特点。利用新的测井方法——核磁共振测井，结合取心统计、试井解释、压汞处理对孔隙度、渗透率、饱和度等参数进行分析，建立了储集层参数的解释模型，并论证了参数的解释精度。利用该方法处理埕岛油田埕北30潜山5口探井，均达到较好的应用效果。该套方法也适用于类似的复杂岩性、裂缝型油藏。

主要参考文献

[1]周文.裂缝性油气储集层评价方法.成都：四川科学技术出版社，1998.

[2]柏松章等.碳酸盐岩潜山油田开发.北京：石油工业出版社，1996.