白云岩成因的学位论文

张军涛1 龙胜祥1 李国蓉2 李宏涛1 吴世祥1

（1.中国石化石油勘探开发研究院，北京 100083；2.成都理工大学，成都 610059）

摘 要 热液白云岩形成机制及其油气储层地质研究是当前白云岩研究领域的重要科学问题。本文以四川盆地北部的广元峡沟煤矿剖面白云岩为研究对象。该剖面由下部地层向上，白云岩化程度逐渐增强，颜色由深到浅，岩性由生屑灰岩逐渐过渡到斑状白云岩，然后再到中粗晶白云岩，上部覆盖茅口组泥灰（云）岩。中粗晶白云岩，发育于栖霞组顶部和茅口组底部，由中晶到粗晶的半自形-自形白云石组成，其中可见鞍状白云石。岩石中溶蚀孔洞发育，孔隙内有沥青充填。微晶灰岩的δ13CVPDB值为‰，δ18OVPDB值为‰；白云石样品的碳氧同位素具有一定的差异，但明显低于灰岩样品值，δ13CVPDB值为‰～‰，δ18OVPDB值为‰～‰。流体来源可能为经历了深循环的大气降水。在断裂活动时，深部热液流体沿断裂向上运移，当运移到栖霞组和茅口组时，由于有吴家坪组泥灰岩和泥云岩的封堵，流体的运移被减缓甚至停滞，促使围岩发生白云岩化，溶蚀作用也同时发生，产生溶蚀孔隙。由此在栖霞组顶部和茅口组底部可能形成热液白云岩储层，具有一定的储集意义。

关键词 热液白云岩 形成机理 储集意义 中二叠统 四川盆地

Characteristics and Origin of Hydrothermal Dolomite of the QixiaFormation and Maokou Formation in northern Sichuan Basin

ZHANG Juntao1，LONG Shengxiang1，LI Guorong2，LI Hongtao1，WU Shixiang1（ Exploration ＆ Production Research Institute，Beijing 100083，China； University of Technology，Chengdu 610059，China）

Abstract The forming mechanism of hydrothermal dolomite reservoir is a scientific problem in this paper the dolomite from Xiagou Coal Mine in Guangyuan，northern Sichuan Basin was studied，which dolomitization degree enhanced gradually，color changed from shallow to deep while from down to dolomite developed both in the top of Qixia Formation and the bottom of Maokou Formation，which is composited by coarse-euhedral dolomite，and a little saddle and asphalt filling are developed in the rock.δ13CvPDB of microcrystalline limestone is ‰，δ18 OVPDB is ‰，the carbon and oxygen isotopes of different dolomite samples have certain difference，but are significantly lower than the limestone samples，δ13 CVPDB ‰～‰，δ18 OVPDB are ‰～ ‰ .A fluid source may be magmatic hydrothermal fluid，or experienced a deep circulating the faults activited，deep hydrothermal fluid migrated up along they migrated to Qixia Formation and Maokou Formation，because of resisting of Wujiaping Formation，the migration of fluid flow is slow down even stopped，which caused the rock dolomitization，and dissolution also occurred atthe same time，then pores were hydrothermal dolomite reservoir may be formed in the top of Qixia Formation and the bottom of Maokou Formation.

国家科技部基础研究发展规划（973）项目《下古生界碳酸盐岩优质储层形成与分布预测》（编号2012CB214802）国家科技重大专项《海相碳酸盐岩层系优质储层分布与保存条件评价》（编号2011ZX05005002）资助成果

Key words hydrothermal dolomite；forming mechanism；reservoir；Qixia Formation and MaokouFormation；Sichuan Basin

热液白云岩作为一种特殊的白云岩类型，备受关注［1］，又因其形成过程中通常伴有热水溶蚀发生［2］，可形成优质油气储层，近来也成为石油地质学研究的一个热点［3］。

中二叠统在四川盆地部分区域发育有一定规模的白云岩化，川西地区中二叠统钻遇白云岩有4口井，其中获工业气井、小气井和气测异常井各1口，另一口无异常。川中女基井栖霞组钻有中-粗晶白云岩，并获工业气流。前人对其成因已有了初步探索：峨眉、汉旺及宝兴一带白云岩形成于海水、淡水混合作用，继后又受地壳升降、褶皱、火山等影响，是多种、多期成岩作用叠加的产物［4］；华蓥山灰岩中的透镜状、团块状白云岩是来自玄武岩风化所产生的富Mg水及岩浆残余水经构造活动，对周围石灰岩交代或结晶的产物［5］；盆地及其周缘地区发育的细晶至粗晶白云岩和白云质灰岩主要是由埋藏白云石化作用形成的［6 ］；川西南一带次生白云岩属埋藏热液成因，而在其以东的广大地区则以混合水成因为主［7］；滇东—川西地区有块状白云岩和斑状白云岩两种类型，都形成于玄武岩淋滤白云化，即白云岩是在埋藏环境中较高温度条件下形成的，白云化流体来自淋滤峨眉山玄武岩的大气降水，Mg来自玄武岩中铁镁矿物的风化分解［8］。前人研究表明，四川盆地中二叠统白云岩可能形成于埋藏期热液作用，但白云岩化流体性质与白云岩化模式仍存在争议，其储集意义仍缺乏充分研究。因而，研究四川盆地中二叠统发育的白云岩，可以为热液白云岩这一研究热点与难点提供新的制约，并可探索其在四川盆地的储集意义。

1 岩石学特征

研究对象为四川盆地北部广元峡沟煤矿剖面的栖霞组与茅口组（图1）。野外产状上，由下部地层向上，白云岩化程度逐渐增强（图2），颜色由深到浅，从深灰色到灰色，岩性由生屑灰岩（图3A）逐渐过渡到斑状白云岩（图3B），然后再到中粗晶白云岩（图3C），白云岩纵向上厚度在100m左右，横向展布受现今的峡沟控制，范围未知，上部覆盖茅口组泥灰（云）岩，其中见有一套辉绿岩侵入体（图3D）。

生物碎屑灰岩：是栖霞组中原始未经蚀变的基质岩石。深灰色，中厚层，生物碎屑发育，富含腹足类、头足类、有孔虫、棘皮类和珊瑚等生物化石，生屑多为亮晶方解石，粒间为泥晶胶结，未见白云岩化，但常见有泥质夹层，各种孔隙均不发育（图4A）。

斑状云灰岩：是灰岩和白云岩的过渡岩类，发育于栖霞组中上部和茅口组的底部，表现为灰岩中白云石呈花斑状产出，手标本中晶体较粗的白云石与泥晶方解石差异明显，界线分明，其中斑块内的白云石多为半自形—自形中晶—粗晶，可见有少量的鞍状白云石。生屑灰岩原岩中泥晶胶结物易于白云岩化，而生屑较难白云岩化，呈残余产出。晶间孔、溶孔、裂隙、缝合线发育。白云石晶间可见有灰岩的残余（图4B）。

图1 四川盆地北部地质简图

图2 峡沟煤矿栖霞组-茅口组岩性剖面简图

图3 川北中二叠统热液白云岩的野外特征

中粗晶白云岩：发育于栖霞组顶部，由中晶到粗晶的半自形—自形白云石组成，多为镶嵌接触，并可见鞍状白云石，鞍状白云石表现为粗大的晶体，弯曲的晶面，雾心亮边，正交光下波状消光，基本不见灰岩残余，溶孔发育（图4C）。

辉绿岩：见于茅口组中，呈岩体产出。镜下具有明显的辉绿结构，即辉石的平均粒径大于斜长石平均长度，表现为板条状斜长石组成的格架内填充一粒或几粒与其大小相当的辉石。辉绿岩是典型的浅成侵入岩（图4D）。

2 岩石储集空间

在川北广元峡沟煤矿的野外剖面中，热液白云岩中孔隙非常发育，其中主要的孔隙类型有溶孔溶洞、晶间孔隙和裂缝三大类。

溶孔溶洞：集中于栖霞组的顶部，在中粗晶白云岩中尤为发育，最大的溶洞直径可达十几厘米，呈椭圆形，孔隙边缘充填有少量的鞍状白云石、方解石以及沥青等，是本区热液白云岩中最重要的储集空间。

晶间孔隙：发育在中粗晶白云岩和花斑状白云岩中，在一些中粗晶白云岩中一些晶间孔隙由于沥青的充填而呈花斑状。其常与溶孔、裂缝相伴生，其中多有沥青充填，是本区重要的储集空间。

裂缝：发育在峡沟煤矿栖霞组的各类岩石中，特别是在溶孔发育的部位，呈网状发育，其中多为沥青充填，也有部分为方解石充填。

图4 川北中二叠统岩石显微特征

3 形成条件分析

沉积环境

四川盆地中二叠统属于开阔台地碳酸盐岩沉积。王宓君等（1989）认为其主要为开阔台地-广海陆棚沉积环境，广元—万县—黔江一带、贵州遵义一带发育广海陆棚相带；而据马永生、陈洪德等（2009）发现，这一时期发育的碳酸盐岩台地规模巨大，涉及整个中上扬子区域，这一台地由中央向四周，由局限台地→开阔台地→斜坡盆地过渡。中二叠统时期，海水由南、东南、北、西北多方向入侵四川地区，古陆范围显著缩小，陆源物质供给作用弱，围绕古陆缺乏陆相或陆源碎屑岩沉积相带，四川地区主要为浅水台地碳酸盐岩沉积，仅在四川盆地以南贵州遵义一带，以东万县—利川一带及巫溪—兴山一带有陆棚沉积，浅水台地规模宏大，具有陆表海台地性质，同时，中二叠统普遍发育珊瑚、苔藓虫、腕足、

油气成藏理论与勘探开发技术：中国石化石油勘探开发研究院2011年博士后学术论坛文集.4

白云岩化作用

川北地区栖霞组沉积时期的沉积环境不具备发生大规模白云岩化的条件，同时，白云岩的岩石学特征也显示本区的白云岩并非是在同生或准同生期形成的，其很可能形成于埋藏条件下的热液环境中。

本区白云岩的主要组成矿物为中-粗晶白云石（图4B，C），不同于准同生期白云岩的粉细晶白云石，反映其形成于埋藏环境下，或者早期形成后经历了后期的重结晶作用改造。另外，云灰岩呈花斑状白云岩化，并呈现出泥晶胶结物白云岩化、生屑未白云岩化的选择性白云岩化特征（图4C），这是埋藏期白云岩化的典型特征。

另外，鞍状白云石的存在，也是埋藏条件下热液白云岩化的标志之一。鞍状白云石在本区多以孔隙充填物的形式存在（图5），也常见于白云岩基质中（图4C）。鞍状白云石晶体巨大，一般为粗晶，甚至巨晶，晶面弯曲，呈马鞍状，常具有雾心亮边，在正交光下呈波状消光。一般认为鞍状白云石多形成于80～160℃、高盐度的流体中，为低温热液矿物，其特殊的晶体形态是快速结晶的结果。

图5 热液白云岩中的鞍状白云石

本区白云岩的地球化学特征也显示其形成于热液环境中。通过碳氧同位素分析可以初步确定白云岩化流体的性质。一个栖霞组微晶灰岩的δ13CVPDB值为‰，δ18OVPDB值为‰（表1；图6）；白云石样品的碳氧同位素具有一定的差异，但明显低于灰岩样品，δ13CVPDB值为‰～‰，δ18OVPDB值为‰～‰（表1；图6）。两者间碳同位素值相近，反映其具有相似的碳来源，应该为交代作用形成的；白云岩中偏负的氧同位素值，说明其形成于高温流体中，但差异并非十分迥异，因此应该不是岩浆热液，很可能是经历了深循环的大气降水，在循环过程与围岩发生了充分的分馏，使得具有了相近的碳氧同位素特征。而后期方解石充填物的碳氧同位素变化较大，δ13CVPDB值从‰到‰，δ18OVPDB值从‰到‰（表1；图6），这些差异反映了流体来源的多样性，既有早期海水胶结的产物，与灰岩值相近，又有与白云岩同源的流体，与白云岩值相近，也存在有后期大气降水的产物，具有极低的氧同位素值。

图6 川北中二叠统白云岩碳氧同位素交会图

表1 川北中二叠统白云岩碳氧同位素数据

本区白云岩的有序度也相对较低，花斑状云灰岩中白云石最低值仅为，在细晶白云岩中最高为（表2），且晶体越粗有序度越低，说明白云岩形成时，结晶速度较快。反映了白云岩为热液环境的产物，是典型的热液白云岩。

表2 川北中二叠统白云岩有序度数据

综合分析认为，白云岩为热液白云岩化作用形成，但热液可能并不是岩浆热液，很可能来源于深层的热卤水或深循环的大气降水。

4 白云岩储层形成模式

热液白云岩以较大溶蚀孔隙（一般可见溶蚀扩大缝）、中粗晶白云岩以及溶蚀孔内有少量的鞍状白云石充填物为特征。对于其形成模式国内外已有了较为详尽的阐述，一般受断层控制，溶蚀发生在断裂破碎强烈处或流体运移遇到堵塞的区域。除了热液白云岩化外，断裂和封盖层是其形成的另外两个条件（图7）（Esteban and Taberner，2003）。

图7 热液溶蚀改造模型

热液溶蚀并非越热越溶解。白云石在水中的溶解度极小，而H2S和CO2可能是碳酸盐最为重要的溶解介质（黄思静等，2008）。但是H2S和CO2都是中性气体，如果不溶解于水，其化学反应能力很弱，且这两种气体在水中的溶解度都是随温度的增加而降低的，因而H2S和CO2在深埋藏的高温条件下都更趋向于以气体形式存在；在相对低温条件下，H2S和CO2对碳酸盐矿物的溶解能力反而较强，这就是所谓的低温倒退溶解模式，即冷却水溶蚀模式。碳酸盐溶解需要热流体冷却的过程，造成这种冷却的一个重要的地质过程就是断裂活动引起热流体的向上运移。

断裂活动是发生热溶蚀作用的关键，以断裂为通道的热流体可以通过冷却、混合等多种方式对白云岩进行溶蚀，形成溶蚀孔隙，在中二叠统沉积以后，四川盆地经历了多期次的构造活动，为热液白云岩的形成提供了条件。结合川北的地质背景，可以建立起储层形成模式：在断裂活动中，深部热液流体沿断裂向上运移，当运移到栖霞组顶部时，由于茅口组和吴家坪组泥灰岩和泥云岩的封堵，流体的运移被减缓甚至停滞，促使围岩发生白云岩化，溶蚀作用也同时发生，产生溶蚀孔隙，在栖霞组顶部和茅口组底部形成热液白云岩储层。因此在四川盆地中二叠统中可能发育有此类热液白云岩储层，具有一定的勘探前景。

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陈世悦1 肖敦清2 李 聪1 蒲秀刚2 黄 鹏1

（1.中国石油大学（华东），山东青岛 255666； 2.大港油田分公司勘探开发研究院，天津 300280）

摘 要：歧口凹陷沙一下亚段发育了微晶白云岩、泥晶白云岩、泥质白云岩、砂质白云岩、灰质 白云岩或白云质灰岩等5种白云岩类型，白云岩储层主要为微晶白云岩和泥晶白云岩。储集空间以 构造缝和溶蚀孔隙为主，白云岩储层主要分布于沙一下亚段的滨1和板4油组，以埋藏白云岩分布为 主的六间房—联盟—周清庄和赵家堡地区最为有利，准同生白云岩分布的齐家务地区也是较有利的勘 探区带。

引言

湖相白云岩在我国济阳坳陷古近系沙河街组、泌阳凹陷古近系核桃园组以及准格尔盆地二叠系、柴 达木盆地古近系等地层中均有产出。前人对其研究主要集中在形成条件及物质来源等方面。田景春等（1998）通过对东营凹陷古近系沙河街组白云岩的研究后认为白云岩的产出层位与海侵期次具有明显的 对应关系［1］；孙钰等（2007）认为海侵作用、古气候条件和火山活动均为惠民凹陷沙一下亚段白云岩 的形成创造了条件［2］；黄杏珍等（2001）认为泌阳凹陷古近系核桃园组的白云岩以蒸发成因为主［3］； 蔡毅等（2005）对柴达木盆地尕斯库勒古近系白云岩研究后认为其也主要是蒸发成因［4］；戴朝成等通 过对辽东湾盆地古近系沙河街组产于深凹陷内的一套深湖相白云岩的研究后发现，其产出位置明显受区 域内辽中凹陷西界的北北东向基底断裂控制［5］。但对湖相白云岩储层的研究相对较为薄弱。

1 白云岩分布特征

歧口凹陷位于黄骅坳陷中部，西侧为沧县隆起，东南为埕宁隆起，总体呈北北东一北东走向。沙一 下亚段自下而上可分为滨1、板4、板3和板2四个油层组（图1）。前人认为该区沙一下亚段的碳酸盐 岩主要为石灰岩，且泥晶灰岩是较差的储层［6，7］。随着勘探的深入，逐渐认识到白云岩在沙一下亚段普 遍发育，主要分布在齐家务、六间房、王徐庄及赵家堡一带（图2）。

2 白云岩储层岩石类型

根据研究区实际情况，对白云岩的分类主要考虑其成分和结晶程度两方面特征。按成分分为白云岩 与碎屑岩的混杂类型（泥质白云岩和砂质白云岩）和白云岩与石灰岩的过渡类型（灰质白云岩或白云 质灰岩）；按结晶程度分为微晶白云岩和泥晶白云岩两类。泥晶白云岩是指白云岩的晶体粒度范围介于 隐晶质到微晶之间（图3A），主要发育于滨1和板4油组的歧口和埕海地区。微晶白云岩晶粒大小约 2～5μm，形状呈他形-半自形，且以他形为主（图3B），主要发育于板4油组的齐家务、六间房-周 清庄-王徐庄一带，滨1油组的齐家务和六间房地区也有小范围分布。泥质云岩主要为薄层条带状暗色 泥岩与浅灰白色白云岩呈微波状互层（图3C）。主要发育于板4油组的孔店凸起东西两侧和板3油组的 王徐庄地区。砂质白云岩中的砂质成分以粉砂级石英、长石颗粒为主（图3D）。X射线衍射分析也显示 该区白云岩石英含量较高，长石以钾长石为主，主要分布在赵家堡地区的滨1和板3油组下部。灰质云 岩为白云岩与灰岩的过渡岩类，白云岩晶粒较灰岩明显粗大（图3E），具明显的重结晶现象，而与之共 生的泥晶灰岩部分未见有明显的重结晶现象。

图1 歧口凹陷沙一下亚段地层综合柱状图

图2 歧口凹陷沙一下亚段白云岩分布图

3 储集空间类型

歧口凹陷沙一下亚段白云岩储层储集空间类型多样，包括粒内溶孔、铸模孔、特大溶孔、晶间溶孔 和构造缝等。

粒内溶孔和铸模孔

粒内溶孔主要见于含生屑白云岩、鲕粒白云岩或生屑灰岩中。发育粒内溶孔的生屑或鲕粒以灰岩为 主，少量为白云岩。部分颗粒内溶蚀强烈仅保留原始颗粒外形时就变成了铸模孔（图4A，B），铸模孔 大小从几十微米到几毫米不等。

图3 歧口凹陷沙一下亚段白云岩类型

特大溶孔

特大溶孔主要发育于微晶白云岩和生屑白云岩中，溶孔体积两倍或多倍于周围最大碎屑颗粒或晶 粒。当特大溶孔发育于颗粒碳酸盐岩中，其实是粒间溶孔的扩展，即溶蚀作用不仅溶蚀掉了胶结物，同 时也使颗粒被溶蚀掉（图4C、D）。

晶间溶孔

晶间溶孔主要发育于结晶的白云岩中。由于研究区白云岩以泥晶-微晶白云岩为主，因而此类孔隙 非常小，在显微镜下难以观察，但通过扫描电镜可以发现晶间孔隙较为发育，尤其在自形程度较高的细 晶白云岩中更为发育（图4E、F），个别微晶孔隙较大，微孔可达5～10μm，当溶蚀作用强烈时可转为 特大溶孔。

构造缝

构造缝是指在构造应力作用下，构造应力超过了岩石的弹性限度而使岩石发生破裂所形成的裂缝。研究区内构造裂缝其边缘多平直，延伸较远，成组出现，具有明显的方向性，可分为宏观缝和微观缝（图5），宏观缝在岩心上就明显可见，一般在1mm左右，微观缝多在显微镜线可以观察到，通常小 于1mm。

图4 歧口凹陷沙一下亚段白云岩储集空间类型

图5 歧口凹陷沙一下亚段白云岩裂缝发育特征

从白云岩的阴极发光特征可以看出，研究区裂缝充填分为三期，早期以含铁白云石充填为主，含铁 白云石基本不发光或发暗棕色光，晚期充填含铁方解石，局部见泥质充填，之后为泥质和铁方解石先后 充填。铁方解石发棕色光，脉内泥质发靛蓝色光，孔隙不发光（图6）。

裂缝是研究区最主要的储集空间类型。尽管在岩心观察中发现白云岩裂缝后期充填度很高，但在铸 体薄片观察中发现，很多被充填的裂缝在后期成岩变化中，充填物被局部溶蚀，形成有效的储集空间。局部地区溶蚀裂缝宽达，呈串珠状溶蚀孔（图7）。

图6 歧口凹陷沙一下亚段白云岩裂缝充填阴极发光特征（10×10）

图7 歧口凹陷沙一下亚段白云岩裂缝充填物后期溶蚀特征

4 储层物性特征

物性特征

通过对研究区沙一下亚段白云岩类储层孔隙度、渗透率分布直方图的统计分析看出，白云岩类储层 孔隙度分布较为分散，主要分布于2％～9％之间，孔隙度小于5％的样品能占到总的样品数的60％，5％～8％的样品占总样品数的10％，大于8％的样品占总样品数的30％（图8）；而渗透率的分布则较 为集中，20×10-3μm2 ～50×10-3μm2之间的样品占样品总数的70％。大于90×10-3μm2的样品占样 品总数约20％。总体表现为低孔低渗储层。

孔隙结构特征

压汞测试分析结果表明，压力低于时，基本无进汞量。当压力达到时，进汞量 开始大量增加，当压力超过时，进汞量则显著降低。孔喉半径主要分布在～ μm之间，主要的进汞喉道半径分布在～μm间，表明研究区孔隙结构以微细喉道 为主（图9）。

图8 沙一下亚段白云岩储层孔隙度（左）、渗透率（右）分布直方图

图9 微晶白云岩毛管压力曲线及孔分布特征图

图10 白云岩孔隙度-深度关系图

白云岩类孔隙度与深度关系

一般来说，随着埋藏深度的增加，在上覆 岩层压实作用下储层孔隙度、渗透率逐渐降 低。而研究区沙一下亚段白云岩类储层孔隙度 并没有随深度增加而呈现明显下降的趋势，反 而在2500～2700m之间有异常高值（图10）。根据研究区白云岩成因分析，齐家务和黄骅浅 湖地区局限洼地处白云岩主要以准同生期蒸发 浓缩成因形成，而六间房—周清庄—赵家堡地 区半深湖地区白云岩则主要由埋藏白云岩化成 因为主。埋藏白云岩结晶程度较准同生白云岩 结晶程度高，通过对裂缝发育的控制因素分析 发现，裂缝在结晶程度高的微晶白云岩和泥晶 白云岩中更为发育。故在研究区虽然埋藏白云 岩发育深度较准同生白云岩大，但其孔隙度并 没有随深度增大而降低。

白云岩类储层平面展布特征

通过对研究区沙一下亚段滨1、板4、板2＋3等油组平面孔隙度、渗透率的展布特征分析，发现板 4油组白云岩类储层发育最好。这是由于板4油组大量发育微晶云岩和泥晶云岩，结晶程度相对较高，成分相对较纯，两者均有利于裂缝和溶蚀孔隙的发育。

板4油组白云岩类储层孔隙度0～18％之间，孔隙度高值区分布在周清庄-王徐庄地区、羊三木一 带、赵家堡地区和港深10井区附近（图11）。其中周清庄-王徐庄地区微晶白云岩发育面积最大，储 层累计厚度一般为2～6m，最厚可达10m；孔隙度一般为0～10％，高值区一般大于10％，最大处可达 ％。羊三木一带储层累计厚度一般为2～5m，最厚处可达，孔隙度一般在0～12％，高值区一 般大于10％，最大处可以达到％。赵家堡地区储层累计厚度一般为4～8m，最厚处可以达到 ，孔隙度一般在0～10％之间，高值区一般大于10％，最大处可见％。港深10井区附近储 层累计厚度一般在1～4m最厚可以达6m，孔隙度一般在0～8％之间，高值区一般大于10％，最大值为 ％。

图11 板4油组白云岩类孔隙度平面分布图

板4油组白云岩类储层渗透率高值区主要为周清庄-羊三木-王徐庄一带及赵家堡地区（图12），其中周清庄与羊三木地区的渗透率值一般为（0～30）×10-3μm2之间，高值区一般大于30×10-3μm2，而赵家堡及王徐庄地区渗透率一般为（0～20）×10-3μm2之间，高值区一般在30×10-3μm2以上，其中 赵家堡和王徐庄地区局部渗透率值大于100×10-3μm2。

图12 板4油组白云岩类渗透率平面分布图

图13 沙一下亚段白云岩物性特征与含油气关系图

5 有利储集区带预测

储层分类评价

根据研究区白云岩类岩石类型与孔隙度、渗透率 关系、沉积-成岩作用及裂缝分布特征，以及沙一下 亚段白云岩类储层物性与含油气性的关系分析（图13），当孔隙度小于5％时，主要表现为致密层，无油水显示；油层、水层及油水同层样品点的孔隙度 主要分布在孔隙度大于5％的区间。由于储层渗透率 变化比较敏感，即使孔隙度大％，渗透率就有可 能变化几、几十甚至几百毫达西，因此，确定储层物 性下限时主要依据孔隙度的变化特征与含油级别的关 系（表1）。据此将白云岩类储层分为三类。

Ⅰ类储层：为沙一下亚段白云岩类最好储层，储 集空间以构造裂缝为主，其次为晶间溶孔及胶结物内 溶孔。代表岩类以微晶白云岩为主，其次为泥晶白云岩；该类储层主要分布于西部的齐家务地区，六间 房—周清庄地区及赵家堡地区，多与断裂和局限洼地有关，具有较高的工业产能。

表1 歧口凹陷沙—下亚段白云岩类储层分类评价表

Ⅱ类中等储层：储集空间主要为不均匀分布的各类溶蚀孔、白云岩晶间孔、少量微裂缝等，代表岩 性主要为泥晶白云岩与灰质白云岩，分布范围与Ⅰ类储层类似，主要是介于局限洼地与浅滩之间的云 坪、灰云坪环境，如近两年在齐家务及六间房地区的旺32、房30等井均有较好油气显示。

Ⅲ类非储层：主要为泥质白云岩、砂质白云岩和部分灰质白云岩，多见于远离断层和凸起的湖湾和 云灰坪等环境。

有利储集区带预测

研究区沙一下亚段白云岩储层有利储集相带在纵向和横向上的分布差异较大。Ⅰ类储层主要分布在 滨Ⅰ油组和板4油组，其中板4油组较为发育，板2＋3油组白云岩储层有利区带分布范围较小，且较 为孤立，且储集性能以中等—差的Ⅱ类储层为主。下面以板4油组为例加以说明。

板4油组白云岩储层分布较广，Ⅰ类储层面主要王徐庄-羊三木至赵家堡一带（图14），其中王徐 庄-羊三木一带，主要储集岩为微晶云岩和泥晶云岩，试油显示多为油层和油水层，赵家堡一带主要储 集岩为微晶云岩，试油显示多为油层。

6 结论

（1）歧口凹陷沙一下亚段发育了微晶白云岩、泥晶白云岩、泥质白云岩、砂质白云岩、灰质白云 岩或白云质灰岩等5类白云岩，微晶白云岩是主要的储层岩石类型，晶粒约2 ～5μm，呈他形-半自形，且以他形为主，主要发育于板4油组的齐家务、六间房-周清庄-王徐庄一带，滨1油组的齐家务和六 间房地区也有小范围分布。

（2）歧口凹陷沙一下亚段白云岩储层储集空间类型多样，包括粒内溶孔、铸模孔、特大溶孔、晶 间溶孔和构造缝等，裂缝是研究区最主要的储集空间类型。

（3）歧口凹陷沙一下亚段白云岩类储层孔隙度主要分布于2％～9％之间，而渗透率的分布则较为 集中，20×10-3μm2 ～50×10-3μm2之间的样品占样品总数的70％，总体表现为低孔低渗储层。由于 六间房—周清庄—赵家堡地区以埋藏白云岩化成因为主，在2500～2700m之间孔隙度表现为异常高值 发育带。

（4）歧口凹陷沙一下亚段白云岩储层有利储集相带在纵向和横向上的分布差异较大。Ⅰ类储层主 要分布在滨Ⅰ油组和板4油组，且在板4油组中，Ⅰ类储层面主要王徐庄-羊三木至赵家堡一带。

图14 歧口凹陷沙一下亚段板4油组有利区带预测

参考文献

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目前，只能从中-新元古代可能存在的地质条件加以解释和说明这些白云岩的原生性。（1）在中-新元古代，大气圈中的CO2蒸气压比以后地质年代的高，即大气圈中比较富含CO2;（2）古陆上富镁超基性岩的广泛出露，经风化作用提供大量镁的来源；（3）古气温较高，海水蒸发量大，海水中Mg2＋/Ca2＋比值高，盐度高；（4）广泛分布的低等植物蓝绿藻类和细菌通过光合作用，提高了海水中的pH值和 的比值，并通过生物作用或生物化学作用促进白云石的沉淀。当然，以上假设和推想还不完善，还有待于进一步检验、充实、发展和完善，也有待于模拟实验的证实。但在解释中、新元古代的白云岩成因方面提供了一些依据。

另外，也存在次生成因的白云岩，如在一些层位的粗粉晶白云岩中，可见少数菱面体晶形不甚好、其为半自形的白云石晶粒有的具有较污浊的核心，显示交代的特征；在柱状叠层石白云岩中，可见其中的原生孔隙被白云石亮晶充填，而在内碎屑白云岩和团粒白云岩中，可见白云石亮晶充填于粒间孔隙中，在构造裂缝中，常见白云石充填物。这些白云石都是在成岩或成岩期后交代或充填形成的次生白云石，但它们远不如原生的白云岩常见。据宋天锐等（1987）对十三陵地区的研究，认为既有原生沉积的白云岩，也存在潮间带上部和潮下带由于毛细管浓缩作用和海水回流渗透作用交代形成的次生白云岩。

总之，十三陵地区大红峪组和高于庄组以及杨庄和雾迷山组的白云岩主要是沉积－同生的，不具交代结构或交代现象，为原生白云岩，也存在一些次生成因的白云岩。