恩施地区石炭

恩施地区石炭-三叠系储层岩石学和物性特征研究白俊;侯中健;孟祥豪【摘要】恩施区块是中上扬子地区海相油气的重点勘探领域，弄清地层基本特征对后续的油气勘探具有积极意义.本文通过野外和室内外研究分析，采用野外剖面实测对比、样品制备、薄片鉴定和物性测试等方法，详细的对研究区石炭系、二叠系、三叠系重点地层进行岩石学和物性特征分析.研究结果表明:(1)研究层位岩性主要为泥微晶灰岩、生物灰岩、泥岩、碳质泥岩局部见少量泥晶-粉晶白云岩，孔隙不太发育，主要为次生溶孔、溶洞，但绝大部分被方解石、白云石充填，也可见生物体腔被方解石、白云石交代;(2)泥岩致密,具备好的盖层能力;储层物性相对较差,孔隙度、渗透率较低，为超低孔-低渗致密性储层，受微裂缝影响,孔渗相关性不明显.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷)，期】2015(034)003【总页数】4页(P74-77)【关键词】恩施地区;岩石学特征;石炭系;二叠系;三叠系;物性特征【作者】白俊;侯中健;孟祥豪【作者单位】油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学)，四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院，四川成都610059;成都理工大学沉积地质研究院，四川成都610059;成都理工大学地球科学学院，四川成都610059;油气藏地质及开发工程国家重点实验室(成都理工大学)，四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】TE122.23湖北恩施地区辖于扬子板块内。扬子板块是原始扬子陆块（泛扬子陆块）的一部分。原始扬子陆块形成于1700Ma以前（即前中元古代）。它经历了复杂的裂解与拼合过程。川中、滇中、黄陵（中扬子）、下扬子、松潘、柴达木、塔里木、羌塘等地块均是原始扬子陆块裂解作用的产物。在1000Ma~1050Ma（武陵运动发生前），松潘、柴达木、塔里木、羌塘等地块已明显分裂出去成独立的板块；川中、滇中、黄陵、下扬子等地块拼合为扬子板块，扬子板块东南依次为华南洋、华夏板块，华南洋壳向扬子板块东南缘俯冲，形成增生带，扬子板块与华夏板块拼接。目前对于该研究区，前人也做了相关研究［1~5］，如牙形石的分类及分带意义（王国庆等，2004），奥陶-志留的沉积间断的研究（王烽等，2011），鄂西南嘉陵江组白云岩化机制（胡广成等，2011），中扬子二叠系碳酸盐岩岩相（刘仲横等，1991）中扬子西部灯影组白云岩特征（牛晓燕等，2009）等，但总体研究程度都比较低，尚未开展具体层系的基本特征研究，尤其是岩石学和物性特征方面。因此针对中上扬子海相重点区地层岩石学和物性特征研究，对后续的油气勘探具有重要指导意义。湖北恩施地区主要位于齐跃山和雪峰山之间［6］,山之东面为灰褐色山区和山间盆地，山之西面为紫色丘陵及丘陵盆地，构造上为上扬子克拉通东部及相邻被动大陆边缘盆地的过渡区［7,8］。雪峰山西侧地区，由于地形地理条件、地质和油气条件复杂，古生界、特别是下古生界油气勘探工作投入相对较少［10-11］,油气地质工作程度较低，而已有资料成果显示原始成烃成藏条件良好，勘探潜力巨大［12］。本论文主要研究区块为利川-恩施区，研究区所涉地层主要为石炭系、二叠系、三叠系的相关地层。通过对恩施地区石炭系-三叠系地层岩石薄片观察表明，其岩性主要为泥微晶灰岩、生物灰岩、泥岩、碳质泥岩，局部见少量泥晶-粉晶白云岩，其中泥石炭系、二叠系，泥岩种类也多样，有黑色碳质泥岩、黑色黄色泥岩，泥岩致密，局部含有硅质、方解石，孔隙不发育，区内微裂缝发育，推测可能受构造作用影响而形成，但大多数都被方解石充填，一般这类方解石晶型完整粗大，少数未被完全充填的裂缝，形成残余次生孔隙。局部地区形成的次生孔隙中有溶洞的发育，而且溶洞充填至少两期的胶结物，一期胶结物呈针状、马牙状，二期胶结物呈粒状产出（见图1a，b）。泥岩碳化程度高，尤其是碳质泥岩，总有机碳含量可以达8.02%，一般总有机碳含量可在0.1602%~8.022%。通过对恩施区块泥岩扫描电镜、薄片分析、有机碳分析，该区块泥岩总体致密，有机碳丰度高，胶结致密，具备好的盖层能力，对研究区台地-台地边缘相油气藏封盖具有较大意义。2.1石炭系恩施石炭系黄龙组：主要以泥微晶灰岩、生物灰岩、泥灰岩及泥岩为主，局部硅化、方解石化，泥微晶灰岩晶间孔发育，孔洞发育，脉体发育，孔洞缝内充填有巨晶白云石、方解石，见有生物体腔，但被方解石充填，经过物性分析，孔隙度主要分布在0.45%~0.54%，渗透率主要分布在0.001591x10-3|jm2~0.1861x10-3顷2,岩石非均质性强（见图2a,b）。2.2二叠系恩施栖霞组：主要以灰色、灰黑色、青灰色泥微晶灰岩、生物灰岩为主，局部重结晶、局部去云化（见图3a），见有方解石脉、硅质，黑色缝合线发育，蛋白石沿脉体也有不同程度的发育，岩石相对比较致密，0.32%~0.54%，平均值为0.54%,渗透率主要分布在0.1783x10-3pm2~0.5121x10-3pm2，渗透率平均值为0.002762x10-3pm2o恩施茅口组：灰色、灰黑色、青灰色灰岩、生物灰岩，生物灰岩中细晶自形白云石呈分散状分布生物体腔中，粗晶方解石、白云石充填孔洞缝，脉内也充填中粗晶白云石、方解石（见图3b,图3c）；泥微晶灰岩中局部重结晶，硅质、黑色泥质以及鞍形白云石填充孔洞缝。此外，在二叠系地层中，还可以见到蛋白石沿脉发育，硅质十分发育（见图3d）。2.3三叠系恩施大冶群：主要以青灰色泥微晶灰岩、含泥灰岩为主，微晶灰岩局部发生白云石化（见图4a），缝洞内充填粗晶方解石、白云石，个别样品中还能见到鞍型白云石（见图4b），脉体发育，其物性孔隙度0.36%~1.77%，孔隙度平均值为0.89%，渗透率为0.00956x10-3|jm2~0.0027x10-3pm2，平均值为0.00175x10-3pm2o2.4物性对比通过对研究区的石炭系的黄龙组和三叠系巴东组、大冶群的物性进行对比研究发现，巴东组表现出良好的孔隙度和渗透率，大冶组表现出极低的渗透率，但通过孔渗参数统计分析发现，时代越新，其孔隙度越高，由于受到微裂缝影响孔隙相关性较弱（见图5）。（1）湖北恩施地区储层岩性主要为泥微晶灰岩、生物灰岩、泥岩、碳质泥岩等，其中泥岩在石炭系、二叠系，泥岩种类也多样，有黑色碳质泥岩、黑色黄色泥岩，泥岩致密，局部含有硅质、方解石，孔隙不发育，泥岩碳化程度高。（2）储层物性相对较差，为超低孔-低渗致密性储层，三叠系两个组平均孔隙度为0.715%，平均渗透率为0.00226x10-3pm2,石炭系一个组的平均孔隙度为0.495%，平均渗透率为0.09385x10-3pm2，地层时代越新，其孔隙度越高，由于受到微裂缝的影响孔渗相关性较差。【相关文献】[1]贺孝贵.湖北恩施市发现大量古生代腕足类化石[J].化石，2001,（1）:28.[2]胡广成，鲍志东.鄂西南下三叠统嘉陵江组二段白云岩化机制[J].矿物岩石，2011,31(3):96-102.胡作维，黄思静，张超，等碳酸盐白云化作用模式研究进展[J].海洋地质前言，2011,27(10):1-13.[4]黄思静，王春梅，黄培培，等.碳酸盐成岩作用的研究前沿和值得思考的问题[J].成都理工大学学报(自然科学版)，2008,35(1):1-10.[5]黄思静，张雪花，刘丽红，等碳酸盐成岩作用研究现状与前瞻[J].地学前缘，2009,16(5):219-231.[6]Scientificresearchfrontiersandprospectofcarbonatediagenesis[J].EarthScienceFrontiers,2009,16(5):219-231.[7]刘宝珺.沉积岩石学[M].北京：地质出版社，1980:55-75.[8]刘仲衡，范德江.中扬子二叠系碳酸盐岩岩相模式[J].青岛海洋大学学报，1991,21(3):79-89.[9]牛晓燕，李建明.中扬子西部地区灯影组白云岩储层控制因素分析[J].石油地质与工程，2009,23(5):33